DE2414022A1

DE2414022A1 - Kraftstoffzufuhrsystem fuer eine fackelgezuendete verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2414022A1
Application number: DE2414022A
Authority: DE
Inventors: Hidehiro Minami; Ryoichi Nakagawa; Shuya Nambu
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1973-03-28
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1974-10-10
Also published as: US3980058A; JPS49120028A; GB1465860A; FR2223560A1; FR2223560B1

Description

No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Kraftstoffzufuhrsystem für eine fackelqezündete Verbrennungskraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzufuhrsystem für eine fackelgezündete Verbrennungskraftmaschine, und zwar insbesondere ein Steuersystem zur Einsteuerung bestimmter Werte der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von Gemischen für sowohl Hauptbrennräume als auch Nebenbrennkammern einer fackelgezündeten Verbrennungskraftmaschine, bei der die Hauptbrennräume mit den entsprechenden Nebenbrennkammern bzw. Vorkammern in Verbindung stehen.

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Ein solches Steuersystem zeichnet sich erfindungcgemäss aus durch eine Ansaugleitung, mehrere Hauptzweige und mehrere Nebenzweige der Ansaugleitung, ein Haupteinlassventil für jeden Hautbrennraum, das die Verbindung zwischen jedem Hauptbrennraum und einem zugehörigen Hauptzweig steuert, ein Nebeneinlassventil für jede Nebenhrennkammer, das die Ver-bindung zwischen jeder Nebenbrennkammer und einem zugehörigen Nebenzweig steuert, einen Hauptkraftstoffeinspritzer, der stromauf jedes Haupteinlassventils im zugehörigen Hauptzweig angeordnet ist, einen Nebenkraftstoff einspritzer , der stromauf eines jeden Nebeneinlassventils im zugehörigen Nebenzweig angeordnet ist, eine Kraftstoffeinspritzpumpe, die mit jedem Hauptkraftstoffeinspritzer und mit jedem Nebenkraftstoffeinspritzer verbunden ist, eine erste Kraftstoffströmungsdrossel für jeden Hauptkraftstoffeinspritzer und eine zweite Kraftstoffströmungsdrossel für jaden Nebenkraftstoffeinspritzer.

Erfindungsgemäss ist eine fackelgezündete Verbrennungskraftmaschine versehen mit einem Hauptbrennraum, der mit einem Hauptzweig einer Ansaugleitung verbindbar ist, einer Nebenbrennkammer, die eine Zündkerze aufweist und mit einem Nebenzweig der Ansaugleitung verbindbar ist und mit dem Hauptbrennraum über einen Flammenkanal in Verbindung steht, einem Haupteinspritzer im Hauptzweig, einem Nebeneinspritzer im Nebenzweig, einem Kraftstoffleitungssystem, einer Einspritzpumpe, die über das Kraftstoff leitungssystem mit dem Haupteinspritzer und dem Nebeneinspritzer verbunden ist, und einer Steuereinrichtung, die sowohl das Gesamtvolumen als auch die zeitliche Steuerung und die Aufteilung der Kraftstoffeinspritzungen durch die Einspritzer mit dem

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Ansaughub des Motors koordiniert bzw. synchronisiert steuert. Dabei ist die Ausbildung so getroffen, dass die Verhältnisse des für die Verbrennung in der Nebenbrennkammer erzeugten Luft-Kraftstoff-Gemische und des für die Verbrennung im Hauptbrennraum erzeugten Luft-Kraftstoff-Gemischs auf richtigen Werten gehalten werden und dass die Flamme eines funkengezündeten Gemischs in der Nebenr brennkammer durch den Flaramenkanal vordringt und das Gemisch im Hauptbrennraum so zündet, dass ein verhältnismässig sauberes Abgas erzeugt wird.

Ausfuhrungsbeispxele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. la eine schematische Ansicht, teilweise

im Schnitt, einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Steuersystems für Luft-Kraftstoff-rVerhältnisse:

Fig. Ib einen vergrösserten schematischen Längs

schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Hauptkraftstoffeinspritzers des Steuersystems gemäss Fig. la:

Fig. Ic eine der Fig. Ib ähnliche vergrösserte

schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Hauptkraftstoff einspritzers ϊ

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Fig. 2a eine schematische Draufsicht auf eine

zweite Ausfuhrungsform eines erfindungsgemässen Steuersystems für Luft-Kraftstoff -Verhältnisse ;

Fig. 2b einen vergrösserten Längsschnitt durch

ein Einspritzventil des Steuersystems gemäss Fig. 2a:

Fig. 3 eine der Fig. 2a ähnliche schernatische

Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 einen der Fig. la ähnlichen schematischen

Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine scheinatische Draufsicht auf

eine fünfte Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf

eine sechste Auüführungsform der Erfindung.

