DE3887317T2

DE3887317T2 - Starterklappe für motoren.

Info

Publication number: DE3887317T2
Application number: DE3887317T
Authority: DE
Inventors: Isao Morooka; Minoru Wada; Tetsuo Yamagishi
Original assignee: Komatsu Zenoah Co
Current assignee: Komatsu Zenoah Co
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2008-07-07
Also published as: US5048477A; EP0331732A1; DE3887317D1; EP0331732B1; US5165371A; WO1989000239A1; EP0331732A4; AU613063B2; AU1996888A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzuführungssystem für einen Motor, welches das Anlaufen erleichtert, indem die Kraftstoffkonzentration zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors vergrößert wird.
Ein herkömmliches Kraftstoffzuführungssystem für einen Motor zum Erleichtern des Anlaufens durch Vergrößerung der Kraftstoffkonzentration zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors ist gemäß Figuren 1 und 2 dadurch gebildet, daß mittels einer Welle 7 eine Starterklappe 5 drehbar angebracht ist, um eine Ansaugöf fnung 3 eines Vergasers 2 zu öf fnen und zu schließen, welcher an einem Einlaßkanal 1 des Motors vorgesehen ist, wo bei die Starterklappe 5 in zu einem Ansauggasdurchlaß 9 senkrechter Richtung frei hin- und herschwenkbar ist. Durch Verkleinern der Fläche der Ansaugöffnung 3 mittels einer Schwenkbetätigung der Starterklappe 5 wird durch die Ansaugkraft des Motors der im Ansauggasdurchlaß 9 hervorgerufene negative Druck verstärkt. Als Ergebnis wird die Kraftstoffmenge, die aus der Hauptdüsenöffnung 11 austritt, welche sich in den Ansauggasdurchlaß 9 hinein öffnet, vergrößert, so daß die im angesaugten Gas enthaltene Kraftstoffkonzentration ebenfalls vergrößert wird, wodurch das Anlaufen des Motors erleichtert wird.
Mit dieser herkömmlichen Einrichtung war der Betrieb mühsam, weil es notwendig war, das Öffnen der Starterklappe bzw. des Choke-Ventils zusätzlich zum Anlaßvorgang für das Drehen der Kurbelwelle in geeigneter Weise zu betätigen; desweiteren war es notwendig, die Starterklappe nach dem Anlassen des Motors rasch zurückzudrehen und freizugeben.
Desweiteren war zum Anlassen des Motors aufgrund des Absenkens des Einlaß- bzw. Ansaugdruckes infolge des Schließens der Starterklappe eine große Kraft erforderlich.
Gemäß der älteren Druckschrift JP-A 6235047 ist zusätzlich zur Hauptdüse eine Anlaßkraftstoffdüse vorgesehen, durch welche beim Anlassen des Motors aus einem Anlaßkraftstofftank Anlaßkraftstoff in den Ansauggasdurchlaß zusätzlich zu dem Hauptkraftstoff eingeleitet wird. Bei einem Anlassen bei niederer Temperatur wird durch negativen Einlaßdruck ein Kraftstoffeinspritzventil geöffnet, um Kraftstoff in den Ansauggasdurchlaß einzuspritzen; bei hoher Temperatur wird mittels eines wärmeempfindlichen Bauteils eine Steuerplatte abgesenkt, so daß der in den Ansauggasdurchlaß eingespritzte Kraftstoff in Richtung auf ein poröses Material abgelenkt wird und die Strömung von Anlaßkraftstoff durch den Ansauggasdurchlaß verhindert ist.
Das Kraftstoffzuführungssystem der genannten älteren Druckschrift ist nicht einfach und wirksam; desweiteren wird Anlaßkraftstoff vergeudet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, alle obengenannten Nachteile zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftstoffzuführungssystem für einen Verbrennungsmotor gelöst, wobei der Kraftstoff von einem Kraftstof ftank in eine Ansaugluftleitung geleitet wird, die mit einer Motoransaugöffnung in Verbindung steht, welches Kraftstoff zuführungssystem eine Hauptkraftstoffleitung umfaßt, durch die ein Hauptkraftstoff vom Kraftstofftank in die Ansaugluftleitung geleitet wird, eine Anlaßkraftstoffleitung, die getrennt von der Hauptkraftstoffleitung vorhanden ist, einen Anlaßkraftstoffbehälter, der durch