DE4446474A1 - Kraftstoffdruckregler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffdruckreg­ ler für eine Brennkraftmaschine.

Bei vielen Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung ist es wünschenswert, flüssigen Kraftstoff der Einspritzvor­ richtung oder den Einspritzvorrichtungen mit einem Druck zu­ zuführen, der sich in Abhängigkeit von dem Saugrohr so än­ dert, daß der Druckabfall an den Einspritzvorrichtungen kon­ stant bleibt. Sowohl der Saugrohrdruck wie auch der Durch­ satz des den Einspritzvorrichtungen zugeführten Kraftstoffes ändert sich mit der Motordrehzahl, der Last und anderen Be­ triebsbedingungen.

Es wurden verschiedene Kraftstoffzuführanlagen entwickelt, von denen eine in der US 5,148,792 gezeigt und beschrieben ist. Diese Anlage enthält einen Kraftstofftank mit einer Kraftstoffpumpe, die unter Druck stehenden Kraftstoff durch eine Kraftstoffleitung einem Kraftstoffverteiler zuführt, der mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung verbunden ist, um den Motorzylinder mit Kraftstoff zu versorgen. Die Kraft­ stoffpumpe enthält einen Druckfühler, der ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von dem Kraftstoffdruck an den Pum­ penauslaß an eine elektronische Steuerung abgibt, um die Drehzahl der Kraftstoffpumpe so zu ändern, daß in der Kraft­ stoffleitung ein konstanter Druck aufrechterhalten wird. Diese Anlage ist jedoch nicht in der Lage, einen konstanten Druckabfall an den Einspritzvorrichtungen aufrechtzuerhal­ ten.

Bei anderen vorbekannten Anlagen ist ein Druckregler vorge­ sehen, der einen Bezug zum Saugrohr hat, um einen konstanten Druckabfall an den Einspritzvorrichtungen aufrechtzuerhal­ ten. Ein derartiger Druckregler ist in der US 5,265,644 of­ fenbart. Dieser vorbekannte Druckregler ist jedoch nicht in der Lage, eine Druckerhöhung, die durch eine Expansion des Kraftstoffes bei einer Temperaturerhöhung vorgerufen wird, aufzufangen und das vergrößerte Volumen des erwärmten Kraftstoffes aufzunehmen.

Beispielsweise können die Einspritzvorrichtungen bei einer Verzögerung der Brennkraftmaschine schließen, wodurch Kraft­ stoff in dem Kraftstoffverteiler eingeschlossen wird. Die hohe Temperatur in dem Kraftstoffverteiler bewirkt, daß der Kraftstoff erhitzt wird und expandiert, was den Druck in dem Kraftstoffverteiler erhöht.

Ein Druckanstieg und eine Expansion des Kraftstoffes in dem Kraftstoffverteiler können auch unter Bedingungen auftreten, die als Hotsoak-Zustand bekannt sind. Ein Hotsoak-Zustand tritt auf, wenn der Motor sich im Leerlauf befand oder mit niedriger Drehzahl lief, insbesondere bei heißem Wetter, oder wenn der heiße Motor abgeschaltet wird. Die hohe Tem­ peratur in dem Kraftstoffverteiler plus der heißen Umge­ bungsluft bewirken, daß der in dem Kraftstoffverteiler ein­ geschlossene Kraftstoff erhitzt wird und expandiert. Ein gewisser Druckanstieg ist erwünscht, um das Entstehen von Kraftstoffdämpfen zu verhindern. Ein zu großer Druck in dem Kraftstoffverteiler ist jedoch unerwünscht, da er Kraftstoff durch die Einspritzvorrichtungen drücken könnte, was eine Leckage und/oder Fehlfunktionen zur Folge hat.

