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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete
Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Messorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind, und das Messorgan proportional der durchströmenden Luftmenge gegen an sich eine möglichst konstante Rückstellkraft bewegt wird und dabei der bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Mengenteilerventils für die Zumessung einer der
Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt und als Rückstellkraft Druckflüssigkeit dient, die kontinuierlich und unter an sich möglichst konstantem Druck durch eine Druckleitung gefördert ein die
Rückstellung bewirkendes Arbeitsglied beaufschlagt, nach Patent Nr. 306449.
Bei der gegenständlichen Kraftstoffeinspritzanlage kommt es im Schiebebetrieb, während dem sich die
Drosselklappe in ihrer Leerlaufstellung befindet, jedoch die Drehzahl der Brennkraftmaschine grösser als die
Leerlaufdrehzahl ist, zu einer geringen Auslenkung des Messorgans im Saugrohr und damit zu einer unerwünschten, wenn auch geringen Kraftstoffzumessung am Zumessventil. Eine Unterbrechung der
Kraftstoffzumessung im Schiebebetrieb würde sowohl eine Kraftstoffersparnis als auch eine Reduzierung der
Schadstoffemission und eine Erhöhung der Bremswirkung der Brennkraftmaschine in diesem Betriebszustand zur
Folge haben.
Es ist bereits bekannt, durch einen Bypass die Drosselklappe zu umgehen. Durch das Umgehen der
Drosselklappe jedoch wird die Bremsleistung des Motors aufgehoben, da über den Bypass Luft nachströmen kann. Würde der Bypass im Querschnitt nicht ausreichend sein, so würde wieder auch im Schiebebetrieb bei den bekannten Anlagen Kraftstoff angesaugt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kraftstoffeinspritzanlage nach dem Stammpatent so zu verbessern, dass eine Kraftstoffzumessung während des Schiebebetriebes vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Schiebebetrieb die Luftzufuhr zur
Brennkraftmaschine unterbrochen wird und die Saugrohrabschnitte vor und nach dem Messorgan durch einen Bypass miteinander verbindbar sind, wodurch vor und nach dem Messorgan im Saugrohr der gleiche Luftdruck herrscht.
Ferner wird vorgeschlagen, dass bei Betriebszuständen der Brennkraftmaschine ausserhalb des
Schiebebetriebes der Bypass durch ein Ventil abhängig vom in Stromrichtung unmittelbar hinter der Drosselklappe herrschenden Saugrohrunterdruck oder abhängig von der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl verschliessbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass bei ausgeschalteter Zündung das Ventil den Bypass öffnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung aus einem nicht dargestellten Luftfilter in einen Saugrohrabschnitt --1--, in dem ein Messorgan --2-- in einem Konus--3--angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt--4--und einen Verbindungsschlauch --5-- in einen Saugrohrabschnitt--6--mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe--7--zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine.
Das Messorgan --2-- ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte, die sich im Konus--3-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 Luftdruck der zwischen dem Messorgan --2-- und der Drosselklappe herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt.
Das Messorgan-2-steuert unmittelbar ein Zumess-und Mengenteilerventil-10--. Zur Übertragung der Verstellbewegung des Messorgans --2-- dient ein mit ihm verbundener Hebel der um einen Drehpunkt --12-- möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase --13-- den als Steuerschieber ausgebildeten beweglichen Ventilteil--14--des Zumessventils--10-- betätigt. Die der Nase --13-- abgewante Stirnfläche --15-- des Steuerschiebers --14-- wird von Druckflüssigkeit beaufschlagt, die als Rückstellkraft auf das Messorgan --2-- dient.
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--18-- angetriebeneDruckbegrenzungsventil--23--geschaltet ist.
Aus der Leitung --21-- gelangt der Kraftstoff in einen Kanal--26--im Gehäuse des Mengenteilerventils--10--. Der Kanal --26-- führt zu einer Ringnut--27--des Steuerschiebers --14-- und weiterhin über verschiedene Abzweigungen zu Kammern-28--, so dass die eine Seite einer Membran--29--durch diesen Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Je nach Stellung des Steuerschiebers - überdeckt die Ringnut --27-- mehr oder weniger Steuerschlitze-30--, die durch Kanäle --31-- zu je einer Kammer --32-- führen, die durch die Membran von der Kammer --28-- getrennt ist.
