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EINRICHTUNG ZUR KONTINUIERLICHEN ZUFUHR VON FLÜSSIGEM BRENNSTOFF
ZU FREMDGEZÜNDETEN BRENNKRAFTMASCHINEN Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur
Regelung der kontinuierlichen Zufuhr von flüssigem Brennstoff zu fremdgezUndeten
Einspritz-Brennkraftmaschinen gemäß der deutschen Patentanmeldung DAS 1 278 790.
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In der Hauptanmeldung ist eine Regeleinrichtung beschrieben, bei der
die in eine Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine einzuspritzende Brennstoffmenge
in Abhängigkeit von d* benötigten Verbrennungsluftmenge geregelt wird, welche die
mit einer Drosselklappe versehene Ansaugleitung durchströmt. Hierzu dient ein Differenzdruckregler
, der eine von beiden Seiten beaufachlagte Membrane enthält und der mechanisch mit
einem in einer Brennstoffleitung angeordneten Regelventil vorbunden ist sowie ein
weiteres, in der Brennstoffleitung angeordnetes Ventil, das in Abhängtgkeit von
der Stillung der Drosselklappe betätig ist. Gemäß der Hauptanmeldung gehen dabei
die den Differenzdruckregler beaufschlagenden Kanäle im Abstand voneinander
von
einem vor und hinter der Drosselklappe in die Ansaugleitung mündenden Umgehungskanal
aus. Das mit der Drosselklappe mechanisch verbundene weitere Regelventil ist dabei
in einem Teil der Brennstoffleitung angeordnet, der die beiden Teile einer durch
eine Membrane getrennten Kammer miteinander verbindet, wobei die Membrane mechanisch
mit der Membrane des Differenzdruckreglers verbunden ist.
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Mit der beschriebenen Einrichtung lässt sich erreichen, daX einem
Verbrennungsmotor in einem zwischen Leerlauf und voller Last veränderbaren Betrlebsbereich
stets ein seinem jeweiligen Betriebszustand entsprechendes Gemisch zugeführt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die boschriebene Binrichtung
dahingehend zu verbessern, daß die Brennstoffzufuhr beim Schubbetrieb der Brennkraftmaschine
unterbunden wird, wodurch eine Einsparung an Brennstoff und eine Entgiftung der
Abgase insbee,ondere bei Fahrzeugantri@ben erreicht wird, bei denen relativ häufig,
.13. beim Stadtverkeh oder auf gonoigten Strecken, der Antrieb auch als Bremse dient.
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Diese Aufgabe ist @rfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an-der beschriebenen
Einrichtung ein weiterer Kanal vorgeschen ist, der die in die Ansangleitung mündenden
Abschnitte des Umgehungskanales verbindet und der @in mittels einer Feder belastetes
Rückschlagventil aufwelst, dessen Rü@kstellkraft größer ist, als die Differenz der
zwischen Leerlau@ bzw. niedriger Last und voller Belastung der Brennkraftmaschine
vor und hinter ihm auftretenden pneumatischen Drücke und kleiner als die beim Schubbetrieb
der Brennkraftmaschine auftretende Druckdifferenz. Das Rückschlagventil ist dabei
zweckmäßig als druck@@@gleichendes Ventil auszub@lden und weist
hierzu
nach einer Weiterbildung der Erfindnng am Ventilschaft ein Drosselglied auf, das
im vordruckseitigen Teil des weiteren Umgehungskanals geführt ist und annähernd
den gleichen Querschnitt wie der Ventilsitz hat. Zur Erzielung einer Schaltspanne
zwischen Zu- und Abschalten der Brennstoffzufuhr kann der Ventilschaftquerschnitt
größer ausgebildet sein, als der Sitzquerschnitt.
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tine W@iterbildung der Erfindung betrifft eine Einrichtung zum nahezu
@@@@@ögerungsfreien Übergang vom Bremsbotrieb auf Leerlauf oder Leistung abgebenden
Betrieb des Motors, sic besteht vornehmlich in der Anordnung eines anhand der Zeichnung
eingehend beschriebenen Dreiwegeventils.
