DE3917679A1 - Kraftstoff-luft-gemischbildungsvorrichtung fuer verbrennungsmotoren - Google Patents
Kraftstoff-luft-gemischbildungsvorrichtung fuer verbrennungsmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Luft-Gemischbildungs
vorrichtung für Verbrennungsmotoren, mit einem Düsenkör
per, der zusammen mit einem in ihm bewegbaren Drosselkörper
eine Düse bildet, die in ein Saugrohr des Verbrennungs
motors mündet, sowie mit einer Kraftstoffmengenregelein
richtung mit einer Kraftstofförderleitung, die in die Düse
mündet.
Bei mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotoren muß zur
Erzielung eines schadstoffarmen Betriebes die Gemischzusam
mensetzung (Lambda-Wert) - unabhängig vom jeweiligen Be
triebspunkt des Motors - in engen Grenzen gehalten wer
den. Nur dadurch ist es möglich, die gesetzlich vorgeschrie
benen zulässigen Grenzwerte für die Schadstoffe im Abgas
des Motors einzuhalten. Insbesondere beim Betrieb des Mo
tors mit Abgaskatalysatoren darf das "Lambda-Fenster" für
optimale Konvertierung der Gemischzusammensetzung nur sehr
wenig um einen optimalen Lambda-Wert schwanken. Dies
erreicht man üblicherweise durch
- - eine Vorsteuerung des Kraftstoff-Luftgemisches für den gesamten Betriebsbereich des Motors, die von vornherein nur möglichst wenig von der idealen Ge mischzusammensetzung abweicht und in der Praxis in aller Regel durch Abrufen spezifischer Daten eines durch Versuche ermittelten Motorkennfeldes erfolgt,
- - eine zusätzliche Regelung des vorgesteuerten Ge misches mittels einer Lambda-Sonde, die bei Abwei chungen der Gemischzusammensetzung vom Idealwert eine Rückführung auf den idealen Lambda-Wert be wirkt.
Je weniger der Lambda-Wert des vorgesteuerten Gemisches
vom idealen Lambda-Wert abweicht, um so wirksamer kann
die Regelung des Kraftstoff-Luftgemisches durch die Lambda-
Sonde erfolgen, um so weniger Schadstoffe enthält das Ab
gas.
Beim Betreiben eines Verbrennungsmotors ist bei jeder Ver
änderung des Belastungszustandes feststellbar, daß sich
der Luftdruck im Saugrohr ändert. Dadurch wird
- - bei Verminderung des Druckes im Saugrohr an der Saugrohrwandung in Form eines Kraftstoffilmes ange lagerter Kraft verdampfen und das Kraftstoff-Luft gemisch nach der Gemischbildungsvorrichtung angefet tet, das heißt der Lambda-Wert verringert,
- - bei Vergrößerung des Druckes im Saugrohr Kraftstoff am Saugrohr niederschlagen und damit das in den Mo tor eintretende Gemisch abmagern, das heißt der Lambda-Wert vergrößert.
In den beiden genannten Fällen weicht das dem Motor zuge
führte Kraftstoff-Luftgemisch von dem für die optimale
Konvertierung erforderlichen Lambda-Wert mehr oder weniger
stark ab. Je schneller die Änderung der Motorbelastung
erfolgt, um so größer wird die Abweichung vom optimalen
Lambda-Wert. Die Veränderung des Saugrohrdruckes erfolgt
bei Laständerung des Motors inbesondere durch Veränderung
der Stellung des die Gemischmenge steuernden Drosselkörpers,
beispielsweise einer Drosselklappe, eines Drosselkegels
usw.
