DE2854988A1

DE2854988A1 - Einrichtung zur kontinuierlichen einspritzung eines aus kraftstoff und luft bestehenden gemisches in die ansaugleitung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2854988A1
Application number: DE19782854988
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dr Ing Emmenthal; Otto Ing Grad Schaefer; Rudolf-Helmut Strozyk
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1980-07-10
Also published as: US4414944A; JPS5590735U; DE2854988C2

Description

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 2655
-We-ja

Einrichtung zur kontinuierlichen Einspritzung eines aus Kraftstoff und Luft bestehenden Gemisches in. die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur kontinuierlichen Einspritzung eines aus Kraftstoff und Luft bestehenden Gemisches in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine mit einem von der engsten Stelle einer in der Ansaugleitung vor einer willkürlich verstellbaren Drosselklappe eingeschalteten Vehturianordnung einen Teilluftstrom abzweigenden Luftführungskanal, einer diesen Kanal bei Belastung im wesentlichen in Abhängigkeit von der in den Kanal anstehenden Druckdifferenz Kraftstoffzuführenden Hauptkraftstoffzumeßvorrichtung, einer Leerlaufkraftstoffzumeßvorrichtung, die aus einer Düse eine unter einem konstanten Vordruck stehende Leerlaufkraftstoffmenge austreten läßt, sowie mit einer das Gemisch aus Luft und zugemessenem Kraftstoff zu den Einspritzstellen in den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Ansaugrohren fördernden Pumpe.

Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Bauart ist beispielsweise in der Patentanmeldung P 27 38 992.0 beschrieben Worden.

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Vorsitzender Vorstand: Toni Schmücker, Vorsitzender ■ Horst Backsmann · Prol. Dr. techn. Ernst Fialo · Dr. jur. Peter Frerk

des Aufsichtsrats: Günter Hartwich · Horst Münzner · Dr. rer. pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Ptol. Dr. rer. pol. Friedrich Thomoe

Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolliburg HRB

Der Vorteil einer derartigen Einspritzeinrichtung besteht darin, daß durch die Vermischung des Kraftstoffes mit einer Teilmenge der angesaugten Luft vor der Einspritzung in den Hauptluftstrom zum einen eine wirkungsvolle Aufbereitung des Kraftstoffes erreicht wird und zum anderen die bei der reinen Flüssigkeitseinspritzung, besonders bei kleinen Einspritzmengen, sich ergebenden Schwierigkeiten einer exakten Zumessung und ausreichenden Versprühung weitgehend vermieden werden. Solche Einspritzeinrichtungen weisen im allgemeinen neben einem den Kraftstoff zwischen Teillast und Vollastzustand lastabhängig, nämlich in Abhängigkeit vom Druck , an der engsten Stelle der Venturianordnung, zuführenden Hauptkraftstoff zumeßsystem noch ein besonderes, nur im Leerlauf wirksames Leerlaufkraftstoffzumeßsystem auf. Schwierigkeiten ergeben sich bei solchen Einspritzsystemen vor allem im sogenannten Übergangsbereich, wenn von dem Leerlaufkraftstoffzumeßsystem auf das Hauptkraftstoff zumeßsystem übergegangen werden soll. Da bei niedrigen Lasten und dementsprechend niedrigen Luftdurchsatzmengen das von der Venturianordnung erzeugte Drucksignal sehr schwach ist, ergibt sich in diesen Lastbereichen eine zu gering zugemessene Kraftstoffmenge, so daß, um ein befriedigendes Laufverhalten der Brennkraftmaschine zu erreiche^, eine zusätzliche Kraftstoffanfettung vorgenommen werden muß.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der eingangs genannten Bauart auf möglichst einfache Weise eine Verbesserung des Übergangsverhaltens durch entsprechend angepaßte Änderung der Fließkurve, das heißt des Verlaufs des Verhältnisses von Luftdurchsatz zu Kraftstoffdurchsatz über dem Luftdurchsatz, zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß der Leerlauikraftstoffzumeßvorrichtung bei niedrigen Teillasten der Brennkraftmaschin? durch TJnterdruckbeaufschlaguig im Bereich der Austrittsöffnung eine zusätzliche Kraftstoffmengsentnehmbar ist.Dadurch, daß gemäß der Erfindung der zur Anfettung des Gemisches im übergangsbereich erforderliche Kraftstoff dem Leerlaufkraftstoffzumeßsystem

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durch Unterdruckbeaufschlagung dessen Kraftstoffaustrittsdüse erreicht wird, kann eine gewünschte Änderung der Fließkurve im unteren Teillastbereich ohne Veränderung des in der Venturianordnung erzeugten Steuerdrucks der Hauptkraftstoffzumeßvörrichtung erzielt werden.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine der Austrittsöffnung der Leerlaufkraftstoffzumeßvorrichtung zugeordnete Belüftungsleitung mit einer zumindest zeitweise Unterdruck führenden Stelle der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine verbunden ist. Zweckmäßigerweise wird dazu die Belüftungsleitung mit wenigstens einer Übergangsbohrung verbunden, die derart im Schwenkbereich der Drosselklappe angeordnet ist, daß sie bei geschlossener Drosselklappe von dem stromab der Drosselklappe liegenden, mit Unterdruck beaufschlagten Saugrohrteil abgesperrt, dagegen bei wenigstens teilweiser Öffnung der Drosselklappe mit diesem Saugrohrteil verbunden ist.

