DE2538921B2 - Brennkraftmaschine mit einer am in der Ansaugleitung angeordneten Leistungsregelorgan vorbeigeführten Umgehungsleitung für Ansaugluft - Google Patents
Brennkraftmaschine mit einer am in der Ansaugleitung angeordneten Leistungsregelorgan vorbeigeführten Umgehungsleitung für AnsaugluftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer am in der Ansaugleitung angeordneten Leistungsregelorgan
vorbeigeführten Umgehungsleitung für Ansaugluft, in der ein temperaturabhängig geregeltes
erstes Ventil angeordnet ist, wobei ein zweites Ventil vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit vom stromab
dem Leistungsregelorgan in der Ansaugleitung heirr sehenden Druck das Leistungsregelorgan umgehende
Ansaugluft regelt.
Bei einer bekannten Brennkraftmaschine sind zur Verbesserung der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine
ein temperaturabhängig geregeltes Ventil und ein vom stromab dem Leistungsregelorgan in der
Ansaugleitung herrschenden Druck beeinflußbares Ventil vorgesehen, die eine am Leistungsregelorgan
vorbeigeführte Umgehungsleitung für Ansaugluft steuern (US-PS 38 66 588). Bei dieser Regelung zum
Zuführen von zusätzlichem Kraftstoff-Luft-Gemisch hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß die während der
Warmlaufphase nach dem Startvorgang ausreichende zusätzliche Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch unmittelbar
während des Startvorganges sich als nicht immer genügend groß erwiesen hat, wodurch unter anderem
ein sicherer Start und ein schnelles Hochlaufen der Brennkraftmaschine auf Leerlaufdrehzahl nicht gewährleistet
ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Start- und Warmlaufphase
einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das zweite Ventil in einer weiteren, an dem ersten
Ventil vorbeigeführten Umgehungsleitung angeordnet ist und erst bei Absinken dieses Druckes auf einen
bestimmten Unterdruckwert schließt. Bei Umgehungsleitungen für das Leistungsregelorgan ist bekannt,
neben einem die Umgehungsleitung hauptsächlich beherrschenden ersten Ventil ein zweites Ventil
vorzusehen, das in einer dieses erste Ventil umgehenden Leitung angeordnet ist (DE-OS 19 61 438).
Eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß das zweite Ventil einen mit
einer Membrane verbundenen Ventilteller aufweist, der die weitere Umgehungsleitung öffnet oder schließt,
wobei über die weitere Umgehungsleitung auf die eine
« Seite der Membrane der stromauf dem Leistungsregelorgan
herrschende Saugrohrdruck und über eine Steuerleitung auf die andere Seite der Membrane der
stromab dem Leistungsregelorgan herrschende Saugrohrunterdruck wirkt, und daß auf der von dem
4C Saugrohrunterdruck beaufschlagten Seite der Membrane
eine Druckfeder angeordnet ist.
Eine andere weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das zweite Ventil ein den festen
Ventilsitz aufnehmendes Gehäuse umfaßt, in dem ein mit einer Membrane verbundener Ventilteller angeordnet
ist, der die weitere Umgehungsleitung öffnet oder schließt, wobei auf die dem Ventilteller abgewandte
Seite der Membrane über eine Öffnung im Gehäuse in Ventilschließrichtung atmosphärischer Druck und auf
w die andere Seite der Membrane der Saugrohrunterdruck
stromab dem Leistungsregelorgan wirkt, und daß zwischen dem Gehäuse und dem Ventilteller eine
Druckfeder angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß
in dem Gehäuse zwischen der Membrane und einem den Ventilteller aufnehmenden, mit dem mit der Ansaugleitung
stromauf dem Leistungsregelorgan verbundenen Ast der weiteren Umgehungsleitung in offener Verbindung
stehenden Raum ein Trennblech angeordnet ist, das eine Drosselöffnung aufweist.
Es wird bemerkt, daß die Vorschläge der Ansprüche 2 und 4 weitgehend und die des Anspruches 3 teilweise
durch die DE-AS 21 52 586 bekannt sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch einen sicheren Start der
Brennkraftmaschine und ein schnelles Hochlaufen auf die Leerlaufdrehzahl die Abgasemission in dieser
Betriebsphase der Brennkraftmaschine verringert wird.
