DE1085377B - Vorrichtung zur Einspritzung des Brennstoffs in die Ansaugeleitung eines Motors - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen zur Einspritzung eines Brennstoffs in die Ansaugeleitung eines Motors.

Bekanntlich enthalten diese Vorrichtungen ein Pumpsystem (dessen Brennstofförderung zu der Drehzahl des Motors proportional sein kann), sowie Dobierungseinrichtungen, welche für jede gegebene Drehzahl den Druck des von dem Pumpensystem geförderten Brennstoffs an der Einspritzöffnung in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors regeln.

Um die Einspritzdüse dem Einfluß des in der Ansaugeleitung herrschenden Unterdrucks zu entziehen, ist es bekannt, die Einspritzdüse in eine Kammer einmünden zu lassen, welche einerseits mit der Außenluft und andererseits mit der Ansaugeleitung durch eine Zwischendüse mit kleinen Abmessungen in Verbindung steht, welche jedoch größer als die der Einspritzöffnung sind, wobei die Zwischendüse und die Einspritzöffnung in einer Flucht liegen, so daß der Brennstoffstrahl über diese Zwischendüse in die Ansaugeleitung eintritt.

Wenn der Unterdruck in der Ansaugeleitung hoch ist, strömt gleichzeitig mit dem flüssigen Brennstoff ein heftiger Luftstrom durch die Zwischendüse und bewirkt die Zerstäubung des Brennstoffs. Wenn dieser Unterdruck aber klein ist, tritt praktisch keine Luft in die Kammer ein, und der Brennstoff gelangt in die Ansaugeleitung im Zustand eines flüssigen Strahls ohne merklich zerstäubt zu sein.

Die Erfindung bezweckt die Sicherstellung der Zerstäubung des eingespritzten Brennstoffs bei allen Betriebsbedingungen des Motors.

Hierfür wird in an sich schon bekannter Weise eine Luftpumpe vorgesehen, welche Luft auf den aus der Einspritzöffnung kommenden Brennstoff strahl bläst und so die Zerstäubung des Brennstoffs verbessert, wobei erfindungsgemäß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Luftpumpe auszuschalten, wenn der Unterdruck in der Ansaugeleitung einen vorausbestimmten Wert übersteigt. Auf diese Weise ist unter allen Betriebsbedingungen des Motors sichergestellt, daß der Kraftstoff in zerstäubtem Zustand in die Ansaugeleitung eintritt, wobei die zusätzliche Pumpe immer nur dann arbeitet, wenn es tatsächlich erforderlich ist. Bei den bekannten Einrichtungen arbeiteten die Luftpumpen im Gegensatz hierzu kontinuierlich.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 (Teile A und B) zeigt in einem schematischen Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt die Einspritzdüse der Fig. 1 in größerem Maßstab.

Die Vorrichtung enthält ein Pumpsystem, welches Vorrichtung zur Einspritzung

des Brennstoffs in die Ansaugeleitung

eines Motors

Anmelder:

ίο Societe Industrielle de Brevets et d'Etudes S. I. B. E., Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein, Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 21. Dezember 1957

Andre Louis Mennesson, Neuilly-sur-Seine

(Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

durch eine rotierende Pumpe (vorzugsweise eine Fliehkraftpumpe) und eine mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitende Pumpe (insbesondere eine Membranpumpe) gebildet wird, wobei die Antriebsgeschwindigkeiten beider Pumpen proportional zu der Drehzahl des Motors sind. Hierbei ist die Ausbildung so getroffen, daß die rotierende Pumpe an Stelle der mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitenden Pumpe die Brennstofförderung übernimmt, wenn die Drehzahl einen vorausbestimmten Wert übersteigt.

Die Fliehkraftpumpe besteht im wesentlichen aus einer sich drehenden Kammer mit einem Seitenteil 1 und einem Deckel 2, welche dicht miteinander verbunden sind, wobei der Deckel eine mittlere kreisförmige Öffnung 3 aufweist. Die Kammer ist innen mit Rippen 4 versehen. In der Mitte der sich drehenden Kammer Ij 2 ist gleichachsig ein fester Teil 5 angeordnet, welcher die allgemeine Form eines Umdrehungskörpers hat und mit dem Hauptteil 6 der Anordnung fest verbunden ist. Der Seitenteil 1 ist an einer waagerechten Welle 7 befestigt, welche mit einer zu der des Motors proportionalen Drehzahl angetrieben wird. An

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dieser Welle ist noch ein Nocken 8 befestigt, welcher einen Stößel 9 betätigt.