Bei diesen Druckreglern mit Bypass wird ein Kraftstoffdruck oberhalb des vorgegebenen Systemdruckes dadurch entlastet, daß Kraftstoff durch eine Kraftstoffrückführleitung zu dem Kraftstofftank zurückgeführt wird. Diese Einrichtungen hal­ ten somit nur einen vorgegebenen Systemdruck aufrecht. Da diese Druckregler keinen Druck verarbeiten können, der höher als der Systemdruck ist, können sich Kraftstoffdämpfe bil­ den, wenn der Kraftstoff übermäßig erhitzt wird.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Kraftstoffdruckreg­ ler für eine Einweg-Kraftstoffanlage geschaffen werden, die einen konstanten Druckabfall an den Einspritzvorrichtungen in Abhängigkeit von veränderlichen normalen Motorbetriebsbe­ dingungen aufrechterhalt, der erhitzten expandierten Kraft­ stoff in dem Kraftstoffverteiler sammelt, Motoremissionen verringert, einen zu hohen Druck des erhitzten expandierten Kraftstoffes abbaut und der robust, dauerfest, wartungsfrei, von einfachem Aufbau ist, sich wirtschaftlich herstellen und zusammenbauen läßt und eine hohe Lebensdauer besitzt.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Ansprüchen definiert.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Kraftstoffdruckregler ist bei einer Einweg-Kraftstoffanlage einsetzbar, um einen er­ wünschten Druck in dem Kraftstoffverteiler bei normalen Fahrzuständen zu begrenzen und zu regeln, um in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Saugrohr bei normalen und instationä­ ren Fahrgeschwindigkeiten einen konstanten Druckabfall an den Einspritzvorrichtungen aufrechtzuerhalten, um als Ak­ kumulator zu wirken, der eine Expansion des Kraftstoffes aufgrund einer Erhitzung des Kraftstoffes in dem Kraftstoff­ verteiler auffängt und einen erhöhten Druck des erhitzten Kraftstoffes in dem Kraftstoffverteiler aufnimmt und auf­ rechterhält, um das Entstehen von Kraftstoffdämpfen in dem Kraftstoffverteiler zu verhindern.

Um den Druck in dem Kraftstoffverteiler zu begrenzen und zu regeln, ist der erfindungsgemäß ausgebildete Kraftstoff­ druckregler vorzugsweise mit dem Kraftstoffverteiler an einer Stelle nahe am Saugrohr verbunden. Auf diese Weise läßt sich eine Saugrohr-Bezugsgröße in einfacher Weise dem Kraftstoffdruckregler zuführen, um den Druck in dem Kraft­ stoffverteiler so zu regeln, daß ein konstanter Druckabfall an den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen aufrechterhalten wird.

Der Kraftstoffdruckregler besitzt eine Membran, die zwischen einer mit Gas gefüllten ersten Kammer und einer mit flüssi­ gem Kraftstoffgefüllten zweiten Kammer angeordnet ist, wo­ bei die erste Kammer mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine und die zweite Kammer mit dem Kraftstoffverteiler der Brenn­ kraftmaschine in Verbindung steht. Flüssiger Kraftstoff wird bei konstantem Druck von einer Kraftstoffpumpe an die zweite Kammer durch ein Ventil abgegeben, das sich in Abhängigkeit von einer Bewegung der Membran öffnet und schließt. Bei nor­ malem Betrieb wird der Kraftstoff dem Kraftstoffverteiler bei einem Druck von z. B. 3,44 bar (50 PSIG) abgegeben, der etwas kleiner als der von der Kraftstoffpumpe gelieferte konstante Druck von z. B. 3,79 bar (55 PSIG) ist. Wenn der Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler erhitzt wird und ex­ pandiert, schließt das Ventil und die Membran wird so ver­ stellt, daß sich das Volumen der zweiten Kammer vergrößert und dadurch die Expansion des erhitzten Kraftstoffes auf­ fängt. Wenn der Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler aus­ reichend erhitzt wird, um seinen Druck über ein maximalen erwünschten höheren Druck von z. B. 4,13 bar (60 PSIG) zu erhöhen, so öffnet das Ventil, um Kraftstoff zurückfließen zu lassen und dadurch für eine Druckentlastung bei dem er­ wünschten maximalen Druck zu sorgen.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Ventil durch einen Elektromagneten bei bestimmten Hotsoak-Zuständen ge­ öffnet, wenn es andernfalls geschlossen wäre. Der Elektro­ magnet hält das Ventil geöffnet, so daß Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe bei einem Druck von 3,79 bar (55 PSIG) an den Kraftstoffverteiler abgibt, um das Entstehen von Kraft­ stoffdämpfen zu verhindern.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Er­ findung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzuführ­ anlage für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff­ einspritzung und einem Kraftstoffdruckregler;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Kraftstoffdruckreglers mit geöffnetem Ventil;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht des Ventils;

Fig. 4 eine Ansicht des Ventils von unten;

Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, die das Ventil in der normalen Betriebsstellung zeigt;

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, die den Kraftstoffdruckregler während einer Expansion des erhitzten Kraftstoffes zeigt;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbei­ spiels eines Kraftstoffdruckreglers;

Fig. 8 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungs­ beispiels eines Kraftstoffdruckreglers.