Darüber hinaus wird die Betätigung des Fahrpedals während des Startvorganges bei der Verwendung des
Zusatzluftventils unnötig. Auch wird durch das Zusatzluftventil z. B. beim Anfahren ein Abwürgen der
Brennkraftmaschine vermieden, da bei einer zu geringen Betätigung des Pahrpedals de.- Saugrohrunterdruck
sofort so klein wird, daß durch das Zusatzluftventil die der Brennkraftmaschine zugeführte Menge an
Kraftstoff-Luft-Gemisch erhöht wird.
Bei einer weiteren bekannten Brennkraftmaschine mit einer luftmessenden, antriebslosen Einspritzanlage
mit kontinuierlichem Brennstoffzufluß wird während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zum
Ausgleich für die dabei auftretende erhöhte Reibleistung der Brennkraftmaschine eine größere Menge
Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt, als es der Stellung des Leistungsregelorgans entspricht (Bosch, Technische
Unterrichtung Benzineinspritzung K-Jetronic, 1. Ausgabe Februar 1974). Dies wird erreicht durch den
das Leistungsregelorgan umgehenden Zusatzluftschieber. Dessen Querschnitt wird durch eine in Abhängigkeit
von der Erwärmung eines elektrisch beheizten Bimetallstreifens gesteuerten Lochblende geregelt, die
bei betriebswarmem Zustand der Brennkraftmaschine verschlossen ist Darüber hinaus weist diese Brennkraftmaschine
eine weitere am Leistungsregelorgan vorbeigeführte Umgehungsleitung auf, die durch die Leerlaufeinstellschraube
beeinflußbar ist. Auch bei dieser Brennkraftmaschine hat sich jedoch als nachteilig
erwiesen, daß unmittelbar während des Startvorganges sich die zusätzliche Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch als
nicht immer genügend groß erwiesen hat.
In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 ein Zusatzluftventil anhand einer luftmessenden,
antriebslosen Einspritzanlage mit kontinuierlichem Brennstoffzufluß und mit einem Zusatzluftschieber,
F i g. 2 das Zusatzluftventil nach der F i g. 1 und
F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zusatzluftventils.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Einspritzanlage ist mit 1 ein Kraftstoffbehälter bezeichnet, von dem
Kraftstoff durch eine Elektro-Kraftstoffpumpe 2 über einen Kraftstoffspeicher 3 und einen Kraftstoff-Filter 4
einem Gemischregler 5 zugeführt wird. Der Gemischregler 5 weist einen Kraftstoffmengenteiler 5a. einen
Luftmengenmesser 5b, einen Systemdruckregler 5c, eine Gemischregulierschraube 5d und einen Luftmengenmesserkontakt
5e auf. 6 ist ein Warmluftregler, 7 ein Einspritzventil, 8 ein Elektro-Startventil, 9 ein Sammelsaugrohr,
10 ein Zusatzluftschieber, 11 ein Thermozeitschalter,
12 ein leistungsregelorgan, z. B. eine Drosselklappe und 13 eine Leerlaufeinstellschraube. Der
Zusatzluftschieber 10 ist in einer an dem Leistungsregelorgan 12 vorbeigeführten Umgehungsleitung 14 angeordnet.
Eine an dem Leistungsregelorgan 12 und dem Zusatzluftschieber 10 vorbeigeführte Umgehungsleitung
ist mit 15 bezeichnet, in der ein Zusatzluftventil 16 angeordnet ist Das Zusatzluftventil 16 weist einen mit
einer Membrane 17 verbundenen Ventilteller 18 auf, der die Umgehungsleitung 15 öffnet oder schließt. Auf die
Seite 19 der Membrane 17 wirkt über die Umgehungsleitung 15 der Saugrohrdruck vor dem Leistungsregelorgan
12 und auf die Seite 20 über eine Steuerleitung 21 der Saugrohrunterdruck hinter dem Leistungsregelorgan
12. Eine angedeutete Brennkraftmaschine ist mit 22 bezeichnet. Auf der von dem Saugrohrunterdruck
beaufschlagten Seite 20 der Membrane 17 ist eine Druckfeder 23 angeordnet.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Die dargestellte Einspritzanlage ist ein mechanisches,
kontinuierlich arbeitendes Einspritzsystem für Otto-Motoren, das keinen Antrieb von der Brennkraftmaschine
benötigt. Der Kraftstoff wird durch eine elektrisch angetriebene Rollenzellenpumpe 2 gefördert. Die von
der Brennkraftmaschine 22 während des Betriebes
to angesaugte Luftmenge wird mit einem Luftmengenmesser Sb gemessen, der vor dem Leistungsregelorgan 12
der Brennkraftmaschine 22 eingebaut ist. Je nach Stellung des Leistungsregelorgans 12 bzw. des Fahrpedals
wird mehr oder weniger Luft angesaugt. Entspreis chend der gemessenen Luftmenge teilt der Kraftstoffmengenteiler
5a den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine 22 über das jeweilige Einspritzventil 7
eine Kraftstoffmenge zu, die ein optimales Gemisch hinsichtlich Brennkraftmaschinenleistung, Kraftstoffverbrauch
und Abgaszusammensetzung ergibt. Der Luftmengenmesser 56 und Kraftstoffmengenteiler 5a
sind in einem Gerät, dem Gemischregler 5, vereinigt. Die genau bemessene Kraftstoffmenge wird den
Einspritzventilen 7 zugeleitet, die den Kraftstoff in fein zerstäubter Form kontinuierlich in das Saugrohr vor die
Einlaßventile der Zylinder der Brennkraftmaschine 22 spritzen. Von dort wird der Kraftstoff beim öffnen der
Finlaßventile mit der Luft in die Brennkraftmaschinenzylinder gesaugt. Der Einspritzanlage steht unter
anderem eine Korrektureinheit für die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zur Verfügung.