Bei einer bekannten Gemischbildungsvorrichtung weicht das
Kraftstoff-Luftgemisch, daß im zentral am Saugrohr ange
ordneten Gemischbildungsvorgang entsteht, von der idealen
Zusammensetzung selbst ohne Regelung nur wenig ab. Durch die
veränderliche Saugrohrbenetzung, insbesondere bei raschen
Laständerungen, wird aber dem Motor ein vom idealen Gemisch
abweichendes Gemisch zugeführt und damit die Abgasqualität
verschlechtert. Je rascher sich bei der Belastungsänderung
des Motors der Saugrohrdruck ändert, um so weniger ist es
durch die Regelung über die Lambda-Sonde möglich, diese
Abweichungen vom idealen Lambda-Wert auf den für optimale
Konvertierung erforderlichen Lambda-Wert auszuregeln.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
der genannten Art zu schaffen, mit der auf baulich einfache
Art eine rasche Korrektur der Gemischzusammensetzung bei
einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbren
nungsmotors möglich ist.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Kraftstoffmengen
regeleinrichtung eine Zumeßeinheit aufweist, die mit einer
mit dem Kraftstofftank verbundenen Kraftstofförderleitung
und der in die Düse mündenden Kraftstofförderleitung ver
bunden ist, sowie ein motorlastunabhängig bewegbares Zu
meßorgan zum Steuern der Kraftstoffdurchflußmenge umfaßt,
das bewegungsschlüssig mit dem Drosselkörper gekoppelt ist,
und die düsenseitige Kraftstofförderleitung über eine Zweig
leitung mit dem Saugrohr verbunden und die Zweigleitung
durch ein in dieser bewegliches Ausgleichselement in einen
kraftstofförderleitungseitigen Leitungsabschnitt und einen
saugrohrseitigen Leitungsabschnitt getrennt ist, derart, daß
eine Erhöhung des Saugrohrdruckes zu einer das Volumen des
kraftstofförderleitungsseitigen Leitungsabschnittes verrin
gernden Bewegung des Ausgleichselementes und eine Verrin
gerung des Saugrohrdruckes zu einer entgegengesetzten Be
wegung des Ausgleichselementes führt.
Erfindungsgemäß wird somit die Korrektur der Gemischzusam
mensetzung bei einer Änderung des Druckes im Saugrohr
- und zwar unabhängig davon, ob diese Änderung durch eine
Bewegung des Gaspedals und/oder des Fahrzeugwiderstandes
erfolgt - durch den Druck im Saugrohr gesteuert. Dadurch
wird gleichzeitig erreicht, daß die zusätzlich zugeführte
bzw. entzogene Kraftstoffmasse auch entsprechend der Ände
rungsgeschwindigkeit des Saugrohrdruckes erfolgt, also Ab
weichungen von der optimalen Gemischzusammensetzung nicht
nur von der Größe der Belastungsänderung sondern auch in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Belastungsänderung
vorgenommen werden.
Das zusätzliche Zuführen bzw. Entziehen der Kraftstoffmasse
in Abhängigkeit von der Änderung des Saugrohrdruckes er
folgt aufgrund der Bewegung des Ausgleichselementes, das
den kraftstofförderleitungsseitigen Leitungsabschnitt dich
tend vom saugrohrseitigen Leitungsabschnitt abtrennt. Das
Ausgleichselement selbst kann auf unterschiedliche Art und
Weise ausgestaltet sein, beispielsweise als elastische Mem
bran, die vorteilhaft in Richtung einer das Volumen des
kraftstofförderleitungsseitigen. Leitungsabschnittes ver
ringernden Bewegung federbeaufschlagt ist, oder als in der
Zweigleitung verschiebbarer Kolben, der vorteilhaft in
Richtung einer das Volumen des kraftstofförderleitungssei
tigen Leitungsabschnittes verringernden Bewegung federbe
aufschlagt ist.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß in den kraftstofförderleitungsseitigen
Leitungsabschnitt eine Drossel integriert ist, die verhin
dern soll, daß die Regelbeeinflussung über das Ausgleichs
element schlagartig erfolgt. Die Drossel weist vorteilhaft
in den beiden Druchströmrichtungen unterschiedliche Durch
flußwerte auf, es ist insbesondere vorgesehen, daß der
Durchtrittsquerschnitt der Drossel in Strömungsrichtung
zum Ausgleichselement sich zunächst stetig verjüngt und
danach abrupt erweitert, so daß bei einem Anstieg des Saug
rohrdruckes der zusätzliche Kraftstoff langsam zugeführt,
hingegen bei einer Abnahme des Saugrohrdruckes rasch ent
zogen wird.
