DE2510859B2 - Vorrichtung zur speisung einer brennkraftmaschine mit brennstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speisung iner Brennkraftmaschine mit Brennstoff, welche in ihrem Einlaßkanal vor einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan, das sich automalisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Luftströmung im Einlaßkanal öffnet, ferner eine Quelle zur Lieferung des Brennstoffs unter Druck, dessen in den hinter dem Drosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals mündende Förderleitung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird, und schließlich ein Dosiersystem enthält, daß auf die Stellung des Hilfsdrosselorgans anspricht, mit einem sich drehenden Organ, welchem eine kontinuierliche Drehbewegung erteilt wird, versehen ist und in den Elektromagneten während eines durch das Dosiersystem geregelten Bruchteils jeder Umdrehung des sich drehenden Organs ein Erregersigna] schickt, wobei die Förderleitung mit einem Druckregler versehen ist. welcher ein Entlastungsventil enthält, das sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Brennstoffquelle zu öffnen und unter der Wirkung des in dem zwischen den beiden Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Unterdrucks /u schließen sucht. der Unterdruck durch cmc erste Verbindungsleitung 'ⁿ eine Kammer /ur Steuerung des Lntlasiungsventils übertragen wird, die Kammer durch eine /weite Verbindungsleiiung mit dem l.ufteinlaui des L'inlaßkanals verbunden ist und eine dritte Verbindungsleiiung an die Kaniiiier angeschlossen ist.

Bekanntlich ist es bei Vollastbetrieb wünschenswert, das Luft-Brennstoff-Gemisch gegenüber dein Gemisch für den Bet. ieb bei Teillast anzureichern, um die größte Leistung des Motors zu erhallen. Eine Vorrichtung zur Er/iclung dieses Ergebnisses ist in der französischen Patentschrift 1597 81b beschrieben. Die in dieser Patentschrift beschriebene Vorrichtung enthält Mittel.

3S welche bei Vollast den auf das Entlastungsventil wirkenden Unterdruck vergrößern, welcher dieses Ventil und somit die Eniiastungsleitung der Brennstollpumpe zu schließen sucht. Diese Vergrößerung des Unterdrucks wird mittels einer für den hinter dem Hauptdrosselorgan herrschenden Druck empfindlichen Kapsel erhalten. Wenn dieser Druck den der Vollast entsprechenden Wert erreicht, schließt die Kapsel einen Leckweg, welcher den Unterdruck abzuschwächen sucht. Bei der Inbetriebsetzung des Motors, und solange dieser nicht eine unterhalb seiner normalen Betriebstemperatur liegende Grenztemperatur erreicht hat, ist es häufig erforderlich, eine Anreicherung bei Vollast vorzunehmen, um ein fehlerfreies Arbeiten zu erhalten Die diesen Bedingungen entsprechende Anreicherung

so wird zu hoch, sobald der Motor seine normale Betriebstemperatur erreicht hat, um die zugelassener Grenzen für die Aussendung von verseuchenden Gaser (Kohlenmonoxyd und unverbrannte Kohlenwasserstoffe) einzuhalten. Nun gestattet aber z. B. die in dei französischen Patentschrift 15 97 816 beschrieben« Vorrichtung nicht, je nach der Temperatur verschiedene Anreicherungen zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, zugleich eine befriedi gende Anreicherung für den Vollastbetrieb, bevor dei

f>o Motor seine Grenztemperatur erreicht hat, und eini Verringerung der Anreicherung für den Vollastbetrieb des warmen Motors sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die drin« Verbindungsleitung die Kammer mit dem zwischen dei beiden Drosselorganen liegenden Abschnitt des Einlaß kanals verbindet und mit Mitteln verschen ist, welche sii öffnen oder schließen. ;e nachdem, ob der in dem hinte dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt de

Einlaßkanals herrschende Unterdruck gering oder stark ist, und daß eine vierte Verbindungsleitung zwischen der dritten Verbindungsleitung und dem Abschnitt eines das Hauptdrosselorgan umgehenden Einlaßzweigkanals für den Betrieb bei kaltem Motor vorgesehen ist, welcher vor einem regelbaren Durchtrittsquerschnitt dieses Kanals liegt, wobei die vierte Verbnidungsleitung durch ein auf die Motortemperatur ansprechendes Organ geschlossen wird, wenn diese einen Grenzwert übersteigt

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist das Schema der Speisevorrichtung, deren Teile in der dem I.angsamlauf eines Motors entsprechenden Stellung dargestellt sind, dessen Temperatur kleiner als die Grenztemperatur ist.

