DE3034996A1 - Fuel injected IC engine - has additional air inlet jets near throttle to homogenise fuel air mixture - Google Patents

Fuel injected IC engine - has additional air inlet jets near throttle to homogenise fuel air mixture

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DE3034996A1 DE19803034996 DE3034996A DE3034996A1 DE 3034996 A1 DE3034996 A1 DE 3034996A1 DE 19803034996 DE19803034996 DE 19803034996 DE 3034996 A DE3034996 A DE 3034996A DE 3034996 A1 DE3034996 A1 DE 3034996A1
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    • F02M69/32—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines with an air by-pass around the air throttle valve or with an auxiliary air passage, e.g. with a variably controlled valve therein

Abstract

The engine has an air intake (1) with a throttle (2). There is a fuel injector (4) upstream of the throttle arranged to discharge the fuel in two streams (5,6) which are directed at the gaps between the throttle and the sides of the intake when the throttle is slightly open. An annular chamber (9) below the throttle has an inlet from atmosphere controlled by a damper which is linked to the throttle. There is one slot (7) from the chamber just below the end of the throttle when it is slightly open. A second slot (8) from the chamber is somewhat below the throttle when it is closed.

Description

Zentraleinspritzung für gemischverdichtendeCentral injection for mixture-compressing

Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft die Zentraleinspritzung in das Saugrohr für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzdüse.Internal combustion engines The invention relates to central injection in the intake manifold for mixture-compressing internal combustion engines with an injection nozzle.

Von den vielen Möglichkeiten der Zentraleinspritzung geht die Erfindung aus von einer Einspritzdüse, deren austretender Kraftstoffstrahl in zwei Richtungen so geführt wird, daß der Brennstoff zwischen der teilgeöffneten Drosselklappe und dem Gehäuse durchtritt.The invention is based on the many possibilities of central injection from an injection nozzle, the exiting fuel jet in two directions is guided so that the fuel between the partially open throttle valve and passes through the housing.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dieser Einspritzdüse Zusatzluft in solcher Menge in einem bestimmten Bereich und bei einer bestimmten TEillast so zuzuführen, daß eine Kondensatbildung an den Wänden des Saugrohres verhindert wird, und eine bessere, d.h. homogenere Gemischbildung erfolgt.The object of the invention is to provide additional air starting from this injection nozzle in such a quantity in a certain range and with a certain partial load like that to supply that the formation of condensation on the walls of the suction pipe is prevented, and a better, i.e. more homogeneous, mixture formation takes place.

Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, daß die aus der Einspritzdüse austretenden Kraftstoffstrahlen in zwei Richtungen so geführt sind, daß der Brennstoff zwischen der teilgeöffneten Drosselklappe und dem Gehäuse durchtritt, und daß stromab der Öffnungen zwischen teilgeöffneter Drosselklappe und Gehäuse Schlitze für Zusatzluft angeordnet sind.The solution to the problem according to the invention is that the The fuel jets exiting the injector are guided in two directions are that the fuel between the partially open throttle valve and the housing passes, and that downstream of the openings between the partially open throttle valve and housing slots for additional air are arranged.

Durch eine Zentraleinspritzung wird ansich schon eine bessere Aufbereitung und Kraftstoffzumessung gegenüber der Brennstoffzuführung mittels Vergaser erreicht.A central injection in and of itself results in better processing and fuel metering achieved compared to the fuel supply by means of the carburetor.

Durch die Kombination , nämlich Zentraleinspritzung , Verwendung bestimmter Einspritzdüsen , und Lenkung des Brennstoffstrahles, daß dieser zwischen den sichelähnlichen Öffnungen der wenig geöffneten Drosselklappe durchtritt und stromauf von der Öffnung von Zusatzschlitzen auf die Gehäuse-Innenwand trifft. Dabei muss er in möglichst geringem Abstand stromauf dieser Öffnungen auf die Gehäusewand treffen, wobei dort die teilweise Bildung von Kondensat unvermeidbar ist.Through the combination, namely central injection, use of certain Injectors, and steering the fuel jet that this between the sickle-like Openings of the little open throttle valve passes through and upstream of the opening of additional slots on the inside wall of the housing. He has to be in as much as possible meet a small distance upstream of these openings on the housing wall, where there the partial formation of condensate is unavoidable.

Weil jetzt im nahen Bereich dieser sichelförmigen Öffnungen Zusatzluft zugeführt wird, wird dieses Kondensat von der Gehäusewand abgehoben und weiter aufbereitet.Because now there is additional air in the vicinity of these crescent-shaped openings is supplied, this condensate is lifted from the housing wall and further processed.

