DE2431586C2 - Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff, welche in ihrer Einlaßleitung ein von dem Fahrer betätigtes Hauptdrosselorgan und ein Hilfsdrosselorgan, welches vor dem Hauptdrosselorgan angeordnet und so ausgebildet ist, daß es sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in der Leitung strömenden Luftmenge öffnet, sowie eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck, deren (mit einer hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Zone dieser Leitung in Verbindung stehende) Einspritzöffnung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Einspritzventil gesteuert wird, und schließlich ein Dosiersystem aufweist, welches (für die Stellung des Hilfsdrosselorgans empfindlich und) mit einem sich wieder- <>5 holende Signale liefernden Organ versehen ist und dem Elektromagneten wenigstens ein Erregersignal je Wiederholungsperiode während eines Bruchteils der Wiederholungsperiode der Signale liefert, welcher durch dieses System geregelt wird.

Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, bei welchen das sich wiederholende Signale liefernde Organ durch ein Organ gebildet wird, welchem eine kontinuierliche Drehbewegung erteilt wird, und zwar zweckmäßig, wenn auch nicht unbedingt, durch den Motor selbst. Die Wiederholungsperiode ist dann die Umdrehungsperiode des Organs.

Die Regelung des Bruchteils der Umdrehungsperiode (oder des Bruchteils einer Umdrehung) des Organs bestimmt in einem gegebenen Zeitraum die gesamte Öffnungsdauer des Ventils und somit die in den Einlaßkreis während dieses Zeitraums eingespritzte Brennstoffmenge.

Die Erfindung betrifft im besonderen eine solche Vorrichtung der oben definierten Art, bei welcher die Einspritzöffnung der Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck in eine Kammer mündet, welche einerseits mit der hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Zone der Einlaßleitung durch eine auf diese Einspritzöffnung ausgerichtete HilfsÖffnung und andererseits mit dem vor dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt der Einlaßleitung durch eine Verbindungsleitung verbunden ist.

Diese Anordnung, welche insbesondere in den französischen Patentschriften 15 46 748 und 20 33 448 beschrieben ist, gestattet, die eingespritzte Brennstoffmenge praktisch von den Druckschwankungen in der Einlaßleitung an der Einspritzstelle unabhängig zu machen, indem der Verbindungsleitung ein erheblich größerer Querschnitt als der HilfsÖffnung gegeben wird.

Nach den DT-OS 14 26 152 und 17 76 239 ist es bekannt, eine Einspritzöffnung im Bereich einer Kammer anzuordnen, welche einerseits mit einer hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Zone der Einlaßleitung durch eine auf die Einspritzöffnung ausgerichtete öffnung und andererseits mit dem vor dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt der Einlaßleitung durch eine Verbindungsleitung verbunden ist, die ein regelbares Drosselorgan enthält, wobei im Langsamlauf die durch diese Leitung strömende Luftmenge eingestellt werden kann.

Bekanntlich ist es zur Verringerung der Aussendung von verseuchenden Gasen bei einer Verlangsamung, insbesondere von unverbrannten Kohlenwasserstoffen, zweckmäßig, die Menge des Luft-Brennstoff-Gemisches und gegebenenfalls den Gehalt dieses Gemisches gegenüber den Verhältnissen im Langsamlauf zu vergrößern.

Es sind Vorrichtungen bekannt, welche Ventile und Druckdetektoren benutzen, um bei einer Verlangsamung diese Erhöhungen der Gemischmenge und des Gehalts zu bewirken.

Diese Vorrichtungen sind verwickelt, teuer und wenig betriebssicher. Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen abzuhelfen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung ein verstellbares Drosselorgan enthält, welches gestattet, die im Langsamlauf durch die Verbindungsleitung strömende Luftmenge auf einen solchen Wert einzustellen daß die Strömungsgeschwindigkeit in der HilfsÖffnung dann kleiner als die Schallgeschwindigkeit ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren Abbildung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speisung mit Brennstoff zeigt.

Diese enthält in ihrer Einlaßleitung 1 vor einem

Hauptdrosselorgan, welches durch eine von dem Fahrer mittels eines (nicht dargestellten) Gestänges betätigte Drehklappe 2 gebildet wird, ein Hilfsdrosselorgan 3, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in der Leitung 1 strömenden Luftmenge öffnet, sowie Mittel zur Einspritzung von flüssigem Brennstoff unter Druck in den hinter dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden Abschnitt der Leitung 1 und schließlich ein Dosiersystem, welches für die Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge regelt.

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 Membran 5 betätigt, welche zwei Kammern 6 und 7 voneinander trennt. Die Kammer 6 ist durch einen Kanal 8 mit einer Kammer 9 verbunden, welche durch den zwischen dem Hauptdrosselorgan 2 und dem Hilfsdrosselorgan 3 liegenden Abschnitt der Leitung 1 gebildet wird.

