DE3614115C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Kraftstoffeinspeisung einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Mehrzylindermotors, für die Zufuhr des Kraftstoffs zu einer Ansaugleitung an der Zuströmseite der Verzweigung des Einlaßkrümmers.

Anordnungen für die Zufuhr von Kraftstoff zu einer Ansaug­ leitung an der Zuströmseite der Verzweigung eines Einlaß­ krümmers sind allgemein bekannt. Zu derartigen Anordnungen gehören beispielsweise solche, welche mit einem Vergaser oder einem einzigen Einspritzventil arbeiten.

Ein Beispiel für eine mit einem einzigen Einspritzventil arbeitende Kraftstoffanlage ist in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 56-1 46 050 beschrieben und in Fig. 7 dargestellt. Die in Fig. 7 dargestellte bekannte Anlage umfaßt ein mit dem Verzweigungspunkt eines Einlaß­ krümmers verbindbares Saugrohr 101, eine im Saugrohr 102 gelagerte Drosselklappe 102 und ein elektromagnetisches Einspritzventil 104. Das im Durchlaß 103 des Saugrohrs 101 ausmündende Einspritzventil 104 ist mit Kraftstoff gespeist, dessen Druck durch einen Regler 105 in vorbestimmter Abhängigkeit von dem im Saugrohr herrschenden Unterdruck gesteuert ist, wobei die Menge des eingespritzten Kraft­ stoffs von der jeweiligen Öffnungszeit des Ventils abhängig ist. Die Öffnungszeit des Einspritzventils 104 ist wiederum durch ein von einer elektronischen Steuerschaltung 108 erzeugtes Impulssignal gesteuert. Die Steuerschaltung 108 ist ihrerseits mit einem von einem Strömungsmesser 107 erzeugten Ansaugvolumensignal I₁ und einem von einem (nicht gezeigten) Drehzahlgeber erzeugten Drehzahlsignal i₂ gespeist.

Bei einer mit einem einzigen Einspritzventil arbeitenden Kraftstoffanlage treten gewisse Schwierigkeiten hinsichtlich der wirksamen Zerstäubung des Kraftstoffs auf, als deren Folge eine ungleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs auf die einzelnen Zylinder auftritt. Um diesen Schwierig­ keiten zu begegnen, ist die in Fig. 7 gezeigte Kraftstoff­ anlage mit einem zusätzlichen, die Drosselklappe 102 umgehenden Luftkanal 110 versehen, welche zu einem Raum vorwärts der Austrittsdüse 104A des Einspritzventils 104 führt. Aufgrund des zwischen den Teilen des Ansaugrohrs 101 an der Zuströmseite und der Abströmseite der Drosselklappe 102 herrschenden Druckunterschieds strömt dann eine gewisse Luftmenge mit hoher Geschwindigkeit über den Kanal 110 in den Raum vor der Austrittsdüse 104A, in welchem der Luft­ strom mit dem eingespritzten Kraftstoff kollidiert und ihn dadurch zerstäubt.

Da die zum Zerstäuben des Kraftstoffs in den Raum vor der Austrittsdüse 104A strömende Luftmenge jedoch in Abhängig­ keit vom Druckunterschied zwischen der Zuströmseite und der Abströmseite der Drosselklappe variiert, reicht die zuströmende Luftmenge bei weiter geöffneter Drosselklappe nicht mehr für die vollständige Zerstäubung des Kraft­ stoffs aus, so daß sich Kraftstofftröpfchen an den Wandun­ gen des Einlaßkrümmers niederschlagen und daran entlang­ fließen. Die sich daraus ergebende ungleichmäßige Vertei­ lung des Kraftstoffs führt zu einem erhöhten Kraftstoff­ verbrauch sowie zu einer unannehmbaren Erhöhung des An­ teils von Schadstoffen wie Kohlenwasserstoffen, Kohlen­ monoxid und Stickoxiden in den Abgasen.