Zur weiteren Kompensation oder Veränderung des Kraftstoff
filmes an den Saugrohrwänden kann die Funktion des Aus
gleichselementes mit einem weiteren Ausgleichselement kom
biniert werden, das unmittelbar der Zumeßeinheit zugeord
net ist. Konkret ist die Zumeßeinheit über eine mittels
des weiteren beweglichen Ausgleichselementes dichtend ver
schlossene Öffnung mit einem Ausgleichsraum verbunden, der
über eine weitere Zweigleitung mit der düsenseitigen Kraft
stofförderleitung oder dem kraftstofförderleitungsseitigen
Leitungsabschnitt verbunden ist, und es sind das Zumeßorgan
und das weitere Ausgleichselement bewegungsschlüssig mit
einander verbunden, derart, daß eine Bewegung des Zumeß
organes in Richtung eines vergrößerten Kraftstoffdurch
trittsquerschnittes zu einer, den Ausgleichsraum verklei
nernden Bewegung des weiteren Ausgleichselementes und eine
Bewegung des Zumeßorganes in Richtung eines verkleinerten
Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichs
raum vergrößernden Bewegung des weiteren Ausgleichselemen
tes führt. Bewegt sich damit der Drosselkörper im Sinne
einer Verkleinerung des Luftdurchsatzes, so bewegt sich
entsprechend das in der Zumeßeinheit angeordnete Zumeßor
gan im Sinne einer Kraftstoffverringerung und mit dem Zu
meßorgan auch das weitere Ausgleichselement, das über die
als Bypass-Leitung fungierende weitere Zweigleitung Kraft
stoff zwischen Zumeßelement und Drosselkörper absaugt.
Bewegt sich aber der die Gemischmenge steuernde Drossel
körper im Sinne einer Vergrößerung des Luftdurchsatzes und
das Zumeßorgan im Sinne einer Kraftstoffzunahme, fördert
das weitere Ausgleichselement über die Zweigleitung zu
sätzlich Kraftstoff in die Leitung zwischen Zumeßelement
und Drosselkörper. Beide Ausgleichselemente bewirken da
mit bei richtiger Bemessung der Ausgleichselemente, daß
die Abweichung vom durch die Gemischbildungsvorrichtung
ideal vorgesteuerten Kraftstoff-Luftgemisch bei plötzlicher
Laständerung vermindert und die Regelung durch die Lambda-
Sonde entlastet wird. Im Ergebnis wird hierdurch die Kon
vertierung der Schadstoffe bei Laständerungen verbessert.
Das über das Saugrohr beaufschlagte Ausgleichselement be
wirkt eine Korrektur der Gemischzusammensetzung in Ab
hängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit des Saugrohr
druckes, das der Zumeßeinheit zugeordnete weitere Aus
gleichselement eine Änderung in Abhängigkeit von der Ge
schwindigkeit und der Größe der Bewegung des Gaspedales.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung
der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei
bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombina
tionen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.
In den Figuren ist die Erfindung anhand zweier Ausführungs
formen verdeutlicht, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kraftstoff-
Luft-Gemischbildungsvorrichtung mit einer Kraft
stoffmengenregeleinrichtung mit einem Ausgleichs
element zur Korrektur der Gemischzusammensetzung
bei Änderung des Belastungszustandes des Verbren
nungsmotors,
Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung des der Kraft
stoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung zugrundelie
genden grundsätzlichen Zusammenhanges der Massen
ströme von Luft und Kraftstoff,
Fig. 3 ein Diagramm gemäß Fig. 2 mit normierter Darstel
lung der Massenströme von Luft und Kraftstoff und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer modifizierten
Ausgestaltung der Kraftstoffmengenregeleinrichtung
mit im Bereich der Zumeßeinheit angeordnetem wei
teren Ausgleichselement.
Fig. 1 zeigt einen Kraftstofftank 1, von dem über eine
Pumpe 2 durch einen dieser nachgeschalteten Filter 3 und
einen Systemdruckregler 4 Kraftstoff mit vorgesteuertem
konstanten Druck durch eine Kraftstofförderleitung 5 zu
einer Zumeßeinheit 6 gefördert wird. Von dieser gelangt
der Kraftstoff in einen ersten Abschnitt 7 a einer weiteren
Kraftstofförderleitung 7, der in einen Zumeßregler 8 mün
det. Ein zweiter Abschnitt 7 b der Kraftstofförderleitung
7 führt vom Zumeßregler 8 zu einer konvergent-divergenten
Düse 9, die durch einen rotationssymmetrischen Düsenkör
per 10 und einen in ihm verschiebbaren rotationssymme
trischen Drosselkörper 11 gebildet ist. Der zweite Ab
schnitt 7 b der Kraftstofförderleitung 7 mündet in der Nähe
des engsten Querschnittes 12 in die Düse 9, die ihrer
seits in ein Saugrohr 13 des nicht näher dargestellten
Verbrennungsmotors mündet.
Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Zumeßeinheit 6 durch
eine eine Öffnung 14 aufweisende Blende 15 in zwei Teil
räume 16 und 17 unterteilt ist, wobei der Teilraum 16 mit
dem Kraftstofftank 1 über die Kraftstofförderleitung 5 und
der Teilraum 17 über die Kraftstofförderleitung 7 mit der
Düse 9 verbunden ist. Ein als Kegel ausgebildetes Zumeß
organ 18 ist in Richtung seiner Rotationsachse senkrecht
zur Blendenebene in die Blendenöffnung und aus dieser
heraus bewegbar und bestimmt damit je nach seiner Position
den verbleibenden Druchtrittsquerschnitt des Kraftstoffes
durch die Zumeßeinheit 6. Das Zumeßorgan 18 ist rotations
symmetrisch im Bereich seiner Spitze und seiner kreisför
migen Grundfläche mit einer Achse 19 verbunden und in zwei
Lagern 20 der Zumeßeinheit 6 längsverschieblich gelagert.
Rotationssymmetrisch zum Zumeßorgan 18 ist mit dem freien
Ende der Achse 19 der Drosselkörper 11 verbunden, wegen
der bewegungsschlüssigen Verbindung sind damit die Bewe
gungen des Drosselkörpers 11 und des Zumeßorgans 18 gekop
pelt. Der axiale Weg der Achse 19 und damit der Weg von
Drosselkörper 11 und Zumeßorgan 18 entsprechen dem mit dem
Doppelpfeil A verdeutlichten Gaspedalweg. Wegen der gleich
gerichteten kegelförmigen Ausbildung von Zumeßorgan 18
und Drosselkörper 11 führt damit eine Zustellbewegung der
Achse 19 in Richtung des Saugrohrs 13 zu einem fortschrei
tenden Eintauchen des Zumeßorganes 18 in die Blendenöff
nung 14 und damit einer Verringerung des Kraftstoffdurch
trittsquerschnittes, desgleichen ein entsprechendes Ein
tauchen des Drosselkörpers 11 in die Düse 9 zu einer Ver
ringerung des Luftdurchtrittsquerschnittes. Die Durch
trittsquerschnitte sind dabei so aufeinander abgestimmt,
daß sich bei einer nicht behinderten Strömung des Kraft
stoffes durch die Kraftstofförderleitung 7 proportionale
Verhältnisse bei Zumeßorgan 18 und Drosselkörper 11 bezüg
lich des Kraftstoff- bzw. Luftdurchsatzes ergeben.
Der Darstellung der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß der Zumeß
regler unter anderem zwei mittels einer flexiblen Membran
21 gegeneinander abgedichtete Kraftstoffräume 22 und 23
aufweist. Der Kraftstoffraum 22 ist durch eine Verbindungs
leitung 24 in zwei Teilräume 22 a und 22 b unterteilt, eine
in den Teilraum 22 b mündende Zweigleitung 25 ist hinter
dem Systemdruckregler 4 mit der Kraftstofförderleitung 5
verbunden, so daß ein Teil des von der Pumpe 2 geförderten
Kraftstoffes über die Zweigleitung 25 in den Kraftstoff
raum 22 gefördert wird. Mit dem Teilraum 22 a des Kraftstoff
raumes 22 ist eine Rückführleitung 26 verbunden, die zum
Tank 1 führt. In die Rückführleitung 26 ist im Bereich
des Ausflusses aus dem Teilraum 22 a eine Festdrossel 27
eingesetzt.
Die Zweigleitung 25 ist in den Teilraum 22 b hineingeführt
und endet in geringfügigem Abstand von der dem Eintritts
bereich gegenüberliegenden Teilraumwandung, die gleich
falls als flexible Membran 28 ausgebildet ist. Auf der
der Zweigleitung 25 abgewandten Seite dieser Membran 28
ist ein Elektromagnet 29 angeordnet, der über eine Steuer-
Magneten ansprechenden Ausbildung der flexiblen Membran
28 bei Anliegen eines Steuerstromes die Membran 28 mehr
oder weniger von der benachbarten Öffnung der Zweiglei
tung 25 wegbewegt. Der Eingang des Kraftstoffraumes 22 ist
damit mit einer beweglichen Drossel und der Ausgang dieses
Kraftstoffraumes mit einer Festdrossel 27 versehen.
