DE1933503C3 - Regeleinrichtung für eine Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung mit pulsierendem Kraftstoffstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung der im Anspruch 1 angegebenen Gattung.

Eine Regeleinrichtung für eine Einspritzvorrichtung dieses Typs, der im nachstehenden als »Schwingungsvergaser« bezeichnet werden soll, ist in der SW-PS 24 579 beschrieben. Im Gegensatz zu den Einspritzvorrichtungen in den sogenannten Einspritzmotoren, in welchen eine Spritzdüse unmittelbar vor dem Einlaßrohr jedes Zylinders angeordnet ist läßt sich der »Schwingungsvergaser« wie ein herkömmlicher Zerstäubungsvergaser in einer verhältnismäßig großen Entfernung von den Einlaßrohren anordnen und kann zur beschickung mehrerer Zylinder dienen. Der Schwingungsvergaser weist im Vergleich besonders mit dem herkömmlichen Zerstäubungsvergaser sowie auch mit den EinsDritzvorrichtuncen eine bessere Kraftstoff-

zerstäubung und eine bessere Vermischung mit der Verbrennungsluft auf, wodurch sich eine bessere Verbrennung, ein höherer Wirkungsgrad und sauberere Auspuffgase erhalten lassen. Vor allen Dingen wird der Gehalt an Kohlenmonoxid, nicht verbranntem Kohlen-Wasserstoffen und Ruß, d. h. nicht verbranntem Kohlenstoff, in den Auspuffgasen stark verringert. Wenn vergleichbare Ergebnisse mit Einspritzmotoren erhalten werden sollen, ist eine komplizierte Regelvorrichtung erforderlich, welche die Öffnungszeiten und die Kraftstoffzufuhr zu den einzelnen Spritzdüsen als Funktion des absoluten Druckes innerhalb des Einlaßrohres und der Drehzahl der Maschine steuert.

Bei dem bereits bekannten Schwingungsvergaser ist die zur Steuerung der Spannung der Federvorrichtung dienende Vorrichtung mit dem Fahr- oder Gaspedal gekoppelt, so daß die Kraftstoffzufuhr jeweils von der Stellung des Fahrpedals abhängt oder insbesondere eine Funktion der Drosselklappenstellung ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Steuerung nicht immer ausreicht- Wenn das abgegebene Drehmoment stark zunimmt, beispielsweise beim Befahren von starken Steigungen, und die Drehzahl der Maschine dementsprechend abfällt, nimmt die Ansaugwirkung der Maschine ab und daher wird bei unveränderter Drosselklappenstellung das Kraftstoffgemisch zu fett, die Verbrennung unvollständig, der Wirkungsgrad geringer und die Mengen von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in den Auspuffgasen nehmen zu.

Aus der DT-PS 9 46 933 ist es bereits bekannt, die mittlere Spannung einer Federvorrichtung, die Einfluß auf die eingespritze Kraftstoffmenge hat, in Abhängigkeit von der Lage einer auf eine Druckdifferenz im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine ansprechenden Fühleinrichtung zu verändern. Aus der US-PS 25 91 356 und der DT-AS 11 91 177 sind ferner im Ansaugrohr im Wege der Verbrennungsluft angeordnete, durch die an ihnen angreifende Druckdifferenz entsprechend der durchströmenden Luftmenge verstellbare Fühleinrichtungen für mit Saugrohreinspritzung arbeitende Brennkraftmaschinen bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kraftstoffzufuhr in einem Schwingungsvergaser so zu gestalten, daß sie für jeden Wert des angegebenen Drehmoments eine Funktion der Verbrennungsluftzufuhr ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient bei einer gattungsgemäßen Regeleinrichtung erfindungsgemäß eine im Ansaugrohr im Weg der Verbrennungsluft angeordnete, durch die an ihr angreifende Druckdifferenz entsprechend der den Betriebsparameter bildenden durchströmenden Luftmenge verstellbare, mit dem Gestänge verbundene Fühleinrichtung.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert

F i g. 1 bis 5 sind diametrale Längsschnitte durch fünf verschiedene erfindungsgemäße Reglerausführungen in einem Schwingungsvergaser.

F i g. 6 ist eine Draufsicht auf eine Führungsvorrichtung für den Ventilkörper, welcher in der Ausführung der F i g. 4 verwendet wird.

Fig.7 und 8 zeigen jeweils einen Aufriß und eine Draufsicht auf eine weitere Führungsvorrichtung für den Ventilkörper. f>5

Fig.9 ist ein senkrechter Aufrißquerschnitt durch eine weitere Führungsvorrichtung für den Ventilkörper, weiche in der Ausführung der F i g. 3 verwendet wird.

Fig. 10 und 11 sind teilweise im Schnitt gehaltene schaubildliche Ansichten zweier verschiedener Führungsvorrichtungen für den Ventilkörper, die für die Ausführung der F i g. 4 verwendet werden können.

Fig. 12 und 13 zeigen im Aufriß zwei verschiedene Ausführungen der Fühleinrichtung.

In den Fig. 1 bis 5 sind verschiedene Ausführungen des Reglers nach der Erfindung innerhalb eines Schwingungsvergasers dargestellt. Einander entsprechende oder nur wenig voneinander abweichende Teile sind in den verschiedenen Ausführungen der F i g. 1 bis 5 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die einleitende Beschreibung bezieht sich auf alle Ausführungen.

In den F i g. 1 bis 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Einlaßrohr einer Verbrennungskraftmaschine. An dem oberen Ende des Rohrs ist ein mit Ansaugöffnungen 32 versehener Luftreiniger 2 mit einem Filter 3 angeordnet und das untere Ende des Einlaßrohrs soll in der hier nicht dargestellten Weise mit der Einlaßöffnung eines Zylinders, bzw. mit mehreren Einlaßöffnungen mehrerer Zylinder verbunden sein. Das Einlaßrohr bildet oberhalb der Drosselvorrichtung 4 bzw. 4', die in den F i g. 1 und 2 aus einem Schieber und in den Fi g. 3 bis 5 aus einer drehbar gelagerten Drosselklappe besteht, ein Gehäuse 5, in das eine Einspritzdüse 6 Kraftstoff abgibt. Die Einspritzdüse ist mit einem Ventil versehen, das beispielsweise aus einem kugelförmigen Ventilkörper 7 und einem Ventilsitz 8 besteht. Der Kraftstoff wird durch eine Rohrleitung 9 unter einem pulsierenden Druck zugeführt, der dem Kraftstoff durch einen Impulsgenerator 33 mitgeteilt wird. Der pulsierende Kraftstoff druck bringt den Ventilkörper 7, der durch eine Feder gegen seinen Ventilsitz beaufschlagt ist, zum Schwingen und hat eine unterbrechende Wirkung auf die Kraftstoffzufuhr. Diese Anordnung bewirkt einen sehr hohen Zerstäubungsgrad und eine außergewöhnlich gute Vermischung mit der Luft.

In der Ausführung der Fig. 1 wird der Ventilkörper durch einen L-förmigen Ventilhebel 10 nachgiebig federnd gegen den Ventilsitz gedrückt. Der Ventilhebel

10 ist in dieser Ausführung an seinem Knie gelenkig ausgebildet. Der Schenkel 11 des Hebels, welcher den Ventilkörper trägt, ist durch die Wand 12 des Gehäuses nach außen geführt und in dieser Wand in einer öffnung 13 gelagert. Außerhalb des Gehäuses weist der Schenkel

11 eine nach unten versetzte Platte 14 auf. Ein Anschlag 15 ist vermittels einer Schraube 17, die eine Kontermutter 18 trägt, veränderlich einstellbar und in eine feststehende Halterung 16 eingeschraubt. Zwischen der Platte 14 und dem Anschlag 15 befindet sich eine gewundene Druckfeder 19. Die Feder wird durch eine Stange 20 geführt, die ihrerseits nach unten in eine feststehende Halterung 21 hinein vorsteht. Die Spannung der Ventilfeder läßt sich vermittels der Schraube 17 einstellen und beaufschlagt den Ventilkörper mit ausreichender Kraft gegen den Ventilsitz.

Der andere Schenkel 22 des Ventilhebels ist durch eine öffnung 23 in einer Klappe 24 hindurchgeführt, welche eine Fühlvorrichtung bildet und an einem Gelenk 25 drehbar gelagert ist Der Schenkel 22 ist durch zwei Muttern 26 mit einem Hebel 27 verbunden, der seinerseits an dem gleichen Gelenk 25 drehbar gelagert ist Die Klappe 24 und der Hebel 27 sind vermittels einer Stange 28 nachgiebig miteinander verbunden. Die Stange 28 ist drehbar mit der Klappe 24 verbunden, frei durch den Hebel hindurchgeführt und weist an ihrem freien Ende einen Anschlag 30 auf, der

durch eine Mutler 29 befestigt ist. Zwischen dem Anschlag 30 und dem Hebel 27 befindet sich eine gewundene Druckfeder 31.

Die Wirkungsweise des in F-" i g. 1 dargestellten Reglers ist die folgende: Die Drosselklappe 4 wird um einen bestimmten Betrag geöffnet, worauf die Maschine Luft ansaugt. Die Luft strömt in Richtung der Pfeile durch die Ansaugöffnungen 32 des Luftreinigers und verstellt infolge ihres dynamischen Druckes die Fühleinrichtung oder Klappe 24, welche sich um einen entsprechenden Betrag öffnet und die Luft durch einen Durchflußschlitz hindurchgelangen läßt, der an den freien Rändern der Klappe gebildet wird. Der Ventilhebel 10 wird über die Stange 28, die Feder 31 und den Hebel 27 betätigt und verringert die Kraft, mit weicher er den Ventiikörper 7 unter dem Einfluß der Ventilfeder 19 gegen den Ventilsitz 8 drückt, so daß die F.inspritzdüse Kraftstoff abgeben kann, der zerstäubt, mit Luft vermischt und an der Drosselklappe vorbei den Zylindern zugeführt wird. Die Ventilfeder 19 überträgt eine Grundspannung auf den Ventilkörper. Diese Grundspannung wird durch die ihr überlagerte Spannung der Feder 31 verändert, welche durch die Klappe 24 infolge des dynamischen Druckes der zuströmenden Luft gestreckt wird.

