DE2536381A1

DE2536381A1 - Ansaugeinrichtung in einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2536381A1
Application number: DE19752536381
Authority: DE
Inventors: Hisanori Moriya; Shoji Shimo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1974-08-16
Filing date: 1975-08-14
Publication date: 1976-03-04
Also published as: DE2536381B2; JPS5122911A; US4002153A; DE2536381C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, und zwar eine solche mit Vorkammer, d. h. eine Maschine, bei welcher der Brennraum aus einer Haupt-Brennkam mer und einer üblicherweise als Vorkammer bezeichneten, mit einer Zündkerze ausgestatteten Neben-Brennkammer (beide Brennkammern durch einen Kanal miteinander verbunden) besteht und eine in der Haupt-Brennkammer enthaltene magere Gemischladung durch eine in der Neben-Brennkammer erzeugte Flamme gezündet wird. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Einrichtung, beide Brennkammern mit einer Gemischladung zu beliefern.

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Bei einer Brennkraftmaschine der genannten Art ist es erforderlich, in die Haupt-Brennkamm er eine magere Gemischladung und in die Nebenbrennkammer eine fette Gemischladung zu liefern. Zu diesem Zweck hat man mehrere Ansaugeinrichtungen vorgesehen, die die Haupt-Brennkammer und die Neben-Brennkammer getrennt voneinander beliefern. Genauer gesagt s Voneinander unabhängige Ansaugrohre sind an die Haupt-Brennkammer bzw. an die Neben-Brennkammer angeschlossen. Diese Ansaugrohre haben eine Drosselklappe und eine Brennstoff-Regeleinrichtung, und die Drosselklappen der einzelnen Ansaugrohre sind miteinander durch ein Gestänge oder durch eine Kurvenscheiben-Einrichtung verbunden. Dadurch ist solche Einrichtung baulich verwickelt und in der Herstellung teuer. Die in die Neben-Brennkammer zu liefernde Gemischladung erfordert im allgemeinen eine Energie, die derjenigen der in der Haupt-Brennkammer befindlichen Gemischladung verhältnisgleich ist; und das Verhältnis zwischen der in die Haupt-Brennkammer und der in die Neben-Brennkammer gelieferten Gemischladung sowie das Verhältnis zwischen dein Luft-Brennstoff-Verhältnis der in die Haupt-Brennkammer gelieferten Gemischladung und demjenigen der in die Neben-Brennkammer gelieferten Gemischladung sollten ebenfalls möglichst in bestimmtem Verhältnis zueinander gehalten werden. Jedoch ist es, falls für die Haupt-Brennkammer ein Doppelvergaser verwendet wird, unmöglich, die Luft-Brennstoff-Verhältnisse für die Haupt-Brennkammer und für die Neben-Brennkammer in bestimmtem Verhältnis zueinander zu halten.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Haupt-Brennkammer und einer Neben-Brennkammer zu schaffen, die eine Gemischladung sowohl in die Haupt-Brennkammer als auch in die Neben-Brennkammer zu liefern er-

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möglicht und die baulich einfach ist, und zwar eine Ansaug-Einrichtung zu schaffen, welche Gemischladungen in die Haupt-Brennkammer und in die Neben-Brennkammer zu liefern ermöglicht und bei der wesentlich ein gegebenes Mengenverhältnis und ein gegebenes Verhältnis der Luft-Brennstoff-Verhältnisse konstant eingehalten wird.

Zu diesem Zweck wird ein Einspritzvergaser verwendet, in welchem der in einem Venturi-Teil des Ansaugkanals herrschende Unterdruck abgefühlt wird, um den Brennstoffdruck und die Brennstoffmenge zu regeln. Um Luft zur Haupt-Brennkammer und zur Neben-Brennkammer zu liefern, enthält die Einrichtung ein mit einem Venturi-Kanal ausgestattetes Ansaugrohr, das von der gesamten, beiden Brennkammern zufließenden Luftmenge durchströmt wird, mit einer Drosselklappe, welche diese Luftmenge regelt, ferner einen Haupt-Ansaugkanal, der vom Ansaugrohr zur Haupt-Brennkammer führt, und einen Neben-Ansaugkanal, der vom Ansaugrohr abzweigt und zur Neben-Brennkammer führt. Die gesamte, beiden Brennkammern zufließende Luftmenge wird von der einzigen Drosselklappe geregelt, während das Mengenverhältnis zwischen der zur ersten und der zur zweiten Brennkammer fließenden Luft auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird, welcher sich aus den Widerständen bestimmt, welche die durch den Haupt-Ansaugkanal und den Neben-Ansaugkanal fließende Luft erleidet. Für die Zufuhr des Brennstoffes zu den beiden Brennkammern enthält die Erfindung eine erste Brennstoffaustrittsvorrichtung , die an das Ansaugrohr und/oder den Haupt-Ansaugkanal angeschlossen ist, ferner eine zweite Brennstoffaustrittsvorrichtung, die an den Neben-Ansaugkanal angeschlossen ist, ferner eine Brennstoffzufuhr-Einrichtung, weiterhin eine Brennstoffdruck-Regelvorrichtung , die an die Brennstoff zufuhr-Einrichtung angeschlossen ist und

