DE2841920A1

DE2841920A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2841920A1
Application number: DE19782841920
Authority: DE
Inventors: Karl Gmelin; Klaus-Juergen Peters; Peter Stiefel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1980-04-17
Also published as: JPS5546096A; GB2031996B; US4370967A; GB2031996A

Description

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ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OOO Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der in der Kraftstoffversorgungsleitung ein Federspeicher zur Vermeidung von Dampfblasen nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und zum Ausgleich der Volumenänderungen bei sinkenden Motortemperaturen nach dem Abstellen oder durch aus dem System ausleckenden Kraftstoff vorgesehen ist. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß das Speichervolumen nicht beliebig groß gemacht werden kann, so daß bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage das bewegliche Speicherelement nach relativ kurzer Zeit an

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seinem Endanschlag anliegt und eine weitere Dampfblasenbildung nicht mehr verhindert werden kann bzw. ein weiterer Ausgleich schwindenden Kraftstoffvolumens nicht mehr möglieh ist. Dies führt bei einem erneuten Start oft so lange zu Aussetzern, bis das System wieder vollständig mit Kraftstoff aufgefüllt ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Auffüllen des Kraftstoffeinspritzsystems mit Kraftstoff erfolgt, bevor der Startermotor der Brennkraftmaschine betätigt wird, so daß ein sicherer Start der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführüngsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoff einspritzanlage.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in der Figur 1 dargestellten ersten Ausführungs-

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beispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saugrohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan 3 angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt 4 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem oder mehreren Zylindern 8 der Brennkraftmaschine. Das Luftmeßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3, die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer bestimmten Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie' einen konstanten vor dem Luftmeßorgan 3 herrschenden Luftdruck der zwischen dem Luftmeßorgan 3 und der Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Das Luftmeßorgan 3 steuert ein Zumeß- und Mengenteilerventil 10. Zur übertragung der Stellbewegung des Luftmeßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Schwenkhebel 11, der gemeinsam mit einem Korrekturhebel 12 an einem Drehpunkt 13 gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung das als Steuerschieber 14 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß-: und Mengenteilerventils 10 betätigt. An einer Gemischregulierschraube 15 läßt sich das gewünschte Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellen.

Die KraftstoffVersorgung erfolgt durch eine Elektrokraftst off pumpe 1-9, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffilter 22 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 23 dem Zumeß- und Mengenteilerventil 10 zuführt. Ein Systemdruckregler 24 hält den Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage konstant.

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Die Kraftstoffversorgungslextung 23 führt über verschiedene Abzweigungen zu ersten Kammern 26 des Zumeß- und Men-■genteilerventils 10, so daß die eine Seite einer Membran 27 durch den Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Die ersten Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringut 28 des Steuerschiebers l4 in Verbindung. Je nach Stellung des Steuerschiebers l4 öffnet die Ringnut mehr oder weniger Steuerschlitze 29, die zu je einer zweiten Kammer 30 führen, die durch die Membran 27 von der ersten Kammer 26 getrennt ist. Aus den zweiten Kammern 30 gelangt der Kraftstoff über Einspritzleitungen 33 zu den einzelnen Einspritzventilen 34, die in der Nähe der Motorzylinder 8 im Saugrohrabschnitt 7 angeordnet sind. Die Membran 27 dient als bewegliches Teil eines.Steuerventiles, das durch eine Feder 35 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinsprit zanlage offen gehalten wird. Die je aus einer Kammer 26 und 30 gebildeten Membrandosen bewirken, daß unabhängig von der zwischen der Ringnut 28 und den Steuerschlitzen 29 bestehenden überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen 34 strömenden Kraft-. stoffmenge das Druckgefälle an den Zumeßstellen 28_a 29 konstant bleibt.

Bei einer Schwenkbewegung des Schwenkhebels 11 wird das Luftmeßorgan 3 in den konischen Abschnitt 2 bewegt, so daß der sich zwischen Luftmeßorgan und Konus ändernde RingquerSchnitt in einer bestimmten Punktion zum Verstellweg des Luftmeßorganes 3 steht.