eine Anlaßkraftstoffpumpe gefüllt wird, die den Kraftstoff vom Kraftstofftank durch die Anlaßkraftstoffleitung ansaugt, wobei beim Anlassen des Motors zusätzlich zum Hauptkraftstoff ein Anlaß kraftstoff vom Anlaßkraftstoffbehälter in die Ansaugluftleitung geleitet wird, welches Kraftstoffzuführungssystem dadurch gekennzeichnet ist, daß es desweiteren ein Steuerventil umfaßt, das sich in der Anlaßkraftstoffleitung zwischen dem Anlaßkraftstoffbehälter und der Ansaugluftleitung befindet, und mit einem Motortemperatursensor verbunden ist, und so die Menge des Kraftstoffs steuert, der in der Anlaßkraftstoff leitung fließt, indem die Öffnung des Steuerventils entsprechend der Motortemperatur eingestellt wird.
Wegen dieses Steuerventils, welches in einer bestimmten Lage die Strömung des Anlaßkraftstoffes entsprechend der Motortemperatur steuert, wird ein in seinem Aufbau einfaches und wirksames Kraftstoffzuführungssystem geschaffen, und es wird Kraftstoff eingespart.
Im folgenden werden drei Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 und 2 eine seitliche Schnittansicht und eine Vorderansicht eines oben bereits beschriebenen herkömmlichen Kraftstoffzuführungssystems,
Fig. 3 ein erklärendes Flußdiagramm zur Erläuterung des Aufbaus einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 ein erklärendes Diagramm zur Darstellung der elektrischen Schaltung der ersten Ausführungsform,
Fig. 5 und 6 erklärende Diagramme einer zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung.
In den dargestellten Ausführungsformen ist ein Vergaser gezeigt, welcher an eine Ansaugöf fnung eines Motors angeschlossen ist. Diese Ausführungsformen sind mit einer Anlaßdüsenöffnung, welche sich zu einem Ansauggasdurchlaß bzw. einer Ansauggasleitung des Vergasers hin öffnet und einer Anlaßkraftstoffpumpe versehen, welche in einem Kraftstofftank befindlichen Kraftstoff einem Kraftstoffbehälter zuführt, wodurch der Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter über eine Anlaßdüsenleitung der Anlaßdüsenöffnung zugeführt wird, mittels des Druckes der Anlaßkraftstoffpumpe oder der Ansaugkraft des Motors; ein Kraftstoffmotor zum Antrieb der Anlaßkraftstoffpumpe und ein Anlassermotor zum Anlassen des Verbrennungsmotors sind derart miteinander gekoppelt, daß sie hintereinander betätigt werden. Durch einfaches Drücken eines Schalters treibt der Kraftstoffmotor die Anlaßkraftstoffpumpe, um in dem Kraftstofftank befindlichen Kraftstoff anzusaugen und dem Kraftstoffbehälter zuzuführen. Nachdem der Kraftstoffbehälter mit Kraftstoff gefüllt ist, wird Kraftstoff aus der Anlaßdüsenöffnung ausgespritzt, indem der Kraftstoffmotor zum gleichzeitigen Antreiben der Kraftstoffpumpe betätigt wird, oder mittels der Ansaugkraft des Verbrennungsmotors. Auf diese Weise werden durch eine einzige Betätigung des Schalters der Kraftstoffmotor und der Anlaßmotor automatisch sequentiell betätigt.
Bezugnehmend auf die Figuren 3 und 4 ist der Vergaser 17 über einen Isolator 15 an der Ansaugöffnung 13 des Verbrennungsmotors mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt. Eine Hauptdüsenöffnung 19, welche zur mit der Ansaugöffnung 13 in Verbindung stehenden Ansaugluftleitung 18 hin öffnet, ist mit einer im unteren Teil des Vergasers 17 vorgesehenen Kraftstoffkammer 21 verbunden. Die Kraftstoffkammer 21 ist an eine Hauptkraftstoffleitung 27 angeschlossen, welche die Kammer über eine Membranpumpe 23 mit dem Kraftstofftank 25 verbindet. In der Membranpumpe 23 bildet eine Membrane 33 eine Druckkammer 29 und eine davon getrennte Pumpenkammer 35. Die Membrane 23 wird entsprechend dem positiven oder negativen Druck im nicht dargestellten Kurbelgehäuse in pulsierende Bewegung versetzt, welcher über eine mit