DE3028427C2 - Brennstoffversorgungseinrichtung gemischverdichtende Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschine mit einem stromauf der Drosselklappe in einer Ansaugleitung angeordneten Luftmeßorgan, das in Abhängigkeit vom Luftmengendurchsatz durch die Differenz der stromauf und stromab von ihm herrschenden Drücke, in seiner Stellung gegen eine Rückstellkraft betätigt wird und in Abhängigkeit von dieser Stellung den Offnungsquerschnitt einer Brennstoffzumeßdüse steuert, und bei der der Brennstoff mittels eines, von I einer Pumpe erzeugten Trägerluftstromes dem Saugrohr zugeführt wird.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 12 43917 bekannt Bei dieser Einrichtung ist die Zumeßstelle einer üblichen Vergaserschwimmerkammer zugeordnet Dc*x zugemessene Brennstoff wird in einem Behälter gesammelt, von dem aus wird er über Leitungen dem Saugrohr zugeführt Dadurch ergeben sich lange Transportzeiten und das System reagiert träge auf Änderungen des Betriebszustandes. Ferner treten bei dieser Einrichtung erhebliche Schwierigkeiten auf, den Voiumenstrom gleichmäßig zu verteilen. Dies kann zu unruhigem Lauf des Motors führen. Es treten dabei Veränderungen der Abgaszusammensetzung der einzelnen Zylinder auf, insbesondere dann, wenn die Brennstoff-Luft-Mischung, die über dünne Leitungen dem Saugrohr kurz vor dem Einlaßventil eines jeden Zylinders zugeführt wiir', nicht homogen ist. Die Zugabe der Zerstäuberluft erfolgt bei dieser Ausführung unmittelbar vor dein Einlaßventil des Motors in jede einzelne brennslofführende Leitung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung eingangs genannter Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau diese Schwierigkeiten vermeidet. Ferner ist die Aufgabe darin zu sehen, daß mit dieser Einrichtung bei Lastwechseländerungen ein schnelles Übergangsverhalten erzielt werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß eine Schwimmerkammer vorgesehen ist, die mit der Druckseite der I uftpumpe über eine Leitung verbunden ist und einen bis unter das Brennstoffniveau reichenden Schacht um die in den Trägerluftkanal mündende Brennstoffzumeßdüse aufweist, wobei die Druckdifferenz über die Zumeßdüse mittels eines, den Druck im Trägerluftkanal bestimmenden, Differenzdruckventils gesteuert wird.

Durch diese Ausführung ist es nicht nur möglich, mit einer einfachen mechanischen Brennstoffpumpe zu arbeiten statt einer teueren elektrischen Brennstoffpumpe, wodurch auch in das Automobil eine einfachere Tankausführung eingebaut werden kann, da es nicht mehr erforderlich ist, einen speziell ausgebildeten sogenannten Einspritztank zu verwenden, sondern es ist auch möglich, gegenüber dem genannten Stand der Technik, den Brennstoff unter Druck zu setzen und ihn mittels eines an der Brennstoffzumeßdüse vorhandenen Druckgefälles zuzumessen und es erfolgt eine Selbstre-

gelung der Dosierdruckdifferenz in Abhängigkeit von der Druckdifferenz über das Luftmeßorgan, Weiterhin ist vorgesehen, daß das Differenzdruckventil zwei von einer einen Ventilstößel betätigenden Membran getrennte Kammern aufweist, von denen eine Kammer mit dem Druck stromauf des Luftmeßorgans mittels einer Leitung, und die andere mit dem Druck stromab mittels einer Leitung beaufschlagt ist, und daß der Stößel die Gegenkraft an einem in einer vom LuftpumpendrucK in einem Raum beaufschlagten Membran befindlichen Durchtritt zum Trägerluftkanal bestimmt Als Ausgestaltung dieses Ventils ist vorgesehen, daß der Durchtritt von in einem Teller der Membran befindlichen Bohrungen und einem in dem Raum angeordneten schachtförmigen Sitz gebildet ist. In weiterer Ausgestaltung der Einrichtung eingangs genannter Art ist vorgesehen, daß der Druck des von einer Brennstoffpumpe geförderten Brennstoffs an der Brennstoffzumeßdüse von einem im Pumpenrücklauf angeordneten Systemdruckventil bestimmt ist, dessen mit der Eintrittsöffnung zum Rücklauf wirkendes Ventilglied an einer Membran angeordnet ist, die einerseits in einem Raum mit dem Brennstoffzulauf, und andererseits in einem Raum mit der Druckseite der Luftpumpe und mittels eines an einer von der Druckdifferenz über das Luftmeßorgan beaufschlagten Membran befestigten Stößels beaufschlagt ist