Aus der DE 29 44 101 A1 ist eine Vorrichtung für die Kraftstoffeinspeisung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bekannt, mit einem Luftfilter, mit einem Einlaßkrümmer, der mit einer Verzweigung und einer Anzahl von von dieser ausgehenden Einlaßleitungen versehen ist, mit einem Primärdurchlaß für die Strömungsverbindung des Luftfilters mit der Verzweigung des Einlaßkrümmers, mit einem Sekundärdurchlaß für die Strömungsverbindung des Luftfilters mit der Verzweigung des Einlaßkrümmers, wobei der Primärdurchlaß einen kleineren Durchmesser hat als der Sekundärdurchlaß und an seinem stromabwärtigen Ende einen Auslaß aufweist, mit einer am Auslaß des Primärdurchlasses ausgebildeten Lavaldüse, mit einem an der Zuströmseite der Lavaldüse im Primärdurchlaß angeordneten Kraftstoff-Einspritzventil, mit einer im Primärdurchlaß angeordneten und in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Maschine verstellbaren ersten Drosselklappe, mit einer im Sekundärdurchlaß angeordneten zweiten Drosselklappe und mit einer Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Drosselklappen, wobei die Durchströmrichtung der Lavaldüse im rechten Winkel zur Durchströmrichtung des Sekundärdurchlasses angeordnet ist.

Aus der DE 22 13 124 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennkraftmaschinen bekannt, die stufenförmig hintereinander angeordnete Diffusoren aufweist, durch die eine regelbare Kraftstoffmenge in eine Luftströmmenge eingespritzt wird, wobei die Diffusoren für Schallgeschwindigkeitsströmung ausgelegt und jeweils in Strömungsrichtung vor dem Einlaßventil eines jeden Zylinders in einer Ansaugleitung angeordnet sind, wobei eine regelbare Einspritzeinrichtung dosierte Kraftstoffmengen in den Bereich der Drosselstelle der Diffusoren fördert.

Aus der DE-AS 11 45 857 ist eine Dosier- und Mischvorrichtung für den Kraftstoff bei Saugrohr-Einspritzbrennkraftmaschinen bekannt, bei der die im Durchflußquerschnitt veränderbare Zumeß- und zugleich Zerstäuber-Düse den Kraftstoff nicht unmittelbar in das Saugrohr sondern durch eine zwischen Düse und Saugrohr vorgesehene, mit Primärluft gespeiste Kraftstoff-Luft- Mischkammer hindurch abgibt. Mittels einer Gleitfläche wird erreicht, daß diese sowohl der Primärluft als auch dem dosierten Kraftstoff den Zutritt zur Kammer gestattet, während eine kleine Basis als Übertrittsöffnung des Primärgemisches in das Saugrohr dient.

Beim Stand der Technik gemäß DE 29 44 101 A1 sind der Primär- sowie der Sekundärdurchlaß für die Luft rechtwinklig zur Achse der Vergasungskammer bzw. der Venturidüse angeordnet. Hierdurch wird der eingespritzte Kraftstoff zwangsläufig gegen die der einströmenden Luft gegenüberliegenden Wandflächen zumindest der Venturidüse gedrückt, so daß er an diesen Flächen haftet, nicht ausreichend zersträubt wird und abtropft. Es treten somit durch die ungleichmäßige Verteilung oder unzureichende Zersträubung des Kraftstoffs ein erhöhter Kraftstoffverbrauch und eine Erhöhung der Schadstoffanteile ebenfalls auf, wie bereits oben erläutert.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kraftstoffeinspeisung bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine wirksame Zerstäubung und gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs erreicht werden, so daß ein Niederschlagen von Kraftstoffwänden der Ansaug- oder Einlaßleitung vermieden sowie der Kraftstoffverbrauch vermindert und die Bildung von Schadstoffen, die mit dem Abgas ausgetragen werden, auf ein annehmbares Maß herabgedrückt wird.

Dadurch, daß zwischen dem Auslaß des Primärdurchlasses und der Verzweigung des Einlaßkrümmers eine eine Strömungsverbindung dazwischen herstellende Vergasungskammer angeordnet ist, daß die Vergasungskammer eine im wesentlichen geradlinige, langgestreckte Form hat, daß die Lavaldüse koaxial mit der Vergasungskammer ausgerichtet ist sowie in deren Abströmrichtung ausmündet, und daß die Durchströmungsrichtung der Vergasungskammer im rechten Winkel zur Durchströmungsrichtung des Sekundärdurchlasses angeordnet ist, wird eine extrem verbesserte Zersträubung des Kraftstoffes erreicht.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung zum Inhalt.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Schnittansicht einer Kraftstoff­ speisevorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht eines in der Anordnung nach Fig. 2 verwendeten Ultraschall- Schwingungserzeugers,

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3,

Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht noch einer anderen abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Teil-Schnittansicht eines wesentlichen Teils noch einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 eine schematisierte Schnittansicht einer bekannten, mit einem Einspritzventil arbeitenden Kraftstoff­ speisung.