Fig. 1 zeigt eine Einweg-Kraftstoff-Zuführanlage 10 mit einem Kraftstoffdruckregler 12 für eine Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffzuführanlage besitzt ein Kraftstoffmodul 14 mit einer Kraftstoffsammelleitung 16, die über den Druck­ regler 12 durch Leitungen 18 und 19 mit einem Kraftstoffver­ teiler 20 und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 22 einer Brennkraftmaschine 24 verbunden ist. Die Brennkraftmaschine 24 ist mit einem Luftansaugrohr 26 und einem Abgasrohr 28 für ein Kraftfahrzeug verbunden. Im eingebauten Zustand ist das Kraftstoffmodul 14 in einem Kraftstofftank 30 unterge­ bracht, und es besitzt einen Kraftstoff-Niveaufühler 31 und eine Kraftstoffpumpe 32 mit einem Einlaß, der mit dem Boden des Tanks durch ein Kraftstoffilter 33 in Verbindung steht, und einem Auslaß, der mit dem Einlaß der Kraftstoffsammel­ leitung 16 in Verbindung steht. Die Kraftstoffpumpe 32 wird von einem elektrischen Motor 34 angetrieben, dessen Drehzahl veränderlich ist, um den Druck des von der Kraftstoffpumpe an die Brennkraftmaschine durch die Leitung 16 abgegebenen Kraftstoffs zu regeln. Hierdurch wird ein geregelter kon­ stanter Auslaßdruck in der Leitung 18 erzeugt, der typi­ scherweise ungefähr 3,8 bar (55 PSIG) beträgt. Kraftstoff verminderten Druckes wird von dem Druckregler 12 an den Kraftstoffverteiler 20 durch die Leitung 19 abgegeben. Die Kraftstoffzuführanlage besitzt keine Rückführleitung von dem Kraftstoffverteiler 20 bzw. dem Druckregler 12 zu dem Kraft­ stofftank und wird daher als Einweg-Kraftstoff-Zuführanlage bezeichnet.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, die den Druckregler 12 zeigt. Der Druckregler 12 besitzt ein Ventil 36, das in der ganz geöffneten Stellung gezeigt ist und von einer Mem­ bran 38 betätigt wird. Sowohl das Ventil 36 wie auch die Membran 38 befinden sich in einem Gehäuse 40, das von einem Gehäuseteil 42 und einem Deckelteil 44 gebildet wird. Die Membran 38 und das Gehäuse 40 bilden eine mit flüssigem Kraftstoff gefüllte Kammer 46 auf einer Seite der Membran 38 und eine mit Gas gefüllte Kammer 48 auf der anderen Seite der Membran 38. Das Deckelteil 44 besitzt einen als Rohr ausgebildeten Kanal 50, der mit der Kammer 48 an einem Ende in Verbindung steht und mit dem Luftansaugrohr 26 am anderen Ende verbunden ist. Das Deckelteil 44 wird durch einen Flansch 52 mit einem gekrümmten Rand 54 befestigt, der um das Gehäuseteil 42 während des Zusammenbaues der Bauteile gebördelt wird.

Die Membran 38 besitzt einen relativ dünnen und flexiblen zentralen Abschnitt 56 und eine in Umfangsrichtung kontinu­ ierliche Umfangsrippe 58, die in einer Nut 60 des Gehäuse­ teils 42 sitzt und darin durch das Deckelteil 44 gehalten wird, um eine strömmitteldichte Abdichtung zwischen ihnen und der Membran 38 zu bilden. Um eine flexiblere und leichter ansprechende Membran zu bilden, ist sie mit einer in Um­ fangsrichtung kontinuierlichen Faltung 62 versehen. Vor­ zugsweise hat der aktive Teil der Membran 38 einen Durchmes­ ser von ungefähr 18,3 mm (0,720 inch), und er besteht aus einem flexiblen Elastomer wie z. B. Fluorsilikon-Gummi oder vorzugsweise einem Acronytrilbutadien-Gummi und kann durch ein textiles Gebilde verstärkt sein, das in das Elastomer eingebettet ist.

