DE2910275A1

DE2910275A1 - Kraftstoffzufuehrungseinrichtung

Info

Publication number: DE2910275A1
Application number: DE19792910275
Authority: DE
Inventors: Mitsumasa Inoue; Yoshihisa Kawamura; Masaaki Saito
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1979-10-18
Also published as: JPS597027B2; GB2017208A; US4253441A; GB2017208B; JPS54124118A

Description

PATENTANWÄLTE A. *3RÜNECKER

H. KINKELDEY

DR-IMS.

ER-IHC-

K. SCHUMANN

OR ΒΘΙNXC- OW.-WVS

P. H. JAKOS

□«.-ING.

G. BEZOLD

Dft BBl Μ«:-ΟΛ,-Οβί.

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

Kraftstoffzuführungseinrichtung

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Kraftstoff zuf übungseinrichtung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern und insbesondere auf eine Verbesserung bei einer Ein-Stellen-Kraftstoffeinsprxtzanlage, wobei mindestens eine Treibstoffeinspritzeinrichtung in einem Ansaugkanal stromaufwärts vom Steigrohrabschnitt eines Ansaugkrümmers angeordnet ist, um Treibstoff einzuspritzen, der auf mehrere Motorzylinder verteilt werden soll~

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TELEFON (OSO) 20 38 63 TELEX OS-2B3B3 TELESRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Veisbrennungsmotor mit mehreren Zylindern vorzusehen, wobei eine hohe Motorleistung über verschiedenartige Motorbetriebsbereiche aufrechterhalten werden kann, und wobei die Emissionskontrolle des Motors verbessert wird.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern vorzusehen, wobei ein gleichförmiges Luft-Treibstoffgemisch mehrerei Motor— zylindern jeweils zugeführt werden kann.

Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte KraftstoffZuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern vorzusehen, welche die gleichförmige Verteilung des Kraftstoff s auf mehrere Motorzylinder verbessern kann, der von einer Kraftstoffeinspritzeinriehtung eingespritzt wird.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Kraftstoffzuführungseinrichtüng für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern vorzusehen, wobei die Zerstäubung der Kraftstoffeinspritzung von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung her verbessert Werden kann, wobei die Kraftstoffmenge, die an der Innenwandoberflache eines Änsaugkanals anhaften soll, gleichförmig gemacht wird. ■--"'-

Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte KraftstoffZuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern vorzusehen, welche mit einem Kraftstoffreflektor versehen ist, gegen den der Kraftstoff, der von einer Kraftstoffeinspritzeinriehtung bzw. -einspritzdüse eingespritzt wird, auftrifft, um reflektiert zu werden, wobei der

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— 1Ω —

Kraftstoffreflektor in einem Ansaugkanal zwischen einem Drosselventil und einem Steigrohrabschnitt eines Änsaugkrümmers angeordnet ist.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung liegt in einer KraftstoffZuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern, die einen Ansaugkanal umfaßt , der in seinem Inneren mit einem Drosselventil, einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, deren Düse im Ansaugkanal stromabwärts vom Drosselventil angeordnet ist, und einem Kraftstoffreflektor versehen ist, gegen den mindestens ein Teil des Kraftstoffs, der. von der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, auftrifft, um reflektiert zu werden, wobei der Kraftstoffreflektor gegenüber der Düsenspitze der Kraftstoffeinspritzeinrichtung derart angeordnet ist, daß die Kraftstoffverteilung auf mehrere Motorzylinder gleichmäßiger vorgenommen werden kann.

Andere Ziele, Merkmale und Vorzüge der erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführungseinrichtung werden aus der nachfolgenden Beschreibung noch näher ersichtlich, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wurde, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen Teilen und Elementen über alle Figuren hinweg zugeordnet sind, in denen: ■

Fig. 1A ein Diagramm ist, das die Veränderung des Luft-Treibstoffverhältnisses bei Gemischen zeigt, die sechs Zylindern jeweils zugeführt werden, und zwar in Fällen von Motoren, die in den . unten erwähnten Fig. 1B und 1C gezeigt sind,

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Fig. 1B eine schematisehe Draufsicht auf einen herkömmlichen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern ist,

Fig. 1C eine schematische Draufsicht auf einen anderen herkömmlichen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern ist,

Fig. 2 eine Ansicht eines Vertikalschnitts eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindurtgsgemäSen Kraftstoffzuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern ist,

Fig. 3 eine Ansicht eines Querschnitts ist, der in Richtung von Pfeilen im wesentlichen längs Linie III-III in Fig. 2 vorgenommen wurde und ein Beispiel einer Kraftstoffreflektorplatte umfaßt,

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Kraftstoffreflektorplatte in Fig. 3 ist, jedoch ein anderes Beispiel zeigt,

Fig. 5A eine Teilansicht eines vertikalen Querschnitts eines zweiten bevorzugten Ausführungsheispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführungseinrichtung ist und ein Kraftstoffreflektor-Gitterteil· umfaßt,

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Fig. 5B eine Vorderansicht des Kraftstoffreflektor-Gitterteils in Fig. 5A ist,

Fig. 6A die Ansicht eines Vertikalschnitts eines dritten bevorzugten Ausfüh— rungsbeispiels der erfindungsgemäßen KraftstoffZuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern ist und ein Drosselventil umfaßt, von dem ein Teil als Kraftstoff reflektorplatte dient,

Fig. 6B eine Vorderansicht des Drosselventils in Fig. 6A ist,

Fig. 7 die Ansicht eines Vertikalschnitts eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen KraftstoffZuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern ist, und

Fig. 8 eine Ansicht eines Vertikalschnitts eines fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen KraftstoffZuführungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern ist.

