DE2462719B1 - Kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents

Description

• Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist eine Luftmeßklappe 20 einseitig im Saugrohr 1 auf einer Achse 3 verdrehbar gelagert. Hierdurch kann keine Luft zwischen der Saugrohrwand 7 und dem entsprechenden Ende der Luftmeßklappe hindurchströmen, so daß die Klappe 20 über den ganzen Verstellbereich lediglich nach dem Widerstandsprinzip aufgrund des vor und nach ihr herrschenden Drucks arbeitet. Vorzugsweise hat das Saugrohr 1 im Bereich der Klappensteuerung und die Klappe einen rechteckigen Querschnitt, um damit leichter das Verhältnis zwischen Drehwinkel und freigegebenem Querschnitt beherrschen zu können. Da die durch den Widerstand bewirkte Kraft jedoch mit zunehmendem Öffnungsquerschnitt abnimmt, ist an der Luftmeßklappe 20 (Hauptklappe) eine Nebenklappe 22 über einen Steg 23 befestigt. Die Nebenklappe 22 wirkt beiderseits umströmt nach dem Auftriebsprinzip. In Ausgangsstellung, in der die Luftmeßklappe 20 den Strömungsquerschnitt des Saugrohres, wie strichpunktiert dargestellt, sperrt, ist die Nebenklappe 22 senkrecht der Strömung ausgesetzt, so daß keinerlei Auftriebswirkung bezüglich der Achse 3 zustande kommt. Erst wenn die Luftmeßklappe 20 etwas geöffnet hat, beginnen die Auftriebskräfte zu wirken, bis sie dann bei voll geöffnetem Querschnitt bezüglich der Achse 3 das überwiegende Drehmoment auf die Luftmeßklappe 20 bewirken. Eine Linearität der Funktion läßt sich erreichen, wenn das Verhältnis zwischen Drehwinkel der Luftmeßklappe und von ihr freigegebenem Querschnitt konstant ist bzw. konstante Luftgeschwindigkeit in dem Querschnitt herrscht. Als Rückstellkraft kann an der Luftmeßklappe 20 eine nicht dargestellte Feder angreifen. Es kann jedoch auch als Rückstellkraft eine hydraulische oder sonstige Kraft dienen. Der zugemessene Kraftstoff kann über eine Düse 12 in den vor bzw.
• unter der Luftmeßklappe liegenden Raum gespritzt werden, also stets in den Bereich größter Luftgeschwindigkeit, wobei das Kraftstoff-Luft-Gemisch eine besonders gute Aufbereitung erfährt, da an der Kante 24 der Luftmeßklappe - Stelle der größten Luftgeschwindigkeit - Abreißwirbel entstehen, die eine hervorragende Durchmischung bewirken. Bei hohen Drehzahlen und Vollast, also großer strömender Luftmenge, schmiegt sich die Luftmeßklappe 20 durch die Nebenklappe angetrieben an die Wand 7 des Saugrohres 1 und bietet somit ein Mindestmaß an Strömungswiderstand. In dieser Stellung wird der Kraftstoff nahezu in Achsrichtung in das Saugrohr gespritzt, so daß bei den nun großen Kraftstoffmengen möglichst wenig Kraftstoff an die Saugrohrwand gelangt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung beginnen die Auftriebskräfte sehr früh zu wirken, nämlich in dem Moment, in dem Luft an der Luftmeßklappe vorbeiströmt. Da durch die Luftmeßklappe eine Strömungsrichtungsänderung erfolgt, wirken die an der Nebenklappe 22 angreifenden Auftriebskräfte nicht nur senkrecht zur Saugrohrachse, sondern naturgemäß senkrecht zur erzwungenen Strömungsrichtung, also zu Beginn weitgehend in Achsrichtung des Saugrohres.
• Die in F i g. 2 dargestellte Anlage entspricht dem Prinzip der in F t g. 1 dargestellten. Die Nebenklappe 25 ist hier nicht starr, sondern verdrehbar an der Luftmeßklappe 20 (Hauptklappe) befestigt. Über ein Gestänge 26 wird die im Lager 27 gelagerte Nebenklappe 25 angesteuert, so daß sie über den ganzen Drehbereich der Luftmeßklappe weitgehend die gleiche Stellung bezüglich der Saugrohrachse einnimmt.
• Durch Änderung der Stellung der Nebenklappe kann der Momentenbeiwert der Luftmeßklappe geändert werden. Insofern kann das Verhältnis zwischen Luftmenge und Kraftstoffmenge geändert werden, indem über dem Drehwinkel die Stellung der Nebenklappe geändert wird. Eine derartige Änderung oder Anpassung kann dadurch erfolgen, daß der Aufhängepunkt 28 des Gestänges 26 verändert wird, beispielsweise in Abhängigkeit eines die Giftbestandteile im Abgas messenden Gliedes, um dadurch das Kraftstoff-Luft-Verhältnis entsprechend einer günstigeren Abgaszusammensetzung zu ändern oder in Abhängigkeit einer Barometerdose, um dadurch eine Fehlerkorrektur zu erhalten, wenn bei Luftdruckänderungen - beispielsweise in großen Höhen - die ursprünglich angestrebte und eingestellte A-Regelung nicht mehr stimmt.