Die Fig. 1 entsprechenden Fig.2 und 3 zeigen die Speisevorrichtung, deren Teile in der dem Vollastbetrieb entsprechenden Stellung dargestellt sind, wobei sich in F i g. 2 der Motor auf einer unter der Gren/temperatur liegenden Temperatur und in F i g. 3 auf einer über der Grenztemperatur liegenden Temperatur befindet.

Die dargestellte Speisevorrichtung enthält in ihrem fiiniaßkanal 1 strömungsaufwäris von einem durch eine von dem Fahrer mittels eines (nicht dargestellten) Gestänges betätigte Drehklappe 2 gebildeten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan 3. welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Luftströmung in dem Kanal t öffnet. Mittel, um unter Druck flüssigen Brennstoff in den strömungsabwärts von dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden Abschnitt des Kanals 1 einzuspritzen, und schließlich ein für ilie Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 empfindliches Dosiersystem zur Regelung der eingespritzten Brennstoffmenge.

Bei der d-irgestellten Aiislührungsform wird das Hilfsdrosselorgan 3 durch eine an einer Welle 4 befestigte Klappe gebildet. Diese Klappe wird durch eine pneumalische Vorrichtung mit einer Membran 5 betätigt, welche zwei Kammern b und 7 voneinander trennt. Die Kammer 6 ist durch einen Kanal 8 mit einer durch den zwischen dem Hauptdrosselorgan 2 und dem Hilfsdrosselorgan 3 liegenden Abschnitt des Kanals 1 gebildeten Kammer 9 verbunden. Die Welle 4 ist fest mit einem Hebel 10 verbunden, welcher an seinem freien Hnde mit einem Stift 11 versehen ist, welcher mit dem Ende einer mit der Membran 5 verbundenen Stange 12 zusammenwirkt. Eine Feder 13 sucht ständig die Klappe 3 entgegen der Wirkung des in der Kammer

6 herrschenden Unterdrucks zu schließen. Die Kammer

7 ist durch ein Loch 14 mit dem Einlaßkanal 1 stiomungsaufwärts von dem Hilfsdrosselorgan 3 verbunden, so daß in ihr praktisch der Atmosphärendruck herrscht. Die jederzeit innerhalb des Kanals 1 von dem Hilfsdrosselorgan 3 eingenommen» Winkelstellung entspricht der in diesem Kanal strömenden Luftmenge Je größer die Luftmenge ist, um so weiter öffnet sich das Hilfsdrosselorgan 3, so daß sich ein praktisch konstanter (oder sich gemäß den Kenngrößen der Feder !3 («j ändernder) Unterdruck in der zwischen den beiden Drosselorganen 2 und 3 liegenden Kammer 9 ausbildet. Obwohl diese Ausbildung besonders zufriedenstellend ist, kann das Hilfsdrosselorgan 3 durch bekannte gleichwertige technische Mittel ersetzt werden, z. B. die in der französischen Patentschrift 13 02 537 beschriebenen.

Die EinsDritzmittcl umfassen eine Quelle zur Lieferung von Brennstoff unter Druck, welche weiter unten genauer beschrieben ist und deren Förderleitung 40 wenigstens ein in den Kanal 1 hinter dem Hauptdrosseiorgan mündendes Einspritzventil 16 speist. Das Ventil 16 wird durch einen Elektromagneten 17 betätigt, welcher durch periodisch von dem Dosier^ystem ausgesandte Rechleckimpulse erregt wird.