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Bei einer Ein-S teilen -Kraftstoff ein Spritzanlage, bei der Kraftstoff aus mindestens einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einen Ansaugkanal stromaufwärts bzw. vor dem Steigrohrabschnitt eines Ansaugkrümmers eingespritzt wird, ist die gleichförmige Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs auf jeden der mehreren Motorzylinder nach Kräften angestrebt worden. Dies liegt darin, daß die Ein-Stellen -Kraftstoffeinspritzanlage sich wesentlich von einer Kraftstoffeinspritzanlage unterscheidet, bei der mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen unmittelbar stromaufwärts von den jeweiligen Motorzylindern angeordnet sind, so daß jede Kraftstoffeinspritzeinrichtung so angeordnet ist, daß sie Kraftstoff in jeden Motorzylinder fördert.

Von Einsteilen-Kraftstoffeinspritzanlagen ist eine derart ausgeführt, daß eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung an einer Seite der Innenwandoberfläche des Ansaugkanals so angeordnet ist, daß sie der gegenüberliegenden Seite der Innenwandoberfläche zugewandt ist. .

Bei einer derartig aufgebauten Ein-Stel3_en-Kraf tstoffeinspritzanlage sind die folgenden Probleme aufgetreten: Ein beträchtlicher Teil des eingespritzten Kraftstoffs haftet unvermeidbar an der Innenwandoberfläche des Änsaugkanals. Dann wird der anhaftende Kraftstoff ein flüssiger Kraftstoffstrom, der an der. Innenwandoberfläche des Ansaugkanals entlangfließt und anschließend wird der Kraftstoffstrom in den Motorzylinder eingeleitet. Es ist allerdings schwierig, eine lineare"Strömung des Ansaugluftstroms im Ansaugkanal aufrechtzuerhalten, und deshalb neigt der Ansaugluftstrom dazu, eine Rotationsströmung zu werden. Durch die Wirkung einer derartigen Rotationsströmung der Ansaugluft strömt der oben erwähnte Kraftstoffstrom an der Innenwandoberfläche des Ansaugkanals und strömt dann konzentrisch in den Einlaßabschnitt in be-

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stimmte Ansaugkrümmer-Zweigrohre in Übereinstimmung mit der Richtung der oben erwähnten Rotationsströmung der Ansaugluft, wobei der Einlaßabschnitt nächst einem Abschnitt der Innenwandoberfläche des Änsaugkanals angeordnet ist, an der der von der Einspritzeinrichtung eingespritzte " Kraftstoff anhaftet. Als Ergebnis werden die Motorzylinder, die mit bestimmten Zweigrohren verbunden sind, mit Luft-Treibstoffgemischen beaufschlagt, die fetter sind als ein vorbestimmtes Niveau, und demzufolge werden notwendigerweise die verbleibenden Motorzylinder mit Luft-Treibstoffgemischen beaufschlagt, die magerer sind als das vorbestimmte Niveau.

Derartige Erscheinungen wurden experimentell nachgewiesen, wie das Diagramm in Fig. 1A zeigt, wobei die gestrichelte Kurve B die Luft-TreibstoffVerhältnisse von Gemischen anzeigt, die sechs Zylindern C. bis Cg im Fall eines Motors in Fig. 1B zugeführt werden, und eine ausgezogene Kurve C zeigt die Luft-TreibstoffVerhältnisse der Gemische an, die den sechs Zylindern C^ bis Cg im Fall des Motors der Fig. 1C zugeführt werden. Bei dem Motor, der in Fig. 1B gezeigt ist, wird die Ansaugluft in der Richtung eines Pfeiles N., im Änsaugkanal in Drehung versetzt, und der Kraftstoff wurde in der Richtung eines Pfeiles J derart eingespritzt, daß der eingespritzte Kraftstoff einem Abschnitt L der Innenwandoberfläche des Ansaugkanals anhaftet. Bei dem in Fig. 1C gezeigten Motor wird die Ansaugluft in Richtung eines Pfeiles N₂ im Ansaugkanal R in Drehung versetzt, und der Kraftstoff wird in der Richtung eines Pfeiles K derart eingespritzt, daß der eingespritzte Kraftstoff einem Abschnitt M der Innenwandoberfläche des Änsaugkanals anhaftet. In den Fig. 1B und 1C bezeichnen Bezugszeichen E und IM einen Motor bzw. einen

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Ansaugkrümmer. Das Diagramm in Fig. 1A wurde durch Experimente erhalten, die mit einer Motordrehzahl von 16OO min und bei voller Drosselöffnung durchgeführt wurden. Wie aus dem Diagramm der Fig. 1Ä ersichtlich ist, war die Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs nicht gleichförmig, und demzufolge konnten keine gleichförmigen Luft-Kraftstoffgemische in die Motorzylinder in einem Motor eingeleitet werden, der eine Anordnung- zeigt, wie sie in Fig. 1B und 1C gezeigt ist.

