SE187913C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: J Dolza, E Olson, Z Arkus-Dnntoy och J Zimmerman Prioritet begiird fran den 18 och 29 flint, 10 och 17 september 1956 (USA) Den foreliggande uppfinningen avser ett bransleinsprutningssystem for fOrbranningsmotorer med dels ett med bransleinsprutare forsett luftinloppssystem, dels ett huvudventuriror i luftinloppssystemet, dels en fore insprutarna belagen avtappningsventilkropp for avtappning av bransle, Aiken reglerar bransletillforseln till motorn i beroende av undertrycket i venturiroret pa sit salt att yid minskning av trycket i venturiroret bransletillforseln Okas, dels en anrikningsanordning med sadan verkan att nar motorn ir kall anrikningsanordningen Okar forhallandet mellan branslet och luften i den motorn tillforda bransleluftblandningen.

Uppfinningen avser att astadkomma ett brhnsleinsprutningssystem 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 gör systemet och de dari ingaende delarna lampligt for massframstallning. Da delarna i systemet ej beh8va vara utforda med precisionstoleranser erfordras ej nagon storre grad av individuell justering vid installningen och ej mer an den vanliga periodiska justeringen i fortsattningen. Trots denna forenkling har systemet formagan att noggrant portionera den mangd bransle, som motorn erfordrar under alla dess arbetsforhallanden, samt att dela branslemangden i lika delar och avgiva dem till cylindrarna, sit att motorn under alla forhallanden arbetar silsom den skall.

Uppfinningen kannetecknas darav, att anrikningsanordningen itr forsedd med dels ett hjalpventuriror med en ventilkropp for reglering av stromningen av luft genom hjalpventuriroret, dels ett termoelement for omstall ning av denna ventilkropp i beroende av motorns temperatur pa sit salt att ventilkroppen oppnar nar motorn Or kall for att medgiva stromning av luft genom hjalpventuriroret under alstrande av ett undertryck i detta, varjamte hjalpventuriroret är anslutet i serie till huvudventuriroret, sit att ett i detsamma alstrat undertryck forstarker verkan av det av huvudventuriroret alstrade undertrycket, vilket piverkar avtappningsventilkroppen och darmed 'Mar proportionen mellan branslet och luften.

Uppfinningen beskrives narmare i det fOljande med hanvisning till den bifogade ritningen. PE denna visar fig. 1 en vertikalsektion gen.om ett bransleinsprutningssystem enligt uppfinningen. Fig. 2 visor an sektion genom ett venturiinlopp hos det i fig. 1 visade systemet. Fig. 3 visar en sektion utmed linjen 10-10 i fig. 2.

Bransleinsprutningssystemet 100 har en bransletank 102, en luftregleranordning 104, och en bransleregleranordning 106, som I beroende air luftstrOmningen genom systemet reglerar bransletillforseln i proportion dartill. I systemet inga vidare anriktningsanordningar for att modifiera fOrhallandet melIan luften och branslet. Inloppet 108 har ett luftfilter 110 med en bojlig ledning 112, forbunden med inloppet 114 till ett venturiror 116 med ett strypstalle 113, ef ter vilket folj er en diffusorkanal 120. Ett spj fill 124 for reglering av luftstromningen och darmed motorns varvtal itr lampligen an ordnat efter strypstallet 118, raknat i stromningsriktningen, exempelvis i diffusorkanalen 120. Utloppet fran venturirOret 116 ar f8rbundet med inloppet till motorns inloppsfordelare.

Inloppskanaler 132 aro anordnade i cylinderlocket 134, inloppsventilkroppar 136 styra instromningen av luft i cylindrarna 138. 2— — En matarpump 141 med relativt lagt tryck suger brfinsle fran tanken 102 och trycker det genom ett filter 142 in i en flottorkammare 144. En nottorreglerad nalventil 146 reglerar branslestromningen in i kammaren 144 och vidmakthaller en i huvudsak konstant bransleniva i denna for att sakerstalla en kontinuerlig tillforsel av bransle till motorn. En insprutningspump 148 suger branslet fran bottnen av flottorkammaren 144 och trycker branslet genom ledningen 150 in i insprutningssystemet. Dâ denna pump 148 ej reglerar branslemangden kan den vara av godtyckligt slag och drivas pa godtyekligt satt; en kugghjulspump, som drives av motorn, fir dock att foredraga, sá att pumpavgivningen star i viss relation till motorns varvtal och foljaktligen aven motorns behov av bransle. Normalt levererar pumpen 148 en storre volym och ett stone tryck an som maximalt erfordras av motorn; overskottet aterledes till flottorkammaren 144 medelst en avtappningsledning 152. Detta minskar belastningen pa matarpumpen 141, dá denna endast behover f6rse flottorkammaren 144 med den mangd bransle som verkligen forbrukas av motorn.