Da es zweckmäßig ist, die Einspritzöffnung des Ventils gegen den an der Stelle des Kanals 1, an weicher sie mündet, herrschenden Druck zu schützen, mündet die öffnung in eine Kammer, welche mit dem Kanal 1 vor der Drehklappe 2 durch eine Leitung 99 verbunden ist, deren Querschnitt größer als der der öffnung 98 ist, durch welche der Brennstoff in den Kanal eingespritzt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt das Dosiersystem ein sich drehendes Organ 23, von welchem nachstehend angenommen ist, daß es von dem Motor angetrieben wird (obwohl dies nicht unerläßlich ist), welches bei jeder Umdrehung eine Vorrichtung 22 zur Erzeugung von bei 21 angelegten elektrischen Auslöseimpulsen beeinflußt, für die Stellung des Hilfsdrosselorgans 3 empfindliche Mittel, welche eine bei 24 angelegte elektrische Information liefern und hier ein Organ umfassen, welches durch einen Nocken 50 und eiie Rolle 51 gesteuert wird und den mii einer Konstantspannungsquelle 2b verbundenen Schieber eines veränderlichen Widerstands 25 verschiebt, und einen Steuerblock 20, welcher bei 21 und 24 Eingangssignale empfängt und ein Einspriizsignal an einer Klemme 27 liefert, welches anschließend durch einen Verstarker 28 verstärkt und dem Elektromagneten 17 zugeführt wird.

Die Brennstoffquelle umfaßt einen Vorratsbenälter 34. welcher eine Pumpe 38 speist, deren Saugleitung 39 mit dem unteren Teil des Behälters 34 und deren Förderleitung 40 mit dem Ventil 16 verbunden ist. Lint Rückfluß- oder F.ntlastungsleitung 41 hat eine durch einen Druckregler 33 geregelte Verbindung mn dem Behälter 34. Dieser Druckregler 33 umfaßt ein Ventil 42, welches mit einem Sitz 43 zusammenwirkt, welcher durch den unteren Teil einer Kammer 44 gebildet und. an welcher die Rückflußleitung 41 mündet, und ein bewegliches oder durch eine Membran 45 gebildetes verformbares Element, welches mit dem Ventil 42 durch einen Stab 46 verbunden ist und zusammen mit dem Deckel 49 eine Kammer 47 bildet, welche mit der Kammer 9 durch eine allgemeine Leitung 48 und eine erste, mit einer Kalibrieröffnung 55 versehene Leitung 54 verbunden ist.

Die der Unterdruckkammer 47 abgewandte Seite der Membran 45 steht durch eine öffnung 35 unter Atmosphärendruck. Die Ausbildung ist so getroffen, daß der in der Kammer 9 entnommene Unterdruck durch Einwirkung auf die Membran 45 das Ventil 42 ?.u schließen sucht, während der Druck des in die Kammer 44 geförderten und unmittelbar auf das Ventil 42 wirkenden Brennstoffs dieses Ventil zu öffnen sucht.

Das System für die Inbetriebsetzung und den Betrieb des kalten Motors enthält einen Kanal 70, welcher mit dem vor der Drehklappe 2 liegenden Abschnitt des Einlaßkanals 1 durch einen Durchlaß 71 und mit dem hinter der Drehklappe 2 (wenigstens wenn diese geschlossen ist) liegende Abschnitt der Einlaßleitung 1 durch einen Durchlaß 72 verbunden ist.

Die den Kanal 70 durchströmende Luftmenge wird durch ein thermostatisches Organ geregelt. Dieses wird durch ein Gehäuse 84 mit Anschlüssen 85 und 86 für den

Umlauf eines Strömungsmittels gebildet, dessen Temperatur für die Moto¹ temperatur charakteristisch ist (Schmiermittel oder Kühlmittel). In diesem Gehäuse 84 ist ein für die Temperatur des Strömungsmiltels empfindliches Element 87 untergebracht, bei welchem ein in einer geschlossenen Kammer enthaltener Stoff eine Volumenänderung in Funktion der Temperatur erfährt, welche die Verschiebung eines Stabes 88 bewirkt. Ein Ventil 89, dessen konischer Teil mit dem Kanal 70 einen Durchtrittsquerschnitt 73 bestimmt, wird von dem Stab 88 angetrieben, an welchem es durch eine Feder 90 gehalten wird.