Um den auf diese Weise dem Leerlaufkraftstoffzumeßsystem zugeführten Steuerdruck in gewünschter Weise anpassen zu können, können in der Verbindungsleitung zwischen der Belüftungsleitung und der Übergangsbohrung eine Kalibrierdüse angeordnet sein und zusätzlich kann die Belüftungsleitung über eine Luftkorrekturdüse mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Eine zusätzliche temperaturabhängige Anpassung des Steuerdruckes und damit der Kraftstoffzumessung im Ubergangsbereich wird gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch erreicht, daß die Belüftungsleitung über eine weitere Verbindungsleitung mit einer Atmosphärendruck führenden Stelle des Saugrohres in Verbindung steht und daß in dieser zweiten Verbindungsleitung ein temperaturabhängig steuerbares Drosselorgan eingeschaltet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei ist mit 1 eine Ansaugleitung einer hier nicht weiter gezeigten gemischverdichtenden Brennkraftmaschine (Otto-Motor) bezeichnet, in

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der vor einer willkürlich, beispielsweise durch Betätigung eines Fahrpedals, verstellbaren Drosselklappe 2 eine Venturianordnung 3 eingeschaltet ist. An der engsten Stelle dieser Venturianordnung 3zweigt ein Luftführungskanal 4 ab, über den eine Teilmenge der die Ansaugleitung 1 durchströmenden Luftmenge abgenommen und einem Mischraum 5 zugeführt wird. In diesen Mischraum mündet die Austrittsöffnung eines Hauptkraftstoffzumeßsystems 6 ein, das in Abhängigkeit von dem an der engsten Stelle der Venturianordnung 3 abgenommenen Unterdruck den zwischen Teillast und Vollast benötigten Kraftstoff zumißt. Der Mischraum 5 ist über

.Querschnitts- „ . „ .. „._,_. ^

eine/verengung 5aund eine Saugleitung 7 mit einer Pumpe 8 verbunden, die das Gemisch aus Luft und zugemessenem Kraftstoff über einen Verteiler 9 und den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnete Einspritzleitungen 10 zu den Einspritzstellen fördert, die in den den einzelnen Zylindern zugeordneten Saugrohren unmittelbar vor den Einlaßventilen liegen. Wie in der älteren Anmeldung P 27 38 992.O beschrieben wurde, ergibt sich durch die Förderung und Einspritzung eines Gemisches aus Kraftstoff und Luft eine günstige Aufbereitung des Kraftstoffes noch vor seiner Einspritzung sowie gleichzeitig eine bessere Versprühung der zugemessenen Kraftstoffmenge auch bei geringen Kraftstoffmengen.

Während der für den Betrieb der Brennkraftmaschine zwischen dem Teillastbereich und dem Vollastzustand benötigte Kraftstoff im wesentlichen von dem Hauptkraftstoffzumeßsystem 6 zugemessen wird, kommt im Leerlauf der Brennkraftmaschine ein mit 11 bezeichnetes Leerlaufkraftstoffzumeßsystem zur Wirkung. Dabei tritt aus einer Austrittsöffnung 12b eine unter einem konstanten Vordruck stehende und an einer Düse 12a zugemessene Kraftstoff menge in eine Belüftungsleitung 13» die über eine LeitungsVerengung I4 mit der Ansaugleitung 7 der Förderpumpe 8 verbunden ist. Im Leerlauf ist diese Belüftungsleitung 13 über eine Verbindungsleitung 18a, und eine zweite Verbindungsleitung 15 mit einer Stelle der Ansaugleitung 1 verbunden, die stromaufwärts der in diesem Zustand im wesentlichen geschlossenen Drosselklappe 2 liegt. Eine Einstellschraube 16 dient zur Einstellung der Leerlaufluitmenge.

