DE2453408A1

DE2453408A1 - Injektor

Info

Publication number: DE2453408A1
Application number: DE19742453408
Authority: DE
Inventors: Willem Dipl Ing Brinkman
Original assignee: Holec NV
Current assignee: Holec NV
Priority date: 1973-11-16
Filing date: 1974-11-11
Publication date: 1975-05-22
Also published as: NL7315770A; FR2251724A1; FR2251724B1; CA1002408A; DE2453408C2; JPS5218338B2; US3943892A; JPS5079627A; GB1465337A

Description

Hefnefsplatz 3 Postfach 9347

Holec N.V., Hengelo, Niederlande

Injektor

Die Erfindung betrifft einen Injektor zur Abgabe von Treibstoff an mindestens einen Zerstäuber eines Verbrennungsmotors mit mindestens einer an den Zerstäuber angeschlossenen Pumpe und mit vom Druck im Einlasszweigrohr des Verbrennungsmotors abhängigen Betätigungsmitteln zur Regelung der vom Zerstäuber zu zerstäubenden Treibstoffmenge.

Ein Injektor dieser Art ist bekannt. Die Betätigungsmittel regeln die Treibstoffmenge in Abhängigkeit von der in den Verbrennungsmotor durch eine Drossel eingelassenen Luftmenge. Wenn der Verbrennungsmotor verzögert wird, muss die dem Zerstäuber zugepumpte Menge Treibstoff gering sein, da dann die Drossel geschlossen wird. Bis zum Zeitpunkt, zu dem diese Drossel vollständig geschlossen ist, gibt es eine Periode, während der noch eine geringe Menge Treibstoff dem Zerstäuber zugeführt wird. Eine geringe Treibstoffmenge lässt sich nicht gut zerstäuben, so dass bei Verwendung des bekannten Injektors die Verbrennung des nicht tadellos zerstäubten Treibstoffs unvollständig ist und die Abgase des Verbrennungsmotors einen beträchtlichen Gehalt an umweltschädlichen Bestandteilen wie CH-Verbindungen und/oder CO aufweisen.

Die Erfindung bezweckt, einen einfachen Injektor zu schaffen, durch den im Verzögerungszustand des Verbrennungsmotors um-

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weltschädliche Bestandteile in den Abgasen des Verbrennungsmotors und Verlust an Treibstoff vermieden werden können.

Nach der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass die Betätigungsmittel mit einem elektrischen Schalter versehen werden, um bei Unterschreitung eines bestimmten Drucks im Einlasszweigrohr die elektrisch angetriebene Pumpe anzuhalten. Dieser Injektor liefert bald nach dem Erreichen des Verzögerungszustands des Verbrennungsmotors gar keinen Treibstoff. Auf diese Weise wird unvollständige Verbrennung bei Verzögerung des Verbrennungsmotors mit Bestimmtheit verhütet.

Die Erfindung schafft ausserdem einen Verbrennungsmotor,der mit einem Injektor gemäss der Erfindung ausgerüstet ist.

Die vorerwähnten und weiteren Merkmale der Erfindung werden an hand einer Zeichnung nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Injektors nach der Erfindung,

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie IX-II in Figur 1 mit einem schematisch dargestellten Anschluss an einen Verbrennungsmotor,

Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 1,

Figur 4 in vergrössertem Masstab einen Zerstäuber und

Figur 5 das Schema einer elektronischen Schaltungsanordnung.

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Zwei Paare von Elektromagneten 2 sind durch Bolzen 6 an einer Montageplatte 1 befestigt. Jeder der Elektromagneten 2 hat einen aus einem Stapel von Magnetplatten 23 und 24 zusammengebauten Kern 10 und eine den Kern 10 umgebende Erregerspule 14. Zwischen jedem Paar abwechselnd erregter Elektromagneten 2 ist ein plattenförmiger Anker 18 schwenkbar angeordnet. Jeder Anker 18 ist an einem Ende 4 an hervorragenden· Laschen 37 der Magnetbleche 23 eines jeden Paares von Elektromagneten 2 durch eine elastische Kupplung angelenkt, die aus einem Ring 38 aus elastischem Material z.B. einem Superpolyamid besteht. Da der Ring 38 mit einem Spiel S von z.B. 0,2 mm in eine Ausnehmung eingreift, ist der Anker 18 in seiner Längsrichtung etwas verschiebbar. Am freien Ende 5 trägt jeder Anker 18 ein kreuzförmiges Kupplungsorgan 20, mit dem zwei Verdrängerkörper 22 zweier Verbrennungspumpen 32 verbunden sind. Der Schlag der Verdrängerkörper wird durch beiderseits der Kupplungsorgane 20 angeordnete, einstellbare Betätigungsmittel bestimmt, die aus zwei Keilen 26 und 33 bestehen. Jede Pumpe enthält eine Pumpkammer 29, die durch ein Einlassventil 39 mit einem Treibstoffeinlass 27 und durch ein Ablassventil mit einer zu einem Zerstäuber 30 eines Verbrennungsmotors führenden Treibstoffablassleitung 2 8 in Verbindung steht.

