DE3520366A1

DE3520366A1 - Gemischbildner fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3520366A1
Application number: DE19853520366
Authority: DE
Inventors: Otto 4044 Kaarst Meyer
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1986-12-11

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Gemischbildner für Brennkraftmaschinen, dessen Brennstoffzumeß- und Zerstäubungssystem über Spritzlöcher stromauf der zu den einzelnen Zylindern führenden Gemischansaugkanäle in einem Venturiabschnitt eines Luftansaugkanals ausmündet.
Hierbei kann es sich um einen Gemischbildner handeln, dessen Brennstoffsystem selbstsaugend aus einer Schwimmerkammer bzw. direkt von einer Brennstoffpumpe gespeist wird.
Derartige Gemischbildner sind für den Einsatz an Kraftfahrzeug-Motoren geeignet und erfüllen dort seit langem die Anforderungen bezüglich Fahrbarkeit des Fahrzeugs, Starten, Warmlaufen, Wirtschaftlichkeit und Abgasentgiftung.
Im Zuge der neuerlich geforderten Abgasentgiftung durch Katalysatoren ergeben sich jedoch für diese mechanisch sehr einfachen, billigen Systeme durch den Einfluß der Ansaugkanäle etc. die Schwierigkeit, eine für alle Zylinder der Brennkraftmaschine gleiche Brenngemischverteilung (qualitativ und quantitativ) sicherzustellen, was Grundbedingung für eine Lambda = 1 Regelung und damit für die katalytische Abgasnachbehandlung ist.
Als Abhilfe hierfür finden daher zunehmend Einspritzsysteme mit mehreren Einspritzventilen Verwendung, bei denen der Einfluß der Ansaugkanäle, in denen dann nur noch Luft gefördert wird, weitgehend ausgeschaltet ist. Diese Einspritzsysteme sind jedoch sehr teuer und eignen sich nur bedingt für den Einsatz bei Brennkraftmaschinen mit kleinerer oder mittlerer Hubraumgröße, die mit geringen Brennstoffmengen betrieben werden, deren genaue Verteilung durch mehrere Einspritzventile hierbei auf Grenzen stößt.
Aus der DE-OS 30 33 728 ist hingegen eine Brennstoff-Einspritzvorrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bekannt, bei der nur eine Einspritzdüse unmittelbar oberhalb der Öffnungen von zu den einzelnen Zylindern führenden Gemischansaugkanälen angeordnet ist, wobei die Einspritzdüse Spritzlöcher aufweist, durch die Brennstoff zu den Öffnungen der zugeordneten Gemischansaugkanäle gespritzt werden soll. Hierbei ist eine gleichmäßige Brennstoffverteilung zu erwarten, wobei auch hier die genaue Verteilung geringer Brennstoffmengen auf Grenzen stoßen wird.
Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß der Brennstoff einstrahlig in die jeweilige Öffnung eingespritzt wird, wodurch eine Wandbenetzung und eine schlechte Brennstoffaufbereitung, d.h. eine geringe Zerstäubung bzw. Verdampfung vorliegen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Gemischbildner derart zu gestalten, daß er für die Brenngemischversorgung einer Brennkraftmaschine mit guter Gemischverteilung und guter Gemischaufbereitung (Zerstäubung) geeignet ist, so daß eine Lambda-Regelung und katalytische Abgasentgiftung erreichbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen genannt.
Vorteile der Erfindung: Durch die Erfindung ist der Einsatz billiger Gemischbildner (Vergaser oder Einfach-Einspritzung) - insbesondere für die unteren Hubraumklassen - auch in Zukunft sichergestellt. Der erfindungsgemäße Gemischbildner eignet sich in Verbindung mit Abgassensoren und ggfs. einem elektronischen Steuergerät für die Lambda-Regelung und damit katalytische Abgasentgiftung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 und 2 einen Gemischbildner im Längs- und Querschnitt Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Gemischbildner list auf einem Ansaugkanalsystem 2 einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine befestigt.
