DE3704330A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Einspritzung eines aus Kraft­ stoff und Trägerluft bestehenden Zweiphasen-Gennisches in die den einzelnen Zylindern einer mehrzylindrigen, gemischverdichtenden Brennkraftmaschine zuge­ ordneten Ansaugrohre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist in einer älteren Euro-PCT-Anmeldung bereits vorgeschlagen worden. Im Gegensatz zu anderen bisher bekannten Kraft­ stoffeinspritzeinrichtungen, bei denen ein aus Kraftstoff und Trägerluft bestehendes Zweiphasengemisch in die Ansaugrohre von mehrzylindrigen, gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen eingespritzt wird, erfolgt dort die Zumessung und Zuteilung des Kraftstoffes ebenso wie die Zuteilung der Trägerluft getrennt auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine vor der Vermischung des Kraftstoffes mit der Trägerluft. Damit wird die schwierige Aufteilung des Kraftstoff-Trägerluft-Gemisches, die bei den bisher bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, bei denen der Kraft­ stoff zentral und für alle Zylinder gemeinsam in die Trägerluftleitung eingespritzt wurde, erforderlich war, entbehrlich.

Bei der in der älteren PCT-Anmeldung vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung war jedoch die Anordnung der Einspritzleitungen, insbesondere im Bereich der in Strömungsrichtung vor den Kraftstoffzuführstellen liegenden Bereiche, noch in­ sofern ungünstig, als dort eine ausreichend genaue Aufteilung der Trägerluft auf die einzelnen Einspritzleitungen nicht ohne weiteres möglich war und zudem die Gefahr bestand, daß der zugeführte Kraftstoff, beispielsweise infolge von Druckschwankun­ gen, entgegen der Strömungsrichtung der Trägerluft in den Trägerluft-Sammelraum zurückströmte und sich dort an tiefliegenden Stellen sammelte.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, die vorgeschla­ gene Kraftstoffeinspritzeinrichtung insbesondere hinsichtlich einer exakten Träger­ luftzuteilung auf die einzelnen Einspritzleitungen zu verbessern. Darüberhinaus soll die Möglichkeit eines Zurückströmens von Kraftstoff entgegen der Strömungs­ richtung der Trägerluft und ein Ansammeln dieses Kraftstoffs in den Einspritz­ leitungen oder dem Trägerluft-Sammelraum weitgehend vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Merkmale der Unter­ ansprüche angegeben.

Durch die von der Erfindung vorgeschlagene Einschaltung eines Trägerluft-Speicher­ raums zwischen dem Trägerluft-Sammelraum und den zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine führenden Einspritzleitungen wird die Trägerluftzuströ­ mung, die aufgrund der vorgeschalteten Luftpumpe pulsierend erfolgt, so weit vergleichmäßigt, daß die Zuteilung der Trägerluft auf die einzelnen Einspritzlei­ tungen sehr genau und exakt durchgeführt werden kann. Dazu trägt auch die zwischen dem Trägerluft-Sammelraum und dem Trägerluft-Speicherraum angeordnete, im Querschnitt verengte Verbindungsleitung bei, die die von der Luftpumpe herkommen­ den Pulsationen von dem Trägerluft-Speicherraum, an den die Einspritzleitungen angeschlossen sind, fernhalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein das Einspritzventil und die Träger­ luft-Verteilvorrichtung enthaltendes Gehäuse,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß den Schnittlinien II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß den Schnittlinien III-III nach Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt gemäß den Schnittlinien IV-IV nach Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Zumeß- und Verteilvorrichtung für das den einzelnen Zylindern einer herkömmlichen, gemischverdichtenden Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoff-Trägerluft-Gemisch dargestellt, die ein ein Kraftstoff-Einspritzventil 2 umfassendes, beispielsweise zylindrisches Gehäuse 5 aufweist. Das Kraftstoff- Einspritzventil 2 ist dabei in einer zentrischen Bohrung 15 des Gehäuses 5 so gehalten, daß seine Stirnfläche 16 am Boden 17 des Gehäuses 5 glatt und dicht aufliegt. Mit 13 ist eine unterhalb eines Flansches 14 angeordnete Ringdichtung zur Abdichtung der Gehäusebohrung 15 nach außen angedeutet.

