DE2144720A1

DE2144720A1 - Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff

Info

Publication number: DE2144720A1
Application number: DE19712144720
Authority: DE
Inventors: Francois Nanterre Mennesson (Frankreich). P
Original assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes S.I.B.E., Neuilly-sur-Seine (Frankreich)
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1971-09-07
Publication date: 1972-05-18
Also published as: US3721219A; ES396487A2; AU446809B2; IT1045054B; JPS5118017B1; GB1309730A; FR2109516A6; SE364092B; AU3485771A; BR7105710D0

Description

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_{Dr F Zumstein} , Patentanwälte 8 Mo η ch· η 2, Bräuhausstraße 4/III

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SOCIETS IiIDUSTRIELIE DE BREVETS ET D¹ETUDES S.I.B.E.

Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff.

Zusatz zu dem Hauptpatent (Patentanmeldung 18 02 381.9

vom. 10.10.1968)

Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen

zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff, welche in ihrer Ansaugleitung 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, welche flüssigen Brennstoff unter Druck in den hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt dieser leitung einspritzen, und ein Dosiersystem aufweisen, welches für die Stellung des Hilfsdrosselorgans empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge so regelt, dass der G-ehalt des in der Ansaugleitung strömenden Luf t~Brennsfcoff ^ernischs wenigstens für gewisse Betriebsbedingungen des Motors praktisch konstant ist, wobei die Einspritztnittel durch eine Quelle zur Lieferung von

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Brennstoff unter Druck gebildet werden, deren in den genannten Abschnitt der Ansaugleitung mündende Förderleitung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird.

Die Erfindung betrifft in besonderen derartige Vorrichtungen der in dem Hauptpatent (Patentanmeldung

Hr. 18 02 381.9 der Anmelderin vom 10.10.1S68) beschriebenen Art, bei welchen das Dosiersystem ein Organ umfasst, welchem eine kontinuierliche Drehbewegung erteilt wird, und welches durch Beeinflussung der Erregung des Elektromagneten auf nur einem Bruchteil einer jeden seiner Umdrehungen, die Öffnung des Ventils bestimmen kann, wobei dieses System so ausgebildet ist, dass dieser Bruchteil nach Haßgabe der Zunahme der Öffnung des Hilfsdrosselorgans zunimmt, und umgekehrt.

Die Erfindung betrifft ferner im besonderen derartige Vorrichtungen,bei welchen die Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck durch eine Brennstoffpumpe gebildet wird, auf deren Förderleitung ein Druckregler wirkt," welcher ein Entlastungsventil besitzt, v/elches sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Pumpe zu offnen und unter der Wirkung des in dem zwischen den beiden Drosselorganen der Ansaugleitung liegenden Abschnitt v/irkenden Unterdrucks zu schliessen sucht, v/elcher durch einen Verbindung2kanal auf eine Membran übertragen wird, mit welcher das Ventil verbunden ist.

Bekanntlieh ist es bei einer Beschleunigung, d.h. bei einer Öffnung des Hauptdrosselorgans, zweckmassig, den Gehalt des dem Motor zugeführten Luft-Brennstoffgemisehs zu erhöhen, um eine eindeutigere stossfreie Beschleunigung zu erhalten.

Die Ausbildung des Druckreglers, welcher den Brennstoffdruck in Funktion des in der Ansaugleitung hinter den Hilfsdrosselorgan herrschenden Unterdrucks einstellt, ermöglicht in der Praxis, einen richtigen Gehalt des Gemische bei Beschleunigungsnjaufrechbauerhalten.

2Iun zv/ingen aber die Erfordernisse der Entseuchung der Auspuffgase, welche ein stabiles Arbeiten mit äusserst armen Gemischen verlangen, zu einer erheblichen An-

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reicherung des Gemischs während der Beschleunigungsperioden. Ss muss daher eine zusätzliche Vorrichtung zur Erzielung dieses Ergebnisses benutzt werden.-·

Hierfür ist die erfindungsgemässe Verrichtung der oben definierten Art dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammer veränderlichen Volumens an den genannten Verbindungskanal zwischen einer kalibrierten öffnung und der Membran des Reglers angeschlossen ist und durch Mittel gesteuert wird, welche ihr Volumen bei der öffnung des Hauptdrosselorgans vergrössern.

