DE2904910A1

DE2904910A1 - Kraftstoff-einspritzanlage

Info

Publication number: DE2904910A1
Application number: DE19792904910
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB2042074B; SE8000858L; GB2042074A; JPS55107063A; FR2448630A1

Description

Kraftstoff-Einspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Einspritzanlagen können sich nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine Kraftstoff-Dampfblasen bilden, die ein Wiederstarten bei noch warmer Brennkraftmaschine außerordenlich erschweren, wenn nicht ein bestimmter Druck zumindest über einen gewissen Zeitraum in dem System aufrechterhalten bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Kraftstoff-Einspritzanlage Maßnahmen vorzusehen, die einen schnellen Abbau des Kraftstoff-Druckes in der Anlage nach Stillsetzen der Brennkraftmaschine verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Kraftstoffpumpe und dem Zumeßventil ein Druckspeicher und in der Rücklaufleitung von der ersten Kammer des Differenzdruck-Regelventils ein Absperrventil angeordnet ist, das vom Druck in der zweiten Kammer des Differenzdruck-Regelventils im Öffnungssinn beaufschlagt ist.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß nach dem Abstellen in dem ganzen System ein bestimmter Druck aufrechterhalten wird. Da das Absperrventil vom Druck in der zweiten Kammer des Differenzdruck-Regelventils im Offnungssinn beaufschlagt wird, ist gewährleistet, daß es im Betrieb offen ist, so daß keine Rückwirkungen auf den Differenzdruck eintreten können. Der Öffnungsdruck des Absperrventils liegt so weit unterhalb des Abspritzdruckes des Einspritzventils und so weit oberhalb des Speicherdruckes, daß nach dem Abstellen

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einerseits ein schnelles Schließen des Einsprxtzventils eintritt und andererseits ein Entleeren des Speichers zuverlässig verhindert wird. Beispielsweise kann bei einem Abspritzdruck des Einsprxtzventils von 3?3 bar und einem Speicherdruck von 2,2 bar der Öffnungsdruck des Absperrventils bei etwa 2,7 bar liegen.

Das Absperrventil weist vorzugsweise einen im Schließsinn federbelasteten Ventilkörper auf, der mit einer Membran verbunden ist, die auf der einen Seite vom Druck in der zweiten Kammer des Differenzdruck-Regelventils im Öffnungssinn des Ventilkörpers beaufschlagbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, das Absperrventil im Gehäuse des Differenzdruck-Regelventils anzuordnen, wobei sich die Möglichkeit ergibt, seine Membran mit der Membran des Differenzdrück-Regelventils einstückig auszuführen. Dadurch wird eine beträchtliche bauliche Vereinfachung erzielt und der Vorteil erreicht, daß kaum zusätzlicher Raum für das Absperrventil erforderlich ist. Die Membran des Absperrventils kann auf der anderen Seite vom Druck in der ersten Kammer des Dxfferenzdruck-Regelventils beaufschlagt werden. Dies ergibt den Vorteil, daß keine Abdichtung des Ventilschaftes, der die Membran mit dem Ventilkörper verbindet, vorgenommen werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der eine erfxndungsgemaße Kraftstoff-Einspritzanlage im Prinzip dargestellt ist.

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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist mit 1 ein Saugrohr einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine dargestellt, das eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 2 und ein sich entsprechend der in Pfeilrichtung durchströmenden Luftmenge bewegendes Meßorgan 3 enthält. Das Meßorgan 3 i^s"t ^a^^s Stauplatte ausgebildet und in einem konischen Abschnitt k des Saugrohres 1 angeordnet. Die Stauplatte 3 ist bei 5 schwenkbar gelagert und wirkt auf den verschiebbaren Steuerkolben 6 eines Kraftstoff-Zumeßventils 7· Der Steuerkolben 6 ist in einer zylindrischen Bohrung 8 angeordnet, in deren Wand eine der Anzahl der durch Pfeile angedeuteten Einspritzdüsen 9 entsprechende Anzahl von Steuerschlitzen 10 vorgesehen ist. Jedem Steuerschlitz 10 ist ein Membranventil 11 nachgeschaltet, das zwei durch eine Membran 12 voneinander getrennte Kammern 13 und 1^t aufweist. Jede Kammer 13 steht über einen Kanal 15 mit dem Steuerschlitz 10 und über eine von der Membran 12 gesteuerte Ventilöffnung 16 mit der Einspritzdüse 9 in Verbindung. .

