SE187912C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: J Dolza, E Olson, Z Arkus-Duntov och J Zimmerman Prtoritet begeird !nem den 18 och 29 juni saint 10 och 17 september 1956 (USA) Den foreliggande uppfinningen avser ett bransleinsprutningssystem for forbranningsmotorer med ett luftinloppssystem, i vilket insprutas medelst insprutare, och med en avtappningsventilkropp (172, 166) for avtappning av bransle for insprutarna i beroende av trycket i luftinloppssystemet, exempelvis undertrycket i ett venturirdr i luftinloppssystemet, samt med en anordning for anrikning av bransleluftblandningen nar motorn startas.

Uppfinningen avser att astadkorama ett bransleinsprutningssystem av detta slag, som är billigt att tillverka och sarskilt lampligt att anvandas vid masstillverkade fOrbranningsmotorer. Ett bransleinsprutningssystem enligt uppfinningen har ett minimiantal av rorliga delar, vilka alla kunna framstallas, med de vanliga tillverkningstoleranserna, vilket gOr systemet och de dari inghende delarna lampligt for massframstallning. Dã delarna i systemet ej hehova vara utfiirda med precisionstoleranser erfordras ej nagon storre grad av individuell justering vid installningen och ej mer an den vanliga periodiska justeringen i fortsattningen.

Uppfinningen kannetecknas darav, att anrikningsanordningen Sr forsedd med en solenoid, som Sr anordnad i stromkretsen till motorns startmotor och vars ankare Sr anordnat att nSr startmotorn start as och solenoiden salunda paverkas fOra avtappningsventilkroppen (172, 166) till stangningslaget, sh' att avtappningen av bransle i huvudsak stoppas.

Uppfinningen beskrives narmare i det följande med hanvisning till den bifogade ritningen. Ph denna -visar fig. 1 en vertikalsektion. genom ett bransleinsprutningssystera enligt uppfinningen. Fig. 2 visar en planvy av en Dupl. kl. 46 b2: 3/02; 46 e2: 14/0 motor med ett bransleinsprutningssystem enligt uppfinningen. Fig. 3 visar en andvy av den i fig. 2 visade motorn.

Kanda bransleinsprutningssystem ge en blandning som är tillfredsstallande for de fiesta arbetsfOrhallandena, men under vissa forhallanden, exempelvis vid start, tomgang, maximalbelastning, etc. Sr det salunda onskvart att modifiera blandningens proportioner; For delta andamal kan man anvanda det bransleinsprutningssystem 100 som visas i fig. 1-3. Bransleinsprutningssystemet 100 har en bransletank 102, en luftregleranordning 104, och en bransieregleranordning 106, som i beroende av luftstrOmningen genom systemet reglerar bransletillforseln i proportion dartill. I systemet inga vidare anrilcoingsanordningar fOr att variera forhallandet mellan luft och bransle. Luftinloppet 108 har ett inloppsfilter 110 med en bojlig ledning 112 forbunden med inloppet 114 hos ett venturiror 116 med ett strypstalle 118, efter vilket foljer en diffusor.. kanal 120 med ett utlopp 122 (fig. 2). Ett spj all 124 for reglering av luftstromningen och darmed motorns varvtal Sr lampligen an ordnat efter strypstallet 118, raknat i stromningsriktningen, exempelvis i diffusorkanalen 120. Utloppet 122 frau venturiroret 116 Sr Mrbundet med inloppet 126 hos motorns inlopps fordelare 128 (fig. 2).

Inloppsfordelaren 128 har en central kammare 130, till vilken aro anslutna inloppskai nalerna 132 i eylinderlocket 134 (fig. 1 oak 3); inloppsventilkroppar 136 styra instromningen av luft i motorcylindrarna 138. Det liar be-. funnits vara av mycket star fordel att forbirt. da kammaren 130 med inloppskanalerna 132 medelst rorformiga ledningar 140, vilka jamt& 2— — inloppskanalerna 132 aro dimensionerade i heroende av inloppsventilkroppens 136 ventilrorelse, sa att de bringas i resonans vid ett eller flera tillfallen under motorns gang. Dar- komma resonansluftvh.gor att Oka fyllnadsgraden i motorcylindrarna 138 och daricrenom Oka motorns effekt.