Im allgemeinen wird bei einem Motor, der mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausgestattet ist, die Kraftstoff einspritzmenge in Übereinstimmung mit der Ansaugluftmenge und der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen usw. zu dem Zweck der Emissionskontrolle und der Verbesserung der Motorleistung gesteuert. In Anbetracht dessen ist eine gleichförmige Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs, wie sie in Fig. 1A gezeigt ist, für solche Zwecke nicht geeignet. Eine derartige gleichförmige Verteilung tritt insbesondere bei einem Motorbetriebsbereich mit hoher Last auf, weil die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft bei einem Abschnitt des Ansaugkanals nahe dem Drosselventil verhältnismäßig niedrig ist. Dies unterstützt die Abnahme in .der Motorausgangsleistung und die Verschlechterung im Fahrverhalten. Zusätzlich ist eine verbesserte gleichförmige Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs bei einem Motorbetriebsbereich mit niedriger Last nach Kräften angestrebt, in welchem die Ansaug luftmenge verhält·*- nismäßig klein ist.

Angesichts der obenstehenden Gründe zieht die vor- . liegende Erfindung in Betracht, die Erscheinungen zu vermeiden, die bei einer herkömmlichen Kraftstoffeinspritzan-

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lage für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern auftreten, indem man einen Kraftstoffreflektor im Ansaugkanal zwischen einem Drosselventil und einem Steigrohrabschnitt des Ansaugkrümmers vorsieht/ wobei der Reflektor gegenüber der Düse einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung angeordnet ist, damit der Kraftstoff, der von der Kraftstoffdüse eingespritzt wird, an der Oberfläche des Reflektors reflektiert wird, um die gleichförmige Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs auf mehrere Motorzylinder zu erreichen.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 2 in den Zeichnungen genommen; dort ist ein erstes bevorzugtes Äusführungsbeispiel einer KraftstoffZuführungseinrichtung 10 zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor (kein Bezugszeichen) mit mehreren Zylindern in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die KraftstoffZuführungseinrichtung 10 w.eist eine firosselkammer 12 auf, die von der Innenwandoberfläche eines zylindrischen Teils 14 begrenzt wird. Die Drosselkammer 12 bildet einen Teil des Ansaugkanals 16, durch den Ansaugluft in die Verbrennungsräume mehrerer Motorzylinder (nicht gezeigt) eingeleitet oder diesen zugeführt ist, welche in einem Block 18 eines Verbrennungsmotors ausgebildet sind. Ein Drosselventil 20 ist drehbar in der Drosselkammer 12 angeordnet, um die Menge der Ansaugluft zu steuern, die durch den Ansaugkanal 16 den Motorzylindern zugeführt wird. Die Drosselkammer 12 steht an ihrem oberen Abschnitt mit einem Luftströmungsmesser (nicht gezeigt) in Verbindung, der derart angeordnet ist, daß er die Strömungsmenge der Ansaugluft mißt, die in die

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Motorzylinder eingeleitet wird. Der Luftströmungsmesser steht seinerseits, in Strömungsmittelverbindung mit einem Luftfilter (nicht gezeigt), um gereinigte Luft dem Ansaugkanal 16 zuzuführen. Das zylindrische Teil 14 ist an seinem unteren Flanschabschnitt 14a mit einem Flansch 22a eines zylindrischen oder tromitielartigen Teils 22 fest verbunden, welches an seiner Innenwandoberfläche eine. Einspritzkammer 24 begrenzt. Demzufolge steht die Drosselkammer 12 in unmittelbarer Verbindung mit der Einspritzkammer 24.

Ein Ansaugkrümmer 26 ist mit einem Steigrohrabschnitt 28 ausgebildet, bei welchem mehrere Zweigrohre 30 zusammengefaßt sind. Der Ansaugkanal, der in jedem Zweigrohr 30 umgrenzt wird, karai durch ein Ansaugventil (nicht gezeigt) mit jedem Motorzylinder in Verbindung gebracht werden. Wie gezeigt, steht der Steigrohrabschnitt 28 in unmittelbarer Verbindung mit der Einspritzkammer 24. Der Bodenabschnitt 32 oder die Bodenwand des Steigrohrabschnitts 28 bildet einen Teil der Wand eines Auspuffkrümmers 34. Demzufolge wird die Wärme der Auspuffgase, die durch den Auspuffkrümmer 34 hindurchströmen, auf die Ansaugluft übertragen, die durch den Ansaugkrümmer 26 hindurchströmt. In Anbetracht dessen wird der Bodenabschnitt 32 des Steigrohrabschnitts 28 eine "heiße Stelle" genannt. Der Auspuffkrümmer 34 steht über ein Auspuffrohr 36 in Strömungsmittelverbindung mit einem sog. katalytischen Dreiwege-Wandler (nicht gezeigt), welcher dazu eingerichtet ist, Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) zu oxidieren und Stickoxide (NOx) zu reduzieren.

Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder ein Kraftstoff einspritzventil 38 wird durch die Wand des zylind-

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rischen_Teils 22 hindurchgehend fest derart getragen, daß der Düsenabschnitt 38a in die Einspritzkammer 24 hineinragt. Die Düse 38a ist in diesem Fall senkrecht zum Strom der Ansaugluft gerichtet, die durch die Einspritzkainmer 24 hindurchströmt.

Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 steht in elektrischer Verbindung mit einer Steuereinrichtung {nicht gezeigt), die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie die Ventilöffnungszeitdauer oder die Kraftstoffeinspritzzeitdauer der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 in Übereinstimmung mit verschiedenartigen Informationssignalen steuert, die die Ansaugluftmenge und die Sauerstoff-(O₂)-Konzentration in den Abgasen usw. darstellt. Das Signal, das die Ansaugluftmenge darstellt, wird von dem oben erwähnten Luftströmungsmesser übertragen, und das Signal, das die Sauerstoffkonzentration darstellt, wird von einem Sauerstoffühler (nicht gezeigt) übertragen, der beispielsweise im Auspuffrohr 36 angeordnet ist. In diesem Fall wird die Kraftstoffeinspritzmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 derart gesteuert, daß die Motorzylinder mit einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffgemisch beaufschlagt werden, damit der katalytisch^ Dreiwege-Wandler wirksam betrieben werden kann.

Eine Reflektorplatte bzw. Prallplatte 40 ist in der Einspritzkammer 24 und gegenüber der Spitze des Düsenabschnitts 38a der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 derart angeordnet, daß mindestens ein Teil des Kraftstoffs, der von der Düse 38a eingespritzt wird, gegen die Platte 40 prallt. Die Platte 40 ist derart angeordnet, daß sie in einer Ebene (nicht gezeigt) liegt, die die Mittelachse des trommelartigen Teils 22 umfaßt. Die Platte 40 kann auch so angeordnet sein, daß sie nicht in der Ebene liegt, die die Trommelmittelachse umfaßt, so daß die Anbringungsstelle für die Platte 40 wählbar ist.

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Fig. 3 zeigt im einzelnen die Reflektorplatte 4O, die allgemein in der Gestalt eines gleichschenkeligen Dreiecks geformt ist. Die Platte 40 ist mit zwei Flanschabschnitten 42a und 42b ausgebildet, die fest- in ·. einer Nut 44a bzw. 44b aufgenommen werden, welche am oberen Abschnitt des zylindrischen Teils 22 ausgebildet sind. Zusätzlich werden die Flanschabschnitte 42a und 42b durch den Bodenflanschabschnitt 14a des zylindrischen Teils 14 derart niedeigehalten, daß die Platte 40 fest an Ort und Stelle gehalten wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der spitz zulaufende Abschnitt 46 der Platte 40, der dem Scheitel des gleichschenkeligen Dreiecks entspricht, so ausgerichtet ist, daß er dem Steigrohrabschnitt 28 des Ansaugkrümmers 26 gegenüberliegt. Der spitz zulaufende Abschnitt 46 der Platte 40 ist derart angeordnet, daß sein Scheitel in der Mittelachse der Ansaugluft liegt, die durch die Einspritzkammer 24 hindurchströmt, und daß ein Teil des Querschnittsbereiches S des zerstäubten Kraftstoffs, der von der Einspritzdüse 38a eingespritzt wird, von der scharfen Spitze 4 6 der Reflektorplatte 40 eingenommen wird. Es wird aus dem Vorangehenden verständlich, daß ein Teil des zerstäubten Kraftstoffs, der von der Kraftstoff einspritzeinrichtung 38 eingespritzt ist, gegen die Oberfläche der Reflektorplatte 40 derart auftrifft, daß er zur Kraftstoffeinspritzdüse 38a hin reflektiert wird, aber der verbleibende Teil des zersprühten Kraftstoffs wird hinter die Reflektorplatte 40 geschleudert. Allerdings kann auch der gesamte von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 zerstäubte Kraftstoff gegen die Oberfläche der Reflektorplatte 40 auftreffen.

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Es kann im übrigen die Reflektorplatte derart angeordnet sein, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, daß der Querschnittsbereich S des zerstäubten Kraftstoffs aus der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 innerhalb der Oberfläche der Reflektorplatte 40' liegt. Zusätzlich ist die Kraftstoffreflektorplatte 40' an ihrem mittleren Abschnitt mit einer mittleren öffnung 48 ausgebildet, die durch die Wand der Platte 40' hindurchführt. Auch mit einer derartigen Anordnung trifft nur ein Teil des zerstäubten Kraftstoffs gegen die Oberfläche der Platte 4O¹, und der verbleibende Teil des zerstäubten Kraftstoffes tritt,durch die öffnung 48 hindurch, um hinter die Platte 40-' zu gelangen. Es wird darauf hingewiesen, daß bei einer derartigen Anordnung der Bereich S des zerstäubten Kraftstoffs in Übereinstimmung mit der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft, die durch den Ansaugkanal 16 hindurchströmt, nicht stark abgeändert wird, und daß deshalb nahezu die gleiche Kraftstoffzuführungsbedingung während aller Motorbetriebsbereiche aufrechterhalten wird.