In den Kraftstoffraum 23 mündet der erste Abschnitt 7 a der
Kraftstofförderleitung 7 und es reicht entsprechend der
Ausbildung der Zweigleitung 25 der zweite Abschnitt 7 b der
Kraftstofförderleitung 7 in den Kraftstoffraum 23 bis kurz
vor die flexible Membran 21 hinein. Zwischen dieser und
der zugewandten Einströmöffnung des zweiten Abschnittes
7 b der Kraftstofförderleitung 7 ist damit gleichfalls eine
bewegliche Drossel gebildet, wobei sich dort aber die Dros
selung aufgrund der infolge der dem Teilraum 22 b zugeord
neten beweglichen Drossel und den damit im Teilraum 22 sich
einstellenden unterschiedlichen Drücken ergibt.
In die Steuerelektronik 30 werden die mittels nicht näher
dargestellter Aufnehmer ermittelten momentanen Werte be
treffend den Druck p L der Luft im engsten Querschnitt der
Düse 9, den Umgebungsdruck p o vor der Düse 9 und die Umge
bungstemperatur T 0 vor der Düse 9 eingegeben, diese Umge
bungsgrößen p 0 und T0 werden in aller Regel den Umgebungs
zustand nach dem dem Verbrennungsmotor vorgeschalteten
Luftfilter wiedergeben. Zusätzlich kann in die Steuerelek
tronik noch der aktuelle Lambda-Wert eingegeben werden,
der in bekannter Art und Weise über eine Lambda-Sonde er
mittelt wird.
Fig. 2 verdeutlicht die im Versuch ermittelten Zusammen
hänge von Luftmassenstrom a und Kraftstoffmassenstrom
B in Abhängigkeit vom Druck p L im engsten Querschnitt der
Düse 9 für den überkritischen und unterkritischen Strömungs
zustand. Erreicht die Strömungsgeschwindigkeit der Luft
in der Düse in einem bestimmten Betriebsbereich des Ver
brennungsmotors Schallgeschwindigkeit und unterschreitet
der Druck der Luft im Saugrohr 13 des Motors einen "kri
tischen" Wert, ändert sich an der Strömungsgeschwindigkeit
und am Zustand der Luft im engsten Querschnitt der Düse
9 nichts. Demzufolge bleibt der Luftmassenstrom a - bei
unveränderlicher Stellung des Drosselkörpers 11 - konstant.
Wird diesem konstanten Luftmassenstrom a der konstante
Kraftstoffmassenstrom B zugeführt, dann bleibt auch die
Zusammensetzung des entstehenden Gemisches, daß heißt
auch der Lambda-Wert konstant, die Vorsteuerung des
Kraftstoff-Luftgemisches ist in diesem Falle unveränder
lich. Auf die Prinzipdarstellung nach der Fig. 1 bezogen
bedeutet dies, daß im überkritischen Bereich die Steuerelek
tronik 30 nicht regelnd eingreifen muß, es erfolgt infolge
dessen keine Aktivierung des Elektromagneten 29, womit sich
im Kraftstoffraum 22 konstante Strömungsverhältnisse
einstellen und damit auch die zwischen diesem Kraftstoff
raum und dem Kraftstoffraum 23 befindliche nachgiebige
Membran stationär verbleibt und infolgedessen der durch
den Systemdruckregler 4 mit konstant vorgesteuertem Druck
in die Zumeßeinheit 6 eingeführte Kraftstoff unter kon
stanten Fließbedingungen durch die Abschnitte 7 a und 7 b
der Kraftstofförderleitung 7 zum engsten Querschnitt der
Düse 9 gefördert wird. Grundsätzliche Voraussetzung dieser
gleichmäßigen Gemischvorsteuerung ist wie oben beschrieben,
daß der wirksame Durchtrittsquerschnitt der Blende 15 pro
portional dem wirksamen Querschnitt der Düse 9 ist.
Wird, ausgehend vom beschriebenen "kritischen Strömungszu
stand" im engsten Querschnitt der Düse 9 die Motorbelastung
gesteigert, dann erfolgt bei Überschreitung eines bestimmten
Luftdruckes im Saugrohr 13 der Übergang von kritischer Strö
mung mit Schallgeschwindigkeit in eine unterkritische Strö
mung mit Unterschallgeschwindigkeit. Bei unveränderter Stel
lung des Drosselkörpers 11 würde damit der vom Motor ange
saugte Luftmassenstrom a kleiner und bei konstantem Kraft
stoffmassenstrom B das Gemisch zu fett und der Lambda-
Wert abnehmen. Damit keine Abweichung von der idealen Vor
steuerung erfolgt, mit den nachteiligen Folgen einer ent
sprechenden Zunahme der anteiligen Schadstoffe im Abgas
des Motors wird im gleichen Maße, wie der Luftmassenstrom
a abnimmt, auch der Kraftstoffmassenstrom B reduziert.