Die Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 und damit das Luftmeßorgan 3 kann durch eine Druckfeder 45 erzeugt werden, die sich am Luftmessergehäuse abstützt und das Luftmeßorgan 3 in Schließrichtung beaufschlagt. Es ge-

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nügt jedoch auch die Abstimmung zwischen dem Hebelgewicht und einem Ausgleichsgewicht 44 auf der anderen Seite des Drehpunktes 13· Von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 stromabwärts der ersten Kammern 26 der Steuerventile 26, 30, 33 zweigt, eine Steuerdruckleitung 36 ab, die durch ein Abkopplungsdrossel 37 von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 getrennt ist. Mit der Steuerdruckleitung 36 ist über eine Dämpfungsdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 14 mit einer Stirnfläche 16 ragt.

Stromabwärts der Dämpfungsdrossel 38 ist in der Steuerdruckleitung 36 eine weitere Drosselstelle 46 vorgesehen, über die der Kraftstoff aus der Steuerdruckleitung 36 drucklos in eine Rücklaufleitung 43 und von dort zum Kraftstoffbehälter 20 zurückströmen kann. Der Druck des Kraftstoffes im Druckraum 39 erzeugt einerseits eine Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 und dient andererseits zur Dämpfung der Verstellbewegung des Luftmeßorgans 3·

Bei stillstehender Brennkraftmaschine wird durch die Druckfeder 45 über das Luftmeßorgan 3 der Steuerschieber 14 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 in eine Stellung verschoben, in der die Steuerschlitze 29 durch den Steuerschieber 14 geschlossen werden, aber die Stirnfläche 16 des Steuerschiebers 14 eine Spülleitung 47 öffnet, die von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 abzweigt und in den Druckraum 39 mündet. Gleichzeitig öffnet die Stirnfläche 16 des Steuerschiebers 14 in dieser Stellung Spülkanäle 48, die den Druckraum 39 mit jeder zweiten Kammer 30 der Steuerventile verbinden. Stromaufwärts der weiteren Drosselstelle 46 ist mit der Steuerdruckleitung 36

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ein Speicherraum 49 eines hydraulischen Speichers 50 mit einem beweglichen Speicherglied 51» das gegen eine Druckfeder 52 arbeitet, verbunden. Das bewegliche Speicherglied 51 ist, wie gestrichelt durch die Linie 53 dargestellt, mit einem elektrischen Druckschalter 54 gekoppelt, der in der dargestellten Stellung einen Stromkreis 55, der an der Fahrzeugbatterie 56 liegt, schließt. In der 'Verbindungsleitung 57 zwischen Fahrzeugbatterie 56 und Drucksehalter 54 ist der Zündschalter 58 der Brennkraftmaschine angeordnet. In dem Stromkreis 55 ist ein Elektromagnet 65 angeordnet, der in dargestellter Stellung des Druckschalters 54, in der der Stromkreis 55 an der Fahrzeugbatterie 56 liegt, erregt ist und dabei die beweglichen Ventilteile 66 des Spülventils 59 in Öffnungsrichtung bewegt. Das Spülventil 59 steuert Abströmleitungen 60, die von jedem Einspritzventil 34 abzweigen und bei geöffnetem Spülventil 59 über die Rücklaufleitungen 43', 43 in den Kraftstoffbehälter 20 münden. Die Abströmleitungen 60 sind an den Einspritzventilen 34 so angeordnet, daß der über die Einspritzleitungen 33 jedem Einspritzventil zugeführte Kraftstoff das Einspritzventil durchströmt und danach in die jeweilige Abströmleitung 60 gelangt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende. In relativ kurzer Zeit nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine ist der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage so weit gesunken, daß das Speicherglied 51 des Speichers 50 eine Stellung einnimmt, in der der Druckschalter 54 die dargestellte Stellung einnimmt, in der er den Stromkreis 55 des Elektromagneten 65 mit der Verbindungsleitung 57 verbindet. Schließt man nun den Zündschalter 58 der Brennkraftmaschine, so wird der Elektromagnet 65 erregt und damit das Spülventil