Dabei ist es wichtig, daß diese Schlitze sich nahe stromab der Durchgänge zwischen Drosselklappe und Gehäuse befinden.It is important that these slots are close downstream of the passages between the throttle valve and the housing.

Einmal bildet sich im Durchgang Wandkondensat, andererseits ist in den Durchgängen sehr hohe Geschwindigkeit des Gemisches.On the one hand wall condensate forms in the passage, on the other hand there is in the passages very high speed of the mixture.

Wenn nun gleich stromab dieser Durchgänge durch eine Queranströmung mittels Zusatzluft mit sehr hoher Geschwindigkeit das Gemisch erfasst wird, so wird einmal der Kraftstoffilm von der Wand abgerissen, und auch das gesamte Gemisch durch die zwei aufeinander treffenden Ströme mit hoher Geschwindigkeit so aufbereitet, daß weder Kondensat noch größere Tropfen im Kraftstoffluftgemisch verbleiben. Der Kraftstoff im Gemisch wird so zu feinstem Nebel aufbereitet, daß er auch im Ansaugkrümmer kein Kondensat mehr bildet. Dies ist die Voraussetzung, daß eine in der Gemischzusammensetzung gleichmässige Verteilung auf alle Zylinder erfolgt.If now immediately downstream of these passages by a transverse flow the mixture is detected by means of additional air at very high speed, so will once the fuel film is torn off the wall, and the entire mixture through the two streams meeting each other processed at high speed in such a way that that neither condensate nor large drops remain in the fuel / air mixture. Of the Fuel in the mixture is processed into the finest mist that it can also be used in the Intake manifold no more condensate forms. This is the prerequisite that one in the mixture composition evenly distributed over all cylinders.

Ausserdem ist das Gemisch, was in die Zylinder eintritt, absolut homogen.In addition, the mixture that enters the cylinder is absolutely homogeneous.

Hinsichtlich der Anordnung der Schlitze ist es wichtig, daß diese sich etwa stromab der geschlossenen, bzw. wenig geöffneten Drosselklappe befinden.With regard to the arrangement of the slots, it is important that these are located approximately downstream of the closed or slightly opened throttle valve.

Da die Drosselklappe bei geschlossener oder wenig geöffneter Stellung schräg steht, ergeben sich verschiedene Höhen für die zwei angeordneten Schlitze.Because the throttle valve is in the closed or slightly open position is inclined, there are different heights for the two arranged slots.

Vorzugsweise wird die Unterkante der Schlitze weiter zurück gesetzt, als die Oberkante und nach der Unterkante erfolgt ein weiterer Absatz in der Vergrösserung des Durchmessers der inneren Wand des Gehäuses.The lower edge of the slots is preferably set back further, as the upper edge and after the lower edge there is a further step in the enlargement the diameter of the inner wall of the housing.

Die Zusatzluft wird mengenmässig mittels einer Drosselklappe oder ähnlichem gesteuert, wobei es wichtig ist, daß die Schlitze einen kleineren Durchgang haben als alle stromauf, liegenden Kanäle, Durchgänge etc.. Weiter ist wichtig, daß die Zuführung der Zusatzluft zwischen den beiden Schlitzen liegt, damit die LUft auf beide Schlitze gleichmässig verteilt wird.The additional air is quantified by means of a throttle valve or similarly controlled, it being important that the slots have a smaller passage have than all upstream, lying channels, passages etc. It is also important that the supply of additional air is between the two slots so that the Air is evenly distributed over both slots.

Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die beiden Kraftstoffstrahle, nach dem Durchtritt zwischen leicht geöffneter Klappe und Gehäusewand mittels der Zusatzlùtt so aufzubereiten, daß Wandkondensat und größere Tropfen vermieden werden.The present invention is therefore based on the object both Fuel jets after passing between the slightly open flap and the housing wall to be processed by means of the additional air so that wall condensate and larger drops are avoided will.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestelltund wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Ausführung der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt gemäss Linie A-A in Fig. 1.An embodiment is shown in the drawing and is described in described in more detail below. It shows: FIG. 1 a longitudinal section through the embodiment of the invention, FIG. 2 shows a cross section according to line A-A in FIG. 1.

