CS200466B2

CS200466B2 - Fuel injection system

Info

Publication number: CS200466B2
Application number: CS266174A
Authority: CS
Inventors: Peter N Comley; Michael B Croft
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1974-04-12
Publication date: 1980-09-15
Also published as: FR2225627A1; JPS5069428A; DE2417768A1; AU6768674A; IT1004200B; FR2225627B1; CA1007119A

Description

COMLEY PETER NIGEL, TORQUAY a CROPT MICHAEL BRIAN, BEWDLEY /VELKÁ BRITÁNIE/COMLEY PETER NIGEL, TORQUAY and CROPT MICHAEL BRIAN, BEWDLEY / GREAT BRITAIN /

THE LUCAS ELECTRICAL COMPANY LIMITED, BIRMINGHAM /VELKÁ BRITÁNIE/ (54) Palivová vstřikovací soustavaTHE LUCAS ELECTRICAL COMPANY LIMITED, BIRMINGHAM / (54) Fuel injection system

Vynález ae týká palivové vstřikovací soustavy spalovacího motoru.The invention relates to a fuel injection system of an internal combustion engine.

U dosud vyráběných vstřikovacích soustav spalovacích motorů byl fluidikový průtokový modulátor ovládán monostabilním obvodem s pevnou (časovou konstantou a řízen frekvencí, jež se měnila v závislosti na parametrech chodu motoru, zejména na rychlosti motoru, U žádného stávajícího řešení vstřikovací soustavy nebyl učiněn pokus řídit průtok paliva v závislosti na průtoku vzduchu, množství.vstřiků paliva zde bylo přímo úměrné rychlosti motoru,· z čehož vyplývala řada nevýhod.In the engine injection systems produced so far, the fluidic flow modulator was controlled by a fixed monostable circuit (time constant and controlled by a frequency that varied depending on engine running parameters, particularly engine speed). No existing injection system solution attempted to control fuel flow depending on the air flow rate, the amount of fuel injections was directly proportional to the engine speed, resulting in a number of disadvantages.

Nevýhody známých řešení vstřikovacích palivových soustav odstraňuje vstřikovací soustava podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v sacím potrubí motoru jé umístěn vstřikovací element opatřený vstřikovací tryskou napojenou na přívod paliva a vzduchovou tryskou. Mezi zdroj vzduchu a vzduchovou trysku má zařazen ovládací element upravený pro napájení frekvenčně proměnnými signály, přičemž tento element je tvořen hmotovým průtokovým' snínačem ve vstupním potrubí, jehož výstup je napojen na pneumatický převodník.Disadvantages of the known solutions of fuel injection systems are eliminated by the injection system according to the invention, which consists in the fact that an injection element is provided in the engine intake manifold with an injection nozzle connected to the fuel supply and an air nozzle. Between the air source and the air nozzle is provided an operating element adapted to supply frequency-variable signals, the element being a mass flow sensor in the inlet duct, the outlet of which is connected to a pneumatic transducer.

Průtokový hmotový snímač má zařízení pro vytváření víření vzduchu v kanálové části vstupního potrubí, na které je ve vhodném místě otočně uložena tyč, jejíž konec je připojen přes spojovací článek k talířovému ventilu pneumatického převodníku. V tomto se vytvářejí tlakové pulsy, které jsou vedeny do fluidikového tvarovaciho zařízení. Na toto zařízení může být připojen digitální zesilovač pro zesílení tlakových pulsů.The flow mass sensor has a device for generating air swirl in the channel portion of the inlet duct on which a rod is rotatably mounted at a suitable location, the end of which is connected via a coupling to the poppet valve of the pneumatic transducer. In this, pressure pulses are generated which are fed to the fluidic forming apparatus. A digital amplifier can be connected to this device to amplify the pressure pulses.

Vynález je blíže vysvětlen na popisu příkladu jeho provedení pomocí připojeného výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje schematický přiklad provedeni palivové vstřikovací soustavy podle vynálezu, obr. 2 znázorňuje časový průběh vlny při různých polohách soustavy, obr. 3 znázorňuje schematicky další příklad provedení vynálezu a obr. 4 je schematický řez detailem soustavy, znázorněné na obr, 3.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a schematic example of an embodiment of a fuel injection system according to the invention; FIG. 2 shows a waveform at different positions of the system; FIG. Fig. 4 is a schematic cross-section of a detail of the assembly shown in Fig. 3.