Eine in schematisierter Form in Fig. 1 angedeutete Brenn­ kraftmaschine 1 hat einen Zylinderblock mit einer Anzahl von Zylinders 1a, einen Zylinderkopf 2, in den einzelnen Zylindern 1a geführte Kolben 3, Einlässe 4, Auslässe 5, Einlaßventile 6, Auslaßventile 7 und einen Einlaßkrümmer 8. Dieser hat eine Verzweigung 9, welche über einzelne Einlaßleitungen 10 mit den Einlässen 4 der Zylinder 1a verbunden ist. Ein an der Verzweigung 9 des Einlaßkrümmers 8 angeschlossenes Saugrohr 11 verbindet diese mit einem Luftfilter 43.

Das Saugrohr 11 hat einen mit der Verzweigung 9 des Einlaß­ krümmers 8 strömungsverbundenen Sekundärdurchlaß 12. Nahe der Verzweigung 9 ist ein rohrförmiges Gehäuse 13 derart am Saugrohr 11 angeschlossen, daß seine Achse diejenige des Saugrohrs 11 im wesentlichen rechtwinklig schneidet. Der Innenraum des rohrförmigen Gehäuses 13 bildet eine längliche Vergasungskammer 14. Ein Primärdurchlaß 15 mündet mit einem Auslaß 16 durch das in Fig. 1 linke äußere Ende des Gehäuses 13 hindurch koaxial in die Vergasungskammer 14 aus. Der Primärdurchlaß 15 bildet eine Strömungsverbindung zwischen dem Auslaß 16 und einer Stelle der Ansaugleitung zwischen dem Luftfilter 43 und einer nachstehend zu beschreibenden Druckregelklappe 24.

Am Auslaßteil 16 des Primärdurchlasses 15 ist eine Laval­ düse 17 ausgebildet, an deren Zuströmseite ein Kraftstoff- Einspritzventil 18 angeordnet ist. Der Primärdurchlaß 15 und die Lavaldüse 17 sind so ausgebildet, daß der sie durchsetzende Luftstrom bei niedriger Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine im Bereich der Einschnürung 17a der Lavaldüse 17 Schallgeschwindigkeit erreicht. Das Kraftstoff-Einspritz­ ventil 18 ist von der gleichen Art wie in Fig. 7 darge­ stellt. Über eine nicht gezeigte Kraftstoffleitung ist es mit Kraftstoff gespeist, dessen Druck in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Maschine steuerbar ist. Die Einspritzung des Kraftstoffs in den Primärdurchlaß 15 erfolgt unter Steuerung durch ein Impulssignal, welches in Abhängigkeit von für den jeweiligen Betriebszustand repräsentativen Parametern wie Drehzahl der Maschine, Einlaßunterdruck usw. von einer Steuerschaltung 19 erzeugt wird.

Im Sekundärdurchlaß 12 und im Primärdurchlaß 15 ist jeweils mittels einer Welle 20 bzw. 21 eine zweite Drosselklappe 22 bzw. eine erste Drosselklappe 23 gelagert. Die erste Drosselklappe 23 ist über nicht gezeigte Betätigungsein­ richtungen verstellbar, so daß ihr Öffnungsgrad durch eine Bedienungsperson, z. B. den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, bestimmbar ist. Die zweite Drosselklappe 22 ist über ein Gestänge 44 od. dergl. derart mit der ersten Drosselklappe 23 verbunden, daß sie geschlossen bleibt, solange die erste Drosselklappe 23 nicht vollständig geöffnet ist. Erst nach dem vollständigen Öffnen der ersten Drosselklappe 23 ist die zweite Drosselklappe, 22 verstellbar, um ihren Öffnungsgrad den jeweiligen Betriebszuständen der Maschine anzupassen. Diese Anordnung kann etwa die gleiche sein wie in einem bekannten Doppelvergaser, bei welchem nach dem vollständigen Öffnen einer ersten Drosselklappe eine zweite Drosselklappe in Abhängigkeit von Druckunterschieden in den beiden Saugrohren des Vergasers automatisch betätigbar ist.