En. matarpump 141 med relativt lagt tryck suger bransle fran tanken 102 och trycker det genom ett filter 142 an i en flottOrkammare 144. En flottorreglerad nalventil 146 reglerar branslestrOmningen in i kammaren 144 ocli vidmakthaller en i huvudsak konstant branslenivâ i denna for att sakerstalla en kontin.uerlig tillforsel av bransle till motorn. En insprutningspump 148 suger bransle Iran bottnen av flottorkammaren 144 och trycker branslet genom avloppsledningen 150 in i insprutningssystemet. Enar denna pump 148 ej reglerar branslemangden kan den vara av godtyckligt slag och drivas pa godtyckligt salt; en kugghjulspump som drives av motorn ar dock att fOredraga, sá att pumpavgivningen star i viss relation till motorns varvtal och Viljaktligen aven motorns behov av bransle. Normalt levererar pumpen 148 en stOrre mangd och ett storre tryek an som maximalt erfordras av motorn; overskottet avtappas och aterledes till flottorkammaren 144 medelst en returledning 152. Detta minskar belastningen matarpumpen 141, enar denna endast be-hover forse flottorkammaren 144 med den mangd bransle som verkligen forbrukas av motorn.

Bransleregleranordningens 106 (fig. 1) hus har en membrankammare 154 vid sin Ovre del och en branslereglerande del vid sin nedre del. Denna del har ett inlopp 158, som an fOr- bundet med insprutningspumpens 148 av- loppsledning 150. Inloppet 158 har ett andra filter 162 och en backventil 164 (fig. 1). Sedan. branslet passerat genom backventilen 161 in- kommer det -vid bottnen av en fordelarkammare 166 och strommar axiellt uplift genom denna.

Insprutningsledningar 168 MO frau kammaren 166 Rol' fordelning av branslet till in- sprutare 170, som lampligen aro anordnade nara inloppsventilkropparna 136. En avtappningsventilkolvslid 172 är anordnad fore insprutarna 170 och belagen upptill i fordelarkammaren 166, sa att overskott av bransle som inkommer i fordelarkammaren 166, avgar via avtappningsventilkolvsliden 172 for att atervanda till flottOrkammaren 144 over returledningen 152. Mangden av branslet regleras genom laget av ventilkolvsliden 172, som reglerar den branslernangd som avtappas genom returledningen 152. Enar det hydrauliska motstandet vid branslets stromning i de en i sander verkande insprutningsledningarna 168, insprutarna 170 etc. utgores av mots-tandet i en enda insprutare, kommer bransletrycket i fordelarkammaren 166 att svara mot volymen av det bransle som strommar till en enda av motorcylindrarna 138, och det uppat pa avtappningsventilkolvsliden 172 verkande trycket kommer att svara mot mangden, av det reglerade branslet.

Membrankammaren 154 har ett membran 174, som stracker sig tvars Over densamma under begransning av en Ovre kammare 176 och en undre kammare 178. Membranet 174 an fOrbundet med ventilkolvsliden 172 medelst ett stangsystem 180 med en vertikal stang 182, som ãr ledbart forbunden med en led- tapp 184, som är gemensarn for en motviktsarm 186 och en havarm 188. Armen 186 ãr svangbar omkring en fast axel 190, och armen 188 är svangbar omkring den nedre andan av en. stodarm 192, som är anbragt pa en axel 194, vilken stracker sig genom den nedre kammaren 178, sal att en rulle 196 vid den nedre andan av armen 192 kan rulla ph en kamyta 198 hos havarmen 188. Laget av stOdarmen 192 kommer darfor att variera stangsystemets utvaxlingsforhallande.