Bransleregleranordningen har en membrankammare vid den ovre delen darav och en branslereglerande del vid den nedre delen darav. Den senare delen har ett inlopp 158, som är forbundet med insprutningspumpens 148 utlopp 150 medelst en ledning 160. Inloppet 158 liar ett andra filter 162 och en back.ventil 164. Sedan branslet passerat genom backventilen 164 inkommer det vid bottnen av en fordelarkammare 166 och strommar axiellt uppat genom denna.

Insprutningsledningar 168 utgâ fran kammaren 166 for fordelning av branslet till bransleinsprutare 170, som lampligen aro anordnade nara inloppsventilkropparna 136. En avtappningsventilkropp 172 ãr anordnad upptill i fordelarkammaren 166, sa. att Overskott av bransle, som inkommer i fordelarkammaren 166, avgar via avtappningsventilkroppen 172 for att Atervanda till flottorkammaren 144 Over avtappningsledningen 152. Mangden av branslet regleras genom laget av ventilkroppen 172, som reglerar den branslemangd som avtappas genom ledningen 152. Dâ det hydrauliska motstandet i insprutningsledningarna 168, insprutarna 170 etc. aro lika med motstandet i en enda insprutare, kommer brans1etrycket i fordelarkammaren 166 att svara mot mangden av det bransle som strommar till cylindrarna 138, och det uppat pa avtapp-ningsventilkroppen 172 verkande trycket kommer att svara mot mangden av det reglerade branslet.

Membrankammaren har ett membran 174, som stracker sig tvars Over densamma under bildning av en ovre kammare 176 och en undre kammare 178. Membranet 174 är forbundet med ventilkroppen 172 medelst ett stang system 180 med en vertikal stang 182, som är forbunden med ledtappen 184 mellan en motviktsarm 186 och en havarm 188. Armen 186 ar svangbar omkring en fast axel 190, och armen 188 är svangbar omkring den nedre anden av en stodarm 192, som är fast anbragt pa en axel 194, vilken stracker sig genom den nedre kammaren. 178, sh att en mile 196 vid den nedre anden av armen 192 kan rulla pa en kamyta 198 hos havarmen 188. Laget av proportionsarmen kommer darfor att reglera stangsystemets utvaxlingsforhallande.

Kammaren 176 ovanfor membranet 174 ar forbunden med strypstallet 118 medelst en reglersignalledning 200, sa att nar luften strommar genom venturiroret 116 det undertryck, som alstras vid strypstallet 118 bringas att verka i den livre membrankammaren 176. Den nedre kammaren 178 är forbunden med ledningen 202 for att i kammaren vidmakthalla i huvudsak atmosfarstryck eller det tryck som Fader omedelbart fore venturiroret 116, i stromningsiiktningen raknat. Det uppkommer saledes en tryckskillnad Over membranet 174, och denna tryckskillnad ger en kraft vilken svarar mot mangden av den i motorn instrommande luften.

Tva motsatta krafter komma salunda att verka pa ventilkroppen 172: en nedatriktad kraft som representerar mangden av den strOmmande luften och en uppatriktad kraft som representerar mangden av det strommande branslet. A-vtappningsventilkroppen 172 kommer att installa sig sa, att luft och brans-le stromma i ett visst forhallande till varandra, som beror pa svanglaget av stodarmen 192. DA motorn vanligen arbetar endast under delbelastning och sallan behover utveekla maximal effekt, Mlles under normala arbetsforhallanden stodarmen 192 lampligen i ett lage som ger en mager blandning for maximal ekonomi.