In weiterer Ausgestaltung des Ventils ist vorgesehen, daß an der den Stößel tragenden Membran ein von einem beheizbaren Bimetallelement gesteuerter Hebel angreift. Die Einrichtung ist weiterhin dadurch ausgestaltet, daß stromab der Brennstoffzumeßdüse eine Leitung zu einem hochtourig umlaufenden Rotationsverteiler führt, der die Emulsion auf eine der Zylinderanzahl entsprechende Zahl von vor den Einlaßventilen mündenden Zuführleitungen gleichmäßig aufteilt, wobei ein sich drehender Schieber eine axiale Zuführbohrung und eine Mehrzahl von radialen Auslaßbohrungen aufweist, die im Gehäuse angeordnete, in die Zuführleitung übergehende Ausnehmungen überstreichen und die Länge einer Ausnehmung einem Mehrfachen des Durchmessers einer Zuführbohrung entspricht, und die Breite größer als der Durchmesser ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schemat/sch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Brennstoffversorgungseinrichtung mit einer Schwimmerkammer;

F i g. 2 eine Brennstoffversorgungseinrichtung mit einem Brsnnstoff-Differenzdruckventil mit Rücklauf in den Tank.

Die Fig. 1 zeigt eine Einrichtung mit einem in einer Luftansaugleitung 1 angeordneten Luftmeßorgan 2, das hier aus einem Kolbenschieber 3 besteht, der mittels einer vom Druck stromab des Kolbenschiebers beaufschlagten Membran 4 gegen die Kraft einer Feder 5, entsprechend dem Luftmengendurchsatz, betätigt wird. Stromab des Luftmeßorgans 2 ist sine Drosselklappe 6 angeordnet und die Ansaugleitung 1 führt zu den Einlaßventilen des Motors.

Der Kolbenschieber 3 weist eine Brennstoffdosiernadel 7 auf, die mit einer Brennstoffzumeßdüse 8 zusammenwirkt. Die Zumeßdüse 8 mündet in einen Trägerluftkanal 9 und ist andererseits von einem Schacht 10 umgeben, Jer in einen Brennstoffvorratsbehälter 11 hineinragt. Bei der Ausführung nach F i g. 1 ist dieser Brennstoffvorratsbehälter ti in seinem Niveau reguliert durch eine bekannte übliche Schwimmeranordnung 12, Aus einem Vorratsbehälter 13 wird der Brennstoff mittels einer, z. B. mechanischen Pumpe dem Behälter 11 zugeführt. Die Druckdifferenz über die Zumeßdüse 8 wird mittels eines, den Druck im Trägerluftkanal 9 bestimmenden Differenzdruckventils 15 gesteuert Dieses weist zwei von einer, einen Ventilstößel 16 tätigenden Membran 17 getrennte Kammern 18,19 auf. Die Kammer 18 ist von dem Druck stromauf des Luftmeßorgans über eine Leitung 20, und die Kammer 19 von dem Druck stromab des Luftmeßorgans 2 über eine Leitung 21 beaufschlagt Der Stößel 16 durchdringt eine Außenwand 22 der Membrandose und beaufschlagt eine Membran 23 mit einer Gegenkraft Die Membran 23 bildet mit der Außenwand 22 einen Raum, von dem der Trägerluftkanal 9 abzweigt Andererseits ist die Membran 23 der Abschluß eines Raumes 24, der mittels einer Leitung 25 einerseits mit der Druckseite einer Luftpumpe 26 in Verbindung steht, und andererseits über eine Leitung 27 in den Brennstoffvorratsbehälter 11 «Mündet, und den dort befindlichen Brennstoff mittels de; zugeführten Luft unter Druck setzt Das sich an der Membran 23 einstellende Kräftegleichgewicht zwischen der Kraft des Stößels 16 und der auf die Membran wirkenden Kraft der Luft der Luftpumpe 26 bestimmt den Druck der Luft und die Menge der Luft im Trägerluftkanal 9. Hierzu ist vorgesehen, daß von dem Raum 24 ein Durchtritt zu dem zwischen der Membran 23 und der Außenwand 22 befindlichen Raum vorhanden ist. Dieser Durchtritt 28 wird von einer oder mehreren in dem Teller 29 der Membran 23 befindlichen Bohrungen gebildet, wobei der Teller 29 mit einem in dem Raum 24 angeordneten Schacht 31 einen Ventilsitz bildet. Die Luftpumpe 26 wird von einem nicht dargestellten hochtourigen Elektromotor angetrieben und entnimmt die zu fördernde Luftmenge mittels einer Leitung 32 einem Teil des Ansaugkanals stromab des Luftmeßorgans 2, so daß dem Motor nur bereits zugemessene Luft zugeführt wird.