Der Grund dafür, daß die Feder 31 zwischen der Klappe und dem Ventilhebel angeordnet und die Klappe nicht unmittelbar mit dem Hebel verbunden ist, besteht darin, daß dadurch eine verbesserte Regelkenniinie erzielt werden soll. Dp- Kraftstoff soll entsprechcnd einer im wesentlichen linearen Funktion des Luftdurchsatzes geregelt werden, wohingegen eine Klappe, die mit dem Hebel verbunden ist und daher nicht nachgibt, um einen konstanten Durchflußspalt freizugeben, den Ventilhebel entsprechend einer quadratischen Funktion des Luftdurchflusses steuert. Der hier beschriebene Regler liefert jedoch eine angenähert lineare Funktion des Luftdurchsatzes. In diesem Zusammenhang wird auch auf die nachstehende Beschreibung des Reglers in Verbindung mit Fig. 3 hingewiesen.

Um das Einspritzen von Kraftstoff auch bei geringer Ansaugwirkung, d. h. bei einem Starten der Maschine unter außergewöhnlichen Umständen, zu ermöglichen, ist ein Glied 33' vorgesehen, das in Verbindung mit der Klappe 24 der Luftklappe eines Zerstäubungsvergasers entspricht.

Die Ausführung der F i g. 2 (in welcher die Drosselvorrichtung im vollständig geschlossenen Zustand dargestellt ist) unterscheidet sich von der vorstehend v> beschriebenen Ausführung darin, daß die Ventilfeder und der ganze Ventühebel innerhalb des Gehäuses 5 angeordnet sind. Die Ventilfeder 19 umgibt den Schenkel 22 zwischen einem feststehenden Anschlag 34' und einem Anschlag 36', der durch eine Mutter 35' mit dem Veniilhebel verbunden ist. Der Ventühebel ist in einer mittigen Ausnehmung 37' eines Rohre 38' mit Außengewinde gelagert, das in eine Gewindebohrung in der Wand 12 eingeschraubt ist. Das Rohr 38' ist mit einem Schraubenzieherschlitz 39' und einer Kontermutler 40' versehen, wodurch sich der Lagerpunkt und damit auch die Länge des Ventilhebels veränderlich einstellen läßt In diesem Fall erfolgt die Grundeinstellung des Ventils durch Veränderung der Länge des Ventilhebels und nicht durch Veränderung der Feder- '·- spannung wie in der Ausführung der F i g. 1.

Die in den F i g. 3 bis 4 dargestellten Reglerausführuneen sind noch weiter verbessert. Unter anderem wird eine verbesserte Regelung der an der Fühleinrichtung vorbeigelangenden Luft bei einer bestimmten Verstellung derselben angestrebt, wodurch der Vergaser auch gleichzeitig an unterschiedliche Verbrennungskraftmaschinen angepaßt wird. Weiterhin ist versucht worden, alle außerhalb des Vergasergehäuses befindlichen Einstellvorrichtungen zu eliminieren und die ganze Anordnung in einer solchen Weise innerhalb des Gehäuses anzuordnen, daß sie von innen her zugänglich ist, nachdem der Luftreiniger abgenommen worden ist. Dabei wird gleichzeitig ein Problem gelöst, das darin besteht, einen Ventilkörper mit einer geeigneten Führungsvorrichtung zu schaffen, durch weiche verhindert wird, daß sich der Ventilkörper in eine schiefe Lage einstellt oder aus dem Ventilsitz herausspringt.

In der in Fig.3 dargestellten Ausführung befindet sich der Ventilkörper 7 in einem Glied 34 in der Form eines Tragbügels, welcher die Einspritzdüse 6 umgibt (siehe Fig. 10). Der obere Teil des Bügels ist mit einer Ventilstange 35 verbunden, die in einer Manschette 36 verschiebbar gelagert ist, welche eine Führung für die Ventilstange bildet und konzentrisch innerhalb des Gehäuses 5 durch Speichen 37 befestigt ist, durch welche in der durch die Pfeile in den F i g. 3 bis 5 dargestellten Weise Luft hindurchtreten und nach unten in das Gehäuse gelangen kann. Die Fühleinrichtung hat in diesem Falle die Form einer starren Platte 38 auf der Außenseite der Manschette 36 und ist in der gleichen Richtung wie die Ventilstange 35 hin und her verschiebbar. Eine erste gewundene Druckfeder 39 ist zwischen einer Platte 40, die einen Anschlag auf der Venlilstange 35 bildet, und der Nabe 41 der Platte 38 angeordnet und beaufschlagt die Ventilstange 35 nach oben. Eine zweite gewundene Druckfeder 42 ist zwischen der Nabe 41 der Platte und einem tellerförmigen Bundring 43 der Manschette 36 angeordnet und beaufschlagt die Platte nach oben. Der Anschlag 40 kann vermittels einer Mutter 44 eingestellt werden.

