Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzan- lage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftma- schinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Messorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drossel klappe hintereinander angeordnet sind, und das Messorgan proportional der durchströmenden Luftmenge gegen eine mindestens annähernd konstante Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Mengenteilerventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Rückstellkraft durch Druckflüssigkeit erzeugt wird,
die konti nuierlich durch eine Druckleitung gefördert ein die Rückstel lung bewirkendes Arbeitsglied beaufschlagt, das als Kolben ausgebildet ist, der in einer Zylinderbohrung arbeitet, in deren Anschlusskanal zur Druckleitung hin eine Drossel angeordnet ist.
Bei dieser Kraftstoffeinspritzanlage wird somit die die Rückstellkraft des Messorgans erzeugende Druckflüssigkeit zur Schwingungsdämpfung durch eine Drossel geleitet. Bei Verwendung einer normalen Drossel ergibt sich durch Luft- bzw. Messorganschwingungen bei niederen Drehzahlen eine Mittelwertsanhebung der Stellung des Steuerschiebers und damit eine unerwünschte höhere Kraftstoffzumessung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kraft- stoffeinspritzanlage nach dem Hauptpatent so zu verbessern, dass eine Kraftstoffanreicherung im Bereich niederer Drehzah len vermieden wird und die Zumessung entsprechend den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Drossel in der Zuflussrichtung zum Druckraum einen grösseren Drosselquerschnitt hat als in der Abflussrichtung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Drossel eine von der Druckflüssigkeit ver schiebbare runde Platte mit einer kleineren und einer grösse- ren Drosselbohrung hat, die so angeordnet sind, dass die Druckflüssigkeit in Zuflussrichtung zum Druckraum durch beide Drosselbohrungen und in Abflussrichtung nur durch die kleinere Drosselbohrung strömen kann.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, dass die Drossel ein von der Druckflüssigkeit betätigba- res Zungenventil mit einer Drosselbohrung und einer Ansen kung hat.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist, dass die Drossel eine kleinere und eine grössere Drosselbohrung auf weist und die grössere Drosselbohrung in Abflussrichtung aus dem Druckraum von einem Kugelventil verschlossen wird.
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist der die Rückstellkraft erzeugende Druck der Flüssigkeit durch mindestens ein in Abhängigkeit von Motorkenngrössen gesteuertes Regelorgan änderbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun gen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 die gesamte Kraftstoffeinspritzanlage mit einer durch- flussrichtungsabhängigen Drossel, Fig. 2, 2a, 3, 3a und 4 drei andere Ausführungsbeispiele der Drossel. In der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung durch einen nicht dargestellten Luftfilter in einen Saugrohrabschnitt 1, in dem ein Messorgan 2 in einem Konus 6 angeordnet ist, und weiter hin durch einen Verbindungsschlauch 3 und einen Saugrohrab schnitt 4 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine.
Das Messorgan 2 ist eine quer zur Strö mungsrichtung angeordnete Platte, die sich im Konus 6 des Saugrohres nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Messorgan 2 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Messorgan 2 herrschenden Luft druck, der zwischen Messorgan 2 und Drosselklappe 5 herr schende Druck ebenfalls konstant bleibt.
Das Messorgan 2 steuert unmittelbar ein Zumess- und Mengenteilerventil 7. Zur Übertragung der Verstellbewegung des Messorgans 2 dient ein mit ihm verbundener Hebel 8, der um einen Drehpunkt 9 möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase 10 das als Steuer schieber ausgebildete bewegliche Ventilteil 11 des Zumessven- tils 7 betätigt. Die der Nase 10 abgewandte Stirnfläche 12 des Steuerschiebers 11 wird von Druckflüssigkeit beaufschlagt, die als Rückstellkraft für das Messorgan 2 dient.
Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine von einem Elektromotor 14 angetriebene Kraftstoffpumpe 15, die Kraft stoff aus einem Behälter 16 ansaugt und über eine Leitung 17 dem Zumessventil 7 zuführt. Von der Leitung 17 zweigt eine Leitung 18 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 19 geschaltet ist.
Aus der Leitung 17 gelangt der Kraftstoff in einen Kanal 22 im Gehäuse des Mengenteilerventils 7. Der Kanal 22 führt zu einer Ringnut 23 des Steuerschiebers 11 und weiterhin über verschiedene Abzweigungen zu Kammern 24, so dass die eine Seite einer Membran 25 durch diesen Kraftstoffdruck beauf schlagt wird. Je nach Stellung des Steuerschiebers 11 über deckt die Ringnut 23 mehr oder weniger Steuerschlitze 26, die durch Kanäle 27 zu je einer Kammer 28 führen, die durch die Membran 25 von der Kammer 24 getrennt ist. Aus der Kam mer 28 gelangt der Kraftstoff über Kanäle 29 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder im Saugrohr angeordnet sind.