Die Achse 4 ist fest mit einem Hebel 10 verbunden, welcher 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 in der Kammer 6 herrschenden Unterdrucks zu schließen.

Die Kammer 7 ist durch ein Loch 14 mit der Einlaßleitung I vor dem Hilfsdrosselorgan 3 verbunden, so daß in dieser praktisch der Atmosphärendruck herrscht.

Die jederzeit in der Leitung 1 von dem Hilfsdrosselorgan 3 eingenommene Winkelstellung entspricht der in dieser Leitung strömenden Luftmenge. Je größer die Luftmenge ist, um so weiter öffnet sich das Hilfsdrosselorgan 3, so daß sich ein praktisch konstanter (oder sich gemäß den Kenngrößen der Feder 13 ändernder) Unterdruck in der zwischen den beiden Drosselorganen 2 und 3 liegenden Kammer 9 ausbildet. Obwohl diese Anordnung besonders befriedigend arbeitet, kann das Hilfsdrosselorgan 3 durch bekannte gleichwertige technische Mittel ersetzt werden.

Die Einspritzmittel umfassen eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck, deren Förderleitung 40 wenigstens ein Einspritzventil 16 speist, welches in die Leitung 1 hinter dem Hauptdrosselorgan mündet. Das Ventil 16 wird durch einen Elektromagneten 17 betätigt, welcher durch periodisch von dem Dosiersystem ausgesandte rechteckige Stroniimpulse erregt wird.

Die Einspritzöffnung 15 des Ventils 16 mündet in eine Kammer 18, welche einerseits mit dem vor der Klappe 2 liegenden Abschnitt der Leitung 1 durch eine in diesen Abschnitt der Leitung 1 durch eine öffnung 29 mündende Leitung 19 und andererseits mit dem hinter der Klappe 2 liegenden Abschnitt der Leitung 1 durch eine auf die öffnung 15 ausgerichtete Hilfsöffnung 30 in Verbindung steht.

Bei der dargestellten Ausführungsform enthält das Dosiersystem ein sich drehendes Organ 23, von welchem nachstehend angenommen ist, daß es von dem Motor angetrieben wird (obwohl dies nicht unerläßlich ist), welches bei jeder Umdrehung eine Vorrichtung 22 zur Erzeugung elektrischer Auslöseimpulse beeinflußt, für die Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 empfindliche Mittel, welche eine elektrische Information liefern und hier ein Organ umfassen, welches durch einen Nocken 50 und eine Rolle 51 betätigt ist und den Schieber eines an eine Konstantspannungsquelle 26 angeschlossenen veränderlichen Widerstand 25 verschiebt, und einen Steuerblock 20, welcher an seinem Eingang 21 die von der Vorrichtung 22 kommenden Auslöseimpulse und an seinem Eingang 24 die von dem Widerstand 25 kommende elektrische Informaiion empfängt und an seinem Ausgang 27 ein rechteckiges Einspritzsignal liefert, welches anschließend durch einen Verstärker 28 verstärkt und dem Elektromagneten 17 zugeführt wird.

Die Brennstoffquelle enthält einen Vorratsbehälter 34, welcher eine Pumpe 35 speist, deren Saugleitung 39 mit dem unteren Teil des Behälters 34 und deren Förderleitung 40 mit dem Ventil 16 verbunden ist. Eine Rückflußleitung 41 hat eine durch einen Druckregler 33 geregelte Verbindung mit dem Behälter 34. Dieser Druckregler 33 enthält ein Ventil 42, welches mit einem Sitz 43 zusammenwirkt, welcher durch den unteren Teil einer Kammer 44 gebildet wird, an welcher die Rückflußleitung 41 endigt, und ein bewegliches oder verformbares Element, welches bei der dargestellten Ausführungsform durch eine Membran 45 gebildet wird, welche mit dem Ventil 42 durch einen Stab 46 verbunden ist und mit dem Deckel 49 eine mit der Kammer 9 durch eine Hauptleitung 48 verbundene Kammer 47 abgrenzt.

Die der Unterdruckkammer 47 abgewandte Seite der Membran 45 wird durch eine öffnung 35 dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Die Ausbildung ist so getroffen, daß der in der Kammer 9 entnommene und auf die Membran 45 wirkende Unterdruck das Ventil 42 zu schließen sucht, während der Druck des in die Kammer 44 geförderten Brennstoffs, welcher unmittelbar auf das Ventil 42 wirkt, dieses zu öffnen sucht.

