DE3135817A1

DE3135817A1 - Verfahren und kraftstoffversorgungsanlage zur kraftstoffversorgung einer gemischverdichtenden fremdgezuendeten brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3135817A1
Application number: DE19813135817
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Dipl.-Ing. Dr. 7016 Gerlingen Simon
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-09-10
Filing date: 1981-09-10
Publication date: 1983-03-24
Also published as: JPH039309B2; US4489701A; JPS5853672A

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Verfahren und Kraftstoffversorgungsanlage zur Kraftstoff-Versorgung einer gemischverdichten&en fremdgezündeten Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Anspruchs 1 und einer Kraftstoffversorgungsanlage nach der Gattung des Anspruches 5. Es ist schon ein Verfahren und eine Kraftstoffversorgungsanlage bekannt, "bei dem bz¥. bei der zugemessener Kraftstoff in eine Kraftstof f einspritzdüse unter der Strahlwirkung eines in die Düse eingeblasenen Druckluftstrahles gesaugt und in das Saugrohr eingespritzt wird. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die eingespritzte Kraftstoffmenge abhängig von Saugrohrdruck ist und es noch zu keiner optimalen Aufbereitung des über die Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzten Kraftstoffes durch die Druckluft kommt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches ΐ bzw. die erfindungsgemäße Kraftstof fversorgungsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 5 zur Kraftstoffversorgung einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine hat dem-

gegenüber den Vorteil, daß mit einer relativ geringen, von einer Druckluftq.uelle der Düse zugeführten mit Schallgeschwindigkeit strömenden Luftmenge eine optimale Aufbereitung des zugemessenen und dem Saugrohr zuzuführenden Kraftstoffes erfolgt, bei gleichzeitig am Kraftstoffzumeßventil konstant gehaltener Druckdifferenz ohne die Anordnung eines zusätzlichen Differenzdruckventiles.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens bzw. der im Anspruch 5 angegebenen Kraft stoffVersorgungsanlage möglich. Besonders vorteilhaft ist es, der Düse nur einen Teil der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge zuzuführen, der z.B. nicht größer als die von der Brennkraftmaschine angesaugte Leerlaufluftmenge ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Bei der in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Kraftstof fversorgungsanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saugrohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan 3 angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt k mit einer willkürlich betätxgbaren Drosselklappe 5 zu einem oder mehreren Zylindern einer nicht dargestellten gemischver-

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dichtenden fr e'!mdge zündet en Brennkraftmaschine. Das beispielsweise dargestellte Luftmeßorgan 3 ist eine q_uer zur

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Strömungsrχchtung angeordnete Platte 3, die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres beispielsweise nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan 3 angreifende Rückstellkraft, beispielsweise eine Rückstellfeder 6, sowie einen konstanten vor dem

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Luftmeßorgan herrschenden Luftdruck, der zwischen dem Luftmeßorgan 3 und der Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Als Luftmeßorgan könnten beispielsweise auch Hitzdraht- bzw. Heißfilmluftmassenmesser, Dralldurchflußmesser-, Ultraschalldurchflußmesser oder ähnliche dienen. Das Ltfiftmeßorgan 3 steuert ein Kraftstoffzumeßventil 10. Zur Übertragung der Stellbewegung des Luftmeßorgans 3 dient ein mit ihm -verbundener Schwenkhebel 11, der gemeinsam mit einem Korrekturhebel 12 an einem Drehpunkt 13 gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung das beispielsweise als Steuerschieber 1^ ausgebildete bewegliche Ventilteil des Kraftstoffzumeßventils 10 betätigt. An einer Gemischregulierschraube 15 läßt sich das gewünschte Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellen. An der dem Schwenkhebel 11 abgewandten Stirnfläche des Steuerschiebers 1^ stützt sich die Rückstellfeder 6 ab, die die Rückstellung des Luftmeßorgans 3 bewirkt. Anstelle der Rückstellfeder 6 könnte auch in bekannter Weise durch Druckflüssigkeit die Rückstellkraft erzeugt werden.