Flüssiger Kraftstoff wird in die Kammer 46 durch einen Ein­ laß 64 in dem Gehäuseteil 42 durch das Ventil 36 hindurch eingelassen. Kraftstoff wird aus der Kammer 46 durch einen Auslaß 66 in Form beabstandeter Auslaßöffnungen an den Kraftstoffverteiler 20 abgegeben. Das Ventil 36 besitzt einen Ventilkörper 68, der in einer Bohrung 69 des Gehäuse­ teils 42 gleitend gelagert ist. Der Ventilkörper 68 besitzt mehrere axial verlaufende und radial vorstehende Rippen 70, die mit dem Gehäuseteil 42 Strömungskanäle 72 bilden. Das Ventil 36 wird von einer Feder 74 vorgespannt, die in einer Bohrung 76 des Ventilkörpers 36 angeordnet ist und an dem Gehäuseteil 42 abgestützt ist. Das Ende des Ventilkörpers 68 ist von einem Stopfen 78 aus Gummi verschlossen, der vor­ zugsweise am Ventilkörper 68 durch Spritzgießen angebracht ist. Ein Gewinde 79 sorgt für eine mechanische Befestigung zwischen dem Stopfen 78 aus Gummi und dem metallischen Ven­ tilkörper 68. Eine Kappe 80 mit einem Rand 81 sitzt auf einem ringförmigen Abschnitt 82 des Ventilkörpers 68 und ist mit diesem dicht verbunden. Die Kappe 80 besitzt einen Ein­ laß 83 in Form einer zentralen Durchgangsbohrung, die von einem ringförmigen Ventilsitz 84 umgeben wird. Wenn das Ven­ til 36 geschlossen ist (Fig. 5), liegt der Stopfen 78 an dem Ventil 84 an. Die Kappe 80 ist durch einen Preßsitz oder auf andere Weise an dem Gehäuseteil 42 befestigt und besitzt mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Noppen 85, die, wenn sie an der Membran 38 anliegen, eine Kraftstoffströmung in die Kammer 46 ermöglichen. Vorzugsweise hat der Einlaß 83 einen Durchmesser von ungefähr 4,57 mm (0,18 inch).

Der Ventilkörper 68 wird von einem Betätigungsglied 86 in Form eines Ventilstiftes erfaßt, der durch das zentrale Loch in der Membran 38 vorsteht, um an dem Stopfen 78 anzugrei­ fen. Der Ventilstift ist an der Membran 38 durch einen Hal­ tering 87 mit einem nach oben gedrehten Rand und einer Hal­ tescheibe 88 auf der gegenüberliegenden Seite der Membran befestigt und abgedichtet damit verbunden. Die Membran 38 und das Betätigungsglied 86 werden in Richtung auf den Ven­ tilsitz 84 durch eine als Druckfeder ausgebildete Feder 90 vorgespannt, die in der Kammer 48 angeordnet ist und an dem Haltering 87 und der Kappe 80 anliegt. Die Feder 90 wird in koaxialer Ausrichtung zu der Längsachse 92 von einer ring­ förmigen Schulter 94 in der Kappe 80 gehalten.

Im Betrieb hat der Druckregler 12 die Funktion, den Druck in dem Kraftstoffverteiler 20 aufrechtzuerhalten, zu ändern und zu begrenzen, um einen konstanten Druckabfall an den Ein­ spritzvorrichtungen 22 zu erzeugen. Dies wird dadurch er­ reicht, daß der Saugrohrdruck über den Kanal 50 an die Kam­ mer 48 angelegt wird, um die Membran 38 zu veranlassen, das Ventil 36 zu betätigen und dadurch den Druck des dem Kraft­ stoffverteiler 20 zugeführten Kraftstoffes zu variieren und zu begrenzen. Da die Kammer 46 mit dem Kraftstoffverteiler 20 durch den Auslaß 66 ständig in Verbindung steht, wird jede Druckänderung in der Kammer 46 an den Kraftstoffvertei­ ler 20 übertragen.

Wenn die Brennkraftmaschine unter stationären Bedingungen arbeitet, unter denen der Druck in dem Ansaugrohr und der Durchsatz des an den Kraftstoffverteiler abgegebenen Kraft­ stoffes konstant sind, sind die auf das Ventil 35 wirkenden entgegengerichteten Kräfte ausgeglichen, wobei sich das Ven­ til 36 in der Öffnungsstellung befindet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Der effektive Unterschied der Kraft, die von der Feder 90 erzeugt wird und die dem auf die Membran wir­ kenden Kraftstoff in der Kammer 46 entgegengerichtet ist, wird durch das Betätigungsglied 86 auf das Ventil 36 über­ tragen. Die auf das Ventil 36 wirkenden entgegengerichteten Kräfte sind die Kraft, die durch die Vorspannung der Feder 74 erzeugt wird, plus der Kraft, die von dem Unterschied zwischen dem Druck des Kraftstoffes in der Kammer 46 und des Kraftstoffes erzeugt wird, der von der Pumpe durch den Ein­ laß 64 zugeführt wird und auf die wirksamen Bereiche der entgegengerichteten Flächen des Ventils 36 einwirkt. Da bei normalem Betrieb der Brennkraftmaschine üblicherweise dyna­ mische und veränderliche und keine stationären Bedingungen erzeugt werden, übt das Ventil 36 üblicherweise rasche Öff­ nungs- und Schließbewegungen aus, um eine im wesentlichen konstante Druckdifferenz an den Kraftstoffeinspritzvorrich­ tungen aufrechtzuerhalten, indem der absolute Druck des von dem Druckregler an den Kraftstoffverteiler abgegebenen Kraftstoffs variiert wird.

