DE2129443A1 - Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff - Google Patents
Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit BrennstoffInfo
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Description
Dr. Ψ. Zusein
Dr.lt «^e-RT
Dr.lt «^e-RT
3275-71
SOCIITE INDUSTRIELLE DE BREVETS ET D»ETUDES S.I.B.E.
Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff. '
Zusatz zu dem Hauptpatent- (Patentanmeldung P 18 02
381.9 vom 10.10.1968)
Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen
zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff, welche in ihrer Einlassleitung vor einem von dem Fahrer betätigten
Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in dieser leitung
strömenden Luftmenge öffnet, Mittel zur Einspritzung
eines flüssigen Brennstoffs unter Druck in den hinter dem
Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt dieser Leitung und ein Doöiersystem aufweisen, welches für die Stellung des Hilfsdrosaelorgans empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge so regelt, dass der Gehalt des in der Einlassleitung strömenden Luft-Brennstoffgemischs wenigstens für ge- ·. wisse Betriebsbedingungen des Motors praktisch konstant ist, wobei diese Einspritzmittel durch eine Quelle zur Lieferung
eines flüssigen Brennstoffs unter Druck in den hinter dem
Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt dieser Leitung und ein Doöiersystem aufweisen, welches für die Stellung des Hilfsdrosaelorgans empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge so regelt, dass der Gehalt des in der Einlassleitung strömenden Luft-Brennstoffgemischs wenigstens für ge- ·. wisse Betriebsbedingungen des Motors praktisch konstant ist, wobei diese Einspritzmittel durch eine Quelle zur Lieferung
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von Brennstoff unter. Druck gebildet werden, deren in den genannten
Abschnitt der Einlassleitung mündende Druckleitung
durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes
Ventil gesteuert wird. ■
Die Erfindung betrifft insbesondere derartige
Vorrichtungen der in der auf den !Tarnen der Anmelderin
eingereichten deutschen Patentanmeldung ITr. 18 02 381 .9 vom
10. 10. 1968 beschriebenen Art, bei welchen das Dosiersys tem
ein Glied umfasst, welchem eine ständige Drehbewegung'-erteilt; wird, und welches durch Einwirkung auf die Erregung des Elektromagneten
auf nur einem Bruchteil einer jeden seiner Umdrehungen die öffnung des Ventils bestimmt, wobei dieses System so
ausgebildet ist, dass es diesen Bruchteil nach Maßgabe der Zunahme der öffnung des Hilfsdrosselorgans vergrossert, und
umgekehrt. L
Die Erfindung betrifft noch im besonderen
derartige Vorrichtungen, deren Quelle zur Lieferung von Brennstoff
unter Druck durch eine Brennstoffpumpe gebildet wird, auf deren Druckleitung ein Druckregler wirkt, welcher ein Entlastungsventil enthält, welches sich unter der Wirkung des
Förderdrucks der Pumpe zu offnen und unter der ¥irkung des Unterdrucks
zu schliessen sucht, welcher in dem zwischen den beiden
Drosselorganen liegenden Abschnitt der Einlassleitung herrscht und durch einen Verbindungskanal· auf eine Membran
übertragen wird, mit welcher das Ventil verbunden ist.
P Bekanntlich ist die Stellung des Hilfsdrosselorgans
für die von seiner strömungsaufwärts liegenden Seite auf seine strömungsabwärts liegende Seite strömende
Luftraenge kennzeichnend, vorausgesetzt, dass die volumetrische
Masse der Luft ungefähr konstant ist.
Bei starken Schwankungen der Temperatur
der luft wird jedoch die Änderung der volumetrische!! Hasse
derselben erheblich, und die Stellung des Hilfsdrosselorgans
liefert nicht mehr eine genaue Angabe der von der strömungsaufwärts
liegenden S.eite des Drosselorgans nach der
strömungsabwärts liegenden Seite desselben strömenden Luftinass'e.