Die Reduzierung des Kraftstoffmassenstromes B erfolgt über
die Steuerelektronik 30 in die als wesentliche Kenngröße
der Druck p L und weiter der Druck p o und die Temperatur
T o eingegeben werden. Die von der Steuerelektronik 30 aus
gehende Steuergröße aktiviert den Elektromagneten 29 der
entsprechend dem Maß der Steuergröße die flexible Membran
28 mehr oder weniger anzieht und damit entsprechend den
Durchtrittsspalt zwischen dem offenen Ende der Zweiglei
tung 25 und der Membran 29 vergrößert. Dies bedingt einen
Anstieg des Kraftstoffdruckes im Kraftstoffraum 22, so
daß die flexible Membran 21 auf das offene Ende des zweiten
Abschnittes 7 b der Kraftstofförderleitung 7 bewegt wird
und damit der Spalt zwischen der flexiblen Membran und
diesem Abschnitt 7 b verringert wird, mit der Folge, daß
weniger Kraftstoff durch die Kraftstofförderleitung 7 ge
fördert werden kann.
Fig. 3 zeigt, daß bei normierter Darstellung a ⁺ des
Luftmassenstromes a und des für konstanten Lambda-Wert erforderlichen
normierten Kraftstoffmassenstromes B ⁺ das Streuband
für a ⁺ mit B ⁺ für den gesamten Betriebsbereich, das heißt
für den Druck im engsten Querschnitt der Düse schmal wird,
also von der Stellung des Drosselkörpers 11 nur noch wenig
abhängig ist. Hierbei bedeutet:
Die Fig. 3 verdeutlicht, daß im gesamten überkritischen
Bereich a ⁺ = 1 und für konstanten Lambda-Wert auch B ⁺ = 1 ist.
Für den unterkritischen Strömungsbereich sind wegen a <
a und B < B dann auch a ⁺ < 1 und
B ⁺ < 1.
Abweichungen durch den Streubereich um den idealen Lambda-
Wert können durch die Lambda-Sonde ausgeglichen werden,
die mit der Steuerelektronik 30 zusammenarbeitet. Je klei
ner der Streubereich bei unterschiedlichen Stellungen des
Drosselkörpers 11 ist, und je besser die Vorsteuerung
- insbesondere im unterkritischen Bereich - ausgeführt wird,
um so mehr wird der Eingriff der Lambda-Sonde entlastet,
um so besser ist die Konvertierung der Schadstoffe im Abgas,
so daß die Absteuerung des Kraftstoffmassenstromes im unter
kritischen Strömungsbereich primär aufgrund der Steuergrö
ße des Druckes p L im engsten Luftquerschnitt erfolgen kann.
Fig. 1 verdeutlicht darüber hinaus die vom Druck im Saug
rohr 13 abhängige erfindungsgemäße Regelung der Kraftstoff
menge, die gleichzeitig mit der Regelung der Kraftstoff
menge mittels der Steuerelektronik 30 erfolgt. Der Abschnitt
7 a der Kraftstofförderleitung 7 ist über eine Zweigleitung
7 c mit dem gekrümmten Abschnitt des Saugrohres 13 verbunden,
wobei die Zweigleitung 7 c durch eine Membran 35 in einen
kraftstofförderleitungsseitigen Leitungsabschnitt 7 d und
einen saugrohrseitigen Leitungsabschnitt 7 e dichtend ge
trennt ist. Im Mittelbereich 35 a der Membran 35 wirkt auf
diese eine Druckfeder 36 ein, derart, daß sie die Membran
35 in Richtung einer das Volumen des kraftstofförderlei
tungsseitigen Leitungsabschnittes 7 d verringernden Bewe
gung vorspannt. In den Leitungsabschnitt 7 d ist darüber
hinaus eine Drossel 37 integriert, derart, daß sich der
Durchtrittsquerschnitt der Drossel 37 in Strömungsrichtung
zur Membran 35 zunächst stetig verjüngt und danach
abrupt erweitert. Die Drossel 37 weist damit unterschied
liche Reibwerte auf. Bei einer Verkleinerung des Saugrohr
druckes, das heißt einem Abdampfen von Kraftstoff von den
Wänden des Saugrohres 13 wird die Membrane 35 entgegen der
Kraft der Feder 36 entsprechend der ausgezogenen Pfeilrich
tung bewegt. Dadurch vergrößert sich der mit Kraftstoff
gefüllte Raum 38 und saugt aus dem Raum 23 Kraftstoff ab,
wodurch die der Düse 9 zugeführte Kraftstoffmasse verrin
gert wird. Bei einer Vergrößerung des Saugrohrdruckes, so
mit einer Anlagerung von Kraftstoff an den Wänden des Saug
rohres 13 wird die Membrane 35 im Sinne der Feder 36 gemäß
gestrichelter Pfeilrichtung bewegt. Dadurch verringert sich
der mit Kraftstoff gefüllte Raum 38, wodurch die der Düse
9 über die Rohrleitung 7 b zugeführte Kraftstoffmasse ver
größert wird. Bei einer Verkleinerung des Saugrohrdruckes
erfolgt infolge der Ausbildung der Drossel 37 ein Durch
strömen des Kraftstoffes durch die Drossel 37 mit kleinerer
Verzögerung als bei einem entsprechend großen Anstieg des
Saugrohrdruckes.