Innerhalb des Luftreinigergehäuses 2 befindet sich eine nach oben vorstehende, senkrechte Wand und diese bildet eine Öffnung 46, die in Verbindung mit der Platte 38 einen Durchflußschlitz bildet, durch welchen die in das Gehäuse eintretende Luft hindurchlreten muß. Die Innenseite dieser öffnung ist so ausgebildet, daß die öffnung praktisch geschlossen ist, wenn die Platte 38 die oberste Stellung auf der Manschette 36 einnimmt jedoch zunehmend größer wird, je weiter die Platte 38 auf der Manschette nach unten verschoben wird. In diesem Falle sind die öffnung und die Platte in der Draufsicht gesehen kreisförmig ausgebildet. Um die Reibung in der Führungsvorrichtung gering zu halten, damit die Schwingungen des Ventilkörpers nicht beeinflußt werden, ist die Manschette 36 vorzugsweise mit einem Werkstoff beschichtet, der einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist. Andererseits kann die Manschette 36 auch in der in Fig.9 dargestellten Weise mit Buchsen 79 aus einem derartigen Werkstoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen oder Phenolformaldehydharz mit Asbestgewebe versehen sein.

Die Wirkungsweise des in Fig.3 dargestellten Reglers ist die folgende: Die Feder 39 beaufschlagt die Ventilstange 39 und dadurch auch den Ventilkörper 7 nach oben in Richtung des Ventilsitzes 8 in die Schließstellung. Der von dem Impulsgenerator 33 abgegebene pulsierende Kraftstoff drückt dagegen den Ventilkörper 7 und die Ventilstange 35 in der entgegengesetzten Richtung nach unten. Folglich hängt

der Betrag, um den sich das Ventil bei einem vorgegebenen Kraftstoffdruck öffnen kann, von der Spannung der Feder 39 ab, welche wiederum von der Axialstellung der Platte 38 abhängig ist.

Die Feder 42 beaufschlagt die Platte 38 nach oben in die Schließstellung innerhalb der öffnung 46. Die Platte 38 wird jedoch unter dem Einfluß des dynamischen Druckes der Verbrennungsluft nach unten bewegt, da der Druck auf die obere Oberfläche der Platte einwirkt. Der Betrag, um welchen die Platte nach unten verschoben wird, steht in einem bestimmten Verhältnis zu dem Luftdurchsatz, der seinerseits wiederum von der Drehzahl der Maschine und der Drosselklappensteliung abhängt. Daher ist die Kraftstoffzufuhr bei einem bestimmten Kraftstoffdruck, einer bestimmten Drehzahi der Maschine und einer bestimmten Drosselklappenstellung konstant. (Unter bestimmtem Kraftstoffdruck wird selbstverständlich ein mittlerer Druck verstanden, da der Kraftstoff pulsiert. In entsprechender Weise zeigt die MikroStruktur der Kraftstoffzufuhr einen nicht zusammenhängenden und zerstäubten Gang, wenn man sie mit der Makrostruktur vergleicht, welche einen konstanten Verlauf zeigt.) Wenn die Leistungsabgabe der Maschine gesteigert wird, wodurch auch der erforderliche Durchsatz an Verbrennungsluft durch die öffnung oder den Schlitz 46 zunimmt, wird die Platte 38 unter dem Einfluß des erhöhten dynamischen Druckes nach unten bewegt. Durch diese Verschiebung der Platte 38 wird die Spannung in der Feder 42 erhöht und die Spannung in der Feder 39 verringert, wodurch wiederum der größtmögliche Hub (die Amplitude) des Ventilkörpers 7 zunimmt. Dadurch wird die Kraftstoffzufuhr gesteigert. Durch eine Verringerung der Leistungsabgabe der Maschine wird bewirkt, daß die Feder 42 die Platte 38 nach oben bewegen und die Feder 39 eine größere Kraft auf den Ventilkörper 7 ausüben kann. Dadurch wird die Kraftstoffzufuhr gedrosselt. Folglich wird die durch das (nur in den Fig.4 und 5 dargestellte) Venturirohr 73 nach unten strömende Luft in diesem stets mit einer angemessenen Kraftstoffmenge vermischt.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich, besteht eine sehr feinstufige Wechselbeziehung zwischen dem Luftdurchsatz und der Kraftstoffzufuhr, da der Ventilkörper, bildlich gesprochen, in einer Höhe schwebt, die durch den Luftdurchsatz bestimmt ist. Es ist offensichtlich, daß das Kraftstoffver.til auch auf kleine Veränderungen des Luftdurchsatzes sofort anspricht, da die Platte 38, welche durch Veränderungen des Luftdurchsatzes verstellt wird, das Kraftstoffventil unmittelbar betätigt.