Vid motorns startande är det onskvart att tillfora motorn en myeket fet blandning, som fix mera lattantandlig an den normala blandningen. For delta andamal tjanar en anrikningsanordning 204. Forhallandet mellan luften och branslet i en startblandning är ej sarskilt kritisk, och om endast blandningen ãr tillrackligt let kan den variera mom ett avsevart omrade. En sadan blandning fir emellertid avsevart fetare an vad som fir onskvart sedan motorn kommit igang och anvandes darfor endast under igangsattningen. Anrikningsanordningen 204 kan tillfora en extra branslemangd till fordelarkammaren 166, eller kan begransa den mangd bransle, som forbiledes fran fordelningskammaren 166 genom. ventilen 172 till returledningen 152.

Den visade anrikningsanordningen 204 anvander hada dessa utvagar. En anrikningsledning 206 är forbunden mellan utloppet fran filtret 142 och fordelarkammaren 166. Da. in- — —3 sprutningspumpen 148 kan vara svar att att verka med detsamma och/eller avger endast en ringa mangd bransle vid laga startvan/al, är det lampligt att anrikningsledningen ar anordnad att erhdlla bransle fran matarpumpens 141 utlopp, sa att den stora branslemangden darifran med fordel kan anvandas for detta andamal. En ventilkropp 208, som omstalles naedelst en solenoid 210, är anordnad i ledningen 206 for att reglera strainningen; ventilkroppen halles normalt i silt stangningslage for att hindra bransle fran att stromma in i eller ut ur fordelarkammaren 166. Solenoiden 210 med dess ankare 216 är anordnad i stromkretsen 212 till en elektrisk startmotor 214 far motorn, och nar startmotorn 214 startas kommer ankaret 216 att sdnka ventilkroppen 208, sa att bransle kan stromma fran matarpumpen 141 direkt in I fardelarkammaren 166. Ehuru det av matarpumpen 141 astadkomna trycket kan vara mycket lagt forhindras en trycksankning genom att branslet avgives till fordelarkammaren 166 efter backventilen 164, och pumpen 141 har tillräekligt tryck for att fordela tillrackliga mangder bransle till motorcylindrarna 138 fOr startande av motor. Ehuru denna branslemangd i stort sett hr oreglerad ger den en Hit antandbar blandning Dessutom, eller sasom ett alternativ till det beskrivna utforandet, kan solenoidankaret 216 dyen ha en arm 218 vid den ovre anden ddrav, som samtidigt ansattes mot och nedtrycker avtappningsventilkroppen 172, sã att denna stanger Oppningarna till returledningen 152 under starten. Alit bransle, som matas till fOrdelarkammaren 166, fOrdelas darfor till motorcylindrarna 138. Om insprutningspumpen 148 avger en tillracklig md.ngd bransle under star-ten kan anrikningen ske enbart genom att nedtrycka avtappningsventilkroppen 172. A andra sidan, om matarpumpen 141 avger tillrackligt med bransle kan detta avgivas direkt till f8rdelarkammaren 166 utan att avtappningsventilkroppen 172 stanger.

Sedan motorn startats och borjar arbeta men vid lag temperatur är det Onskvart att till-fora motor en nagot fetare blandning an som Sr onskvart vid normal motortemperatur. For detta andamal anvandes en anrikningsartordning 220, som verkar i beroende av motorns temperatur och ger den onskade anrikningen av branslet medan motor arbetar vid en temperatur under den normala drifttemperaturen. En sadan anrikning hstadkommes genom att modifiera styrkan av den signal, som erhalles fran strypstallet 118 genom signalledningen 200, nar heist motortemperaturen Jigger under det normala vardet. Anrikningsanordningen 220 har ett litet hjalpventuriror 222 i serie med huvudstrypstallet 118, sasom visat i fig. 1 och 2. Hjalpventuriroret 222 kan suga luft direkt frail atmosfaren eller frail ledningen 202, sa att det endast matas med luft, som passerat genom luftfiltret 110. Mangden av luft som strommar genom yenturiroret 222 regleras medelst en ventilkropp 224, som ãr anordnad mellan ledningen 202 och strypstallet 118. Ndr ventilkroppen 224 är i silt stangningslage strommar ingen luft frail ledningen: 202 och genom venturiroret 222. FOljaktligen kommer undertrycket vid strypstallet 118 att Over ledningen 200 verka i membrankammaren 154 utan na.gon and-ring, och ett normalt forhallande mellan luft och bransle erhalles. Nar ventilkroppen 224 oppnar kan emellertid luft stromma fran ledningen 202 genom venturiroret 222 och genom Oppningar i vaggen hos strypstallet 118 i huvudventuriroret 116. Denna luftstrom forstarker styrkan av signalen fran strypstallet 118 och kommer darfor att minska fOrhallandet mellan luften och branslet. Den grad i vilken signalen forstarkes och den grad i vii-ken forhallandet mellan luften och branslet minskas bestammes givetvis av den grad, i vilken ventilkroppen 224 oppnar. Laget av ventilkroppen 224 kan regleras medelst ett termoelement, sasom en bimetalltermostat 226, som är anordnad att omstalla ventilkroppen 224. Varmet for att paverka termostaten kan erkallas fran varmluft frhn ett varmeelement, som utvaxlar varme med motorn, eller fran ett elektriskt upphettningselement, som är anslutet till motors tandsystem.

