DE3408385C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern des Luft-Brenn­ stoff-Verhältnisses eines Gemisches für einen aufgeladenen Ver­ brennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Anordnung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen ist aus der DE-PS 29 32 219 bekannt, wobei diese Anord­ nung allerdings für einen nicht-aufgeladenen Verbrennungsmotor zum Anpassen des Gemisches an Luftdichte-Schwankungen vorgesehen ist. Wenn man die bekannte Anordnung bei einem aufgeladenen Ver­ brennungsmotor verwendet und der Ladedruck bei geschlossener Drosselklappe ansteigt, so wird über eine barometrische Druck­ dose ein Ventil zur Anreicherung des Gemisches geöffnet. Wenn aber bei geöffneter Drosselklappe ebenfalls hoher Ladedruck herrscht, so wird beim bekannten Gegenstand das Ventil eben­ falls geöffnet und das Gemisch angereichert, so daß in diesem Betriebsbereich des Verbrennungsmotors die Gemisch­ bildung nicht korrekt ist. Weiterhin führen die bei aufge­ ladenen Verbrennungsmotoren vorkommenden extrem unter­ schiedlichen Dichten der beiden Gemischkomponenten und die Kompressibilität der Luft bzw. Inkompressibilität des Brennstoffs zu Schwierigkeiten bei der Gemischbildung, wenn man die bekannte Anordnung verwendet.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik, ist es Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor im gesamten Betriebsbereich ein korrektes Luft-Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine Weiterbildung der Er­ findung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im fol­ genden anhand von Abbildungen beschrieben. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform Erfindung,

Fig. 2 ein Schnitt eines Hauptteils der Anordnung der Fig. 1,

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer Drehmoment­ kennlinie eines bekannten Motors und

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Drehmoment­ kennlinie des Motors unter Anwendung der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 1 mit einen Ansaug­ kanal 2, einem in dem Ansaugkanal vorgesehenen Vergaser 3, einem Abgaskanal 4 und einem Turbolader 5 als Vorverdichter versehen. Der Turbolader 5 enthält eine im Abgaskanal 4 vorgesehene Turbine 5a und einen in dem Ansaugkanal 2 vorge­ sehenen Kompressor 5b.

Gemäß Fig. 2 ist der Vergaser 3 für einen vorverdichteten Motor vorgesehen und enthält eine Schwimmerkammer 6, eine Dros­ selklappe 7, ein Venturirohr 8 mit einer Hauptdüse 9 und eine mit der Hauptdüse 9 in Verbindung stehende Emulgier-Luftöffnung 10. Der Einlaß der Luftöffnung 10 steht in Verbindung mit einer Kammer 20, die durch eine Wand 21 im Ansaugkanal 2 gebildet ist. Die Wand 21 der Kammer 20 hat ein Einlaßloch 22 zum Verbinden der Kammer mit dem Ansaugkanal 2. In einem Luft­ einlaß der Luftöffnung 10 ist ein Nadelventil 11 vorgesehen. Das Nadelventil ist mit einer Membran 12a einer Betätigungs­ einrichtung 12 verbunden. Die Betätigungseinrichtung enthält ein Gehäuse 12e, das mit der Wand 21 verbunden ist, wobei die Vorverdichterdruckkammer 12b und die Druckkammer 12c durch die Membran 12a begrenzt sind. Eine Feder 12d ist vorgesehen, um die Membran 12a nach oben zu drücken. Die Vorverdichter­ druckkammer 12b steht in Verbindung mit dem Ansaugkanal durch eine Öffnung 12f, die in dem Gehäuse 12e vorgesehen ist. Die Kammer 12c steht in Verbindung mit dem Ansaugkanal 2 stromabwärts der Drosselklappe 7 durch die Kanäle 14 und 16, zwischen denen eine Rückschlagventil 13 liegt, so daß die Membran 12a der Betä;igungseinrichtung 12 durch die Differenz zwischen den Drücken in den Kammern durchgebogen wird, die mit dem Ansaugkanal stromaufwärts und stromabwärts des Dros­ selklappe 7 verbunden sind. Der Kanal 14 steht in Verbin­ dung mit der Atmosphäre über einen Kanal 15 mit einer Mündung 17, die zwischen der Kammer 12c und dem Rückschlag­ ventil 13 angeordnet ist.