Mit der oben erörterten Anordnung trifft ein Teil des zerstäubten Kraftstoffs, der von der Einspritzdüse 38a.eingespritzt wurde, gegen die Oberfläche der Reflektorplatte 4O oder 40', um zur Düse 38a hin reflektiert zu werden. Es wird dann der Kraftstoff wirksam zerstäubt und nachfolgend durch die Rotationsströiaung der Ansaugluft getragen, um gut mit der Ansaugluft vermischt zu werden. Gleichzeitig haftet ein Teil des reflektierten Kraftstoffs an der Innenwandoberfläche der Trommel 22 nahe der Einspritzdüse 38a. Somit kann zerstäubter Kraftstoff wirksam daran gehindert werden, örtlich an jener Innenwandoberfläche der Trommel anzuhaften, die der Kraftstoffeinspritzdüse 38a gegenüberliegt. Der zerstäubte Kraft-

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stoff, der an den gegenüberliegenden Seiten der Innenwandoberflächen der Trommel 22a anhaftet, wird in gleichförmigen Strömungen an der Innenwandoberfläche der Trommel 22 durch die Wirkung der Rotationsströmung der Ansaugluft fortgetragen. Als Ergebnis wird der Kraftstoffstrom an der.!Innenwandoberfläche der Trommel 22 wirksam daran gehindert, in spezielle Zweigrohre zu strömen. Es wird darauf hingewiesen, daß der zerstäubte Kraftstoff, der gegen die dünnere Wandoberfläche der Trommel gegenüber der Düse 38a auftrifft, ebenfalls zerstäubt ist,so daß er wirksam mit der Ansaugluft vermischt wird. Aus dem Vorangegangenen wird hervorgehoben, daß"der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 eingespritzt wird, gleichförmig über mehrere Motorzylinder verteilt wird, indem die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs gefördert wird.Dies kann den Nachteil überwinden, der darin liegt, daß eine Kraftstoffströmung, die sich an der Innenwandoberfläche eines Ansaugkanals bewegt, in spezielle Zweigrohre des Ansaugkrümmers strömt.

Es wird darauf hingewiesen, daß dank des spitz zulaufenden Abschnitts 46 der Reflektorplatte 4O oder 4O^f flüssige Kraftstofftröpfchen in ihren Abmessungen verringert werden können, was das Abtropfen groß bemessener Kraftstofftröpfchen von der Reflektorplatte 4O in den Ansaugkanal 16 verhindert. In dieser Hinsicht verursacht die Zufuhr großer Kraftstofftropfchen die intermittierende Anreicherung des Luft-Kraftstoffgemischs, das in die Motorzylinder eingeleitet wird, was unvermeidbar den unstabilen Lauf des Motors hervorruft.

Die Fig. 5A und 5B stellen ein zweites bevorzugtes

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Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführungseinrichtung 10 dar. Die KraftstoffZuführungseinrichtung 10 weist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 auf, deren Düse in die Einspritzkaramer 24 hineinragt. Ein den Kraftstoff reflektierendes Gitterteil 50 wird von einem Ringteil 52 getragen und ist fest gegenüber der Spitze der Einspritzdüse 38a derart angeordnet, daß der zerstäubte Kraftstoff zum Gitterteil 50 hin eingespritzt wird. Das Ringteil 52 wird von einem Ständer oder einem tragenden Stabteil 54 getragen, welches an der Wand des Trommelteils 22 befestigt ist, das die Einspritzkammer 24 begrenzt. Das Gitterteil 50 ist in diesem Fall ein Drahtgitter oder eine Drahtgaze, die raster- oder netzförmig geformt ist, wobei der Drahtdurchmesser etwa 0,16 mm und der Abstand zwischen benachbarten Drähten etwa 0,65 mm beträgt. Es wird vermerkt, daß eine kurze Drahtnadel 56 am Bodenabschnitt des Ringteils 52 befestigt ist, um das. Abtropfen groß bemessener Kraftstofftröpfchen vom Gitterteil 50 zum Ansaugkanal 16 hin zu vermeiden.

Mit dieser Anordnung trifft ein Teil des von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 33 zerstäubten Kraftstoffs gegen die Drähte des Gitterteils 50, und der verbleibende Teil des zerstäubten Kraftstoffes tritt durch die öffnungen des Gitterteils 50 hindurch, um bis zur Innenwandoberfläche des Trommelteils 22 zu bewegen. Es wird festgehalten, daß, da die Kraftstoffpartikel, die gegen die Drähte auftreffen, unregelmäßig reflektiert werden, und daß deshalb eine weitere Zerstäubung des eingesprühten Kraftstoffes gefördert werden kann.