Unter bestimmten Bedingungen wie z. B. einer Verzögerung der Brennkraftmaschine bzw. "Hotsoak" schließt das Ventil 36, und der in dem Kraftstoffverteiler 20 eingeschlossene Kraft­ stoff kann sich so stark erhitzen, daß sich sein Volumen vergrößert. Wenn der Kraftstoff expandiert, bewegen sich die Membran 38 und damit das Betätigungsglied 86 von dem Ventil 36 weg, und der Druck des in dem Kraftstoffverteiler 20 und der Kammer 46 eingeschlossenen Kraftstoffes wird größer. Hierdurch wird der expandierte Kraftstoff gesammelt, und der erhöhte Druck verzögert und üblicherweise verhindert ein Verdampfen des erhitzten Kraftstoffes. Die Bewegung der Mem­ bran 38 und somit die Vergrößerung des Volumens der Kammer 46 verringern ferner die Druckerhöhung und helfen mit, einen zu großen Druckaufbau zu verhindern. Ein zu hoher Druck könnte dazu führen, daß der Kraftstoff in dem Kraftstoff­ verteiler 20 durch die Einspritzvorrichtungen 22 ausgetrie­ ben wird, was zu Fehlfunktionen führen würde. Wenn aufgrund der Erwärmung der Druck des expandierten Kraftstoffes zu groß wird, wird das Ventil 36 entgegen der Vorspannung der Feder 74 in die Öffnungsstellung bewegt, was eine Druckent­ lastung durch ein Zurückfließen des Kraftstoffes an dem Ven­ til 36 vorbei durch den Einlaß 64 zur Folge hat, wodurch der maximale Druckaufbau des in dem Kraftstoffverteiler 20 und der Kammer 46 eingeschlossenen expandierten Kraftstoffes begrenzt wird. Wenn der Druck des im Kraftstoffverteiler und der Kammer eingeschlossenen Kraftstoffes zu dem maximalen Wert zurückkehrt, schließt das Ventil 36 wieder.

Der maximale Druck, bei dem diese Druckentlastung erfolgt, ist eine Funktion beider Kräfte, die von der Feder 74 und der Differenz des Drucks des Kraftstoffs in der Kammer 46 und des an den Einlaß abgegebenen Kraftstoffs 64 erzeugt werden, der auf die wirksamen Bereiche der entgegengerich­ teten Flächen des Ventils 36 wirkt. Der maximale Druck, bei dem diese Druckentlastung erfolgt, kann somit vorgegeben und in den Druckregler durch Ändern dieser Variablen eingegeben werden. Üblicherweise läßt sich dies am einfachsten dadurch erreichen, daß die Kraft, die von der Feder 74 auf das Ven­ til 36 ausgeübt wird, geändert wird.