Die Membran 25 dient als bewegliches Teil eines Flachsitzventiles, das durch die Feder 30 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offen gehalten wird. Die je aus einer Kammer 24 und 28 gebildeten Membrandosen bewirken, dass unabhängig von der zwischen der Ringnut 23 und den Steuerschlitzen 26 bestehenden Über deckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen strömenden Kraftstoffmenge das Druckgefälle an dem Zumessventil 23, 26 weitgehend konstant bleibt. Damit ist gewährleistet, dass der Verstellweg des Steuerschiebers 11 und die zugemessene Kraftstoffmenge proportional sind.
Bei der Schwenkbewegung des Hebels 8 wird die Platte 2 des Messorgans 2 in einen Konus 6 des Saugrohrs 1 bewegt, so dass der sich zwischen Platte und Konus ändernde Ringquer schnitt proportional zum Verstellweg des Messorgans 2 ist. Falls diese Voraussetzung gegeben ist, besteht eine lineare Abhängigkeit der Stellbewegung des Messorgans 2 und der Verschiebebewegung des Steuerschiebers 11, so dass der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge stets eine proportionale Kraftstoffmenge zugemessen wird.
Die als konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber 11 wirkende Druckflüssigkeit ist Kraftstoff. Hierfür zweigt von der Leitung 17 eine Leitung 33 ab, die in den Druckraum 34 mündet, in den der Steuerschieber 11 mit seiner dem Schwenkhebel 8 abgewandten Stirnfläche 12 ragt. In der Lei tung 33 ist eine Vordrossel 35 angeordnet, die den Versor gungskreislauf 17 des Zumessventils 7 von dem Steuerdruck kreislauf 33, 36 des Regelorgans 37 trennt.
Hinter der Vor drossel 35 zweigt von der Leitung 33 eine Leitung 36 zu dem Regelorgan 37 ab, um dann von dort über eine Rücklauflei- tung 38 drucklos zum Kraftstoffbehälter 16 zu gelangen. Das Regelorgan 37 ist als Flachsitzventil 40 ausgebildet, bei dem eine Membran 41 als bewegliches Ventilteil dient. Es genügt schon eine geringe Bewegung der Membran 41, um den vollen Ventilquerschnitt als Ringquerschnitt zu öffnen. Der überströ mende Kraftstoff gelangt dann durch eine Leitung 38 drucklos zurück in den Kraftstoffbehälter 16. Die Membran 41 ist durch eine Feder 42 belastet, deren Vorspannung durch von Motorkenngrössen abhängige Stellgrössen änderbar ist.
Hier für dient im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Raumnok- ken 43, der mit der Drosselklappe 5 verdrehbar und in Abhän gigkeit von dem stromabwärts der Drosselklappe 5 im Saug rohr herrschenden Unterdruck axial verschiebbar ist. Der Raumnocken 43 ist hierfür auf der Welle 44 der Drosselklappe 5, die über einen Hebel 45 willkürlich verdrehbar ist, axial verschiebbar gelagert. Die Drehbewegung der Welle 44 wird durch einen Mitnahmewinkel 46 auf den Raumnocken 43 übertragen. Der Raumnocken 43 ist mit seiner einen Stirnseite an der Membran 47 einer Unterdruckkammer 48 drehbar befestigt. Die Unterdruckkammer 48 ist durch eine Leitung 49 mit einer stromabwärts der Drosselklappe 5 gelegenen Stelle des Saugrohrs verbunden.
Bei ausreichendem Unterdruck wird der Raumnocken 43 durch die Membran 47 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 50 axial verschoben. Der Raumnok- ken wird durch einen Stift 53 abgetastet, dessen Stellbewegung über einen Federteller 54 auf die Feder 42 übertragen wird, deren Vorspannung den Druck für die Rückstellkraft des . Messorgans 2 bestimmt.
Die Druckbeaufschlagung des Druckraumes 34 erfolgt über die Drossel 57. Die Drossel 57 bewirkt eine weitgehend tem peraturunabhängige Dämpfung des Messorgans 2, da Kraft stoff als Dämpfungsflüssigkeit verwendet wird. In der darge stellten Stellung der Drosselplatte 58 gelangt der Kraftstoff aus der Leitung 33 über eine Bohrung 59 in der Deckplatte 60 in einen Vorraum 61, der im dargestellten Betriebszustand von der Zylinderbohrung 62, der Drosselplatte 58 und der Deck platte 60 gebildet wird. Aus dem Vorraum 61 strömt der Kraftstoff über eine kleinere Drosselbohrung 63 und eine zweite grössere Drosselbohrung 64 in den Druckraum 34. Die Drosselplatte 58 ist in der Zylinderbohrung 62 verschiebbar gelagert.