Bei dem in Fig. 4 für den Bereich der Zumeßeinheit 6 ge
zeigten Bereich der Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrich
tung sind diejenigen Teile, die mit denen der Ausführungs
form nach der Fig. 1 übereinstimmen, der Einfachheit hal
ber mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Figur ver
deutlicht insbesondere die entsprechende Ausbildung der
Membran 35 mit Leitungsabschnitten 7 d und 7 e, wobei in den
Leitungsabschnitt 7 d jedoch keine Drossel 37 eingesetzt
ist. Aus zeichnerischen Gründen mündet bei der Ausführungs
form nach der Fig. 4 die Kraftstofförderleitung 5 auf der
der Kraftstofförderleitung 7 abgewandten Seite in die Zu
meßeinheit 6 ein. Der Figur ist zu entnehmen, daß der Teil
raum 16 über eine Öffnung 31 mit einem Ausgleichsraum 32
verbunden ist, ein mit dem Zumeßorgan 18 verbundener und
konzentrisch zu dessen Rotationsachse angeordneter Aus
gleichskolben 33 durchsetzt die Öffnung 31 dichtend, ferner
ist der Ausgleichsraum 32 über eine weitere Zweigleitung
34 mit dem kraftstofförderleitungsseitigen Leitungsab
schnitt 7 d verbunden. Durch die in der Fig. 4 gezeigte
Ausgestaltung der Zumeßeinheit 6 besteht neben der Möglich
keit, die Kraftstoffmenge über die Membran 35 zu korri
gieren, eine solche Korrektur zusätzlich über die Bewegung
des Zumeßorgans zu bewerkstelligen. So wird bei einer Ver
kleinerung des Saugrohrdruckes, bei der der Kraftstoff von
den Saugrohrwänden abdampft, von der Gemischbildungsvor
richtung das Gemisch abgemagert, indem eine Bewegung des
Gaspedals im Sinne einer Verringerung der Gemischmenge zu
einer entsprechenden Bewegung des Zumeßorgans 18 und des
Ausgleichkolbens 33 und des Drosselkörpers 11 in Richtung
der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Pfeile erfolgt,
wodurch aufgrund des sich vergrößernden Ausgleichsraumes
32 ein Teil des üblicherweise in die Kraftstofförderleitung
7 b geförderten Kraftstoffes über die Zweigleitung 34 im
Ausgleichsraum 32 gespeichert wird. Im Unterschied hierzu
erfolgt bei einer Vergrößerung des Saugrohrdruckes und Kon
densation von Kraftstoff aus dem von der Gemischbildung
gelieferten Gemisch und Anlagerung an den Saugrohrwandungen
eine Anreicherung des von der Gemischbildungsvorrichtung
gelieferten Gemisches, indem bei der Bewegung des Gaspedals
im Sinne einer Vergrößerung der Gemischmenge der Drossel
körper 11 und das Zumeßorgan 18 mit dem Ausgleichskolben
33 in die entgegengesetzte Richtung entsprechend der strich
liert gezeichneten Pfeile bewegt werden, so daß infolge
der damit einhergehenden Verkleinerung des Ausgleichsraumes
32 zusätzlich über die Zweigleitung 34 Kraftstoff in den
Abschnitt 7 b der Kraftstofförderleitung 7 einströmt.