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einen Brennstoffdruck einstellt, der dem in dem Venturikanal herrschenden Unterdruck entspricht, weiterhin eine erste Brennstoffleitung, welche von der Brennstoffdruck-Regelvorrichtung zur ersten Brennstoffaustrittsvorrichtung führt, und eine zweite Brennstoffleitung, welche von der Brennstoffdruck-Regelvorrichtung zur zweiten Brennstoffaustrittsvorrichtung führt. Das Mengenverhältnis zwischen der der einen und der der anderen Brennstoffaustrittsvorrichtung zugeführten Brennstoffmenge wird auf einem vorgegebenen Wert gehalten, der sich ergibt aus den Widerständen, die der Brennstoff beim Durchfließen der Haupt- und der Neben-Brennstoffleitung erfährt, während die in der jeweiligen Brennstoffleitung fließende Brennstoffmenge je nach dem im Venturikanal herrschenden Unterdruck schwankt. So werden die Menge der in die Haupt-Brennkammer eingeführten Gemischladung und die Menge der in die Neben-Brennkammer eingeführten Gemischladung in bestimmtem Verhältnis zueinander gehalten, während das Luft-Brennstoff-Verhältnis der in die Haupt-Brennkammer eingeführten Gemischladung und dasjenige der in die Neben-Brennkammer eingeführten Gemischladung konstantgehalten wird. Um eine Gemischladung in die Neben-Brennkammer einzuführen, sind nur die Brennstoffaustrittsvorrichtung des Neben-Ansaugkanals und die Neben-Brennstoffleitung nötig; daher ist die erfindungsgemäße Ansaugvorrichtung baulich äußerst einfach.

Bei den bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung ist im Neben-Ansaugkanal eine Bemessungs-Drosseldüse, welche das Mengenverhältnis zwischen der in die Haupt-Brennkammer und der in die Neben-Brennkammer angesaugten Luft auf einen vorgegebenen Wert bemessen soll, und in der Haupt-Brennstoff leitung und in der Neben-Brennstoffleitung je eine Bemessungs-Drosseldüse angeordnet, welche ein vorgegebe-

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nes Mengenverhältnis zwischen der in den Haupt-Ansaugkanal und der in den Neben-Ansaugkanal einzuführenden Brennstoffmenge einhalten sollen. Die Verwendung der Bemessungs-Drosseldüsen erleichtert es, ein vorgegebenes Mengenverhältnis zwischen der in die Haupt-Brennkammer und der in die Neben-Brennkammer eingesaugten Luftmenge sowie zwischen den in beide Kanäle einzuspritzenden Brennstoffmengen einzuhalten.

Die Erfindung liefert also eine Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Haupt-Brennkammer und einer mit einer Zündkerze ausgestatteten Neben-Brennkammer (sog. Vorkammer). Diese Ansaugvorrichtung enthält ein Ansaugrohr mit einem Venturikanal und mit einer Drosselklappe, die von der gesamten, beiden Brennkammern zufließenden Luftmenge durchströmt werden. Das Ansaugrohr teilt sich in einen Haupt-Ansaugkanal und einen Neben-Ansaugkanal, deren jeder zu der ihm zugehörigen Brennkammer führt. Im Neben-Ansaugkanal ist eine Bemessungs-Drosseldüse angeordnet, so daß das Mengenverhältnis zwischen den durch diese beiden Ansaugkanäle fließenden Luftmengen auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann. In den zugehörigen Ansaugkanälen sind Brennstoffaustrittsventile angeordnet, die durch Brennstoffleitungen an eine gemeinsame Brennstoffdruck-Regelvorrichtung angeschlossen sind, welche einen Brennstoffdruck liefert, der dem im Venturikanal herrschenden Unterdruck entspricht. Durch die Anordnung der Bemessungs-Drosseldüsen in den Brennstoffleitungen wird das Verhältnis der Brennstoff mengen, die in die zugehörigen Brennstoff austritts ventile geleitet werden, auf einem gegebenen Wert gehalten. So ist eine Ansaugeinrichtung geschaffen, in welcher sowohl das Mengenverhältnis der in die Haupt-Brennkammer und der in die Neben-Brennkammer fließenden

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Gemischladungen als auch das Verhältnis der Luft-Brennstoff-Verhältnisse der den Brennkammern zuströmenden Gemischladungen konstantgehalten wird.

Diese und sonstige Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus dem folgenden Teil der Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich; diese zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, und zwar in

Fig. 1 eine erste, in

Fig. 2 eine zweite, und in

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform, alle im Längsschnitt.

