DE2848174A1

DE2848174A1 - Druckregler fuer den treibstoff, insbesondere bei verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2848174A1
Application number: DE19782848174
Authority: DE
Inventors: Pietro Parietti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-21
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1980-01-31
Also published as: FR2431728A1; IT1099007B; NL177142B; SE434094B; SE7906235L; NL7900519A; SU1074419A3; FR2431728B1; IT7825988A0; GB2026090B; US4289106A; BE872184A; JPS5517693A; DE2848174C2; GB2026090A

Description

Dr. Max Schneider t Dr. Alfred Eitel ^m Q , Ernst Czowalla agtis Pat®mtaini wiäD te Peter Matschkur d

28A817A 85 Nürnberg 106, den 6. November 1978

" KönigstraBe 1 (Museumsbrücke)

Femsprech-Sammel-Nr. 203931

Parkhaus Katharlnenhof Parkhaus Adlerstraße

diess. Nr. 29 443 - 26/Bae

Pletro Parietti, Via Emilia Pavese 120, Piacenza/Italien

"Druckregler für den Treibstoff, insbesondere bei Verbrennungsmotoren"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckregler für Treibstoff, insbesondere zur Verwendung bei Verbrennungsmotoren.

Die Erfordernisse der Druckregelung, insbesondere bei Verbrennungsiaotoren, sind allgemein bekannt. Solche Regler müssen ein sofortiges Speisen des Motors beim Anlassen, d.h. bei geringem Saugäruck, gewährleisten. Ist der Motor hingegen in Betrieb, soll sich die Regelung des Druckes und demnach die Speisung des Motors weitgehend unmittelbar den BelastungsSchwankungen, denen der Motor unterworfen ist, anpassen.

Durch die Erfindung wird ein Druckregler geschaffen, der diesen Anforderungen sowie den Besonderheiten bei einer überbelastung des Motors, gerecht wird, was vor allem bei Fahrzeugmotoren von

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Deutsche Bank A. Q. Nürnberg Nr. 330686, BLZ 76070012 - Hypobank Nürnberg Nr. 1560274501, BLZ76020214 Postscheck-Konto: Amt Nürnberg Nr. 383 05-855 - Drahtanschrift: Norispatent

großer Bedeutung ist.

Der erfindungsgemäße Druckregler gestattet insbesondere ein rasches und gefahrloses Anlassen von Verbrennungsmotoren, auch unter unvorteilhaften Bedingungen, da der Regler eine rasche Veränderung des Verbrennungsgemisches entsprechend den jeweiligen Belastungsänderungen des Motors herbeizuführen in der Lage ist.

Der erfindungsgemäße Regler, dessen zwischen der Druckquelle und dem Verbraucher angeordnetes Drosselorgan von einer auf den Druck des Verbrauchers ansprechenden Membran betätigt wird, zeichnet sich durch eine weitere Membran aus, die sowohl auf den in dem Verbraucher herrschenden Druck anspricht, als auch das Drosselorgan in der Verbindung zwischen den von den Membranen begrenzten und mittels einer Leitung von großem Querschnitt mit dem Verbraucher verbundenen Kammern betätigt, wobei zumindest eine Düse den Treibstoff unmittelbar in die durch die weitere Membran begrenzte Kammer einleitet, die mit der einen großen Querschnitt aufweisenden Leitung verbunden ist.

Im Hinblick auf den Verwendungszweck des Druckreglers insbesondere zur Speisung von Verbrennungsmotoren bei Fahrzeugen, weist dieser Druckregler eine Anzahl von Absperrorganen zur Einstellung der Düse oder Düsen auf. Diese Absperrorgane stehen in Abhängigkeit von dem Verbrennungsmotor, um ein leichtes Anlassen des Motors ggf. auch unter Belastung zu gewährleisten, da es so möglich ist,

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das Treibstoffgemisch bereits im voraus zuzuführen.

Die Erfindung ermöglicht die Speisung eines Verbrennungsmotors mit Treibstoff, wobei die vorhergehende oder die simultane Zuführung des Treibstoffs zum Anlassen selbsttätig zugleich mit dem Anlassen des Motors erfolgt. In einem solchen Fall erfolgt die Betätigung der Sperrorgane seitens des Verbrennungsmotors mittels beispielsweise tachometrischer, pneumatischer, elektromechanischer oder elektronischer Steuerungsorgane, insbesondere bei Vorhandensein einer elektrischen od.dgl. Zündung.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen schematischen, lotrechten Schnitt durch den Druckregler;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ausführungsform des Drosselorgans zur Steuerung der Lieferung von Treibstoffgemisch an den Verbraucher und

Fig. 3 das elektrische Schaltbild einer Anordnung mit dem erfindungsgemäßen Regler bei einem Verbrennungsmotor mit elektrischer Zündung.