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Perner besteht für die beschriebene Einrichtung die Aufgabe, eine
Vorrichtung zur Einstellung des Brennstoff-Luftgemisches bei betriebswarmer maschine
vorzunchmen, wobei dieses in bekannter Wei-~e bei... Kaltstart des Motors für die
Dauer des Kaltstartes überfettes werden kann. Diese Aufgabe ist gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung mit relativ einfachen techni"- Mitteln dadurch gelöst, daß das mit
der Drosselklappe mechanisch verbundene Regelventil eine mit einer Ausnehmung versehene
Scheibe enthält, über der eine weitere und ebenfalls mit einer Ausnehmung versehene
Scheibe angeordnet ist, deren relative Lage zur erstgenannten Scheibe verstellbar
ist.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung darbestellten
Ausführungsboispielos beschrieben.
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Es zeigen in schematisch vereinfachten Längsschnitten: Die Figur 1
eine Einrichtung 1 zur Regelung der kontinuierlichen Zufuhr von flüssigem Brennstoff
zu fremdgezündeten Brennkraftmaschinen,
die Figur 2 Einzelheiten
eines in der Fig. 1 mit unterbrochenen Linien dargestellten Dreiwegeventile 36.
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Der Einrichtung 1 wird der Brennstoff über eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Brennstoffpumpe zugeführt und gelangt über ein von der Regeleinrichtung
gesteuertes Regelventil 2 in den oberen Teil einer mittels einer Membrane 3 unterteilten
Kammer 4 und von da durch eine schematisch vereinfacht dargestellte Brennstoffleitung
; zur Eingangsseite eines weiteren Regelventils 6, das chanisch huber eine Welle
10 mit einer Drosselklappe 7 verbunden ist und in einer Ansaugleitung 8 für die
Verbrennungsluft angeordnet ist. Von der Ansaugseite dieses weiteren Regelventils
6 führt eine Druckleitung 9 in den unteren Teil der besagten Kammer 4 un(Lbeaufschlat
dort die Membrane 3 mit dem hinter dem weiteren Regelventil 6 herrschenden Druck.
Fenier geht von der Ansaugseite des weiteren Regelventils eine verzweigte Brennstoffleitung
11 aus, deren Zweige 12 an den Einlaßventilen einer Erennkraftmaschine enden, wobei
zur Vereinfachung der Darstellung nur das Kopfteil 13 eines Zylinders gezeigt ist.
Besagte Membrane 3 ist mechanisch mit dem am Eingang der Einrichtung angeordneten
Regelventil 2 und einer weiteren Membrane 14 verbunden, welche auf eio ner Seite
mit dem vor der Drosselklappe 7 in der Ansaugleitung 8 herrschenden Druck und auf
der anderen Seite mit dem hinter der Drosselklappe auftretenden Druck beaufschlagt
ist, wobei beide Drücke aus einem an der Drosselklappe vorbeigeführten Umgehungskanal
15 gewonnen sind. Das Regelventil 2
wird sowohl in Abhängigkeit
von den zu beiden Seiten der Drosselklappe 7 in der Ansaugleitung 8 herrschenden
Drücken der Verbrennungsluft als auch von den vor bzw. hinter dem weiteren Regelventil
6 in den Brennstoffleitungen 5 und 9 herrschenden Drücken gesteuert, wobei einem
vermittels der Drosselklappe 7 eingestellten wirksamen Strömungsquerschnitt für
Luft jeweils ein zugeordneter Strömungsquerschnitt für Brennstoff entspricht1 der
sich mit Hilfe des weiteren echanisch mit der Drosselklappe 7 verbundenen Regelventile
6 einstellt. Die bisher beschriebenen Einrichtungen gewihrleisten für einen Betrieb
der Maschine zwischen Leerlauf und voller Last die für einen jeweiligen Betriebszustand
genau entsprechende Gemischbildung, wodurch eine nahezu kohlenmonoxydfreie Verbrennung
im gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.