Die in F i g. 4 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung der F i g. 3 darin, daß die Druckfeder 39 in diesem Fall durch eine Zugfeder 48 ersetzt ist, die sich zwischen einem Glied 49, welches den Ventilkörper 7 trägt, und einer Schraube 50 befindet Die Schraube 50 ist in eine Stellmutter 51 eingeschraubt, die an dem Ende eines Rohrs 52 anliegt, welches mit der Nabe 41' der Platte 38' verbunden ist In dieser Ausführung ist die Nabe 41' auf einer Manschette 53 gelagert, welche die Schraube 50 und die Zugfeder 48 frei umgibt Die Druckfeder 42 ist in diesem Fall zwischen der Platte 38' und einem feststehenden Anschlag 54 angeordnet

Zur Führung des Ventilkörpers 7 dient in diesem Falle eine dreiarmige, federnde Führungsvorrichtung (Fig.6), die drei Zugfedern oder Spannfedern 55 aufweist welche zwischen der Wand des Gehäuses und einer Platte 56 angeordnet sind, die mit dem Glied 49 verbunden ist, welches den Ventilkörper trägt. Das Führungsglied für den Ventilkörper kann unterschiedlich ausgeführt sein und beispielsweise den in den F i g. 7 und 8 dargestellten Ausführungen entsprechen, in denen das Führungsglied zwei dreiarmige, federnde Führungsvorrichtungen 57 in der Form von Biegefedern aufweist, die aus einem Stück hergestellt und zwischen dem Gehäuse und einem Träger 58 für den Ventilkörper angeordnet sind. Die Fig. 10 und 11 zeigen zwei verschiedene Führungsvorrichtungen 59 und 60, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ventilkörpers 7 in einer im wesentlichen waagerechten Ebene angeordnet und auf einer Seite an dem Gehäuse, und auf der anderen Seite an dem Bügel 34 befestigt sind. Die in Fig. 10 dargestellte Führungsvorrichtung 59 besteht aus zwei verhältnismäßig starren Drähten 61, die sich selbstverständlich auch in waagerechter Richtung kreuzen oder einen Querverbindungs-Drehpunkt in der senkrechten Ebene bilden können. Die in F i g. 11 dargestellte Führungsvorrichtung besteht aus einer Platte. Diese Führungsvorrichtung kann beispielsweise aus Federstahl hergestellt werden und hauptsächlich in der senkrechten Ebene biegsam sein, so daß Ventilschwingungen ermöglicht, jedoch Bewegungen in der waagerechten Ebene verhindert werden.

Die Wirkungsweise der in F i g. 4 dargestellten Ausführung ist die gleiche wie die der in Fig. 3 dargestellten Ausführung. Die Zugfeder 48 ist in bezug auf die Druckfeder 39 umgekehrt angeordnet und hat daher die gleiche Wirkung.

Fig.5 zeigt die Anwendung des Reglers, wenn die Einspritzdüse 6 in entgegengesetzter Richtung weist. In · diesem Falle kann die Platte 38", welche die Fühleinrichtung bildet, durch die von unten einströmende Verbrennungsluft verstellt werden. Der Ventilkörper 7 wird von einer Stange 62 gehalten, die in einer Manschette 63 verschiebbar gelagert ist, welche mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Stange 62 ist durch die Nabe 64 der Platte 38" hindurchgeführt und mit einem feststehenden Anschlag 65 versehen. Zwischen dem Anschlag und der Nabe 64 ist eine erste Druckfeder 66 angeordnet. Die Nabe 64 ist ihrerseits in der Manschette 63 gelagert. Zwischen der Nabe und einem feststehenden, jedoch einstellbaren Anschlag 67 an einer in die Decke des Luftreinigers eingeschraubten Schraube befindet sich eine zweite Druckfeder 69 auf der Abstromseite der Platte 38". Die Platte ist von einer Wand 70 umgeben, und zwischen der Wand und der Platte wird ein ringförmiger Durchflußschlitz veränderlicher Breite für die Verbrennungsluft gebildet.

Die Verbrennungsluft strömt in der Richtung der Pfeile der Fig.5 durch den Filter 3 und radiale Durchlässe 71 ein und drückt von unten und gegen die Kraft der Feder 69 gegen die Platte, so daß die Spannung der Feder 66 abnimmt und die Amplitude des Ventilkörpers zunimmt, wodurch auch die Kraftstoffzufuhr zunimmt Wenn die Luft an der Platte vorbeigelangt ist strömt sie durch einen Ringdurchlaß 72 nach unten zu dem Venturi-Rohr 73 des Vergasers, in welchem sie mit dem zerstäubten Brennstoff vermischt wird. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch gelangt an der Drosselklappe 4' vorbei zu der Einlaßöffnung der verschiedenen Zylinder und wird in diese hineingezogen.