Das zur Kraftstoff-Einspritzanlage gehörende Differenzdruck-Regelventil 17 weist zwei durch eine Membran 18 voneinander getrennte Kammern 19 und 20 auf. Die Kammer 19 wird über eine Leitung 21 von einer elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe 22 mit Kraftstoff unter Systemdruck beschickt, der durch ein Systemdruck-Halteventil 23 bestimmt wird. Unmittelbar nach der Kraftstoffpumpe 22 ist in der Leitung 21 ein Kraftstoffspeicher 2k angeordnet. Die Kammer 19 steht außerdem über eine Leitung 25 und einen Kanal 26 mit einer Ringnut 27 im Steuerkolben 6 des Kraftstoff-Zumeßventiles 7 in Verbindung. Die Kammer 20 ist mit der Kammer 19 über einen Bypaßkanal 28 mit einer Drosselstelle 29 sowie durch einen Verbindungskanal 30 und eine Federkammer 31 über eine Leitung 32 mit den zweiten Kammern l'l aller Membranventile 11 verbunden.

Die Membran l8 wird auf ihrer der ersten Kammer 20 zugewandten Seite von zwei Federn unterschiedlicher Federkraft beaufschlagt, wobei die Feder 33 mit größerer Federkraft von etwa 6,6 kp sich

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direkt auf der Membran 18 abstützt. Die zweite als Anlagefeder 34 dienende Feder mit geringerer Federkraft von etwa 0,5 kp liegt auf ihrer in der Zeichnung unteren Seite über einen die erste Kammer 20 durchdringenden, in einer Bohrung 35 verschiebbaren Ventilkörper 36 an der Membran l8 an, wobei zwischen dem Ventilkörper 36 und der Membran 18 zur Verschleißminderung eine Kunststoffanlageplatte 36a angeordnet ist. Auf der anderen Sexte der Anlagefeder 34 liegt eine von einer Membrandose 37 gebildete und auf den Lastzustand der Brennkraftmaschine ansprechende Einrichtung an. Die Membrandose 37 weist eine von einer Druckfeder 38 beaufschlagte Membran 39 auf, die einerseits über eine Einstellschraube 40 und einen im Gehäuse der Membrandose 37 verschiebbaren Verstellbolzen 4l mit der Feder 3^ zusammenwirkt und andererseits einen Unterdruckraum 42 begrenzt. Der Unterdruckraum 42 ist über eine Leitung 43 stromabwärts der Drosselklappe 2 an das Saugrohr 1 angeschlossen.

Auf ihrer der zweiten Kammer 19 zugewandten Seite stützt sich auf der Membran l8 eine Feder 44 mit einer Federkraft von etwa 0,9 kp ab, die über einen die zweite Kammer I9 durchdringenden Verstellstift 45 an einer Einrichtung zur Kaltstartanreicherung anliegt. Die Einrichtung zur Kaltstartanreicherung besteht im wesentlichen aus einem Thermoelement 46, das über einen Tellerring 47 in einer in einem Gehäuse 48 verstellbaren Gewindebüchse 49 aufgenommen ist. Am Thermoelement 46 ist ein zusätzliches Heizelement 50, wie z. B. ein PTC-Element, angebracht, welches zu seiner Aufheizung über den Kontakt 51 mit elektrischem Strom versorgt werden kann. Der Tellerring 47 ist innerhalb der Gewindebüchse 49 entgegen der Federkraft einer Druckfeder 52 verschiebbar gelagert, so daß sich das bei Erwärmung verstellte Thermoelement 46 auch nach unten ausdehnen· kann. Auf dem zwischen dem Thermoelement 46 und der Feder 44 angeordneten Verstellstift 45 ist auf einem Gewinde ein verstellbarer Federteller 53 vorgesehen, der bei verstelltem Thermoelement 46 etwa 4,5 nun nach oben gedrückt und an die Wand zur Anlage gebracht wird, welche die Kammer 19 begrenzt. In dieser Stellung weist auch die Feder 44 eine Federkraft von etwa 4,6 kp auf, wodurch ein Differenzdruck von etwa 0,l8 - 0,45 bar eingestellt wird. Durch die Anordnung

