DE1156603B

DE1156603B - Brennstoffeinspritzanlage fuer abgemessene Brennstoffmengen

Info

Publication number: DE1156603B
Application number: DEB59548A
Authority: DE
Inventors: Elmer August Haase
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1959-09-28
Filing date: 1960-09-27
Publication date: 1963-10-31

Description

BrennstofEeinspritzanlage für abgemessene Brennstoffmengen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzanlage zur Einbringung abgemessener Brennstoffmengen in den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine.
Die Anlage gemäß der Erfindung ist insbesondere für die Verwendung bei Flugzeugantriebsmaschinen geeignet, jedoch nicht auf eine solche Verwendung beschränkt.
Die grundlegende (allerdings bekannte) Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Brennstoffzufuhranlage zum Einspritzen von Brennstoff unter Druck in den Ansaugkanal einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, wobei als Einspritzpumpe eine verhältnismäßig billige Membranbrennstoffpumpe verwendet werden kann, die erfahrungsgemäß zuverlässig im Betrieb ist; demnach geht die Erfindung aus von einer bekannten Einrichtung zur Druckzerstäubung zugemessenen Brennstoffes in die Lufteinlaßleitung einer Brennkraftmaschine mittels einer von der letzteren angetriebenen Membraneinspritzpumpe, wobei die Regelung der eingespritzten Brennstoffmenge - unter anderem - in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl erfolgt.
Weiterhin liegt der Erfindung eine Einspritzanlage der vorstehend genannten Art zugrunde, bei welcher eine besondere, ebenfalls von der Brennkraftmaschine angetriebene Luftpumpe einen Druck erzeugt, der ein Indiz für die Drehzahl darstellt und zur Regelung der Brennstoffeinspritzmenge auf pneumatischem Wege herangezogen wird. Es handelt sich hierbei um eine Sonderbauart, welche bisher selten verwirklicht worden, aber bekannt ist. Es besteht hierbei die Möglichkeit, den Bereich der impulsgebenden Druckunterschiede größer zu machen als bei der Verwendung des Saugrohrunterdruckes als alleiniger pneumatischer Meßgröße.
Die Erfindung sieht eine besonders einfache, aber nicht minder wirkungsvolle Weiterbildung der bekannten Einrichtung vor; sie zeichnet sich dadurch aus, daß der von der genannten Luftpumpe erzeugte Luftdruck die der Brennstoffseite entgegengesetzte Oberfläche der Einspritzpumpen-Fördermembran beaufschlagt und so dem Brennstoffdruck in der Pumpenkammer regelnd entgegenwirkt. Es kann auf diese Weise ein besonderes Membransystem für das gegenseitige Zusammenwirken und Abwägen von Luft-und Brennstoffdruck eingespart werden.
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer Brennstoffeinspritzanlage gemäß der Erfindung. Die Zeichnung zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 10 mit einer Einspritzpumpe 12, einer Luftpumpe 14, einer Zumeßeinrichtung 16, einem Verteiler 18 und einem den Druck des abgemessenen Brennstoffes anzeigenden Manometer 20. Von dem Verteiler 18 gehen meherere Einspritzleitungen 22 ab und münden in die Einspritzdüsen 24 des Ansaugkanals der Verbrennungskraftmaschine. Von der Verbrennungskraftmaschine ist bei 26 nur ein Teil zu sehen zusammen mit einem Abschnitt 28 des Ansaugkanals, in welchem die Drosselklappe 30 angeordnet ist. Zweckmäßigerweise werden die Düsen 24 im Bereich jedes Einlaßventils (nicht dargestellt) angeordnet. Die Anzahl der Düsen und ihre Anordnung kann jedoch geändert werden.