Kammaren 176 ovanfor membranet 174 är forbunden med strypstallet 118 medelst en reglersignalledning 200, sâ att nar luften strommar genom venturirket 116 det undertryck som alstras vid strypstallet 118, bringas att verka i den Ovre membrankammaren 176. Den nedre kammaren 178 or forbunden med ledningen 202 for att 1 kammaren vidmakthalla i huvudsak atmosfarstryck eller det tryek som rader omedelbart fore venturiraret 116, I strOmningsriktningen raknat. Det uppkommer saledes en tryckskillnad hos memhranet 174, och denna tryckskillnad gem en kraft vii-ken svarar mot mangden av den i motorn instrommande luften. Tva motsatta krafter komma salunda att verka ph. koIvsliden 172, namligen en nedatriktad kraft, som representerar mangden av den strommande luften, och en uppatriktad kraft som representerar mangden av det stri5mmande branslet. Kolvsliden 172 kommer harvid att forflyttas sa, att luft och bransle stromma i ett sadant forhallande till varandra som heron ph stodarmens 192 svanglage. Enar motorn vanligen arbetar endast under delbelastning och sallan behover utveckla maximal effekt, Mlles under normala arbetsforhallanden stodarmen 192 lampligen i ett lage som ger en mager blandning for maximal ekonomi.

Vid motorns startande am det onskvart att tillfora motorn en mycket fet blandning, som ar mera lattantandlig an den normala blandningen. For detta andamal tjanar en anrikningsanordning 204 (fig. 1). Forhallandet mellan luften, och branslet hos, en startblandning är ej sarskilt kritiskt, och om endast blandningen är tillrackligt fet kan den variera mom ett avsevart omrade. En sadan blandning an emellertid avsevart fetare an vad som am Onskvart, sedan motor. kommit i gang, och anvandes dad& endast under motorns start. — —3 Anrikningsanordningen 204 kan tillfora en extra branslemangd till f8rdelarkammaren 166 och kan begransa den mfingd bransle som avtappas frau. fordelarkammaren 166 via yentilkolvsliden 172 till returledningen 152.

Den visade anrikningsanordningen 204 anYander hada dessa utvagar. En anrikningsledfling 206 forbinder utloppet fran filtret 142 med fordelarkammaren 166. End'. insprutningspumpen 148 kan vara svar att ft att verka med ,detsamma och/eller avger endast en ringa mangd bransle yid laza startvarvtal, dr det lampligt att anrikningsledningen erhaller .bransle fran matarpumpens 141 utlopp, st att den stora branslemangden darifrfin med for-del kan anvandas for detta andamfil. En startventilkropp 208, som omstalles medelst en solenoid 210, dr anordnad I ledningen 206 for att variera strOmningen. Startventilen Mlles normalt stangd for att hindra bransle fran att stromma in i eller ut ur fordelarkammaren 166. Solenoiden 210 med dess ankare 216 Or anordnad i stromkretsen 212 till en elektrisk startmotor 214 fOr motorn, och nfir startmotorn 214 startas konamer ankaret 216 att Oppna startventilen genom att ventilkroppen 208 sankes, sá att bransle kan stromma fran matarpumpen 141 direkt in i Eirdelarkammaren 166. Ehuru det av matarpumpen 141 astadkomna trycket kan vara mycket Mgt, forhindras en trycksankning genom att branslet avgives till fordelarkammaren 166 efter backventilen 161, och matarpumpen 141 har tillrackligt tryck for aft tillf8ra tillrdckliga mangder bransle till motorcylindrarna 138 for startande av motorn. Ehuru denna branslemangd i stort sett Or oreglerad ger den en att antandbar blandning. Dessutom har solenoidankaret 216 vid sin Ovre ande en arm 218, som samtidigt ansattes mot och nedtrycker avtappningsventilkolvsliden 172, sâ att oppningen till returledningen 152 stanges under star-ten, sa att avtappningen av bransle i huvudsak stoppas. Alit bransle som matas till fordelarkammaren 166, tillfores ddrf8r till motorcylindrarna 138.