Aus der Kammer--32--gelangt der Kraftstoff über Einspritzkanäle--33--zu den einzelnen nicht
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dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder im Saugrohr angeordnet sind. Die Membran --29-- dient als beweglicher Teil eines Flachsitzventils, das durch die Feder--34--bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offengehalten wird. Die je aus einer Kammer--28 und 32--gebildeten Membrandosen bewirken, dass, unabhängig von der zwischen der Ringnut--27--und den Steuerschlitzen - -30-- bestehenden überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen strömenden Kraftstoffmenge, das Druckgefälle an dem Zumessventil--27, 30--weitgehend konstant bleibt.
Damit ist gewährleistet, dass der Verstellweg des Steuerschiebers--14--und die zugemessene Kraftstoffmenge proportional sind.
Bei einer Schwenkbewegung des Hebels --11-- wird die Platte-2-des Messorgans-2-in den Konus --3-- des Saugrohres --1-- bewegt, so dass der sich zwischen Platte und Konus ändernde Ringquerschnitt proportional zum Verstellweg des Messorgans --2-- ist, wodurch eine lineare Abhängigkeit der Stellbewegung des Messorgans --2-- und der Verschiebebewegung des Steuerschiebers --14-- und dieser entsprechend eine proportionale Kraftstoffzumessung gewährleistet ist.
Die als konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber--14--wirkende Druckflüssigkeit ist Kraftstoff.
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Leitung-37-ab,ragt. In der Leitung--37--ist eine Drossel --39-- angeordnet, die den Versorgungskreislauf-21-des Zumessventils-10-von dem Steuerdruckkreis --37, 40-- des Regelorgans --41-- trennt.
Hinter der Drossel --39-- zweigt von der Leitung --37-- eine Leitung --40-- zu dem Regelorgan - ab, um dann von dort über eine Rücklaufleitung --42-- drucklos zum Kraftstoffbehälter zu gelangen. Das Regelorgan --41-- ist als Flachsitzventil--43--ausgebildet, bei dem eine Membran-44als beweglicher Ventilteil dient. Die Membran --44-- ist durch eine Feder--45-belastet, deren Vorspannung durch von Motorkenngrössen abhängige Stellgrössen änderbar ist. Hiefür dient ein Raumnocken - -46--, der mit der Drosselklappe --7-- verdrehbar und in Abhängigkeit von dem stromabwärts der Drosselklappe im Saugrohr herrschenden Unterdruck axial verschiebbar ist.
Der Raumnocken --46-- ist hiefür
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--47-- der Drosselklappe --7-- axial- wird durch einen Mitnahmewinkel-48-auf den Raumnocken --46-- übertigbar, Der Raumnocken--46--ist mit seiner einen Stirnseite an einer Membran --49-- einer Unterdruckkammer - drehbar befestigt. Die Unterdruckkammer--50-ist durch eine Leitung--51--mit einer stromabwärts der Drosselklappe gelegenen Stelle des Saugrohres verbunden. Bei ausreichendem Unterdruck wird der Raumnocken--46--durch die Membran --49-- entgegen der Kraft einer Rückstellfeder --52-- axial verschoben.
Der Raumnocken wird durch einen stift --53-- abgetastet, dessen Stellbewegung über einen
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Rückstellkraft des Messorgans-2-bestimmt.
Die Druckbeaufschlagung des Druckraumes --38-- erfolgt über eine Drossel-57--. Diese Drossel ist zur Begrenzung des Überschwingens des Messorgans --2-- beim Gasgeben und zur Begrenzung der Wirkung von Saugstössen der Brennkraftmaschine als Dämpfung erforderlich, da ein Schwingen des Steuerschiebers - 14-zu einer unerwünschten ungleichen Kraftstoffzumessung und damit zu einem ruckartigen Fahren führen würde.
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Zündung in Offenstellung befindet. Der bewegliche Ventilteil-62-des Stoppventils-61-ist entgegen einer Feder --63-- von einem Elektromagneten --46-- betätigbar, der an einen von einer Batterie--B-- gespeisten Stromkreis--65--angeschlossen ist.
Der Stromkreis --65-- kann durch einen Zündschalter - oder durch einen in Abhängigkeit vom Saugrohrunterdruck stromabwärts der Drosselklappe-7-betätigbaren Schalter--67--unterbrochen werden. Der Schalter --67-- wird dabei durch einen Stift --68-- betätigt, der mit einer Membran-69-einer Druckmessdose-70-fest verbunden ist. In der Kammer --71-- der Druckmessdose --70-- herrscht der gleiche Unterdruck wie im Saugrohr unmittelbar hinter der Drosselklappe--7-. Dieser Unterdruck wird der Kammer --71-- über eine Leitung-72-zugeführt.