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59 und die Abströmleitungen 60 von den Einspritzventilen 34 zur Rückströmleitung 43', 43 geöffnet. Gleichzeitig mit dem Schließen des Zündschalters 58 wird der Stromkreis der Elektrokraftstoffpumpe 19 geschlossen und die Elektrokraftstoffpumpe 19 fördert aus dem Kraftstoffbehälter 20 Kraftstoff über die Kraftstoffversorgungsleitung 23 in die ersten Kammern 26 und danach über die Abkopplungsdrossel 37 in die Steuerdruckleitung 36 und andererseits über die Spülleitung 47 in den Druckraum 39 und von dort in die zweiten Kammern 30 der Steuerventile 26, 30, 33. Aus den zweiten Kammern 30 der Steuerventile gelangt der Kraftstoff, gesteuert durch die Membran 27, in die Einspritzleitungen 33 und die Einspritzventile und von dort in die Abströmleitungen 60 zum Spülventil 59, über das der Kraftstoff in die Rücklaufleitung 43', 43 gelangt. In der Rücklaufleitung 43' kann ein Druckregler 69 angeordnet sein, der einen Spüldruck aufrechterhält, der größer als der Kraftstoffdampfdruck ist, um auch bei heißem System die Entstehung neuer Kraftstoffdampfblasen zu vermeiden. Gleitzeitig beginnt sich der Speicher 50 zu füllen und das Speicherglied 51 bewegt sich entgegen der Kraft der Druckfeder 52 entsprechend der Zeichnung nach rechts und betätigt beim Erreichen eines bestimmten Füllungszustandes den Druckschalter 54 derart, daß der Stromkreis 55 des Elektromagneten 65 geöffnet wird und damit das Spülventil 59 schließt. Gleichzeitig mit der Unterbrechung der"Verbindung zum Stromkreis 55 schließt der Druckschalter 54 einen Stromkreis 6l des Startermotors der Brennkraftmaschine, der nun bei geschlossenem Starterschalter 63 zu laufen beginnt und die Brennkraftmaschine antreibt. Die nun von der Brennkraftmaschine angesaugte Verbrennungsluft bewegt das Luftmeßorgan 3 entgegen der Kraft der Druckfeder 45 in Öffnungsrichtung, wodurch der

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Steuerschieber 14 so weit angehoben wird, daß die Stirnfläche 16 des Steuerschiebers 14 sowohl die Mündung der Spülleitung 47^ als auch die Mündungen der Spülkanäle 48 in den Druckraum 39 verschließt und zwischen der Ringnut 28 und den Steuerschlitzen 29 eine der angesaugten Luftmenge entsprechende Kraftstoffmenge zugemessen werden kann. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzanlage gewährleistet somit, daß alle Leitungen und Aggregate der Kraftstoffeinspritzanlage vor dem Start der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff durchspült und somit gefüllt werden, so daß Startschwierigkeiten der Brennkraftmaschine infolge von unzureichender Kraftstoffzufuhr wirksam verhindert werden. Die Spülzeit vor dem Starten der Brennkraftmaschine wird durch den Speicher 50 nach dem Grad der Entleerung bzw. des Ausdampfens in den Leitungen bestimmt. Der Speicher 50 stellt somit ein Zeitglied dar. Der Speicher 50 ist so ausgelegt, daß in den Einspritzleitungen 33 während des Spülvorganges ein Druck herrscht, der unter dem öffnungsdruck der Einspritzventile 34 liegt.

Bei dem in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffexnspritzanlage sind die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 gleichbleibenden Elemente mit gleichen Bezugszeichen benannt. In Figur 2 ist das bewegliche Speicherglied 51 des in der Steuerdruckleitung 36 angeordneten Speichers 50 direkt an die beweglichen Ventilteile 66 des Spülventils 59 gekoppelt und kann die beweglichen Ventilteile 66 des Spülventils 59 entgegen der Kraft einer Spülfeder 67 in Schließrichtung bewegen. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 dient der, Speicher 50 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 als Zeitglied, das unterhalb eines bestimmten Kraftstoffdruckes in der Steuerdruck-

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leitung 36 das Spülventil 59 geöffnet hält, so daß die Kraftstoffeinspritzanlage nach Betätigung des Zündschalters 58 so lange von Kraftstoff durchspült wird, bis der bestimmte Kraftstoffdruck in der Steuerdruckleitung überschritten wird und das Speicherglied 51 das Spülventil 59 schließt. Gleichzeitig mit dem überschreiten des bestimmten Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung 36 wird der Druckschalter 5^ durch ein druckfühlendes Glied 68j beispielsweise eine Druckdose, über ein gestrichelt dargestelltes Betätigungsglied 53 in eine Stellung verschoben, in der er den Stromkreis 61 des Startermotors