Na obrázku 1 je znázorněna vstřikovací palivová soustava, která zahrnuje fluidikový prvek ve formě pulsního modulátoru 2> do kterého se dodává palivo prostřednictvím vedení 2 o tlaku asi 30 kPa a vystupuje v jemně rozprášené formě před škrticí klapku do rozváděcího sacího potrubí 2 spalovacího motoru, načež se rozvádí do válců motoru. Do pulsního modulátoru 1 se potrubím 4 přivádí proud stlačeného vzduchu, který je usměrňován proti proudu paliva do motoru, čímž se brzdí průtok paliva. Je-li to žádoucí, např. když je otevřena škrticí klapka, vedou se do pulsního modulátoru i impulsy vzduchu o patřičném tlaku potrubím 2> aby se zamezilo blokováni proudu vzduchu a tím se po dobu každého impulsu vzduchu umožnilo proudění paliva do sacího potrubí.Figure 1 shows an injection fuel system comprising a fluidic element in the form of a pulse modulator 2 to which fuel is supplied via a line 2 at a pressure of about 30 kPa and exits in finely atomized form in front of the throttle to the manifold 2 of the internal combustion engine. is distributed to the engine cylinders. The pulse modulator 1 is supplied via line 4 with a compressed air flow which is directed upstream of the fuel to the engine, thereby inhibiting the fuel flow. If desired, e.g. when the throttle is open, air pulses of appropriate pressure are passed to the pulse modulator via line 2 to prevent blockage of the air flow and thereby allow fuel to flow to the intake line for each air pulse.

K sacímu potrubí je připojeno zařízení 15 pro víření vzduchu. Zařízeni 15 má řadu tangenciálních vstupů 15a uspořádaných tak, že nasávaný vzduch přes toto zařízení do potrubí vytváří víření v kanálové části 6 sacího potrubí. V této části kanálu je připevněna tyč 2 otočná .v místě 8 kolem její podélné osy tak, že může být natáčena vířením do polohy, odpovídající průtoku vzduchu zařízením. Konec 8a tyče 2 3^e připojen prostřednictvím spojovacího článku 2. ¹¹ talířovému ventilu (není znázorněn) uloženému uvnitř pneumatického převodníku 10. k němuž je přiváděn vzduch vedením 11 o tlaku např. asi 70 kPa. Vzduch opouští pneumatic ký převodník 10 výstupním vedením 12 řízen talířovým ventilem ve formě série zvlněných tlako vých pulsů, jejichž frekvence závisí na otáčení tyče 2 ^a tím tedy na průtoku vzduchu v zařízení 22· Průběh tlaku se měří v místě A a je znázorněn horní čarou na obr-. 2.An air turbulence device 15 is connected to the suction line. The device 15 has a series of tangential inlets 15a arranged so that the intake air through the device into the duct creates a swirl in the duct portion 6 of the intake duct. In this part of the duct, the rod 2 is pivoted at a location 8 about its longitudinal axis so that it can be swirled to a position corresponding to the air flow through the device. The end 8a of the rod ³ and 2 connected through the connecting link ^{11 of} the second disk valve (not shown) contained inside the pneumatic converter 10. to which air is supplied through line 11 at a pressure of e.g. about 70 kPa. The air exits the pneumatic transducer 10 via the outlet duct 12 controlled by a poppet valve in the form of a series of undulating pressure pulses, the frequency of which depends on the rotation of the rod 2 ^and hence the air flow in the device 22. giant-. 2.

Zvlněné tlakové pulsy z pneumatického převodníku 10 se přenášejí do fluidikového pulsní ho tvarovacího zařízení 1 6. Vzduch postupuje rovněž vedením 17 do pulsního fluidikového tvarovacího zařízení 16. přičemž výsledný výstup se měří v místě B a jeho tvar je znázorněn střední čarou na obr. 2. Frekvence pulsů pravoúhlého tvaru je stejná jako' frekvence na vstupu, ale doba 2 každého pravoúhlého pulsu je dána pouze zpožďovacím zařízením D, spojeným s pulsním fluidikovým tvarovacím zařízením 1 6. neovlivňovaným frekvencí pulsů z pneumatického převodníku 20.· Tyto pulsy se pak dodávají do digitálního zesilovače 1 3. Vzduch se dopravuje vedením 14 do zesilovače 13 a výstup'ze zesilovače se měří v místě C a je znázorněn dolní čarou na obr. 2. Tyto zesílené pravoúhlé pulsy se dodávají prostřednictvím potrubí 2 do pulsního modulátoru 2 k odchýlení blokovacího vzduchu proudícího potrubím 2 ^a k vytvoření sledů pulsů jemně rozprášeného paliva, dodávaného' do spalovacího motoru.The corrugated pressure pulses from the pneumatic transducer 10 are transferred to the fluidized-bed pulverizer 16. The air is also passed through a line 17 to the pulsed fluidized bed pulverizer 16. The resulting output is measured at B and its shape is shown by the center line in FIG. The frequency of the rectangular pulse is the same as the input frequency, but the time 2 of each rectangular pulse is given only by the delay device D associated with the pulse fluidizer 16 by the unaffected pulse rate from the pneumatic converter 20. These pulses are then supplied to the digital The air is conveyed via line 14 to the amplifier 13, and the output of the amplifier is measured at C and is shown by the lower line in Fig. 2. These amplified rectangular pulses are delivered via duct 2 to the pulse modulator 2 to deflect the blocking air flow piping 2 ^a to generate pulse train of finely atomised fuel supplied to the internal combustion engine.

Je zřejmé, že řada palivových pulsů je přímo úměrná vzduchu protékajícímu sacím potrubím J, který je závislý na otevření škrticí klapky motoru a tak vynález poskytuje jednoduchý a vhodný palivový vstřikovací systém, který využívá proudu vzduchu jako hlavního vstupního parametru.It will be appreciated that a series of fuel pulses are proportional to the air flowing through the intake manifold J, which is dependent upon the opening of the engine throttle, and thus the invention provides a simple and convenient fuel injection system that utilizes air flow as the main input parameter.