Das Einspritzventil 2 weist an seinem stirnseitigen Ende eine der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnete Zahl von gleichmäßig über den Um­ fang verteilten Einspritzdüsen 4 auf, die den von dem Einspritzventil 2 in Abhängig­ keit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine zugemessenen Kraftstoff in zugeordnete Mischräume 6 abspritzen. Diese Mischräume 6 sind Teile von Ein­ spritzleitungen 7, 8, die jeweils den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind und das in den Mischräumen 6 gebildete Gemisch aus Kraftstoff und Trägerluft zu den hier nicht dargestellten Einspritzstellen an den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Ansaugrohre transportieren.

Die Trägerluft wird dabei zuvor der gemeinsamen Ansaugleitung entnommen und zwar an einer Stelle, die in Strömungsrichtung gesehen hinter einer zu der Kraftstoff­ einspritzeinrichtung gehörigen, hier nicht gezeigten Luftmengenmeßvorrichtung liegt. Eine besondere Luftpumpe fördert diesen von der Ansaugleitung abgezweigten Trägerluftstrom zu der Zumeß- und Verteilvorrichtung 1 über eine hier ebenfalls nicht gezeigte, beispielsweise an den Anschlußstutzen 12 angeschlossene flexible Schlauchleitung. Die zugeführte Trägerluft strömt dann zunächst in einen in dem Gehäuse 5 angeordneten, das Einspritzventil 2 ringförmig umgebenen Trägerluft- Sammelraum 11, der mit einem ebenfalls das Einspritzventil 2 ringförmig umge­ benden Trägerluft-Speicherraum 9 über eine im Querschnitt verengte Verbindungs leitung 10 verbunden ist. Diese Verbindungsleitung kann dabei, wie in der Zeichnung angedeutet ist, durch eine das Einspritzventil 2 ringförmig umgebende Drosselleitung gebildet sein.

Von dem ringförmigen Trägerluft-Speicherraum 9 zweigen die den einzelnen Zylin­ dern der Brennkraftmaschine zugeordneten Einspritzleitungen 8 ab, die in einer der Zahl der Zylinder entsprechenden Anzahl gleichmäßig über den Umfang verteilt ange­ ordnet sind. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel wird von einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine ausgegangen, wie sie beispielsweise häufig zum Antrieb von Personenkraftfahrzeugen verwendet wird. Dementsprechend sind vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Einspritzleitungen 8 vorgesehen, die von dem Trägerluft-Speicherraum 9 im wesentlichen vertikal nach unten, nämlich in Richtung der Erdbeschleunigung zu ebenfalls vier gleichmäßig über den Umfang verteilten Mischräumen 6 führen. Die Achse der sich in Strömungsrichtung kegel­ förmig verengend verlaufenden Mischräume 6 ist entsprechend der Austrittsrich­ tung der Einspritzdüsen 4 des Kraftstoffeinspritzventils 2 leicht gegenüber der mittleren Achse des Gehäuses 5 nach außen geneigt und auch die an die Mischräume 6 anschließenden Teile 7 der Einspritzleitungen verlaufen in dieser Richtung, nämlich koaxial zur Achse der Mischräume 6.

An die Einspritzleitungen 7 sind dann noch, wie dies beispielsweise von der älteren Anmeldung oder auch der DE-OS 33 20 469 her bekannt ist, einzelne zu den Ein­ spritzstellen der Ansaugrohre führende Schlauchleitungen angeschlossen.