Die Innenseite 74 der Wand 70. welche den Durchflußschlitz begrenzt, ist in entsprechender Weise wie die Innenseite 74 in den F i g. 3 und 4 so ausgebildet

daß bei jeder Stellung der Fühleinrichtung ein geeigneter Luftdurchsatz erfolgen kann. Diese Ausbildung bestimmt zusammen mit den Kennlinien und der Spannung der Federn die Regelkennlinie des Reglers. Die gesamte Federspannung läßt sich vermittels der Schraube 68 einstellen.

Die Fühleinrichtung kann selbstverständlich auch so angeordnet sein, daß sie nicht von der Einspritzdüse nach oben verstellt wird, sondern wie im Falle der in umgekehrter Richtung weisenden Einspritzdüse derart angeordnet ist, daß die Luft von oben her auf sie einströmt. In diesem Falle muß die Bewegung durch eine Hebelanordnung auf die erste Druckfeder übertragen werden.

In der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführung hat die Fülleinrichtung die Form einer ebenen Platte, sie kann jedoch auch in einer Strömungsform ausgebildet sein, beispielsweise in der Form eines Drehkörpers, dessen Erzeugungslinie eine solche Form aufweist, daß der mit den umgebenden Wänden zusammenwirkende Körper für jeden Durchsatz von Verbrennungsluft, der auf die dabei erfolgende Kraftstoffzufuhr abgestimmt ist, eine optimale Kombination von Empfindlichkeit gegenüber dem dynamischen Druck der Luft und den Strömungsverlusten innerhalb des Schlitzes zwischen der Fühleinrichtung und der diese umgebenden Wand darstellt. Das Strömungsbild kann auch auf diese Weise im Hinblick auf die Vermischung usw. verändert werden. Fühleinrichtungen dieser Art sind in den Fig. 12 und 13 dargestellt, in denen die Fühleinrichtungen 75 und 76 jeweils in ausgezeichneten Linien in der Ruhestellung und in gestrichelten Linien in einer durch die zuströmende Luft verschobenen Stellung dargestellt sind. In diesem Fall haben die Fühleinrichtungen die Form eines Strömungskörpers, der beispielsweise aus Kunststoff geformt sein kann. Nur ein Teil des in ausgezeichneten Linien dargestellten Körpers bildet die bewegliche Fühleinrichtung, welche über Federn, die innerhalb des Körpers eingeschlossen sind, mit dem unteren Abschnitt 77 bzw. S 78 verbunden ist, welcher den Ventilkörper trägt. Die Fühleinrichtung kann auch mit schraubenförmigen Oberflächenelementen versehen sein, durch welche die Luft in einer solchen Weise beeinflußt wird, daß eine starke Turbulenz entsteht und dadurch eine wirksamere

ίο Vermischung mit dem Treibstoff bewirkt wird.

Das Glied 34 muß nicht unbedingt die Form eines Tragbügels haben und kann beispielsweise auch im wesentlichen L-förmig ausgebildet sein.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Reglers ist es auch möglich, jede unmittelbare Verbindung zwischen der Ventilfeder und der Einstellvorrichtung für die Drosselklappe vollständig auszuschalten. Auf diese Weise läßt sich eine Kraftstoffzufuhr erhalten, die bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen eine nahezu vollständig lineare Funktion des Luftdurchsatzes darstellt, so daß die angesaugte Luftmenge bei Abnahme der Drehzahl mit zunehmendem Drehmoment gleichfalls abnimmt. In diesem Fall wird der Hub der Fülleinrichtung sofort verringert und die Anschlagkraft des Ventilkörpers nimmt zu, so daß das Gemischverhältnis aufrechterhalten wird. Ein ständiges Problem bei der Verringerung der Drehzahl ist die Verzögerung, welche bei der sich daraus ergebenden Verringerung des Luftdurchsatzes auftritt, nachdem das Fahrpedal (Gaspedal) losgelassen worden ist. Dadurch ergeben sich ein zu fettes Gemisch und schmutzigere Auspuffgase. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dagegen bei einer Drosselung der Luftzufuhr eine sofortige Verringerung der Kraftstoffzufuhr bewirkt und eine ausgezeichnete Wechselbeziehung zwischen den Änderungen des Luftdurchsatzes und der Kraftstoffzufuhr erhalten.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (34)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für eine Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung in das Ansaugrohr von Brennkraftmaschinen, deren Einspritzdüse mit einem Ventil versehen ist, welches einen feststehenden Ventilsitz und einen durch eine Federvorrichtung entgegen der Richtung des durch die Düse ausströmenden Kraftstoffs beaufschlagten Ventilkörper aufweist, der unter dem Einfluß eines durch die Wirkung eines Druckimpulsgebers pulsierenden Kraftstoffstroms in dieser bzw. der Gegenrichtung Schwingungen ausführt, wobei die mittlere Spannung der Federvorrichtung während des Betriebs in Abhängigkeit von einem mit der Zufuhr der ts Verbrennungsluft in Zusammenhang stehenden Betriebsparameter über ein die Abstützung der Federvorrichtung bestimmendes Gestänge veränderbar ist, gekennzeichnet durch eine im Ansaugrohr im Weg der Verbrennungsluft angeordnete, durch die an ihr angreifende Druckdifferenz entsprechend der den Betriebsparameter bildenden durchströmenden Luftmenge verstellbare, mit dem Gestänge verbundene Fühleinrichtung (24, 38, 38', 38").

