DE1046399B

DE1046399B - Device for regulating the fuel supply in internal combustion engines

Info

Publication number: DE1046399B
Application number: DEG23406A
Authority: DE
Inventors: Joseph Thomas Wentworth
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1956-12-03
Filing date: 1957-11-22
Publication date: 1958-12-11

Description

Einrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen und im besonderen auf eine Einrichtung zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr, um bei Fahrzeug-Brennkraftmaschinen den Auspuff von unverbrannten Kohlenwasserstoffenwährend des Verzögerns zu verringern. Es ist bekannt, daß Fahrzeug-Brennkraftmaschinen normalerweise beachtliche Mengen an unverbranntem oder teilweise verbranntem Brennstoff beim Verzögern der Maschine auspuffen, sobald das Einlaßvakuum besonders hoch ist. Infolge dieses hohen Vakuums herrscht in der Brennkammer der Maschine ein Zustand, der der vollständigen Verbrennung des in die Kammer eingeführten Brennstoff-Luft-Gemisches nicht förderlich ist.Device for regulating the fuel supply in internal combustion engines The invention relates to a device for regulating the fuel supply in internal combustion engines and in particular on a device for interruption the fuel supply to the exhaust of unburned in vehicle internal combustion engines To decrease hydrocarbons during deceleration. It is known that vehicle internal combustion engines usually significant amounts of unburned or partially burned fuel exhaust when decelerating the engine as soon as the inlet vacuum is particularly high. As a result of this high vacuum, a state prevails in the combustion chamber of the machine that of complete combustion of the fuel-air mixture introduced into the chamber is not conducive.

Es sind bereits Einrichtungen vorgeschlagen worden, die beim Verzögern der Maschine die Brennstoffzufuhr zur Brennkammer absperren. Bei den bekannten Vorschlägen wurde die Brennstoffzufuhr durch ein Absperrventil oder ähnliche Absperreinrichtungen völlig unterbrochen. Diese Bauarten haben in manchen Fällen nicht befriedigt, da sie eine Verzögerung der Maschine beim erneuten Gasgeben am Ende der Verzögerungsperiode ergeben und andererseits eine verwickelte Bauart aufweisen.Means have already been proposed which, when decelerating shut off the fuel supply to the combustion chamber of the machine. With the known proposals the fuel supply was through a shut-off valve or similar shut-off devices completely interrupted. These types of construction have not been satisfactory in some cases, since they delay the engine from accelerating again at the end of the delay period and on the other hand have an intricate design.

Die Erfindung schlägt eine selbsttätige Einrichtung vor, die während des Verzögerns oder z. B. bei Talfahrt den Brennstoffstrom absperrt, indem sie die Drosselklappe von ihrer normalen Endstellung stromaufwärts zur Leerlaufdüse in eine Stellung strornabwärts zu dieser Düse verschw enkt. Wenn die Drosselklappe in dieser Weise geschwenkt ist, so befindet sich demnach die Austrittsöffnung der Leerlaufdüse nunmehr vor der Drosselklappe, so daß an dieser Stelle kein Vakuum herrscht und daher aus dem Leerlaufsystem kein Brennstoff abgesaugt werden kann. Wenn die Verzögerungsperiode vorüber ist, wird die Drosselklappe in die normale Leerlaufstellung zurückgeschwenkt, und da beim Beschleunigen die Beschleunigerpumpe Brennstoff in die Einlaßleitung fördert, wird eine normale Brennstoffzufuhr schnell wiederhergestellt. Die Leerlaufdüse befindet sich dann wieder stromabwärts der Drosselklappe, und das in diesem Teil der Ansauganlage herrschende Vakuum bedingt einen Brennstoffstrom im Leerlauf system.The invention proposes an automatic device that during of delaying or z. B. shut off the fuel flow when driving downhill by the Throttle valve from its normal end position upstream to the idle nozzle in a Swiveled position downstream of this nozzle. When the throttle in this Is pivoted way, so is accordingly the outlet opening of the idle nozzle now in front of the throttle valve, so that there is no vacuum at this point and therefore no fuel can be sucked out of the idling system. When the delay period is over, the throttle valve is swiveled back to the normal idle position, and there when accelerating the accelerator pump fuel into the inlet line normal fuel supply is quickly restored. The idle jet is then again downstream of the throttle valve, and that in this part The vacuum prevailing in the intake system causes a fuel flow in the idle system.

Bei der erfindungsgemäßen Bauart ist es lediglich erforderlich, die Achse der Drosselklappe so anzuordnen, daß in deren Leerlaufstellung die Leerlaufdüse hinter der Drosselklappe und bei Verzögern der Maschine vor der Drosselklappe liegt. Der Bereich für diese Bewegung der Drosselklappe kann leicht durch einen Nocken gesteuert werden, wie dies zur Einstellung von Drosselklappen für kleinere Drehzahlen üblich ist. Die Anordnung der Unterdruckeinrichtung bedingt nur eine geringfügige Abänderung einer normalen Brennstoffzufuhranlage, da es allgemein üblich ist, derartige Einrichtungen auch für die Zündverstellung zu verwenden.In the design according to the invention, it is only necessary that To arrange the axis of the throttle valve so that the idle nozzle in its idle position behind the throttle valve and when the machine decelerates in front of the throttle valve. The range for this movement of the throttle can be easily set by a cam can be controlled, such as this, for setting throttle valves for lower speeds is common. The arrangement of the vacuum device requires only a minor one Modification of a normal fuel supply system as it is common practice to do so Devices to be used also for the ignition advance.

Die erfindungsgemäße Bauart löst die gestellte Aufgabe in vorteilhafter Weise; sie ist einfach im Aufbau, billig in der Herstellung und zuverlässiger im Betrieb, da sie eine unmittelbare Zusammenarbeit zwischen der Drosselklappe und der Leerlaufdüse statt der bekannten mittelbaren Regelung vorsieht.The design according to the invention solves the problem posed in an advantageous manner Way; it is simple in construction, inexpensive to manufacture and more reliable in construction Operation as they have an immediate cooperation between the throttle and the idle nozzle provides instead of the known indirect control.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein zum Teil geschnittener Ausschnitt eines Brennkraftmaschinenvergasers mit einer Brennstoff-Absperreinrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 ein Schnitt durch den die Drosselklappe enthaltenden Teil, der die von der Einrichtung gemäß Fig.1 gesteuerte Drosselklappe in ihrer Lage zur Leerlaufdüse zeigt.In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown. In the drawing, Fig. 1 is a partially cut section of a Internal combustion engine carburetor with a fuel shut-off device according to the invention and FIG. 2 is a section through the part containing the throttle valve, which corresponds to that of the device according to Figure 1 controlled throttle valve in its position to the idle nozzle shows.

Die Brennkraftmaschine ist mit einer Einlaßleitung 10 versehen, in der auf einer drehbaren Welle 14 eine Drosselklappe 12 angeordnet ist. Die Einlaßleitung 10 hat einen im wesentlichen kreisförmigen Ouerschnitt, und auch die Drosselklappe ist zweckmäßig kreisförmig ausgebildet. Es könnten aber auch andere Formen, wie z. B. Ellipsen, verwendet werden. Die Drosselklappe hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Einlaßleitung 10 im- Inneren an der Stelle, wo die Drosselklappe sitzt. Dieser Unterschied in den Durchmessern verhindert ein Festklemmen der Drosselklappe, wenn diese durch ihre engste Schließlage hindurchbewegt wird. Die Drosselklappe 12 kann in der Stellung I festgelegt werden, wenn Leerlaufdrehzahl gewünscht wird. Befindet sich die Drosselklappe 12 in der Leerlaufstellung, so liegt die Austrittsöffnung 16 in der Leerlaufdüse unmittelbar stromabwärts von der Kante der Drosselklappe 12. Eine geeignete Einrichtung, wie beispielsweise ein Nadelventil 18, kann vorgesehen sein, um die Leerlaufdüse einzustellen. Der beim Leerlauf der Maschine verbrennende Brennstoff wird der Leerlaufdüse 16 über einen Kanal 20 zugeleitet. Eine Unterdruckleitung 22 ist stromabwärts der Drosselklappe an die Einlaßleitung 10 angeschlossen. Da diese Leitung das Einlaßv akuum abfühlt, kann sie an jedem beliebigen Punkt hinter der Drosselklappe angeschlossen werden, beispielsweise an die Einlaßkammer der Maschine. Die Welle 14 erstreckt sich durch die Einlaßleitung 10 und ragt aus dieser auf beiden Seiten heraus. An der einen Seite der Welle 14 ist ein üblicher Drosselklappenstellarm befestigt, während die erfindungsgemäße Absperreinrichtung am anderen Ende der Welle 14 oder auch neben dem üblichen Drosselklappenstellarm befestigt ist. Die Brennstoff-Absperreinrichtung besteht aus einem Nocken 24, einem Drosselklappenstellarm 26, einer Einstellschraube 28 und einem Steuerlenker 30 für den Nocken. Der Drosselklappenstellarm26 ist undrehbar auf der Welle 14 befestigt. Er ist mit einem Loch 32 versehen, in dem das Gestänge der Beschleunigerpumpe befestigt ist. Der Steuerlenker 30 für den Nocken ist mit einer Einstelleinrichtung verbunden, die beim Verzögern der Maschine anspricht. Diese auf das Vakuum ansprechende Einrichtung 34 ist als ein bloßes Beispiel dargestellt. Die Einrichtung 34 besteht aus einem eine Vakuumkammer 38 bildenden Gehäuse 36. Die Vakuumkammer 38 ist an einem Ende durch eine Membran 40 verschlossen. Auf der anderen Seite der Membran ist eine Kammer 42 gebildet, die mit der Außenluft in Verbindung stehen kann. In der Vakuumkammer38 ist eine Druckfeder44 vorgesehen, die dem Vakuum in der Kammer entgegenwirkt und den Nokken 24 in seine Leerlaufstellung zurückführt, wenn die Verzögerungsperiode beendet ist. Das Vakuum wird der Kammer 38 über die Leitung 22 von der Maschine zugeführt. An dem Gehäuse 36 kann eine Einstelleinrichtung vorgesehen sein, die aus einer ersten Schraube 46 zur Einstellung der Federspannung der Feder 44 und einer zweiten Schraube 48 besteht, um den maximalen Hub des Steuerlenkers 30 zu begrenzen.The internal combustion engine is provided with an inlet line 10 in which a throttle valve 12 is arranged on a rotatable shaft 14. The inlet line 10 has an essentially circular cross-section, and the throttle valve is also expediently circular. But there could also be other forms, such as. B. ellipses can be used. The throttle valve has a slightly smaller diameter than the inlet line 10 inside at the point where the throttle valve sits. This difference in diameters prevents the throttle valve from jamming when it is moved through its narrowest closed position. The throttle valve 12 can be set in position I when idle speed is desired. When the throttle valve 12 is in the idle position, the outlet opening 16 in the idle nozzle is immediately downstream of the edge of the throttle valve 12. A suitable device, such as a needle valve 18, can be provided to adjust the idle nozzle. The fuel that burns when the engine is idling is fed to the idling nozzle 16 via a duct 20. A vacuum line 22 is connected to the inlet line 10 downstream of the throttle valve. Since this line senses the inlet vacuum, it can be connected at any point after the throttle valve, for example to the inlet chamber of the engine. The shaft 14 extends through the inlet conduit 10 and protrudes therefrom on both sides. A conventional throttle valve actuator arm is attached to one side of the shaft 14, while the shut-off device according to the invention is attached to the other end of the shaft 14 or also next to the usual throttle valve actuator arm. The fuel shut-off device consists of a cam 24, a throttle valve actuating arm 26, an adjusting screw 28 and a control link 30 for the cam. The throttle valve actuator arm 26 is non-rotatably mounted on the shaft 14. It is provided with a hole 32 in which the linkage of the accelerator pump is attached. The control link 30 for the cam is connected to an adjusting device which responds when the machine is decelerated. This vacuum responsive device 34 is shown as a mere example. The device 34 consists of a housing 36 forming a vacuum chamber 38. The vacuum chamber 38 is closed at one end by a membrane 40. On the other side of the membrane, a chamber 42 is formed which can be in communication with the outside air. A compression spring 44 is provided in the vacuum chamber 38, which counteracts the vacuum in the chamber and returns the cam 24 to its idle position when the delay period has ended. The vacuum is supplied to the chamber 38 via line 22 from the machine. An adjusting device can be provided on the housing 36, which consists of a first screw 46 for adjusting the spring tension of the spring 44 and a second screw 48 in order to limit the maximum stroke of the control arm 30.

Die mit der Einstellschraube 28 zusammenwirkende Nockenbahn des Nockens 24 ist so ausgebildet, daß die Einstellschraube bei normalem Betrieb der Maschine die Drehung der Drosselklappe 12 in der Leerlaufstellung anhält. Wird der Steuerlenker 30 unter dem Einfluß eines hohen Einlaßvakuums der Maschine nach rechts in Fig. 1 bewegt, so wird der N ocken 24 in die Verzögerungsstellung D verschwenkt, wodurch sich die Einstellschraube 28 auf die Achse des Nockens 24 zu bewegt. Diese Bewegung der Einstellschraube 28 gestattet das Drehen des Drosselklappenstellarms 26, wodurch die Drosselklappe 12 in die Lage für Verzögerung der Maschine geschwenkt wird.The cam track of the cam cooperating with the adjusting screw 28 24 is designed so that the adjusting screw during normal operation of the machine the rotation of the throttle valve 12 stops in the idle position. Becomes the control driver 30 under the influence of a high inlet vacuum of the engine to the right in Fig. 1 moves, the cam 24 is pivoted into the delay position D, whereby the adjusting screw 28 moves towards the axis of the cam 24. This movement the adjustment screw 28 allows the throttle actuator arm 26 to be rotated, thereby the throttle valve 12 is pivoted into the position for decelerating the engine.

Wenn die Vorrichtung 34- mitteilt, daß die Verzögevorüber er iode vorüber ist, so wird der Nocken 24 in die Stellung I zurückgedreht, wodurch die Drosselklappe 12 durch die Bewegungen der Einstellschraube 28 und des Drosselklappenstellarmes 26 in ihre Stellung I zurückgeschwenkt wird. An der Austrittsöffnungl 16 der Leerlaufdüse wirkt nun wieder das Einlaßvaküum und die Bewegung des Drosselklappengestänges in die Leerlaufstellung bewirkt, daß die Beschleunigerpumpe Brennstoff in den Maschineneinlaß fördert, so daß die normale Brennstoffzufuhr zur Maschine wiederhergestellt wird. Dieser Brennstoff wird zugeführt, wenn das Einlaßvakuum etwa dem Leerlaufwert entspricht, so daß beim Wiederbeschleunigen der Maschine der Stoß kleinstmöglich wird. Die Drosselklappe 12 kann in die Leerlaufstellung oder jede andere Stellung jederzeit durch Betätigen des Gaspedals bewegt werden. Die Brennstoff-Absperreinrichtung verhindert daher in keiner Weise die normale Bedienung der Maschine durch den Fahrer.When device 34- notifies that the delays are over is over, the cam 24 is rotated back to the position I, whereby the Throttle valve 12 by the movements of the adjusting screw 28 and the throttle valve actuator arm 26 is pivoted back into its position I. At the outlet opening 16 of the idle nozzle the inlet vacuum and the movement of the throttle valve linkage now act again the idle position causes the accelerator pump to add fuel to the engine inlet promotes so that the normal fuel supply to the engine is restored. This fuel is supplied when the inlet vacuum corresponds approximately to the idle value, so that when the machine is accelerated again, the impact is as small as possible. The throttle 12 can be switched to idle or any other position at any time by pressing of the accelerator pedal. The fuel shut-off device therefore prevents in no way the normal operation of the machine by the driver.