Die Fig. 6A und 6B stellen ein drittes bevorzugtes Äusführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffzu-

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führungseinrichtung dar, wobei das Drosselventil 20 als Reflektorplatte dient, gegen die der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 eingespritzt wird, auftrifft, um den eingespritzten Kraftstoff zur Düse 38a der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 zu reflektieren. Wie vorher festgestellt, wird die Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs insbesondere bei dem Motorbetriebsbereich mit hoher Last verschlechtert, d, h. bei voll geöffneter Drosselklappe, wie dies in Fig. 6A gezeigt ist. In Anbetracht dessen ist in diesem Fall die relative Anordnung von Drosselventil 20 und Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 derart bestimmt, daß ein Teil des zersprühten Kraftstoffs, der von der Einspritzdüse 38a eingespritzt wird, gegen den unteren Umfangsabschnitt 20a des Drosselventils 20 bei voll geöffneter Drosselklappenstellung auftrifft. Es wird vermerkt-, daß der untere ümfangsabschnitt 20a des Drosselventils 20 mit einem kantenförraigen Abschnitt E ausgebildet ist, so daß keine verhältnismäßig großen Kraftstofftröpfchen vom Drosselventil 20 in den Ansaugkänal nahe dem Steigrohrabschnitt 28 des Ansaugkrümmers 26 abtropfen können.

Fig. 7 stellt ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen KraftstoffZuführungseinrichtung dar, wobei die Düse 38a der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 zum Bodenabschnitt oder zur heißen Stelle des Steigrohrabschnitts 28 des Ansaugkrümmers 26 gerichtet. Eine Reflektorplatte 58 ist an der Wand des Ansaugkanals 16 befestigt. Die Reflektorplatte 58 ist gegenüber der Spitze der Düse 38a sowie derart angeordnet, daß die Mittelachse der Düse 38a senkrecht zur flachen Oberfläche der Reflektorplatte 58 steht. Ferner ist die Reflektor-

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platte 58 derart aufgebaut und angeordnet, daß der gesamte Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzdüse 38a eingespritzt wird, gegen die Oberfläche der Reflektorplatte 58 trifft.

Mit der derart angeordneten KraftstoffZuführungseinrichtung wird der gesamte von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingesprühte Kraftstoff an der Oberfläche der Reflektorplatte 58 reflektiert, um die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes zu fördern,

Fig. 8 stellt ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen KraftstoffZuführungseinrichtung dar, wobei ein Kraftstoffreflektor 60 fest im Ansaugkanal 16 stromabwärts vorn Drosselventil 20 angeordnet ist und gegenüber der Düse 38a der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 derart angeordnet ist, daß die Verlängerung der Mittelachse der Düse 38a senkrecht zur Oberfläche der Reflektorplatte 60 steht. Die Reflektorplatte 60 ist an der Spitze eines Rohrteils 62 befestigt, welches durch die Wand des Ansaugkanals 16 hindurchsteht und von dieser getragen wird. Ein Luftführungsteii 64 ist am Rohrteil 62 derart befestigt, daß es den Umfangsabschnitt der Reflektorplatte 60 einschließt. Mehrere Öffnungen 66 sind durch die Wand des Rohrteils 62 hindurchgehend ausgebildet, und diese Öffnungen 66 sind zwischen der Reflektorplatte 6O und dem Luftführungsteil 64 angeordnet. Das Röhrteil 62 steht durch ein Verbindungsrohrteil 68 in Strömungsmittelverbindung mit einem Rohrteil 7O, das fest durch die Wand des Ansaugkanals 16 hindurchgehend stromaufwärts vom Drosselventil 20 angeordnet ist.

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Mit dieser Anordnung trifft der gesamte, von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 eingesprühte Kraftstoff "gegen die Oberfläche der Reflektorplatte 60, um zur Förderung der Zerstäubung des eingesppühten Kraftstoffs reflektiert zu werden. Dann wird ein Teil der Ansaugluft von einer Stelle stromaufwärts vom Drosselventil 20 durch die Rohrteile 70 und 68 eingeleitet und in das Rohrteil 62 geleitet. Die eingeleitete Luft wird durch die Öffnungen 66 in den Ansaugkanäl 16 abgegeben, wobei sie vom Luftführungsteil 64 und dem ümfangsabschnitt der Reflektorplatte 60 geführt wird. Demzufolge werden die kleinen Kraftstoffpartikel, die an der Reflektorplatte 60 reflektiert werden, wirksam mit der Luft vermischt, die vom Rohrteil 62 abgegeben wird, um ein gleichförmiges Luft-Treibstoffgemisch zu bilden. Ferner kann dank einer derartigen Anordnung die gleichförmige Verteilung der Kraftstoffpartikel, die an der Innenwandoberfläche des Ansaugkanals 16 anhaften sollen, erreicht werden, was dazu führt, daß in mehrere Motorzylinder Luft-Kraftstoffgemische eingeführt werden, die dieselben Luft-Kraftstoffverhältnisse aufweisen.