Wie Fig. 1 zeigt, hat eine Brennkraftmaschine 1 eine Haupt-Brennkammer 2 und eine Neben-Brennkammer 3; diese sind miteinander durch einen Kanal 4 verbunden. Die Neben-Brennkammer 3 enthält eine Zündkerze 5. Die Ansaugeinrichtung der Maschine 1 besteht aus einem Luftfilter 7, einem Ansaugrohr 8, einem Haupt-Ansaugkanal 9, der vom Ansaugrohr 8 zur Haupt-Brennkammer 2 führt, und einem Neben-Ansaugkanal 10, der vom Ansaugrohr 8 abzweigt und zur Neben-Brennkammer 3 führt. Im Ansaugrohr 8 befinden sich ein Venturikanal 11 und eine Drosselklappe 12; diese Klappe steuert die gesamte Luftmenge, welche der Haupt-Brennkammer 2 und der Neben-Brennkammer 3 zugeführt wird. Der Neben-Ansaugkanal 10 zweigt vom Ansaugrohr 8 stromunterhalb der Drosselklappe 12 ab; in ihm ist eine Bemessungs-Drosseldüse 13 angeordnet. Diese soll sowohl den Widerstand, den die durch den Neben-Ansaugkanal 10 strömende Luft erfährt, erhöhen, als auch einen bestimmten Wert des Verhältnisses zwischen der durch den

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Haupt-Ansaugkanal 9 strömenden und der durch den Neben-Ansaugkanal 10 strömenden Luftmenge bewirken. Wenn die Weite des Neben-Ansaugkanals 10 an irgendeiner Stelle verkleinert und somit der Widerstand, den die durch ihn strömende Luft erfährt, auf einen bestimmten Wert erhöht wird, dann kann die Bemessungs-Drosseldüse 13 weggelassen werden. An der Einmündung des Haupt-Ansaugkanals 9 in die Haupt-Brennkammer 2 ist ein Ansaugventil 14 und an der Einmündung des Neben-Ansaugkanals 10 in die Neben-Brennkammer 3 ist ein Ansaugventil 15 angeordnet.

Im folgenden nun wird die Brennstoffzufuhr-Einrichtung beschrieben. Von einem Brennstofftank 16 führt eine Leitung über eine Brennstoffpumpe 17 und einen Filter 18 zu einem Brennstoffdruck-Regelventil 19, welches ein Gehäuse 20 und in diesem eine große Membran 21 und eine kleine Membran 22 aufweist; diese Membranen bilden drei Kammern 23,

24 und 25. In die Kammer 25 führt vom Filter 18 eine Leitung 26 durch eine öffnung 27; diese öffnung kann durch ein Ventil Verschluß stück 28 verschlossen und geöffnet werden. Dieses Ventilverschlußstück ist starr an einer Ventilstange 29 befestigt, die an den Membranen 21 und 22 befestigt ist. An die Kammer 25 ist eine Brennstoffleitung 30 angeschlossen. Die Zwischenkammer 24 ist durch eine Leitung 11a mit dem Venturikanal 11 verbunden. Die Kammer 23 ist zur Außenluft hin offen. In der Kammer 23 ist eine Schraubenfeder 23 a angeordnet, welche die Membran 21 abwärts drückt. So wird, wenn der Zwischenkammer 24 ein im Venturikanal 11 herrschender Unterdruck mitgeteilt wird, in der Kammer ein diesem Unterdruck entsprechender Brennstoffdruck erzeugt. Dies wird durch die im folgenden angegebene Gleichung erläutert. Wenn der im Venturikanal herrschende Unterdruck mit P , der in der Kammer

v⁷

25 herrschende Brennstoffdruck mit P^, die Flächeninhalte der Membranen

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21 und 22 mit S bzw. mit S und die Kraft der Feder 23 a mit F bezeichnet werden, dann ist

Pf S2 = (Sl - S2) Pv + F

Aus dieser Formel (l) ist ersichtlich, daß der in der Kammer herrschende Brennstoffdruck Pj dem im Venturikanal herrschenden Unterdruck P proportional ist.

Die an die Kammer 25 angeschlossene Brennstoffleitung 30 ver-. zweigt sich in eine Haupt-Brennstoffleitung 31 und eine Neben-Brennstoffleitung 32; diese beiden Leitungen sind in ihrem Inneren mit Bemessungs-Drosseldüsen 33 bzw. 34 versehen. Die Haupt-Brennstoffleitung 31 führt zu dem im Haupt-Ansaugkanal 9 angeordneten Brennstoffaustrittsventil 35, und die Neben-Brennstoffleitung 32 führt zu dem im Neben-Ansaugkanal 10 angeordneten Brennstoffaustrittsventil 36. Das Brennstoffaustrittsventil 35 enthält eine Membran 37, die das Innere des Ventilgehäuses in zwei Kammern teilt, ferner ein Ventilverschlußstück 38, welches mit der Membran 37 fest verbunden ist, und eine Feder 39, die auf die Membran 37 einen Druck von gegebener Höhe ausübt, wodurch Brennstoff mit gleichbleibendem Druck durch eine Austrittsöffnung 40 in den Haupt-Α ns aug kanal 9 eingespritzt wird. Das Brennstoffaustrittsventil 36 ist von gleicher Bauart wie das Brennstoffaustrittsventil 35; daher wird Brennstoff mit gleichbleibendem Druck auch in den Neben-Ansaugkanal 10, und zwar durch eine Austrittsöffnung 41 eingespritzt. Die Brennstoffaustrittsventile 35 und 36

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sind so gestaltet, daß sie Brennstoff mit wesentlich gleichem Druck einspritzen. In Fig. 1 ist bei 42 ein Auspuffventil der Brennkraftmaschine gezeigt.