Diese Volumenvergrosserung der Kammer erzeugt eine Vergrosserung des auf die Membran des Reglers wirkenden Unterdrucks und somit eine Vergrosserung des dem Einspritzventil zugeführten Brennstoffdrucks, d.h. letzten Endes eine Vergrosserung der Brennstoffmenge unter sonst gleichen Umständen.

Es ist zu bemerken, dass die Erhöhung des

auf die Membran wirkenden Unterdrucks und somit die Erhöhung der Brennstoffmenge umso grosser sind, je schneller die öffnung des Hauptdrosselorgans erfolgt.

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

Pig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine erfindungsgemässe Speisevorrichtung.

Pig. 2 ist ein Schnitt der Vorrichtung längs der Linie II-II der Pig. 1.

Die Vorrichtung enthält in ihrer Ansaugleitung 1 vor einem von dem Pahrer betätigten Hauptdrosselorgan 2 ein Hilfsdrosselorgan 3, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Luftströmung in der leitung 1 öffnet, wobei der Stromungssinn durch den Pfeil P in Pig. 1 angegeben ist.

Perner sind Mittel vorhanden, welche flüssigen Brennstoff unter Druck in den hinter dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden Abschnitt der leitung 1 einspritzen.

Ein Dosiersystem, welches für die Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 empfindlich ist, regelt die einge- ·

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spritzte Brennstoffmenge so, dass der Gehalt des in der Leitung 1 stromenden Luft-Brennstoffgemisehs wenigstens für gewisse Betriebsbedingungen des Motors konstant ist.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform wird

das Hilfsdrosselorgan 3 durch eine an einer Achse 4 befestigte Klappe gebildet. Die Platte wird durch eine pneumatische Vorrichtung axt 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 Abschnitt der Leitung 1 zwischen dem Hauptdrosselorgan 2 und der Klappe 3 gebildet wird. "Die Achse 4 ist fest mit einem Hebel- 10 verbunden, welcher an seinem freien Ende mit einem Stift 11 versehen ist» welcher axt dem Ende eines mit der Membran 5 verbundenen Stabes 12 zusammenwirkt. Eine Feder 13 sucht die Klappe 3 standig entgegen der Wirkung des auf die Kammer 6 übertragenen Onterdrueks zu schliessen. In der Kammer 7 wird der Atmosphärendruck durch einen vorzugsweise von dem Luft einlauf 15 der Leitung 1 ausgehenden Kanal 14 aufrecht erhalten.

Bekanntlieh entspricht die von der Klappe

in der Leitung 1 eingenommene Stellung jederzeit der in dieser Leitung stromenden Luftmenge. Je grosser diese Luftmenge ist, umso weiter öffnet sieh die Klappe 3» derart, dass sieh ein praktisch konstanter (oder sich gemass den Kenngrossen der !Feder 13 ändernder) Unterdruck in der Kammer 9 zwischen den beiden Drosselorganen 2 und 3 einstellt. Die Klappe 3 kann durch gleichwertige Drosselorgane ersetzt werden, fur welche Beispiele in dem Hauptpatent ..... (Patentanmeldung Fr♦ 18 02 381.9 der Annelderin vom 10.10.1968) besehrieben sind.

" " Die Einspritzmittel werden durch eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck gebildet, welche weiter unten genauer besehrieben ist, und deren in die Leitung 1 hinter dem Hauptdrosselorgan 2 mundende Förderleitung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten 17 betätigtes Yentil 16 gesteuert wird.

Da3 Dosiersystem enthält eine ebene undurchsichtige Blende 18, welche von einer Welle 19 getragen wird, welche vorzugsweise mit dem von der Vorrichtung gespeisten (nicht dargestellten) Verbrennungsmotor verbunden ist, so

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dass der Blende eine kontinuierliche Drehbewegung um eine su ihrer Ebene senkrechte Achse erteilt wird. Die Blende 19 ist zwischen einer lichtquelle 20 und einem Smpfänger, z.B. einer !Fotozelle 21, angeordnet, welche von einem gemeinsamen Halter 22 getragen werden, welcher mit dem Hilfsdrosselorgan 3 verbunden ist und wenigstens ein Fenster 23 aufweist, welches das von der Lichtquelle 20 kommende Bündel zu der Fotozelle 21 durchlässt. Die Fotozelle steuert die Erregung des Elektromagneten 17» je nachdem, ob sie beleuchtet ist oder nicht, und die Ausbildung ist so getroffen, dass der Elektromagnet nur auf einem Bruchteil einer jeden Umdrehung der Blende 18 erregt wird, welcher sich gleichsinnig mit dem Öffnungsgrad des Drosselorgans 3 ändert.

Die Iiichtquelle 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 ist. Dieses Loch hat eine solche Lage, dass ein Lichtbündel auf die Zelle 21 durch ein Loch gerichtet wird, welches durch einen die Zelle enthaltenden hohlen Ansatz 27 tritt.

Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Ansätze 26 und 27 von den Enden des U-förmigen Halters 27 getragen, welcher die Blende 18 so übergreift, dass sich die Lichtquelle 20 und die Zelle 21 beiderseits der Blende befinden, und welcher fest mit der Achse 4 verbunden 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

Ströme kann zwischen diese und den Elektromagneten 17 ein Verstärkerrelais 28 geschaltet werden.

Wenn der Verbrennungsmotor mehrere Zylinder

besitzt, deren jeder durch ein von einem Einzelelektromagneten 17 betätigtes Ventil 16 gespeist wird, können alle Elektromagnete gleichzeitig gesteuert werden, oder es kann ein Verteiler 30 vorgesehen werden, welcher mit der Blende 18 synchronisiert ist und den intermittierenden Erregerstrom nacheinander den verschiedenen Elektromagneten zuführt, wobei die Blende

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ebensoviele fenster 23 besitzt, wie Zylinder zu speisen sind. Diese Fenster sind gleichmässig um die Welle 19 herum, verteilt, und jedes hat eine solche Form, dass der Bruchteil einer Umdrehung, während welchem es normalerweise die Beleuchtung der Zelle 21 gestattet, nach Maßgabe der öffnung des Drosselorgans 3 zunimmt, d.h. ( bei der dargestellten Ausfuhrungsform) nach Maßgabe der Annäherung der Ansätze 26, 27 an die Welle 19·

Bekanntlich arbeitet die obige Speisevorrichtung folgendermaßen.

Nach Maßgabe der Zunahme der in der Leitung 1 strömenden Luftmenge öffnet sich das Drosselorgan 3> wobei es den Halter 22 in dem Sinn antreibt, welcher die Ansätze 26 und 27 der ¥elle 19 nähert. Jede Stellung dieser Ansätze entspricht einem anderen Halbmesser der Blende 18.

Da die Form eines jeden Fensters 23 so bestimmt wurde, dass der Bruchteil 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 letzteren an die Welle 19 zunimmt, ist sichergestellt, dass sich die von jedem Einspritzventil gelieferte Brennstoffmenge gleichsinnig mit der Luftmenge in der Leitung 1 ändert.

Die Quelle zur Lieferung einer Druckflüssigkeit wird durch eine Brennstoffpumpe 50 gebildet, deren Saugleitung 51 in einen Brennstoffbehälter 52 taucht, und auf deren Förderleitung 53 ein Druckregler 54 wirkt. Dieser v/eist ein Entlastungsventil 55 auf, welches sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Pumpe zu öffnen und unter der Wirkung des in der Kammer 9 herrschenden Unterdrucks zu schliessen sucht, welcher durch einen Verbindungskanal 56 auf eine Membran 57 übertragen wird, an welcher das Ventil 55 durch einen Stab 58 befestigt ist. Das Ventil 55 wirkt mit einem Sitz 59 zusammen, v/elcher den Ausgang einer durch einen Abzweigkanal 61 mit der Förderleitung 53 verbundenen Kammer 60 bildet. Der Verbindungskanal 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 ausge-

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setzt ist. Die Ausbildung ist so getroffen, dass sieh"das Ventil 55 öffnet, sobald der Druck in der leitung 53 einen durch die Oberflache der Membran 57 und den auf diese wirkenden Unterdruck bestimmten Wert übersteigt.

Erfindungsgemass ist eine Kanmer veränderlichen Volumens 84 an den Yerbindungskanal 56 zwischen einer kalibrierten Öffnung 85 und der durch die Membran 57 des Seglers 54 begrenzten Kammer 62 angeschlossen und wird durch Mittel gesteuert, welche ihr Volumen bei der öffnung des Hauptdrosselorgans 2 vergrossern.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform wird

die Kammer veränderlichen Volumens 84 in einem festen Zylinder 86 durch einen mechanisch mit dem Hauptdrosselorgan 2 verbundenen Kolben 87 begrenzt. Das Hauptdrosselorgan wird durch eine auf einer drehbaren Achse 88 befestigte Drehklappe gebildet, mit weloher der Kolben 87 durch einen fest mit der Achse 88 verbundenen Hebel 89 und durch einen Stab 90 verbunden ist, welcher an seinen beiden Enden mit dem Kolben 87 bzw. mit dem freien Ende des Hebels 89 verbunden ist.

Die durch den Hebel 89 und den Stab 90 gebildete Anordnung ist so ausgebildet, dass eine Öffnung des Hauptdrosselorgans 2 die Verschiebung des Kolbens 87 in dem das Volumen der Kammer 84 vergrossernden Sinn bewirkt.

Der in Bezug auf den Kolben 87 auf der der

Kammer 84 abgewandten Seite liegende Abschnitt des Zylinders 86 steht unter dee Atmosphärendruck.

Die Arbeitsweise dieser erfindungsgemässen zusätzlichen Mittel ist folgende.

Bei einer Öffnung des Hauptdrosselorgans 2

wird das Volumen der Kammer 84 vergrossert, was infolge des Vorhandenseins der kalibrierten Öffnung 85 den auf die Membran 57 des Keglers 54 wirkenden Unterdruck vergroesert. Die Vergrosserung des Unterdrucks ist umso grosser, je kleiner die Öffnung 85 ist, und je schneller die Öffnung des Hauptdrosselorgans 2 erfolgt. Man erhalt also tatsächlich bei einer Beschleunigung eine Vergrosserung des Brennstoffdrucks vor dem Ventil 16 und somit "eine Zunahme der über dieses Ventil für eine gleiche Öffnungsdauer desselben gelieferten Brennstoff~

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menge und schliesslich eine Erhöhung des Gehalts des dem Motor gelieferten Luft-Brennstoffgemischs. Die so erhaltene Erhöhung des Gehalts ist umso stärker, je schneller die Öffnung des Drosselorgans 2 erfolgt.

Sobald das Drosselorgan 2 nach seiner öffmuigsbewegung stillsteht, stellt sich der Viert des auf die Membran 57 wirkenden Unterdrucks allmählich auf den Wert des in der Kammer 9 herrschenden Unterdrucks ein, und die Arbeitsweise wird wieder die gleiche, wie bei Fehlen der erfindungsgeraässen Mittel 86 bis SO.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann insbesondere der die Kammer veränderlichen Volumens 84 begrenzende Kolben 87 durch ein gleichwertiges, bewegliches oder verformbares Element versetzt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren axt Brennstoff, welche in ihror Ansaugleitung 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, welche flüssigen Brennstoff unter Druck in den hinter den Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt dieser Leitung einspritzen, und ein Dosiersystem aufweist, welches für die Stellung des Hilfsdrosselorgans empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge so regelt, dass der Gehalt des in der Ansaugleitung strömenden Luft-Brenstoffgemischs wenigstens für gewisse Betriebsbedingungen des Motors praktisch konstant ist, wobei die Einspritzmittel durch eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck gebildet werden, deren in den genannten Abschnitt der Ansaugleitung mündende Förderleitung wenigstens durch ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert Mfird, wobei das Dosiersystem ein Glied enthält, welchem eine kontinuierliche Drehbewegung erteilt wird, und welches durch Beeinflussung der 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 vergrössert, und umgekehrt, wobei die Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck durch eine Brennstoffpumpe gebildet wird, auf deren Förderleitung ein Druckregler wirkt, v/elcher ein Entlastungsventil enthält, welches sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Pumpe zu öffnen und unter der Wirkung des in dem zwischen den beiden Drosselorganen der Ansaugleitung liegenden Abschnitt herrschenden Unterdrucks zu schliessen sucht, wobei dieser Unterdruck durch einen Verbindungskanal auf eine Membran übertragen wird, mit welcher das Ventil verbunden ist, nach dem Hauptpatent .... (Patentanmeldung Fr. 18 02 381.9 der Anmelderin vom 10. Oktober 1968), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammer veränderlichen Volumens an diesen Verbindungskanal zwischen einer kalibrierten Öffnung und der Membran des Reglers angeschlossen

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ist und «κ* durch Kittel gesteuert wird, welche ihr Volumen bei der Öffnung des Hauptdrosselorgans vergrössern.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer veränderlichen Volumens (84) in einem festen Zylinder (86) durch einen mechanisch mit dem Hauptdrosselorgan (2) verbundenen Kolben (87) abgegrenzt wird.

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