DE2558222A1

DE2558222A1 - Vorrichtung zur speisung von verbrennungsmotoren mit brennstoff

Info

Publication number: DE2558222A1
Application number: DE19752558222
Authority: DE
Inventors: Francois Mennesson
Original assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Current assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE2558222B2; IT1053914B; FR2301688A1; DE2558222C3; GB1528819A; FR2301688B1

Description

Dr F Zumstein sen. - Dr. E. A3emann
Dr.R.KooAigsb^-τ - r=-'. - r - r..a. KcStfceuer
Dipl.-·OJJ. Γ:Κ\:·;±--~.*:--· - Ce. - . iü.r.sUir· jun.

PatentiiiiWiiite .

8 Lunchen 2, BräuhausstraBe 4 2558222

SOCIEiEE HDÜSEBHUE DE BRE^-VBTS ET D¹EiHJDES S.I.B.E.

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Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff.

Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff, welche einerseits in ihrem Einlaßkanal vor einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan, welches von einem pneumatischen Element betätigt wird, welches für den in dem zwischen den Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Unterdruck empfindlich ist und das Hilfsdrosselorgan automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Iuftmenge in diesem Kanal öffnet, andererseits eine Brennstoffquelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck, deren in den hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals mündender Förderkreis durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird, und schließlich ein Dosiersystem aufweisen, welches für die Stellung des Hilfsdrosselorgans empfindlich, mit einem sich wiederholende Signale liefernden Organs versehen und fähig ist, in den Elektromagneten wenigstens ein Erregersignal Oe Wiederholungsperiode der Signale während eines Bruchteils dieser Periode zu schicken, wobei dieser Bruchteil durch das System geregelt wird.

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Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, bei welchen das die sich wiederholenden Signale liefernde Organ durch einen Teil gebildet wird, welchem vorzugsweise, jedoch nicht unbedingt, durch den Motor selbst eine Drehbewegung erteilt wird· Die Wiederholungsperiode ist dann die Drehperiode dieses Teils.

Die Einstellung des Bruchteils der Drehperiode (oder des Bruchteils einer Umdrehung) des rotierenden Organs bestimmt in einem gegebenen Zeitraum die Gesamtdauer der öffnung des Ventils und somit die in den Einlaßkanal während dieses Zeitraums eingespritzte Brennstoffmenge.

Von derartigen Vorrichtungen betrifft die Erfindung insbesondere solche, deren Brennstoffquelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck durch eine Brennstoffpumpe gebildet wird, auf deren Förderleistung ein Druckregler mit einem Entlastungsventil wirkt, welches sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Pumpe zu öffnen und unter der Wirkung des in dem zwischen den beiden Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Unterdrucks zu öffnen sucht. Der Druckregler hält so einen Brennstoff druck aufrecht, welcher eine Funktion der von dem Motor angesaugten luftmenge ist.

Die französische Patentschrift Nr. 2 151 627 der Anmelderin vom 7· September 1971 beschreibt eine derartige Vorrichtung, deren Entlastungsventil mit einer Membran verbunden ist, deren eine Seite unter dem in dem zwischen den beiden Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Unterdruck steht, während die andere Seite mit dem Aussenraum über den Durchlaß zur Belüftung des Brennst off behälter s verbunden ist. Dieser Druckregler arbeitet im allgemeinen zufriedenstellend. Er besitzt jedoch einige Nachteile. Er enthält insbesondere zahlreiche Teile, deren Herstellung und Zusammenbau verhältnismäßig hohe Kosten zur Folge hat. Ebenso setzt die hohe Zahl von Einzelteilen die Zuverlässigkeit herab.

Die Erfindung bezweckt die Lieferung einer Vorrichtung, welche besser als die bisher bekannten den Erfordernissen der Praxis entspricht, indem insbesondere ihr Regler einfach, zuverlässig und billig ist.

Hierfür schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der obigen Art vor, bei welcher dieses die Öffnung des Hilfsdrossel-

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organs regelnde pneumatische Element mit dem Entlastungsventil des Druckreglers über eine elastische Verbindung so gekuppelt ist, daß der im Betrieb in dem zwischen den Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschende Unterdruck das Entlastungsventil zu schliessen sucht.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren einzige Abbildung eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung zur Speisung mit Brennstoff kann auf beliebige geeignete Weise ausgebildet sein und enthält in ihrem Einlaßkanal 1 vor einem durch eine Drehklappe 2 gebildeten, von dem Fahrer mittels eines (nicht dargestellten) Gestänges betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdros sei organ 3, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Iiuftmenge in dem Kanal 1 öffnet, ferner Mittel zur Einspritzung von flüssigem Brennstoff unter Druck in den hinter der Drehklappe 2 liegenden Abschnitt des Kanals 1, und schließlich ein Dosiersystem, welches für die Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 empfindlich ist und die eingespritzte Brennstoffmenge regelt·

