EP0114900A1 - Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen - Google Patents

Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0114900A1
EP0114900A1 EP83100469A EP83100469A EP0114900A1 EP 0114900 A1 EP0114900 A1 EP 0114900A1 EP 83100469 A EP83100469 A EP 83100469A EP 83100469 A EP83100469 A EP 83100469A EP 0114900 A1 EP0114900 A1 EP 0114900A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M71/00—Combinations of carburettors and low-pressure fuel-injection apparatus
    • F02M71/02—Combinations of carburettors and low-pressure fuel-injection apparatus with fuel-air mixture being produced by the carburettor and being compressed by a pump for subsequent injection into main combustion-air

Definitions

  • the invention relates to a fuel supply device for mixture-compressing internal combustion engines, with a partial air duct branching upstream of the throttle valve from the intake duct and a pump that measures the quantity of partial air and, depending on operating parameters, a fuel quantity supplying pump, with outgoing distributor ducts leading to the assigned intake manifold in front of the inlet valves to lead.
  • Such a device is known from DE-OS 29 00 459. With such a device, it is possible to use a single fuel metering system that provides an amount of fuel that is adapted to the respective operating state, in idle mode as in all other load states of the engine.
  • the mouth of the injection nozzle opens into the partial air duct upstream of the pump. The purpose of this is that the metering of the fuel at idle and at low partial loads is achieved essentially by varying the opening times of the injection valve, whereas in the case of higher partial loads up to full load when the injection valves are fully open, the fuel is metered essentially due to the change in pressure in the partial air duct .
  • This device has the disadvantage that the fuel can be partially retained as a wall film due to pulsations in the partial air duct. This has a slimming effect on engine operation in the transient area and there is a delayed load acceptance, while there is an enriching effect during the deceleration phase of the motor. With the enrichment, the exhaust gas quality is also adversely affected. There is also the risk that the fuel film gets into the intake duct through the air pulsations in the partial air duct, which has comparable consequences.
  • the object of the invention in a fuel supply device of the type mentioned at the outset is to avoid the negative effects of the pulsations.
  • the combustion air drawn in by the engine flows in the direction of the arrow through the intake duct 1 past a throttle valve 2 and through the intake manifold 3.
  • an air mass meter 4 which can be designed, for example, as a known hot-wire air mass meter.
  • the signal from the air mass meter 4 leads to control electronics 5 which are acted upon by further operating parameters x Y , z, which can also represent external influencing variables.
  • a partial air duct 6 branches off from the intake duct 1 and leads to the inlet side of a pump 7 designed as a vane cell plant.
  • the air inlet 8 into the pump 7 is as possible arranged tangentially.
  • a fuel inlet channel 9, into which the fuel is added by a magnetically actuated injection valve 10, is located downstream of the inlet 8, likewise arranged tangentially, within the pump 7.
  • the opening time of this electromagnetically actuated injection valve 10 is controlled by the control electronics 5 as a function of operating parameters such as, for example, the exhaust gas composition or also from external influencing variables such as fuel type, air temperature, air pressure.
  • the injection valve 10 is also supplied to the fuel tank 11 via a fuel pump 12 and line 13 with fuel at a low operating point of, for example, 0.5 bar.
  • a tank return line 14 leads the excess fuel back to the tank via a pressure valve 15.
  • the pressure valve 15 has the task of maintaining a predetermined system pressure within the cable line 13, 14 so that the amount of fuel dispensed at the injection valve 10 via the orifice 16 can be precisely determined. Furthermore, the pressure valve 15 can be pressurized with the pressure prevailing in the fuel inlet channel 9 via a line 21, whereby the system pressure always generates a constant differential pressure over the metering cross section of the injection valve 10.
  • the separate inlet 8 of the partial air duct 6 and the fuel inlet duct 9 into the pump 7 prevent pulsations in the partial air duct 6 from having an effect on the metering of the fuel. Furthermore, the separation ensures that no wall film is deposited within the partial air duct. This is also supported by the fact that the position of the inlet channel 9 is arranged tangentially to the conveying direction of the vane cell plant, so that the fuel is sprayed off in the conveying direction.
  • the pump 7 On the outlet side, the pump 7 has a channel 17, which leads to a distributor 18 in which the emulsion formed from fuel and air is divided into channels 19 according to the number of cylinders, each of which is connected to a line 20, which is in front open the inlet valves of the internal combustion engine, not shown, into the intake manifold 3 in the area of the inlet connection piece.