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und Wirkung der Federn 33 und Jk einerseits und der Federn hk und 5^ andererseits wird der Ventilkörper 36 weitgehend von solchen Federkräften entlastet, die seine Beweglichkeit beeinträchtigen können. Das Differenzdruckventil bildet gemeinsam mit der auf den Lastzustand ansprechenden Einrichtung und der Einrichtung für die Kaltstartanreicherung eine kompakte Baueinheit.

Der Druck in der ersten Kammer 20, der den Differenzdruck am Zumeßventil 7 bestimmt, wird durch die auf den Lastzustand der Brennkraftmaschine ansprechende Einrichtung und die Einrichtung für die Kaltstartanreicherung gesteuert, welche beidseitig gegen die Membran l8 wirken und den Durchströmquerschnitt am Ventilkörper 36 mehr oder weniger freigeben und somit die Druckdifferenz zwischen den Kammern I9 und 20 ändern. Zu diesem Zweck weist der Ventilkörper 36 eine über einen Kanal 55 mit der Kammer 20 verbundene Steueröffnung 56 auf, die mit eigner Ablauföffnung 57 zusammenwirkt, welche in der Wand der Bohrung 35 angeordnet und über einen Rücklaufkanal 58 mit einer in den Kraftstoffbehälter 59 mündenden Rücklaufleitung 60 verbunden ist. Mit der Einstellschraube k0 und dem verstellbaren Federteller 53 können Federtoleranzen ausgeglichen und die Spannung der gegenseitig wirksamen Federn derart eingestellt werden, daß die gewünschte Höhe des Differenzdruckes am Zumeßventil erreicht wird.

In dem Rücklaufkanal 58 ist ein Absperrventil 6l angeordnet, das einen Ventilkörper 62 aufweist, der im Ruhezustand von einer Feder 63 dicht gegen einen Ventilsitz 6^ί gedrückt wird. Ein mit dem Ventilkörper 62 verbundener Ventilschaft 65 ist an einer Membran 66 befestigt, die eine über die Leitung 21 vom Systemdruck beaufschlagte Kammer 67 und eine mit dem Rücklaufkanal 58 verbundene Kammer 68 begrenzt. Im Betriebszustand wirkt der Systemdruck gegen die Membran 66, so daß das Absperrventil 6l geöffnet und die Rücklaufleitung freigegeben ist. Durch das Absperrventil 6l wird der Druck im Differenzdruck-Regelventil 17 auch nach

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längerer Zeit nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine aufrechterhalten, so daß eine Dampfblasenbildung unterbleibt. Durch diese Maßnahme ist die Kraftstoff-Einspritzarilage mit dem Differenzdruck-Regelventil 17 stets betriebsbereit.

Wie ersichtlich, ist das Absperrventil 6l in das Gehäuse des Differenzdruck-Regelventils 17 integriert und seine Membran ist mit der Membran 18 des Differenzdruck-Regelventils einstückig. Dadurch ist kein zusätzlicher Raumaufwand für das Absperrventil erforderlich.

Der von der Kraftstoffpumpe 22 geförderte Kraftstoff gelangt durch die Leitung 21 sowohl in die zweite Kammer 19 des Differenzdruck-Regelventile s 17 als auch durch die Leitung 25 und den Kanal 26 in die Ringnut 27 des Steuerkolbens 6. Der Steuerkolben 6 wird von der Stauplatte 3 entsprechend ihrer Auslenkung durch die das Saugrohr 1 durchströmende Luftmenge entgegen einer Gegenkraft, die im Ausführungsbeispiel von einer Feder 69 erzeugt wird, aus der dargestellten Ruhelage nach oben verschoben, wobei seine Steuerkante 70 die Steuerschlitze 10 proportional zur Auslenkung der Stauplatte 3 mehr oder weniger freigibt. Der Kraftstoff gelangt somit durch die Kanäle 15 in die ersten Kammern 13 der Membranventile 11, von wo aus er durch die Ventilöffnungen l6 zu den zugehörigen Einspritzdüsen 9 strömt.