Die Kammer 47, in welcher der das Entlastungsventil 42, welches die Entlastungsieitung 41 der Pumpe zu schließen sucht, betätigende Unterdruck herrscht, ist nicht nur mit dem zwischen dem Hauptdrosselorgan und dem Hilfsdrosselorgan liegenden Abschnitt (Kammer 9) des Einlaßkanals durch die mit der Kalibrieröffnung 55 versehene erste Leitung 54 verbunden, sondern auch mit dem Lufteinlauf des Einlaßkanals 1 durch eine mit einer Kalibrieröffnung 53 versehene zweite Leitung 52 und mit dem zwischen dem Hauptdrosselorgan und dem Hilfsdrosselorgan liegenden Abschnitt (Kammer 9) des Einlaßkanals durch eine mit einer Kalibrieröffnung 57 versehene dritte Leitung 56, deren Durchtrittsquerschnitt über ein mit einem Sitz 62 zusammenwirkendes und mit der Membran 60 einer Kapsel 58 verbundenes Ventil 61 gesteuert wird. Die Membran 60 steht unter dem in dem hinter dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden Abschnitt des Kanals 1 herrschenden, durch eine Leitung 59 übertragenen Unterdruck und unter der Gegenwirkung einer Feder 63. welche das Ventil zu öffnen sucht.

Ferner sind Mittel vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der Leitung 56 und dem Durchlaß 71 herzustellen, solange der Motor nicht eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat. welche um etwa zehn Grad unter der normalen Betriebstemperatur liegt. Diese Mittel umfassen eine mit einer Kalibrieröffnung 94 versehene Leitung 93. weiche die Leitung 56 mit einer Kammer 97 verbindet, in welcher ein Schieber 92 gleitet, der durch einen Stab 95 fest mit dem Ventil 89 verbunden ist. Der Schieber 92 trennt die Leitung 93 von einer Leitung % (weiche die Kammer 97 und den Durchlaß 71 verbindet), wenn der Motor die bestimmte Temperatur übersteigt.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Beim Arbeiten des Motors mit Teillast bei einer unter dem bestimmten Grenzwert liegenden Temperatur nehmen die Teile die in F i g. 1 dargestellte Stellung ein. so Der in dem hinter der Drosselklappe 2 liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschende Unterdruck ist hoch und übt auf die Membran 60 eine solche Kraft aus. daß das Ventil 61 auf seinen Sitz 62 gedrückt wird. Der in der Kammer 47 des Druckreglers 33 wirkende Unterdruck ist etwas geringer als der in der Kammer 9 wirkende Unterdruck infolge der durch den Kanal 52 strömenden Leckströmung. Der in der Kammer 47 herrschende Unterdruck hängt von den Abmessungen der Kalibrieröffnungen 53 und 55 ab, welche so gewählt sind, daß der resultierende Brennstoffdruck ein dem Motor geliefertes Luft-Brennstoff-Gemisch von befriedigender Zusammensetzung ergibt. Wenn der Motor mit starker Belastung arbeitet, d. h., wenn die Drosselklappe 2 weil offen ist (Fig. 2 und 3). ist der in dem hinter der Drosselklappe 2 liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschende Unterdruck gering, und die Feder 63 hebt das Ventil 61 von seinem Sitz 62 ab. Die Kammer 67 steht dann mit der Kammer 9 nicht nur durch den Kanal 54 in Verbindung, sondern auch durch den mit der Kalibrieröffnung 57 versehenen Kanal 56, was die relative Größe der Leckströmung in dem Kanal 52 verringert und den Unterdruck in der Kammer 47 und somit den Brennstoffdruck und den Gehalt des dem Motor gelieferten l.uit-HrennMoff-Gcmischcs unter sonst gleichen Umständen vergrößert. Zu dieser durch die öffnung des Ventils 61 erzeugten Anreicherung tritt solange der Motor nicht die Grenztemperalur erreicht hat (F i g. 2), die durch die durch die Leitungen 93 und 96 gebildete Verbindung erzeugte hinzu. Da der Schieber 92 sich in einer solchen Stellung befindet, daß clic Leitung 93 mit der Kammer 9 in Verbindung steht, wird der Einfluß der Leckströmung durch den Kanal 52 noch weiter verringert. Diese zusätzliche Verbindung ermöglicht also bei geeigneter Wahl der Abmessungen der kalibrierten Öffnung 94. den Unterdruck in der Kammer 47 und somit den Gehalt des Luft-Brennstoff-Gemisch; zu erhöhen, wenn der Motor mit großer Belastung läuft und nicht die Gren/tempcratur erreicht hat. bei weichet der Schieber 92 die Verbindung schließt.