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Abstract

Es wird eine Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, bei der die Dosierung der Brennstoffmenge mittels eines von einer Steuerelektronik (5) gesteuerten elektromagnetischen Einspritzventils (10) erfolgt. Die Einrichtung umfaßt eine Brennstoffdosiervorrichtung und eine Flügelzellenpumpe (7) zur Förderung eines Teilluftstromes (6), der den Brennstoff durch Transportleitungen (20) in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine fördert. Das Einspritzventil (10) spritzt den dosierten Brennstoff stromab des Lufteintrtts in eine Kammer der Flügelzellenpumpe (5) ab.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, mit einem stromauf der Drosselklappe vom Ansaugkanal abzweigenden Teilluftkanal und einer die Teilluftmenge und eine in Abhängigkeit von Betriebsparametern mittels eines Einspritzventils zugemessene Brennstoffmenge fördernde Pumpe, mit stromab davon ausgehenden Verteilerkanälen, die zu dem zugeordneten Ansaugstutzen vor den Einlaßventilen führen.
  • Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 29 00 459 bekannt. Mit einer derartigen Einrichtung ist es möglich, ein einziges Brennstoffzumeßsystem zu verwenden, das gleichermaßen im Leerlauf wie bei allen anderen Lastzuständen des Motors eine dem jeweiligen Betriebszustand angepaßte Brennstoffmenge zur Verfügung stellt. Bei dieser Einrichtung ist vorgesehen, daß die Ausmündung der Einspritzdüse stromauf der Pumpe in den Teilluftkanal ausmündet. Damit soll bezweckt werden, daß die Zumessung des Brennstoffs bei Leerlauf und bei niedrigen Teillasten im wesentlichen durch Variation der Öffnungszeiten des Einspritzventils erreicht wird, wohingegen bei höheren Teillasten bis zur Vollast bei vollständig geöffneten Einspritzventilen die Brennstoffzumessung im wesentlichen aufgrund der Änderung des Druckes im Teilluftkanal erfolgt.
  • Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß hierbei durch Pulsationen im Teilluftkanal der Brennstoff als Wandfilm zum Teil zurückgehalten werden kann. Damit wird auf den Motorbetrieb im instationären Bereich abmagernd eingewirkt und es erfolgt eine verzögerte Lastannahme, während bei der Verzögerungsphase des Motors eine anfettende Wirkung vorhanden ist. Mit der Anfettung wird auch die Abgasqualität negativ beeinflußt. Es besteht ferner die Gefahr, daß durch die Luftpulsationen in dem Teilluftkanal der Brennstoffilm in den Ansaugkanal gelangt, was vergleichbare Folgen hat.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung bei einer Brennstoffversorgungseinrichtung eingangs genannter Art die Aufgabe zugrunde, die negativen Auswirkungen der Pulsationen zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. Damit erfolgt eine schnelle räumlich getrennte Zuführung von Brennstoff und Luft zur Pumpe, wodurch bewirkt wird, daß kein Brennstoff in den Teil luftkanal fließen kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Die vom Motor angesaugte Verbrennungsluft strömt in Pfeilrichtung durch den Ansaugkanal 1 an einer Drosselklappe 2 vorbei durch das Saugrohr 3. Stromauf der Drosselklappe 2 befindet sich ein Luftmassenmesser 4, der zum Beispiel als bekannter Hitzdraht-Luftmassenmesser ausgebildet sein kann. Das Signal des Luftmassenmessers 4 führt zu einer Steuerelektronik 5, die von weiteren Betriebsparametern x Y, z, die auch für äußere Einflußgrößen stehen können, beaufschlagt ist. Stromauf der Drosselklappe 2 zweigt ein Teilluftkanal 6 von dem Ansaugkanal 1 ab und führt zur Einlaßseite einer als Flügelzellenwerk ausgebildeten Pumpe 7. Der