DE2203017C3 - Kraftstoffeinspritzanlage mit einer durch eine Membrandose gesteuerten Drossel im Saugrohr - Google Patents

Description

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4. Kraftstoffeinspritzanlage nadi Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (10) eine konische Bohrung (11) hat, deren kleinerer Querschnitt der Membrandose (13) zugewandt ist

5. Kraftstoff einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (35) des Mengenteiler- und Zumeßventiles (36) durch einen Hebel (32) betätigbar ist, dessen wirksames Hebelarmverhältnis durch Verschieben des Schwenkpunktes (37) des Hebels (32) durch ein temperaturabhängig arbeitendes Glied (42) änderbar ist, wodurch eine mit der Last sich ändernde Warmlaufanreicherung bei kalter Brennkraftmaschine erzeugbar ist

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt

(37) des Hebels (32) mittels einer durch eine Führungsnut (38) gebildeten Kurve änderbar ist

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsnut

(38) ein den Schwenkpunkt (37) bildender mit einem Lagerhebel (39) fest verbundener Bolzen (37) gleitet

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Lagerhebel (39) durch das temperaturabhängig arbeitende Glied (42) um einen festen Punkt (43) schwenkbar ist

9. Kraftstoff einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß durch die Membrandose (63) ein Winkelhebel (58) betätigbar ist, der einerseits am Mengenteiler- und Zumeßventil (61. 64) anliegt und andererseits mit einem Stahlband (54) verbunden ist, das an der mit der Welle (51) der Drossel (52) befestigten Kurvenscheibe (53) angreift

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffein-Spritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit Einspritzung des Kraftstoffes in das Saugrohr, in dem eine durch die Membran einer beidseitig der Membran verschiedenen stromauf und stromab der Drossel in der Saugleitung herrschenden Drucken ausgesetzten Membrandose gesteuerte Drossel sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und die Drossel entsprechend der durchströmenden Luftmenge bewegt und ein in der Kraftstoffleitung angeordnetes Mengenteiler- und Zumeßventil für den Kraftstoff über zwischen der Drossel und dem Ventil angeordnete Kopplungsglieder betätigt wird, wobei an der Drossel im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine größere Druckdifferenzen und damit größere Verstellkräfte zur Betätigung des Ventils als während der anderen Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine einregelbar sind.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art (DE-AS 12 12 780) ist über einen steuerbaren Bypaß im Bereich geringer Motorbelastung ein eine Drossel im Saugrohr betätigender Servomotor derart beeinflußbar, daß sich dabei geringere Druckdifferenzen einstellen, als bei größerer Motorbelastung.

Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritzanlage vergleichbarer Art (DE-OS 20 06 651) regelt eine Membrandose im Saugrohr an einem Hilfsdrosselorgan pine bestimmte Druckdifferenz ein. indem sie über

W) Hebel das Hilfsdrosselorgan bis zum Erreichen dieser Druckdifferenz verdreht Auf der Hilfsdrosselorganwel-Ie ist eine Kurvenscheibe angeordnet die beim Verdrehen des Hilfsdrosselorgans ein Verbindungsglied verschiebt, das den Schleifer des im elektrischen System eines Magneteinspritzventils angeordneten Regelwiderstandes betätigt Angestrebt wird zumeist ein linearer Verlauf der Druckzunahme mit dem Luftdurchsatz. Dadurch ergeben sich im Leerlaufbereich geringe Verstellkräfte und Fehler bei der Kraftstoffzumessung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, mit der sich eine bessere Kraftstoffzumessung im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine erreichen läßt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kopplungsglieder mindestens eine Kurvenscheibe umfassen, durch die der kinematische Zusammenhang zumindest zwischen Membranstellung und Drosselstellung definiert ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß durch die Membran die Kurvenscheibe verdrehbar ist, auf deren Kurvenbahn ein mit der Drosselwelle fest verbundener Hebel gleitet und daß die Luft stromabwärts der Drossel durch eine Blende in die eine Kammer der Membrandose strömt, wobei die Blende eine konische Bohrung hat, deren kleinerer Querschnitt der Membrandose zugewandt ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin-