Die Kraftstoffeinspritzanlage wirkt folgendermassen: Bei laufender Brennkraftmaschine wird durch die von dem Elektromotor 14 angetriebene Pumpe 15 Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 16 angesaugt und über die Leitung 17 dem Zumessventil 7 zugeführt. Gleichzeitig saugt die Brennkraft- maschine über das Saugrohr 1, 3, 4 Luft an, durch die das Messorgan 2 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Messorgans 2 wird über den Hebel 8 auch der Steuerschieber 11 verschoben, der däbei einen grösseren Querschnitt der Steuerschlitze 26 frei gibt. Die direkte Verbindung zwischen Messorgan 2 und dem Steuerschieber 11 ergibt ein konstantes Verhältnis von Luft menge und zugemessener Kraftstoffmenge.
Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, ist eine Änderung der an sich konstanten Rückstellkraft des Messorgans 2 erforderlich. Die Messgrössen für die Last und die Drehzahl sind die Drosselklappenstellung und der Saugrohrunterdruck, so dass die Rückstellkraft Zweck- mässig in Abhängigkeit von diesen geändert wird. Dies erfolgt dadurch, dass je nach Höhe des Druckes im Saugrohr nach der Drosselklappe durch entsprechendes Verdrehen bzw. axiales Verschieben des Raumnockens 43 die Kraft der Feder 42 des Regelorgans 37 geändert wird.
Steht beispielsweise bei Vollast die Drosselklappe in einer Stellung in der das Saugrohr voll geöffnet ist, so wünscht man die höchste Leistung, d.h. ein relativ reiches Gemisch. Da die Vorspannung der Feder 42 des Regelorgans 37 den Druck des Kraftstoffes bestimmt, der die Stirnfläche 12 des Steuerschiebers 11 beaufschlagt, muss die am Messorgan 2 angreifende Rückstellkraft gering verringert werden, so dass der Steuerschieber 11 in eine Stellung ver schoben wird, in der die Steuerschlitze 26 weiter geöffnet sind und eine entsprechend grössere Kraftstoffmenge zur Einsprit zung gelangt. Im Teillastgebiet bewirkt ein relativ höherer Druck auf die Stirnfläche 12 des Steuerschiebers 11 einen relativ kleineren Ausschlag des Messorgans 2 und damit ein ärmeres Gemisch.
Der Druck des Kraftstoffes, der die Stirnfläche 12 des Steuerschiebers 11 beaufschlagt und als Rückstellkraft des Messorgans 2 wirkt, wird also an sich konstant gehalten und nur in Abhängigkeit von Motorkenngrössen geändert.
Der durch die Vordrossel 35 von der Versorgungskraftstoff leitung 17 getrennte Steuerdruckkreislauf 35, 36 wirkt in Abhängigkeit von der last- und drehzahlabhängigen Stellung des Regelorgans 37 über die Drossel 57 auf die Stirnfläche 12 des Steuerschiebers 11 und damit als Rückstellkraft auf das Messorgan 2. Diese Drossel ist zur Begrenzung des Über schwingens des Messorgans 2 beim Gasgeben und zur Begren zung der Wirkung von Saugstössen der Brennkraftmaschine als Dämpfung erforderlich, da ein Schwingen des Steuerschiebers 11 zu einer unerwünschten ungleichen Kraftstoffzumessung und damit zu einem ruckartigen Fahren führen würde.
Bei Verwendung einer normalen Drossel würde sich jedoch im Bereich niederer Drehzahlen eine Anhebung der mittleren Stellung des Steuerschiebers 11 und damit eine unerwünschte Kraftstoffanreicherung dadurch ergeben, dass beim Gasgeben und während des Saughubes der Brennkraftmaschine aufgrund der grösseren Luftgeschwindigkeit der Steuerschieber 11 durch das Messorgan 2 stärker beschleunigt wird als in Rückstellrich tung durch den Druck im Druckraum 34, wobei sich im ersten Fall im Druckraum 34 ein wesentlich höherer Druck aufbaut, als der in Rückstellrichtung auf den Steuerschieber wirkende Druck.