Die vorstehend erwähnte Druckregelklappe 24 ist an der Zu­ strömseite der zweiten Drosselklappe 22 im Sekundärdurchlaß 12 angeordnet und in der gleichen Art ausgebildet wie die Drosselklappen 22 und 23. Über einen an einem Ende ihrer Welle 25 angebrachten Arm 26 ist die Druckregelklappe 24 mit einem aus einer Druckdose 27 hervorstehenden Stößel 28 verbunden und über diesen verstellbar.

Die Druckdose 27 hat ein hohles Gehäuse 30, dessen Innen­ raum durch eine Membrane 31, an welcher der Stößel 28 befestigt ist, in eine Atmosphärendruckkammer 32 und eine Unterdruckkammer 33 unterteilt ist. Die Atmosphärendruck­ kammer 32 ist über einen Durchlaß 34 mit einer an der Zuströmseite der Druckregelklappe 24 liegenden Stelle der Einlaßleitung strömungsverbunden, während die Unterdruck­ kammer 33 über einen Durchlaß 35 mit der Vergasungskammer 14 strömungsverbunden ist. Eine in der Unterdruckkammer 33 angeordnete Schraubenfeder 36 belastet die Membrane 31 und damit den Stößel 28 in der Schließrichtung der Druckregelklappe 24. Die Bewegungen der Membrane 31 und damit des Stößels 28 sind abhängig vom Verhältnis der auf die Membrane 31 einwirkenden Kräfte, namentlich der von der Feder 36 ausgeübten Kraft und der sich aus dem Druckunter­ schied zwischen den Atmosphärendruckkammer 32 und der Unterdruckkammer 33 ergebenden Kraft. Eine Verringerung des in der Unterdruckkammer bzw. in der Vergasungskammer 14 herrschenden Unterdrucks bewirkt somit ein Verstellen der Druckregelklappe 24 in Schließrichtung. Die Federkonstante und die Vorspannung der Schraubenfeder 36 sowie die Größe der druckbeaufschlagten Fläche der Membrane 31 sind dabei so bemessen, daß ein durch das vollständige Öffnen der zweiten Drosselklappe 22 bewirktes Absinken oder Ver­ schwinden des Unterdrucks in der Vergasungskammer 14 eine Verringerung des Öffnungsgrads der Druckregelklappe 24 zur Folge hat, um damit in dem an der Abströmseite der zweiten Drosselklappe 22 liegenden Teil des Sekundärdurchlasses 12 und damit in der Vergasungskammer 14 einen Unterdruck von beispielsweise wenigstens 30 mm Hg aufrecht zu erhalten. Der jeweilige Durchlaßquerschnitt des Sekundärdurchlasses 12 ist durch den Öffnungsgrad der zweiten Drosselklappe 22 und den Öffnungsgrad der Druckregelklappe 24 bestimmt. Der Durchmesser des Sekundärdurchlasses 12 ist dabei so bemessen, daß im Vollastbetrieb der Maschine auch bei weitgehend geschlossener Druckregelklappe eine ausreichende Luftmenge durch den Sekundärdurchlaß strömen kann.