Die Kammer 1, 2 ist in einem durch einen Deckel

11 geschlossenen Raum 10 untergebracht. Dieser Raum ist an seinem unteren Teil mit einer Hauptspeisepumpe 12 durch einen Abflußkanal 13 und einen einen Schwimmer 15 enthaltenden Behälter 14 verbunden. Der Schwimmer trägt ein Nadelventil 16, welches den Durchlaß zwischen dem Behälter 14 und der Leitung 17 steuert, welches von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter kommt und zu der Pumpe

12 geht. Diese fördert den Brennstoff mit Überschußmenge durch einen Kanal 18, welcher den Teil 5 durchdringt und mit einer kalibrierten Öffnung 19 versehen ist.

Der Fliehkraftpumpe ist eine Membranpumpe 20 zugeordnet, welche mittels eines Stößels 21 von einem Hebel 22 betätigt wird, welchen der Stößel 9 entgegen einer Feder 23 betätigt.

Die Fliehkraftpumpe fördert über einen den Teil 5 durchdringenden Kanal 24 in einen mit einer kalibrierten Dosierungsöffnung 26 versehenen Kanal 25, und die Membranpumpe fördert in den gleichen Kanal 25 über einen Kanal 27, welcher in diesen zwischen zwei Rückschlagventilen 28 mündet.

Bei kleinen Drehzahlen saugt die Membranpumpe den Brennstoff in der Kammer 1, 2 an und fördert ihn in den Kanal 25, während bei hohen Drehzahlen die Fliehkraftpumpe den Brennstoff in den gleichen Kanal fördert, so daß die aus der öffnung 26 austretende Flüssigkeitsmenge in beiden Fällen im wesentlichen zu der Drehzahl des Motors proportional ist.

Es sind noch Dosiereinrichtungen 29 vorgesehen, welche den in der den Kanal 25 über die Einrichtungen 29 hinaus verlängernden Leitung 30 herrschenden Druck in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors regeln, insbesondere in Abhängigkeit von dem Druck, welcher in der Ansaugeleitung 31 des Motors hinter dem in dem Hauptlufteinlaß 33 vorgesehenen Drosselorgan 32 herrscht.

Die Leitung 30 ist mit wenigstens einer Einspritzdüse 34 verbunden, welche eine Einspritzöffnung 35 besitzt, welche in eine die Einspritzdüse umgebende ringförmige Kammer 36 mündet, welche einerseits mit der Außenluft durch öffnungen 37 in Verbindung steht, und zwar entweder unmittelbar, wie dargestellt, oder über den Lufteinlaß 33, hinter dem üblichen Luftfilter, und andererseits mit der Ansaugeleitung 31 über eine Zwischendüse 38, deren engster Teil eine kalibrierte öffnung 38 α geringen Durchmessers bildet, welcher jedoch größer als der Durchmesser der Einspritzöffnung 35 ist. Die beiden öffnungen 35 und 38 a liegen in einer Flucht, so daß der aus der Leitung 30 kommende Brennstoffstrahl durch die zweite Öffnung 38 α gehen muß, um in die Ansaugeleitung 31 zu gelangen. Die Zwischendüse 38 kann, wie dargestellt, in die Wandung der Ansaugeleitung 31 eingearbeitet oder separat eingesetzt sein, und sie kann eine sich erweiternde, z. B. konische Form haben.

Es ist eine Luftpumpe vorgesehen, welche Luft auf den aus der Öffnung 35 kommenden Brennstoffstrahl bläst, und zwar vorzugsweise an der Stelle des Durchgangs durch die Zwischendüse 38. Diese Luftpumpe hat zweckmäßig die Form einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitenden Pumpe, welche synchron mit dem Motor angetrieben wird, und zwar mittels des Nockens 8.

Bei der dargestellten Ausführungsform weist diese Luftpumpe eine verformbare Membran 39 auf, welche die bewegliche Wand einer Kammer 40 bildet und in dem Fördersinn durch einen sich auf dem Nocken 8 abstützenden Stößel 41 und in dem Ansaugesinn durch eine in der Kammer 40 untergebrachte Feder 42 verstellt wird.

Um die Pumpe außer Betrieb zu setzen, wenn der in der Ansaugeleitung hinter dem Drosselorgan 32 herrschende Unterdruck einen vorausbestimmten Wert übersteigt, läßt man von der Membranpumpe 39 Luft in der Ansaugeleitung ansaugen.

ίο Hierfür ist, wie auf Fig. 1 dargestellt, an die Kammer 40 ein Kanal 43 angeschlossen, welcher mit dem mittleren Abschnitt eines Kanals 44 zwischen einem Ansaugeventil 45 und einem Druckventil 46 in Verbindung steht. Der Kanal 44 geht von der Ansaugeleitung 31 aus und endigt in einer Kammer 47, welche z. B. ringförmig ist und die Einspritzdüse 34 umgibt. Diese Kammer 47 mündet über kalibrierte öffnungen 48 in der Zwischendüse 38.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Bei geringen Drehzahlen des Motors und bei großen öffnungen des Drosselorgans 32 (vollausgezogene Stellung) ist der Unterdruck in der Ansaugeleitung 31 fast Null, d. h., er liegt in der, Nähe des Atmosphärendrucks.