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Um die Brennstoffzufuhr beim Schubbetrieb der Brennkraftmaschine,
d.h. bei einer Leistungsumkehr zwischen einer antreibenden Brennkraftmaschine und
einer angetriebenen Xaschine zu unterbinden, ist unter Ausnutzung der bereits vor
handenen Mittel ine Einrichtung vorgesehen, die im wesentlichen einen weiteren Umgehungskanal
16 und ein Rückschlagventil 17 umfaßt. Der weitere Umgehungskanal 16 verbindet die
in die Ansaugleitung 8 mUndenden Abschnitte 18 und 19 des Umgehungskanals 15 und
weist ein RUckschlagventii 17 auf, das mittels einer Feder 20 belastet ist und dessen
RUcketellkraft größer ist als die Differenz der-zwischen Leerlauf und
voller
Belastung der Brennkraftmaschine - vor und hinter ihm auftretenden pneumatischen
Drücke und kleiner als die bein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine auftretende
Druckdifferenz. Zur Einstellung der letztgenannten Verhältnisse kann für die Feder
20 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung zur Einstellung ihrer Vorspannung
angeordnet sein.
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Das Rückschlagventil 17 ist als praktisch druckausge-Clichenes Ventil
ausgebildet und sein Schaft 21 weist ein Drosselglied 22 auf, das im vordruckseitigen
Teil 23 des weiteren Uugehungskanales 16 geführt ist und das annähernd den gleichen
oder einen größeren Ruerschnitt wie der Ventilsitz 24 hat. Die Öffnung 26 des Drosselgliedes
22 kann dabei, wie in der Zeichnung dargestellt, durch einen Kolben mit abgeflachten
Kolbenwandungen 25 gebildet sein oder z.B.
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durch einen mit Bohrungen oder Nuten in achsialer Richtung versehenen
Kolben.
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Bein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, bei dem ihre Drehzahl hoher
ist als die Betrirebsdrehzahl, welche die Jeweilige Stellung der Drosselklappe 7
und die Stellung des mit ihr mechanisch verbundenen weiteren Regelventils 6 entspricht,
treten zunächst in den Abschnitten 18 und 19 des Umgehungskanals 13 und damit vor
und hinter dem Rückschlagventil 17 pneumatische Drücke auf, deren Differenz größer
ist als die mittels der Feder 20 bewirkte Rilckstellkraft des Rückechlagventeiles
17, wobei sich das Rückschlagventil 17 öffnet und den weiteren
Umgehungskanal
16 freigibt. Dabei ist die Summe des auf die Oberseite der Membrane 3 über die Brennstoffleitung
5 und des auf die Oberseite der weiteren Membrane 14 über einen vom Umgehungskanal
15 abzweigenden Kanal 28 ausgeübten Druckes niedriger als die Summe der auf Unterseite
der Membranen 3 und 14 ausgeübten Drücke, wobei auf die Unterseite der Membrane
3 ein durch das weitere Regelventil 6 reduzierter Druck des Brennstoffes über die
Druckleitung 9 und auf die Unterseite der weiteren Membrane 1# der durch das offene
Rückschlagventil 17 reduzierte Druck der Verbrennungsluft vor der Dr@sselklappe
7 einwirkt, der mittels eines zwischen dem Drosselglied 22 und dem Ventilsitz 24
des Rückschlagventiis 17 vom weiteren Umgehungskanal 16 abzweigenden Kanals 29 zugeführt
ist.
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Bei diesen Druckverhältnissen schließt das Regelventil 2 und die Brennatoffzufuhr
ist unterbrchen Sobald nun die Drosselklappe 7 weiter geöffnet wird, schließt das
Rückschlagventil 17 und der Druck im Kanal 29 und im Eanal 18 gleicht sich über
die Öffnung 26 des Drosseigliedes 22 aus, wobei die Regeleinrichtung über das Regelventil
2 die Brennstoffzufuhr wieder frei gibt.