Sedan motorn startats och am temperaturen är lag kan det vara onskvart att tillfora motorn en nagot fetare blandning fin som ãr onskyart vid normal motortemperatur. Man kan for detta andamal anvanda en uppvarmningsanordniug 220, som verkar i beroende av motorns temperatur och ger den onskade anrikningen av branslet medan motorn arbetar vid en temperatur under den normala drifttemperaturen. En sadan anrikning kan astadkommas genom att modifiera styrkan av den signal som erhalles frau strypstallet 118 genom signalledningen. 200, narhelst motortemperaturen ligger under det normala vOrdet. Anordningen 220 har ett litet hjalpventurirOr 222 (fig. 1) i serie med huvudstrypstallet 118. HjalpventurirOret 222 kan. suga luft direkt fran atmosfaren teller frail ledningen 202, sa att det endast matas med luft som passerat genom luftfiltret 110. Mangden av luft som strommar genom venturiroret 222 regleras me-deist en en reglerventilnAl 224, som Ar anordnad mellan ledningen 202 och strypstallet 118. Nfir ventilnalen 224 fir i sitt stangningslage strommar ingen luft fran ledningen 202 och genom venturirket 222. Foljaktligen kommer undertrycket vid enbart strypstallet 118 att Over ledningen 200 verka i menabrankammaren 176, utan nagon andring, och ett normalt forhallande mellan luft och bransle erhalles. Nar ventilnalen 221 oppnar kan emellertid luft striimma fran ledningen 202 genom venturiroret 222 och till strypstallet 118 i venturiroret 116. Daum luftstrom i venturiroret 222 forstarker styrkan av signalen fran strypstallet 118 och kommer darfor att minska forhfillandet mellan luft och bransle. Den grad i vilken signalen forstarkes och den ,grad i vilken fOrhallandet mellan luft och bransle minskas bestammes givetvis av den grad i vilken ventilnalen 224 oppnar. Laget av ventilnfilen 224 kan regleras medelst lampliga anordningar, exempelvis ;for hand eller medelst en automatisk regleranordning, sasom en i fig. 1 visad bimetalltermostat, medelst vilken yentilnalen 224 Oppnar och stanger. Varmet for att paverka termostaten Mn erhallas fran varmluft frOn ett varmeelement, som utvhxlar varme med motorn eller fran ett elektriskt upphettningselement, som Or anslutet till motorns tandsystem.

NAr motorn befinner sig vid eller ndra sin normala arbetstemperatur kommer termostaten att medelst ventilnalen 224 fOrhindra str8mning av luft genom ledningen 202. Nar motorn har normal arbetstemperatur kommer emellertid termostaten att tillbakadraga reglerventilnalen 224 i en grad som bestammes av motorns temperatur, och luft kommer att stromma fran ledningen 202 genom yenturir8ret 222 och till strypstallet 118. Undertrycket vid strypstfillet kommer saledes att i visa grad forstarkas beroende pL volymen av den luft som strOmmar frail ledningen. 202 genom venturiroret 222. Den sa. erhallna modifierade vakuumsigna1en frau strypstallet 118 overfores genom signalledningen 200 till membrankammaren 176. Forhallandet mellan luft och bransle kommer dad& att Andras och blandningen att anrikas I enlighet med den modifierade signalen.

Vid motorns tomgang dr den genom yenturiroret 116 strommande luftmangden sa ringa att den erhallna signalen ej Ar tillrackligt stark for att sakerstalla en noggrann reglering av branslemfingden. Del dr dessutom vid denna -Lunging linskvart all tillfora en nagot rikare blandning An den som motorn arbetar meci under normala arbetsforhallanden. En tomgangsanrikningsanordning 228 kan anvandas for att forstarka signalen fran strypstallet 118 vid tomgang. Anordningen 228 har — — en Men Oppning 230, som fir anordnad strax efter spjallet 124, i stromningsriktningen rak-nat, for att avkanna inloppsvakuumet. Ett tomgangsanrikningsrer 232 med en reglerbar ventilnal 234 och en reglerventilkropp 236 forbinder oppningen 230 med ledningen 200. Reglerventilkroppen 236 paverkas i stangningsriktningen av en fjader men är sa forbunden med stangsystemet for spjallet att den oppnar endast nar spjallet 124 befinner sig i tomgangslaget eller i overgangslaget Iran tomgangslaget. Med andra ord, ledningen 200 ar isolerad fran tomgangsanrikningsanordningen 228 och paverkas ej av denna med undantag av under tomgang. Ventilnalen 234 ar install-bar for reglering av den grad, i vilken reglersignalstyrkan modifieras.

Under tomgang ir spjallet 124 stangt och reglerventilkroppen 236 i oppningslaget. Inloppsvakuumet, sasom modifierat av ventilnalen 234, kommer saledes att overfOras till ledningen 200 for att forstarka signalen frfin strypstallet oeh darigenom Oka tomgangsblandningens fethet. En ventilskruv 238 i en ledning 240 for forbiledning av tomgangsluft forbi spjallet 124 kan anvandas for att reglera tomgangsluftmangden och armed motorns tomgingsvarvtal.