Im Betrieb strömt Luft durch den Luftfilter 7 und den Venturikanal 11 zur Drosselklappe 12, wo die durchfließende Luftmenge gesteuert wird. Der größere Teil dieser Luftmenge strömt mit Unterdruck durch den Haupt-Ansaugkanal 9 in die Haupt-Brennkammer 2, während der Rest mit Unterdruck durch den Neben-Ansaugkanal 10 in die Neben-Brennkammer 3 fließt. Das Verhältnis zwischen den mit Unterdruck in die Haupt-Brennkammer 2 und in die Neben-Brennkammer 3 einfließenden Luftmengen ergibt sich aus dem Widerstand, den die durch den Haupt-Ansaugkanal 9 und das Ansaugventil 14 strömende Luft erfährt, und dem Widerstand, den die durch den Neben-Ansaugkanal 10 und das Ansaugventil 15 fließende Luft erfährt; daher kann man ein gewünschtes Verhältnis dieser Luftmengen erzielen, indem man die Bemessungs-Drosseldüse 13 passend gestaltet, und dieses Verhältnis bleibt sich gleich, und zwar unabhängig von Zunahme oder Abnahme der durch die Drosselklappe 12 strömenden Gesamt-Luftmenge. Andererseits wird Brennstoff aus dem Brennstofftank 16 durch die Brennstoffpumpe 17 und den Filter 18 in die Kammer 25 des Brennstoffdruck-Regelventils 19 und von dort durch die Brennstoffleitung 30 und durch die in den Brennstoffleitungen 31 und 32 angeordneten Bemessungs-Drossel düsen 33 bzw. 34 in die Brennstoffaustrittsventile 35 und 36 gefördert und von dort in den Haupt-Ansaugkanal 9 und den Neben-Ansaugkanal 10 eingespritzt. Da der im Brennstoffaustrittsventil 35 herrschende Druck und der im Brennstoffaustrittsventil 36 herrschende Druck einander gleich sind, hat das Verhältnis der aus der Kammer 25 in das eine

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Brennstoffaustrittsventil 35 eingeführten Brennstoffmenge zu der in das andere Brennstoffaustrittsventil 36 eingeführten Brennstoffmenge einen gegebenen Wert, und zwar unabhängig von der durch die Leitung 30 fließenden Brennstoffmenge; dieser gegebene Wert bestimmt sich aus dem Widerstand, den der Brennstoff beim Fluß durch die Leitungen 31 und

32 erfährt. Dieser Widerstand entsteht größtenteils in den Bemessungs-Drosseldüsen 33 und 34; diese Drosseldüsen 33 und 34 sollen einen gegebenen Wert des Widerstaides der Leitungen 31 und 32 erzeugen, so daß den zugehörigen Brennkammern Brennstoff in besti mm tem Teilmengen-Verhältnis zugeführt werden kann. Wenn in den Leitungen 31 und 32 der hindurchfließende Brennstoff einen Widerstand von gegebener Höhe erfährt, können die Bemessungs-Drosseldüsen 33 und 34 weggelassen werden. Anstelle der Drosseldüsen 33 und 34 können auch Ventile verwendet werden. Es werden also sowohl das Verhältnis zwischen der durch den Haupt-Ansaugkanal 9 strömenden Luftmenge und der durch den Neben-Ansaugkanal 10 fließenden Luftmenge als auch das Verhältnis zwischen der in den Haupt-Ansaugkanal eingespritzten Brennstoffmenge und der in den Neben-Ansaugkanal 10 eingespritzten Brennstoffmenge konstantgehalten. Der im Venturikanal herrschende Unterdruck und der in der Kammer 25 des Brennstoffdruck-Hegelventils 19, d. h. an den stromoberen Seiten der Drosseldüsen 33 und 34 herrschende Brennstoffdruck werden im gegebenen Verhältnis zueinander gehalten, während der an den strom unteren Seiten der Drosseldüsen

33 und 34 herrschende Brennstoffdruck durch die Brennstoffaustrittsventile 35 und 36 wesentlich konstantgehalten wird. So kann, wenn das Verhältnis des Unterdrucks zu dem in der Kammer 25 herrschenden Brennstoffdruck und der an den stromunteren Seiten der Drosseldüsen herrschende Druck auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, die

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durch die Drosseldüsen 33 und 34 fließende Brennstoffmenge proportional der durch den Venturikanal 11 strömenden Luftmenge gehalten werden. Dies wird durch folgende Formel dargestellt: Es sei die durch den Venturikanal 11 strömende Luftmenge mit Q bezeichnet; dann ist

Qa = C y/ Pv (2),

worin c ein Strömungsbeiwert ist.