Claims (7)
1. Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung für Verbren
nungsmotoren, mit einem Düsenkörper, der zusammen mit
einem in ihm bewegbaren Drosselkörper eine Düse bildet,
die in ein Saugrohr des Verbrennungsmotors mündet,
sowie mit einer Kraftstoffmengenregeleinrichtung mit
einer Kraftstofförderleitung, die in die Düse mündet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmengenregel
einrichtung (4, 6, 8) eine Zumeßeinheit (6) aufweist,
die mit einer mit dem Kraftstofftank (1) verbundenen
Kraftstofförderleitung (5) und der in die Düse (9) mün
denden Kraftstofförderleitung (7) verbunden ist, sowie
ein motorlastabhängig bewegbares Zumeßorgan (18) zum
Steuern der Kraftstoffdurchflußmenge umfaßt, das bewe
gungsschlüssig mit dem Drosselkörper (11) gekoppelt ist,
und die düsenseitige Kraftstofförderleitung (7 a) über
eine Zweigleitung (7 c) mit dem Saugrohr (13) verbunden
und die Zweigleitung (7 c) durch ein in dieser beweg
lisches Ausgleichselement (35) in einen kraftstofförder
leitungsseitigen Leitungsabschnitt (7 d) und einen saug
rohrseitigen Leitungsabschnitt (7 e) getrennt ist, der
art, daß eine Erhöhung des Saugrohrdruckes zu einer das
Volumen des kraftstofförderleitungsseitigen Leitungs
abschnittes (7 d) verringernden Bewegung des Ausgleichs
elementes (35) und eine Verringerung des Saugrohrdruc
kes zu einer entgegengesetzten Bewegung des Ausgleichs
elementes (35) führt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgleichselement als elastische Membran (35)
ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (35) federbeaufschlagt (Feder 36) ist,
insbesondere in Richtung einer das Volumen des
kraftstofförderleitungsseitigen Leitungsabschnittes (7 d)
verringernden Bewegung.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgleichselement (35) als in der Zweigleitung
(7 c) verschiebbarer Kolben, insbesondere als in Richtung
eines das Volumen des kraftstofförderleitungsseitigen
Leitungsabschnittes (7 d) verringernden Bewegung feder
beaufschlagter Kolben ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in den kraftstofförderleitungssei
tigen Leitungsabschnitt (7 d) eine Drossel (37) integriert
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drossel (37) in den beiden Durchströmrichtungen
unterschiedliche Durchflußwerte aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchtrittsquerschnitt der Drossel (37) in Strö
mungsrichtung zum Ausgleichselement (35) sich zunächst
stetig verjüngt und danach abrupt erweitert.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3917679A DE3917679A1 (de) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Kraftstoff-luft-gemischbildungsvorrichtung fuer verbrennungsmotoren |
EP89118678A EP0400211A1 (de) | 1989-05-31 | 1989-10-07 | Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren |
JP2140128A JPH0396647A (ja) | 1989-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関のための燃料・空気混合気形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3917679A DE3917679A1 (de) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Kraftstoff-luft-gemischbildungsvorrichtung fuer verbrennungsmotoren |
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ID=6381744
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DE3917679A Withdrawn DE3917679A1 (de) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Kraftstoff-luft-gemischbildungsvorrichtung fuer verbrennungsmotoren |
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JP (1) | JPH0396647A (de) |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE9318951U1 (de) * | 1993-11-30 | 1994-02-17 | Kabisch Herbert | Vorrichtung zur Herstellung von Gemischen aus Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere von Luft und Brenn- und Kraftstoffen |
DE19951751A1 (de) * | 1999-10-27 | 2001-05-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kraftstoff-Fördersystem für Kraftfahrzeuge |
CN104696114A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-10 | 杭州赫日新能源科技有限公司 | 一种两级控制的文丘里进气混合器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR672651A (fr) * | 1928-07-11 | 1930-01-06 | Zenith Carburateur Soc Du | Perfectionnements aux carburateurs |
DE807448C (de) * | 1939-06-17 | 1951-06-28 | Solex Sarl | Schwimmerloser Vergaser fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere fuer Flugzeugmotoren |
US4087493A (en) * | 1975-02-13 | 1978-05-02 | Carbo-Economy, S.A. | Apparatus for providing a uniform combustible air-fuel mixture |
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1989
- 1989-05-31 DE DE3917679A patent/DE3917679A1/de not_active Withdrawn
- 1989-10-07 EP EP89118678A patent/EP0400211A1/de not_active Withdrawn
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1990
- 1990-05-31 JP JP2140128A patent/JPH0396647A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0400211A1 (de) | 1990-12-05 |
JPH0396647A (ja) | 1991-04-22 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |