DE2552207A1

DE2552207A1 - Vorrichtung zur regelung des einer brennkraftmaschine zugefuehrten kraftstoff-luft-gemisches

Info

Publication number: DE2552207A1
Application number: DE19752552207
Authority: DE
Inventors: Joh Gerhard Dipl Ing Bertling; Johannes Dipl I Brettschneider; Hans Dipl Ing Zeller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-11-21
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1977-06-08
Also published as: FR2332435B1; IT1123067B; BR7607714A; JPS5264544A; US4100897A; FR2332435A1; GB1568666A

Description

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches durch Veränderung der die Kraftstoff-Zumessung beeinflussenden Querschnitte eines Vergasers mit festem Lufttrichter (Venturi) in Abhängigkeit von das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine, kennzeichnenden Parametern.

Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung sind parallel zur Hauptkraftstoffdüse einer Vergasereinrichtung ein oder mehrere Bypaßquerschnitte vorgesehen, die durch ein Magnetventil geöffnet oder verschlossen werden können. Dieses Öffnen geschieht in einer

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festen Frequenz mit unterschiedlichen Öffnungszeiten wobei diese Öffnungszeiten in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine verändert werden können. Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der durch elektrisch geschaltete Ventile die Kraftstoffzumessstelle mit Kraftstoff unterschiedlichen Druckniveaus versorgt werden kann. Als KraftstoffVersorgungsquelle dienen dabei Schwimmerkammern mit unterschiedlicher Füllhöhe. Diese Lösungen haben den Nachteil, daß sich der zugemessene Kraftstoffstrom pulsierend ändert. Eine Integration der durch die sich ständig ändernden Regelgrößen ergebenden Schwankungen der Zumessmenge im Sinne einer analogen Veränderung dieser Menge, wobei starke Schwankungen durch Störgrößeneinfluß vermieden werden, ist mit den beschriebenen Vorrichtungen nicht möglich. Auch steht bei der zuletzt beschriebenen Vorrichtung nur eine geringe Druckdifferenz für den Regeleingriff zur Verfügung, so daß·eine Mengenänderung nur relativ langsam erzielt werden kann.

Es sind ferner Regelvorrichtungen bekannt, mit denen in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Luftdruck in der Schwimmerkammer eines Vergasers dadurch geregelt wird, daß der Luftraum der Schwimmerkammer wechselweise mit einer Druckquelle mit höherem oder niedrigerem Druckniveau verbunden wird. Als Druck werden dabei die Luftdrücke im Saugrohr stromaufwärts und im engsten Querschnitt des Venturi des Vergasers verwendet. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die zur Verfügung stehenden Drücke Pulsationen unterworfen sind, und daß das Druckniveau bzw. die zur Verfügung stehende Druckdifferenz von dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängt. Auch stellt Luft ein kompressibles Medium dar, das als Verstellmedium leicht zum Schwingen angeregt werden kann, so daß die Regelung auf diese Weise negativ beeinflußt werden kann und zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, um dieses Schwingen zu verhindern bzw. diesen Einfluß zu kompensieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine multiplikative und sicher wirkende Regelung der Zusammen-

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Setzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine mit einfachen Mitteln unter Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile zu erzielen ist, und ein den jeweiligen Bedingungen leicht anpassbares Regelverhalten mit einem guten Integralverhalten möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Querschnitte durch eine kraftstoffbetätigte Drosselvorrichtung änderbar sind. Die Verwendung von Kraftstoff als Verstellmedium hat den Vorteil, daß damit eine stabile und wenig stör- und schwingungsanfällige Betätigung von Stellgliedern erzielt werden kann, durch deren Zwischenschaltung ein gutes integrierendes Regelverhalten mit multiplikativem Eingriff in die Menge des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs erreicht wird.

Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung bei einem Vergaser mit einer Schwimmerkammer besteht darin, daß die Drosselvorrichtung ein einen Druckraum abschließendes und einer rückstellenden Kraft ausgesetztes, verstellbares Stellelement besitzt, und der Druckraum über eine Verbindungsleitung dem am Schwimmerkammerauslaß des Vergasers herrschenden Kraf.tstoffdruck ausgesetzt ist, der durch eine in Abhängigkeit von Betriebsparametern betätigbare Schaltvorrichtung ganz oder teilweise durch einen anderen Kraftstoffdruck von vorzugsweise höherem Druckniveau ersetzbar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dient als anderer Kraftstoffdruck der Druck in der Förderleitung einer Kraftstoffversorgungspumpe. Auf diese Weise kann mit einer ausreichend großen Druckdifferenz eine stabile und schnelle Verstellung einer Drosselvorrichtung und ein vom jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine unabhängiges integrales Regelverhalten erzielt werden. Da durch diese Regelung bei Querschnitten des Vergasers eingegriffen wird·, die sich direkt auf die Menge der Kraftstoff zumessung auswirken, ist der Regeleingriff multiplikativ. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für die Bereitstellung der unterschiedlichen Kraftstoffdrücke in der Regel kein zusätzlicher

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Aufwand notwendig wird, was diese Vorrichtung besonders einfach

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung dient als Drosselvorrichtung eine Düsennadel, mit der der Querschnitt der Haupt- und/oder Leerlaufkraftstoffdüse, der Querschnitt einer Bypaßkraftstoffdüse zur Hauptkraftstoffdüse oder der Querschnitt der Leerlaufluft und/ oder Leerlaufluftkorrekturdüse einstellbar ist.

In anderer Ausführung dient als Drosselvorrichtung eine federbelastete Vordrosselklappe im Saugrohr stromaufwärts des Venturiquerschnitts des Vergasers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen in Verbindung mit der Besehreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäioen Vorrichtung in schematisierter Barstellung wiedergegeben. Es handelt sich dabei um einen Vergaser üblicher Bauart, in dem ein Teil des Ansaugrohres 1 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine verläuft. Im Saugrohr 1 ist in üblicher Weise eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 2 angeordnet, stromaufwärts der das Saugrohr eine Durchmesserverengung in Form eines Lufttrichters (Venturi) 3 besitzt. Der Kraftstoff wird dem Vergaser mittels einer Kraftstoffversorgungspumpe 7, die über eine Saugleitung 6 Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 5 ansaugt, zugeführt. Die Förderleitung 8 der Kraftstoffversorgungspumpe mündet in eine Schwimmerkammer 10, in der sich ein Schwimmer 11 befindet, dessen Vehtilnadel 12 den Eintritt 13 der Förderleitung in die Schwimmerkammer kontrolliert und somit eine konstante Kraftstoffüllhöhe in der Schwimmerkammer sicherstellt.

Vom Schwimmerkammerauslaß 14 an der tiefsten Stelle der Schwimmerkammer zweigt eine Kraftstoffleitung 16 ab, die in ein Steigrohr 18 mündet. Das Steigrohr 18 ist in üblicher Weise über eine Luftkorrekturdüse 20 mit dem Saugrohr stromaufwärts des Venturis 3 verbunden. Im Steigrohr 18 ist ferner in üblicher Weise ein Misch-

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rohr 21 angeordnet, von dem ein Kraftstoffaustrittsrohr 22 in den engsten Querschnitt des Venturis 3 ragt.

Von der Kraftstoffleitung 16 zweigt ferner eine Steigleitung 24 ab j von deren höchster Stelle oberhalb des Kraftstoffniveaus eine mit der Leerlaufluftdüse 25 versehene Verbindungsleitung 26 zu einer Belüftungsleitung 27 führt, die den Luftraum der Schwimmerkammer mit dem Saugrohr stromaufwärts des Venturis 3 verbindet. Ein weiterverlaufender Ast 29 der Steigleitung 24 führt abwärts und mündet stromabwärts der Drosselklappe 2 über eine Bohrung 30 in das Saugrohr ein. Die Bohrung 30 wird durch die Leerlaufregulierschraube 31 kontrolliert. Ferner zweigen von der Leitung 29 im Schwenkbereich der Drosselklappe unmittelbar stromaufwärts der Schließstellung Übergangsbohrungen 32 zum Saugrohr ab.

Zur Dosierung des Kraftstoffflußes befindet sich in der Steigleitung 24 die Leerlaufkraftstoffdüse 34 und in der Kraftstoffleitung 16 zwischen Schwimmerkammer und Abzweigung der Steigleitung 24 die Hauptkraftstoffdüse 35. Insoweit entspricht der beschriebene Vergaser einer der üblichen Ausführungsformen. Abweichend ist nun erfindungsgemäß bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Drosselvorrichtung 37 der Hauptkraftstoffdüse und eine Drosselvorrichtung 38 der Leerlaufkraftstoffdüse vorgesehen. Diese Drosselvorrichtungen bestehen jeweils aus einer Ventilnadel 39 ₃ die in die Düsenöffnung der Haupt- bzw. Leerlaufkraftstoffdüse ragt. Die Ventilnadeln 39 sind jeweils in einer Bohrung 4O₅ 4l geführt und besitzen an ihrem gegenüberliegenden hinteren Ende als Stelleleiaent einen Teller 43, der an seinem Umfang einen Dichtring besitzt- Der Dichtring gleitet innerhalb einer zur Düsenöffnung jeweils koaxialen Bohrung 46, 47 und trennt diese jeweils in einem Druekraum 48> 49 und einen Arbeitsraum 50, 51. In dem Arbeitsraum 50, 51 ist jeweils eine zur Ventilnadel 39 koaxiale Feder 52 angeordnet, die sich zwischen dem Teller 43 und der Stirnseite des Arbeitsraumes 50, 51 abstützt und bestrebt ist., die Ventilnadel im Sinne einer Vergrößerung der Düsenöffnung zu bewegen. Die Arbeitsräume 50, 51 sind über Bohrungen 53 und 54 jeweils mit dem Auslaß der Schwimmerkammer verbunden, so daß in den Arbeitsräumen 50 und 51 Schwimmerkariimerdruck herrscht.

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Die Druckräume 48 und 49 sind miteinander über eine Leitung verbunden. Vom Druckraum 49 führt ferner eine Verbindungsleitung 57 zur Kraftstoffleitung 3 6 bzw. zum Schwimmerkammerauslas 3.4 ab. In dieser Leitung ist eine Schaltvorrichtung 58 angeordnet, deren nähere Ausgestaltung den folgenden Figuren 2 bis 5 in mehreren Ausgestaltungen zu entnehmen ist. Zur Schaltvorrichtung bzw. zur Verbindungsleitung 57 führt ferner eine Druckleitung 60, die von der Förderleitung 8 abzweigt.

Gemäß der Ausgestaltung nach Figur 2 besteht die Schaltvorrichtung aus einem Dreiwegeventil 62, das durch einen Elektromagneten 63 betätigbar ist. Der Elektromagnet 63 ist über eine Leitung 65 mit einer Regeleinrichtung 64 verbunden, die ihre Steuergröße über eine Leitung 66 von einer an sich bekannten Abgasmeßsonde 67» z.B. einen Säuerstoffmeßfühler₃ erhält. Diese Meßsonde ist in bekannter Weise in einem Teil 68 des nicht weiter gezeigten Abgassystems der Brennkraftmaschine angeordnet und erfaßt dort in bekannter Weise die Zusammensetzung der Abgase, z.B. bezüglich deren Sauerstoffgehalt. Sobald Sauerstoffüberschuß vorliegt oder ein bestimmter ^- Wert überschritten oder unterschritten wird, gibt die Sonde ein Signal an die Regeleinrichtung 64 ab, die dieses in eine entsprechende Stellgröße umwandelt. Je nach Auslegung der Regeleinrichtung kann nun das Dreiwegeventil·getaktet mit einem von der jeweiligen Regelgröße des Sauerstoffmeßfühlers abhängigen Tastverhältnis oder entsprechend dieser Größe analog betätigt werden. Solche Regeleinrichtungen sind bekannt und brauchen hier nicht näher beschrieben werden.