Da Luft, die durch den Venturikanal 11 geflossen ist, in einem gegebenen Mengenverhältnis in den Haupt-Ansaugkanal 9 eingeführt wird, so ist, wenn diese durch den Haupt-Ansaugkanal 9 strömende Luftmenge

mit Q¹ bezeichnet wird,
a

Qa¹ = k Qa = k c \/ Pv (3),

worin k eine Konstante ist.

Wenn die aus dem Brennstoffaustrittsventil 35 in den Haupt-Ansaugkanal 9 eintretende Brennstoffmenge mit Q. und der im Brennstoffaustrittsventil 35 herrschende Brennstoffdruck mit P bezeichnet werden, dann ist

Qf = C¹ ^ Pf - Pc (4),

worin c¹ ein Strömun gsbeiwert für den durch die Leitung von der Kammer 25 zum Brennstoffaustritts-Ventil 35 fließenden Brennstoffstrom ist.

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Wenn die Gleichung (l) in die Gleichung (4) eingesetzt wird, dann ist

Wenn für den im Brennstoffaustritts ventil herrschenden Brennstoffdruck ein Wert bestimmt wird nach der Formel

dann ist

Qf = C ι/ l/lV (7),

Aus den Gleichungen (3) und (7) wird

	_Λ\| ι	/ Sl - S2	= const.
Qf	C Ι	^f S2
Qa'		k · c

So ist also das Luft-Brennstoff-Verhältnis der in den Haupt-Ansaugkanal einströmenden Gemischladung unabhängig von der Menge der einströmenden Luft konstant. In ähnlicher Weise ist das Luft-Brennstoff-Verhältnis der in den Neben-Ansaugkanal einfließenden Gemischladung unabhängig von der Menge der einfließenden Luft konstant. Das Luft-Brennstoff-Verhältnis der Gemischladung wird wesentlich durch den Querschnitt der Bemessungs-DrosseldUse 33 bzw. 34 bestimmt, und diese Drosseldüsen 33 und 34 sind so gestaltet, daß in den Haupt-An-

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saugkanal 2 ein mageres Qemisch und in den Neben-Ansaugkanal 3 ein fettes Gemisch einströmt. Infolgedessen ist die in die Neben-Brennkammer einströmende Gemischladung äußerst fett, und sie wird daher von der Zündkerze 5 mit Sicherheit gezündet, so daß sie Flammen erzeugt, und diese Flammen dringen durch den Kanal 4 in die Haupt-Brennkammer ein, so daß das darin befindliche magere Gemisch vollständig verbrannt wird.

Mit der beschriebenen Bauart werden sowohl das Mengenverhältnis zwischen der in die Haupt-Brennkammer eingesaugten Gemischladung und der in die Neben-Brennkammer eingesaugten Gemischladung als auch das Verhältnis zwischen dem Luft-Brennstoff-Verhältnis der in die Haupt-Brennkammer eingesaugten Gemischladung und demjenigen der in die Neben-Brennkammer eingesaugten Gemischladung im ganzen Laufbereich auf gegebenem Wert gehalten, und so erfüllt die Vorkammer-Brennkraftmaschine die ihr eigentümlichen Funktionen. Zum Ansaugen einer Gemischladung in die Neben-Brennkammer werden nur der Neben-Ansaugkanal 10 mit seiner Bemessungs-Drosseldüse 13, die Neben-Brennstoffleitung 32 mit der Drosseldüse 34 und das Brennstoffaustrittsventil 36 gebraucht; dies ergibt bauliche Einfachheit.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Bauart dient als Brennstoff-Regelungseinrichtung für den Einspritzvergaser eine Einrichtung, bei welcher die an der stromoberen Seite und der stromunteren Seite der Bemessungs-Drosseldüsen 33 und 34 herrschenden Drücke mittels des Brennstoff-Regelventils bzw. der Brennstoffaustrittsventile einzeln geregelt werden und so die Brennstoffmenge geregelt wird. Aber anstelle der beschriebenen Einrichtung für die Regelung des Brennstoffes können auch die in