Der dargestellte Druckregler besteht aus einem Metallgehäuse 10 mit einander entgegengesetzten Ausnehmungen, die je einen Ver-

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schlußdeckel 11 u. 12 aufweisen, welche zugleich je eine Membran 14 u. 16 halten. Auf diese Weise sind in dem Gehäuse 10 zwei Paare von entgegengesetzten pneumatischen Kammern begrenzt. Die elementaren Kammern A1 und A2 des ersten Paares sind durch die Membran 14 voneinander getrennt, und die elementaren Kammern A3 u. A4 durch die weitere Membran 16. Die beiden Kammern A2 u. A3 sind durch eine Leitung 20 von großem Querschnitt miteinander verbunden, die mittels eines trichterförmigen Anschlußstückes 22 in die Kammer A3 einmündet. Der Rand des Anschlußstückes verläuft parallel zur der zweiten Membran 16 und befindet sich dicht an dieser. Der Rand ist fest mit einem Flansch oder Teller 24 verbunden, der ebenfalls etwa parallel mit der Membran 16 verläuft und eine permanente Verformung der Membran im Laufe ihrer Bewegungen vermeidet. In dem dargestellten Fall bildet diese Membran 16 zusammen mit dem Rand des Anschlußstückes 22 ein Sperr- oder Drosselorgan in der Verbindung zwischen den beiden Kammern A2 und A3.

Die Kammer A1 steht über öffnungen 25 in dem Deckel 11 mit der Umgebung in Verbindung. Hingegen schließt sich die Kammer A4 mittels eines Anschlusses 26 an dem Deckel 12 an die Saugleitung des Verbrennungsmotors an und zwar derart, daß sich in der Kammer A4 ein Druck bildet, der sich von dem in der Kammer A3 vorherrschenden Druck unterscheidet. Beispielsweise ist es möglich, den Anschluß unterhalb des in die Saugleitung eingefügten Luftfilters mit der Saugleitung zu verbinden.

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Die Kammer A3 steht über einen Anschluß 30^ dessen Querschnitt vergleichsweise zur maximalen Menge des aus der Kammer A3 aus= strömenden Gemisches sehr weit istρ mit der Ansaugleitung bzw. mit der Speiseleitung des Verbrennungsmotors in Verbindung, um in der Kammer A3 einen Druck aufzubauen, der dem effektiven Druck im wesentlichen entspricht, wobei die Belastungsverluste und der Druckabfall reduziert werden. Über eine Leitung 32 steht die Kammer A3 mit der in dem Gehäuse 10 ausgebildeten Kammer A5 in Verbindung. In dieser Kammer A5 ist das Drosselorgang des Druckreglers vorgesehen, das eine Düse 34 aufweist, die ihrerseits über eine Kammer 36 und einen Anschluß 38 mit der Treibstoff quelle in Verbindung steht. Die Öffnungsweite der Düse 34 wird von einem Sperrorgan 40 gesteuert, das mittels eines Gelenkes 42 an einem Hebel 44 befestigt ist, der seinerseits mittels eines Zapfens 45 an den Wänden der Kammer A5 gelagert ist. Der Hebel wird von einer Feder 46 beeinflußt, deren Wirkung das Sperrorgan 40 mit dem entsprechenden Sitz in Eingriff bringt, der seinerseits aus dem Rand der Düsenöffnung 34 besteht. Das Ende des Hebels 44 wirkt mit einem Zapfen 50 zusammen, der in einer Führung innerhalb der Wand der Kammer A5 gleitet und mittels einer Scheibe 52 mit der Membran 14 in Verbindung steht. Auf diese Weise werden die durch die Druckveränderungen in der Kammer A2 hervorgerufenen Bewegungen der Membran 14 mittels des Hebels 44 auf das Sperrorgan 40 zur Steuerung der Treibstoffzufuhr in die Saugleitung 30 übertragen.