Der Brennstoff gelangt über die Zumeßdüse 8 in den Trägerluftkanal 9 und von dort über eine Leitung 33 zu einem rotierenden Verteiler 34. Dieser Rotationsverteiler 34 teilt die stromab der Zumeßdüse 8 gebildete Emulsion gleichmäßig auf eine der Zylinderanzahl entsprechende Zahl von vor den Einlaßventilen mündenden Zuführleitungen 35 auf. Der Rotationsverteiler 34 weist einen sich drehenden Schieber 36 auf, der mit der Anzahl der Umdrehungen des den Kompressor antreibenden Elektromotors umläuft. Die Leitung 33 dient als axiale Zuführleitung für die Emulsion und mündet zentrisch in den sich drehenden Schieber 36, der eine Mehrzahl von radialen Auslaßbohrungen 37 au'weiit. Bei der hochtourigen Rotation des Schiebers 36 überstreichen diese Auslaßbohrungen 37 periodisch Ausnehmungen 38, die in der Anzahl der ZufUhrleitungen 35 im Gehäuse vorhanden sind. Es ist dabei vorgesehen, daß die Länge der Ausnehmungen 38 einem Mehrfachen des Durchmessers der Auslaßbohrung 37 entspricht, und wobei die Breite der Ausnehmungen 38 größer sein soll als der Durchmesser der Auslaßbohrungen 37.

Das Druckdifferenzventil 15 ist ferner noch mit einer Einrichtung zur Warmlauf-Anreicherung versehen, indem ein elektrisch beheizter Bimetallstreifen 39 die Gegenkraft an der Membran 17 mittels eines Hebels 40, entsprechend den Motorbetriebsbedingungen ändern kann.

Diese Einrichtung funktioniert wie folgt. An der Brennstoffzumeßdiise 8 entsteht ein Druckgefälle, das durch den mittels der Luft unter Druck gesetzten Brennstoff in dem Behälter 11 und dem Druck der Luft in dem Trägerluftkanal 9 entsteht. Dieses Druckgefälle entnimmt, in Abhängigkeit von der Stellung der Dosiernadel 7, dem Brennstoffbehälter 11 über die Zumeßdüse 8 den Brennstoff und fördert ihn über die Leitung 33 zu dem Rotationsverteiler 34, wobei die Emulsion entsprechend der Anzahl der Zylinder aufgeteilt wird, und über die Leitungen 35 unmittelbar vor die Einlaßventile der Zylinder gelangt. Durch die Anordnung des Druckdifferenzventils 15 wird erreicht, daß die zugemessene Brennstoffmenge unmittelbar im Zusammenhang mit der gemessenen Luftmenge steht.

Die F i g. 2 zeigt eine Einrichtung, die im wesentlichen mit der der Fig. 1 vergleichbar ist. Der wesentliche Unterschied bei dieser Einrichtung ist darin zu sehen, stehendem Brennstoff versorgt wird, und von der aus, wie bei der vorbeschriebenen Einrichtung, die Brennstoffzumeßdüse den zugemessenen Brennstoff in die Leitung 33 einspeist. Das Differenzdruckventil 15 ist im wesentlichen mit dem vorbeschriebenen der Fig. I vergleichbar, lediglich mit der Abweichung, daß der Trägerluftkanal 9 unmittelbar mit der Druckseite der Luftpumpe 26 verbunden ist. Die Membran 23 wird bei dieser Ausführung einerseits von dem Druck der Luftpumpe beaufschlagt, und andererseits von dem Druck des Brennstoffs der Kammer 50 mittels einer Leitung 52 in dem Raum 53. Die Membran 23 verschließt mit ihrem Teller 54 den im Raum 53 angeordneten Rücklauf 55. Der Rücklauf 55 ist in dem Raum 53 als schachtförmiger Ventilsitz ausgebildet und mit einer Leitung zum Tank verbunden. Bei dieser Einrichtung ist vorgesehen, daß der Druck des von der Brennstoffpumpe 51 geförderten Brennstoffs an der