•Palivová vstřikovací soustava znázorněná na obr. 3 a obr. 4 obsahuje známý hmotový průtokoměr 21 s iontovým generátorem, vloženým do sacího potrubí 2· Tento průtokoměr obsahuje iontový generátor (není znázorněn), uložený v sacím potrubí 2 ^a jsdnu nebo více elektrod 22. uložených proti iontovému generátoru tak, že proud vznikající na této elektrodě 22 je přímo úměrný hmotě proudu vzduchu v sacím potrubí 2· Signál z iontového generátoru 21 se vede do.elektrického funkčního generátoru 22· Funkční generátor 23 může dostávat také jiné řídicí signály, které představují parametry provozních podmínek motoru. Elektrický výstup signálu z funkčního generátoru představující požadavky motoru na palivo je veden do krokového motoru 25. který pohání ozubené kolo 26, pro pohon vzduchové trysky 27 součtového \The fuel injection system shown in Figures 3 and 4 comprises a known mass flow meter 21 with an ion generator inserted in the intake manifold 2. This flow meter comprises an ion generator (not shown) housed in the intake manifold 2 ^and one or more electrodes 22. placed against the ion generator such that the current generated on the electrode 22 is proportional to the mass of the air flow in the intake manifold 2. The signal from the ion generator 21 is routed to the electric function generator 22. engine operating conditions parameters. The electrical output of the function generator representing the fuel requirements of the engine is fed to a stepper motor 25 which drives the gear 26 to drive the sump air nozzle 27.

pulsního modulátoru 29. do níž se dodává vzduch z výstupu čerpadla 28. Palivo se dodává o stálém tlaku čerpadlem 30 do palivové trysky 31pulsního modulátoru 22· Potřebné množství paliva pro spalovací motor je určováno axiální polohou vzduchové trysky 27 relativně vůči palivové trysce 31. J.e výhodné, je-li součtový pulsní modulátor 29 uzpůsoben tak (obr. 4), že obsahuje vnitřní objímku 32. a vnějěí objímku 33. obsahující radiální otvory 32a. 33a. které leží na přímkách a tyto objímky 32. 33 ohraničují mezi sebou prstencový prostor 34. Vzduch se dodává na vnitřní stranu 35 vnitřní objímky 32. zatímco palivo se dodává ná vnější stranu 36 vnější objímky 22» čímž uvnitř prstencového prostoru 34 dojde ke střetu paliva se vzduchem. Elektrického signálu z funkčního generátoru 23 se může užít k natáčení vnitřní objímky 32 vůči vnější objímce 33 a tím k řízení proudu paliva. Je žádoucí, aby se při nastavení otvorů vytvořených ve vnější objímce 33 a vnitřní objímce 32 do zákrytu nedodávalo palivo do spalovacího motoru.the fuel is supplied at a constant pressure by the pump 30 to the fuel nozzle 31 of the pulse modulator 22. if the summation pulse modulator 29 is adapted (FIG. 4) to include an inner sleeve 32 and an outer sleeve 33 comprising radial apertures 32a. 33a. The air is supplied to the inner side 35 of the inner sleeve 32. while fuel is supplied to the outer side 36 of the outer sleeve 22, thereby causing a collision of fuel within the annular space 34. air. The electrical signal from the functional generator 23 may be used to rotate the inner sleeve 32 relative to the outer sleeve 33 and thereby control the fuel flow. It is desirable that when adjusting the holes formed in the outer sleeve 33 and inner sleeve 32, fuel is not supplied to the internal combustion engine.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A fuel injection system for an internal combustion engine, comprising an injection element inserted into an intake manifold of an internal combustion engine, the injection element having an injection nozzle connected to a fuel supply and an air nozzle connected to an air source and a control element connected between the air source and the air nozzle; for supplying frequency-variable signals, characterized in that the actuating element is formed by a mass flow sensor in the channel part (6) of the intake manifold (3), the output of the mass flow sensor being connected to the pneumatic transducer (10).

Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the mass flow sensor has a device (15) for swirling air in the duct portion (6) of the intake manifold (3) in which it is rotatable about its longitudinal axis at a location (8). a rod (7), the end (8a) of which is connected via a coupling (9) to the poppet valve of the pneumatic transducer (10).

3. The fuel injection system of claim 2, wherein the pneumatic transducer (10) with a poppet valve for generating air pressure pulses has an air supply line (11) and an outlet line (12) for discharging pressure pulses.

Fuel injection system according to Claim 3, characterized in that a fluidic forming device (16) is connected to the output conduit (12) to generate pressure pulses at a frequency corresponding to the frequency of the signals from the pneumatic transducer (10).

5. The fuel injection assembly of claim 4, wherein the output of the fluidic forming apparatus (16) is connected to an input of a digital amplifier (13) for amplifying pressure pulses.

1 sheet of drawings

Srveroftrafa. n. p-xivod 7, Mot