DE4041192C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur luftunterstützten Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine, nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE-OS 19 34 704 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Kraftstoffeinspritzventil bekannt, welches Kraftstoff über einen Luftzwischenraum in das Saugrohr der Brennkraftma­ schine einspritzt. In den Luftzwischenraum des Einspritzventiles münden als Drallkanäle ausgebildete Luftzu­ führkanäle, durch die Luft zur besseren Gemischaufbereitung zugeführt wird.

Ferner ist aus der DE 31 23 261 A1 eine Vorrichtung zur luftunterstützten Kraftstoffeinspritzung bekannt, bei der kom­ primierte Luft und zugemessener Kraftstoff einer Mischkammer zugeführt werden und als Zweiphasengemisch über eine Zuström­ leitung in einen definierten Verteilungsraum eintreten, in dem der Druck weitgehend konstant bleibt, um unterschiedliche Kraftstoff-Luft-Verhältnisse beim Weitertransport des Gemisches über die Abströmleitungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer aus der DE-OS 19 34 704 bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Fahrzeuge in Katalysatorausführung solche Maßnahmen zu treffen, durch die eine bessere Kraftstoffzerstäubung erreichbar ist und durch die - insbesondere bei kalter Brennkraftmaschine - die Kohlenwasserstoffemissionen erheblich verringert werden können.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die besondere Anordnung und Ausbildung eines lastabhän­ gigen Verstellkörpers zwischen dem als Mischkammer ausgebil­ deten Zwischenraum und dem Saugrohr wird bereits in der Kalt­ laufphase - in der der Katalysator noch nicht wirksam ist - ein homogenes Gemisch erzielt mit der Folge einer wesentlichen Ab­ senkung der HC-Emissionen. Darüber hinaus wird im Vollastbe­ trieb bei unzureichender Luftförderung erreicht, daß durch den ungehindert in das Saugrohr gelangenden Kraftstoffstrahl kein Kraftstoffilm im Strömungswege und somit kein Abtropfen des Kraftstoffes auftritt.

Aus der DE 28 26 025 C2 ist eine Kraftstoffeinspritzanlage mit getrennter Luft- und Kraftstoffzufuhr bekannt. Auch hier ge­ langen Luft und Kraftstoff in eine Mischkammer und von der Mischkammer aus als Gemisch durch das infolge des momentan vorliegenden Mischkammerdrucks geöffnete Einspritzventil in das Saugrohr. Es ergibt sich aber sowohl von der Anordnung als auch von der Funktion her ein anderes Einspritzventil, da es stromab der Mischkammer angeordnet und in Abhängigkeit vom Mischkam­ merdruck selbstregelnd ausgeführt ist.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel gezeigt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, bei der ein Verstellkörper auf Leerlauf- und Teillastbetrieb eingestellt ist;

Fig. 1a den Verstellkörper in einer dem Vollastbetrieb entsprechenden Stellung;

Fig. 2 einen Schnitt dieser Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung nach der Linie II-II in Fig. 1.

Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 und 2 besteht aus einem Einspritzventil 2 und einem Düsenvorsatz 3 mit zwei Luftzuführkanälen 4a, 4b, die in einen als Mischkammer ausgebildeten Zwischenraum 5 münden.

Der Düsenvorsatz 3 ist im Saugrohr 6 einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine nahe eines Einlaßsteuerventiles (nicht dar­ gestellt) fest eingesetzt. Das Einspritzventil 2 ist in einer zylindrischen Ausnehmung 7 des Düsenvorsatzes 3 abdichtend befestigt und begrenzt den Zwischenraum 5, zwischen dem und dem Saugrohr 6 bzw. einer Saugrohrnische 6a stromab der Luftzu­ führkanal-Mündungen ein als ausgesparte Welle ausgebildeter lastabhängiger Verstellkörper 8 drehbar gelagert ist. Die Welle 8 verläuft parallel zur Zylinderreihe der Brennkraftmaschine. In der in Fig. 1 dargestellten Lage der Welle wird der Durch­ laßquerschnitt auf zwei Spalte bzw. Schlitze 9, 10 reduziert. Zwei Kraftstoffstrahlen 2a, 2b des mit zwei Spritzlöchern versehenen Einspritzventiles 2 mit vorzugsweise intermittie­ render Einspritzung sind auf den sich über den gesamten Zwi­ schenraum 5 erstreckenden ausgesparten Wellenteil 8a gerichtet und treffen auf die höchsten Auftreffstellen 11, 12 des zugleich als Prallkörper dienenden Wellenteiles 8a auf (Fig. 2). Die höchste Auftreffstelle 11 liegt nach Fig. 2 zwischen den Mün­ dungen der Luftzuführkanäle 4a, 4b und der linken Wandung des Zwischenraumes 5, während die höchste Auftreffstelle 12 zwi­ schen den Luftzuführkanal-Mündungen und der rechten Wandung des Zwischenraumes 5 liegt.