Ndr motorn befinner sig vid eller nara sin normala arbetstemperatur kommer termostaten 226 att omstalla ventilkroppen 224, sa att denna forhindrar stromning av luft genom venturirOret 222. Nhr motorn har normal arbetstemperatur kommer emellertid termostaten 226 att tillbakadraga ventilkroppen 224 i en grad som bestammes av motorns temperatur, och luft kommer att stromma frail ledningen 202 genom venturiroret 222 och till strypstallet 118. Undertrycket yid strypstallet 118 kommer shledes att i viss grad forstarkas beroende ph volymen av den luft, som strommar frail ledningen 202 genom venturiroret 222. Den sa erhallna modifierade vakuumsignalen frhu strypstallet 118 overfores genom signalledningen 200 till membrankammaren 176. Forhallandet mellan luften och branslet i den motorn tillforda bransleluftblandningen konamer darfor att anrikas i enlighet med den modifierade signalen.

Vid motors tomgang Or den genom venturi7 rOret 116 strommande luftmangden sà ringa att den erhallna signalen ej Or tillrackligt stark for att sakerstalla en noggrann reglering av branslemangden. Del är dessutom vid denna tomgang onskvart att tillfora en na.got rikare blandning an den som motor arbetar med under normala arbetsforhallanden. En tomgangsanrikningsanordning 228 kan anyandas for att farstarka signalen frail strypstallet 118 vid tomgang. Anordningen 228 har en liten oppning 230, som Or anordnad strax — — after spjallet 124, iströmningsriktthugen rak, nat, for att avkaima inloppsvakuumets Ett ton-igangsanrikningsror 232 med en reglerbar ventilnal 234 och en reglerventil 236 forbinder oppningen 230 med ledningen 200. Reglerventilen 236 pa'verkas i stangande riktning av en fjader men är forbunden med stangsystemet for spjfillet, sa att den oppnas endast nar spjallet 124 befinner sig i tomgangslaget eller i Overgangslaget frau tomgangslaget. Med andra ord, ledningen 200 är isolerad Fran tomgangsanrikningsanordningen 228 och paverkas_ ej av denna med undantag av under tom-gang. Nalventilen 234 ar inst011bar for reglering av den grad i vilken reglersignalstyrkan rnodifieras.

Under tomgang ãr spjallet 124 stangt och reglerventilen 236 Oppen. Inloppsvakuumet, sasom modifierat av ventilnalen 234, kommer saledes att overforas till ledniugen 200 for att forstarka signalen fran strypstallet 118 och darigenom Oka tomgangsblandningens fethet. En. ventilskruv 238 i en ledning 240 for forbiledning av tomgangsl-uft forbi spjallet 121 kan anvandas for att reglera tomgangsluftvolymen och darmed motorns tomgangsvarvtal.

For att fOrhindra en for plotslig minskning av vakutunet i membrankammaren 176 nar spjallet 124 oppnar fran tomgangslaget kan. ett (ej visat) kalibrerat strypstalle anordnas i roret 200, sa att dverforingen av en shdan vakuumandring till kammaren 176 fordrojes tillrackligt for att forhindra att motorn forlorar kraft innan strypstallet 116 aterigen Or I stand att reglera avgivningen av bransle till motorcylindrarna.