Die Kraftstoffversorgung erfolgt beispielsweise durch eine Elektrokraftstoffpumpe -19a die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffilter 22 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 23 dem Kraftstoffzumeßventil 10 zuführt. In der Kraftstoffversorgungsleitung 23 ist ein Systemdruckregelventil 2k bekannter Bauart angeordnet, das in der Kraftstoffversorgungsleitung 23 einen

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konstanten Kraftstoffdruck aufrechterhält und einen Teil des geförderten Kraftstoffes über eine Rückströmleitung' 25 zum Kraftstoffbehälter 20 zurückströmen läßt. Der Steuerschieber Ik gleitet in einer Gleitbohrung 26 des Kraftstoffzumeßventilgehäuses 27 und bildet mit der Gleitbohrung 26 eine Ringnut 28, die einerseits durch eine Steuerkante 29 des Steuerschiebers 1^ begrenzt wird. Je nach axialer Stellung des Steuerschiebers 1U öffnet die Steuerkante 29 mehr oder weniger einen Steuerschlitz 30 im Kraft stoffzumeßventilgehäuse 27, so daß Kraftstoff zugemessen aus der Ringnut 28 über den Steuerschlitz 30 in eine Kraftstoffzuführleitung 31 gelangen kann.

Im Saugrohrabschnitt k stromabwärts der Drosselklappe 5 ist beispielsweise koaxial zum Saugrohr eine Düse 33 angeordnet, die allseitig durch die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luft umströmbar ist und einen Strömungsquerschnitt 3^· mit düsenförmigem Terlauf aufweist. An der engsten Stelle 35 des Strömungsquerschnittes 3^K mündet die Kraftstoffzuführleitung 31, über die der zugemessene Kraftstoff in einen mit Schallgeschwindigkeit an dieser Stelle strömenden Luftstrom gelangt. Hierfür liegt der Strömungsc[uerschnitt 3^· mit seinem dem Saugrohr abgewandten Ende an einer Luftleitung 36, in die eine Luftpumpe 37 über einen Luftspeicher 38 und ein Druckregelventil 39 Luft mit Überdruck, beispielsweise 0,9 bar, fördert. Die über die Luftleitung 36 zur Düse 33 geförderte Luftmenge soll nicht größer als die von der Brennkraftmaschine angesaugte Leerlaufluftmenge sein, vorzugsweise 70 bis 90 % der Leerlaufluftmenge. Auf der Saugseite der Luftpumpe 37 ist ein variables Drosselventil kO vorgesehen, das in Abhängigkeit vom Druck im Luftspeicher 38 über ein Regelglied kl verstellbar ist. Zweckmäßigerweise ist stromauf-

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wärts d.es Drosselventils ^O ein Luftfilter k2 vorgesehen. Von der Druckluft quelle 37» 38 wird Luft unter einem derartigen Druck zur Düse 33 geliefert, daß an der engsten Stelle des Strömungsq_uerschnitt es 3^· immer Schallgeschwindigkeit herrscht. Hierdurch herrscht in der Kraftstoffzuführleitung 31 stromabwärts des Steuerschlitzes 30 immer ein konstanter Unterdruck, so daß ohne ein zusätzliches Differenzdruckventil am Steuerschlitz 30 immer eine konstante Druckdifferenz herrscht, da der Kraftstoffdruck stromaufwärts des Steuerschlitzes 30 durch das Systemdruckregelventil 2k auf einen konstanten Wert geregelt wird. Es ist nicht erforderlich, daß in der Kraftstoffversorgungsleitung 23 ein Kraft stoffdruck oberhalb Atmosphärendruck aufgebaut wird,,. vielmehr ist das Druckgefälle von Atmosphärendruck zum Druck an der engsten Stelle 35 an der Düse 33 bei mit Schallgeschwindigkeit hindurchströmender Luft völlig ausreichend, um aus einem Kraftstoffvorratsbehälter Kraftstoff über das Kraftstoffzumeßventil 10 zur Düse 33 zu transportieren. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage bieten den Vorteil einer sehr guten Zerstäubung des zugemessenen Kraftstoffes durch die mit Schallgeschwindigkeit strömende Luft, wodiärch das homogene Gemisch eine gute Gleichverteilung auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine gewährleistet. Das optimal aufbereitete Gemisch erfordert eine geringere Anreicherung beim Kaltstart und Warmlauf der Brennkraftmaschine, wodurch sich eine Kraftstoffverbrauchssenkung und eine Verringerung der Anteile giftiger Abgasbestanateile ergibt. Infolge des durch die mit Schallgeschwindigkeit durch die Düse 33 strömende Luft bewirkten konstanten Druckes stromabwärts des Steuerschlitzes 30 ist am Kraftstoffzumeßventil 10 kein zusätzliches Differenzdruckventil erforderlich und