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Das weitere Regelventil 6 weist eine mit der Drosselklappe 7 über
eine Welle 10 mechanisch verbundene und mit einer Ausnehmung 30 versehene Scheibe
31 auf, die mit der weiteren Scheibe 32 zusammenwirkt, welche ebenfalls mit einer
Ausnehmung 33
versehen ist. Die weitere Scheibe 32 ist mit einer
Welle 34 verbunden, welche aus dem Ventil 6 nach außen führt und mit der die relative
Lage der weiteren Scheibe 32 zu der mit der Drosselklappe 7 verbundenen Scheibe
31 einstellbar ist. Die Einstellung der Einrichtung kann dabei mit in der Zeichnung
nicht dargestellten Mitteln, wie z.B. einem handbetätigten Seilzug erfolgen und/oder
mit Mitteln die von der Kühlwasser- bzw. Motortemperatur abhängig sind und die dazu
dienen, den Kaltstart der Brennkraft-.
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maschine durch Zuführung eines fetteren Gemisches zu erleichtern.
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Dabei kann ferner eine Einrichtung zur Einstellung des Gemisches bei
betriebswarmer Maschine vorgesehen sein, die z.B. bei geschlossener Drosselklappe
7 eine Leerlaufeinstelli.ig durch Festlegung der relativen Lage der weiteren Scheibe
32 im Bezug auf die Lage der mit der Drosselklappe verbundenen Scheibe 31 erlaubt.
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Mit Hilfe eines feineinstellbaren Nadelventils 35. das eingangsseitig
im Umgehungskanal 15 angeordnet ist, kann die Wirkungsweis der mit pneumatischen
Drücken beaufschlagte Membrane 14 in bekannter Weise geregelt werden.
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Bei zusätzlicher Anordnung eines in der Figur 1 mit unterbrochenen
Linien angedeutet en und in der Figur 2 mit Einzelheiten dargestellten Dreiwegeventils
36 ist es möglich, praktisch verzögerungsfrei im Bereich der Schließstellung der
Drosselklappe 7 die Kraftstoffzufuhr zu unterbinden bzw. wieder zu öffnen, was beim
Schubbetrieb des Motors eine Minderung der Bremswirkung durch geringfügiges Gasgeben
ermöglicht. Bei geschlossener Drosselklappe 7 drückt ein mit ihrer Welle 10 verbundener
Hebel 41
auf den Stößel 37 des Ventilkörpers 42 und presst diesen
gegen einen Ventilsitz 38, wobei der im Abschnitt 18 des Umgehungskanals 15 herrschende
Druck nicht über das Dreiwegeventil 36 auf die unteres Seite der Membrane 14 einwirken
kann, sondern nur über das Drosselglied 22 (Fig. 1), dabei ist das Regelventil 2
(Fig. 1)-geschlossen.
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Beim Öffnen der Drosselklappe 7 (Fig.1) dreht sich die Welle l(, (Fig.
2) im Uhrzeigersinn. Dabei hebt der mit der Welle verbundene Hebel 41 vom Stößel
37 des Ventilkörpers 42 ab und durch den in weiteren Umgehungskanal 16 herrschenden
Unterdruck wird der Ventilkörper 42 auf den weiteren Ventilsitz 39 gedrückt.
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Die Verbindung zwischen dem zur Unterseite der Membrane 14 führenden
Kanal 29 und dem Rückschlagventil 17 ist unterbrochen und der Lu@tdurchgang vom
vordruckseitigen Abschnitt 18 des Umgehnungskanal@ 13 zu dem zur unteren Seite der
Membrane 14 führenden Kanal 29 fre@gegeben. Das Regelventil 2 öffnet sich und die
Bremswirkung des Motors wird verringert odor aufgelsoben. Die Schaltfunktion der
Einrichtung und der Leerlauf des Motors sind mittels einer Schraube 40 am Hebel
41 einstellbar.
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Patentansprüche