Die vorstehend in einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung beschriebene Kraftstoffspeisevorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Fig. 1 zeigt die Kraftstoffspeisevorrichtung in ihrem Betriebszustand bei niedriger Drehzahl und Belastung der Brennkraftmaschine. In diesem Zustand herrscht an der Abströmseite der ersten Drosselklappe 23 ein beträchtlicher Unterdruck. Da die zweite Drosselklappe 22 vollständig geschlossen ist, durchströmt im wesentlichen die gesamte Ansaugluft mit hoher Geschwindigkeit den Primärdurchlaß 15, wobei der Luftstrom in der Lavaldüse 17 die Schallgeschwin­ digkeit erreicht. Unter den angenommenen Bedingungen, d. h. bei niedriger Drehzahl und Belastung der Brennkraftmaschine, sind die eingespritzten Kraftstoffmengen sehr klein, d. h. das Verhältnis zwischen der Kraftstoffmenge und der angesaugten Luftmenge ist klein, da die Kraftstoffzufuhr so gesteuert ist, daß sich ein niedriger Verbrauch ergibt. Der vom Einspritzventil 18 in den Primärdurchlaß 15 einge­ spritzte Kraftstoff wird dabei schon bei der Einspritzung wirksam zerstäubt und erfährt eine zusätzliche Zerstäubung beim Durchtritt durch die Lavaldüse 17. Handelt es sich bei dem eingespritzten Kraftstoff um Benzin, dann wird der mittlere Durchmesser der Kraftstofftröpfchen dabei auf einige µm verringert.

Der so zerstäubte Kraftstoff vermischt sich im Primär­ durchlaß 15 mit der Ansaugluft und strömt mit hoher Geschwindigkeit durch den Auslaß 16 hindurch in die Ver­ gasungskammer 14 und von dort durch die einzelnen Einlaß­ leitungen 10 des Krümmers 8 zu den jeweiligen Zylindern 1a der Brennkraftmaschine. Da der zerstäubte Kraftstoff zusammen mit der Ansaugluft in Längsrichtung durch die Vergasungskammer 14 strömt, schlägt er sich nicht an den Innenwänden der Vergasungskammer 14 nieder sondern wird wirksam mit der Ansaugluft vermischt. Diese Durchmischung hat eine weitere Zerstäubung zur Folge, so daß sich der Durchmesser der Kraftstofftröpfchen weiter verringert. Dadurch wird der Kraftstoff zusammen mit der Ansaugluft in die Verzweigung 9 und die Einlaßleitungen 10 des Einlaßkrümmers 8 eingeführt, ohne daß er die Innenwand des Saugrohrs 11 bzw. des Sekundärdurchlasses 12 beauf­ schlagt, so daß er unmittelbar zu den Zylindern 1a gelangt. Dadurch ist selbst bei niedrigen Temperaturen eine gute Zerstäubung des Kraftstoffs erzielbar, so daß die Kraft­ stoffmenge für den Kaltstart und während des Warmlaufens nicht erhöht zu werden braucht und ein runder Lauf der Maschine auch unter diesen Bedingungen erzielbar ist.

Wird von dem beschriebenen Zustand ausgehend die erste Drosselklappe 23 durch Betätigung z. B. eines Fahrpedals vollständig geöffnet, dann erreicht die Ansaugluft aufgrund der besonderen Ausbildung der verschiedenen Durchlässe usw. in der Lavaldüse 17 weiterhin Schallgeschwindigkeit, so daß der mittlere Tröpfchendurchmesser des eingespritzten Kraftstoffs weiterhin sehr klein bleibt. Bei einem weiteren Anstieg der Belastung bzw. der Drehzahl der Brennkraft­ maschine öffnet dann die zweite Drosselklappe 22, so daß dann zusätzlich Luft durch den Sekundärdurchlaß 12 ange­ saugt wird. Bliebe dabei die Druckregelklappe 24 voll­ ständig geöffnet, so würde sich die Strömungsgeschwindig­ keit der Luft im Primärdurchlaß 15 soweit verringern, daß die Zerstäubung des Kraftstoffs in Frage gestellt würde. Aus diesem Grunde wird die Druckregelklappe 24 unter Einwirkung des Druckunterschieds zwischen der Vergasungs­ kammer 14 und der Atmosphäre in Schließrichtung verstellt, um einen bestimmten Unterdruck in der Vergasungskammer 14 aufrecht zu erhalten. Dies bewirkt wiederum, daß der Strom der Ansaugluft in der Einschnürung 17a der Lavaldüse 17 weiterhin Schallgeschwindigkeit erreicht und damit eine gute Zerstäubung des Kraftstoffs gewährleistet ist. Damit ist dann auch im mittleren und hohen Last- oder Drehzahl­ bereich vermieden, daß sich Kraftstoff an den Wandungen der Einlaßleitungen niederschlägt und an diesen entlang­ fließt.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Betätigung der Druckregelklappe 24 durch die Unter­ druckdose 27. Anstelle einer derartigen druckgespeisten Betätigungseinrichtung kann jedoch beispielsweise auch ein Elektromotor, insbesondere ein Schrittschaltmotor verwendet werden. Derartige Betätigungseinrichtungen können ferner auch so ausgebildet sein, daß die Druck­ regelklappe 24 vollständig öffnet, wenn die Drehzahl der Maschine bei geöffneten Drosselklappen einen vorbestimmten Wert überschreitet, um dadurch den Unterdruck in der Vergasungskammer 14 abzubauen. Ferner können auch elektri­ sche, mit dem Kühlmittel oder den Abgasen der Maschine gespeiste Heizeinrichtungen vorgesehen sein, um die Ansaug­ luft vorzuwärmen. Dadurch läßt sich die Zerstäubung des Kraftstoffs weiter verbessern und ein Niederschlag des Kraftstoffs auf den Wandungen der Einlaßleitungen gänz­ lich vermeiden.

