DE3218211A1

DE3218211A1 - Anordnung zur betriebsgemischbildung fuer insbesondere gemischverdichtende fremdgezuendete brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3218211A1
Application number: DE19823218211
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7000 Stuttgart Holzbaur
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1983-11-17
Also published as: US4414948A

Description

-frit. 17795

21.U.1982 Kb/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Anordnung zur Betriebsgemischbildung für insbesondere gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Anordung zur Betriebsgemichsbildung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Anordnung zur Betriebsgemischbildung bekannt, bei der jedoch die Luftmeßeinrichtung und das Drosselorgan hintereinander im Saugrohr angeordnet sind, wodurch ein großer Raumbedarf erforderlich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Betriebsgemischbildung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr kleinbauend ausgebildet ist und der zugemessene Kraftstoff unmittelbar am Kraftstoffzumeßventil in das Saugrohr abgespritzt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

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Besonders vorteilhaft ist es, daß durch, eine Stellvorrichtung in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine die Stellung von Zumeßöffnung und Zumeßnadel des Kraft stoffzumeßventiles zur Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Gemisches veränderbar ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Anordnung zur Betriebsgemischbildung in Leerlaufstellung entsprechend einem Schnitt entlang der Linie I-I in Figur 6, Figur eine Anordnung zur Betriebsgemischbildung in Teillaststellung, Figur 3 eine Anordnung zur Betriebsgemischbildung in Vollaststellung, Figur k einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 2, Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 1 durch ein Kraftstoffzumeßventil in geändertem Maßstab, Figur 6 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Betriebsgemischbildung in perspektivischer Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung zur Betriebsgemischbildung strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in einen Saugrohrabschnitt 1 entweder von unmittelbar stromabwärts eines nicht dargestellten Luftfilters oder stromabwärts eines nicht dargestellten Sammelsaugrohres in ein Einzelsaugrohr unmittelbar stromaufwärts eines Einlaßventiles 2 einer insbesondere gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit einem oder

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mehreren Zylindern 3. An den Saugrohrabschnitt 1 schließt sich in Strömungsrichtung der Ansaugluft ein Gemischbildungsabschnitt 5 an, in dem eine Luftmeßeinrichtung 6 und ein beispielsweise als Drosselklappe ausgebildetes Drosselorgan 7 angeordnet ist. Die Luftmeßeinrichtung 6 weist einen Steuerkörper 8 auf, der, wie in Figur !+ gezeigt, über Kugellager. 9 koaxial zur Drosselklappe 7 an der Drosselklappenwelle 11 drehbar gelagert ist. Eine Rückstellfeder 12 greift mit einem Ende an dem Steuerkörper 8 an, während das andere Ende gehäusefest am Gemischbildungsabschnitt 5 gehalten wird. Die Rückstellfeder 12 ist bestrebt, den Steuerkörper in seiner Ruhestellung zu halten, also ihn in Richtung zur oberen Saugrohrwandung 1? zu verdrehen. Der Steuerkörper 8 weist einen kreisförmig gewölbten Steuerabschnitt 13 und einen Betätigungsabschnitt 1k auf, der in eine am Gemischbildungsabschnitt 5 vorgesehene Betätigungskammer 15 ragt. Der Steuerabschnitt 13 des Steuerkörpers 8 ist kreisförmig gewölbt als Kugelschale oder Zylinder schale ausgebildet und sperrt in seiner Ruhestellung vollständig den Saugrohrquerschnitt, wenn sich die Drosselklappe 7 in Leerlaufstellung befindet. Je mehr die Drosselklappe 7 geöffnet wird, also mit zunehmender von der Brennkraftmaschine angesaugter Luftmenge entfernt sich das obere End^ 16 des Steuerabschnittes 13 von der oberen Saugrohrwandung 17 und öffnet mehr oder weniger den Saugrohrquerschnitt für die angesaugte Luftmenge, da die am Betätigungsabschnitt "\k angreifenden Luftkräfte eine Drehbewegung des Steuerkörpers 8 bewirken. Der Betätigungsabschnitt 1k ist beispielsweise an dem dem oberen Ende 16 abgewandten Ende 18 des Steuerabschnittes 13 und senkrecht zu diesem verlaufend angeordnet und wird in der kreisförmig ausgebildeten Betätigungskammer 15 auf der einen Seite vom Luftdruck im

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Saugrohrabschnitt 1 stromaufwärts des Steuerabschnittes 13 und auf der anderen Seite vom Luftdruck stromabwärts des Steuerabschnittes 13 beaufschlagt. In der Wandung der Betätigungskammer 15 ist eine Belüftungsnut 20 vorgesehen, die es ermöglicht, daß der Luftdruck von unmittelbar stromabwärts des Steuerabschnittes 13 bis zur festen Stirnwand 21 der Betätigungskammer 15 geleitet werden kann.