Sá snart spjallet 124 borjar oppna kommer motorvarvtalet att Oka nagot utover tomgangsvarvtalet och motorn borjar normalt att arbeta under belastning. For att under dessa forkallanden sakerstalla att motor. arbetar jamnt och utvecklar tillracklig kraft for att kunna arbete under belastning, Or det onskvart att tillfora en blandning som Or nagot rihare an den som tillfOres under normala forhallanden. Da ave. ett mindre oppnande av spjallet medfor en avsevard andring av inloppsvakuumet ger inloppsvakuumsignalen fran tomgangsoppningen 230 ej en helt tillfredsstallande signal under denn.a fas. Man kan darnir anordna en andra eller overgangsOppning 242 omedelbart framfor spjallet 124, i stromningsriktningen raknat, som är forbunden med tomgangsanrikningsledningen. 232 mellan reglerventilen 236 och ventilnalen 234. Denna andra oppning 242 Or sh anordnad att den befinner sig omedelbart vid omkretsen av spjallplattan 124. Luften kommer saledes att stromma genom den lilla oppningen mellan kanten ay plattan 124 och venturirorets 116 vagg samt tvars Over Oppningen 242. Den luft, sorn strommar genom denim begransade oppning, ger ett lokalt tryckfall eller en venturi effekt, .som avkannes av livergangsOppningen 242. Det lokala tryckfallet overfOres till regle, ringssignalledningen 206 ay tomgangsledningen. 232 for att fOrstarka signalen fran verituristrypstallet och darigenom alstra en fetare blandning vid overgangen fran tomgang. Nar spjallet 124 har oppnats forbi Oppningen 242 fOrefinnes ej langre det lokala tryckfallet och venturisignalen tager nu hand om hela regleringen. Det har emellertid befunnits onskvart att lata regleringsventilen 236 stangas sO snart spjallet 124 passerat overgangslaget och definitivt isolera venturisignalen fran verkningar, som annars skulle kunna fororsakas ay tomgangs- och overgangsmunstyckena 230 och 242 under motorns normala arbete.

Det her befunnits att om i ett branslesystem av det beskrivna slaget insprutningsmunstyckena 170 Oro anordnade invid inloppsventilerna 136 och riktade mot dessa bildas endast en mycket liten fuktig yta i inloppsgrenroret. grund harav svarar motorn mycket snabbt pa en rorelse av gaspedalen. I sjalva verket arbetar den vanliga motorn bra utan nagon accelerationspump. Under vissa omstandigheter kan det emellertid vara Onskvart att anvanda en accelerationspump 260, som temporad 'Aar forhallandet av luft till branslet i blandningen nar spjallet 124 plotsligt oppnas for accelerering. Accelerationspumpen 260 har en kolv 262, som Or anordnad i en cylinder 264 mid den ena sidan av huset fOr regleringsanordningen Kolven 262 Or forbunden med spjallet 124 medelst ett fjaderpaverkat lank-system 266 med dodgangsrorelse. Bottnen av cylindern 264 Or forbunden direkt med fordelningskammaren 166 Over en backventil 268, som har ett mycket lhgt oppningstryck for att bransle skall kunna stromma fritt frail cylinder. 261 in i kammaren 166. Backventilen 268 forhindrar emellertid bakstromning av bransle frail kammaren 166.

Nar spjallet 124 stanges ror sig kolven 262 uppat i cylindern 264 mid ett insugningsslag och suger bransle fran branslespillkammaren. Nar spjallet 124 Oppnas kommer emellertid kolven 262 att normalt rora sig nedat. Denna nedatrorelse trycker en extra mangd bransle genom backventilen 268 in i fordelningskammaren 166. Det ar att marka, att under -vissa arbetsforhallanden Or bransletrycket i fordelningskammaren 166 mycket lagt och kan i sjalva verket overstiga det tryck, som astadkommes av accelerationspumpen 260. Accelerationspumpen 260 Or darfOr ej i stand att trycka in branslet i fordelningskammaren 166. Dodgangsmekanismen 266 medger darfor oppnande av spjallet 124 Oven om kolven 206 ej Mr sig. Om spjallet 124 halles tippet kommer branslet sa. smaningom att lacka bort och 161a en fjader 270 trycka kolven 262 till bottnen ay cylindern 264.