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die Kraft stoffzumessung erfolgt unabhängig von Druckänderungen im Saugrohr ausschlxeßlich. durch die Querschnittssteuerung im Kraftstoffzumeßventil 10.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Ansprüche

1. Verfahren zur Kraftstoffversorgung einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffzumessung an einem Kraftstoffzumeßventil in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und Zuführung von mit Luft aufbereitetem Kraftstoff in das Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff in das Saugrohr (U) durch eine Düse (33) mit einem düsenförmig "verlaufenden Strömungsquerschnitt (3^) zugeführt wird, über den Luft strömt, die von einer Druckluftquelle (37, 38) unter einem derartigen Druck geliefert wird, daß an der engsten Stelle (35) des Strömungsquerschnittes (3^), an der der zugemessene Kraftstoff zugeführt wird, stets Schallgeschwindigkeit herrscht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Druckluftquelle (37> 38) unter konstantem Druck zur Düse (33) strömende Luftmenge nur einem Teil der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge entspricht,

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Druekluftq.uelle (37, 38) unter konstantem Druck zur Düse (33) strömende Luftmenge nicht größer als die von der Brennkraftmaschine angesaugte Leerlaufluftmenge ist.

h. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch eine Luftpumpe (37) in einen Luftspeicher (38) gefördert wird, aus dem die Luft über eine Luftleitung (36) mit einem Druckregelventil (39) unter konstantem Druck zur Düse (33) gelangt.

5. Kraftstoffversorgungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens zur Kraftstoffversorgung einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffversorgungsanlage eine in das Saugrohr (h) der Brennkraftmaschine mündende Düse (33) mit einem düsenförmig verlaufenden Strömungsquerschnitt (3*0 hat, der an einer Druckluft quelle (37j 38) liegt, die Luft unter einem derartigen Druck liefert, daß an der engsten Stelle (35) des Strömungsq.uerschnittes (3*0, an der der zugemessene Kraftstoff zugeführt vird, stets Schallgeschwindigkeit herrscht·

6. Kraft stoffVersorgungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (33) von der Druckluftquelle (37s 38) eine Luftmenge unter konstantem Druck geliefert wird, die nur einem Teil der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge entspricht.

T-. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch o, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (33) von der Druckluftquelle (37s 38) eine Luftmenge unter konstantem Druck geliefert wird, die nicht größer als die von der Brennkraftmaschine angesaugte Leerlaufluftmenge ist.

8. KraftstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckluftquelle (3T₅ 38) eine Luftpumpe (3T) niit einem* nachgeordneten Speicher (38) dient, aus der die Luft über eine Luftleitung (36) mit einem Druckregelventil (39) unter konstantem Druck zur Düse (33) gelangt.

9. KraftstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzumessung am Kraftstoffzumeßventil (10) "bei konstanter Druckdifferenz erfolgt, die durch den konstanten Kraftstoffdruck stromaufwärts des Kraft stoffzumeßventils (IO) und den Druck der mit

Schallgeschwindigkeit an der engst endstelle (35) des

\ Strömungsquerschnittes (3*0 der Düse (33) strömenden Luft

"bestimmt wird.

10. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (33) konzentrisch im Saugrohr (h) angeordnet ist und allseitig von der das Saugrohr (k) durchströmenden Luft umströmt ■wird.//

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