Bei der dargestellten Vorrichtung wird das Eilfsdrosselorgan 3 durch eine auf einer Achse 4 befestigte Klappe gebildet. Diese Klappe wird durch eine pneumatische Vorrichtung mit einer Membran 5 betätigt, welche zwischen zwei Schalen 18 und 19 eingespannt_fiist und zwei Kammern 6 und 7 voneinander trennt· Die Kammer/ist durch einen Kanal 8 mit einer Kammer 9 verbunden, welche durch den zwischen der Drehklappe 2 und dem Hilfsdrosselorgan 3 liegenden Abschnitt des Kanals 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 beständig die Klappe 3 entgegen der Wirkung des auf die Kammer 6 übertragenen Unterdrucks zu schliessen. Die Kammer 7 wird mittels eines Kanals 14 dem in dem vor der Klappe 3 liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Druck ausgesetzt·

Die jederzeit in dem Kanal 1 von der Klappe 3 ein-

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genommene Winkelstellung entspricht der in dieser Leitung strömenden Luftmenge. Je größer diese Luftmenge ist, umso mehr Öffnet sich die Klappe 3 t wobei sich ein etwas mit der luftmenge zunehmender Unterdruck in der zwischen den beiden Drosselorganen 2 und 3 liegenden Kammer 9 ausbildet.

Die Speisevorrichtung enthält auch ein Dosiersystem 20, von welchem nachstehend angenommen ist, daß es elektronisch arbeitet. Es empfängt einerseits Auslöseimpulse, welche bei 21 angelegt werden und von einer Vorrichtung 22 kommen, welche durch die Drehung eines zweckmässig von dem Motor angetriebenen rotierenden Organs 23 beeinflusst wird, und andererseits eine Information, welche durch ein veränderliches elektrisches Potential gebildet wird, welches bei 24 angelegt wird und von der Stellung der Klappe 3 abhängt, welche z.B. durch einen Kokken 50 und eine Rolle 51 den Schieber eines mit einer Konstantspannungsquelle 26 verbundenen veränderlichen Widerstands 25 betätigt.

Dieses Dosiersystem 20 kann an einem Ausgang 27 ein rechteckiges Einspritzsignal liefern, welches anschliessend durch einen Verstärker 28 verstärkt und dem Elektromagneten 17 des Einspritzventils 16 zugeführt wird, welches von einer weiter unten genauer beschriebenen Brennstoff quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck gespeist wird. Das Dosiersystem ist nicht im einzelnen beschrieben, da es eine bekannte Bauart haben kann, z.B. die in der DT- OS 2 235 34-9 beschriebene.

Die Brenn st off quelle enthält einen Vorratsbehälter 34, welcher eine Pumpe 38 speist, deren Saugleitung 39 mit dem unteren Teil des Behälters 34 und deren Förderleitung 40 mit dem Ventil 16 verbunden ist. Eine Leitung für den Rückfluß von dem Ventil zu dem Behälter 34 wird durch Leitungen 41 und 42 gebildet, zwischen welchen ein Druckregler 33 angeordnet ist.

Der als Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellte Druckregler 33 ist mit dem pneumatischen Element 15 folgendermaßen gekuppelt.

Eine Kammer 50, Brennst off kamm er genannt, welche von der Kammer 6 des pneumatischen Elements 15 durch eine Hilfsmembran 51 getrennt ist, welche nur eine Dichtungsaufgabe zu erfüllen hat, steht unmittelbar mit der Leitung 42 und mittelbar mit der Leitung 41 über nacheinander den freien Durchtritts-

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querschnitt zwischen einem Ventil 52 und seinem Sitz 53, eine Kammer 54· und eine Abteilung 55 in Verb" lung. Der mittlere Abschnitt der Hilfsmembran 51» deren Umfang zwischen zwei Teilen des Reglergehäuse eingespannt ist, ist dicht zwischen dem Ventil 52 und einem auf dieses aufgepressten Teil 56 eingeklemmt. Die Rückholfeder des pneumatischen Elements 15 stützt sich an dem Teil 56 so ab, daß bei Zusanmendrückung der Feder 13 durch den in der Kammer 9 herrschenden Unterdruck das Ventil 52 in Richtung auf seinen Sitz 53 zurückgedrückt wird. Schließlich begrenzt ein an der Schale 18 des pneumatischen Elements 15 befestigter Anschlag 57 die grösste öffnung des Hilfsdrosselorgans 3 auf den Wert, welcher der Herstellung einer Berührung zwischen dem Anschlag 5Ί und dem Teil 56 entspricht und so gewählt ist, daß er der vollen öffnung der Klappe 3 entspricht.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Motor läuft, erzeugt die durch den Kanal 1 strömende Iiuftmenge eine Druckdifferenz zwischen der strömungaaufwärts liegenden Seite und der strömungsabwärts liegenden Seite der Klappe 3· De^? so in der zwischen den beiden Drossel or ganen liegenden Kammer 9 auftretende Unterdruck wird auf die Kammer 6 über den Kanal 8 übertragen und wirkt auf die Membran 5» welche so die Klappe 3 öffnet. Infolgedessen hat der veränderliche Widerstand 25 einen für die Luftmenge kennzeichnenden Wert. Das gleiche gilt für die Dauer des dem Elektromagneten des Einspritzventils 16 gelieferten Einspritz signal*