Die Kraftstoffeinspritzanlage wirkt folgendermassen :
Bei laufender Brennkraftmaschine wird durch die von dem Elektromotor --18-- angetriebene Pumpe - 19-- Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter --20-- angesaugt und über die Leitung --21-- dem Zumessventil --10-- zugeführt. Gleichzeitig saugt die Brennkraftmaschine über das Saugrohr-l-Luft an, durch die das Messorgan --2-- eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Messorgans --2-- wird über den Hebel--11--auch der Steuerschieber-14verschoben, der dabei einen grösseren Querschnitt der Steuerschlitze --30-- freigibt.
Die direkte Verbindung zwischen Messorgan --2-- und dem Steuerschieber --14-- ergibt ein konstantes Verhältnis von Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge.
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Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, wird die an sich konstante Rückstellkraft des Messorgans -2-- in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung und dem Saugrohrunterdruck geändert. Dies erfolgt dadurch, dass je nach Höhe des Druckes im Saugrohr nach der Drosselklappe durch entsprechendes Verdrehen bzw. axiales
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als Rückstellkraft des Messorgans-2-wirkt, wird also an sich konstant gehalten und nur in Abhängigkeit von Motorkenngrössen geändert. Dabei wird der Steuerdruckkreis-37, 40-durch die Drossel --39-- von der Versorgungskraftstoffleitung --21-- getrennt..
Das Stoppventil --61-- ist im Schiebebetrieb geöffnet, so dass von der Brennkraftmaschine Luft durch den Bypass--60--angesaugt werden kann, ohne auf das Messorgan--2--zu wirken. Dadurch wird erreicht, dass das Messorgan --2-- im Betriebszustand des Schiebebetriebes keine Auslenkung erfährt, d. h. die Steuerschlitze--30--werden vom Steuerschieber--14--verschlossen, es erfolgt also keine Zumessung. Das Stoppventil--61--wird von dem Elektromagneten --64-- betätigt, der an den Stromkreis--65-angeschlossen ist.
Der Stromkreis--65--kann durch einen Schalter--67--unterbrochen werden, der von
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-7-- den schalter --67-- imLeitung--72--, unmittelbar hinter der Drosselklappe--7--, wirkt die Druckmessdose--70--nur in Leerlaufstellung der Drosselklappe.
Der Stromkreis --65-- wird ebenfalls bei abgeschalteter Zündung unterbrochen, so dass der Elektromagnet --64-- stromlos wird und die Federnden beweglichen Ventilteil --62-- in öffnungsrichtung verschiebt. Dadurch wird erreicht, dass bei Brennkraftmaschinen, die zum Nachlaufen neigen, weil sich das angesaugte Gemisch trotz abgeschalteter Zündung an der heissen Brennraumwand entzündet, mit dem Abschalten der Zündung auch die Kraftstoffzumessung unterbrochen wird.
Beim Einschalten der Zündung betätigt der Elektromagnet-64-das Stoppventil-61-entgegen der Feder-63-in Schliessrichtung, wodurch die zur Brennkraftmaschine strömende Luftmenge auf das Messorgan-2-wirken kann und eine
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von der Drehzahl der Brennkraftmaschine betätigt werden, so dass das Stoppventil--61--z. B. geöffnet ist, wenn die Drosselklappe-7-ihre Leerlaufstellung einnimmt und die Brennkraftmaschine eine bestimmte Drehzahl überschreitet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Messorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind, und das Messorgan proportional der durchströmenden Luftmenge gegen eine an sich möglichst konstante Rückstellkraft bewegt wird und dabei den beweglichen Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Mengenteilerventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt und als Rückstellkraft Druckflüssigkeit dient, die kontinuierlich und unter an sich möglichst konstantem Druck durch eine Druckleitung gefördert ein die Rückstellung bewirkendes Arbeitsglied beaufschlagt, nach Patent Nr.306449, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass im Schiebebetrieb die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine unterbrochen wird und die Saugrohrabschnitte (1, 4) vor und nach dem Messorgan (2) durch einen Bypass (60) miteinander verbindbar sind, wodurch vor und nach dem Messorgan im Saugrohr der gleiche Luftdruck herrscht.
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