Das Innere der Brennstoffpumpe 12 ist durch eine Membran 36 in eine Luftkammer 32 und eine Brennstoffkammer 34 aufgeteilt. Die Brennstoffkammer 34 ist mit einem Einlaß 38 versehen, welcher durch eine besondere Leitung (nicht gezeigt) mit der Brennstoffzubringerpumpe verbunden zu denken ist. In dem Einlaß 38 ist ein Rückschlagventil 40 angeordnet. Die Brennstoffkammer 34 ist andererseits mit einem Auslaß 42 versehen, der ebenfalls ein Rückschlagventil 44 aufweist. Eine Leitung 46 verbindet den Auslaß 42 mit der Zumeßeinrichtung 16. In der Mitte der Membran 36 ist eine Betätigungsstange 48 befestigt; sie steht nach oben aus der Brennstoffpumpe 12 vor, wo sie mit einem Stößel 50 von kleinerem und einem Kopf 52 von größerem Durchmesser versehen ist. Der Schwinghebel 54 ist mit einem Loch 56 versehen, um den Stößel 50 aufzunehmen. Beim Zusammenbau wird der Stößel 50 durch das Loch 56 eingesetzt und der Kopf 52 durch Umhämmern des Stößelendes gebildet. Die Anordnung ist so gestaltet, daß die Betätigungsstange 48 nur eine einseitig wirksame Verbindung mit dem Schwinghebel 54 aufweist, derart, daß bei der Betätigung des Schwinghebels durch den von der Maschine angetriebenen Nocken 58 die Stange 48 angehoben wird und die Membran 36 Brennstoff ansaugen läßt. In der Luftkammer 32 ist eine Feder 60 angeordnet, welche die Membran 36 in Brennstoff-Förderrichtung nach unten bewegt.
Die Luftpumpe 14 ist mit einer Pumpenkammer 62 versehen, deren eine Wand durch eine Membran 64 gebildet ist. In der Mitte der Membran 64 ist eine Betätigungsstange 66 für die Luftpumpe befestigt und durch eine einseitig wirksame Verbindung 68 mit dem Schwinghebel verbunden, derart, daß der Schwinghebel 54 die Membran 64 in Richtung der Luftkammer 62 drückt, während sich gleichzeitig die Brennstoffpumpenmembran 36 in Saugrichtung bewegt. In der Kammer 62 ist eine Feder 70 angeordnet, welche die Membran 64 in Luftansaugrichtung drückt. Die Luftpumpenkammer 62 weist einen mit einem Rückschlagventil 74 versehenen Einlaß 72 und einen mit einem Rückschlagventi178 versehenen Auslaß 76 auf. Ein Kanal 80 verbindet den Luftpumpenauslaß 76 mit der Luftkammer 32 der Brennstoffpumpe 12. Die Luftkammer 32 ist mit einer kalibrierten Entlüftungsbohrung 82 versehen, um der in der Kammer 32 befindlichen Luft ein langsames Entweichen in die Atmosphäre zu ermöglichen.
Der von der Leitung 46 kommende Brennstoff passiert eine Meßdrossel 84 in der Zumeßeinrichtung 16. Der Querschnitt der Drosselstelle 84 wird durch ein Ventil 86 gesteuert, welches über die Hebel 88, 90 und 92 mit der Drosselklappe 30 verbunden ist. Der von der Meßdrossel 84 kommende, abgemessene Brennstoff fließt über die Leitungen 94 und 96 in die Kammer 98 des Verteilers 18. Mit 100 ist eine Rück-oder überströmleitung bezeichnet; sie zweigt an der Drosselstelle 102 von der Leitung 94 ab und führt zur (nicht dargestellten) Zubringerpumpe zurück.
Der Verteiler 18 ist mit Kammern 108 und 110 versehen, die durch eine Membran 112 getrennt sind. Die Kammer 108 ist durch die Öffnung 114 zur Atmosphäre hin entlüftet. Die Kammer 110 ist durch eine Leitung 116 mit der Kammer 98 verbunden. Der aus der Kammer 98 kommende Brennstoff geht durch die Drosselstelle 118 hindurch und strömt in die Verteilerkammer 120 ein und von dort durch mehrere kalibrierte Öffnungen 122 in die Einspritzleitung 22. In der Mitte der Membran 112 ist ein Ventil 124 befestigt und so angeordnet, daß es den Querschnitt der Drosselstelle 118 verändern kann. In der Kammer 108 ist eine Feder 126 mit abgestimmter Federkraft angeordnet, welche die Membran 112 und das Ventil 124 (unter Schließen der Drosselstelle 118) nach unten bewegt. Mit der Verteilkammer 120 ist über die Leitung 128 ein Manometer 20 verbunden. Das Manometer 20 kann so geeicht sein, daß es z. B. den Druck des abgemessenen Brennstoffes oder die in der Zeiteinheit durchfließende Brennstoffmenge anzeigt.