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Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Brennstoff-Regelungseinrichtungen benutzt werden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Bauart wird der Brennstoff in der Weise geregelt, daß ein zwischen der stromoberen und der strom unteren Seite einer Bemessungs-Drosseldüse herrschender Druckunterschied dem im Venturikanal herrschenden Unterdruck proportional ist. In Fig. 2 sind diejenigen Bauteile, die auch in Fig. 1 vorkommen, mit denselben Bezugsziffern wie dort bezeichnet. Das Brennstoffdruck-Regelventil 50 hat ein Gehäuse 51, eine im Durchmesser große Membran 52 und zwei im Durchmesser kleine Membranen 53 und 54; alle diese Membranen sind parallel zueinander angeordnet und bilden vier Kammern, nämlich eine stromobere Kammer 55, in die der Brennstoff einzuführen ist, eine stromuntere Kammer 56, die mit der stromoberen Kammer durch eine Bemessungs-Drosseldüse 59 verbunden ist, eine Unterdruck-Kammer 57, in die der Unterdruck eingeleitet wird, der im Venturikanal 11 (welcher eine mit Unterdruck eingeströmte Luftmenge enthält) herrscht, und eine zur Außenluft hin offene Kammer 58, in der also der Außenluftdruck herrscht. Die Membranen 53 und 54 haben einander gleichen Flächeninhalt. An allen drei Membranen 52, 53 und 54 ist in deren Mitte eine Ventilstange 60 befestigt. Durch eine Kombination aus einem am Ende der Ventilstange angebrachten Ventilverschlußstück 61 und einem Ventilsitz 62 werden der im Venturikanal herrschende Unterdruck und der Brennstoffdruck-Unterschied, der zwischen der stromoberen und der stromunteren Seite der Bemessungs-Drosseldüse 59 herrscht, gegeneinander ausgeglichen. An die stromuntere Kammer 56 ist eine Brennstoffleitung 63 angeschlossen; diese gabelt sich in eine Haupt-Brennstoffleitung 64 und eine Neben-Brennstoffleitung 65. Diese beiden Brennstoffleitungen 64 und 65 führen zu den Brenn-

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Stoffaustrittsventilen 35 bzw. 36; sie sind mit Bern es sung s-Drosseldüsen 66 bzw. 67 versehen, so daß sie den Brennstoff auf die beiden Leitungen im vorgegebenen Mengenverhältnis verteilen. Diese Bemessungs-Drosseldüsen 66 und 67 sind so gestaltet, daß der Brennstoffdruck-Unterschied, der zwischen der stromoberen und der stromunteren Seite dieser Drosseldüsen herrscht, kleiner als der zwischen der stromoberen und der stromunteren Seite der Bemessungs-Drosseldüse 59 herrschende Brennstoffdruck-Unterschfed ist, so daß die Höhe des in den Brennstoffaustrittsventilen 35 und 36 herrschenden Druckes wesentlich gleich der Höhe des in der stromunteren Kammer 56 des Brennstoffdruck-Begelventils 50 herrschenden Brennstoffdrucks sein kann. Bei der gegebenen Bauart hängt die Gesamtmenge des zugeführten Brennstoffes vom Unterschied der an der stromoberen und der stromunteren Seite der Bemessungs-Drosseldüse 59 herrschenden Brennstoffdrücke ab, und dieser Unterschied der Brennstoffdrücke wird selbsttätig so geregelt, daß er sich im Gleichgewicht mit dem im Venturikanal herrschenden Unterdruck befindet, so daß die durch die Haupt Bemessungddüse 59 strömende Menge Brennstoffs proportional der durch den Venturikanal 11 fließenden Luftmenge ist, und dadurch wird das Luft-Brennstoff-Verhältnis als Ganzes konstantgehalten. Der in der Bemessungs-Drosseldüse 59 abgemessene Brennstoff wird in die Bemessungs-Drosseldüsen 66 und 67 geführt, in denen ein Verhältnis der Brennstoffmengen-Verteilung gemäß dem von diesen Düsen 66 und 67 erzeugten Widerstand bestimmt wird, und sodann von den Brennstoffaustrittsventilen 35 und 36 in den Haupt- und den Neben-Ansaugkanal eingespritzt. Auch bei dieser Ausführungsform wird sowohl die Menge als auch das Luft-Brennstoff-Verhältnis der in die Haupt-Brennkammer und der in die Neben-Brennkammer eingesaugten Gemischladung in be-

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stimmtem Verhältnis gehalten. Die Wesensmerkmale der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform bestehen darin, daß das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis durch die Haupt-Bemessungsdüse 59 auf ein bestimmtes Verhältnis geregelt wird und daß etwaige an den Brennstoffaustrittsventilen 35 und 36 auftretende Schwankungen des Brennstoffdruckes selbsttätig ausgeglichen werden durch das Brennstoffdruck-Regelventil, welches in üblicher Weise dahin wirkt, einen Druckunterschied zwischen dem an der stromoberen Seite und dem an der stromunteren Seite der Haupt-Bemessungsdüse herrschenden Druck zu regeln.