Während der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine sind im wesentlichen zwei Korrekturen gegenüber
dem betriebswarmen Zustand erforderlich:
y< 1. Ausgleich der Kondensationsverluste an den kalten
Brennraum und an den Saugrohrwänden.
2. Ausgleich der erhöhten Reibleistung.
Die Kondensationsverluste werden ausgeglichen durch ein fetteres Gemisch. Diese Aufgabe übernimmt
2. Ausgleich der erhöhten Reibleistung.
Die Kondensationsverluste werden ausgeglichen durch ein fetteres Gemisch. Diese Aufgabe übernimmt
w der Warmluftregler 6.
Die erhöhte Reibleistung wird ausgeglichen durch Zuführen einer größeren Menge des Kraftstoff-Luft-Gemisches,
als es der Stellung des Leistungsregelorgans 12 entspricht. Man erreicht dies durch eine Umgehung
des Leistungsregelorgans 12 mittels eines Zusatzluftschiebers 10. Dessen Querschnitt wird durch eine
Lochblende gesteuert, und zwar abhängig von der Erwärmung eines elektrisch beheizten Bimetallstreifens.
Im betriebswarmen Zustand ist der Zusatzquerschnitt
r>u verschlossen.
Während des Startvorganges der Brennkraftmaschine (etwa 50 bis 100 U/min) ist der Saugrohrunterdruck
hinter dem Leistungsregelorgan 12 derart gering, daß die über die Membrane 17 auf den Ventilteller 18
wirkende Kraft der Druckfeder 23 die Umgehungsleitung 15 öffnet und somit Luft über das Leistungsregelorgan
12, den Zusatzluftschieber 10 und das Zusatzluftventil 16 der Brennkraftmaschine 22 zugeführt wird. Die
Brennkraftmaschine 22 läuft auf eine Drehzahl von etwa 1000 U/min hoch, so daß der Saugrohrunterdruck hinter
dem Leistungsregelorgan 12 ansteigt. Über die Steuerleitung 21 bewirkt dieser erhöhte Saugrohrunterdruck
ein Schließen der Umgehungsleitung 15 durch den Ventilteller 18, so daß der Brennkraftmaschine 22 in der
fe5 weiteren Warmlaufphase nur noch Luft über das
Leistungsregelorgan 12 und den Zusatzluftschieber 10 zugeführt wird.
In der Fig.3 ist das Saugrohr einer Brennkraftma-
In der Fig.3 ist das Saugrohr einer Brennkraftma-
schine mit 24 bezeichnet, in dem ein Leistungsregelorgan
25 angeordnet ist. In einer an dem Leistungsregelorgan 25 vorbeigeführten Umgehungsleitung 26 ist ein
Zusatzluftventil 27 angeordnet. Dieses Zusatzluftventil 27 weist einen mit einer Membrane 28 verbundenen
Ventilteller 29 auf, der die Umgehungsleitung 26 öffnet oder schließt. Innerhalb des Zusatzluftventils 27 ist
zwischen der Membrane 28 und dem Ventilteller 29 ein Trennblech 30 angeordnet, das eine Drosselöffnung 31
aufweist. Zwischen der der Membrane 28 abgewandten Seite des Ventiltellers 29 und dem Gehäuse 32 des
Zusatzluftventils 27 ist eine Druckfeder 33 angeordnet. Das Gehäuse 32 des Zusatzluftventils 27 ist auf der dem
Ventilteller 29 abgewandten Seite der Membrane 28 mit einer in die Atmosphäre mündenden Öffnung 34
versehen.