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Im folgenden wird zunächst auf Fig. la Bezug gencininen. In dieser Figur ist eine fackelgezündete Verbrennungskraftmaschine 8 dargestellt. Diese Verbrennungskraftmaschine bzw. dieser Motor umfasst einen oder mehrere Hauptbrennräume 10, wobei jeder Hauptbrennraum teilweise in einem Motorblock 12 und teilweise in einem Zylinderkopf 16 ausgebildet ist, und einen Kolben 14 in jedem Havjtbrennraum Im Zylinderkopf 16 sind für jeden Hautbrennraum 10 ein Auslassventil 18, ein Haupteinlassventil 20 und eine Nebenbrennkammer 22 ausgebildet bzw. angeordnet, die mit dem Hauptbrennraum 10 über einen Flammenkanal 24 in Verbindung steht. In jeder Nebenbrennkammer sind eine Zündkerze 25 und ein Nebeneinlassventil 26 vorgesehen. Eine Ansaugleitung 32 ist unabhängig und getrennt über Hauptansaugleitungszweige 28 und Haupteinlassventile 20 mit jedem Hauptbrennraum 10 verbunden. In ähnlicher Weise ist die Ansaugleitung 32 über Nebenansaugleitungszweige 30 und die Nebeneinlassventile 26 mit jeder Nebenbrennkammer 22 verbunden. Das Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Drosselklappe, und das Bezugszeichen 36 einen Luftfilter.

In jedem Hauptzweig 28 ist ein Hauptkrafstoffeinspritzer 38 vorgesehen, und in jedem Nebenzveig 30 ist ein Nebenkraftstoff einspritzer 40 vorgesehen. Mittels dieser Anordnung wird Kraftstoff getrennt in die Luft eingespritzt, die durch jeden Hau±zweig und jeden Nebenzweig angesaugt wird, damit getrennte Luft-Kraftstoff-Gemische für jeden Hauptbrennraum und jede Nebenbrennkammer erzeugt v/erden. Die Einspritzer 38 und 40 können mit Sprühdüsen oder einfachen Mündungen versehen sein, was noch im folgenden erläutert wird.

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In Fig. la ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Kraftstoffzufuhrsteuersystems dargestellt. Zusätzlich zu den oben erwähnten Elementen ist ein nicht bezeichnetes Kraftstoffleitungssystem vorgesehen, das eine Einspritzpumpe 46, einen Kraftstofftank 50, einen Kraftstoffilter und ein Kraftstoffdruckregelventil 54 umfasst. Bei dieser Ausführungsform ist ein Einspritzsteuerventil vorgesehen, das sowohl den zeitlichen Verlauf der Einspritzung als auch das gesamte Kraftstoffvolumen steuert, das teils in einen Hauptzweig und teils in einen Nebenzweig eingespritzt wird.

Ein Beispiel für ein Einspritzsteuerventil 42 des erfindungsgemässen Steuersystems ist in Fig. Ib dargestellt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, handelt es sich bei dem Einspritzsteuerventil 42 um ein Solenoidventil, dessen Spule mit einem elektronischen Rechner 44 verbunden ist. Der Rechner 44 erzeugt synchron zum bzw. koordiniert mit dem Ansaughub des Motors ein Steuersignal, durch das das Solenoidventil geöffnet wird, so dass eine erforderliche Gesamtkraft stoff menge für einen Arbeit slmb in eine Verteilungskammer 42' gefördert wird, in der der Kraftstoff aufgeteilt wird, damit er teilweise durch den Hauptkraftstoffeinspritzer 38 und teilweise durch den Nebenkraftstoffeinspritzer 40 eingespritzt wird. Bei diesem Beispiel wird das Aüfteilungsverhältnis durch die verfügbare freie Fläche eines federbelasteten Ventils 38a und die Grosse: einer Mündung bzw. Drosselstelle 48 bestimmt. Der Kraftstoff druck öffnet das Ventil 38a, dessen verfügbare freie Fläche die Düse des Hauptkraftstoffeinspritzers 38 bildet und die in einen Hauptansaugleitungszweig 28 einzuspritzende

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Kraftstoffmenge zumißt. Die Drosselstelle 48 mißt die in den Nebenansaugleitungszweig 30 einzuspritzende Kraftstoffmenge zu. Eine Abwand-lung des Hajaptkraft stoff einspritzers '38 ist in Fig. Ic dargestellt. Ein Hauptkraftstoffeinspritzer 38' weist lediglich eine einfache Mündung bzw. eine Drosselstelle 38b auf, die dazu dient, die in einen Hauptansaugleitunszweig einzuspritzende Kraftstoffmenge zuzumessen.