Wie oben bereits erwähnt wurde, verlaufen die in Strömungsrichtung vor den Misch­ räumen 6 angeordneten und im wesentlichen nur von Trägerluft durchströmten Einspritzleitungen 8 im wesentlichen kontinuierlich in Richtung der Erdbeschleunigung abfallend. Dadurch soll verhindert werden, daß etwa infolge von Druckschwankungen in den Einspritzleitungen der von den Einspritzdüsen 4 abgegebene Kraftstoff entgegen der Strömungsrichtung der Trägerluft allzu leicht zurückfließen kann. Aber auch wenn dies einmal bei besonders ungünstigen Druckverhältnissen der Fall sein sollte, dann ergibt sich aufgrund des vorgeschlagenen kontinuierlich von den Mischräumen 6 aus ansteigenden Verlaufs der Trägerluftleitungen der Vorteil, daß sich an keiner Stelle Kraftstoff ansammeln kann, der dann bei späteren Betriebszuständen zu ungleichmäßiger Kraftstoffbeaufschlagung der einzelnen Zylinder führen könnte.

Die Anordnung des besonderen Trägerluft-Speicherraums 9 zwischen dem mit der Luftpumpe direkt verbundenen Trägerluft-Sammelraum 11 und den zu den Mischräumen 6 führenden Einspritzleitungen 8 bewirkt, wie oben bereits erwähnt wurde, eine vorteilhafte Beruhigung der Trägerluftzuströmung, die durch die zwischen dem Trägerluftsammelraum 11 und dem Trägerluft-Speicherraum 9 angeordnete Drosseleitung 10 noch verstärkt wird. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird daher eine gleichmäßige und exakte Aufteilung der Trägerluft auf die einzelnen Einspritzleitungen erreicht, wodurch der von den Einspritzdüsen zugemessene Kraftstoff einen gleichmäßigeren Transport zu den Einspritzstellen an den Saug­ rohren der Brennkraftmaschine erfährt.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Einspritzung eines aus Kraftstoff und Trägerluft bestehenden Zweiphasen-Gemisches in die den einzelnen Zylindern einer mehrzylindrigen, gemischverdichtenden Brennkraftmaschine zugeordneten Ansaugrohre mit einer Trägerluft-Verteilvorrichtung, die einen von der Ansaugleitung abgezweigten und von einer Luftpumpe geförderten Trägerluftstrom auf den einzelnen Zylin­ dern der Brennkraftmaschine getrennt zugeordnete und in denen Ansaugrohre einmündende Einspritzleitungen aufteilt, und mit einem Kraftstoffeinspritz­ ventil, das den Kraftstoff über getrennte Einspritzdüsen in die einzelnen Ein­ spritzleitungen einspritzt, wobei die Trägerluft-Verteilvorrichtung einen in einem das Einspritzventil aufnehmenden Gehäuse ausgebildeten, das Einspritzven­ til ringförmig umgebenden Trägerluft-Sammelraum aufweist, der einerseits mit der Luftpumpe und andererseits mit den Einspritzleitungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trägerluft-Sammelraum (11) und den Einspritzleitungen (7, 8) ein das Einspritzventil (2) ringförmig umgebender Trägerluft-Speicherraum (9) vorgesehen ist, der mit dem Trägerluft-Sammelraum über eine im Querschnitt verengte Verbindungsleitung (10) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs­ leitung durch eine das Einspritzventil (2) ringförmig umgebende Drosselleitung (10) gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritz­ leitungen (7, 8) gleichmäßig über den Umfang des Gehäuses (5) verteilt ange­ ordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzleitungen (7, 8) im Bereich der Einspritzdüsen (4) des Einspritz­ ventils (2) sich in Strömungsrichtung kegelförmig verengende Mischräume (6) aufweisen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die in Strömungsrichtung vor den Mischräumen (6) liegenden Teile (8) der Einspritzleitungen (7, 8) von den Mischräumen ausgehend kontinuierlich ansteigen.