Das durch eine rechteckförmige Ausnehmung 13 ausgesparte Wel­ lenteil 8a ist kreissegmentartig ausgebildet (Fig. 1), dessen Kanten 14, 15 und die jeweilige Wandung des Zwischenraumes 5 die schmalen Schlitze 9, 10 in einer durchlaßbestimmenden Größe de­ finieren, die das Gemisch zumindest annähernd unter Schallge­ schwindigkeit hindurchführen.

Die zwei Luftzuführkanäle 4a, 4b sind symmetrisch zum Ein­ spritzventil 2 angeordnet und schließen einen Winkel von etwa 120° ein. Die Längsachsen dieser Kanäle 4a, 4b sind auf den ausgesparten Wellenteil 8a gerichtet.

Die auf den Wellenteil 8a auftreffenden Kraftstoffstrahlen werden mit der Luftströmung durch die Schlitze 9, 10 ausgeblasen, wobei die als Abreißkanten wirkenden Kanten 14, 15 verhindern, daß sich Tropfen unter dem Wellenteil 8a bilden.

Die Gemischaufbereitung wird durch das Auftreffen des Kraft­ stoffes und die hinausgezögerte bzw. verlängerte Mischzeit von Kraftstoff und Luft insbesondere bei intermittierender Ein­ spritzung erheblich verbessert. HC-Emissionen werden besonders in der Warmlaufphase eines kalten Motors, in der Katalysatoren noch nicht wirksam sind, stark herabgesetzt.

Bei Vollastbetrieb und fehlender Luftförderung ist die Welle 8 um 90° gedreht, so daß sich ein schlitzloser und freier Durch­ laß vom Zwischenraum 5 in das Saugrohr 6 ergibt. Der Kraft­ stoffstrahl gelangt somit ungehindert in das Saugrohr 6. Ein Kraftstoffilm auf dem Wellenteil 8a sowie ein Abtropfen des Kraftstoffs werden vermieden.

Gegebenenfalls kann zwecks weiterer positiver Beeinflussung der Gemischaufbereitung der Wellenteil 8a beheizbar angeführt sein. Die dadurch erzeugte höhere Temperatur von Kraftstoff und Luft hat eine Vergrößerung des verdampften Kraftstoffanteiles zur Folge.

Claims (10)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur luftunterstützten Ein­ spritzung von Kraftstoff in das Saugrohr einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine, mit einem in einen als Mischkammer ausgebildeten Zwischenraum Kraftstoff einspritzen­ den Einspritzventil und mit mindestens einem in den Zwischen­ raum einmündenden Luftzuführkanal, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mischkammer (5) und dem Saugrohr (6) ein lastabhängiger Verstellkörper (8) angeordnet ist, der in einer dem Leerlauf- und Teillastbereich entsprechenden ersten Stel­ lung einen für das Gemisch von Luft und Kraftstoff vorgesehenen engen Durchlaßquerschnitt in einer Größe bestimmt, durch den das Gemisch zumindest annähernd unter Schallgeschwindigkeit hindurchtritt, und der in einer dem Vollastbereich entspre­ chenden zweiten Stellung einen Durchlaßquerschnitt für den in das Saugrohr (6) ungehindert gelangenden Kraftstoffstrahl des Einspritzventiles (2) freigibt.

2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkörper (8) als drehbar gelagerte und mit einer Ausnehmung (13) versehene Welle ausgebildet ist, deren ausge­ nommener Wellenteil (8a) im Querschnitt kreissegmentartige Ge­ stalt aufweist, wobei Kanten (14, 15) dieses Kreissegmentes und benachbarte Wandungsteile der Mischkammer (5) in der ersten Stellung der Welle gleich große Schlitze (9, 10) als enge Durchlaßquerschnitte bilden.

3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kreissegmentartige Wellenteil (8a) in die Mischkammer (5) vollständig hineinragt und daß er stromab von zwei in die Mischkammer (5) einmündenden und einander gegenüberliegenden Luftzuführkanälen (4a, 4b) angeordnet ist.

4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachsen beider Luftzuführkanäle (4a, 4b) in der Längsachse des Einspritzventiles (2) auf dem Wellenteil (8a) in seiner Längsmitte schneiden.

5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführkanäle (4a, 4b) zum Einspritzventil (2) sym­ metrisch angeordnet sind und einen Winkel von etwa 120° ein­ schließen.

6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (4a, 4b) im Saugrohrgehäuse oder in einem Saugrohr (6) im fest eingesetzten Düsenvorsatz (3) verlaufen.

7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (2) zweistrahlig ausgebildet ist, wobei die durch beide Kraftstoffstrahlen verlaufende Ebene in der Längsmittelebene der Welle (8) liegt.

8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Einspritzventil (2) austretenden Kraftstoff­ strahlen zueinander divergierend sind.

9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (8) parallel zur Zylinderreihe der Brennkraftma­ schine verläuft.

10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kreissegmentartige Wellenteil (8a) beheizbar ausgeführt ist.