In einem zylindrischen Gehäuse 1 ist eine Drosselklappe 2 mit einer Welle 3 angeordnet. Stromauf befindet sich die Einspritzdüse 4, aus der der Kraftstoff in zwei Strahlrichtungen 5,6 so ausgespritzt wird, daß er durch die Öffnungen tritt, die sich zwischen der etwas geöffneten Drosselklappe 2 und dem Gehäuse 1 bilden.In a cylindrical housing 1 is a throttle valve 2 with a Shaft 3 arranged. Upstream is the injection nozzle 4, from which the fuel is sprayed in two jet directions 5,6 so that it passes through the openings, which form between the slightly open throttle valve 2 and the housing 1.

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist ein Ringkanal 9 angeordnet, mit einer Öffnung 17 zur Atmosphäre und einer Drosselklappe 10 auf einer Welle 11. Zwei Schlitze 7,8 stellen die Verbindung zwischen dem Ringkanal 9 und dem Gehäuseinneren dar. Der Schlitz 7 auf der tiefer liegenden Seite ist so angebracht, daß er sich etwas unter der leicht aeöffneten Drosselklapne 2 befindet. Der Schlitz 8 befindet sih etwas unter der-Drosselklappe 2 im geschlossenen Zustand.In the lower part of the housing 1, an annular channel 9 is arranged with an opening 17 to the atmosphere and a throttle valve 10 on a shaft 11. Two Slots 7, 8 provide the connection between the annular channel 9 and the interior of the housing The slot 7 on the lower side is attached so that it is slightly under the slightly opened throttle valve 2. The slot 8 is located see something under the throttle valve 2 in the closed state.

Die stromab befindliche Fläche 14 zu den Schlitzen 7,8 ist etwas zurück gesetzt gegenüber der oberen Kante der Schlitze.The downstream surface 14 to the slots 7, 8 is slightly back set opposite the top edge of the slots.

Etwas stromab ist die Innenwand 15 des Gehäuses 1 noch einmal versetzt bzw. im Durchmesser vergrößert.The inner wall 15 of the housing 1 is offset again somewhat downstream or enlarged in diameter.

Bei Leerlauf des Motors ist die Drosselklappe 2 wenig geöffnet, und der Kraftstoff tritt zwischen den beiden Durchgängen zwischen Drosselklappe 2 und dem Gehäuse 1 durch. Die stromab angeordneten Abreißkanten durch de im Durchmesser vergrösserten, inneren Gehäusewandflächen 14,15 sorgen dafür, daß Wandkondensat abgerissen wird.When the engine is idling, the throttle valve 2 is slightly open, and the fuel passes between the two passages between throttle valve 2 and the housing 1 through. The tear-off edges arranged downstream by de in diameter enlarged, inner housing wall surfaces 14,15 ensure that wall condensate is demolished.

Wird die Drosselklappe 2 mehr geöffnet bei Teillastbetrieb des Motors, so wird auch die Drosselklappe 1o geöffnet, und es strömt Zusatzluft durch die beiden Schlitze 7 und 8.If the throttle valve 2 is opened more with partial load operation of the engine, this also opens the throttle valve 1o, and additional air flows through the two Slots 7 and 8.

Da schon ab etwa 50 - 60 km/h die Öffnung durch die Drosselklappe 1o größer wird, als der Querschnitt der beiden Schlitze ist, so strömt'die Zusatzluft mit sehr hoher Geschwindigkeit durch die Schlitze in den Innenraum des Gehäuses 1.Since from around 50 - 60 km / h the opening through the throttle valve If it becomes larger than the cross-section of the two slots, then the additional air flows at very high speed through the slots into the interior of the housing 1.

Dabei ist es wichtig, daß diese Schlitze sich nahe stromab der Durchgänge zwischen Drosselklappe und Gehäuse 1 befinden.It is important that these slots are close downstream of the passages between the throttle valve and housing 1.

Einmal bildet sich im Durchgang Wandkondensat,andererseits ist in den Durchgängen sehr hohe Geschwindigkeit des Gemisches.On the one hand wall condensate forms in the passage, on the other hand there is in the passages very high speed of the mixture.