Als typisches Beispiel kann das Ventil 36 so ausgelegt wer­ den, daß bei normalem Betrieb die konstante Druckdifferenz an den Einspritzvorrichtungen 22 3,44 bar (50 PSIG) beträgt, der konstante Druck des von dem Kraftstoffmodul 14 an dem Einlaß 64 abgegebenen Kraftstoffes 3,79 bar (55 PSIG) be­ trägt und der maximale Überdruck in der Kammer 46 aufgrund einer Erhitzung des eingeschlossenen Kraftstoffes, bei dem die Druckentlastung erfolgt, ungefähr 4,13 bar (60 PSIG) be­ trägt. Typischerweise wird der Druckregler 12 bei einer Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr-Unterdruck eingesetzt, der sich im Bereich von 0,34 bar bis 1,72 bar (5 bis 25 PSIG) ändert. Wenn aufgrund veränderlicher Betriebsbedin­ gungen der Druck des im Kraftstoffverteiler 20 und in der Kammer 46 eingeschlossenen Kraftstoffes auf 3,44 bar (50 PSIG) abfällt, öffnet das Ventil 36 entgegen der Kraft der Feder 74, um Kraftstoff aus dem Einlaß 64 an den Kraftstoff­ verteiler 20 abzugeben. Ein praktisches Ausführungsbeispiel dieses Druckreglers, der bei diesen Drücken und Betriebs­ parametern arbeitet, hat eine Membran 38 mit einem wirksamen Durchmesser von ungefähr 18,3 mm (0,72 inch), eine Feder 90 mit einer Kraft von ungefähr 89 N (20 Pound) und einer Fe­ derrate von ungefähr 6,48 N/mm (37 Pound/inch), ein zentra­ les Loch in dem Ventilsitz 84 mit einem Durchmesser von un­ gefähr 4,57 mm (0,18 inch) und ein Ventil 36 mit entgegenge­ richteten Flächen, die jeweils einen wirksamen Bereich von ungefähr 0,16 cm² (0,025 inch²) haben.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kraft­ stoffdruckreglers 100 gezeigt, das im wesentlichen die glei­ chen Elemente und den gleichen Aufbau wie der Druckregler 12 besitzt. Zusätzlich ist ein Elektromagnet 102 vorgesehen, der das Ventil 36 übersteuert und öffnet bei extremen Hot­ soak-Bedingungen, unter denen das Ventil 36 andernfalls schließen würde. Der Ventilkörper des Ventils 36 besteht aus einem ferromagnetischen Material wie z. B. Stahl, so daß er in die Öffnungsstellung bewegt werden kann, wenn eine Spule 104 des Elektromagneten 102 elektrisch erregt wird.

Bei extremen Hotsoak-Bedingungen kann die Temperatur des im Kraftstoffverteiler 20 und in der Kammer 46 eingeschlossenen Kraftstoffes auf 76,6°C bis 104,4°C (170°F bis 220°F) an­ steigen. Bei dieser extremen Temperatur ist es erforderlich, den Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffverteiler 20 auf einem Minimum von 3,79 bis 4,13 bar (55 bis 60 PSIG) zu hal­ ten, um das Entstehen von Kraftstoffdämpfen zu verhindern. Wenn die Brennkraftmaschine unter diesen extremen Hotsoak- Bedingungen angelassen wird, würde die Druckdifferenz an den Einspritzvorrichtungen 22 auf 3,44 bar (30 PSIG) abfallen, ehe das Ventil 36 normalerweise schließen würde, und dieser Druckabfall hätte eine gewisse Verdampfung und das Entstehen von Kraftstoffdämpfen in dem Kraftstoffverteiler 20 zur Fol­ ge, was den Betrieb der Brennkraftmaschine nachteilig beein­ flussen würde. Um diesen Zustand zu vermeiden, erzeugt ein Temperaturfühler bei einem Anstieg der Temperatur auf über 76,6°C (170°F) ein Signal, das den Elektromagneten 102 akti­ viert und das normalerweise geschlossene Ventil 36 öffnet, wenn die Zündung eingeschaltet wird, so daß vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine der Druck des dem Einlaß 64 zugeführ­ ten Kraftstoffes einen ausreichend hohen Druck des Kraft­ stoffes in dem Kraftstoffverteiler 20 aufrechterhält, um eine Dampfbildung zu vermeiden. Der Temperaturfühler und der Elektromagnet übersteuern den normalen Betrieb des Druckreg­ lers und halten den Elektromagneten in seinem geöffneten Zu­ stand, bis die Kraftstofftemperatur unter 76,6°C (170°F) abfällt, worauf der Elektromagnet entregt wird, so daß der Druckregler in seinen normalen Betriebszustand zurückkehrt, wie dies in Verbindung mit dem Druckregler 12 oben beschrie­ ben wurde.