Während des Betriebes der Brennkraftmaschine fördert die Pumpe 14 Luft mit einem Druck, der sich in bestimmter Funktion von der Maschinendrehzahl ändert. Der Luftdruck der Pumpe 14 wird über die Leitung 80, die zur Luftkammer 32 führt, an die Brennstoffpumpe 12 herangeleitet, wobei der Luftdruck auf die Oberseite der Membran 36 einwirkt und bestrebt ist, die Membran (in Brennstofförderrichtung) nach unten zu drücken. Der Druck des den Auslaß 42 verlassenden Brennstoffes ändert sich demnach unmittelbar mit dem auf die Membran 36 ausgeübten Luftdruck, und somit erhält der durch den Auslaß 42 fließende Brennstoff einen Druck zugeteilt, welcher sich abhängig von der Maschinendrehzahl ändert.
Der durch die Brennstoffpumpe 12 geförderte Brennstoff strömt in die Zumeßeinrichtung 16, in welcher der Brennstoff abhängig von der Drosselstellung 30 durch das Ventil 86 abgemessen wird. Der Brennstoff in der Leitung 94 kann eine weitere Zumessung dadurch erfahren, daß mittels des über-Strömventils 104 weitere Faktoren, wie z. B. die Belastung oder die Außenluftbedingungen, Einfluß auf die Brennstoffmenge nehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt die Bedienungsperson das Ventil 104 so ein, daß sich an dem Manometer 20 die gewünschten Werte für die bei dem jeweiligen Maschinenbetrieb auftretenden Bedingungen einstellen. An den Hebel 106 können auch noch weitere selbsttätige Vorrichtungen angeschlossen werden.
Die Feder 126 im Verteiler 18 ist so abgestimmt, daß sie dem Ventil 124 eine COffnung gestattet, sobald in der Leitung 96 ein vorherbestimmter Brennstoffdruck erreicht ist. Der Brennstoffdruck in der Leitung 96 wird über eine Leitung 116 auf die Kammer 110 übertragen, um auf die Unterseite der Membran 112 entgegen der Feder 126 einzuwirken. Bei geöffnetem Ventil 124 strömt der Brennstoff in die Verteilkammer 120, wo er gleichmäßig auf die Einspritzleitungen 22 verteilt wird.
Die Brennstoffzufuhranlage der Erfindung ist besonders vorteilhaft, wo geringe Kosten einen wichtigen Faktor darstellen, da unter Umständen nur eine Brennstoffpumpe erforderlich ist und diese Pumpe von verhältnismäßig billiger Bauart sein kann. Außerdem kann an die Anlage leicht ein Manometer angeschlossen werden, welches dazu benutzt werden kann, den Brennstoffdurchfluß genau einzustellen. Die Anlage weist eine Mindestzahl an Teilen auf; nur wenige dieser Teile erfordern eine große Genauigkeit bei der Ausführung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Druckzerstäubung zugemessenen Brennstoffes in die Lufteinlaßleitung einer Brennkraftmaschine mittels einer von der letzteren angetriebenen Membraneinspritzpumpe und mit Regelung der eingespritzten Brennstoffmenge - unter anderem - in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl, wobei eine besondere, ebenfalls von der Brennkraftmaschine angetriebene Luftpumpe einen Druck erzeugt, welcher ein Indiz für die Drehzahl darstellt und zur Regelung der Brennstoffeinspritzmenge auf pneumatischem Wege herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser von der zweitgenannten Pumpe (14) erzeugte Luftdruck die der Brennstoffseite entgegengesetzte Oberfläche der Einspritzpumpen-Fördermembran (36) beaufschlagt und so dem Brennstoffdruck in der Pumpenkammer (34) regelnd entgegenwirkt. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise zwischen Einspritzpumpe (12) und Einspritzdüsen (24) eine Zumeßeinrichtung (16) mit einer Meßdüse (84) vorgesehen ist, wobei der Querschnitt der letzteren in Abhängigkeit von der Bewegung der Ansaugluft-Drosselklappe (30) veränderbar ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung (16) in bekannter Weise auch eine Rück- oder Überströmleitung (100) aufweist, deren Düse (102) willkürlich und/oder in Abhängigkeit von sonstigen Maschinenbetriebsbedingungen querschnittsveränderlich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 933 962; britische Patentschrift Nr. 402 526; USA.-Patentschriften Nr. 2 529101, 2 863 435.