For att forhindra en for plotslig minskning av vakuumet i membrankammaren 176 nar spjallet 124 oppnar frau tomgangslaget kan ett (ej visat) kalibrerat st.typstalle anordnas i roret 200, sa att overforingen av en sadan vakuumandring till kammaren. 176 fOrdrojes tillrackligt for att forhindra att motorn forlorar kraft inn.an strypstallet 118 aterigen ar i stand att reglera avgivningen av bransle till motorcylindrarna.

Sâ snart spjallet 124 borjar oppna kommer motorvarvtalet att Oka nagot utover tomgangsvarvtalet °ch motorn borjar normalt att arbeta under belastning. FOr att under dessa forhallanden sakerstalla att motorn arbetar jamnt och utvecklar tillracklig kraft for att kunna arbeta under belastning, ar det onskyart att tillfora en blandning, som ar nagot rikare an den som tillfores under normala forhallanden. Pa aven ett mindre oppnande av spjallet medfOr en avsevard andring av inloppsvakuumet, ger imloppsvakuumsignalen frau tomgangsmunstycket 230 ej en helt tillfredsstallande signal under denim far. Man kan darfor anordna en andra eller overgfingsoppning 242 omedelbart Ore spjallet 124, i stromningsriktningen raknat, som är forbunden med tomgangsanriktningsledningen 232 mellan reglerventilkroppen 236 on ventilnalen 234. Denna andra oppning 242 är sa anordnad att den befinner sig omedelbart Yid omkretsen av spjallet 124. Luften kommer saledes att stromma genom den Ella oppningen mellan spjallets -124 kant och venturirorets 116 vagg samt tvars Over oppningen 242. Den luft som strommar genorn denna begransade oppning ger ett lokalt tryckfall eller en venturieffekt, som avkannes av overgfingsoppningen 242. Pet lokala tryckfallet Overfores till reglersignalledningen 200 av tomgangsledningen 232 for att forstarka signalen fran venturistrypstallet och darigenom alstra en fetare blandning yid Overgangen Iran tomgang. Nar spjallet 124 har oppnats farbi oppningen 242 fiirefinnes ej langre det lokala tryckfallet, och venturisignalen tager nu hand om hela regleringen. Det liar emellertid befunnits onskyart att lata reglerventilkroppen 236 stanga sa. snart spjallet 124 passerat overgangslaget och definitivt isolera venturisignalen fran verkningar som annars skulle kunna fororsakas ay tomgangsoch overgangsmunstyckena 230 och 242 under motorns normala arbete.

Del liar befunnits att om i ett branslesystem ay det beskrivna slaget insprutarna 170 Oro anordnade invid inloppsventilkropparna 136 och riktade mot dessa bildas endast en mycket liten fuktig yta i inloppsfordelaren 128. Pa grundi harav svarar motorn mycket snabbt ph en rorelse av gaspedalen. I sjalva verket arbetar den vanliga motorn bra utan flagon accelerationspump. Under vissa omstandigheter kan det emellertid vara onskyart att anvanda en accelerationspump 260 (fig. 1), som temporart akar forhallandet mellan hilt on bransle i blandningen nar spjallet 124 plotsligt oppnas for aceelerering. Accelerationspumpen 260 liar en kolv 262, som Or anordnad i en cylinder 264 vid den ena sidan av huset for regleranordningen 106. Kolven 262 Or forbunden med spjallet 124 medelst ett fjaderpaverkat stangsystem 266 med cloolgangsrorelse. Rottnen av cylindern 264 Or forbunden direkt med fordelarkammaren 166 Over en backventil 268, som her ett mycket lagt Oppningstryck for att bransle skall kunna stromma fritt Iran cylindern 264 in i fordelarkammaren 166. Backventilen 268 forhindrar emellertid bakstromning av bransle frau kammaren 166.