Fig. 2a zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei bei dieser Ausführungsform wie bei der ersten Ausführungsform die Abgabe eines jeden Hauptkraftstoffeinspritzers einzeln gesteuert wird, jedoch die Abgaben aller Nebenkrafstoffeinspritzer 40 von lediglich einem gemeinsamen Einspritzventil 43 gesteuert werden, das elektrisch mit dem Rechner 44 verbunden ist. Ferner ist unmittelbar stromauf eines jeden Nebenkraftstoffeinspritzers 40 eine Drosselstelle 49 angeordnet. Fig. 2b zeigt das Einspritzventil 43, das bei dieser Ausführungsform ein Solenoidventil ist.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausfuhrungsforin der Erfindung, wobei bei der dritten Ausführungsform nicht nur wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2a die Abgaben aller Nebenkraftstoffeinspritzer 40 von lediglich einem Einspritzventil 43 gesteuert werden, sondern auch die Abgaben aller Hauptkraftstoffeinspritzer 38 von lediglich einem Einspritzventil 45 gesteuert werden. Stromauf eines jeden Hauptkraftstoffeinspritzers ist ein Durchlass bzw. eine Drosselstelle 51 ausgebildet. Auch das Einspritzventil ist elektrisch mit dem Rechner 44 verbunden.

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Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird das Kraftstoffaufteilungsverhältnis zwischen den Einspritzern 38 und 40 durch Drosselstellen 53 bzw. 53a bestimmt, die stromauf der Einspritzer 38 bzw. 40 angeordnet sind. Ferner ist bei dieser Ausfütongsform eine Mehrfachkraftstoffpumpe 56 im Kraftstoffleitungssystem stromab der Einspritzpumpe 46 angeordnet. Jedes Zufuhrelemsnt der Mehrfachkraftstoffpumpe 56 speist über eine eigene, nicht bezeichnete Leitung seinin zugehörigen Motorzylinder. Jede dieser Leitungen ist in zwei Leitungen aufgezweigt, so dass die Einspritzer 38 und 40 über die Drossel stellen 53 bzw. 53a gespeist v/erden, damit Kraftstoff in die Hauptansaugleitungszweige 30 bzw. Nebenansaugleitungszweige 28 eingespritzt wird.

Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Dabei ist eine Mehrfacheraftstoffpumpe 56a so angeordnet und ausgebildet, dass sie die Zufuhr von Kraftstoff durch einzelne Leitungen und die Hauptkraftstoffeinspritzer 38 in die Haupt ansaugleitungszv/eige 28 wie bei der vierten Ausführungsform steuert« Es ist jedoch nur eine, nicht bezeichnete Leitung vorgesehen, die Kraftstoff durch die Nebenkraftstoffeinspritzer 40 in die Nebenansaugleitungszweige 30 unter Steuerung durch die Mehrfachkraftstoffpumpe 56a einspeist.

Eine sechste Ausführungsform Ger Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Diese sechste Ausführungsform gleicht der Ausfühongsform gemäss Fig. 3 mit der Ausnahme, dass statt der Einspritzventile 43 und 45 eine Mshrfachkraftstoffpurape 56b zur Steuerung der Zufuhr von Kraftstoff verwendet wird,

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der durch die Nebenkraftstoffexnspritzer 40 und die Hauptkraftstoff einspritzer 38 eingespritzt wird.

Es ist zu beachten, dass der Rechner 44 der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform und die Mehrfachkräftstoffpumpen 56, 56a und 56b der vierten, fünften und sechsten Ausführungsform so ausgebildet sind, dass sie mit den Saughüben des Motors koordiniert bzw. synchronisiert so arbeiten, dass gesteuerte Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der Gemische sowohl für die Hauptbrennräume als auch für die Nebenbr ennkammer n erhalten werden.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche

Steuersystem zur Einsteuerung bestimmter Werte der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von Geraischen für sowohl Hauptbrennräume als auch Nebenbrennkaramern einer fackel ge zündet en Verbrennungskraftmaschine, bei der die Hauptbrennräume mit den entsprechenden Nebenbrennkammern bzw. Vorkammern in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch eine Ansaugleitung (32), mehrere Hauptzweige (28) und mehrere Nebenzweige (30) der Ansaugleitung, ein flaupteinlassvent.il (20) für jeö.en Hauptbrennraum (10), das die Verbindung zwischen jedem Hauptbrennraum und einem zugehörigen Hauptzweig steuert, ein Nebeneinlassventil (26) für jede Nabenbrennkammer, das die Verbindung zwischen jeder Nebenbrennkammer und einem zugehörigen Nebenzweig Stewart, einen Hauptkraftstoff einspritzer (38, 38'), der stromauf jedes Haupteinlassventils im zugehörigen Hauptzweig angeordnet ist, einen Nebenkraftstoffeinspritzer (40), der stromauf eines jeden Nebeneinlassventils im zugehörigen Nebenzweig angeordnet ist, eine Kraftstoffeinspritzpumpe (46), die mit jedem Hauptkraftstoffeinspritzer und mit jedem Nebenkraftstoffeinspritzer verbunden ist, eine erste Kraftstoffströmungsdrossel (38b, 51, 53) für jeden Hauptkraftstoffeinspritzer und eine zweite Kraftstoffströmungsdrossel (48, 49, 53a) für jeden Nebenkraftstoffeinspritzer.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hauptkraftstoffeinspritzer (38, 38') über ein einzelnes, zugehöriges Solenoideinspritzsteuerventil (42) mit der Einspritzpumpe (46) verbunden ist, dass jeder Nebenkraft-

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stoff einspritzer (40) über einen Leitungszweig mit dem jeweils zugehörigen Hauptkraftstoffeinspritzer verbunden ist und dass jedes Solenoidventil (42) elektrisch mit einem elektronischen Rechner (44) verbunden ist, damit es synchron mit dem Ansaughub des Motors arbeitet.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hauptkraftstoffeinspritzer (38) über ein einzelnes, zugehöriges Solenoideinspritzsteuerventil mit der Einspritzpumpe (46) verbunden ist, daß die Nebenkraftstoffeinspritzcr (40) parallel über ein gemeinsames Solenoideinspritzsteuerventil (43) mit der Einspritzpumpe (46) verbunden sind und dass jedes einzelne.Solenoideinspritzsteuerventil und das gemeinsame Solenoideinspritzsteuerventil elektrisch mit einem elektronischen Rechner (44) verbunden sind, damit sie synchron mit dem Ansaughub des Motors arbeiten.
4. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkraftstoffeinspritzer (38) parallel über ein gemeinsames Solenoideinspritzsteuerventil (45) mit der Einspritzpumpe (46) verbunden sind, dass die Nebenkraftstoff einspritzer (40) parellel über ein weiteres gemeinsames Solenoideinspritzsteuerventil (43) angeschlossen sind und dass beide geraeinsame Solenoidvsntile elektrisch mit einem elektronischen Rechner (44) verbunden sind, damit sie synchron mit dem Ansaughub*des Motors arbeiten.
5. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hauptkraftstoffeinspritzer (38) über ein einzelnes Element einer Mehrfachkraftstoffpumpe (56) mit der Einspritzpumpe (46) verbunden ist und dass jeder Nebenkraftstoffeittspritzer (40) über einen Leitungszweig mit dem

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jeweils zugehörigen Hauptkraftstoffeinspritzer verbunden ist, wobei die Mehrfachkraftstoffpumpe die Kraftstoffeinspritzungen synchron mit dem Ansaughub des Motors steuert.
6. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hatiptkraftstoffeinspritzer (38) über ein einzelnes, zugehöriges Element einer Mehrfachkraftstoffpumpe (56a) mit der Einspritzpumpe(46) verbunden ist und dass dieIfcbenkraftstoffeinspritzer (40) parallel über ein geineinsarr.es Element der Mehrfachkraftstoffpumpe mit der Einspritzpumpe verbunden sind, wobei die Mehrfachkraftstoffpumpe die Kraftstoffeinspritzungen synchron mit dem Ansaughub des Motors steuert.
7. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkraästoffeinspritzer (38) parallel über ein gemeinsames Element einer Mehrfachkraftstoffpumpe (56b) mit der Einspritzpumpe (46) verbunden sind und dass die Nebenkraftstoffeinspritzer (40) parallel über ein weiteres gemeinsames Element der Mehrfachkraftstoffpumpe mit der Einspritzpumpe verbunden sind, wobei die Mehrfachkraftstoffpumpe die Kraftstoffeinspritzungen synchron mit dem Ansaughub des Motors steuert.

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