Es muß vermerkt werden, daß mit der Anordnung der Fig. 8 die Verteilung des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 38 eingespritzt wird, insbesondere bei einem Betriebsbereich mit niederer Last und niederer Motordrehzahl verbessert werden kann. Dies ist der Fall, weil bei einem derartigen Motorbetriebsbereich der Öffnungsgrad des Drosselventils recht klein ist und der Ansaugunterdruck im Ansaugkanal stromabwärts vom Drosselventil 20 recht hoch ist, und weil deshalb die Ansaugluftmenge, die in das Rohrteil 62 eingeleitet wird,zuniEimt, um Druck und Strömungsmenge der Luft zu erhöhen, die vom Rohrteil 62 abgegeben wird.

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Es wird darauf hingewiesen, daß die Reflektorplatte 60 mit mindestens einer öffnung versehen' sein kann,, die durch die Wand der Platte 60 anstelle der Öffnungen 66 hindurchgehen kann, um Luft aus dem Rohrteil 62 in den Ansaugkanal 16 zu blasen.

Wie aus der vorausgehenden Erörterung hervorgehoben wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffreflektor im Ansaugkanal zwischen dem Drosselventil und dem Steigrohrabschnitt des Ansaugkrümmers angeordnet und gegenüber der Kraftstoffeinspritzdüse angebracht, um mindestens einen Teil des von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zerstäubten Kraftstoffes zu reflektieren. Dank der Reflektion des eingespritzten Kraftstoffes kann die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes verbessert werden/ und die Gleichförmigkeit des Kraftstoffs, der an der Innenwandoberfläche des Ansaugkanals anhaften soll, wird wirksam verbessert,■so daß verhindert wird, daß eine Kraftstoffströmung, die an der Innenwandoberfläche des Ansaugkanals fließt, in spezielle Zweigrohre des Ansaugkrümmers strömt. Somit wird die Zufuhr eines gleichförmigen Luft-Kraftstoffgemisches in mehrere Motorzylinder genau während verschiedenartiger Mdtorbetriebsbereiche erreicht werden, welche den Motorbetreibsbereich mit voll geöffneter Drosselklappe umfassen.

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Claims

PAl KNTANWÄLTB A. SRÜNECKER

rf. ·*α

H. KINKEUDEY

_Α W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

. . oaseRNAT.-oifi.-Fwa

P. H. JAKOB G. BEZOLD

DR RSt WlT.- BfV-CHtW

8 MÜNCHEN

MAXIMIUANSTRASSa A3

15- Mära 1979 P 13 609

Nissan Motor- Company, Limited

Ho. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Paten tan sprüche

Kraftstoffzuführungseinrichtung für Verbrennungsmotoren mit mehreren Zylindern, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- eine Einrichtung zum Festlegen eines Ansaugkanals (16), durch den Ansaugluft in die Motorzylinder
des Motors eingeleitet wird, wobei ein Teil
des Ansaugkanals vom Steigrohrabschnitt (28)
eines Ansaugkrümmers (26) gebildet wird und
wobei der Ansaugkanal in seinem Inneren mit einem Drosselventil (20) versehen ist, das zum Steuern der Menge der Ansaugluft, die in die Motorzylinder

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(OBB) 2228 32 TEUEX 05-50 330 TELSGHAMME MONAP4T

eingeleitet wird, drehbar ist,

- eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (38), deren Düse (38a) im Änsaugkanal zwischen dem Drosselventil und dem Steigrohrabschnitt des Änsaugkrümmers angeordnet ist, und

- ein Kraftstoffreflektor (40; 40*; 5Or 20a? 58; 60), gegen welchen mindestens ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, auftrifft, um reflektiert zu werden, wobei der Kraftstoffreflektor gegenüber der Spitze der Düse der Kraftstoffeinspritzeinrichtung angeordnet ist.
2. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffreflektor eine Kraftstoffreflektorplatte {40; 40'} umfaßt, die in der den Änsaugkanal festlegenden Einrichtung derart befestigt ist, daß ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, gegen die Oberfläche der Reflektorplatte trifft.
3. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (46) zum Verringern der Größe der Kraftstofftropfchen, die vom unteren Abschnitt der Reflektorplatte in den Ansaugkanal abtropfen.
4. Kraftstoffzüf übungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern einen zu einer scharfen Spitze zulaufenden Abschnitt (46) der Kraftstoffreflektorplatte umfaßt, wobei dieser Abschnitt bezüglich der anderen Abschnitten der Reflektorplatte an der stromabwärts gelegenen Seite des Ansaugkanals angeordnet ist.

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5. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffreflektorplatte (40) derart angeordnet ist, daß ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, gegen den mit einer scharfen Spitze versehenen Abschnitt auftrifft.
6. Kraftstoffzufübungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffreflektorplatte {40') an ihrem mittleren Abschnitt mit einer öffnung (48) ausgebildet ist, die durch ihre Wand hindurchgeht, und daß die Reflektorplatte derart angeordnet ist, daß ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, durch die öffnung hindurchtritt, und der verbleibende Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, gegen die Oberfläche der Kraftstoff reflektorplatte auftrifft.
7. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ansaugkanal festlegende Einrichtung eine Einrichtung (14) umfaßt, die eine Drosselkammer (12) festlegt, in der das Drosselventil angeordnet ist, eine Einrichtung (22), um eine Kraftstoffeinspritzkammer (24) zu umgrenzen, in welcher die Düse der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und die Kraftstoffreflektorplatte angeordnet sind, wobei die Kraftstoffeinspritzkammer in unmittelbarer Verbindung mit der Drosselkammer steht, sowie den Ansaugkrümmer (28), der vom Steigrbhrabschnitt (28) und mehreren Zweigrohren (3O) gebildet ist, die in Verbindung mit den jeweiligen Motorzylindern gebracht werden, wobei der Steigrohrabschnitt in unmittelbare Verbindung mit der Kraftstoffeinspritzkammer gebracht werden kann, und wobei der Ansaugkanal von. der Drossel-

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kammer, der Kraftstoffeinspritzkammer, dem Steigrohrabschnitt und den Zweigrohren gebildet wird.
8. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffreflektorplatte (40; 40') in einer Ebene liegt, die die Mittelachse der Kraftstoffeinspritzkarßmer umfaßt.
9, KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffreflektor ein kraftstoffreflektierendes Gitterteil {50) umfaßt, das an der den Ansaugkanal festlegenden Einrichtung derart befestigt ist, daß ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, auf die Drähte des Gitterteils trifft.
10. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 9, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verringern der Größe von Kraftstofftröpfchen, die vom Gitterteil in den Kraftstoffkanal hinein abtropfen.
11. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitterteil von einem Ringteil {52) getragen wird, welches durch ein Stabteil (54) an der den Ansaugkanal festlegenden · Einrichtung befestigt ist.
12. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerungseinrichtung ein Nadelteil {56) umfaßt, das am Ringteil befestigt ist und relativ zum Gitterteil an der stromabwärts gelegenen Seite im Ansaugkanal angeordnet ist.

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13. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffreflektorplatte einen Umfangsabschnitt . (20a) des Drosselventils (20) umfaßt, wobei dieser Abschnitt relativ zu den anderen Abschnitten des Drosselventils bei voller Drosselöffnung an der stromabwärts gelegenen Seite im Ansaugkanal angeordnet ist, und wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung derart angeordnet ist, daß ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoff-· einspritzeinrichtung eingespritzt wird, gegen die Oberfläche des Umfangsabschnitts des Drosselventils auftrifft.
14. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verringern der Größe von Tröpfchen, die von dem Ümfangsabschnitt des Drosselventils in den Ansaugkanal abtropfen.
15. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerüngseinrichtung einen kantenförmigen Abschnitt (E) umfaßt, der: am Ümfangsabschnitt (20a) des Drosselventils ausgebildet ist.
16. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ansaugkanal festlegende Einrichtung den Ansaugkrümmer umfaßt, der in seinem Inneren den Steigrohrabschnitt sowie mehrere Zweigrohre (30) bildet, die jeweils mit den Motorzylindern in Verbindung gebracht werden können, und daß der Steigrohrabschnitt mit einem Bodenabschnitt (32) ausgebildet ist, der durch die Wärme der Auspuffgase erwärmt ist. :

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17. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung derart angeordnet ist, daß die Mittelachse der Düse der Einspritzeinrichtung zum Bodenabschnitt des Steigrohrabschnitts gerichtet ist.
18. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffreflektor ein kraftstoffreflektierendes Plattenteil (58) umfaßt, das an der den Ansaugkanal festlegenden Einrichtung befestigt ist, und daß die Kraftstoffreflektorplatte gegenüber der Spitze der Düse der Kraftstof feinspritzeinrichtung derart angeordnet ist, daß der gesamte Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, gegen die Oberfläche der Kraftstoff reflektorplatte, trifft.
19. KraftstoffZuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffreflektor eine Kraftstoffreflektorplatte (60) umfaßt, die fest im Ansaugkanal stromabwärts vom Drosselventil angeordnet ist und gegenüber der Spitze der Düse der Kraftstoffeinspritzeinrichtung angeordnet ist.
20. Kraftstoffzuführungseinrichtung nach. Anspruch 19, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (62, 64, 66, 68, 70) zum Einblasen von Luft in den Ansaugkanal rund um die Kraftstoffreflektorplatte,so daß der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eingespritzt wird, hinlänglich mit der eingeblasenen Luft vermischt wird.
21. Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblaseeinrich-

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tung ein erstes Rohrteil (68) umfaßt, dessen Ende in den Änsaugkanal hineinragt, daß die Kraftstoffreflektorplatte fest am einen Ende des ersten Rohrteils angebracht ist, daß das erste Rohrteil in
Strömungsmittelverbindung mit dem Ansaugkanal an
einer Stelle stromaufwärts vom Drosselventil steht und mit öffnungen (66) in der Nähe des einen Endes des Rohrteils sowie mit einem Luftführungsteil (64) ausgebildet ist, das am Röhrteil befestigt und derart geformt ist, daß Luft im ersten Rohrteil durch die Öffnungen des Rohrteils derart eingehlasen wird, daß die Kraftstoffreflektorplatte mit Luft eingeschlossen wird.
22. Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblaseeinrichtung ein zweites Rohrteil (70) umfaßt, dessen Ende in den Ansaugkanal stromaufwärts vom Drosselventil hineinragt, und daß das zweite Rohrteil in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten Rohrteil steht.

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