dung besteht darin, daß das bewegliche Teil des Mengenteiler- und Zumeßventils durch einen Hebel betätigbar ist, dessen wirksames Hebelarmverhältnis durch Verschieben des Schwenkpunktes des Hebels durch ein temperaturabhängig arbeitendes Glied änderbar ist, wodurch eine mit der Last sich ändernde Warmlaufanreicherung bei kalter Brennkraftmaschine erzeugbar ist und daß der Schwenkpunkt des Hebels mittels einer durch eine Führungsnut ein den Schwenkpunkt bildender, mit einem Lagerbebel fest verbundener ι ο Bolzen gleitet und daß der Lagerhebel durch das temperaturabhängig arbeitende Glied um einen festen Punkt schwenkbar ist

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß durch die Membrandose ein Winkelhebel is betätigbar ist, der einerseits am Mengenteiler- und Zumeßventil anliegt und andererseits mit einem Stahlband verbunden ist, das an der mit der Drossel befestigten Kurvenscheibe angreift

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilaxialschnitt der Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-H in F ig. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-HI in F i g. 2,

Fig.4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage.

Wie in F i g. 2 dargestellt, strömt die Ansaugluft in Pfeilrichtung 1 durch einen eingeschnürten Teil 2 des Saugrohres 3 einer Brennkraftmaschine. In dem eingeschnürten Teil 2 des Saugrohres 3 ist eine Drossel 5 mit einer Drosselwelle 6 drehbar gelagert Stromabwärts der Drossel 5 ist am Obergang vom eingeschnürten Teil 2 zum konischen Teil 8 des Saugrohres 3 ein Röhrchen 9 angeordnet, durch das die Ansaugluft im Saugrohr 3 über eine Blende 10 (F i g. 3) mit einer konischen Bohrung 11 mit einer Kammer 12 einer Druckdose 13 in Verbindung steht Wie in Fig.3 dargestellt, wird die Kammer 12 durch eine Membran 14 ■»<) von einer Kammer 15 getrennt die über einen Kanal 16 mit der Ansaugluft stromaufwärts der Drossel 5 in Verbindung steht

In F i g. 1 ist mit 18 ein Stab bezeichnet der mit der Membran 14 fest verbunden ist und dessen eines Ende ^Λ'> sich über einen verstellbaren Federteller 19 an einer Feder 20 abstützt, während sein anderes Ende über einen Bolzen 21 mit einer Kurvenscheibe 22 in Verbindung steht, die um eine Achse 23 schwenkbar gelagert ist. Auf der Kurvenbahn 24 der Kurvenscheibe 5" 22 bewegt sich eine Rolle 25, die an einem Hebel 26 drehbar gelagert ist Der Hebel 26 ist fest mit der Drosselwelle 6 verbunden. Mit der Kurvenscheibe 22 ist über eine Hülse 27 (F i g. 2) eine weitere Kurvenscheibe 28 fesi verbunden, die ebenfalls abhängig von der Stellung der Membran 14 um die Achse 23 schwenkbar ist. Auf der Kurvenbahn 29 der Kurvenscheibe 28 gleitet eine Rolle 30, die auf einer einen festen Hebel 31 und einen Hebel 32 verbindenden Achse 33 drehbar gelagert ist Der Hebel 32 steht über eine Einstellschraube 34 knit <■><> dem beweglichen Teil 35 eines Mengenteiler- und Zumeßventils 36 in Verbindung und kann um einen veränderbaren Schwenkpunkt 37, der als Bolzen ausgebildet ist und in einer Führungsnut 38 des Hebels 32 gleitet, geschwenkt werden. Der Bolzen 37 ist fest mit >· · einem Lagerhebel 39 verbunden, auf dessen Bolzen 40 durch einen Übertragungsstab 41 ein in F i g. 2 dargestelltes temperaturabhängig arbeitendes Glied 42 wirkt Der Hebel 39 ist um einen festen Drehpunkt 43 schwenkbar gelagert

Die Wirkungsweise der in F i g. 1 bis 3 beschriebenen Kraftstoffeinspritzanlage soll im folgenden näher beschrieben werden:

Bei laufender Brennkraftmaschine wird über das Saugrohr 3 Luft angesaugt, deren Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts der Drossel 5 über der- Kanal 16 bzw. das Röhrchen 9 und die Blende 10 auf die Membran 14 der Membrandose 13 wirkt Auf die Membran 14 wirkt somit die an der Drossel 5 geregelte Druckdifferenz. Um im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine größere Verstellkräfte zur Verstellung des Mengenteiler- und Zumeßventils 36 zu erreichen, ist es vorteilhaft im Leerlaufbereich eine größere Druckdifferenz einzuregeln als z. B. bei Vollast Deshalb betätigt der mit der Membran 14 verbundene Stab 118 über die Kurvenscheibe 22 den mit der Drosselwelle 6 fest verbundenen Hebel 26. Die Kurvenbahn 24 ist so ausgelegt daß sich bei jeder Ansaugluftmenge ein für die Regelung der Kraftstoffzumessung günstiger Druckverlauf ergibt d. h. die an der Drossel 5 eingeregelte Druckdifferenz erfährt im Leerlaufbereich eine Vergrößerung.

Die Membrandose 13 betätigt auch gleichzeitig über die weitere Kurvenscheibe 28 und Hebel 31 und 32 das Mengenteiler- und Zumeßventil 36. Der Hebel 32 ist um den Bolzen 37 schwenkbar gelagert der in der Führungsnut 38 des Hebels 32 gleitet Die Stellung des Schwenkpunktes 37 ist während des Warmlaufens dadurch von der Motortemperatur abhängig, daß das temperaturabhängig arbeitende Glied 42 über den Übertragungsstab 41 den Lagerhebel 39 um den Drehpunkt 43 schwenkt. Je nach Verlauf der Führungsnut 38 kann nun das Anreicherungsverhältnis des Kraftstoffluftgemisches bestimmt werden. Würde die Führungsnut 38 in einem Kreisbogen entsprechend der gestrichelten Linie 44 in F i g. 1 um den Punkt 43 verlaufen, so würde bei einer Verstellung des Schwenkpunktes 37 für alle Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine die gleiche prozentuale Anreicherung erfolgen, d. h. in jedem Last- und Drehzahlbereich würde bei Änderung der Temperatur der Kraftstoffanteil im Kraftstoffluftgemisch um einen prozentualen gleichen Anteil zunehmen. Erwünscht ist jedoch in manchen Fallen eine zusätzliche additive Änderung des Kraftstoffluftgemischverhältnisses mit der Temperatur. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, daß die Anreicherung bei —20° C gegenüber der Normalarbeitstemperatur für den Leerlauf 350% betragen soll, bei Vollast aber nur 150% der normalen Einspritzmenge. Um zu der durch das Hebelarmverhältnis erreichten multiplikativen Anreicherung diese gewünschte additive Anreicherung zu erhalten, darf die Führungsnut 38 nicht in einem Kreisbogen um den Drehpunkt 43 verlaufen, sondern muß in dem Bereich, der den niederen Temperaturen entspricht, etwas flacher verlaufen. Dies wäre bei dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der zum temperaturabhängig arbeitenden Glied 42 hinweisende Abschnitt der Führungsnut 38.

Die Luftansaugung während eines Ansaughubes erfolgt nicht gleichmäßig. Da die Durchströmung des Bereichs der Drossel 5 nach einem quadratischen Druckverlauf erfolgt, bildet sich bei veränderlicher Luftmenge als zeitlicher Mittelwert eine höhere Druckdifferenz aus als es der mittleren Luftdurchströmmenge entspricht, so daß die Membran 14 eine zu große Einspritzmenge steuert. P^^; Sechs- und Mehrzylinder-