In der in Fig. 2 bis 4 dargestellten abgewandelten Aus­ führungsform sind in Fig. 1 dargestellten entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In dieser Ausführungsform ist ein Ultraschall-Schwingungs­ erzeuger 38 vorgesehen, welcher den Kraftstoffstrom entlang der Innenwand des Primärdurchlasses 15 in Ultraschall­ schwingungen versetzt, um eine noch bessere Zerstäubung zu erzielen. Ein an der Abströmseite des Auslasses 16 des Primärdurchlasses 15 angeordnetes ringförmiges Schwingungs­ element 37 ist über einen Schaft 39 mit dem am Gehäuse 13 angebrachten Ultraschall-Schwingungserzeuger 38 verbunden. Das Schwingungselement 37 ist von seinem Schaft 39 in einer Stellung gehaltert, in welcher es unmittelbar an das End­ stück des Auslasses 16 anschließt, ohne dieses jedoch zu berühren. Die Erregung des Ultraschall-Schwingungserzeugers 38 erfolgt über einen Erregerkreis 40 unter Steuerung durch ein von der Steuerschaltung 19 erzeugtes Signal im Voll­ lastbetrieb der Maschine, da es in diesem Betriebszustand vorkommen kann, daß sich gewisse Kraftstoffmengen an der Innenwand des Primärdurchlasses 15 niederschlagen und daran entlangfließen. Abgesehen von dem Schwingungserzeuger 38 und den dazugehörigen Teilen hat diese Ausführungsform den gleichen Aufbau wie vorstehend beschrieben und arbeitet folgendermaßen:

Solange die Maschine im niedrigen Lastbereich arbeitet, wird der Ultraschall-Schwingungserzeuger 38 nicht erregt, da sich in diesem Betriebszustand kaum irgendwelcher Kraftstoff an den Wandungen des Primärdurchlasses 15 und der Lavaldüse 17 niederschlägt, um daran entlang zu fließen.

Da der Unterdruck in der Vergasungskammer 14 jedoch bei höherer Belastung bzw. Drehzahl der Maschine geringer ist als beim Betrieb im unteren Lastbereich, neigt ein Teil des eingespritzten Kraftstoffs dazu, sich auf der Innen­ wand des Primärdurchlasses 15 niederzuschlagen und daran entlangzufließen. Erreicht der an der Innenwand entlang fließende Kraftstoff dann das freie Ende des Auslasses 16, so wird er in Form von kleinen Tröpfchen von der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Luft mitgerissen. Dabei gelangen die Kraftstofftröpfchen auf die Innenwand des an den Auslaß 16 des Primärdurchlasses 15 anschließenden ring­ förmigen Schwingungselements 37 und fließen an dieser entlang. In dem angenommenen Vollast-Betriebszustand der Maschine wird nun der Ultraschall-Schwingungserzeuger 38 unter Steuerung durch ein von der Steuerschaltung 19 erzeugtes Signal erregt. Die dadurch erzeugten Ultraschall­ schwingungen werden über den Schaft 39 auf das Schwingungs­ element 37 übertragen. Aufgrund dieser Ultraschallschwin­ gungen werden die Kraftstofftröpfchen unmittelbar bei ihrem Auftreffen auf das Schwingungselement 37 in feinste Teil­ chen zerrissen. Dadurch ist auch im Vollastbetrieb der Maschine eine gute Zerstäubung des Kraftstoffs gewährleistet. Müßte unter den geschilderten Bedingungen die gesamte eingespritzte Kraftstoffmenge oder wenigstens der größte Teil derselben mit Hilfe des Ultraschall-Schwingungserzeu­ gers zerstäubt werden, so würde dies zu einem sehr hohen Verbrauch an elektrischem Strom führen. Tatsächlich schlägt sich jedoch nur ein sehr kleiner Teil der einge­ spritzten Kraftstoffmenge allein an der Innenwand des Primärdurchlasses 15 nieder und muß anschließend zer­ stäubt werden, so daß nur ein geringer Aufwand an elekt­ rischer Energie erforderlich ist. Der Erregerkreis 40 wird dazu beispielsweise mit einer Spannung von einigen hundert Volt mit einer Pulsfrequenz von z. B. 1 MHz gespeist. Im übrigen arbeitet die Vorrichtung in dieser Ausführungs­ form im wesentlichen in der gleichen Weise wie in der zuerst Beschriebenen.