dem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors in Verbindung stehende Verbindungsleitung 31 übertragen wird. Die Hauptkraftstoffleitung 27 ist mit der Pumpenkammer 35 über Rückschlagventile 37 und 39 verbunden. Die Anlaßdüsenöffnung 41 öffnet sich in die Ansauggas- bzw. Ansaugluftleitung 18 und ist mit dem Kraftstofftank 25 über die Anlaßkraftstoffleitung 43 verbunden. Die Anlaßkraftstoffleitung 43 ist über Rückschlagventile 45 und 47 mit der Anlaßkraftstoffpumpe 49 verbunden. Die Anlaßkraftstoffpumpe 49 verwendet als Energieguelle Batterien 51 und wird über den Druckknopfschalter 57 und ein Hauptsteuergerät 65 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung mittels des Kraftstoffmotors 53 drehbar angetrieben. Ein Ende der Anlaßkraftstoffpumpe 49 ist über einen Kraftstoffbehälter 67 mit der Anlaßkraftstoffleitung 43 an einer Stelle zwischen den Rückschlagventilen 45 und 47 verbunden, während das andere Ende mit dem Kraftstofftank 25 verbunden ist. Desweiteren ist neben dem Zylinder (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors ein Temperatursensor 59 vorgesehen, der mit dem in der Anlaßkraftstoffleitung 43 vorgesehenen Steuerventil 63 über die mit dem Schalter 57 verbundene Steuereinrichtung 61 verbunden ist, um die Kraftstoffmenge zu steuern, welche entsprechend der Zylindertemperatur in der Anlaßkraftstoffleitung 43 fließt.
Das Hauptsteuergerät 65 ist wie folgt aufgebaut. Ein erster mit dem Schalter 57 verbundener Kontroller 69 (Steuergerät) ist parallel mit einem zweiten Kontroller 71 und einem Transistor TR&sub1; geschaltet; der Transistor TR&sub1; ist über die Stromversorgung (Batterien) mit einem Relais RL&sub1; verbunden. Der zweite Kontroller 71 ist parallel mit Transistoren TR&sub2;, TR&sub3; und TR&sub4; geschaltet; die Transistoren TR&sub2;, TR&sub3; und TR&sub4; sind über Relais RL&sub2;, RL&sub3; und RL&sub4; mit der Stromversorgung verbunden. Ein Anlaßmotor 55 ist über einen Kontakt r&sub4; des Relais RL&sub4; mit der Batterie 51 verbunden; der Kraftstoffmotor 53 ist über einen Kontakt r&sub3; des Relais RL&sub3; zum Schalten der Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung mit der Stromversorgung bzw. Batterie verbunden. Zwischen dem Kontakt r&sub3; und der Batterie 51 sind parallel ein Kontakt r&sub1; des Relais RL&sub1; und ein Kontakt r&sub2; des Relais RL&sub2; geschaltet. In Reihe mit dem Kontakt r&sub2; ist ein Temperaturschalter 73 geschaltet. Parallel mit dem Kraftstoffmotor 53 ist ein elektronischer Summer 75 geschaltet. Der erste Kontroller 69 enthält einen Zeitgeber derart, daß der Transistor TR&sub1; erregt und nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer der Strom zum Transistor TR&sub1; abgeschaltet wird, und dann die elektrische Energie auf den zweiten Kontroller 71 geschaltet wird.
Mit der geschilderten Schaltung wird der Transistor TR&sub1; bei einem Niederdrücken des Schalters 57 zum Anlassen des Verbrennungsmotors aktiviert, um das Relais RL&sub1; zu aktivieren und den Kontakt r&sub1; anzuschließen. Der Kraftstoffmotor 53 dreht vorwärts, um die Anlaßkraftstoffpumpe 49 zu drehen; Kraftstoff im Kraftstofftank 25 wird durch das Rückschlagventil 45 und den Kraftstoffbehälter 67 zur Anlaßkraftstoffpumpe 49 gesaugt und läuft zum Kraftstofftank 25 um. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, die zum Füllen des Kraftstoffbehälters 67 notwendig ist, wird der Zeitgeber im ersten Kontroller 69 aktiviert, um den Transistor TR&sub1; und den Kontakt r&sub1; abzutrennen. Zum selben Zeitpunkt werden die Relais RL&sub2;, RL&sub3; und RL&sub4; über die Transistoren TR&sub2;, TR&sub3; und TR&sub4; aktiviert, was den Kontakt r&sub2; schließt und den Kontakt r&sub3; aktiviert, um den Kraftstoffmotor 53 in der Gegenrichtung zu drehen. Daraufhin dreht die Anlaßkraftstoffpumpe 49 in der Gegenrichtung, um den im Kraftstoffbehälter 67 befindlichen Kraftstoff durch das Rückschlagventil 47 der Anlaßdüsenöffnung 41 zuzuführen und ihn in die Ansaugluftleitung 18 abzuspritzen. Zur gleichen Zeit wird der Kontakt r&sub4; geschlossen, um den Anlaßmotor 55 zu drehen, welcher den Verbrennungsmotor dreht und dadurch den Verbrennungsmotor anläßt. Der von der Anlaßdüsenöffnung 41 abgespritzte Kraftstoff wird mittels eines Befehls gesteuert, welcher von dem Kontroller bzw. der Steuereinrichtung 61 zum Steuerventil 63 gesendet wird, um eine der im Befehl enthaltenen Temperatur entsprechende Kraftstoffmenge zu liefern, indem die Öffnung des Steuerventils 63 eingestellt wird. Sobald der Verbrennungsmotor dreht, wird die Membrane 33 entsprechend den Änderungen des Druckes im Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors hin- und herbewegt, und der im Kraftstofftank 25 befindliche Kraftstoff wird mittels der Membranpumpe 23 aus der Hauptdüsenöffnung 19 in die Ansaugluftleitung 18 abgespritzt, wodurch der Betrieb des Verbrennungsmotors aufrechterhalten wird.
Wenn der Druckknopfschalter 57 geöffnet wird, werden alle Relais RL&sub1;, RL&sub2;, RL&sub3; und RL&sub4; deaktiviert, alle Kontakte r&sub1;, r&sub2;, r&sub3; und r&sub4; kehren in ihre Ausgangsstellungen zurück und der Anlaßmotor 55 und der Kraftstoffmotor 53 halten an.
Wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors oder der Umgebung ausreichend hoch ist, so daß kein Kraftstoff aus der Auslaßdüsenöffnung 41 notwendig ist, wird ein an geeigneter Stelle untergebrachter Temperaturschalter 73 geöffnet. Dann wird der Kraftstoffmotor 53 nicht in umgekehrter Richtung gedreht und es findet kein Abspritzen von Kraftstoff aus der Anlaßdüsenöffnung 41 statt.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher die Kraftstoffpumpe 49 nicht in Gegenrichtung dreht, und der im Kraftstoffbehälter 67 befindliche Kraftstoff mittels der Ansaugkraft des Verbrennungsmotors angesaugt und aus der Anlaß düsenöffnung 41 abgespritzt wird. Der sequentielle Betrieb, entsprechend dem der Anlaßmotor nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach Drehung des Kraftstof fmotors betätigt wird, ist identisch mit der vorhergehenden Ausführungsform.
Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der die Abgabeseite der Anlaßkraftstoffpumpe 49 mit der Anlaßdüsenöffnung 41 verbunden ist, wobei zwischen der Pumpe 49 und der Öffnung 41 sich der Kraftstoffbehälter 67 befindet. Analog zur vorhergehenden Ausführungsform werden der Kraftstoffmotor 53 und der Anlaßmotor 55 mittels eines Zeitgebers sequentiell betrieben.
Die vorliegende Erfindung kann auch so ausgebildet sein, daß anstelle der Verwendung eines Zeitgebers der sequentielle Betrieb des Kraftstoffmotors und des Anlaßmotors geschieht, indem der im Kraftstoffbehälter befindliche Kraftstoff mittels eines im Kraftstoffbehälter vorgesehenen Druckschalters oder ähnlich festgestellt wird.
Wie im vorhergehenden beschrieben, ist es in diesen Ausführungsformen möglich, durch einmaliges Drücken des Schalters den Kraftstoffmotor zum Versorgen des Kraftstoffbehälters mit Kraftstoff zu betätigen und dann automatisch nachfolgend den Anlaßmotor des Verbrennungsmotors zu betätigen. Dadurch wird es möglich, die Zündung des Verbrennungsmotors zu erleichtern, indem die Konzentration des Ansauggases durch verstärktes Abspritzen von Kraftstoff in den Vergaser vergrößert wird, und ein einfaches und sicheres Anlassen des Verbrennungsmotors durchzuführen.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist die Auslaßdüsenöffnung 41 getrennt von der Hauptdüsenöffnung 19 vorgesehen; die Hauptdüsenöffnung könnte auch als Anlaßdüsenöffnung dienen.