UdU CIIfC LM Cltll3lUI I rtOllf IIIUI

L.3t,ll«.ll 1.31,

einer elektrischen Brennstoffpumpe 51 mitunter Druck 20 angeordneten Systemdruckventils 23,55 bestimmt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen mit einem stromauf der Drosselklappe in einer Ansaugleitung angeordneten Luftmeßorgan, das in Abhängigkeit vom Luftrnengendurchsatz, durch die Differenz der Stromauf uns stromab von ihm herrschenden Drücke, in seiner Stellung gegen eine Rückstellkraft betätigt wird und in Abhängigkeit von dieser Stellung den Öffnungsquerschnitt einer Brennstoffzumeßdüse steuert, und bei der der Brennstoff mittels eines, von einer Pumpe erzeugten, Trägerluftstromes dem Saugrohr zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine is Schwimmerkammer (11) vorgesehen ist, die mit der Druckseite der Luftpumpe (26) über eine Leitung (25) verbunden ist und einen bis unter das Brennstoffniveau reichenden Schacht (10) um die in den Trägci'.uftkanal (9) mündende Brennstoffzumeßdüse (S) aufweist, wobei die Druckdifferenz über die Zumeßdüse (8) mittels eines, den Druck in Trägerluftkana! (9) bestimmenden Differenzdruckventils (15) gesteuert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (15) zwei von einer einen Ventilstößel (16) betätigenden Membran (17) getrennte Kammern (18,19) aufweist, von denen eine Kammer (18) mit dem Druck stromauf des Luftmeßorgans (2) mittels einer Leitung (20) und die andere (19) mit dem Druck stromab mittels einer Leitline (²O beaufschlagt ist, und daß der Stößel (16) die Gegenkraft an einem in einer vom Luftpumpendruck in einem Raum (24) beaufschlagten Membran (23) befindlichen Durchtritt (28) .uim Trägerluftkanal 3S (9) bestimmt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtritt (28) von in einem Teller (29) der Membran (23) befindlichen Bohrungen (30) und einem in dem Raum (24) angeordneten, *o schachtförmigen Sitz (31) gebildet ist.

4. Einrichtung nach Oberbegriff des Anspruchs t, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des von einer Brennstoffpumpe (51) geförderten Brennstoffs an der Brennstoffzumeßdüse (8) von einem im Pumpenrücklauf (52, 55) angeordneten Differenzdruckventil (15) bestimmt ist, dessen mit Eintrittsöffnung (55) zum Rückiauf wirkendes Ventilglied (54) an einer Membran (23) angeordnet ist, die einerseits in einen Raum (53) mit dem Brennstoffrücklauf uf I andererseits in einem Raum (9) mit der Druckseite der Luftpumpe (26) und mittels eines an einer von der Druckdifferenz über das Luftmeßorgan (2) beaufschlagten Membran (17) befestigten Stößels (16) beaufschlagt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Stößel (16) tragenden Membran (17) ein von einem beheizbaren Bimetallelement (39) gesteuerter Hebel (40) angreift.

6. Einrichtung nach dem Oberbegriff des An-Spruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der Brennstoffzumeßdüse (7) eine Leitung (33) zu einem hochtourig umlaufenden Rotationsverteiler (34) führt, der die Emulsion auf eine der Zylinderzahl entsprechende Zahl von vor den Einlaßventilen mündenden Zuführleitungen (35) gleichmäßig aufteilt, wobei ein sich drehender Schieber (36) eine axiale Zuführbohrung und eine Mehrzahl von radialen Auslaßbohrungen (37) aufweist, die im Gehäuse angeordnete, in die Zuführleitungen übergehende Ausnehmungen (38) überstreichen und die Länge einer Ausnehmung (38) einem Mehrfachen des Durchmessers einer Zuführbohrung (37) entspricht und die Breite größer als deren Durchmesser ist-