Das Ansaugkanalsystem 2 besteht aus einem Verteilerabschnitt 3, von dem zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine führende Gemischansaugkanäle 4 abgehen, wobei der Verteilerabschnitt 3 die Fortsetzung eines Luftansaugkanals 5 des Gemischbildners 1 ist.
Dieser Luftansaugkanal 5 ist in einem Gehäuse 6 angeordnet und weist nacheinander entgegen der Durchströmrichtung eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 7, einen Venturiabschnitt 8 und ggfs. eine Luft- bzw.
Starterklappe 9 auf.
Der Venturiabschnitt 8 weist vier gleichmäßig am Umfang des engsten Querschnitts verteilt angeordnete Spritzlöcher 10 auf, die über einen Ringkanal oder separat von einer Brennstoffpumpe oder einer Schwimmerkammer mit Brennstoff gespeist sind, wobei die Speisung nach Maßgabe des Motorsbedarfs - ggfs. durch Signale eines elektronischen Motor-Steuergerätes -erfolgt. Erfindungsgemäß sind die Spritzlöcher 20 durch Elektroventile 11 steuerbar, wobei die Elektroventile 11 über Leitungen 12 mit dem Steuergerät verbunden sind und auf dessen Signale so reagieren, daß durch Öffnen und Schließen der Ventile 11 der Brennstoff auf die Öffnungen der Gemischansaugkanäle 4 ausgerichtet und damit die Gemischverteilung beeinflußt werden kann.
Die Abstimmung des beschriebenen Gemischbildners 1 erfordert eine eingehende Berücksichtigung des Ansaugkanalsystems 2. Bekanntlich ist die Zündfolge häufig die Ursache ungleichmäßiger Gemischverteilung.
Bei ungleichen zeitlichen Saugabständen zwischen den aus dem Ansaugkanalabschnitt ansaugenden Zylindern erhält im allgmeinen derjenige das brennstoffreichere Gemisch, dessen Saugabstand zu dem vor ihm saugenden Zylinder am größten ist.
Durch den erfindungsgemäßen Gemischbildner ist es nun möglich, für jeden Lastpunkt eine optimale Kombination der Stellungen der Elektroventile herauszufahren, die in einem Speicher (Kennfeld bzw. Tabelle) des Steuergerätes abgelegt wird.
Die optimale Positionierung ist dann beim Betrieb durch die Adressierung der Speicher mit den für den Lastpunkt geltenden Kenndaten wie Drosselklappen-Öffnungswinkel (a), Motordrehzahl (nl Motortemperatur (TM), Abgastemperatur (TABGAS), Saugdruck (Ps) usw. reproduzierbar.
Entgegen der dargestellten Ausführung kann einmal die Ventilbetätigung durch eine andere Antriebsform (pneumatisch, hydraulisch usw.) erfolgen und zum anderen die willkürlich betätigbare Drosselklappe stromauf des Venturiabschnittes 8 angeordnet sein, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

Patentansprüche 1. Gemischbildner für Brennkraftmaschinen, dessen Brennstoffzumeß- und Zerstäubungssystem über Spritzlöcher stromauf der zu den einzelnen Zylindern führenden Gemischansaugkanäle in einem Venturiabschnitt eines Luftansaugkanals ausmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzlöcher durch Ventile in Abhängigkeit von Betriebs-Kenndaten ( n, TM, ABGAS, PS USW.) steuerbar sind.
2. Gemischbildner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungen der Ventile in einem Speicher abgelegt sind, der durch Betriebs-Kenndaten adressierbar ist.
3. Gemischbildner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (Kennfeld bzw. Tabelle) in einem elektronischen Motor-Steuergerät enthalten ist
4. Gemischbildner nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile pneumatisch betätigt sind.
5. Gemischbildner nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile hydraulisch betätigt sind.
6. Gemischbildner nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (11) elektromagnetisch betätigt sind.