In einer weiteren, in Fig. 5 dargestellten abgewandelten Ausführungsform sind in Fig. 1 dargestellten entsprechende Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist der Sekundärdurchlaß 12 über die Vergasungskammer 14 mit der Verzweigung 9 des Einlaß­ krümmers 8 strömungsverbunden. Die Vergasungskammer 14 ist dabei so angeordnet, daß ihre Längsachse die Achse des Sekundärdurchlasses 12 rechtwinklig schneidet. An der Einlaß- oder Zuströmseite der Vergasungskammer 14 ist eine Venturidüse 42 ausgebildet. Die Venturidüse 42 ist an der Abströmseite der zweiten Drosselklappe 22 angeordnet und hat eine Einschnürung 42A, in welcher die Lavaldüse 17 am Auslaß 16 des Primärdurchlasses 15 koaxial in Richtung auf die Vergasungskammer 14 ausmündet. Die Unterdruckkammer 33 der Druckdose 27 ist über den Durchlaß 35 mit der Ein­ schnürung 42A der Venturidüse 42 strömungsverbunden, so daß sich der in der Einschnürung 42A entstehende Unter­ druck in die Unterdruckkammer 33 fortpflanzt.

In dieser Ausführungsform ist die Venturidüse 42 so ausgebildet und angeordnet, daß der darin entstehende Unterdruck in gleicher Weise in Abhängigkeit vom Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine variiert wie der in der Ausführungsform nach Fig. 1 in der Vergasungskammer 14 vorhandene Unterdruck. Die Arbeitsweise dieser Ausführungs­ form ist somit im wesentlichen die gleiche wie die der in Fig. 1 dargestellten.

Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung der in Fig. 5 darge­ stellten Ausführungsform, wobei entsprechende Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Die Abwandlung nach Fig. 6 unterscheidet sich von der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß ein Teil des Primärdurchlasses 15 von einem Heiz­ mantel 41 umgeben ist, welcher mit Abgasen der Brennkraft­ maschine gespeist werden kann, um die den Primärdurchlaß 15 durchströmende Ansaugluft vorzuwärmen, wodurch die Zerstäubung des eingespritzten Brennstoffs noch weiter verbessert wird. Da die den Primärdurchlaß 15 durchströ­ mende Ansaugluftmenge relativ klein ist, die der Ansaug­ luft zugeführte Wärme weitgehend für die Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs verbraucht wird und darüber hinaus anschließend eine Vermischung mit der über den Sekundärdurchlaß angesaugten Luft stattfindet, ergibt sich kaum eine Nennenswerte Erhöhung der Einlaßtemperatur und somit keine wesentliche Verringerung der Dichte des Luft-Kraftstoffgemischs, d. h. also des Füllungsgrads.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine unter hoher Belastung ist die Zerstäubung des Kraftstoffs sonst weniger wirksam als im Betrieb der Maschine im unteren Teillastbereich. Die vorstehend beschriebene abgewandelte Ausführungsform gewährleistet dagegen eine hoch wirksame Zerstäubung des Kraftstoffs auch bei hoher Belastung der Maschine. Im übrigen arbeitet diese Ausführungsform im wesentlichen in der gleichen Weise wie die vorstehend anhand von Fig. 5 beschriebene.