In jedem Pumpgehäuse 42 ist ein Hartstahlzylinder 59 mit schwerem Pressitz untergebracht. Nachher wird die Vorderfläche 60 des Zylinders 59 und des Pumpgehäuses 42 flach abgeschliffen. Die Pumpgehäuse 42 stehen paarweise koaxial einander'gegenüber und sind durch Verbindungsmittel in einem Abstand t voneinander angeordnet. Diese Verbindungsmittel bestehen aus Passtiften 61 und Bolzen 62, welche die Pumpgehäuse 42 steif mit der Montageplatte 1 verbinden. Die Vorderflächen 60 werden mit den Passtiften 61 genau parallel zueinander gehalten.

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Das Verdrängervolumen jeder Treibstoffpumpe 32 wird durch den Schlag des Kupplungsorgans 20 bestimmt, das sich mit einem Arm 79 zwischen den Keilen 26 und 33 hin- und herbewegt.

Zwei Gehäuseblöcke 69 bestehen aus je zwei aneinander angebauten Pumpgehäusen 42, zwischen denen Keile 26 und 33 angeordnet sind, die als gemeinsame Betätigungsmittel für jede der Pumpen 32 denen. Der Abstand t und die Kupplungsorgane 20 sind klein, so dass Ungenauigkeiten der Wirkungsgrade der Pumpen infolge Verformung von Kupplungsorganen und/oder infolge Montagefehler gering sind.

Ein vierter Arm 70 hat Führungsflächen 71, die mit dem Anker zusammenwirken, um Kippen des Kupplungsorgans 20 zu verhüten.

Jeder Zerstäuber 30 hat eine Nadel 1, von der ein konisches Ende 21 durch eine kräftige Feder 8 abdichtend auf den Sitz gezogen wird. Dieses Ende 21 wird bei einem hohen Druck des Treibstoffs in einer an die Treibstoffleitung 28 angeschlossenen Kammer 11 und einer mit dieser durch einen perforierten Kragen 12 in Verbindung stehenden Kammer 19 entgegen der Wirkung der Feder 8 von dem Sitz 9 weggedrückt (siehe Figur 4).

Jeder Elektromagnet 2 wird durch eine in Figur 5 schematisch dargestellte Schaltung 17 gesteuert. Die Transistoren TR und TRj bilden gemeinsam mit den zugehörenden Widerständen R-, R-, R,, R^j und R,- und dem Kondensator C einen monostabilen Multivibrator. Der Widerstand R. und der Kondensator C bestimmen die Zeitkonstante. Der Kollektorausgang des Transistors TR₀ bildet über den Widerstand R„ den Eingang des Transistors TR₃, der als Verstärker für den durch die Spule L₁ des Elektromagneten 2 zu führenden Strom dient, über die Spule L. ist eine Löschdiode D, angeschlossen. An die Eingangsklemmen K₁ und