Die Regelung ist nicht nur auf die Verwendung des Signals eines Säuerstoffmeßfühlers beschränkt, wie es oben unter Figur 2 beschrieben wurde. In entsprechender Weise können auch andere Parameter, die das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine kennzeichnen, zur Ansteuerung verwendet werden. Z.B. kommt hierbei die Laufruhe der Brennkraftmaschine in Frage. Dabei wird in einer bekannten Ausführung mit einem Meßaufnehmer die Streuung der

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Druckverläufe in den Brennräumen erfaßt. In gleicher Weise können auch Drehmomentsänderungen der Antriebswelle der Brennkraftmaschine oder Drehzahlschwankungen als Signal verwendet werden. Es wurde ferner auch vorgeschlagen, durch Messung von lonenströmen im Brennraum der Brennkraftmaschine die Regelung des Kraftstoffluftgemisches zu beeinflussen. Auch ein solches Regelverfahren wie auch andere Methoden der Ermittlung der Abgas zusammensetzung, wie z.B. über Temperaturmessung, können hier zur Anwendung kommen.

Die oben beschriebene Anordnung gemäß Figur 1 in Verbindung mit Figur 2 arbeitet folgendermaßen:

Die durch die Drosselklappe 2 und die Motordrehzahl bestimmte angesaugte Luftmenge wird durch den sich im Venturi 3 einstellenden Unterdruck erfaßt , der einen mehr oder weniger großen Ausfluß von Kraftstoff aus dem Kraftstoffaustrittsrohr 22 bewirkt. In bekannter Weise kann durch die Luftkorrekturdüse zusätzlich Luft über das Mischrohr 21 und das Kraftstoffaus— trittsrohr 22 eingebracht werden. Diese bekannte Funktionsform braucht hier nicht weiter erläutert zu werden. Gleichermaßen wird bei geschlossener Drosselklappe 2 bei laufender Brennkraftmaschine Luft im Bypaß über die Leerlaufluftdüse angesaugt und gleichzeitig Kraftstoff durch die Leerlaufkraftstoffdüse gefördert. Durch die Stellung der Leerlaufregulierschraube wird das der Brennkraftmaschine auf diese Weise zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch bestimmt. Die maximale bei' Leerlauf bzw. Vollast einbringbare Kraftstoffmenge wird durch den Durchtrittsquerschnitt von Leerlaufkraftstoffdüse bzw. Hauptkraftstoffdüse bestimmt. Je nach Größe dieses Querschnitts z.B. bei der Hauptkraftstoffdüse wird der Kraftstoffstrom stärker oder geringer gedrosselt, so daß bei gleichen Druckverhältnissen am Venturi 3 mehr oder weniger Kraftstoff in das Saugrohr 1 eingebracht werden kann. Durch die vorgesehenen Drosselvorrichtungen 37 und 38 ist eine Variation des Düsenquerschnitts und damit der Kraftstoffzumessmenge bei gleichen Betriebsverhältnissen (Drehzahl und Drosselklappenstellung) möglich. Solange die Druckräume 48 und 49 durch die

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Schaltvorrichtung über die Verbindungsleitung 57 mit dem Auslaß der Schwimmerkammer verbunden sind, wird der Teller 43 von beiden Seiten mit gleich hohen Drücken beaufschlagt. Die Feder 52 bewegt deshalb die Ventilnadel 39 von der jeweiligen Düse weg, so daß deren öffnung ungedrosselt bleibt. Werden dagegen die Druckräume 48 und 49 beispielsweise über das Dreiwegeventil 62 mit der Druckleitung 60 verbunden, so steht in diesen Druckräumen der höhere Pumpenförderdruek an, der nun die Ventilnadel 39 in Richtung der Düsen bewegt bis am Teller 43 ein Kräfteausgleich zwischen der Federkraft und der aus den hydraulischen Drücken resultierenden Kraft eintritt. Durch eine entsprechende Zwischenstellung, bei analoger Verstellung des Dreiwegeventils, ist in den Druckräumen 48 und 49 entsprechend der jeweiligen Regelgröße bzw. dem Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine ein bestimmter Mischdruck einhaltbar. Das Gleiche kann auch bei getakteter Ansteuerung des Dreiwegeventils im Sinne eines ständigen Wechsels der Verbindung der Druckräume 48 und 49 einmal mit der Schwimmerkammer und einmal mit der Druckleitung 60 erzielt werden. Die jeweiligen Öffnungszeiten werden dabei entsprechend dem Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine durch die Regeleinrichtung 64 entsprechend dem Regelsignal zugunsten der Druckquelle mit dem höheren oder der mit dem niedrigeren Druckniveau verschoben.