Da der Druckunterschied zwischen der Zwischendüse 38 und der Kammer 36 fast Null ist, wird der durch die öffnungen 35 und 38 a austretende Brennstoffstrahl praktisch nicht zerstäubt. In diesem Augenblick betätigt der Nocken 8 die Membran 39, welche Luft in der Ansaugeleitung über das Ventil 45 ansaugt und sie über das Ventil 46 in die Kammer 47 und die öffnungen 48 fördert. Diese unter Druck stehende Luft trifft auf den Brennstoffstrahl, so daß dieser entsprechend der Arbeitsweise einer Spritzpistole zerstäubt wird.

Wenn infolge der Schließung des Drosselorgans 32 (strichpunktierte Stellung) der Unterdruck in der Ansaugeleitung 31 zunimmt, wird die Geschwindigkeit des aus der Kammer 36 und den öffnungen 37 kotnmenden und die öffnung 38 α durchströmenden Luftstroms groß genug, um allein die Zerstäubung des Flüssigkeitsstrahls zu bewirken, und das Arbeiten der Luftpumpe wird überflüssig. In diesem Augenblick wird jedoch der in der Ansaugeleitung herrschende

Unterdruck dauernd durch die öffnungen 48 auf die Kammer 40 übertragen, wo er der Wirkung der Feder 42 entgegenwirkt und die Membran 39 oben hält (strichpunktierter Linienzug), wodurch jede Pumpwirkung aufgehoben wird. Hierdurch wird eine unnütze Abnutzung des Nockens 8 und des Stößels 41 vermieden.

Sobald eine öffnung des Drosselorgans 32 den Unterdruck in der Ansaugeleitung 31 zu stark verringert, geht die Membran 39 unter der Einwirkung der Feder 42 abwärts, und die Luftpumpe beginnt wieder zu arbeiten.

Da die Membranpumpe 39 mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitet, wird Luft unter Druck naturgemäß nur während eines Teils des Arbeitsspiels des Motors in die Öffnungen 48 gefördert. Dieser Teil des Arbeitsspiels des Motors muß natürlich mit dem

zusammenfallen, während welchem der Brennstoff selbst von der Einspritzöffnung 35 ausgegeben wird.

Die Erfindung kann abgewandelt werden. So kann insbesondere die Luftpumpe zwei oder mehr Einspritzdüsen 34 speisen. Außerdem kann der gleiche Nocken 8 gleichzeitig mehrere Luftpumpen betätigen. Schließlich ist die Luftpumpe nicht notwendigerweise eine Membranpumpe, sondern kann eine beliebige andere Bauart aufweisen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Für Brennkraftmaschinen bestimmter Einspritzvergaser, bei welchem die Einspritzdüse oder -düsen den Brennstoff nicht unmittelbar in die Ansaugeleitung, sondern durch einen zwischen ihr und der Einspritzdüsenmündung vorgesehenen Luftzwischenraum sowie durch jeweils eine zwischen letzterem und der Artsaugeleitung angeordnete Zwischendüse hindurch einspritzen, bei welchem weiterhin die Zwischendüse oder -düsen klein aber größer als die eigentliche Spritzöffnung sind und mit letzterer jeweils in einer Flucht liegen, und bei welchem eine Luftpumpe zusätzliche Zerstäubungsluft auf den aus der Spritzöffnung kommenden Brennstoffstrahl bläst, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche die Luftpumpe (39, 40) außer Betrieb setzen, wenn der Unterdruck in der Ansaugleitung (31) einen vorausbestimmten Wert übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftpumpe eine mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitende Pumpe ist, welche synchron mit dem Motor angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitende Luftpumpe von dem gleichen Nocken (8) wie eine mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitende Brennstoffpumpe (20) angetrieben wird, welche wenigstens zeitweilig den einzuspritzenden Brennstoff fördert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der arbeitende Teil (39) der mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitenden Luftpumpe in einer Richtung zwangläufig betätigt und in der anderen Richtung durch eine Feder (42) zurückgezogen wird, und daß die Ansaugeleitung dieser Pumpe an die Ansaugeleitung (31) hinter dem üblichen Drosselorgan (32) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 419 233, 735 390,
506,896 738;

österreichische Patentschrift Nr. 184404;
USA.-Patentschriften Nr. 2 404 081, 2 511 213.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 550/96 7.60