Der Gemischbildungsabschnitt 5 weist dem Steuerabschnitt 13 zugewandt eine kreisförmige Oberfläche 22 auf mit einer zum Saugrohrabschnitt 1 und zur Drosselklappe 7 hin offenen Durchströmöffnung 23· Bei einer Drehbewegung des Steuerkörpers 8 öffnet der Steuerabschnitt 13 mehr oder weniger die Durchströmöffnung 23 für die Ansaugluft. Die Oberfläche 22 des Gemischbildungsabschnittes 5 kann entweder zylindrisch oder kugelförmig ausgebildet sein, wie in Figur 6 beispielsweise dargestellt ist.

Durch den Steuerkörper 8 wird direkt ein Kraftstoffzumeßventil 2U betätigt, wofür an dem oberen Ende 1.6 des Steuerabschnittes 13 eine kreisbogenxörmig ausgebildete Zumeßnadel 25 befestigt ist, die durch eine Zumeßöffnung 26 in einem Blendenkörper 27 ragt. Der Blendenkörper 27 ist beweglich an der oberen Saugrohrwandung 17 angeordnet und dem oberen Ende 16 des Steuerabschnittes 13 abgewandt mit einem Hohlraum 28 -versehen, in den die Zumeßnadel 25 mehr oder weniger ragt und der mit einer Kraftstoffversorgungsleitung 30 in Verbindung steht, in die eine Kraftstoffpumpe 31 Kraftstoff aus.einem Kraftstoffbehälter 32 fördert und in der durch ein Druckregelventil 33 der Kraftstoffdruck konstant gehalten werden kann. Wie in Figur 5 in vergrößertem Maßstab teilweise dargestellt ist, ist

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die Zumeßnadel 25 aus einem Material mit kreisförmigem Querschnitt gefertigt und hat einen Zumeßbereich 3^, in dem nur auf der den größeren Kreisbogen bildenden Umfangsseite 35 der Zumeßnadel mehr oder weniger Material abgetragen ist, wie aus den Querschnittsdarstellungen in der Zumeßnadel zu ersehen ist. Die Zumeßöffnung 26 kann vorteilhafter Weise in einer Zumeßscheibe 36 ausgebildet sein, die in dem Blendenkörper 27 gehäusefest angeordnet ist. Bei einer Drehbewegung des Steuerkörpers 8 in Abhängigkeit von der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge wird somit die Zumeßnadel 25 eine entsprechende Stellung in der Zumeßöffnung 26 einnehmen, so daß eine der angesaugten Luftmenge entsprechende Kraftstoffmenge zwischen Zumeßnadel 25 und Zumeßöffnung

26 am Kraft stoffzumeßventil zugemessen wird. Der Blendenkörper 27 kann an einem Steg 37 befestigt sein, der an einem Gehäuseansatz 38 des Gemischbildungsabschnittes 5 mit einer Wabe 39 koaxial zur Drosselklappenwelle 11 drehbar gelagert ist, wie in Figur h gezeigt. An der Wabe 39 ist ebenfalls ein Hebel 41 befestigt, an dem, wie in Figur 6 gezeigt ist, über ein Betätigungsglied k-2 eine Stellvorrichtung U3 angreift, die eine Verdrehung der Nabe 39 und damit eine Verstellung des Blen^enkörpers

27 gegenüber der Zumeßnadel 25 in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine bewirkt. Bei der Stellvorrichtung k-3 kann es sich beispielsweise um ein temperaturabhängig arbeitendes Element wie ein Bimetall oder ein Dehnstoffelement handeln, oder um einen elektrischen Stellmotor, der durch ein elektronisches Steuergerät kk ansteuerbar ist, in das in elektrische Signale umgeformte Betriebskenngrößen wie beispielsweise Temperatur U5 j Drosselklappenstellung k6, Abgaszusammensetzung kj

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und andere eingebbar sind, so daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine beeinflußt werden kann.

In der Figur 1 ist die Drosselklappe 7 in Leerlaufstellung dargestellt, wobei der Steuerabschnitt 13 die Durchströmöffnung 23 für die Ansaugluft nahezu völlig sperrt. Die für die Gemischbildung erforderliche Ansaugluftmenge wird deshalb vorteilhafterweise über einen Leerlaufluftkanal UQ in der oberen Saugrohrwandung 17 geleitet und trifft über eine mit diesem verbundene Öffnung ^9 auf den zwischen dem oberen Ende 16 des Steuerabschnittes 13 und der Zumeßöffnung 26 eingespritzten Kraftstoff, mit dem sie zusammen über einen Gemischleitungskanal 51 in der Wandung des Gemischbildungsabschnittes 5 nach stromabwärts der Drosselklappe 7 geleitet wird. Die Drosselklappe 7 kann kreisförmig oder rechteckig ausgebildet sein.

In der Figur 2 ist die Drosselklappe 7 in einer Stellung dargestellt, die sie bei einem .Betrieb der Brennkraftmaschine im Teillastbereich einnimmt. Das obere Ende 16 des Steuerabschnittes 13 hat sich nun von der oberen Saugrohrwand 17 entfernt, so daß der Steuerabschnitt 13 nur noch teilweise in den Saugrohrquerschnitt ragt und die Durchströmöffnung 23 teilweise öffnet, wobei von der durchströmenden Luft die eingespritzte Kraftstoffmenge mitgerissen wird.

