EP0025866A1 - Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in die Saugrohre - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a fuel injection system for mixture-compressing, spark-ignited four-stroke internal combustion engines with injection into the intake manifolds, with a main intake manifold in which an air measuring element and an arbitrarily actuable throttle valve are arranged one behind the other, and in which all intake manifolds and the main intake manifold open into a common manifold , into which fuel is injected when the engine is cold started by an electromagnetically actuated injection nozzle.
- the atomized fuel mixes with the intake air, but due to the relatively low air velocity in the intake manifold, part of the fuel is deposited on the inner wall of the intake manifold, which in the warm-up phase of the internal combustion engine due to intake manifold setbacks that result from a lean mixture or through delayed combustion, can be ignited.
- the subsequent deflagration leads to considerable mechanical damage to components such as the throttle valve and the air measuring element.
- the object of the invention is, while retaining the benefits of this additional fuel injection to the disadvantage of the V erpuffung of Saugrohrschreibeaun avoid due.
- a fuel distributor device is arranged in the manifold intake manifold, which consists of a fuel intake part and fuel supply parts branching from it to the individual intake manifolds, and intake air is supplied to the fuel intake part by a bypass line guided past the throttle valve.
- the fuel receiving part is formed by a receiving tube which extends axially into the manifold intake pipe and the fuel supply parts are formed by distributor pipes, one of which branches off into a suction pipe.
- the fuel supply parts expediently branch off in the immediate vicinity of the corresponding intake pipe from the fuel receiving part.
- the bypass line opens directly in the area of the injection nozzle into the fuel receiving part and the injection nozzle is arranged in the area of the fuel receiving part opposite the fuel supply parts.
- a temperature-dependent auxiliary air slide is arranged in the bypass line. It has proven to be particularly expedient that the fuel supply parts extend into the intake manifolds to an extent which corresponds to the inner diameter of the intake manifolds.
- the advantages achieved by the invention consist in particular in that during a cold start of the internal combustion engine a very good mixture formation takes place, by means of which an ignitable mixture is present down to the lowest temperatures. Due to the high flow velocity in the receiving tube, the air mixes very well with the fuel in this, an even distribution of this air-fuel mixture is achieved and the fuel which is deposited on the inner wall of the receiving tube is immediately transported to the cylinders. Flames flashing back from the combustion chambers cannot initiate deflagrations and the intensive mixing between the fuel and the air as well as the even distribution of the mixture across all cylinders result in very short start-up times and low exhaust gas emissions.
- the mixture regulator 5 has a fuel quantity divider 5a, an air quantity meter 5b, a system pressure regulator 5c, a mixture regulating screw 5d and an air quantity meter contact 5e.
- 6 is a warm-up controller
- 7 is an electromagnetically actuated injection nozzle
- 8 is a manifold from which the suction pipes 9 of an internal combustion engine (not shown) branch off
- 10 is a temperature-dependent additional air slide valve
- 11 is a throttle valve arranged in a main suction pipe 12
- 13 is an idling adjustment screw.
- the additional air slide valve 10 is arranged in a bypass line 14 which leads past the throttle valve 11 and is formed in a manner known per se by a shut-off device with an orifice plate which, when the internal combustion engine is cold, releases the air passage and blocks the air passage by electrically heated bimetal.
- the manifold intake manifold 8 has a fuel distributor device 15, which consists of a fuel receiving part 16 and fuel supply parts 17 branching from it to the individual intake manifolds 9. Intake air is supplied to the fuel receiving part 16 through the bypass line 14.
- the fuel receiving part 16, into which fuel is injected through the injection valve 7, is formed by a receiving pipe extending axially into the manifold 8 and the fuel supply parts 17 by manifolds, one of which branches off to a suction pipe 9.
- the distributor pipes 17 branch off in the immediate vicinity of the corresponding suction pipe 9 from the receiving pipe.
- the bypass line 14 opens directly in the area of the injection nozzle 7 into the fuel receiving part 16 and the injection nozzle 7 is arranged in the area of the fuel receiving part 16 opposite the fuel supply parts 17.
- the fuel supply parts 17 extend into the intake manifolds 9 with approximately a dimension A, which corresponds to the inner diameter D of the intake manifolds 9.
- the function of the invention is as follows:
- the fuel injection system shown is a mechanical, continuously operating injection system for Otto engines, which does not require a drive from the internal combustion engine.
- the fuel is by an electrically driven pump 2 R olle cells promoted.
- the air quantity sucked in by the internal combustion engine during operation is measured with the air quantity meter 5b, which is installed in front of the throttle valve 11 of the internal combustion engine. Depending on the position of the throttle valve 11 or the accelerator pedal, more or less air is sucked in.
- the fuel quantity divider 5a allocates a quantity of fuel to the individual cylinders of the internal combustion engine via the respective injection valve, which results in an optimal mixture with regard to internal combustion engine performance, fuel consumption and exhaust gas composition.
- the air quantity meter 5b and the fuel quantity divider 5a are combined in one device, the mixture regulator 5.
- the precisely measured amount of fuel is fed to the injection valves, which continuously spray the fuel in finely atomized form into the intake manifolds in front of the intake valves of the cylinders of the internal combustion engine. From there, the fuel is sucked into the engine cylinders with the air when the intake valves are opened.
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Abstract
Diese Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Einspritzung in die Saugrohre (9) umfasst ein Hauptsaugrohr (12), in dem ein Luftmeßorgan (5b) sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe (11) hintereinander angeordnet sind. Dabei münden alle Saugrohre (9) und das Hauptsaugrohr (12) in ein gemeinsames Sammelsaugrohr (8), in das bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine durch eine elektromagnetisch betätigte Einspritzdüse Kraftstoff eingespritzt wird. Damit beim Start der Brennkraftmaschine bei höheren Temperaturen eine Verpuffung infolge von Saugrohrrückschlägen vermieden wird, ist im Sammelsaugrohr (8) eine KraftstoffVerteilerenrichtung (15) angeordnet, die aus einem Kraftstoffaufnahmeteil (16) und von diesem zu den einzelnen Saugrohren (9) abzweigende Kraftstoffzuführteile (17) besteht, wobei dem Kraftstoffaufnahmeteil (16) durch eine an der Drosselklappe (11) vorbeigeführte Umgehungsleitung (14) Ansaugluft zugeführt wird.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Einspritzung in die Saugrohre, mit einem Hauptsaugrohr, in dem ein Luftmeßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind, und bei der alle Saugrohre und das Hauptsaugrohr in ein gemeinsames Sammelsaugrohr münden, in das bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine durch eine elektromagnetisch betätigte Einspritzdüse Kraftstoff eingespritzt wird.
- Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art wird bei einem Kaltstart durch die Einspritzdüse zusätzlicher Kraftstoff in fein zerstäubter Form in das Sammelsaugrohr eingespritzt (Bosch Technische Unterrichtung Benzineinspritzung K-Jetronic, 1. Ausgabe 1974). Dabei wird die Einspritzdüse mit dem Startvorgang der Brennkraftmaschine eingeschaltet und die öffnungsdauer der Einspritzdüse durch einen Thermozeitschalter begrenzt. Erfolgt der Start der Brennkraftmaschine bei höherer Temperatur, wird das öffnen der Einspritzdüse durch den Thermozeitschalter ganz unterbunden. Im Sammelsaugrohr vermischt sich der zerstäubte Kraftstoff mit der angesaugten Luft, jedoch lagert sich aufgrund der relativ geringen Luftgeschwindigkeit im Sammelsaugrohr ein Teil des Kraftstoffes an der Innenwand des Sammelsaugrohres ab, der in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine aufgrund von Saugrohrrückschlägen, die infolge eines mageren Gemisches oder durch verschleppte Verbrennung entstehen, entzündet werden kann. Die darauf folgende Verpuffung führt zu erheblichen mechanischen Schäden an Bauteilen wie z.B. der Drosselklappe und dem Luftmeßorgan.
- Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung der Vorteile dieser zusätzlichen-Kraftstoffeinspritzung den Nachteil der Verpuffung infolge von Saugrohrrückschlägen zu vermeiden.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Sammelsaugrohr eine Kraftstoff-Verteilereinrichtung angeordnet ist, die aus einem Kraftstoffaufnahmeteil und von diesem zu den einzelnen Saugrohren abzweigende Kraftstoffzuführteile besteht, und dem Kraftstoffaufnahmeteil durch eine an der Drosselklappe vorbeigeführte Umgehungsleitung Ansaugluft zugeführt wird. Das Kraftstoffaufnahmeteil wird durch ein sich axial in das Sammelsaugrohr erstreckendes Aufnahmerohr gebildet und die Kraftstoffzuführteile durch Verteilerrohre, von denen je eines zu einem Saugrohr abzweigt. Die Kraftstoffzuführteile zweigen zweckmäßigerweise jeweils in unmittelbarer Nähe des entsprechenden Saugrohres vom Kraftstoffaufnahmeteil ab. Die Umgehungsleitung mündet unmittelbar im Bereich der Einspritzdüse in das Kraftstoffaufnahmeteil und die Einspritzdüse ist in dem den Kraftstoffzuführteilen gegenüberliegenden Bereich des Kraftstoffaufnahmeteiles angeordnet. In der Umgehungsleitung ist ein temperaturabhängig geregelter Zusatzluftschieber angeordnet. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, daß die Kraftstoffzuführteile sich mit annähernd einem Maße in die Saugrohre erstrecken, das dem Innendurchmesser der Saugrohre entspricht.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß während eines Kaltstartes der Brennkraftmaschine eine sehr gute Gemischbildung erfolgt, durch die bis zu tiefsten Temperaturen ein zündfähiges Gemisch vorhanden ist. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit in dem Aufnahmerohr vermischt sich in diesem die Luft mit dem Kraftstoff sehr gut, eine gleichmäßige Verteilung dieses Luft-Kraftstoff-Gemisches wird erzielt und der sich an der Innenwand des Aufnahmerohres ablagernde Kraftstoff wird sofort zu den Zylindern transportiert. Aus den Brennräumen zurückschlagende Flammen können somit keine Verpuffungen einleiten und die intensive Vermischung zwischen dem Kraftstoff und der Luft sowie die gleichmäßige Verteilung des Gemisches auf alle Zylinder ergeben sehr kurze Startzeiten und eine geringe Abgasemission.
- In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt.
- Von einem Kraftstoffbehälter 1 wird durch eine Elektro-Kraftstoffpumpe 2 über einen Kraftstoffspeicher 3 und einen Kraftstofffilter 4 Kraftstoff einem Gemischregler 5 zugeführt. Der Gemischregler 5 weist einen Kraftstoffmengenteiler 5a, einen Luftmengenmesser 5b, einen Systemdruckregler 5c, eine Gemischregulierschraube 5d und einen Luftmengenmesserkontakt 5e auf. 6 ist ein Warmlaufregler, 7 eine elektromagnetisch betätigte Einspritzdüse, 8 ein Sammelsaugrohr, von dem die Saugrohre 9 einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine abzweigen, 10 ein temperaturabhängig geregelter Zusatzluftschieber, 11 eine in einem Hauptsaugrohr 12 angeordnete Drosselklappe und 13 eine Leerlaufeinstellschraube. Der Zusatzlüftschieber 10 ist in einer an der Drosselklappe 11 vorbeigeführten Umgehungsleitung 14 angeordnet und wird in an sich bekannter Weise durch ein Absperrgerät mit Lochblende gebildet, das im kalten Zustand der Brennkraftmaschine den Luftdurchgang freigibt und durch elektrisch aufgeheiztes Bimetall den Luftdurchgang sperrt. Das Sammelsaugrohr 8 weist eine Kraftstoff-Verteilereinrichtung 15 auf, die aus einem Kraftstoffaufnahmeteil 16 und von diesem zu den einzelnen Saugrohren 9 abzweigende Kraftstoffzuführteile 17 besteht. Dem Kraftstoffaufnahmeteil 16 wird durch die Umgehungsleitung 14 Ansaugluft zugeführt. Das Kraftstoffaufnahmeteil 16, in das durch das Einspritzventil 7 Kraftstoff eingespritzt wird, wird durch ein sich axial in das Sammelsaugrohr 8 erstreckendes Aufnahmerohr gebildet und die Kraftstoffzuführteile 17 durch Verteilerrohre, von denen je eines zu einem Saugrohr 9 abzweigt. In vorteilhafter Weise zweigen die Verteilerrohre 17 jeweils in unmittelbarer Nähe des entsprechenden Saugrohres 9 vom Aufnahmerohr ab. Die Umgehungsleitung 14 mündet unmittelbar im Bereich der Einspritzdüse 7 in das Kraftstoffaufnahmeteil 16 und die Einspritzdüse 7 ist in dem den Kraftstoffzuführteilen 17 gegenüberliegenden Bereich des Kraftstoffaufnahmeteiles 16 angeordnet. Die Kraftstoffzuführteile 17 erstrecken sich mit annähernd einem Maße A in die Saugrohre 9, das dem Innendurchmesser D der Saugrohre 9 entspricht.
- Die Funktion der Erfindung ist folgende: Die dargestellte Kraftstoffeinspritzanlage ist ein mechanisches, kontinuierlich arbeitendes Einspritzsystem für Otto-Motoren, das keinen Antrieb von der Brennkraftmaschine benötigt. Der Kraftstoff wird durch eine elektrisch angetriebene Rollenzellenpumpe 2 gefördert. Die von der Brennkraftmaschine während des Betriebes angesaugte Luftmenge wird mit dem Luftmengenmesser 5b-gemessen, der vor der Drosselklappe 11 der Brennkraftmaschine eingebaut ist. Je nach Stellung der Drosselklappe 11 bzw. des Fahrpedals wird mehr oder weniger Luft angesaugt. Entsprechend der gemessenen Luftmenge teilt der Kraftstoffmengenteiler 5a den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine über das jeweilige Einspritzventil eine Kraftstoffmenge zu, die ein optimales Gemisch hinsichtlich Brennkraftmaschinenleistung, Kraftstoffverbrauch und Abgaszusammensetzung ergibt. Der Luftmengenmesser 5b und der Kraftstoffmengenteiler 5a sind in einem Gerät, dem Gemischregler 5, vereinigt. Die genau bemessene Kraftstoffmenge wird den Einspritzventilen zugeleitet, die den Kraftstoff in fein zerstäubter Form kontinuierlich in die Saugrohre vor die Einlaßventile der Zylinder der Brennkraftmaschine spritzen. Von dort wird der Kraftstoff beim öffnen der Einlaßventile mit der Luft in die Brennkraftmaschinenzylinder gesaugt.
- Bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine wird durch die Einspritzdüse 7 zusätzlicher Kraftstoff in fein zerstäubter Form in das Kraftstoffaufnahmeteil 16 eingespritzt. Dabei wird die Einspritzdüse 7 mit dem Startvorgang der Brennkraftmaschine eingeschaltet und deren öffnungsdauer durch einen Thermozeitschalter begrenzt. Aufgrund der-hohen Strömungsgeschwindigkeit in dem Kraftstoffaufnahmeteil 16 vermischt sich in diesem die Luft aus der Umgehungsleitung 14 mit dem Kraftstoff sehr gut, eine gleichmäßige Verteilung dieses Luft-Kraftstoff-Gemisches wird erzielt und der sich an der Innenwand des Kraftstoffaufnahmeteiles ablagernde Kraftstoff wird sofort zu den Zylindern transportiert. Aus den Brennräumen zurückschlagende Flammen können somit keine Verpuffungen einleiten und die intensive Vermischung zwischen dem Kraftstoff und der Luft sowie die gleichmäßige Verteilung des Gemisches auf alle Zylinder ergeben sehr kurze Startzeiten und eine geringe Abgasemission.
Claims (6)
1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Einspritzung in die Saugrohre, mit einem Hauptsaugrohr, in dem ein Luftmeßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind, und bei der alle Saugrohre und das Hauptsaugrohr in ein gemeinsames Sammelsaugrohr münden, in das bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine durch eine elektromagnetisch betätigte Einspritzdüse Kraftstoff eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sammelsaugrohr (8) eine Kraftstoff-Verteilereinrichtung (15) angeordnet ist, die aus einem Kraftstoffaufnahmeteil (16) und von diesem zu den einzelnen Saugrohren (9) abzweigende Kraftstoffzuführteile (17) besteht, und dem Kraftstoffaufnahmeteil (16) durch eine an der Drosselklappe (11) vorbeigeführten Umgehungsleitung (14) Ansaugluft zugeführt wird.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffaufnahmeteil (16)' durch ein sich axial in das Sammelsaugrohr (8) erstreckendes Aufnahmerohr gebildet wird und die Kraftstoffzuführteile (17) durch Verteilerrohre, von denen je eines zu einem Saugrohr (9) abzweigt.
3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführteile (17) jeweils in unmittelbarer Nähe des entsprechenden Saugrohres (9) vom Kraftstoffaufnahmeteil (16) abzweigen.
4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgehungsleitung (14) unmittelbar im Bereich der Einspritzdüse (7) in das Kraftstoffaufnahmeteil (16) mündet und die Einspritzdüse (7) in dem den Kraftstoffzuführteilen (17) gegenüberliegenden Bereich des Kraftstoffaufnahmeteiles (16) angeordnet ist.
5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umgehungsleitung (14) ein temperaturabhängig geregelter Zusatzluftschieber (10) angeordnet ist.
6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführteile (17) sich mit annähernd einem Maße (A) in die Saugrohre (9) erstreckt, das dem Innendurchmesser (D) der Saugrohre (9) entspricht.
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