Claims (4)

1. Patentansprüche { 1. Kraftstoffeinspritzanlage für insbesondere fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit einer Luftmeßeinrichtung, welche mindestens eine der Luftströmung im Saugrohr ausgesetzte und um eine Achse schwenkbare Klappe aufweist, deren entgegen einer Rückstellkraft durch die Luft bewirkte Verdrehung ein Maß der strömenden Luftmenge ist, wobei die Klappe bezüglich ihrer angeströmten Fläche einseitig exzentrisch und in ihrer Ausgangsstellung den Strömungsquerschnitt sperrend gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klappe (20) (Hauptklappe) auf ihrer Anströmseite eine dem Auftrieb dienende Nebenklappe (22, 25) (Tragfläche) angeordnet ist.
2. 2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenklappe (22) starr an die Hauptklappe (20) gekoppelt ist.
3. 3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenklappe (25) relativ verdrehbar zur Hauptklappe (20) an dieser auf einer Konsole (23) gelagert ist und über ein am Saugrohr (1) gelagertes Gestänge (26) kinematisch mit der Hauptklappenbewegung verstellbar ist.
4. 4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle (28) des Gestängelagers am Saugrohr (1) änderbar ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für insbesondere fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit einer Luftmeßeinrichtung, welche mindestens eine der Luftströmung im Saugrohr ausgesetzte und um eine Achse schwenkbare Klappe aufweist, deren entgegen einer Rückstellkraft durch die Luft bewirkte Verdrehung ein Maß der strömenden Luftmenge ist, wobei die Klappe bezüglich ihrer angeströmten Fläche einseitig exzentrisch und in ihrer Ausgangsstellung den Strömungsquerschnitt sperrend gelagert ist.

   Mit einer derartigen Luftmeßeinrichtung soll möglichst genau die das Saugrohr durchströmende Luftmenge gemessen werden, um der Luftmenge eine entsprechende Kraftstoffmenge zumessen zu können. Um mit einfachen Mitteln bei der Luftmessung auszukommen und um ohne große nachträgliche Korrekturen die Proportion zwischen Luftmenge und Kraftstoffmenge durch Eingriff in die Kraftstoffeinspritzanlage durchführen zu können, sollten die Verhältnisse linear sein, beispielsweise durch Aufheben zweier gegeneinander wirkender nicht linearer aber ähnlicher Funktionen.

   Bei einer bekannten Luftmeßeinrichtung der eingangs genannten Art wird nach dem Widerstandsklappenprinzip eine dem Luftstrom senkrecht ausgesetzte Prallplatte entgegen einer konstanten Rückstellkraft verschoben, so daß ein lineares Verhältnis zwischen Verschiebeweg und durchströmender Luftmenge besteht. Während sich bei kleinen Luftmengen der über dem ganzen Drehzahlbereich gleichbleibende durch den Widerstand verursachte Verlust kaum nachteilig auswirkt bewirkt dieser bei Vollast einen unerwünschten Füllungsverlust in den Motorzylindern.

   Bei einer anderen bekannten nach dem Widerstandsklappenprinzip arbeitenden Luftmeßeinrichtung (DE-OS 2053 132) ist die Luftmeßklappe einseitig gelagert und wird entsprechend der durchströmenden Luftmenge um die Lagerachse geschwenkt. Entsprechend der veränderten Beaufschlagung der angestr8mten Fläche und der damit sich ändernden Druckdifferenz nimmt die Stellkraft mit zunehmendem Öffnungswinkel ab. Dies hat zwar den Vorteil, daß bei Vollast geringere Füllungsverluste auftreten, hat jedoch den Nachteil, daß bei Vollast die Messung relativ ungenau wird und daß die Rückstellkraft nicht konstant ist, mit den entsprechenden Nachteilen eines Eingriffs in die nicht lineare Proportion zwischen Luftmeßgröße und Kraftstoffmenge.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die Luftmeßeinrichtung bei Vollast einen möglichst kleinen Füllungsverlust bewirkt und bei der das an der Klappe angreifende (möglicherweise resultierende) Drehmoment über den ganzen Motordrehzahllastbereich linear oder durch entsprechende Rückstellkräfte leicht ausgleichbar ist, so daß vorzugsweise im durch die Klappe freigegebenen Querschnitt des Saugrohres konstante Luftgeschwindigkeit herrscht mit konstantem Staudruck (bei gleichbleibender Luftwichte).

   Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Klappe (Hauptklappe) auf ihrer Anströmseite eine dem Auftrieb dienende Nebenklappe (Tragfläche) angeordnet ist.

   Die Nebenklappe kann dabei starr an die Hauptklappe gekoppelt sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß über den ganzen Verstellbereich der Klappe ausreichend große Verstellkräfte zur Verfügung stehen, da die Abnahme der auf dem Widerstandsprinzip beruhenden Verstellkraft bei größeren Öffnungswinkeln durch die Zunahme der Auftriebskraft an der Nebenklappe kompensiert wird.

   Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Klappe aus zwei relativ zueinander verstellbaren Teilen, von denen das eine Teil (Hauptklappe) am Saugrohr gelagert ist, während das andere Teil (Nebenklappe) einerseits am vorgenannten Teil gelagert und andererseits durch ein Gestänge kinematisch verstellbar ist, wodurch das die Verstellung der Hauptklappe bewirkende Luftkraftmoment beeinflußt ist. Hierdurch läßt sich auf einfache Weise der Momentenbeiwert der Klappe ändern, was insbesondere für eine Linearisierung, aber auch für eine Korrektur des Kraftstoff-Luft-Verhältsnisses (A-Korrektur oder Q-Korrektur) verwendbar ist.

   Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage mit einer an der Hauptklappe starr befestigten Nebenklappe, F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage mit einer an der Hauptklappe verschwenkbar befestigten Nebenklappe.