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TJm nvm dieses Leerlaufkraftstoffzumeßsystem auch zur Kraftstoffanfettung im Übergangsbereich, das heißt bei niedrigen Teillasten zur Erhöhung der in diesen Bereichen von der Hauptkraftstoffzumeßvorrichtung 6 nur unzureichend zugemessenen Kraftstoff menge zu nutzen, ist die Verbindungsleitung 18a über eine weitere Verbindungsleitung 18b mit wenigstens einer Übergangsbohrung 17 im Schwenkbereich der Drosselklappe 2 verbunden. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Übergangsbohrungen vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie bei geschlossener Drosselklappe von dem stromab der Drosselklappe liegenden, dann mit Unterdruck beaufschlagten Saugrohrteil abgesperrt, dagegen bei wenigstens teilweiser Öffnung der Drosselklappe mit diesem Saugrohrteil verbunden sind. Auf diese Weise erfolgt bei geringen Öffnungswinkeln der Drosselklappe über die Übergangsbohrungen und die Verbindungsleitungen 18a und 18b eine Unterdruckbeaufschlagung der Belüftungsleitung 13» so daß an der Austrittsöffnung 12b des Leerlaufkraftstoffzumeßsystems 11 ein die Menge des austretenden Kraftstoffs erhöhender Unterdruck ansteht. Dieser Unterdruck kann dabei durch entsprechende Auslegung der Übergangsbohrungen 17» bzw. einer in der Verbindungsleitung 18a angeordneten Kalibrierdüse 19 sowie einer die Belüftungsleitung 13 mit der Atmosphäre verbindenden Luftkorrekturdüse 20 so eingestellt werden, daß der zur Anpassung der Fließkurve erforderliche Kiäftstoffmehrbedarf von dem Leerlaufkraftstoffzumeßsystem 11 bereitgestellt wird.

Um schließlich noch eine temperaturabhängige Anpassung dieses Steuerdrucks und damit der zugemessenen Kraftstoffmenge im Übergangsbereich zu erzielen, ist die Belüftungsleitung 13 noch über eine weitere Verbindungsleitung 21 mit einer Atmosphärendruck führenden Stelle des Saugrohres 1 verbunden. In dieser weiteren Verbindungsleitung 21 ist dann ein temperaturabhängig steuerbares Drosselorgan 2? eingeschaltet, das beispielsweise im kalten Zustand der Brennkraftmaschine diese Verbindungsleitung 21 absperrt und mit ansteigender Motortemperatur zunehmend öffnet, so daß die im Übergangsbereich vorgenommene Unterdruckbeaufschlagung der Belüftungsleitung mit steigender Motortemperatur abgebaut wird und folglich die zusätzlich zugemessene Kraftstoff menge fällt. Das Drosselorgan 22 könnte dazu beispielsweise durch einen von dem Kühlwasser der Brennkraftmaschine beaufschlagten thermpstatischen Antrieb betätigt sein.

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Leerseite

Claims

VOLKSWÄGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

5180 Volfsburg

Unsere Zeichen: K 2655
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ANSPRÜCHE

¹ Einrichtung zur kontinuierlichen Einspritzung eines aus Kraftstoff und Luft bestehenden Gemisches in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine mit einem von der engsten Stelle einer in der Ansaugleitung vor einer willkürlich verstellbaren Drosselklappe eingeschalteten Venturianordnung einen Teilluftstrom abzweigenden Luftführungskanal, einer diesem Kanal bei Belastung im wesentlichen in Abhängigkeit von der in den Kanal anstehenden . Druckdifferenz Kraftstoffzuführenden Hauptkraftstoffzumeßvorrichtung, einer Leerlaufkraftstoffzumeßvorrichtung, die aus einer Düse eine unter einem konstanten Vordruck stehende Leerlaufkraftstoffmenge austreten läßt, sowie mit einer das Gemisch aus Luft und zugemessenem Kraftstoff zu den Einspritzstellen in den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Ansaugrohren fördernden Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufkraftstoffzumeßvorrichtung (11) bei niedrigen Teillasten der Brennkraftmaschine durch Dhterdruckbeaufschlagung im Bereich der Austrittsöffnung (12b) eine zusätzliche Kraftstoffmenge entnehmbar ist.

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Vorsitzender Votsland: Toni Sctimücfcer, Vorsitzender · Horst Backsmann -PrOt₁OMeUIn-EmStFIaIe · Or. jur. Peter Fferk

des Aufstchtsrals: Günter Hartwich · Horst Münzner ■ Dr. rer. pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Pro). Di. rer. pol. Friedrich Thomee

Hans Birnbaum - Sitz der Gesellschaft: WoHsburg Amtsgericht Wolfjburg HRB
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Austrittsöffnung (I2b) der Leerlaufkraftstoffzumeßvorrichtung (11) zugeordnete Belüftungsleitung (1J) mit einer zumindest zeitweise Unterdruck führenden Stelle (17) der Ansaugleitung (1) der Brennkraftmaschine verbunden ist.
3· Einrichtung nach Anspruch|2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (1.5) mit wenigstens einer Übergangs bohrung (17) verbunden ist, die derart im Schwenkbereich der Drosselklappe von dem stromabwärts der Drosselklappe liegenden mit Unterdruck beaufschlagten Saugrohrteil abgesperrt, dagegen bei wenigstens teilweiser Öffnung der Drosselklappe mit diesem Saugrohrteil verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (14> 18) zwischen der Belüftungsleitung (13) und der Ubergangsbohrung (I7) eine Kalibrierdüse (19) angeordnet ist.
5· Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (13) über eine Luftkorrekturdüse (20) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (13) über eine weitere Verbindungsleitung (21) mit einer Atmosphärendruck führenden Stelle des Saugrohres (1) in Verbindung steht und daß in dieser weiteren Verbindungsleitung ein temperaturabhängig steuerbares Drosselorgan (22) eingeschaltet ist.

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