Um einen konstanten Arbeitsdruck in der Druckleitung 60- zu erzielen, kann in weiterer Ausgestaltung zusätzlich im Bypaß zur Kraftstoffversorgungspumpe 7 ein Druckbegrenzungsventil 69 vorgesehen werden.

Bei der vorliegenden Vorrichtung stehen also zwei sehr konstante Drücke zur Erzeugung eines gewünschten Mischdruckes in den Druckräumen 48 und 49 zur Verfügung, so daß eine sehr genaue und wenig störungsanfällige Regelung der Querschnitte von Hauptkraftstoffdüse und Leerlaufkraftstoffdüse erzielt werden kann. Um ferner ein gutes Integrationsverhalten zu bekommen, kann in der Druckleitung 60 eine Drossel 70 und in der Verbindungsleitung 57 zwischen Schaltvorrichtung 58 und Schwimmer-

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kammerauslaß l4 eine Drossel 71 angeordnet werden. Die Querschnitte dieser Drosseln, die z.B. auch durch entsprechend schwach dimensionierte Verbindungsleitungen ersetzt werden können, werden dabei auf die zur Verfügung stehenden Volumina der Druckräume 48 und 49 sowie auf die Ausgangsdrücke abgestimmt.

In Fig. 3 ist eine andere Ausgestaltung der Schaltvorrichtung 58 wiedergegeben. Hierbei ist in der Druckleitung 6O₅ die in die Verbindungsleitung 57 einmündet, ein Schaltventil 73 angeordnet und in der Verbindungsleitung 57 zwischen Einmündung der Druckleitung 60 und dem Schwimmerkammeraustritt 14 ein Ventil 74 angeordnet. Beide Ventile sind durch Elektromagnete 75» 76 betätigbar, die über Leitungen 77 und 78 mit der Regeleinrichtung 64 verbunden sind. Durch die Regeleinrichtung 64 können die Ventile im Gegentakt angesteuert werden mit einem sich entsprechend der Steuergröße des jeweils verwendeten Betriebsparameters ändernden Öffnungsverhältnis pro Zeiteinheit, was man auch als Tastverhältnis bzw. relative Einschaltdauer bezeichnen kann.

Figur 4 zeigt eine Alternative zum Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung nach Figur 2. Hierbei ist in der Abzweigung der Druckleitung 60 von der Verbindungsleitung 57 ein elektromagnetisches Umschaltventil 80 vorgesehen, das in entsprechender Weise von einer Regeleinrichtung 64 getaktet mit sich änderndem Tastverhältnis angesteuert wird.

In Figur 5 wird eine Schaltvorrichtung gezeigt, bei der lediglich ein Ventil 8l in der Druckleitung 60 angeordnet ist. Dieses Ventil ist gleichfalls durch einen Elektromagneten 82 von einer Regeleinrichtung 64 betätigbar. In der Verbindungsleitung 57 zwischen Einmündung der Druckleitung 60 und dem Schwimmerkammer aus laß 14 ist ferner eine Drossel 84 angeordnet, gegen die das Ventil 8l arbeitet und die entsprechend diesen besonderen Verhältnissen dimensioniert ist. Das Ventil 8l kann sowohl getaktet als auch analog von einer entsprechend ausgelegten Regeleinrichtung betätigt werden.