Claims (6)

1. Vorrichtung für die Kraftstoffeinspeisung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Luftfilter (43), mit einem Einlaßkrümmer (8), der mit einer Verzweigung (9) und einer Anzahl von von dieser ausgehenden Einlaßleitungen versehen ist, mit einem Primärdurchlaß (15) für die Strömungsverbindung des Luftfilters mit der Verzweigung (9) des Einlaßkrümmers (8), mit einem Sekundärdurchlaß (12) für die Strömungsverbindung des Luftfilters mit der Verzweigung (9) des Einlaßkrümmers (8), wobei der Primärdurchlaß (15) einen kleineren Durchmesser hat als der Sekundärdurchlaß (12) und an seinem stromabwärtigen Ende einen Auslaß aufweist, mit einer am Auslaß des Primärdurchlasses (15) ausgebildeten Lavaldüse (17), mit einem an der Zuströmseite der Lavaldüse im Primärdurchlaß angeordneten Kraftstoff-Einspritzventil, mit einer im Primärdurchlaß (15) angeordneten und in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Maschine verstellbaren ersten Drosselklappe (23), mit einer im Sekundärdurchlaß angeordneten zweiten Drosselklappe (22) und mit einer Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Drosselklappen, wobei die Durchströmrichtung der Lavaldüse (17) im rechten Winkel zur Durchströmrichtung des Sekundärdurchlasses (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslaß (16) des Primärdurchlasses (15) und der Verzweigung (9) des Einlaßkrümmers (8) eine eine Strömungsverbindung dazwischen herstellende Vergasungskammer (14) angeordnet, daß die Vergasungskammer (14) eine im wesentlichen geradlinige, langgestreckte Form hat, daß die Lavaldüse (17) koaxial mit der Vergasungskammer (14) ausgerichtet ist sowie in deren Abströmrichtung ausmündet, und daß die Durchströmungsrichtung der Vergasungskammer (14) im rechten Winkel zur Durchströmungsrichtung des Sekundärdurchlasses (12) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Betätigungseinrichtung (44) die erste Drossel­ klappe (23) derart mit der zweiten Drosselklappe (22) ver­ bunden ist, daß die zweite Drosselklappe (22) geschlossen bleibt, solange die erste Drosselklappe (23) nicht vollstän­ dig geöffnet ist, und daß eine zunächst der zweiten Drossel­ klappe (22) im Sekundärdurchlaß angeordnete Druckregelklappe (24) vorgesehen ist, der eine Betätigungseinrichtung (27) zugeordnet ist, durch die die Druckregelklappe (24) derart betätigbar ist, daß an einer vorbestimmten Stelle zunächst der Lavaldüse (17) jederzeit ein einen vorbestimmten Wert übersteigender Unterdruck vorhanden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Druckdose (27) mit einem hohlen Gehäuse (30), dessen Innenraum durch eine Membran (31) in eine Atmosphärendruckkammer (32) und eine Unterdruckkammer (33) unterteilt ist, einen bewegungs­ übertragend mit der Membran sowie der Druckregelklappe (24) verbundenen Stößel (28), eine in der Unterdruckkammer ange­ ordnete und die Druckregelklappe in die geschlossene Stel­ lung belastende Feder (36) und einen Durchlaß (35), welcher die Unterdruckkammer (33) derart mit der Vergasungskammer (14) verbindet, daß durch Absinken des Unterdrucks in der Vergasungskammer eine Verstellung der Druckregelklappe zur geschlossenen Stellung hin erfolgt, aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zunächst der Vergasungskammer (14) und an deren Zuströmseite eine Venturidüse (42) angeordnet ist, auf deren Einschnürung (42A) die Lavaldüse (17) koaxial ausge­ richtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch einen Wärmetauscher (41), der die den Primärdurchlaß (15) durchströmende Luft durch die Wärme von Abgasen vorwärmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der Abströmseite der Lavaldüse (17) angeordneten Ultraschall-Schwingungserzeuger (37-39), der den aus der La­ valdüse fließenden Kraftstoff zerstäubt.