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wird eine Speisequelle 35 angeschlossen und der Eingang K₃ dient für die Zufuhr eines Steuerimpulses, der z.B. von einem Impulsgeber 34 stammen kann, der mit dem Motor 31 gekuppelt ist. Der Impulsgeber 34 ist z.B. mit einer Nockenachse des Verbrennungsmotors 31 gekuppelt und hat einen Drehkontakt 15, der abwechselnd mit einem der vier Kontakte 16a, 16b, 16c und 16d in Berührung kommt, um die Elektromagneten 2a, 2b, 2c bzw. 2d in Reihenfolge zu erregen. Jeder dieser vier Kontakte 16a, 16b, 16c und 16d ist mit einer Eingangsklemme K-, der Schaltung 17 verbunden. In dieser Weise wird während jedes Zyklus des Verbrennungsmotors 31 zu dem erforderlichen Zeitpunkt mittels eines Zerstäubers 30 der für jeden Verbrennungszylinder erforderliche Treibstoff injiziert. Die Reihenfolge der Erregungen der Elektromagneten 2a bis 2d ist derart gewählt, dass jeder der Keile 26 und 33 während jedes Zyklus einen Augenblick von dem Kupplungsorgan 20 frei kommt, so dass sie je für sich durch eine geringe Verstellkraft verstellbar sind.

Figur 3 zeigt, dass der Keil 26 durch einen tonnenförmigen Kolben 80 eines an das Lufteinlasszweigrohr 72 des Verbrennungsmotors 31 angeschlossenen Zylinders 73 angetrieben wird.

Eine Rückstellfeder 74 greift über eine Tellerfeder 75 und eine Kugel 76 zentral an dem Kolben 80 an. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Reibwiderstand infolge eines Schräglaufs des Kolbens 80 die Verstellung des Keils 26 verzögert.

Am Zylinder 73 ist ein elektrischer Schalter 82 befestigt, der durch einen Stift 83 von der Tellerfeder 75 des Kolbens 80 betätigt wird, wenn der Druck im Einlasszweigrohr 72 unter einen bestimmten Druck heruntersinkt, der z.B. etwa 200 mm Hg

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absolut beträgt. Die Spannung der Feder 74 und die durch gestrichelte Linien in Figur 3 dargestellte Schaltstellung des Kolbens 80 sind dementsprechend gewählt. Der bestimmte Druck liegt zwischen den Werten von etwa 250 und 150 mmHg, die im Einlasszweigrohr 72 beim Leerlauf bzw. bei Verzögerung entstehen. In dieser Schaltstellung des Kolbens 80 nimmt der Keil 26 die Minimalstellung ein, wobei die Pumpen 32 die für eine restlose Zerstäubung erforderliche Minimalmenge Treibstoff abgeben. Der Schalter 82 ist zwischen dem SammeIbatterie 35 und dem Kontakt 15 angeordnet, so dass beim Abschalten des Schalters 82 keine Steuerimpulse abgegeben werden. Der andere Keil 33 wird unabhängig von dem Keil 26 unter dem Einfluss anderer Faktoren z.B. Atmosphärendruck oder Motortemperatur durch ein Steuerorgan 77 verstellt. Der Keil 33 und das Steuerorgan 77 können auch weggelassen werden. In diesem Falle ist der Abstand t geringer.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

(I.; Injektor zur Abgabe von Treibstoff an mindestens einen zerstäuber eines Verbrennungsmotors, mit mindestens einer an den Zerstäuber angeschlossenen Pumpe und mit von dem Druck im Einlasszweigrohr des Verbrennungsmotors abhängigen Betätigungsmitteln zur Regelung der vom Zerstäuber zu zerstäubenden Treibstoffmenge, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel (26) mit einem elektrischen Schalter (82) versehen sind, um beim Unterschreiten eines bestimmten Drucks im Einlasszweigrohr (72) die elektrisch angetriebene Pumpe (32) anzuhalten.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (22) der Pumpe (32) mit mindestens einem Anker (18) mindestens eines Elektromagneten (2) gekuppelt ist.
3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel (26) den Pumpenschlag des Verdrängerkörpers (22) einstellen.
4. Injektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel (26) mindestens einen Keil (26) aufweisen.
5. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Minimallage der Betätigungsmittel (26) die für eine restlose Zerstäubung minimal erforderliche Menge Treibstoff abgegeben wird.

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6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (82) durch einen tonnenartigen Kolben (80) eines an das Lufteinlasszweigrohr (72) des Verbrennungsmotors (31) anzuschliessenden Zylinders (73) betätigt wird.
7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (82) durch einen Kolben (80) eines an das Lufteinlasszweigrohr (72) des Verbrennungsmotors (31) anzuschliessenden Zylinders (73) betätigt wird, welcher Kolben (80) über eine zentral angeordnete Kugel (76) der Wirkung einer Rückstellfeder (74) unterworfen ist.
8. Verbrennungsmotor mit einem Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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