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Federvorrichtung (31, 42, 69) vorgesehen ist, gegen welche sich die Fühleinrichtung (24, 38) unter dem Einfluß des dynamischen Druckes der Verbrennungsluft in deren Hauptströmungsrichtung verstellen kann, und die Fühleinrichtung über die diese Federvorrichtung

in einer elastisch federnden und eine Kraft übertragenden Verbindung mit dem Ventilkörper (7) steht

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung aus einer auf der Luft-Zustromseite der Einspritzdüse (6) angeordneten und gegenüber einem Hebel (27) nachgiebig beaufschlagten Klappe (24) besteht, das freie Ende des Hebels in einer eine Kraft übertragenden Verbindung mit einem den Ventilkörper (7) tragenden Ventilhebel (10) steht und die Einspritzdüse (6) in Richtung des Einlaßstutzens der Maschine weist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federvorrichtung (31) aus einer Druckfeder besteht, die zwischen dem Hebel (27) und dem freien Ende einer drehbar mit der Klappe (24) verbundenen und durch eine öffnung des Hebels (27) sowie durch die zweite Federvorrichtung (31) hindurchgeführten Stange (28) angeordnet ist.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhebel (10) L-förmig ausgebildet ist, der eine Schenkel (22) des Ventilhebels im wesentlichen parallel zur Achse des Einlaßrohrs (1), das Knie des Hebels (10) gelenkig oder starr ausgebildet und das freie Schenkelende (22) durch eine öffnung (23) in der Klappe (24) hindurchgeführt und mit dem Hebel (27) verbunden

ist sowie der andere Schenkel (11) des Ventilhebels (10) auf der anderen Seite des Ventilkörpers (7) an der Wand (12) des Abschnittes des Einlaßrohrs gelagert ist, welcher das Gehäuse (5) bildet.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhebel (10) hinter seinem Lagerpunkt (13) durch die Wand (12) des Gehäuses hindurch nach außen geführt und auf der Außenseite die erste Federvorrichtung (19) in der Form einer Druckfeder zwischen dem Ventilhebel (10) und einem einstellbaren Anschiag (15) angeordnet ist

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhebel (10) in einem verstellbaren Lagerpunkt (37') geführt ist und die erste Federvorrichtung (19) aus einer Druckfeder besteht, welche zwischen dem Ventilhebel (10) und einem feststehenden Anschlag (34') innerhalb des Gehäuses angeordnet ist

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhebel (10) in einer mittigen Ausnehmung (37') in der einen Endwand eines Rohrs (38') mit Außengewinde geführt ist welches in eine Gewindebohrung der Gehäusewand (12) eingeschraubt ist, wobei das äußere Ende des Rohrs mit einer Greifvorrichtung (39') zum Drehen des Rohrs, insbesondere mit einem Schraubenzieherschlitz versehen ist

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federvorrichtung (i9) den parallel zur Achse des Einlaßrohrs (1) verlaufenden Schenkel (22) des Ventilhebels (10) umgibt und zwischen dem feststehenden Anschlag (34') und einem Anschlag (36') auf dem Ventilhebel angeordnet ist.

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Luft-Zustromseite der Einspritzdüse (6) angeordnete Fühleinrichtung (38) parallel zu ihrer Längsrichtung und in Hauptdurchflußrichtung der Verbrennungsluft und in Bewegungsrichtung des Ventilkörpers (7) verschiebbar ist, wobei der Ventilkörper (7) und die Fühleinrichtung (38) konzentrisch zueinander geführt sind.

11. Regeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federvorrichtung (39, 48,66) zwischen der Fühleinrichtung (38) und einem Träger (58) für den Ventilkörper, und die zweite Federvorrichtung (42, 69) zwischen der Abfühleinrichtung (38) und einem im Gehäuse feststehenden Punkt (43,54,67) angeordnet ist.

12. Regeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federvorrichtung (42, 69) aus einer auf der Abstromrieite der Fühleinrichtung (38) angeordneten Druckfeder besteht.

13. Regeleinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Einspritzdüse in Richtung des Einlaßrohrs weist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glied (35), welches den Ventilkörper (7) trägt, durch die Mitte der Fühleinrichtung (38) hindurchgeführt ist, auf deren Zustromseite nach außen vorsteht und einen Anschlag (40) aufweist sowie die erste Federvorrichtung (39) in der Form einer Druckfeder zwischen dem Anschlag (40) und der Fühleinrichtung (38) angeordnet ist.

14. Regeleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einer Platte (40) besteht, die in Richtung des Trägers (35) für den Ventilkörper einstellbar ist.

15. Regeleinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Einspritzdüse in Richtung des Einlaßrohrs weist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federvorrichtung (48) aus einer Zugfeder besteht, welche zwischen dem Träger (49) und der Fühlein-

richtung (38) angeordnet ist

16. Regeleinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt der Zugfeder (48) in der Fühleinrichtung (38) in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Fühk-inrichtung S verstellbar ist

17. Regeleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß die Zugfeder (48) an einer Schraube (50) befestigt ist, die konzentrisch zur Fühleinrichtung (38) angeordnet ist und eine to Stellmutter (51) trägt welche an der Fühleinrichtung oder einem mit dieser verbundenen Element (52) anliegt

18. Regeleinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Einspritzdüse von der Einlaßrichtung weg weist dadurch gekennzeichnet daß die Fühleinrichtung (38) unter dem Einfluß der Verbrennungsluft in einer von der Einspritzdüse (6) weg weisenden Richtung verschiebbar ist und die erste Federvorrichtung (66) zwischen dem Trägerglied (£2) für den VentiJkörper (7) und der Fühleinrichtung (38) angeordnet ist und aus einer Druckfeder besteht

19. Regeleinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federvorrichtung (69) aus einer Druckfeder besteht, die auf der von der Einspritzdüse (6) abgewandten Seite der Fühleinrichtung (38) zwischen der Fühleinrichtung und einem mit einer Stellschraube (68) des Gehäuses verbundenen Anschlag (67) angeordnet ist.

20. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüehe 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (34,49,58) für den Ventilkörper in seitlicher Richtung durch eine oder mehrere Führungsvorrichtungen (55, 57, 59, 60) gehalten wird, die zwischen dem Träger und der Wand des Gehäuses angeordnet sind.

21. Regeleinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (49, 58) durch eine beispielsweise dreiarmige, federnde und fest mit dem Träger (49, 5ε) verbundene Führungsvorrichtung (55, 57) abgestützt ist, deren Arme von dem Träger (49,58) unter gleichen gegenseitigen Winkeln zu den entsprechenden Befestigungspunkten innerhalb des Gehäuses geführt und in bezug auf die Öffnungsrichtung des Ventils senkrecht angeordnet sind.

22. Regeleinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der Führungsvorrichtungen aus Zugfedern (55) bestehen.

23. Regeleinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der Führungsvorrichtungen aus Biegefedern (57) bestehen.

24. Regeleinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Trägers (58) in einem Abstand von der erstgenannten Führungsvorrichtung eine weitere, dreiarmige, federnde Füh- rungsvorrichtung (57) mit Biegefedern in gleicher Weise angeordnet ist.

25. Regeleinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefedern (57) aus Blattfedern bestehen, und jede Führungsvorrichtung aus einer dreiarmigen Federplatte gebildet wird.

26. Regeleinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (34) für den Ventilkörper durch eine Führungsvorrichtung (59, 60) abgestützt ist, die in einer unter einem rechten Winkel zur Öffnungsrichtung des Ventils liegenden Ebene angeordnet ist und eine nach außen gerichtete Bewegung in dieser Ebene, jedoch keine erhebliche Bewegung in der Ebene selbst gestattet

27. Regeleinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet daß die Führungsvorrichtung aus einer Platte (60) besteht

28. Regeleinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet daß die Führungsvorrichtung aus zwei verhältnismäßig starren Drähten (61) besteht

29. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (38) innerhalb einer öffnung (46) angeordnet ist die in Durchflußrichtunj in einer solchen Weise fortlaufend verbreitert ist, daß die Durchlaßfläche des durch die Fühleinrichtung und den Rand der öffnung gebildeten Schlitzes bei einer Zunahme des Hubes der Fühleinrichtung zunimmt

30. Regeleinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet daß die Innenseite (47, 74) der Öffnung in Durchflußrichtung so ausgebildet ist daß sie der Regeleinrichtung in Verbindung mit den Kennlinien und Spannungen der die Fühleinrichtung (38) betätigenden Federvorrichtungen (39,42,48,42, 66,69) eine Regelkenniinie verleiht nach welcher die Kraftstoffzufuhr entsprechend einer im wesentlichen linearen Funktion des Luftdurchsatzes geregelt wird.

31. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Fühleinrichtung (38, 75, 76), welcher den größten Querschnitt aufweist, kreisförmig ausgebildet ist.

32. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 31, dadurch gekennzeichnet daß die Fühleinrichtung aus einer Scheibe (38) besteht.

33. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 31, dadurch gekennzeichnet daß die Fühleinrichtung aus einem Strömungskörper (75, 76), insbesondere aus einem Kunststoff besteht, der im Zusammenwirken mit den umgebenden Wänden für jeden Luftdurchsatz eine optimale Kombination von Empfindlichkeit gegenüber dem dynamischen Druck der Verbrennungsluft und von gewünschtem Strömungsverlauf liefert.

34. Regeleinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskörper schraubenförmige Oberflächenelemente aufweist, welche die durchströmende Luft in starke Turbulenz versetzen können.