Claims

1. Kraftstoffzuführungssystem für einen Verbrennungsmotor, wobei der Kraftstoff von einem Kraftstofftank (25) in eine Ansaugluftleitung (18) geleitet wird, die mit einer Motoransaugöffnung (13) in Verbindung steht, das eine Hauptkraftstoffleitung (27) umfaßt, durch die ein Hauptkraftstoff vom Kraftstofftank (25) in die Ansaugluftleitung (18) geleitet wird, eine Anlaßkraftstoffleitung (43), die getrennt von der Hauptkraftstoffleitung (27) vorhanden ist, einen Anlaßkraftstoffbehälter (67), der durch eine Anlaßkraftstoffpumpe (49) gefüllt wird, die den Kraftstoff vom Kraftstofftank (25) durch die Anlaßkraftstoffleitung (43) ansaugt, wobei beim Anlassen des Motors zusätzlich zum Hauptkraftstoff ein Anlaßkraftstoff vom Anlaßkraftstoffbehälter (67) in die Ansaugluftleitung (18) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren ein Steuerventil (63) umfaßt, das sich in der Anlaßkraftstoffleitung (43) zwischen dem Anlaßkraftstoffbehälter (67) und der Ansaugluftleitung (18) befindet und mit einem Motortemperatursensor (59) verbunden ist und so die Menge des Kraftstoffs steuert, der in der Anlaßkraftstoffleitung (43) fließt, indem die Öffnung des Steuerventils (63) entsprechend der Motortemperatur eingestellt wird.

2. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil (63) über eine Steuereinrichtung (61) mit dem Motortemperatursensor (59) verbunden ist.

3. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei die Anlaßkraftstoffleitung (43) eine Umlaufleitung zum Umlauf des Anlaßkraftstoffs zum Kraftstofftank (25) umfaßt.

4. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei der Anlaßkraftstoff des Anlaßkraftstoffbehälters (67) der Ansaugluftleitung (18) durch die Anlaßkraftstoffpumpe (49) zugeführt wird.

5. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 4, wobei die Anlaßkraftstoffpumpe (49) eine Umkehrpumpe ist, die beim Vorwärtsbetrieb den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (25) in den Anlaßkraftstoffbehälter (67) saugt, und die im Umkehrbetrieb den Anlaßkraftstoff aus dem Anlaßkraftstoffbehälter (67) der Ansaugluftleitung (18) zuführt.

6. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 5, wobei ein Rückschlagventil (45) in der Anlaßkraftstoffleitung (43) zwischen dem Kraftstofftank (25) und dem Anlaßkraftstoffbehälter (67) vorhanden ist, wobei das Rückschlagventil (45) den Fluß vom Kraftstofftank (25) zum Anlaßkraftstoffbehälter (67) zuläßt und den Fluß von Kraftstoff in der umgekehrten Richtung verhindert.

7. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei der Anlaßkraftstoff des Anlaßkraftstoffbehälters (67) der Ansaugluftleitung (18) durch die Ansaugkraft des Motors zugeführt wird.

8. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei des weiteren eine Membrankraftstoffpumpe (23) vorhanden ist, die mit einem Kurbelgehäuse des Motors in Verbindung steht und der Ansaugluftleitung (18) entsprechend den Druckänderungen in dem Kurbelgehäuse den Hauptkraftstoff aus dem Kraftstofftank (25) durch die Hauptkraftstoffleitung (27) zuführt.

9. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 8, wobei sich ein erstes Rückschlagventil (39) zwischen dem Kraftstofftank (25) und der Membranpumpe (23) befindet und sich ein zweites Rückschlagventil (37) zwischen der Membranpumpe (23) und der Ansaugluftleitung (18) befindet, wobei das erste und das zweite Rückschlagventil (39, 37) den Fluß von Kraftstoff vom Kraftstofftank (25) zur Ansaugluftleitung (18) zulassen und den Fluß von Kraftstoff in der entgegengesetzten Richtung verhindern.

10. Kraftstoffzuführungssystem nach Anspruch 5, wobei eine Steuervorrichtung (65) zur elektrischen Steuerung der Anlaßkraftstoffpumpe (49) vorhanden ist, so daß beim Anlassen des Motors die Anlaßkraftstoffpumpe (49) vorwärts betrieben wird, bis der Anlaßkraftstoffbehälter (67) gefüllt ist, und sie dann umgekehrt betrieben wird.