Erfindungsgemäß wird nun ah der Leitung 19 eine von Hand verstellbare Drosselstelle mittels eines Organs ausgebildet, welches durch eine durch eine Feder 37 gebremste Schraube 36 gebildet wird, deren konisches Ende 32 mit dem Eingang eines Kanals des Gehäuses, in welchem die Leitung 19 ausgebildet ist, einen gedrosselten Durchtrittsquerschnitt 31 definiert. Dieser Querschnitt 31 muß größer als der durch die HilfsÖffnung 30 dargebotene Durchtrittsquerschnitt bleiben, damit bei einer Zunahme der durch die Leitung 19 strömenden Strömungsmenge die Schallgeschwindigkeit an der Stelle der HilfsÖffnung 30 erreicht wird, bevor sie an irgendeinem anderen Punkt des Strömungsweges erreicht wird.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im Langsamlauf befindet sich die Klappe 2 in der kleinsten Öffnungsstellung, in welcher sie auf der Abbildung dargestellt ist, und es bildet sich in der Kammer 18 ein Druck aus, welcher von der Abmessung der öffnung 30 und dem durch die Schraube 36 eingestellten Durchtrittsquerschnitt 31 abhängt. Durch Einschrauben der Schraube 36 vergrößert man den durch den gedrosselten Querschnitt 31 erzeugten Druckabfall und verringert den Druck in der Kammer 18. Die Einspritzöffnung 15 wird so einer größeren Druckdifferenz ausgesetzt, wodurch die Brennstoffmenge vergrößert wird. Man hat so ein Mittel zur Regelung des Gehalts des dem Motor gelieferten Luft-Brennstoff-Gemischs, vorausgesetzt, daß die Schallgeschwindigkeit nicht in der Öffnung 30 erreicht wird. Bei einer Verlangsamung ist der Druck in dem hinter der Klappe 2 (welche die gleiche Stellung wie im Langsamlauf hat) liegenden Abschnitt der Einlaßleitung erheblich kleiner als der Druck im Langsamlauf. Der Druck in der Kammer 18

nimmt ebenfalls ab, was eine Erhöhung der Brennstoffmenge und gleichzeitig eine geringe Zunahme der durch die Leitung 19 strömenden Luftmenge bewirkt. Diese Erhöhungen sind jedoch begrenzt. Von dem Augenblick an, an welchem der Druck in dem hinter der Klappe liegenden Abschnitt der Einlaßleitung über einen Wert hinaus abnimmt, für welchen die Luftströmung durch die öffnung 30 mit Schallgeschwindigkeit erfolgt, nimmt die durch diese Öffnung strömende Luftmenge nicht mehr zu, und die Abnahme des Drucks in der Kammer 18 sowie des Drucks hinter der HilfsÖffnung 30 hört auf. Durch richtige Wahl des Verhältnisses (kleiner als 1) zwischen dem Querschnitt der öffnung 30 und dem Querschnitt 31 kann man bei einer

Verlangsamung die Zunahme der Luft-Brennstoffmenge und die Zunahme des Gehalts des dem Motor gelieferten Lufl-Brennstoff-Gcmischs erhalten, welche wün sehenswert sind, wobei jedoch im Langsamlauf in dei Kammer 18 ein Druck aufrechterhalten wird, welchei in der Nähe des Drucks liegt, welcher in dem vor dei Klappe 2 liegenden Abschnitt der Einlaßleitunj herrscht.

Man erhält also so tatsächlich ein einfaches sichere; System zur Verringerung der Aussendung von unver brannten Kohlenwasserstoffen bei einer Verlangsa mung, wobei jedoch die Vorteile der bisher bekannte! Vorrichtungen beibehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

24 3! Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff, welche in ihrer Einlaßleitung ein von dem Fahrer betätigtes Hauptdrosselorgan und ein Hilfsdrosselorgan, welches vor dem Hauptdrosselorgan angeordnet und so ausgebildet ist, daß es sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in der Leitung strömenden Luftmenge öffnet, sowie eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck, deren Einspritzöffnung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird, und schließlich ein Dosiersystem aufweist, welches mit einem sich wiederholende Signale liefernden Organ versehen ist und dem Elektromagneten wenigstens ein Erregersignal je Wiederholungsperiode während eines Bruchteils der Wiederholungsperiode der Signale liefert, welcher durch dieses System geregelt wird, wobei diese Einspritzöffnung in eine Kammer mündet, welche einerseits mit einer hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Zone der Einlaßleitung durch eine auf diese Einspritzöffnung ausgerichtete HilfsÖffnung und andererseits mit dem vor dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt der Einlaßleitung durch eine Verbindungsleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung ein verstellbares Drosselorgan (32) enthält, welches gestattet, die im Langsamlauf durch die Verbindungsleitung strömende Luftmenge auf einen solchen Wert einzustellen, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der HilfsÖffnung (30) dann kleiner als die Schallgeschwindigkeit ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan durch eine Schraube (32) gebildet wird, welche mit dem Eingang (31) eines Kanals zusammenwirkt, welcher in einem Gehäuse hergestellt ist, in welchem die Verbindungsleitung (19) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich wiederholenden Signale von einem Organ (23) geliefert werden, welchem eine gleichförmige Drehbewegung erteilt wird, z. B. von dem Motor selbst, und welches wenigstens ein Signal bei jeder Umdrehung liefert.