Wenn nun gleich stromab dieser Durchgänge durch eine Queranströmung mittels Zusatzluft mit sehr hoher Geschwindigkeit das Gemisch erfasst wird, so wird einmal der Kraftstoffilm von der Wand abgerissen, und auch das gesamte Gemisch durch die zwei aufeinander treffenden Ströme mit hoher Geschwindigkeit so aufbereitet, daß weder Kondensat noch grössere Tropfen im Kraftstoffluftgemisch verbleiben. Der Kraftstoff im Gemisch wird so zu feinstem Nebel 16 aufbereitet, daß er auch im Ansaugkrümmer kein Kondensat mehr bildet. Dies ist die Voraussetzung, daß eine in der Gemischzusammensetzung gleichmässige Verteilung auf alle Zylinder erfolgt. Ausserdem ist das Gemisch, was in die Zylinder eintritt, absolut homogen.If now immediately downstream of these passages by a transverse flow by means of additional air at very high speed the mixture is recorded once the fuel film is torn off from the wall, and so is the whole Mix by the two streams meeting each other at high speed like this processed so that neither condensate nor large drops in the fuel-air mixture remain. The fuel in the mixture is processed into the finest mist 16, that it no longer forms condensate in the intake manifold. This is the prerequisite that the mixture composition is evenly distributed over all cylinders he follows. In addition, the mixture that enters the cylinder is absolutely homogeneous.

Ein homogenes Gemisch, bestehend aus Brennluft mit feinstem Kraftstoffnebel 16 in gleichmässiger Zusammensetzung für jeden Zylinder ermöglicht eine höhere Verdichtung und einwandfreien Betrieb mit Luftüberschuss - Lambda 1,2 bis 1,4.A homogeneous mixture consisting of combustion air with the finest fuel mist 16 in a uniform composition for each cylinder enables a higher compression and perfect operation with excess air - lambda 1.2 to 1.4.

Dies bringt ohne Leistungsverlust sehr geringen Kraftstoffverbrauch und niedrige Giftanteile im Abgas.This results in very low fuel consumption without any loss of power and low levels of toxins in the exhaust gas.

Die Drosselklappe 17 wird mit der Drosselklappe 2 bzw. deren Wellen 3 und 11 so verbunden, daß diese (17) mit einem kleinen Nachlauf geöffnet wird.The throttle valve 17 is connected to the throttle valve 2 or its shafts 3 and 11 connected so that this (17) is opened with a small lag.

Wichtig ist, daß der Strahl 6 und 5 so gespritzt wird, daß diese nicht auf die Drosselklappe 2 auftreffen. Der Bogen 13 zeigt den Öffnungsweg der linken Drosselklappenkante. Vorzugsweise werden bei größerem Durchgang des Kraftstoffs durch die Düse 4 etwa ab 2/3 bis Vollast durch entsprechende Gestaltung der Düsenventilnadel oder Düsenöffnung die Kraftstoffstrahle mehr von der Gehäusewand ab zur Mitte ausgespritzt.It is important that the jet 6 and 5 is sprayed in such a way that it does not hit the throttle valve 2. The sheet 13 shows the opening path of the left Throttle valve edge. Preferably, if there is a larger passage of fuel through the nozzle 4 from about 2/3 to full load through appropriate design of the nozzle valve needle or nozzle opening, the fuel jets are sprayed out more from the housing wall towards the center.

Die in der unterschiedlichen Höhe angebrachten Schlitze 7,8 für Zusatzluft stromab der Drosselklappe können auch bei Vergasern angeordnet werden.The slots 7, 8 at different heights for additional air downstream of the throttle valve can also be arranged with carburetors.

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Claims (13)