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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so daß bezüglich der Beschreibung auf dieses verwiesen werden kann. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind hier jedoch die Drosselvorrichtungen 37' und 38' nicht bei der Haupt und Leerlaufkraftstoffdüse angeordnet sondern bei der Luftkorrekturdüse 20 und der Leerlaufluftdüse 25 angeordnet. Die hier gleichermaßen ausgebildeten Drosselvorrichtungen sind' ebenfalls koaxial zur Düsenbohrungsachse angeordnet und bestehen aus jeweils einem Nadelventil 39 mit einem Teller 43, der einerseits von der Druckfeder 52 belastet ist und andererseits von dem über die Schaltvorrichtung 58, die Verbindungsleitung 57 und die Leitung 56 den Druckräumen 48 und 49 zugeführten hydraulischen Druck ausgesetzt ist. Die Arbeitsräume 50 und 51 sind über eine Leitung 53' und eine Leitung 54' mit der Schwimmerkammer verbunden.

Ähnlich wie durch die Veränderung der Kraftstoffzumessdusen eines Vergasers kann auch durch die Veränderung des Querschnitts der Leerlaufluftdüse oder der Luftkorrekturdüse 20 die zugemessene Kraftstoffmenge bei gleichen Betriebsbedingungen (Drehzahl und Drosselklappenstellung) verändert werden. Der Eingriff erfolgt in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Durch entsprechende Ansteuerung der Schaltvorrichtung 58 von einer Regeleinrichtung wird in den Druckräumen 49 und 48 ein dem jeweiligen Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine entsprechender Druck eingesteuert. Diesem Druck entspricht eine bestimmte Verstellung der Ventilnadel 39 bzw. ein bestimmter Querschnitt der jeweiligen Düsen. Natürlich kann je nach Größe der zugehörigen Brennkraftmaschine und nach besonderen Erfordernissen der Regeleingriff auch nur bei einer der Düsen, bei der Leerlaufluftdüse oder bei der Luftkorrekturdüse erfolgen. Gleiches ist auch zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zu sagen, bei dem auch eine Beeinflussung des'Düsenquerschnitts entweder der Hauptkraftstoffdüse oder der Leerlaufkraftstoffdüse allein erfolgen kann. Auch dort ist

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es z.B. bei Brennkraftmaschinen mit kleiner Leistung sinnvoll, lediglich den Eingriff bei der Hauptkraftstoffdüse vorzunehmen. Für relativ große Motoren kann der Eingriff in den Leerlaufdüsenquerschnitt wichtig sein, besonders wenn ein unabhängiger Leerlauf vorliegt, d.h. daß der Kraftstoff für das Leerlaufsystem direkt aus der Schwimmerkammer oder zwischen Schwimmerkammer und Hauptdüse, nicht aber hinter der Hauptdüse entnommen wird.

Statt der gezeigten Ausführung des Stellorgans der Drosselnadel in Form eines Tellers, der mit einer Ringdichtung versehen ist, können natürlich auch andere Ausführungen wie z.B. Kolben, Rollmembranen oder einfache Membranen als Stellmittel zur Anwendung kommen.

In Fig. 7 wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der ein Bypaßquerschnitt zur Hauptkraftstoffdüse geregelt wird. Wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen handelt es sich hier um einen Vergaser konventioneller Bauart mit einem in einem Saugrohr 101 angeordneten Venturi 103.und einer stromabwärts davon gelegenen willkürlich betätigbaren Drosselklappe 102. Die Kraftstoffversorgung des Vergasers erfolgt ebenfalls mittels einer Kraftstoffversorgungspumpe 107, die über eine Saugleitung 106 Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 105 ansaugt und über eine Förderleitung 108 in eine Schwimmerkammer 110 fördert. Im Bypaß zur Kraftstof fversor'gungspumpe liegt ein Druckbegrenzungsventil 169j das bei überschreiten eines bestimmten Druckes die Verbindung zwischen Förderleitung 108 und Saugleitung 106 herstellt.