I1Ur die gleiche Stellung des Drosselorgans tihd somit
für die gleiche Brennstoffmenge (vorausgesetzt dass, die
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Temperatur desselben konstant ist) ist nämlich, die von der
strömungsaufwar us liegenden Seite des Hilfgdrosselorgans nach
der strömungsabv/Krts liegenden Seite desselben strömende Luftmasse
umso grosser, je niedriger die Lufttemperatur ist·
Ferner nimmt infolge der Verringerung der
Viskosität die Brennstofflieferung durch eine kalibrierte öffnung bei einer Erhöhung der Brennstofftemperatur zu. Eine
Erhöhung der UKgebungstemperatur und somit eine Erhöhung der
Brennstofftenperatur hat somit ausserdera eine Erhöhung der Brennstofflieferung zur Folge.
Hieraus ergibt sich, dass bei niedrigen
Umgebungstemperaturen der Gehalt des in der Einlassleitung strömenden Luft-Brennstoffgemischs zu klein ist, während er
bei hohen Umgebungstemperaturen zu gross ist.
Um diesem Nachteil abzuhelfen ist die er-
findungsgemässe Speisevorrichtung der obigen Art dadurch gekennzeichnet,
dass ein elastisches durch eine Temperatursehwankung verformbares Element auf das Entlastungsventil des Druckreglers
eine in der Schliessungsrichtung desselben gerichtete Kraft ausübt, welche (dem algebraischen Viert nach) nach Maßgabe der Abnahme der Temperatur zunimmt. Dieses Element kann
so eingestellt werden, dass für eine mittlere Stellung des Entlastungsventils die von ihm ausgeübte Kraft für einen
mittleren Temperaturbereich Null ist, während es das Ventil, zu schliessen oder zu öffnen sucht, je nachdem, ob seine Temperatur
kleiner oder grosser als dieser Temperaturbereich ist« Die in der Schliessungsrichtung gerichtete Kraft ist nachstehend
als eine negative Kraft bezeichnet«
Auf diese Weise wird die Brennstoffmenge
durch Einwirkung auf den Einspritzdruck verändert, so dass der Gehalt des in der Einlassleitung strömenden Luft-Brennstoff
gemische selbst bei bedeutenden Änderungen der Lufttemperatur
praktisch konstant bleibt.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine erfindungsgemässe Speisevorrichtung.
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Pig..2 ist ein Schnitt der Vorrichtung
längs der Linie IL-II der Fig. 1 . ■ ■' * .
Die Vorrichtung ist in Ganzen auf beliebige geeignete Weise ausgebildet und enthält in ihrer Einlassleitung
1' vor einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan 2 ein Hilfsdrosselorgan 3, welches sich automatisch und
stetig nach Maßgabe der Zunahme der in der Leitung"1 strömenden Luftmenge Öffnet. Die Strömungsrichtung ist in Fig. 1
durch den Pfeil F ,angedeutet. . .
Flüssiger Brennstoff wird durch Einspritzmittel in den hinter dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden .Abschnitt der Leitung 1 eingespritzt.
Ein für die Stellung des Hilfsdrosselorgäns 3 empfindliches Dosiersystem regelt die eingespritzte Brennstoffmenge
so, dass der Gehalt des in der Leitung 1 strömenden Luft-Brennstoffgemischs wenigstens, für gewisse Betriebsbedingungen de3 Motors praktisch konstant ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird
das Hilfsdrosselorgan 3 durch eine an einer Achse 4 befestigte Klappe gebildet. Diese Klappe wird durch eine pneumatische
Vorrichtung mit einer zwei Kammern' 6 und 7 voneinander trennenden
Membran 5 betätigt. Die Kammer 6 ist durch einen Kanal * 8 mit einer Kammer 9 verbunden, welche durch den zv/ischen dem
Hauptdrösselorgan 2 und der Klappe 3 liegenden Abschnitt der
Leitung 1 gebildet v/ird· Die Achs« 4 ist fest mit einem Hebel
10 verbunden, v/elcher'an seinem freien Ende mit einem Stift
11 versehen ist,. welcher mit dem Ende eines mit der Membran 5
verbundenen Stabes 12 zusammenwirkt. Eine Feder 13 sucht ständig die Klappe 3 entgegen der Wirkung des auf die Kammer
6 übertragenen Unterdrucks zu schlies3en. In der Kammer 7 v/ird der Atmosphärendruck durch einen vorzugsweise von dem
Lufteinlauf der Leitung 1 ausgehenden Kanal 14 aufrecht erhalten·
Bekanntlich entspricht die jederzeit in
der Leitung 1 von der Klappe 3 eingenommene Winkelstellung der in dieser Leitung strömenden Luftmonge, vorausgesetzt
dass die volumetrische Masse der Luft ungefähr konstant' ist·
Je grosser die Lüftmenge ist, desto nehr öffnet sich die
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Klappe 3» und ein praktisch konstanter (oder sich gemass der.
Kennlinie der Feder 13 ändernder) Unterdruck stellt sich, in
der zwischen den beiden Drosselorganen 2 und 3 liegenden Kammer
9 ein. Die Klappe 3 kann durch gleichwertige Drosselorgane ersetzt 'werden, für welche Beispiele in der genannten Patentanmeldung
.beschrieben sind.
Die Einspritzmittel v/erden durch eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck gebildet, welche
weiter unten genauer beschrieben ist, und deren in die Leitung 1 hinter dem Hauptdrosselorgan 2 mündende Druckleitung durch
wenigstens ein von einem Elektromagneten 17 betätigtes Ventil 16 gesteuert wird.
Das Do si ei* sys tem enthält eine ebene undurchsichtige
Scheibe 18, welche von einer Welle 19 getragen wird,,
welche vorzugsweise mit dem von der Vorrichtung gespeisten
(nicht dargestellten) Verbrennungsmotor verbunden ist, so dass der Scheibe eine ständige Drehbewegung um eine zu ihrer Ebene
senkrechte Achse erteilt wird. Die Scheibe 18 ist zwischen einer Strahlenquelle.,* insbesondere einer Lichtquelle, 20, und'
einem Empfänger» z.B. einer Photodiode oder einer Photozelle
21, angeordnet, welche von einem gemeinsamen Halter 22 getragen v/erden, v/elcher mit dem Hilfsdrosselorgan 3 verbunden ist
und wenigstens ein Fenster 23 aufweist, welches das aus der Strahlenquölle 20 kommende Strahlenbündel zu der Zelle 21 gelangen lässt. Die Zelle 21 ist so ausgebildet, dass sie die
Erregung des Elektromagneten 17 steuert, je nachdem, ob sie bestrahlt wird oder nicht, wobei die Ausbildung" so getroffen
ist, dass der Elektromagnet auf einem Bruchteil einer jeden Umdrehung der Scheibe 18 erregt wird, welcher sich gleichsinnig
wie der Öffnungsgrad des Drosselorgans 3 ändert.
Die Lichtquelle 20 kann durch eine Glühbirne gebildet werden, welche von einer Batterie 24 gespeist
wird, sobald der Zündkontakt 25 des Motors eingeschaltet wird, Und welche in einem mit einem Loch versehenen hohlen Ansatz
26 untergebracht sind* Dieses Loch hat eine solche Lage, dass
es ein·'Licht bund el auf die Zelle 21 über ein Loch eines diese
Zelle enthaltenden hohlen Ansatzes 27 richtet*
Bei der dargestellten Ausführungsform
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werden die Ansätze, 26 und 27 Von den Enden des U-forinigeh Halters
22 getragen, welcher die Scheibe 18 so übergreift>_dass ■
die Lichtduelle 20 und die Zelle 21 beiderseits der Scheibe
liegen, und-"Welcher-an der Achse- 4 befestigt ist, welche zu
der Welle 19 sowie zu dem von der Zelle 21 empfangenen Lichtbündel
parallel ist.
Zur Auswertung der in der Zelle 21 erzeugten Strome kann zwischen diese und den Elektromagneten 17 ein
Verstärkerrelais 28 geschaltet werden·
Wenn, der Verbrennungsmotor mehrere Zylinder
besitzt, deren jeder von einem durch einen Einzelelektromagneten 17 betätigten- Ventil 16 gespeist v/ird, können alle Elektromagnete
gleichzeitig gesteuert werden, oder es kann ein mit der Scheibe 18 synchronisierter Verteiler 30 vorgesehen
werden, vieleher den verschiedenen Elektromagneten nacheinander
den intermittierenden Erregerstrom zuführt, wobei die Scheibe ebenso viele Fenster 23 besitzt, wie Zylinder zu
speisen sind. Diese !Fenster sind gleichmässig um die Welleherum
verteilt und jedes hat eine solche Form, dass der Bruchteil einer Umdrehung,, während welchem es normalerweise die
Beleuchtung der Zelle 21 erlaubt, nach Maßgabe der Öffnung des Drosselorgans 3 zunimmt, d.h. (bei der dargestellten Ausführungsform)
nach Maßgabe der Annäherung der Ansätze 26, 27 an
die Welle 19.
t . Bekanntlich arbeitet die obige Speisevorrichtung
folgendermaßen . ,
Fach Maßgabe der Zunahme der in der Leitung 1 strömenden Luftmenge öffnet sich das Drosselorgan 3* wobei
es den Halter 22 in dem die Ansätze 26 und 27 der Welle 19 nähernden Sinn antreibt. Jede Stellung dieser Ansätze entspricht einem anderen Halbmesser -der- Scheibe 18.
Da die Form eines jeden Fensters 23 so
bestimmt wurde, dass der Brüchteil einer Umdrehung, während
welchem es den von der Lichtquelle 20 kommenden Lichtstrahl zu der Zelle 21 durchlässt (Erzeugung eines Stroms in dem
Leiter 31 )> nach Maßgabe der Annäherung dieser Elemente an
die Welle 19 zunimmt, ist sichergestellt, dass die von jedem Einspritzventil 16 gelieferte Brennstoffmenge sich gleich-
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sinnig wie die in der Leitung 1 strömende Luftmenge ändert.
Die Quelle zur Lieferung von Flüssigkeit
unter Druck wird nun durch eine Brennstoffpumpe 50 gebildet,
deren S au gleit, uns 51 in einen Brennstoffbehälter 52 eintaucht,
und auf deren Druckleitung 53 ein Druckregier 54 einwirkt. Dieser
enthält ein Entlastungsventil 55» welches sich unter der
Wirkung des Förderdrucks der Pumpe zu öffnen und unter der'
Wirkung des in der Kammer 9 herrschenden Unterdrücke zu schliessen sucht, welcher durch einen Verbindungskanal 56
auf eine Membran- 57 übertragen wird, mit v/elcher das Ventil
55 durch einen Stab 58 verbunden ist. Das Ventil 55 wirkt mit einen Sitz 59 zusammen, welcher den Ausgang einer durch
einen Abzweigkanal 61 mit der Förderleitung 53 verbundenen Kammer 60 bildet. Der Verbindungsks,nal 56 führt zu einer Kammer
veränderlichen Volumens 62, welche durch eine Seite der Membran begrenzt wird, deren andere Seite z.B. durch eine öffnung
63 dem Atmosphärendruck ausgesetzt wird. Die Ausbildung ist .so getroffen, dass sich das Ventil 55 Öffnet, sobald der
Druck in der Leitung 53 einen durch die Oberfläche der Membran ,57 und den auf diese wirkenden Unterdruck bestimmten Wert
übersteigt.
Erfindungsgemäss wird ein elastisches,
durch die Wirkung einer Temperaturänderung verformbares Element benutzt, z.B. ein Bimetallstreifen 83· Ein Ende dieses
Streifens ist an dem Regler 54 befestigt, wahrend das andere
Ende an dem Stab 58 angreift. Die Temperatur des Bimetallstreifens
83 hängt so infolge der Wärmeleitung in dem Regler von den Temperaturen der umgebenden Luft und-des Brennstoffs
ab. Die Ausbildung ist so getroffen, dass der Bimetallstreifen 83 bei einer Temperaturzunahme das Ventil 55 zu öffnen
sucht.
Die Arbeitsweise des obigen Reglers ist folgende ί
Wie oben ausgeführt, ist für ein und dieselbe Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 die in der Einlassleitung
1 strömende massenmässige Strömungsmenge mehr oder weniger gross, ^e nachdem, ob die Lufttemperatur mehr oder
weniger niedrig ist, und die Brennstofflieferung ist mehr
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oder weniger gering, je nachdem, ob die Brennstofftemperatur
mehr oder weniger niedrig ist. ITm einen etwa konstanten Gehalt
des Luft-Brennstoffgemischs aufrecht zu erhalten, dient der
Bimetallstreifen 83 dazu, die Brennstoffmenge zu vergrösserri,
venn die Temperatur abnimmt, und die Brennstoffmenge zu, verringern, wenn die Temperatur, zunimmt«
Bei einer Temperaturabnahme tritt nämlich
die Kraft des Bimetallstreifens 83 zu der von der Membran 57
unter der Wirkung des Unterdrucks in der Kammer 62 ausgeübten hinzu und sucht das Ventil 55 etwas mehr zu schliessen, was
eine Zunahme des Brennstoffdrucks strömungsaufwarta von der
durch das Ventil 16gesteuerten Einspritzöffnung und somit
eine Erhöhung der Strömungsmenge des Brennstoffs in der Einlassleitung
1 bewirkt·
Die umgekehrte Wirkung wird für eine Temperaturerhöhung
erhalten«
Diese Berichtigung des Gehalts des Luft-Brennstoffgemischs
ist umso wirksamer, je kleiner die in der
Leitung 1 strömende Luftmenge ist, in der Praxis ist jedoch
diese Berichtigung im allgemeinen für grosse !»uftmengen nicht
erförderlich.
Die Erfindung kann naturlich abgewandelt
werden. So kann insbesondere der Bimetallstreifen 83 durch
ein beliebiges anderes elastisches, durch eine Temperaturänderung
verformbares Element ersetzt werden.
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Claims (2)
- - 9' - ' 3275-71P. at e nt ana ρ -r ü c herl .)) Vorrichtung zur Speisung von Verbren--^ nungsmotoren mit Brennstoff, welche in ihrer Einlassleitung strömungsaufwärts von einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in dieser Leitung strömenden Luftmenge öffnet. Mittel zur Einspritzung von flüssigem Brennstoff unter Druck in den strömungsabwärts von dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt dieser Leitung, sowie ein Dosiersystem aufweist, welches für die'Stellung des Hilfsdrosselorgans empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge so regelt, dass der Gehalt des in der Einlassleitung strömenden Luft-Brehnstoffgemischs v/enigstens für gewisse .Betriebsbedingungen des Motors praktisch konstant ist, wobei diese Einspritzmittel durch eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck gebildet werden, deren in den genannten Abschnitt der Einlassleitung mündende Druckleitung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird, wobei das Dosiersystem ein Glied enthält, wel- ■ chem eine stetige Drehbewegung erteilt wird, und welches durch Einwirkung auf die Erregung des Elektromagneten auf nur einem Teil einer jeden seiner Umdrehungen die öffnung des Ventils bestimmt, wobei dieses System so ausgebildet ist, dass es diesen Bruchteil nach Maßgabe der Zunahme der öffnung des Hilfsdrosselorgans vergrössert, und umgekehrt, wobei die Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck durch eine Brennstoffpumpe gebildet wird, auf deren Druckleitung ein Druckregler wirkt, welcher ein Entlastungsventil enthält, welches sich unter der Einwirkung des Pörderdrucks der Pumpe zu öffnen und unter der Einwirkung des in dem zwischen den beiden Drosselorganen liegenden Abschnitt der Einlassleitung herrschenden Unterdrucks zu schliessen sucht, wobei dieser ,Unterdruck durch einen Ve rbindu'ngs kanal auf eine Membran übertragen wird, mit welcher das Ventil verbunden ist, nach dem Hauptpatent ..... (Patentanmeldung P 1.8 02 331.9 vom 10. .10. 1968), dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches, unter der V/irkung einer Teraperaturänderung verformbares Element (b3) auf das Entlastungsventil (55) de3 Druckreglers (54)2098ia/0962'BAD ORIGINAL- TO·-- 3275-71eine in dem Sehliessungssina gerichtete,Kraft ausübt, v/elcho (dein algebraischen Wert nach) nach Maßgabe der Abnahme der Temperatur zunimmt. ■""'."= -."._-.
- 2.) Vorrichtung sur Speisung rnit Brennstoffnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichneg, dass das elastische verformbare Element (83) sq eingestellt ist, dass die für eine mittlere Stellung des Entlastungsventil (55) von ihm ausgeübte Kraft für einen mittleren Temperaturbereich üull ist aber das Ventil (55) zu schliessen oder zu öffnen sucht, je nachdem, ob seine Temperatur kleiner oder grosser als dieser Temperaturbereich ist. -209813/0982BADLee rsei.te
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