Die gleiche Membran 5 sucht unter der Wirkung des in der Kammer 9 herrschenden Unterdrucks die Feder 13 zusammenzudrücken und das Ventil 52 in Richtung auf seinen Sitz 53 zurückzudrücken, wodurch der Durchtrittsquerschnitt des Ventils 52 verringert wird. Der Unterdruck in dem zwischen den Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals 1, welcher für die Iiuftmenge in dem Kanal 1 kennzeichnend ist, regelt so den Brennstoff druck in der Leitung 4-0 in Funktion der Iwftmenge und wirkt mit dem Dosiersystem so zusammen, daß die von dem Einspritzventil 16 gelieferte Brennstoffmenge sich in Funktion der dem Motor zugeführten Iiuftmenge so ändert, daß der Gehalt des Iuft-Brennstoffgemische praktisch konstant ist.

Der Restdruck des sich in der Kammer 50 nach der Entlastung über das Ventil 52 und seinen Sitz 53 befindenden

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Brennstoffs, welcher mit der den Regler durchströmenden Brennstoffmenge veränderlich ist, übt auf das Ventil 52 eine Kraft aus, welche es zu schliessen sucht. Um diese Kraft auszugleichen, gibt man der Wirkungsfläche des Drucks an der Hilf smembran 51 einen Wert, welcher etwa gleich der Oberfläche des Sitzes 53 des Ventils 52 ist. Der Restdruck des Brennstoffs in der Kammer 50 ist dann praktisch ohne Wirkung auf den durch den Regler festgelegten Brennstoff druck.

Die Feder 30 wird so bemessen, daß sie im langsamlauf des Motors (Drehklappe geschlossen) noch auf das Ventil eine genügende Kraft ausübt, um in der Förderleitung 40 der Brennstoffpumpe einen das richtige Arbeiten des Motors ermöglichenden Brennstoff druck zu gewährleisten.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung regelt also eine einzige Membran 5 (außer der Hilf smembran 51» welche nur eine Dichtungsaufgabe hat) gleichzeitig die Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 in dem Einlaßkanal 1 und den Druck des dem Einspritzventil 16 gelieferten Brennstoffs. Ihr Preis wird daher durch die Verminderung der Zahl der Bestandteile beträchtlich erniedrigt und ihre Zuverlässigkeit gesteigert.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

MJ Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Brennstoff, welche einerseits in dem Einlaßkanal des Motors vor einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan, welches von einem pneumatischen Element betätigt wird, welches für den in dem zwischen den Drossel Organen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Unterdruck empfindlich ist und das Hilfsdrossel organ automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Luftmenge in der Einlaßleitung öffnet, ferner eine Brennstoffquelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck, deren in den hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals mündender Förderkreis durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird, und schliesslich ein Dosiersystem enthält, welches für die Stellung des Hilf sdrosselorgans empfindlich ist, mit einem sich wiederholende Signale liefernden Organ versehen ist und in den Elektromagneten wenigstens ein Erregersignal je Wiederholungsperiode der Signale während eines Bruchteils dieser Periode schickt, welcher durch das System geregelt wird, wobei die Brennstoff quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck durch eine Brennstoffpumpe gebildet wird, auf deren Förderleistung ein Druckregler mit einem Entlastungsventil wirkt, welches sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Pumpe zu öffnen und unter der Wirkung des in dem genannten Abschnitt herrschenden Unterdrucks zu schliessen sucht, dadurch gekennzeichnet, daß das die öffnung des Hilf sdrosselorgans (3) regelnde pneumatische Element (5) mit dem Entlastungsventil (52) des Druckreglers über eine elastische Verbindung (13) so gekuppelt ist, daß der im Betrieb in dem zwischen den Drosselorganen liegenden Abschnitt (9) des Einlaßkanals herrschende Unterdruck das Entlastungsventil zu schliessen sucht.

2· Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung durch eine zwischen dem pneumatischen Element (5) und dem beweglichen Organ (52) des Entlastungsventils zusammengedrückte Feder (13) gebildet

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Organ (52) des Entlastungsventils

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dicht an einer Membran (51) befestigt ist, welche von einer Brenn st off kammer, welche mit einer Leitung (42) für. den Rückfluß des Brennstoffs zu dem Vorratsbehälter (J4) verbunden ist, eine Kammer (6) trennt, in welcher der das pneumatische Element (5) betätigende Unterdruck herrscht·

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsflächen des Brenn st off drucks in der Brennstoff kammer auf die Membran (51) und auf das bewegliche Organ (52) des Ventils ungefähr gleich sind.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung (13) in der Ruhestellung eine Schließkraft auf das Entlastungsventil ausübt.

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