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Auch die Kammer 36 für das mit Druck beaufschlagte Gemisch ist mittels einer Leitung 54 mit einer Kammer 56 in dem Gehäuse 10

, ein verbunden, in der sich gleitend ein'Sperrorgan bildendes Ventil bewegt, das durch eine Feder 60 gegen den Sitz in Eingriff steht. Die Kammer 56 steht über das Sperrorgan 58 mit einer zweiten Kammer 62 in Verbindung, die eine Düse 64 aufweist, deren Mündung etwa in der Achse der Leitung 20 liegt und mit der Öffnung einer Leitung 66 fluchtet. Diese Leitung 66 verbindet die Leitung 20 mit der Kammer A3. Die Kammer 62 ist über eine zweite Düse 68, deren lichte Durchlaßweite mittels einer Schraube eingestellt werden kann, mit einer Leitung 72 und durch diese mit der Kammer A5 verbunden, was der Ergänzung der Treibstoffzuführung insbesondere beim Anlassen oder bei übermäßigen Belastungen des Motors dient.

An dem Sperrorgan oder Ventil 58 ist ein Stift 74 befestigt, durch dessen Betätigung seitens des Benutzers Treibstoffgemisch zugeführt werden kann. Insbesondere bedient man sich des Organs 58 unmittelbar vor der Inbetriebnahme. In dem speziellen Fall eines Verbrennungsmotors kann das Steuerungsorgan des Ventils 58 mittels druckstatischeiPilittel, die auf die Druckveränderungen in der Saugleitung des Motors ansprechen, oder mittels eines tachometrischen Elements, welches auf die Geschwindigkeit des Motors reagiert, oder aber mittels eines mit der Zündung verbundenen elektrischen Organs, betätigt werden. Eine solche Anordnung erleichtert das Anlassen des Motors,selbst unter Belastung. In diesem Fall wird zu-

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erst das Ventil 58 geöffnet, welches normalerweise mittels der Feder 60 geschlossen bleibt, und der Treibstoff gelangt aus der Kanuner 62 und durch die Düsen 64 und 63 in die Saugleitung 30, worauf der Motor anläuft, unmittelbar nach der Inbetriebsetzung des Motors beginnt dieser, das Brenngemisch anzusaugen, worauf das Sperrorgan 40 öffnet und dadurch die Gemischzufuhr andauert.

In Fig. 2 der Zeichnung ist der empfindlichste und wesentliche Bestandteil des Reglers, das Drosselorgan 30,40, in einer vorteilhaften Ausfuhrungsform dargestellt. Die Düse 34 weist einen Ansatz 80 auf, der zur Einregelung auf einen entsprechenden
rohrförmigen Stutzen 82 aufgeschraubt ist, der mit dem Gehäuse des Druckreglers fest verbunden ist. Der Stutzen 82 trägt eine Gabel 84, deren mittiges Ende 86 einen Stopfen 88 trägt und gelocht und geriffelt ist. Der Stopfen 88 ist hohl und enthält,
unter Schwingungsmöglichkeit, einen kleinen Anschlag 90 für eine Schraubenfeder 92, deren freies Ende mit dem Sperrorgan 40 in
Eingriff steht, das mit der Düse 34 zusammenwirkt. In dem dargestellten Fall ist das Sperrorgan 40 ein zylinderförmiges Klötzchen, welches an seinem äußeren Umfang eine Riffelung 94 aufweist. Mit der Biegung des Winkelhebels 96 wirkt ein Dorn 45 zusammen, der von den Armen einer Gabel 98 festgehalten wird, die in fester
Verbindung mit dem Ende der Gabel 84 steht. Diese Anordnung dient dem Auswuchten des Hebels unter einem gewissen Freiheitsgrad, und zwar in solcher Weise, daß die Verschiebungen des Hebels 44
keinerlei Beanspruchungen des Ventils 40 verursachen, welches sich

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gleichmäßig an dem Rand der Düse 34 abstützt. Die Verstellung des Hebels 96 im Sinne des Pfeiles X bewirkt eine Verschiebung des Sperrorgans 40 entgegen der Wirkung der Feder 92 zur Bildung eines Schlitzes von konstanter Weite mit dem Rand der Düse 34, durch welchen das Gemisch in die Kammer A5 strömt.

Die funktioneilen Merkmale des Druckreglers werden mit Bezugnahme auf das elektrische Schaltbild der Fig. 3 erläutert, das sich auf die Speisung eines Verbrennungsmotors mit Treibstoff mittels des vorbeschriebenen Druckverminderers bezieht. Das B ist die Zündspule, die in bekannter Art und Weise mittels des Hochspannungsleiters B1 mit der Zündkerze in Verbindung steht. Der Ausgang des elektronischen Verzögerers K ist mit der Wicklung C eines Elektromagneten verbunden, dessen Anker E in Wirkverbindung mit dem Stift 74 des Ventils 58 steht. Die Speisung des Verzögerers wird von einem Schalter D überwacht, der im Falle eines Kraftfahrzeugmotors aus dem Schalter für den Anlasser und die Zündung besteht. Der Schluß des Schalters D polarisiert einen ersten Transistor T1, dessen Basis - beispielsweise mit einer induktiven oder kapazitiven Kopplung F - mit der Hochspannungszuleitung B1 des Zündverteilers B für die Zündung in Verbindung steht. Der Emitter des Transistors T1 ist mittels eines Widerstands. R2 mit weiteren Transistoren T2 und T.3 verbunden, die, zusammen mit anderen Komponenten, die Speisung der Wicklung des vorgenannten Elektromagneten C steuern. Dadurch wird der Elektromagnet C in einer vorbestimmten Zeitspanne, noch vor der Inbetriebnahme des Zündverteilers B, bzw. noch bevor der Motor angefahren ist, eingespeist, und

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daraufhin wird der Elektromagnet durch Einwirkung des Kreises K weiter erregt.

Zum Anlassen des Motors wird zuerst der Schalter D zur Inbetriebnahme des Verzögerers betätigt, so daß die Transistoren T2 u. T3 den Elektromagneten C während einer bestimmten Zeitdauer speisen _r beispielsweise zwei Sekunden lang. Der Treibstoff gelangt aus der Kammer 56 zu den Düsen 64 und 68 und in die Kammern A3 u. A5 und schließlich in die Ansaugleitung des Motors. Der angelassene Motor läuft weiter, da die hohe Spannung über die induktive und/oder kapazitive Kopplung F den Transistor T1 betätigt, der den Speisekreis für den Elektromagneten C nach Abstellung des Verzögerers geschlossen hält.

Bei normaler Arbeit des Motors bildet sich ein gewisser Unterdruck in der Kammer A3, der sich über die Leitung 20 in die Kammer A2 fortsetzt und mittels der Verformung der Membran 14 eine proportionale Öffnung des Sperrorgans 40 bewirkt. Das aus der Düse 34 herausströmende Gemisch und das aus dem Ventil 68 austretende schaffen in der Kammer A5 einen gewissen Druck, mittels dessen der dosierte Treibstoff durch die Leitung 32 gelangt. Der Strom des aus der Düse 64 austretenden Treibstoffs gelangt durch die achsgleiche Leitung 66 in die Leitung 20 und ruft in der Kammer A2 einen gewissen Unterdruck hervor, der den Treibstoffstrom aus der Düse 34 vermehrt. Andererseits beaufschlagt der aus der Düse 64 aus-tretende Strom in der Leitung 20 auch die Membran 16. Der Strom wird zwischen der Leitung 20 und der Kammer A3 mehr

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oder weniger aufgeteilt. Die Verformung der Membran 16 ergibt sich durch den Unterschied zwischen den Drücken in den Kammern A3 u. A4, die wiederum den Drücken entsprechen, die in der Saugleitung bzw. oberhalb und unterhalb des Luftfilters vorhanden sind. Es entstehen daher die besten Bedingungen zur Speisung des Motors in dem Sinne, daß dieser selbst bei plötzlicher Überlastung unmittelbar reagiert und zwar proportional zu der überlastung, wobei, sobald die Überlastung endet, die normalen Verhältnisse wieder hergestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

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.) Druckregler für Treibstoff, insbesondere zur Verwendung bei Verbrennungsmotoren, deren zwischen der Treibstoffquelle und dem Verbraucher eingefügtes Drosselorgan von einer auf den im Verbraucher herrschenden Druck ansprechenden Membran betätigt wird, gekennzeichnet durch eine zweite Membran (16), die sowohl auf den in dem Verbraucher herrschenden Druck anspricht, als auch das Drosselorgan (16-22) in der Verbindung zwischen den von den Membranen (14,16) begrenzten und über eine Leitung (30) von großem Querschnitt mit dem Verbraucher in Verbindung stehenden Kammern (A2, A3) betätigt, wobei zumindest eine Düse (64) Treibstoff unmittelbar in die Kammer (A3) einleitet, welche die zweite Membran (16) aufweist und mit der anderen Kammer (A2) über eine Leitung (20) von großem Querschnitt in Verbindung steht.
2. Drurckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (34-40) in einer einen großen Querschnitt aufweisenden Kammer (A5) angeordnet ist, die den Druckminderer mit dem Verbraucher verbindet.