Lufteintritt 8 in die Pumpe 7 ist möglichst tangential angeordnet. Innerhalb der Pumpe 7 befindet sich stromab des Eintritts 8, ebenfalls tangential angeordnet, ein Brennstoffeintrittskanal 9, in den der Brennstoff von einem magnetisch betätigten Einspritzventil 10 zugegeben wird. Die Öffnungszeit dieses elektromagnetisch betätigten Einspritzventils 10 wird durch die Steuerelektronik 5 in Abhängigkeit von Betriebsparametern wie zum Beispiel der Abgaszusammensetzung oder auch von äußeren Einflußgrößen, wie Brennstoffart, Lufttemperatur, Luftdruck gesteuert. Das Einspritzventil 10 wird ferner am Brennstofftank 11 über eine Brennstoffpumpe 12 und Leitung 13 mit Brennstoff unter einem geringen Betriebspunkt von zum Beispiel 0,5 bar versorgt. Eine Tankrücklaufleitung 14 führt den überschüssigen Brennstoff über ein Druckventil 15 zurück zum Tank. Das Druckventil 15 hat die Aufgabe, innerhalb des Leitungszuges 13, 14 einen vorgegebenen Systemdruck aufrechtzuerhalten, damit die am Einspritzventil 10 über die Ausmündung 16 abgegebene Brennstoffmenge genau bestimmbar ist. Weiterhin kann das Druckventil 15 mit dem im Brennstoffeintrittskanal 9 herrschenden Druck über eine Leitung 21 beaufschlagt werden, wodurch der Systemdruck stets einen gleichbleibenden Differenzdruck über den Dosierquerschnitt des Einspritzventils 10 erzeugt.
  • Durch den getrennten Eintritt 8 des Teilluftkanals 6 und den Brennstoffeintrittskanal 9 in die Pumpe 7, wird vermieden, daß sich Pulsationen im Teilluftkanal 6 auf die Zumessung des Brennstoffs auswirken. Ferner wird durch die Trennung erreicht, daß sich kein Wandfilm innerhalb des Teilluftkanales niederschlägt. Dies wird auch dadurch unterstützt, daß die Lage des Eintrittskanals 9 tangential zur Förderrichtung des Flügelzellenwerkes angeordnet ist, so daß der Brennstoff in Förderrichtung abgespritzt wird. Austrittsseitig weist die Pumpe 7 einen Kanal 17 auf, der zu einem Verteiler 18 führt, in dem die aus Brennstoff und Luft gebildete Emulsion entsprechend der Anzahl der Zylinder auf Kanäle 19 aufgeteilt wird, die jeweils mit einer Leitung 20 in Verbindung stehen, die jeweils vor den Einlaßventilen der nicht dargestellten Brennkraftmaschine in das Saugrohr 3 im Bereich der Einlaßstutzen ausmünden.

Claims (5)

1) Brennstoffversorgungseinrichtung für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, mit einem stromauf der Drosselklappe vom Ansaugkanal abzweigenden Teilluftkanal und einer die Teilluftmenge und eine in Abhängigkeit von Betriebsparametern mittels eines Einspritzventils zugemessene Brennstoffmenge fördernde Pumpe, mit stromab davon ausgehenden Verteilerkanälen, die zu den zugeordneten Ansaugstutzen vor den Einlaßventilen führen, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (10) unmittelbar in eine Kammer der Pumpe (7) ausmündet.
2) Brennstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (10) stromab des Eintritts (8) des Teilluftkanals (6) in der als Flügelzellenwerk ausgebildeten Pumpe (7) ausmündet.
3) Brennstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (10) in seinem öffnungsverhalten mittels einer Betriebsparameter verarbeitenden Steuerung (5) gesteuert ist.
4) Brennstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (10) mittels einer Brennstoffpumpe (12) mit Brennstoff beaufschlagt ist und der nicht abgespritzte Brennstoff über einen Tankrücklauf (14) abfließt.
5) Brennstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckventil (15) mit dem im Brennstoffeintrittskanal (9) herrschenden Druck beaufschlagt wird.
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