Brennkraftmaschinen überdecken sich die Ansaughübe, und es erfolgt ein Ausgleich; dagegen folgen bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine die Ansaughübe fast getrennt hintereinander, und es kommt zu untragbaren Abweichungen der Kraftstoffregelung besonders bei Vollast und kleinen Drehzahlen. Bei einem Ansaughub verläuft die Ansaugluftmenge entsprechend der Kolbengeschwindigkeit nach einem Sinusgesetzt, und es liegt zum Beispiel die mittlere Mehrmenge 36% über der mittleren Ansaugmenge während 56% der Ansaugzeit, und die mittlere Mindermenge liegt 46% unter der mittleren Ansaugmenge und erstreckt sich über 44% der Ansaugzeit Mit diesen Werten bildet sich an der Drossel 5 eine mittlere Druckdifferenz, die um 17% höher ist als die Druckdifferenz bei gleichmäßiger Luftströmung, infolge der erhöhten Druckdifferenz steuert die Membran 14 eine um 17% zu hohe Einspritzmenge. Dieser Mangel wird weitgehend beseitigt durch Verwendung der Blende 10 im Luftstrom zwischen dem Ansaugrohr 3 und der Kammer 12 der Membrandose 13. Die Blende 10 besitzt deshalb eine konische Bohrung 11, deren kleinerer Querschnitt der Membrandose zugewandt ist Dadurch stellt die Blende 10 für die aus der Kammer 12 herausströmende Luft einen größeren Widerstand dar als für die aus dem Saugrohr 3 in die Kammer 12 einströmende Luft.
In Fig.4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage dargestellt, mit einem Saugrohrabschnitt 50. in dem auf einer Drosselwelle 51 eine Drossel 52 angeordnet ist. Mit der Drosselwelle 51 fest verbunden ist außerhalb des Saugrohrabschnittes 50 eine Kurvenscheibe 53, auf der ein Stahlband 54 abrollt Das eine Ende des Stahlbandes 54 ist mit einer Feder 55 verbunden, die lang und weich ist (flache Charatkeristik) und sich über einen Stift 56 am Gehäuse 57 abstützt. Das andere Ende des Stahlbandes 54 ist mit einem Winkelhebel 58 verbunden, der um eine Achse 59 drehbar gelagert ist und über eine Rolle 60 mit einem Arbeitsglied 61 in Verbindung steht, das fest mit einer Membran 62 einer Membrandose 63 verbunden ist und zugleich das bewegliche Ventilteil des Mengenteiler- und Zumeßventiles 64 darstellt Die Membrandose 63 weist die beiden Druckkammern 65 und 66 auf. In der Kammer 65 wirkt dabei über einen nicht dargestellten Kanal der Druck im Saugrohrabschnitt 50 stromabwärts der Drossel und in der Kammer 66 über einen ebenfalls

>u nicht dargestellten Kanal der Druck im Saugrohrabschnitt 50 stromaufwärts der Drossel 52. Die Kurvenscheibe 53 ist so ausgelegt, daß sich bei jeder Ansaugluftmenge ein für die Regelung der Kraftstoffzumessung günstiger Druckverlauf ergibt, d. h. die an der Drossel 52 eingeregelte Druckdifferenz erfährt im Leerlaufbereich eine Vergrößerung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit Einspritzung des Kraftstoffes in das Saugrohr, in dem eine durch die Membran einer beidseitig der Membran verschiedenen stromauf und stromab der Drossel in der Saugleitung herrschenden Drucken ausgesetzten Membrandose gesteuerte Drossel sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und die Drossel entsprechend der durchströmenden Luftmenge bewegt und ein in der Kraftstoffleitung angeordnetes Mengenteiler- und Zumeßventil für den Kraftstoff über zwischen der Drossel und dem Ventil angeordnete Kopplungsglieder betätigt wird, wobei an der Drossel im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine größere Druckdifferenzen und damit größere Verstellkräfte zur Betätigung des Ventils als während der anderen Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine einregelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsglieder mindestens eine Kurvenscheibe (22, 28, 53) umfassen, durch die der kinematische Zusammenhang zumindest zwischen Membranstellung und Drosselstellung definiert ist.

2. Kraftstoff einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Membran (14) die Kurvenscheibe (22) verdrehbar ist, auf deren Kurvenbahn (24) ein mit der Drosselwelle (6) fest verbundener Hebel (26) gleitet.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft stromabwärts der Drossel (5) durch eine Blende (10) in die eine Kammer (12) der Membrandose (13) strömt.

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