Es könnten auch andere Einrichtungen zum Abfühlen der Verzögerung verwendet werden, die einen vakuumbetätigten Schalter und einen Elektromagneten enthalten, ein unmittelbares Gestänge mit dem Beschleuniger usw. Da das Einlaßvakuum beim Verzögern in der Größenordnung zwischen 533 und 660 mm0OS liegt und das normale Leerlaufvakuum 533 mmOS nicht übersteigt, kann dieses außergewöhnlich hohe Vakuum nur beim Verzögern oder bei Talfahrt erreicht werden. Es ist daher ein vorzüglicher Steuerimpuls für die Betätigung der Brennstoff-Absperreinrichtung. Diese Einrichtung kann daher den Anteil der unverbrannten Kohlenwasserstoffe durch Absperren der Brennstoffzufuhr verringern und ein weicheres Wiederanlaufen des Motors unterstützen, da die Beschleunigerpumpe zur Wiederherstellung des Brennstoffstroms herangezogen wird. Die Zeit für die Wiederherstellung des Brennstoffstroms kann in gewissem Ausmaße verkürzt werden, indem die Verzögerungsstellung der Drosselklappe 12 zur Leerlaufdüse 16 genau eingestellt wird, so daß die Brennstoffzufuhr bei einer Stellung der Drosselklappe unmittelbar neben der Leerlaufdüse aufrechterhalten wird. Durch die Einstellung der Drosselklappe relativ zur Leerlauf düse und durch die Verwendung des Vakuums auf der jeweiligen Seite der Drosselklappe ist es nicht nötig, daß die Drosselklappe in der Einlaßleitung kleines Spiel hat, so daß diese also nicht die Einlaßleitung völlig dicht zu verschließen braucht, wie dies bei einigen bekannten Brennstoff-Absperreinrichtungen gefordert werden muß. Der Unterschied zwischen dem Innendurchmesser der Ansaugleitung und dem der Drosselklappe gestattet den Durchstrom von etwas Ansaugluft durch die Einlaßkammer in die Zylinder, wodurch die Wände der Einlaßkammer schnell abgetrocknet werden. -Dadurch wird eine längere Fortdauer der Verbrennung verhindert, nachdem die Brennstozufuhr abgesperrt ist.Other means of delay sensing could be used used which have a vacuum operated switch and an electromagnet included, an immediate linkage to the accelerator, etc. As the inlet vacuum when decelerating is in the order of magnitude between 533 and 660 mm0OS and the normal No-load vacuum does not exceed 533 mmOS, this exceptionally high vacuum can be achieved can only be reached when decelerating or when going downhill. It is therefore an excellent one Control pulse for actuating the fuel shut-off device. This facility can therefore reduce the proportion of unburned hydrocarbons by shutting off the fuel supply reduce and support a smoother restart of the motor, as the accelerator pump is used to restore the fuel flow. The time to restore the fuel flow can be shortened to some extent by using the delay position the throttle valve 12 to the idle nozzle 16 is precisely adjusted, so that the fuel supply maintained with a position of the throttle valve immediately next to the idle jet will. By adjusting the throttle valve relative to the idle nozzle and through the use of the vacuum on each side of the throttle is not necessary that the throttle valve in the inlet line has little play so that this so it is not necessary to close the inlet line completely tight, as is the case with some known fuel shut-off devices must be required. The difference between the inside diameter of the suction pipe and that of the throttle valve the flow of some intake air through the intake chamber into the cylinders, thereby the walls of the inlet chamber are quickly dried. -This will make a longer one Prevents continued combustion after the fuel supply is shut off.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Carburettors for internal combustion engines of motor vehicles, in which the throttle valve is in its closed position (idle speed) upstream to the idle jet and at which with the throttle valve closed and exceeding the usual idle speed, e.g. B. when braking the driving speed by means of of the engine, the idle fuel supply is cut off by an automatic device is, characterized in that this device the throttle (12) from its position (I) upstream to a position (D) downstream to Idle jet (16) moves.

2. Carburetor according to claim 1, characterized in that the range of motion of the throttle valve (12) can be controlled by a cam (24), which in one position the pivoting of the throttle valve into a certain idle position limited and in another position when decelerating the machine the further swiveling the throttle valve beyond the idle position.

3. Carburetor according to claim 2, characterized in that the cam (24) in a manner known per se as a function is movable from the machine inlet vacuum.

4. Carburetor according to claim 2 or 3, characterized characterized in that the throttle valve (12) has a smaller one in a manner known per se Ouschnitt has as the inlet line (10) at the point where the throttle valve sits. Referred to U.S. Patent No. 2,229,851.