Nar spjallet 124 stanges ror sig kolven 262 uppat i cylindern 261 yid ett sugslag och suger bransle Iran branslefordelarkammaren 166. Nar spjallet 124 oppnas kommer emellertid kolven 262 att normalt rora sig neat. Denna nedatrarelse trycker en. extra mangd bransle genom backventilen 268 in i fordelarkammaren 166. Pet Or att marka att under vissa arbetsforhMlanden Or bransletrycket i fordelarkammaren 166 mycket lagt och kan I sjalva verket overstiga det tryck som astadkommes av accelerationspumpen 260. Accelerationspumpen 260 Or darfiir ej alltid i stand aft trycka in branslet i fordelarkammaren 166. Dodgangsmekanismen 266 medger darfor Oppnande ay spjallet 124 Oven om kolven 262 ej ror sig. Om spjallet 124 balks 8ppet kommer branslet sa smaningom att lacka bort och lata en fjader 270 trycka kolven 262 till bottnen ay cylindern 264.

— — När motorn her varit under belastning och spjdllet 124 stanges kommer motorn att drivas pa grund av troghetskrafter. Under dessa forhallanden kommer det bransle, som forbrukas i motorn, ej att utfora ridgot nyttigt arbete, utan gâr forlorat. En forbattring av bransleforbrukningen kan dadar astadkommas genom att eliminera bransletillforseln när motorn drives pa detta shtt. Vakuumet i inloppsf5rdelaren 128 är mycket Mgt under dessa forlifillanden och overskrider i sjalva verket vakuumet vid tomgang. Man kan darfor anyanda en bransleavstangningsventiikropp 272 for att avstanga bransletillfOrseln ndr inloppsvakuumet averstiger tomgangsvakuumet. Ventilen 272 ãr anordnad i en farbiledning 274 frAn inloppet 158 till brdnslereturledningen 152 on har ett fjdderpaverkat mernbran 276, som âr forbundet med ventilen 272. Membranet 276 ãr anordnat att pfiverkas av inloppsvakuumet Over en ledning 280. Under normala arbetsforhallanden kommer fjadern 282 att hItlla ventilen 272 i stfingningsldget, och brfinsleregleringen och -fordelningen blir a den vanliga. När inloppsvakuumet averstiger det normala tomgangsvakuumet kommer emellertid det ph membranet 276 verkande vakuumet att komprimera fjddern 282 och fara ventilkroppen 272 till oppningslaget. Brdnsle kommer nu att stromma Iran branslematningsledningen till branslereturledningen 152 och ddrigenom ledas forbi fordelarkammaren 166. Enar ventilkroppen 272 är belagen fore baekventilen 164, i str6mningsriktningen roknat, blir trycket vid ventilkroppen 272 relativt Mgt. Backventilen 164 kommer ddrfar att forbli stfingd. Harigenom elimineras all branslestromning till fordelarkammaren 166 tills inloppsvakuumet är det nor mala. Ventilkroppen 272 stanger dâ och brans-le fordelas hter till cylindrarna.

Claims (1)

1. Patentansprik: Brdnsleinsprutningssystem far f &branningsmotorer med ett luftinloppssystem, i vilket brdnsle insprutas medelst insprutare, och med en avtappningsventilkropp (172, 166) far avtappning av bransle fare insprutarna i beroende av trycket i luftinloppssystemet, exempelvis undertrycket i ett venturiror i luftinloppssystemet, samt med en anordning for anrikning a-v brfinsleluftblandningen ndr motorn startas, lannetecknat ddrav, att anrikningsanordningen (204) ãr f6rsedd med en solenoid (210), som är anordnad i stramkretson till motorns startmotor och vars ankare (216) fir anordnat att, ndr startrnotorn startas och solenoiden salunda pdverkas, fora avtappningsventilkroppen (172, 166) till stfingningslaget sa ,att avtappningen av brdnsle i huvudsak stoppas. Anforda publikationer: Patentskrifter fran Sverige 69311, 143748, 148179, 155571; Frankrike 1 003 807, 1 076 483, 1 096 148; Schweiz 247 825, 292 902, 296 784; Storbritan- nien 229 586, 453 766, 499 157, 692 198; Tysk- land833 734;USA1 943 162,2 297 213, 2 416 797, 2 482 956,2 624 326, 2 641 237, 2 673 556, 2 882883.