DE3003386C2 - Brennstoffversorgungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, mit einem zusätzlich zu einem ein Drosselventil aufweisenden Hauptluftkanal angeordneten Trägerluftkanal, in den eine Brennstoffzumeßdüse einmündet, mit einer der BrennstoffzumeSdüse zugeordneten Pumpe, mit von dem Trägerluftkanal stromab der Pumpe ausgehenden Verteilerkanälen, die zu den zugeordneten Ansaugstutzen vor den Einlaßventilen führen, und mit einem den Trägerluftstrom steuernden, vor der Brennstoffzumeßdiise angeordneten, in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern verstellbaren Steuerventil.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 12 43917 bekannt. Auch bei einer derartigen Brennstoffversorgungseinrichtung ist eine Anpassung der Zusammensetzung des Gemisches an den Bedarf des Motors für den Kaltstart und die Warmlaufphase erforderlich.

Ferner ist aus der GB-PS 8 54 568 eine mit der Gattung vergleichbare Einrichtung bekannt, bei der entsprechend einer Motorkenngröße ein Querschnitt in einem bestimmten Maß freigegeben wird, wodurch sich ein Dosierur.terdruck einstellt, der jedoch in seiner Größe von der Saugleistung abhängt, die über die Lebensdauer des Kompressors oder von Kompressor zu Kompressor veränderlich sein kann. Damit ist der Dosierdifferenzdruck kein mit Sicherheit reproduzierbarer Wert.

Der Erfindung liegt bei einer Brennstoffversorgungseinrichtung eingangs genannter Art die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der eine Anpassung der Zusammensetzung des Gemisches an den Bedarf des Motors, insbesondere für den Kaltstart und die Warmlaufphase, möglich ist und bei der der Dosierdifferenzdruck reproduzierbar ist und auch bei mechanischen Fehlern im Brennstoffzumeßsystem für die Lieferung der richtigen, dem Betriebspunkt des Motors entsprechenden Brennstoffmenge gesorgt ist

Diese Aufgabe wird bei einer Brennstoffversorgungseinrichtung eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise an der Brennstoffzumelädüse

ίο ein Dosierventil vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von einem im Hauptluftkanal stromauf des Drosselventils angeordneten Luftmengenmeßventils verstellbar ist, daß der Trägerluftkanal zwischen dem Luftmengenmeßventil und dem Drosselventil vom Hauptluftkanal abzweigt, und daß das Steuerventil im Trägerluftkanal ein Differenzdruckventil ist, dessen Wirkfläche einerseits von einer änderbaren Kraft und dem Luftdruck im Trägerluftkanal an der Brennstoffaustrittsstelk: und andererseits vom Luftdruck im Trägerluftkanal vor der Durchströmöffnung des Differenzdruckventils beaufschlagt ist.

Dieses Steuerventil steuert den freien Querschnitt des Trägerluftkanals und damit die Größe des die Brennstoffzumessung bewirkenden Differenzdruckes der Luft an der Brennstoffdüse. Dieser Differenzdruck ist das Druckgefälle zwischen dem Luftdruck in der Schwimmerkammer und dem Druck der Luft stromab des Dossierventils in dem Trägerluftkanal. Durch Variation dieses Differenzdruckes der Luft ist es in einfacher und vorteilhafter Weise möglich, die Menge des der Brennstoffdüse zu entnehmenden Brennstoffs und damit die Zusammensetzung des Gemischs zu bestimmen. Für die Warmlaufphase reicht es aus, lediglich ein Steuerventil vorzusehen, dessen Wirkfläche zusätzlich mit der Kraftwirkung von einem elektrisch beheizten Dehnstoffelement beaufschlagt wird, so daß bei zunehmender Erwärmung der Luftkanal immer weiter freigegeben wird. Eine weitere Beaufschlagung dieser Wirkfläche in Abhängigkeit von anderen Motorbetriebsparametern ist ohne weiteres durch die Kraftwirkung eines entsprechend angeordneten Magneten oder eines Tauchspulsystems möglich. Als Motorbetriebsparameter bietet sich z. B. die Abgaszusammensetzung an, die wie üblich über eine Sauerstoff- sonde gemessen werden kann. Bei der Verarbeitung der Motorbetriebsparameter kann ein Mikroprozessor eingesetzt werden, der dann das elektrische Stellglied z. B. einen Schrittmotor ansteuert. Es ist auch eine Regelung bei instationären Betriebsbedingungen wie bei Beschleunigungsphasen möglich.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die vom Motor angesaugte Verbrennungsluft strömt

in Pfeilrichtung durch einen Hauptluftkanal 1 an einem Drosselventil 2 vorbei durch das Saugrohr 3. Stromauf des Drosselventils 2 ist ein als Querschieber ausgebildetes Luftmengenmeßventil 4 angeordnet. Der stromab des Luftmengenmeßventils 4 herrschen de Druck p\ wird über eine Leitung 5 hinter einen Kolben 6 und eine Rollenmembran 7 gebracht und zieht den Querschieber gegen die Kraft einer Feder 8 so weit auf, bis sich die Federkraft mit dem Differenzdruck Pa-p\, multipliziert mit der wirksamen Membranfläche, im Gleichgewicht befindet. Der Hub des Querschiebers ist damit ein Maß für die durchströmende Luftmenge. Am Kolben 6 ist eine Nadel 9 befestigt, die mit ihrer angeschliffenen Kontur 10 in der Düse 11 einen