Fig. 8 zeigt einen abgewandelten Druckregler 110, bei dem sämtliche Bauteile, die mit denen des Druckreglers 12 iden­ tisch sind, die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Der Druck­ regler 110 hat einen abgewandelten Ventilsitz, der von einem O-Ring 112 gebildet wird. Der O-Ring 112 sitzt in einer Trä­ gerscheibe 114, die in einer Bohrung 116 von einer Kappe 118 gehalten wird, welche auf dem ringförmigen Abschnitt 120 des Ventilkörpers sitzt und eine zentrale Durchgangsbohrung 122 aufweist. Der Ventilkörper 36′ besitzt einen abgewandelten Ventilkörper mit einer geschlossenen Endfläche 124, die an dem O-Ring 112 dichtend anliegt, wenn das Ventil 36′ ge­ schlossen ist. Ein Betätigungsglied 126 in Form eines Stif­ tes ragt durch die Endfläche des Ventilkörpers hindurch und ist daran befestigt und abgedichtet, um von der Membran er­ faßt zu werden und dadurch das Ventil 36′ zu verstellen. Um das Betätigungsglied 126 zu erfassen, ist ein Knopf 128 an dem Federhalter 87 der Membran und einer Rückhaltescheibe 130 befestigt und abgedichtet. Die Scheibe 30 besitzt in Umfangsrichtung beabstandete, nach unten ragende Noppen 132, die bei ihrer Anlage an der Haltekappe 118 einen Spalt zwi­ schen sich bilden, durch den Kraftstoff in die Kammer 46 strömen kann. Im Betrieb arbeitet der Druckregler 110 im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Druckregler 12 der Fig. 2, abgesehen davon, daß das Betätigungsglied 126 von dem Ventil 36′ getragen wird und von der Membran 38 un­ abhängig ist.

Claims (8)

1. Kraftstoffdruckregler für eine Einweg-Kraftstoff­ zuführanlage einer Brennkraftmaschine (24) mit einem Luftan­ saugrohr (26) und mindestens einer Kraftstoffeinspritzvor­ richtung (22), wobei der Regler aufweist: ein Gehäuse (40), eine flexible Membran (38), die zusammen mit dem Gehäuse (40) zwei Kammern (46, 48) bildet, wobei eine der gegenüber­ liegenden Seiten der Membran (38) nur mit der einen Kammer (48) und die andere Seite nur mit der zweiten Kammer (46) in Verbindung steht, wobei die erste Kammer (48) einen Kanal (50) aufweist, der mit dem Luftansaugrohr (26) der Brenn­ kraftmaschine (24) kontinuierlich in Verbindung steht und die zweite Kammer (46) einen Einlaß (64) zur Kraftstoff­ versorgung der zweiten Kammer (46) und einen Einlaß (66) aufweist, der mit mindestens einer Kraftstoffeinspritzvor­ richtung (22) der Brennkraftmaschine (44) kontinuierlich in Verbindung steht, ein Ventil (36), das dem Einlaß (64) zu­ geordnet und zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung bewegbar ist, um den Kraftstoffstrom durch den Einlaß (64) in die zweite Kammer (46) zu steuern, ein Betätigungsglied (86), das von der Membran (38) oder dem Ventil (36) getragen und hiermit bewegbar ist, um das Ventil (36) zu öffnen und zu schließen, einer ersten Feder (90), die die Membran (38) in Richtung auf das Ventil (36) vorspannt, so daß bei norma­ len Betriebsbedingungen die Membran (38) das Ventil (36) so betätigt, daß ein im wesentlichen konstanter Druckabfall an den Einspritzvorrichtungen (22) aufrechterhalten wird, und daß bei geschlossenem Ventil (36) und einer Expansion des Volumens des zwischen der Einspritzvorrichtung (22) und dem Ventil (36) eingeschlossenen Kraftstoffes die Membran (38) sich von dem Ventil (36) wegbewegt und sich von ihm löst, um die Expansion des Kraftstoffes aufzufangen.

2. Kraftstoffdruckregler nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine zweite Feder (74), die das Ventil (36) in Richtung auf seine Schließstellung vorspannt.

3. Kraftstoffdruckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (36) entgegenge­ richtete wirksame Flächen aufweist, die so ausgebildet sind, daß bei geschlossenem Ventil (36) eine der wirksamen Flächen nur mit dem Kraftstoff in der zweiten Kammer (46) in Verbin­ dung steht und die andere wirksame Fläche mit dem Kraftstoff in Verbindung steht, der dem Einlaß (64) stromauf des Ven­ tils (36) zugeführt wird, so daß, wenn das Ventil (36) ge­ schlossen ist und der Druck des expandierten Kraftstoffs in der zweiten Kammer (46) den Druck des Kraftstoffes in dem Einlaß (64) stromauf des Ventils (36) um einen vorgegebenen Wert übersteigt, das Ventil (36) entgegen der Vorspannung der zweiten Feder (74) öffnet, um den maximalen Druck des Kraftstoffs in der zweiten Kammer (48) durch Ablassen eines Teils desselben in den Einlaß (64) stromauf des Ventils (36) zu begrenzen.