Um zu erreichen, daß die den Einspritzdüsen 9 zugeführte Kraftstoffmenge dem jeweiligen Betriebszustand entspricht, wird die Höhe des Differenzdruckes in Abhängigkeit des Lastzustandes und des Temperaturzustandes der Brennkraftmaschine über die Membrandose 37 und über das Thermoelement 46 bestimmt, welche die Vorspannung der auf die Membran l8 drückenden Federn 33 und 3^ sowie 44 und 5^ verändern. Wird die Drosselklappe 2 beispielsweise aus der gezeigten Stellung heraus geöffnet, tritt eine Verminderung der Unterdruckwirkung in dem Unterdruckraum 42 ein, so daß die Druckfeder 38 über

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die Feder "$k stärker auf den Ventilkörper 36 drückt und diesen in einem öffnenden Sinne betätigt, wodurch eine Kraftstoffanreicherung erfolgt. Eine Kraftstoffanreicherung beim Warmlaufen der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart wird dadurch erreicht, daß der Stift 46a des Thermoelements 46 wie gezeigt eingezogen ist und somit die Vorspannung der Feder 44 verringert wird. Dadurch wird der Ventilkörper 36 ebenfalls in einem öffnenden Sinne betätigt. Je nach Betriebszustand ergeben sich natürlich 2wdsj;henstellungen unter dem Einfluß der beiden Betriebsparameter, die eine entsprechende Kraftstoff-Zumessung ergeben.

8. Februar 1979
N/GLP, Sp/tk

M:

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ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

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AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckärsulm/Württ.

Kraftstoff-Einspritzanlage

Patentansprüche

.JKraftstoff-Einspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschine mit kontinuierlicher Einspritzung, mit einem Saugrohr, das eine willkürlich betätigbare Drosselklappe und ein Luftmengen-Meßorgan enthält, das ein Kraftstoff-Zumeßventil betätigt, wobei die Kraftstoff-Zumessung bei konstanter, jedoch durch Betriebsparameter änderbarer Druckdifferenz erfolgt, die durch ein Differenzdruck-Regelventil einstellbar ist, das zwei durch eine Membran getrennte Kammern aufweist, von denen die erste Kammer über eine von der Membran gesteuerte Ventilöffnung mit einer Rücklaufleitung in Verbindung steht, während die zweite Kammer vom Druck vor dem Zumeßventil beaufschlagt ist, und mit einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff unter Druck zu dem Zumeßventil fördert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kraftstoffpumpe (22) und dem Zumeßventil (7) ein Druckspeicher (24) und in der Rücklaufleitung (58) von der ersten Kammer (20) ein Absperrventil (6l) angeordnet ist, das vom Druck in der zweiten Kammer (19) im Öffnungssinn beaufschlagbar ist.

Kraftstoff-Einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (6l) einen im Schließsinn federbelasteten Ventilkörper (62) aufweist, der mit einer Membran (66) verbunden ist, die auf einer Seite vom Druck in der zweiten Kammer (I9) des Differenzdruck-Regelventiles (I7)im Öffnungssinn des Ventilkörpers (62) beaufschlagbar ist.

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3. Kraftstoff-Einspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (66) auf der anderen Seite vom Druck in der ersten Kammer (20) des Differenzdruck-Regelventils (17) beaufschlagbar ist.

4. Kraftstoff-Einspritzanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (6l) im Gehäuse des Differenzdruck-Regelventils (17) angeordnet und seine Membran (66) mit der Membran (l8) des Differenzdruck-Regelventils (17) einstückig ist.

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