62 schließt, der nun bei geschlossenem Starterschalter

63 zu laufen beginnt. Die weitere Punktion entspricht der bereits zu Figur 1 beschriebenen. Das zweite Ausführungsbeispiel ermöglicht gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel durch die direkte Kopplung des Speichers 50 an das Spülventil 59 eine Vereinfachung und durch eine entsprechend große Ausbildung des Speichergliedes eine leichte Aufbringung der Schließkraft auf das Spülventil 59·

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Claims

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Ansprüche

fly Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Luftmeßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Luftmeßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge bewegt wird und dabei einen als bewegliches Teil ausgebildeten Steuerschieber eines in der Kraftstoffversorgungsleitung angeordneten Zumeß- und Mengenteilerventils für die Zumessung einer der Luftmenge entsprechenden Kraftstoffmenge verstellt und die Zumessung bei konstanter Druckdifferenz erfolgt, indem in den Kraftstoffstrom stromabwärts der Zumeßstellen je ein Steuerventil eingeschaltet ist, welches jeweils von einem zwei Kammern trennenden nachgiebigen Glied im Durchströmquerschnitt änderbar ist und in den ersten Kammern der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffversorgungsleitung und in den zweiten Kammern der Kraftstoffdruck stromabwärts jeder Zumeßstelle im Sinne eines öffnens der Steuerventile auf das nachgiebige Glied

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einwirkt, wobei die Kraftstoffversorgungsleitung stromabwärts der ersten Kammern der Steuerventile über eine Abkopplungsdrossel mit einer Steuerdruckleitung mit mindestens einer weiteren Drosselstelle verbunden ist und mit der Steuerdruckleitung ein Druckraum in Verbindung steht, in den der Steuerschieber ragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (14) des Zumeß- und Mengenteilerventiles (10) bei stillstehender Brennkraftmaschine eine Stellung einnimmt, in der er mit seiner in den Druckraum (39) ragenden Stirnfläche (16) eine von der Kraftstoffversorgungsleitung (23) abzweigende Spülleitung (47) und Spülkanäle (48) öffnet, die den Druckraum (39) mit der zweiten Kammer (30) der Steuerventile (26, 30, 33) verbinden und stromabwärts der Abkopplungsdrossel (37) in der Steuerdruckleitung (36) ein hydraulischer Speicher (50) angeordnet ist, durch dessen bewegliches Speicherglied (51) ein Spülventil (59) derart beeinflußbar ist, daß unterhalb eines bestimmten Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung (36) das Spülventil (59) geöffnet wird und dabei eine Abstromleitung (60) von jedem einzelnen Einspritzventil (34) zu einer Rücklaufleitung (43', 43) öffnet und oberhalb des bestimmten Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung (36) das Spülventil (59) geschlossen wird, wobei oberhalb des bestimmten Kraftstoffdruckes gleichzeitig der Stromkreis (61) eines Startermotors (62) der

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Brennkraftmaschine durch einen in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck in der Steuerdruckleitung (36) betätigbaren elektrischen Druckschalter (5*0 schließbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Ventilteile (66) des Spülventils (59) unmittelbar durch das bewegliche Speicherglied (51) des hydraulischen Speichers (50) entgegen der Kraft einer Spülfeder (67) in Schließrichtung betätig bar sind.

3· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß durch das bewegliche-Speicherglied (51) der elektrische Druckschalter (5²O derart betätigbar ist, daß unterhalb des bestimmten Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung (36) der Stromkreis (55) eines an den beweglichen Ventilteilen (66) des Spülventils (59) angreifenden Elektromagneten (65) geschlossen ist und das Spülventil 59 dann die Abströmleitungen (60) von jedem einzelnen Einspritzventil (3^0 zu der Rücklaufleitung ^3) öffnet und oberhalb des bestimmten Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung (36) der Stromkreis (55) des Elektromagneten (65) unterbrochen und damit das Spülventil (59) geschlossen ist.

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