4. Kraftstoffdruckregler nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ glied (86) von der Membran (38) getragen wird, um mit dieser gemeinsam bewegbar zu sein.

5. Kraftstoffdruckregler für eine Einweg-Kraftstoff- Zuführanlage einer Brennkraftmaschine (24) mit einer elek­ trisch angetriebenen Kraftstoffpumpe (32) zur Abgabe von unter Druck stehendem Kraftstoff, einem Luftansaugrohr (26) für die Brennkraftmaschine (24), einem Kraftstoffverteiler (20) zur Abgabe von Kraftstoff an eine Anzahl Kraftstoffein­ spritzvorrichtungen (22) und einer Regelung des Kraftstoff­ druckes des von der Pumpe abgegebenen Kraftstoffes, wobei der Kraftstoffdruckregler (12) aufweist: ein Gehäuse (40), eine Membran (38), die zusammen mit dem Gehäuse (40) eine erste Kammer (48) und eine zweite Kammer (46) bildet, eine Saugrohr-Referenzleitung, die die erste Kammer (48) mit dem Luftansaugrohr (26) verbindet, einen Kraftstoffeinlaß (83) in der zweiten Kammer (46), einen Kraftstoffauslaß (66) in der zweiten Kammer (46) für die Kraftstoffversorgung des Kraftstoffverteilers (20), einen Ventilsitz (84), der dem Kraftstoffeinlaß (83) zugeordnet ist und eine Fläche auf­ weist, an die sich ein komplementärer Ventilkörper (68) an­ legen kann, eine in der ersten Kammer (48) angeordnete erste Feder (90), die die Membran (38) axial in Richtung auf den Ventilsitz (84) vorspannt, wobei der Ventilkörper (68) an dem Ventilsitz (84) mit einem äußeren Flächenabschnitt abge­ dichtet anliegt, ein Ventil-Betätigungsglied (86), das von der Membran (38) oder dem Ventilkörper (68) getragen wird, und eine zweite Feder (74), die den Ventilkörper (68) in Richtung auf den Ventilsitz (84) vorspannt, so daß bei nor­ malen Betriebsbedingungen das Betätigungsglied (86) in An­ lage mit dem Ventilkörper (68) bzw. der Membran (38) bleibt, um das Ventil (36) zu öffnen und zu schließen, um einen im wesentlichen konstanten Druckabfall an den Einspritzvorrich­ tungen (22) aufrechtzuerhalten, und wobei die zweite Kammer (46) mit dem Kraftstoffverteiler (20) durch den Kraftstoff­ auslaß (66) kontinuierlich in Verbindung steht, um eine Ex­ pansion des Kraftstoffes aufgrund eines Temperaturanstieges in dem Kraftstoffverteiler (20) aufzufangen.

6. Kraftstoffdruckregler nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (68) einen länglichen Körper aufweist, der innerhalb einer Bohrung (69) angeordnet ist und mehrere axial verlaufende Rippen (70) besitzt, die um einen äußeren Abschnitt des länglichen Körpers herum verteilt angeordnet sind, wobei die Rippen (70) an der Wand der Bohrung (69) angrenzen, um Strö­ mungskanäle (72) für den Kraftstoff zu bilden, und wobei der Ventilkörper (68) in der Bohrung (69) gleitbar ist.

7. Kraftstoffdruckregler nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine elektri­ sche Spule (104) aufweist, die von dem Gehäuse getragen wird und zumindest einen Abschnitt des Ventils (36) umgibt, und daß zumindest ein Teil des Ventils (36) aus ferromagneti­ schem Material besteht, das in der Spule (104) angeordnet ist und in Abhängigkeit von einer Erregung der Spule (104) das Ventil (36) in seine Öffnungsstellung bewegt.

8. Kraftstoffdruckregler nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Elektromagneten (102), der mit dem Ventil (36) verbunden ist, um bei Erre­ gung das Ventil (36) zu öffnen, und einen Temperaturfühler, der die Temperatur des Kraftstoffes stromab des Ventils (36) abfühlt und dem Elektromagneten (102) zugeordnet ist, um das Ventil (36) zu öffnen, wenn die Temperatur des Kraftstoffes stromab des Ventils (36) größer als eine vorgegebene Tempe­ ratur ist, und um den Elektromagneten zu entregen, wenn die Temperatur des Kraftstoffes unter die vorgegebene Temperatur fällt.