Wenn sich der Motor erwärmt, drückt der Stab 88 d;i^l Ventil 89. welches den Kanal VO schließt, und der Schieber 92. weicher die Leitung 93 schließt, auf der Figuitrn nach rechts, wobei diese beiden SchlicBwirkun gen bei der gleichen Temperatur oder bei etwa¹ verschiedenen Temperaturen auftreten können. Dk Schließung des Kanals 93 verringert die Anreicherung welche nur noch von den kalibrierten Öffnungen 57, 5f und 53 abhängt. Diese begrenzte Anreicherung ermöglicht die Verringerung der Aussendung \oi verseuchenden Gasen, während die größere Anrcichc rung, welche wünschenswert ist. wenn der Motor kai ist. bestehen bleibt.

Die F.rfindung kann abgewandelt werden. Sd k.ini insbesondere die Vorrichtung ein zusätzliches Orgar zum Ausgleich des umgebenden Atmosphärendruck¹ aufweisen, welches z. B. durch eine Manometerkapsc gebildet wird, welche auf den in der Kammer 4\ herrschenden Unterdruck einwirkt. Der Steuerblock 21 ist nicht unbedingt rein elektronisch.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Speisung einer Brennkraftmaschine mit Brennstoff, welche in ihrem Einlaßkana! vor einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsorgan, das sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der Luftströmung im Einlaßkanal öffnet, ferner eine Quelle zur Lieferung des Brennstoffs unter Druck, dessen in den hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals mündende Förderleitung durch wenigstens ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil gesteuert wird, und schließlich ein Dosiersystem enthält, das auf die Stellung des Hilfsdrosselorgans anspricht, mit einem sich drehenden Organ, welchem eine kontinuierliche Drehbewegung erteilt wird, versehen ist und den Elektromagneten während eines durch das Dosiersystem geregelten Bruchteils jeder Umdrehung des sich drehenden Organs ein Erregersignal schickt, wobei die Förderleiiung mit einem Druckregler verschen ist. welcher ein Entlastungsventil enthält, das sich unter der Wirkung des Förderdrucks der Brennsioffquelle zu öffnen und unter der Wirkung des in dem /wischen den beiden Drosselorganen liegenden Abschnitt des Linlaßkanals herrschenden Unterdrucks zu schließen sucht, der Unterdruck durch eine erste Verbindungsleitung in eine Kammer zur Steuerung des Entlastungsventils übertragen wird, die Kammer durch eine /weite Verbindungsleiiung mit dem Lufteinlauf des Einlaßkanals verbunden ist und eine dritte Verbindungsleitung an die Kammer angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Verbindungsleiiung (56) die Kammer (47) mit dem zwischen den beiden Drosselorganen (2, 3) liegende Abschnitt (9) des Einlaßkanals (1) verbindet und mit Mitteln (60, 61, 62) versehen ist, welche sie öffnen oder schließen, je nachdem, ob der in dem hinter dem Hauptdrosselorgan (2) liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschende Unterdruck gering oder stark ist, und daß eine vierte Verbindungsleitung (93) zwischen der dritten Verbindungsleitung (56) und dem Abschnitt eines das Hauptdrosselorgan umgehenden Einlaßzweigkanals (70) für den Betrieb bei kaltem Motor vorgesehen ist, welcher vor einem regelbaren Durchtrittsquerschnitt (73) dieses Kanals liegt, wobei die vierte Verbindungsleitung durch ein auf die Motortemperatur ansprechendes Organ (92, 89, 88, 87) geschlossen wird, wenn diese einen Grenzwert übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Verbindungsleitungen (54, 52, 56, 93) kalibrierte Öffnungen (55, 53, 57, 94) enthalten, welche ihre relative Wirkung auf den in der Kammer (47) herrschenden Unterdruck bestimmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturempfindliche Organ (87) auch den Durchtrittsquerschnitt (73) des Einlaßzweigkanals (70) steuert.