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3. Druckregler nach den Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Düse (68) mit Regelorgan (70) zum Einspeisen von Treibstoff in die Kammer (A5) zusätzlich zu dem über das Drosselorgan (34-40) in der Kammer (A5) zugeführten Treibstoff.
4. Druckregler nach den Ansprüchen 1 bis 3_f gekennzeichnet durch eine Leitung (20) zur gegenseitigen Verbindung der durch zwei Membranen(14 u. 16) begrenzten Kammern (A2 u. A3) und die an der zweiten Membran (16) mit einer trichterförmigen Öffnung

(22) endet, mit deren Rand die Membran (16) zur Veränderung des Durchgangs zwischen den beiden Kammern in Abhängigkeit von dem in dem Verbraucher herrschenden Druck zusammenwirkt.
5. Druckregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des trichterförmigen Mundstücks (22) einen Flansch (24) zur Begrenzung der Verformung der zweiten Membran (16) aufweist.
6. Druckregler nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kammer (A3) der zweiten Membran (16) verbundene Düse (64) in die die beiden Kammern (A2, A3) verbindende Leitung (20) einmündet, wobei die Öffnung der Düse 64 axial mit einer Leitung (66) fluchtet, die die Verbindungsleitung (20) mit der Kammer (A3) der zweiten Membran (16) derart verbindet, daß das aus der Düse (64) ausströmende Gemisch einen Unterdruck in der ersten Leitung bewirkt.

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7. Druckregler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dasDrosselorgan (34,40) einen Verschlußkörper (40) aufweist, dessen äußerer Umfang mit einer Riffelung (94) versehen ist, die zum Eingriff in eine Schwingbewegung gestattender Weise in die Arme einer Gabel (95) dient, die mit einem Hebel (44) fest verbunden ist, dessen freies Ende in Wirkungsverbindung mit der Membran (14) steht, wobei der Verschlußkörper (40) zur Steuerung der Strömungsmenge mit einer Düse (34) zusammenwirkt, und das eine Ende einer zum Verschlußmundstück gleichachsigen Feder (92) hält, die dieses Verschlußmundstück mit der Öffnung der Düse in Eingriff bringt.
8. Druckregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (92) zur Gewährleistung einer achsengleichen und parallelen Ausrichtung der zwei Dichtungsflächen des Ventilkörpers (40) und der Düse (34) an ihrem anderen Ende von einem gelenkig an dem Boden eines Deckels (88) angeordneten Element (90) gehalten ist.
9. Druckregler nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbaren Düsen (64,68), die unmittelbar von dem Treibstoff gespeist werden, in eine Kammer (62) einmünden, die mit einer Treibstoffquelle (38) in Verbindung steht und zwar mittels eines federnden Sperrorgans (60) und überwacht durch die Betriebsbedingungen des Verbrauchers.

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10. Druckregler nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (A4), die der Kammer (A3) der zweiten Membran (16) entgegengesetzt ist, dicht geschlossen ist und durch Anschlüsse (26,30) mit dem Verbraucher verbunden ist.
11. Vorrichtung zur Speisung von Verbrennungsmotoren mit Treibstoff unter Verwendung des Druckreglers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan (C), das zumindest auf eine der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors anspricht, wie z.B. die Drehzahl und/oder der Speisedruck und/oder die Ingangsetzung der Speiseorgane des Motors, und das wirksam mit dem Sperrorgan (58) des Reglers verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (C) des Sperrorgans (58) einem Verzögerer zugeordnet ist, der unmittelbar vor dem Anlasser des Motors in Betrieb gesetzt wird, um dadurch eine vollständige Speisung des Motors zu gestatten, sobald dieser angelassen wird.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, insbesondere für Verbrennungsmotoren mit einer elektrischen Zündung, gekennzeichnet durch zumindest eine der Zündvorrichtung (B) für den Motor beigeordnete, induktive und/oder kapazitive Kopplung (F) zur Erregung eines Elektromagneten (C) über Relais derart, daß bei Betrieb des Motors das Sperrorgan (58) zum

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Speisen von zumindest einer der Düsen (64,68) des Verminderers offengehalten wird.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13, gekennzeichnet durch Leitungen zur pneumatischen Verbindung der von der zweiten Membran (16) begrenzten Kammer (A4) des Druckleiters mit der Saugleitung des Motors unterhalb des Luftfilters,

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