Posierquerschniu bildet, dessen Größe in Abhängigkeit von der Stellung der Nadel veränderlich ist. Ober den Dosierquerschnitt saugt die Druckdifferenz p>-po aus der Schwimmerkammer 12 den Brennstoff ab. Der Brennstoff wird zusammen mit einem Trägerluftstrom durch den Trägerluftkanal 13 vcn einem Kompressor 14 angesaugt und von diesem durch eine Leitung 15 einem Verteiler 16 zugeführt und von dort Ober Einspritzleitungen 17 in dm Saugrohrabschnitt direkt vor die Einlaßventile gefördert Der Druck pi in dem Trägerluftkanal 13 ist für den Fall, daß dort keine Drosselstellen vorhanden sind, gleich groß dem Druck Pi stromab des Luftmengenmeßventils 4. Wird z. B. durch ein Klemmen des Querschiebers ein weiteres Öffnen des Dosierquerschnitts 10/11 verhindert, so fällt der Druck p\ und der Druck pi, es steigt die Druckdifferenz pa—pi und es wird trotz zu kleinem Dosierquerschnitt 10/11 die richtige Brennstoffmenge gefördert

Das im Trägerluftkanal 13 angeordnete Steuerventil

18 ist als Differenzdruckventil ausgebildet

Ein Hebel 20 beeinflußt die Vorspannung de; Feder

19 und wird z.B. von einem Dehnstoffelement 21 beeinflußt, das elektrisch beheizt ist. Durch einen Elektromagneten 22 oder eine Tauchspulanordnung oder einen Schrittmotor kann die Federkraft kurzzeitig zum Kaltstart oder zur Beschleunigungsanreicherung geändert werden. Durch Anordnung einer das Ventilglied 23 tragenden Membran 24, die einerseits von der änderbaren Kraft der Feder 19 und über den Kanal 25 vom Luftdruck im Trägerluftkanal 13 an der Brennstoffaustrittsstelle 11 und andererseits vom Luftdruck im Trägerluftkanal vor der Durchströmöffnung 26 des Differenzdruckventils 18 beaufschlagt ist wird die Brennstoffzumessung unabhängig von Schwankungen in der Leistung des Erzeugers des Trägerlgftslroms, ds die Druckdifferenz zwischen p\ und /% lediglich durch die Kraft der Feder 19 bestimmt wird. Der Druck pi im Trägerluftkanal 13 ist im Normalbetrieb — ohne die Wirkung der Feder 19 zu betrachten - gleich dem Druck Pi stromab des Luftmengenmeßventils 4. Klemmt z. B. dieser bei steigendem Durchsatz, so ändert sich in der Düse 11 der Dosierquerschnitt nicht, da sich die Nadel 9 nicht bewegt Es fallen die Drücke p\ und pi und es steigt die Druckdifferenz po—pz und es wird trotz zu kleinem Dosierquerschnitt die richtige Brennstoffmenge gefördert Wird die Vorspannung der Feder 19 aufgrund von Motorkenngrößen verändert, so wird der Druck pi unter der Wirkung des annähernd mit konstanter Drehzahl saugenden Kompressors 14 verkleinert und die Druckdifferenz pa~pi steigt und es wird mehr Brennstoff aus der Schwimmerkammer 12 gefördert in der ebenfalls der atmosphärische Druck po herrscht

Die Kraftwirkung an der Membran 24 kann neben den genannten Einrichtungen auch durch einen Höhenkorrektor geändert werden. Ferner ist die Änderung der Kraftwirkung durch die elektrischen Stellglieder unter Verwendung einer verschiedener Motorbetriebsparameter verarbeitenden Elektronik möglich, wobei es von Vorteil ist daß durch das Differenzdruckventil 18 sich das Ventilglied 23 in einer beliebigen Stellung befinden kann und durch Änderung der Kraftwirkung, im Sinne einer Verkleinerung oder Vergrößerung der Durchströmöffnung 26, eine Anfettung oder Abmagerung der Gemischzusammensetzung erfolgt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennsioffversorgungseinrichtung für genuschverdichtende Brennkraftmaschinen, mit einem zusätzlich zu einem ein Drosselventil aufweisenden Hauptluftkanal angeordneten Trägerluftkanal, in den eine Brennstoffzumeßdüse einmündet, mit einer der Brennstoffzumeßdüse zugeordneten Pumpe, mit von dem Trägerluftkanal stromab der Pumpe ausgehenden Verteilerkanälen, die zu den zugeordneten Ansaugstutzen vor den Einlaßventilen führen, und mit einem den Trägerluftstrom steuernden, vor der Brennstoffzumeßdüse angeordneten, in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern verstellbaren Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise an der Brennstoffzumeßdüse (11) ein Dosierventil vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von einem im Hauptluftkanal stromauf des Drosselventils (2) angeordneten Luftmengenmcßventils (4) verstellbar ist, daß der Trägerluftkanal (13) zwischen dem Luftmengenmeßventil (4) und den· Drosselventil (2) vom Hauptluftkanal (1) abzweigt, und daß das Steuerventil im Trägerluftkanal (13) ein Diffeicnzdnickventil (18) ist, dessen Wirkfläche (24) einerseits von einer änderbaren Kraft (19) und dem Luftdruck im Trägerluftkanal (13) an der Brennstoffaustrittsstelle (11) und andererseits vom Luftdruck im Trägerluftkanal vor der Durchströmöffnung (26) des Differenzdruckventils (18) beaufschlagt ist.