Die in Pig. 3 gezeigte Brennstoff-Regelungseinrichtung ist ein Kompromiß zwischen der in Fig. 1 und der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung. Das Brennstoffdruck-Regelventil 50 a dieser Ausführungsform hat ebenso wie das in Fig. 2 gezeigte Brennstoffdruck-Reg el ventil 50 vier Kammern 55, 56, 57 und 58, aber unterscheidet sich von jenem insofern, als die von der stromunteren Kammer 56 ausgehende Brennstoffleitung nur mit dem Haupt-Brennstoffaustrittsventil 35 verbunden und die von der stromoberen Kammer 55 ausgehende Brennstoffleitung über eine Bemessungs-Drosseldüse 59 mit dem Neben-Brennstoffaustrittsventil 36 verbunden ist. Das Wesensmerkmal dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Brennstoff druck auf eine im Vergleich zur Brennstoff-Regeleinrichtung der Fig. 2 niedrige Höhe eingestellt werden kann.

Bei den gezeigten Ausführungsformen ist das Haupt-Brennstoffaustrittsventil 35 strom unterhalb der Gabelung des Ansaugrohres angeordnet . Das Ventil kann aber an der stromoberen Seite der Gabelung angeordnet werden. In solchem Fall wird in den Neben-Ansaugkanal eine Gemischladung von gleichem Luft-Brennstoff-Verhältnis wie demjenigen der

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in die Haupt-Brennkammer eingesaugten Gemischladung eingesaugt, und der so in den Neben-Ansaugkanal angesaugten Gemischladung wird durch das Neben-Brennstoffaustrittsventil Brennstoff zugesetzt und somit in die Neben-Brennkammer ein reiches Gemisch geliefert.

Gemäß dieser Erfindung sind die Ansaugeinrichtung und die Brennstoff-Regelungseinrichtung baulich äußerst einfach; und sowohl das Mengenverhältnis zwischen der in die Haupt-Brennkamm er und der in die Neben-Brennkammer eingesaugten Gemischladung als auch das Verhältnis zwischen den Luft-Brennstoff-Verhältni ssen der in jene Brennkammern angesaugten Gemischladungen werden über den gesamten Betriebsund Drehzahlbereich auf gegebenem Wert gehalten.

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Claims

Ansprüche

1. Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer
Haupt-Brennkammer, einer mit einer Zündkerze ausgestatteten Neben-Brennkammer und einem diese beiden Kammern miteinander vei?- bindenden Kanal, durch den hindurch eine in der Haupt-Brennkammer befindliche magere Gemischladung von in der Neben-Brennkammer erzeugten Flammen gezündet wird,

gekennzeichnet durch

a) ein Ansaugrohr (8) mit einem Venturikanal (ll), das von der gesamten, der Haupt-Brennkammer (2) und der Nebenbrennkammer (3) zufließenden Luftmenge durchströmt wird, und mit einer Drosselklappe (12), welche die den beiden Kammern zufließenden Luftmengen regelt,

b) einen Haupt-Ansaugkanal (9), der vom Ansaugrohr (8) zur Haupt-Brennkammer (2) führt,

c) einen Neben-Ansaugkanal (1O), der vom Ansaugrohr (8) abzweigt und zur Neben-Brennkammer (3) führt,

d) eine erste Br ennstoffaustritts vor richtung (35), die an das Ansaugrohr (8) und/oder den Haupt-Α ns aug kanal (9) angeschlossen ist,

e) eine zweite Br ennstoffaustritts vor richtung (36), die an den Neben-Ansaugkanal (1O) angeschlossen ist,

f) eine Brennstoffzufuhr-Einrichtung (16, 17, 18),

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g) eine Brennstoffdruck-Regelvorrichtung (19; 50; 50a), die an die
Brennstoffzufuhr-Einrichtung angeschlossen ist und einen Brennstoffdruck einstellt, der dem im Venturikanal (ll) herrschenden Unterdruck entspricht,

h) eine erste Brennstoffleitung (31), welche von der Brennstoffdruck-Regelvorrichtung (19) zur ersten Brennstoffaustrittsvorrichtung (35)
führt, und

i) eine zweite Brennstoffleitung (32), welche von der Brennstoffdruck-Regel vor richtung (l9) zur zweiten Brennstoffaustrittsvorrichtung (36) führt.

2. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brennstoffaustrittsvorrichtung (35) an den Haupt-Ansaugkanal (9) angeschlossen ist.

3. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Neben-Ansaugkanal (1O) eine Bemessungs-Drosseldüse (13) angeordnet ist.

4. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und/oder der zweiten Brennstoffleitung (31 bzw. 32) eine Bemessungs-Drosseldüse (33 bzw. 34) angeordnet ist.

5. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und/oder der zweiten Brennstoffleitung (31 bzw. 32) eine Bemessungs-Drosseldüse (33 bzw. 34) angeordnet ist.

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6. Ansaugeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Brennstoff austrittsvorrichtungen (35, 36) Brennstoff austrittsventile sind, welche Brennstoff mit vorgegebenem Druck einspritzen können.

7. Ansaugeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der ersten Brennstoffleitung (31) als auch in der zweiten Brennstoffleitung (32) eine Bemessungs-Drosseldüse (33 bzw. 34) angeordnet ist und daß die beiden Brennstoffaustrittsvorrichtungen (35, 36) Brennstoff austritt s ventile sind, welche Brennstoff mit vorgegebenem Druck einspritzen können.

8. Ansaugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffdruck-Regel vorrichtung (19) ein Gehäuse (20) sowie eine im Durchmesser große Membran (21) und eine im Durchmesser kleine Membran (22) enthält, ferner daß dieses Gehäuse und diese beiden Membranen drei Kammern (23, 24, 25) bilden, nämlich eine mittlere Kammer (24), die vom Gehäuse und von zwei Membranen (21, 22) gebildet ist und als Unterdruckkammer dient, die mit dem Venturikanal (11) verbunden ist (lla), ferner eine Kammer (23), die vom Gehäuse (20) und der Membran (21) großen Durchmessers gebildet ist und als zur Außenluft hin offene Außenluftkammer dient, und eine Kammer (25), die vom Gehäuse und von der Membran (22) kleinen Durchmessers gebildet ist und als Brennstoff kammer dient, welche mit der Brennstoff zufuhrvorrichtung (17) verbunden ist, ferner daß an diesen beiden Membranen (21, 22) eine Ventilstange (28) und an dieser Stange ein Ventil verschlußstück (29) befestigt ist, welches eine Leitung (26) öffnen und schließen kann, die die Brennstoff- ,

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kammer (25) mit der Brennstoffpumpe (17) verbindet, und schließlich daß an die Brennstoffkammer (25) die erste und die zweite Brennstoffleitung (31 bzw. 32) angeschlossen sind.

9. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffdruckregelungsvorrichtung (50) ein Gehäuse (51) und darin drei einander parallele Membranen (52, 53, 54) enthält, die den Innenraum des Gehäuses in vier einander parallele Kammern (55, 56, 57, 58) teilen und von denen die beiden äußeren (53, 54) einander gleichgroß, aber kleiner als die mittlere (52) sind, ferner daß die beiden äußeren Kammern (55, 56) durch eine Leitung miteinander verbunden sind, in welcher eine Bemessungs-Drosseldüse (59) angeordnet ist, ferner daß von den beiden äußeren (55, 56) der vier Kammern (55 - 58) eine an die Brennstoffpumpe (17) angeschlossen und als stromobere Kammer bezeichnet und die andere als stromuntere Kammer bezeichnet ist, ferner daß von den beiden inneren Kammern (57, 58) der vier Kammern die der stromoberen Kammer (55) benachbarte Kammer als Unterdruckkammer dient und mit dem Venturikanal (ll) verbunden ist und die der stromunteren Kammer (56) benachbarte Kammer (58) zur Außenluft hin offen ist, ferner daß die stromuntere Kammer (56) mit der ersten und der zweiten Brennstoffleitung (64 bzw. 65) verbunden ist sowie daß an den drei Membranen eine Ventilstange (60) und an dieser Stange ein Ventilverschlußstück (61) befestigt ist, welches eine Leitung (26) öffnen und schließen kann, die die stromobere Kammer (55) mit der Brennstoffpumpe (17) verbindet (Fig. 2).

10. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß die erste und die zweite Brennstoffauslaßvorrichtung (35, 36) als Brennstoff aus laß ventile gestaltet sind und Brennstoff mit gegebenem Druck einspritzen können, ferner daß die Brennstoffdruck-Regelungsvorrichtung (50a) ein Gehäuse (51) und darin drei einander parallele Membranen (52, 53, 54) enthält, die den Innenraum des Gehäuses in vier einander parallele Kammern (55, 56, 57, 58) teilen und von denen die beiden äußeren (53, 54) einander gleichgroß, aber kleiner als die mittlere (52) sind, ferner daß die beiden äußeren Kammern (55, 56) durch eine Leitung miteinander verbunden sind, in welcher eine Bemessungs-Drosseldüse (59) angeordnet ist, ferner daß von den beiden äußeren (55, 56) der vier Kammern (55 - 58) eine an die Brennstoffpumpe (17) angeschlossen und als stromobere bezeichnet und die andere als stromuntere bezeichnet ist, ferner daß von den beiden inneren (57, 58) der vier Kammern die der stromoberen Kammer (55) benachbarte Kammer (57) als Unterdruckkammer dient und mit dem Venturikanal (ll) verbunden ist und die der strom unteren Kammer (56) benachbarte Kammer (58) zur Außenluft hin offen ist, ferner daß die strom untere Kammer (58) mit der ersten Brennstoffleitung und die stromobere Kammer (57) mit der zweiten Brennstoffleitung verbunden ist, sowie daß an den drei Membranen eine Ventilstange (60) und an dieser Stange ein Ventilverschlußstück (61) befestigt ist, welches eine Leitung (26) öffnen und schließen kann, die die stromobere Kammer (55) mit der Brennstoffpumpe (17) verbindet, und schließlich, daß die zweite Brennstoffleitung mit einer Bemessungs-Drosseldüse (69) versehen ist.

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