Es wird deshalb hier vorteilhaft eine von der Durchflussrich- tung der Druckflüssigkeit abhängige Drossel zur Schwingungs dämpfung verwendet, die durch eine Drosselplatte 58, die in einer Zylinderbohrung 62 axial verschiebbar gelagert ist und eine kleinere Drosselbohrung 63 und eine grössere Drossel bohrung 64 aufweist, gebildet wird. Wird das Messorgan 2 aufgrund des Druckunterschiedes am Messorgan in Durch- flussrichtung der Luft bewegt, so versucht es über den Hebel 8 und die Nase 10 den Steuerschieber 11 in den Druckraum 34 hinein zu verschieben.
Aus diesem kann jedoch der Kraftstoff nicht rasch ausströmen, wodurch sich im Druckraum eine Druckerhöhung ergibt und die Drosselplatte 58 gegen die Deckplatte 60 gepresst wird. Der Kraftstoff kann in dieser Stellung der Drosselplatte 58 nur noch über die kleine Dros selbohrung 63 aus dem Druckraum in die Leitung 33 abströ men. Weicht der Steuerschieber 11 aus dem Druckraum zurück und sinkt der Druck im Druckraum unter den des Steuerdruckes der Druckflüssigkeit in der Leitung 33, so hebt sich die Drosselplatte 58 von der Deckplatte 60 ab, wodurch zwischen der Deckplatte und der Drosselplatte in der Zylin derbohrung 62 ein Vorraum 61 gebildet wird, aus dem nun über die kleine Drosselbohrung 63 und die seitlich versetzte grosse Drosselbohrung 64 Druckflüssigkeit rasch in den Druckraum fliessen kann.
Durch die Verwendung einer von der Durchflussrichtung der als Rückstellkraft dienenden Druckflüssigkeit abhängigen Drossel ist nun eine exakte Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge an die den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine entsprechenden Kennlinie im Bereich niederer Drehzahlen möglich.
Die Fig. 2, 2a, 3, 3a und 4 zeigen weitere Ausführungsbei spiele der Drossel 57. In Fig. 2 ist mit 68 eine Deckplatte bezeichnet, gegen die im Ruhezustand eine dreieckige Drossel platte 69 von einer Feder 70 gedrückt wird. Bewegt sich der Steuerschieber 11 entsprechend der Beaufschlagung des Mess- organs 2 im Saugrohr in den Druckraum 34 hinein, so liegt die Drosselplatte 69 eben an der Deckplatte 68 an und die Druck flüssigkeit kann lediglich über die Drosselbohrung 71 und die Bohrung 59 in die Leitung 33 zum Regelorgan 37 zurückströ men.
Sinkt der Druck der Druckflüssigkeit im Druckraum 34 unter den Steuerdruck in der Leitung 33, so wird infolge dieses Druckunterschiedes die Drosselplatte 69 gegen die Feder 70 in der Zylinderbohrung 72 axial verschoben. Dadurch kann Druckflüssigkeit zusätzlich über die sich nun öffnenden Quer schnitte 73 in den Druckraum nachströmen. Fig. 2a zeigt eine Draufsicht auf die Drosselplatte 69.
In Fig. 3 ist ein Zungenventil 76 mit einer Drosselbohrung 77 zwischen einer Platte 78 und dem Gehäuse des Ventils 7 eingespannt. Die Bohrung 59 in der Deckplatte 78 mündet an der dem Zungenventil 76 zugewandten Seite in eine Ansen kung 79, um in Öffnungsrichtung des Zungenventils eine grössere Kraftwirkung zu erzielen und einen labilen Zustand des Zungenventils zu vermeiden. Fig. 3a zeigt das Zungenven til 76 in der Draufsicht. Fig. 4 zeigt mit 82 eine Deckplatte, die über einen Distanzring 92 die Drosselplatte 85 fest auf den Ansatz 93 presst. Die Deckplatte 82 besitzt eine Bohrung 83, durch die Druckflüssigkeit aus der Leitung 33 in einen Spei cherraum 84 zwischen der Deck- und der Drosselplatte gelangt. Der Speicherraum 84 steht ständig mit dem Druck raum 34 über die kleinere Drosselbohrung 86 in Verbindung.
Eine zweite grössere Drosselbohrung 87 in der Drosselplatte 85 wird durch ein aus einer Kugel 88, einem Federteller 89 und einer sich an einem Absatz 91 abstützenden Feder 90 gebildetes Kugelventil so lange geschlossen gehalten, bis durch ein Zurückweichen des Steuerschiebers 11 aus dem Druck raum 34 die Druckdifferenz zwischen Speicherraum 84 und Druckraum 34 ausreicht, um die Feder 90 zu überwinden.