Die Wirkungsweise des Zusatzluftventils 27 ist folgende: Während des Startvorganges der Brennkraftmaschine
ist der Saugrohrunterdruck hinter dem Leistungsregelorgan 25 derart gering, daß die auf den
Ventilteller 29 wirkende Kraft der Druckfeder 33 die Umgehungsleitung 26 öffnet und somit nach F i g. 3 Luft
über das Leistungsregelorgan 25 und das Zusatzluftventil 27 der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Die
Brennkraftmaschine läuft hoch und der Saugrohrunterdruck hinter dem Leistungsregelorgan steigt an. Diesel
Saugrohrunterdruck wird an der Membrane 28 wirksarr und bewirkt ein Schließen der Umgehungsleitung 2€
durch den Ventilteller 29 entgegen der Kraft der Druckfeder 33, so daß — wenn man von dem
temperaturgeregelten ersten Ventil absieht — der Brennkraftmaschine nur noch Luft über das Leistungs-
ίο regelorgan 25 zugeführt wird. Durch die Größe der
Drosselöffnung in dem Trennblech 30 kann die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Ventiltellers
29 gesteuert werden, da durch diese das Wirksamwerden des Saugrohrunterdruckes auf die Membrane 28
beeinflußbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, da das erfindungsgemäße Zusatzluftventil
16 ebenfalls bei Brennkraftmaschinen mit anderen Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zuführungseinrichtungen,
wie z. B. mechanische Einspritzpumpen mil Saugrohreinspritzung oder elektronischen Einspritzsy
stemen, Verwendung finden kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Brennkraftmaschine mit einer am in der Ansaugleitung angeordneten Leistungsregelorgan
vorbeigeführten Umgehungleitung für Ansaugluft, in der ein temperaturabhängig geregeltes erstes Ventil
angeordnet ist, wobei ein zweites Ventil vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit vom stromab dem
Leistungsregelorgan in der Ansaugleitung herrschenden Druck das Leistungsregelorgan umgehende
Ansaugluft regelt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (16,27) in einer weiteren,
an dem ersten Ventil (10) vorbeigeführten Umgehungsleitung (15, 26) angeordnet 'st und erst bei
Absinken dieses Druckes auf einen bestimmten Unterdruckwert schließt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (16) einen mit
einer Membrane (17) verbundenen Ventilteller (118) aufweist, der die weitere Umgehungsleitung (115)
öffnet oder schließt, wobei über die weitere Umgehungsleitung (15) auf die eine Seite (19) der
Membrane (17) der stromauf dem Leistungsregelorgan (12) herrschende Saugrohrdruck und über eine
Steuerleitung (21) auf die andere Seite (20) der Membrane (17) der stromab dem Leistungsregelorgan
(12) herrschende Saugrohrunterdruck wirkt, und daß auf der von dem Saugrohrunterdruck beaufschlagten
Seite (20) der Membrane (17) eine Druckfeder (23) angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (27) ein den
festen Ventilsitz aufnehmendes Gehäuse (32) umfaßt, in dem ein mit einer Membrane (28)
verbundener Ventilteller (29) angeordnet ist, der die weitere Umgehungsleitung (26) öffnet oder schließt,
wobei auf die dem Ventilteller (29) abgewandte Seite der Membrane (28) über eine Öffnung (34) im
Gehäuse (32) in Ventilschließrichtung atmosphärischer Druck und auf die andere Seite der Membrane
(28) der Saugrohrunterdruck stromab dem Leistungsregelorgan (25) wirkt, und daß zwischen dem
Gehäuse (32) und dem Ventilteller (29) eine Druckfeder (33) angeordnet ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (32) zwischen
der Membrane (28) und einem den Ventilteller (29) aufnehmenden, mit dem mit der Ansaugleitung
stromauf dem Leistungsregelorgan verbundenen Ast der weiteren Umgehungsleitung (26) in offener
Verbindung stehenden Raum ein Trennblech (30) angeordnet ist, das eine Drosselöffnung (31)
aufweist.
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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