Nar mo.torn har vent under belastning och spjallet 124 stanges kommer motorn att dri- — — vas pa grund av troghetskrafter. Under dessa forhallanden kommer det bransle, som forbrukas i motorn, ej att utfora nagot nyttigt arbete, utan gar forlorat, Em forbattring av bransleforbrukningen kan darfor astadkommas genom att eliminera bransletillforseln nar motorn drives pa detta satt. Vakuumet i inloppsgrenroret är mycket Mgt under dessa forhallanden och overskrider i sjalva verket vakuumet vid tomgang. Man kan darfor anvanda en bransleavstfingningsventil 272 for att avstanga bransletillforseln mar inloppsvakuumet overstiger tomgangsvakuumet. Ventilen 272 är anordnad i en forbiledning 274 fran inloppet 158 till branslereturledningen 152 och liar ett fjaderpaverkat membran 276, soin är forbundet med ventilen 272. Membranet 276 ãr anordnat att paverkas av inloppsvakuumet Over en ledning 280. Under normala arbetsforhallanden kommer fjadern 282 att halla ventilen 272 stangd, och bransleregleringen och fordelningen blir da den vanliga. Nar inloppsvakuumet overstiger det normala tomgangsvakuumet kommer emellertid det pa membranet 276 verlcande vakuumet att komprimera fjadern 282 och oppna ventilen 272. Bransle kommer nu att stromma fran branslematningsledningen till branslereturledningen 152 och darigenom ledas f8rbi fordelningskammaren 166. Da ventilen 272 är belfigen ovanfor backventilen 164, i stromningsriktningen raknat, blir trycket vid ventilen 272 relativt lagt. Backventilen 164 kommer dorfOr att forbli stangd. Harigenom elimineras all branslestromning till fordelningskammaren 166 tills inloppsvakuumet ãr det normala. Ventilen stanger da och bransle f5rdelas Ater till cylindrarna.

Claims (4)

Patentansprak:

1. Bransleinsprutnings system for forbranningsmotorer med dels ett med bransleinsprutare forsett luftinloppssystem, dels ett huvudventuriror (116) i luftinloppssystemet, dels en fore insprutarna belagen avtappningsventilkropp (166, 172) for avtappning av bransle, vilken reglerar bransletillforseln till motorn i beroende av undertryeket i venturiroret pa sa. satt att vid minskning av trycket i venrtuririiret bransletillfOrseln okas, dels en anrikningsanordning med sadan verkan att nar motorn ãr kall anrikningsanordningen Okar forhallandet mellan branslet och luften I den motorn tillforda bransleluftblandningen, kannetecknat darav, att anrikningsanordningen är forsedd med dels ett hjalpventuriror (222) med en ventilkropp (224) for reglering av stromningen av luft genom hjalpventuriroret, dels ett termoelement (226) for omstallning av denna ventilkropp (224), i beroe.nde av motorns temperatur pa sa salt att ventilkroppen (224) oppnar nfir motorn Sr kall for att medgiva stromning av luft genom hjalpventuriroret (222). under alstrande av ett undertryck i detta., varjainte hjdlpventuriroret (222) dr anslutet i serie till huvudventurirOret (116), sa att ett i detsamma alstrat undertryck forstarker verkan av det av huvudventurir5ret (116) alstrade undertrycket, vilket paverkar avtappningsventilkroppen (224) och darmed 'Aar proportionen mellan brans- letluften.

2. System enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att termoelementet (226) ar anordnat att upphettas medelst av motorn uppvarmd luft.

3. System enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att termoelementet (226) ãr anordnat all upphettas av ett med motorns tandsystem sammankopplat varmeelement.

4. System enligt nagot av patentanspraken 1-3, kannetecknat darav, att hjalpventuriroret (222) Sr anslutet till huvudventuriroret (116) pa sa salt att den genom hjalpventuriroret strommande luften instrommar genom oppningar i vaggen hos huvudventurirorets strypstalle (118). Anforda publikationer: Patentskrifter frein Sverige 84 958; Frankrike 812 694, 907 51 2.