Patentansprüche 1. Zentraleinspritzung in das Saugrohr für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzdüse, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß die aus der Einspritzdüse austretenden Kraftstoffstrahlen in zwei Richtungen so geführt sind, daß der Brennstoff zwischen der teilgeöffneten Drosselklappe und dem Gehäuse durchtritt und daß stromab der Öffnungen zwischen teilgeöffneter Drosselklappe und Gehäuse Schlitze für Zusatzluft angeordnet sind. Claims 1. Central injection into the intake manifold for mixture-compressing Internal combustion engines with an injection nozzle, d u r c h e k e n n z e 1 c h n e t that the jets of fuel emerging from the injector are in two directions are guided so that the fuel between the partially open throttle valve and the housing passes through and that downstream of the openings between the partially open throttle valve and housing slots for additional air are arranged. 2. Zentraleinspritzung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß stromab der Öffnungen zwischen teilgeöffneter Drosselklappe und Gehäuse Schlitze für Zusatzluft angeordnet sind.2. Central injection according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that downstream of the openings between the partially open throttle valve and housing slots for additional air are arranged. 3. Zentraleinspritzung nach Anspruch 1 - 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schlitze (7,8) sich nahe stromab der Durchgänge befinden, die sich zwischen wenig geöffneter Drosselklappe (2) und Gehäusewand (1) bilden.3. Central injection according to claim 1-2, d a d u r c h g e k e it should be noted that the slots (7,8) are located close to the downstream of the passages, which form between the slightly open throttle valve (2) and the housing wall (1). 4. Zentraleinspritzung nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der obere Schlitz (8) nahe stromab der geschlossenen Drosselklappe (2) angeordnet ist.4. Central injection according to claim 2 and 3, d a d u r c h g e k It should be noted that the upper slot (8) is close downstream of the closed one Throttle valve (2) is arranged. 5. Zentraleinspritzung nach Anspruch 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die untere Auslaßkante der Schlitze (7,8) gegenüber der oberen Kante zurück versetzt ist.5. Central injection according to claim 1-4, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t that the lower outlet edge of the slots (7,8) opposite the upper edge is offset back. 6. Zentraleinspritzung nach den Ansprüchen 1 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß stromab der Schlitze (7,8) ein weiterer Absatz durch Zurücksetzen der Flächen (15) erfolgt.6. Central injection according to claims 1 and 5, d a d u r c h it is not noted that downstream of the slots (7, 8) there is a further paragraph takes place by resetting the surfaces (15). 7. Zentraleinspritzung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zufuhr der Zusatzluft durch eine Drosselklappe (10) oder ähnlichem Steuerorgan gesteuert wird und daß diese Drosselklappe und der Eingang für die Zusatzluft sich zwischen den beiden Schlitzen (7,8) befindet.7. Central injection according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the supply of additional air through a throttle valve (10) or similar control element is controlled and that this throttle valve and the input for the additional air is located between the two slots (7,8). 8. Zentraleinspritzung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnitte (7,8) ab einer Teillastbelastung, die beim Kfz. etwa 60 - 80 km/h entspricht, Meßquerschnitte sind, d.h. die Zusatzluft mit sehr hohe:challgeschwindigkeit in diesem Lastbereich die Schlitze durchströmt.8. Central injection according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cross-sections (7, 8) from a partial load that occurs when Vehicle corresponds to about 60 - 80 km / h, measuring cross-sections, i.e. the additional air with very high: sound velocity flows through the slots in this load range. 9. Zentraleinspritzung nach den Ansprüchen 1 - 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schlitze (7,8) im Querschnitt kleiner sind, als der Durchgang bei geöffneter Drosselklappe (10) und der Querschnitt des Ringkanals (9).9. Central injection according to claims 1-7, d a d u r c h g it is not shown that the slots (7, 8) are smaller in cross-section, than the passage when the throttle valve (10) is open and the cross-section of the annular channel (9). 10. Zentraleinspritzung nach den Ansprüchen 1 - 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die aus der Düse (4) austretenden Kraftstoffstrahle (5,6) ausschließlich auf die Saugrohrwand auftreffen.10. Central injection according to claims 1-9, d a d u r c h g It is not noted that the fuel jets emerging from the nozzle (4) (5,6) only hit the suction pipe wall. 11. Zentraleinspritzung nach den Ansprüchen 1 - 1o, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß durch entsprechende Gestaltung des Dtisenausgangs bzw. der Düsen-Ventilnadel bei grösserem Durchgang des Kraftstoffs etwa ab 2/3 bis Vollast die Kraftstoffstrahie mehr von der Gehäusewand ab zur Mitte ausgespritzt werden.11. Central injection according to claims 1 - 1o, d a d u r c h it is not indicated that by appropriate design of the nozzle outlet or the nozzle valve needle with a larger passage of fuel from about 2/3 to At full load, the fuel spray is sprayed out more from the housing wall towards the center will. 12. Zentraleinspritzung nach den Ansprüchen 1 - 1-2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Sechs- oder Achtzylindermotoren zwei oder mehr Einspritzstellen angeordnet werden.12. Central injection according to claims 1 - 1-2, d a d u r c h It is not noted that with six or eight-cylinder engines two or more injection points can be arranged. 13. Zentraleinspritzung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die in unterschiedlicher Höhe angebrachten Schlitze (7,8) für Zusatzluft stromab der Drosselklappe (2) auch bei Vergasern angeordnet sind.13. Central injection according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n notices that the slots (7,8) made at different heights for additional air downstream of the throttle valve (2) are also arranged with carburetors.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3229716A1 (en) * 1982-08-10 1984-02-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart FUEL SUPPLY SYSTEM
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