Wenn im Betrieb der Vorverdichterdruck, welcher der Kammer 12b über die Öffnung 12f zugeführt wird, höher als die Summe des Drucks in der Kammer 12c und des Kompressionsdruck der Fe­ der 12d ist, wird die Membran 12a in der Richtung zum Schließen des Nadelventils 11 durchgebogen. Die Menge der ausströmen­ den Luft nimmt demgemäß ab, so daß das durch den Vergaser zugeführte Luft/Brennstoff-Verhältnis klein wird, d. h. ein fettes Luft/Brennstoff-Gemisch zugeführt wird. Wenn die Differenz zwischen den Vorverdichterdrücken in dem Ansaug­ kanal an gegenüberliegenden Seiten der Drosselklappe kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Membran 12a durchgebogen und das Nadelventil 11 geöffnet. Die Menge der durch die Luftöffnung 10 strömenden Luft steigt somit an, wodurch ein mageres Luft/Brennstoff-Gemisch zugeführt wird. Wenn das Rückschlagventil 13 wegen des niedrigen Druckes stromaufwärts der Drosselklappe 7 schließt, wird der Druck in der Kammer 12c der atmospärische Druck aufgrund der Ver­ bindung mit der Atmosphäre über den Durchlaß 15. Demgemäß wird der Betrieb zu der Zeit, zu welcher der Druck stromab­ wärts der Drosselklappe 7 von positiv nach negativ und umgekehrt wechselt, sicher ausgeführt. Das Rückschlagven­ til 13 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß Atmoshären­ luft in den Motor eintritt, wenn der Druck in dem Kanal 16 negativ ist.

Bei der Drehmomentkennlinie eines bekannten Motors in Fig. 3 wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis nur durch den Vorver­ dichterdruck geregelt. Wenn bei dem bekannten Motor der Öffnungsgrad der Drosselklappe klein ist, wird die An­ saugluft stromaufwärts der Drosselklappe durch den Vor­ verdichterdruck zusammengepreßt und die zusammengepreßte Ansaugluft wird an der Drosselklappe 7 abgedrosselt, was einen Anstieg des Drucks an dem Venturirohr 8 bewirkt. Dem­ gemäß fällt die Druckdifferenz an dem Venturirohr 8 ab. Somit fällt die Menge des von der Hauptdüse 9 in das Ven­ turirohr 8 eingeführten Brennstoffs ab, was die Zufuhr eines extrem mageren Luft/Brennstoff-Gemisches bedeutet. Das Gebiet Z in Fig. 3 ist ein Gebiet eines extrem mageren Gemisches. Aus der Darstellung ergibt sich, daß das Luft/ Brennstoff-Verhältnis nicht auf einen geeigneten Wert in dem gesamten Drehzahlbereich des Motors geregelt wird.

In Fig. 4 bezeichnet A eine Kurvenschar des Vorverdichter­ drucks, welche den Druck stromaufwärts der Drosselklappe darstellt. B zeigt eine Kurvenschar einer Druckdifferenz zwischen dem Vorverdichterdruck an gegenüberliegenden Sei­ ten der Drosselklappe bei der Ausführungsform der Erfindung.

Bei der bekannten Anordnung wird das Luft/Brennstoff-Ver­ hältnis durch den Vorverdichterdruck, wie er durch die Kurvenschar A gezeigt ist, geregelt. Da die Kurvenschar A nicht mit dem Gebiet Z zusammenfällt, wird ein mageres Luft/ Brennstoff-Gemisch in dem Gebiet Z nicht korrigiert. Da bei der Ausführungsform der Erfindung die Druckdifferenzkurvenschar B mit dem Gebiet Z zusammenfällt, wird das Luft/Brennstoff- Gemisch in dem Gebiet Z angereichert.

Claims (3)

1. Anordnung zum Steuern des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines Gemisches für einen aufgeladenen Verbrennungsmotor mit folgenden Merkmalen:

• a) ein Turbolader (5) ist vorgesehen, der den Ansaugluft­ strom zu einem Vergaser (3) hin vorverdichtet;
• b) der Vergaser (3) umfaßt eine Drosselklappe (7), eine Hauptbrennstoffdüse (9), die über eine Emulgierluft­ öffnung (10) mit dem Ansaugkanal (2) stromauf der Drosselklappe (7) in Verbindung steht,
• c) zur Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses ist ein Ventil (11) vorgesehen, das die Emulgierluftzufuhr zur Hauptbrennstoffdüse (9) beeinflußt;
• d) das Ventil (11) wird über den Ladedruck stromauf der Drosselklappe (7) beeinflußt; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
• e) die Emulgieröffnung (10) ist über das Ventil (11) direkt verschließbar;
• f) das Ventil (11) öffnet bzw. schließt die Emulgierluft­ zufuhr in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Stromauf bzw. Stromab der Drosselklappe (7).

2. Anordnung zum Steuern des Luft-Brennstoff-Verhältnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerleitung (14, 16) für den Saugdruck strom­ ab der Drosselklappe (7) eine Drosselöffnung (17) zur Atmosphäre hin und ein Rückschlagventil (13) vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulgierluftöffnung (10) in eine Kammer (20) mündet, die durch eine Wand (21) im Ansaugkanal (2) ge­ bildet ist, wobei die Kammer (20) mit dem Ansaugkanal (2) durch ein Einlaßloch (22) in Verbindung steht, das in der Wand (21) gebildet ist.