Die Figur 3 zeigt die Drosselklappe 7 in Vollaststellung, in der der Steuerabschnitt 13 den Saugrohrquerschnitt und damit auch den Durchströmquerschnitt 23 völlig freigibt.

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Wie in Figur k dargestellt ist, kann der Gemischbildungsabschnitt 5 einen Bereich mit einer kugelförmigen Oberfläche 22 aufweisen, um die der kugelschalenförmig ausgebildete Steuerkörper 8 drehbar gelagert ist. Der Betätigungsabschnitt "ik des Steuerkörpers 8 kann wie beispielsweise dargestellt dem Steuerabschnitt 13 abgewandt rechteckig ausgebildet sein, so daß die Betätigungskammer 15 ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt entsprechend dem Betätigungsabschnitt 1k hat.

Bei der perspektivischen Darstellung in Figur β ist der Deckel 52', der die Betätigungskammer 15 seitlich begrenzt, und der Saugrohrabschnitt 1 entfernt. Drosselklappe 7 und Steuerkörper 8 sind dabei in Vollast st ellung gezeigt, so daß die Durchströmöffnung 23 nahezu vollständig geöffnet ist. Die Durchströmöffnung 23 kann eine solche Kontur haben, daß zwischen der Verdrehbewegung des Steuerkörpers 8 und der durch die Durchströmöffnung 23 durchströmenden Luftmenge ein gewünschtes Verhältnis besteht, beispielsweise ein logarithmisches Verhältnis.

Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Anordnung zur Betriebsgemischbildung ermöglicht eine besonders kleine Baugröße und gewährleistet eine gute Aufbereitung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemi sches.

Claims

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21 Λ. 1982 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Ansprüche

fi ./Anordnung zur Betriebsgemischbildung für insbesondere gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit einer Luftmeßeinrichtung, welche mindestens einen in seiner Ausgangsstellung den Saugrohrquerschnitt sperrenden und entsprechend der durch ein Drosselorgan gesteuerten Luftströmung zu den Zylindern der Brennkraftmaschine entgegen einer Rückstellkraft auslenkbaren und dabei den Saugrohrquerschnitt mehr oder weniger öffnenden Steuerkörper aufweist, dessen Auslenkung unmittelbar ein Kraftstoff zumeßventil steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (8) und das Drosselorgan (7) koaxial zueinander drehbar gelagert sind und der Steuerkörper (8) einen kreisförmig gewölbten und mehr oder weniger in den Saugrohrquerschnitt ragenden Steuerabschnitt (13) sowie einen Betätigungsabschnitt ( 11t) aufweist, der in eine Betätigungskammer (15) ragt und darin einerseits vom Saugrohrdruck stromaufwärts und andererseits vom Saugrohrdruck stromabwärts des Steuerabschnittes (13) beaufschlagt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffzumeßventil (2k) als Nadelventil mit einer mit einer Zumeßöffnung (26) zusammenwirkenden kreisbogenförmig gebogenen und am Steuerabschnitt (13) des Steuerkörpers (8) befestigten Zumeßnadel (25) ausgebildet ist, die die in einem an der Saugrohrwandung (17) angeordneten Blendenkörper (27) vorgesehene Zumeßöffnung (26) mehr oder weniger bei einer Drehbewegung des Steuerkörpers (8) öffnet

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κ. 17790
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßnadel (25) aus einem Material mit kreisförmigem Querschnitt gefertigt ist und einen Zumeßbereich (3*0 hat, in dem nur auf der den größeren Kreisbogen bildenden Umfangsseite (35) der Zumeßnadel (25) mehr oder weniger Material abgetragen ist.
k. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenkörper (2T) und damit die Zumeßöffnung (26) durch eine Stellvorrichtung (*+3) in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen (U5, k6, kj) der Brennkraftmaschine gegenüber der Zumeßnadel (25) verschiebbar ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerabschnitt (13) des Steuerkörpers (8) kugelschalenförmig ausgebildet und um einen kugelförmigen Saugrohrabschnitt (22) mit einer Durchströmöffnung (23) im Bereich dieser Durchströmöffnung (23) schwenkbar ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5 j dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsabschnitt (1h) des Steuerkörpers (8) an dem der Zumeßnadel (25) abgewandten Ende de^ Steuerabschnittes (13) zu diesem senkrecht verlaufend angeordnet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung (23) im kugelförmigen Saugrohrabschnitt (22) eine das Verhältnis zwischen Verdrehbewegung des Steuerkörpers (3) und durchströmender Luftmenge bestimmende Kontur (52) hat.

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8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung (23) im kugelförmigen Saugrohrabschnitt (22) eine solche Kontur (22) hat, daß zwischen der Verdrehbewegung des Steuerkörpers (8) und der durchströmenden Luftmenge ein logarithmisches Verhältnis besteht . _y