Der Eintritt der Förderleitung 108 in die Schwimmerkammer 110 wird durch eine Ventilnadel 112 eines den Kraftstoffspiegel in der Schwimmerkammer bestimmenden Schwimmers 111 kontrolliert. Vom Boden der Schwimmerkammer z-weigt eine Kraftstoffleitung II6 ab zu einem Steigrohr II8. Das Steigrohr 118 mündet über eine Luftkorrekturdüse 120 in das Saugrohr 101 stromaufwärts des Venturis 103. Im Steigrohr II8 ist ein Mischrohr 121 angeordnet, das bei auf-

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tretendem Unterdruck im Venturi IO3 Kraftstoff vermischt mit Luft einem Kraftstoffaustrittsrohr 122 im engsten Querschnitt des Venturis IO3 zuführt. In der Kraftstoffleitung 112 ist ferner die Hauptkraftstoffdüse 135 angeordnet, die den jeweiligen Kraftstoffstrom bei den verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bestimmt.

Insoweit entspricht auch dieser beschriebene Vergaser einem konventionellen Vergaser, wie er auch bei den Ausführungsbeispxelen nach Fig. 1 und 6 beschrieben wurde. Zur Vereinfachung wurde hierbei ferner das nicht weiter interessierende Leerlaufsystem in der Zeichnung weggelassen. Abweichend von der konventionellen Vergasorkonstruktion zweigt hier in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine weitere Kraftstoffleitung 86 ab, die in ein, in den Venturi ragendes Austrittsrohr 87 übergeht. Das Austrittsrohr liegt unmittelbar stromabwärts des Austrittsrohres 122 und geringfügig unterhalb des durch den Schwimmer 111 bestimmten Kraftstoffspiegeis. In der stromaufwärts der Hauptkraftstoffdüse 135 von der Kraftstoffleitung 116 abzweigenden Kraftstoffleitung 86 ist eine zusätzliche Bypaßkraftstoffdüse 88 angeordnet. Der Querschnitt dieser Düse wird durch eine Ventilnadel 139 kontrolliert, die als Stellglied einen Teller 143 an ihrem rückwärtigen Ende bestitzt. In ähnlicher Ausgestaltung wie bei den Drosselvorrichtungen 37 und 38 ist bei dieser Drosselvor-' richtung 90 die Ventilnadel 139 koaxial zur Bohrung der Bypaßkraftstoffdüse 88 angeordnet. Der Teller 143 besitzt an seinem Umfang eine Ringdichtung 144, die dicht in einem zylindrischen Raum gleitet, so daß dieser in einen Druckraum 148 und einen Arbeitsraum 15Ο getrennt wird. Die Ventilnadel 139 wird ferner in einer Bohrung l4l dicht geführt.

Der Druckraum 148 auf der der Ventilnadelspitze zugewandten Seite des Tellers 143 ist über eine Leitung 157 mit dem Auslaß 114 der Schwimmerkammer verbunden. Im gegenüberliegenden Arbeitsraum 150 ist eine Druckfeder 152 angeordnet, die bestrebt ist, den Teller 143 zusammen mit der Ventilnadel im Sinne einer

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Verringerung der Düsenquerschnittsfläche zu bewegen. Der Arbeitsraum ist ferner über die Leitung 153 mit dem Auslaß 114 der Schwimmerkammer verbunden, so daß, solange die Verbindungsleituhg 157 nicht unterbrochen ist, sich die auf den Teller 143 wirkenden hydraulischen Kräfte ausgleichen und die Ventilnadel 139 unter den Einfluß der Druckfeder 152 in einer die Düsenbohrung schließenden Stellung gehalten wird. Bei fehlendem Druck kann also über das Kraftstoffaustrittsrohr 87, das unterhalb des Kraftstoffniveaus liegt, kein Kraftstoff austreten.

Wie auch bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist in der Verbindungsleitung 157 eine Schaltvorrichtung 58 angeordnet, die entsprechend den Ausführungen nach Fig. 2 bis 5 ausgestaltet sein kann. Auch hier zweigt von der Förderleitung 108 eine Druckleitung 160 zur Verbindungsleitung 157 ab. Wechselweise kann nun über die Schaltvorrichtung 58 dem Druckraum 148 entweder der Druck der Schwimmerkammer- oder der Förderdruck der KraftstoffVersorgungspumpe zugeführt werden und je nach dem Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine ein Mischdruck eingestellt werden, der zwischen diesen genannten maximalen Drücken liegt. Zur Verbesserung des Integrationsverhaltens wird auch hier eine Drossel 17O in die Druckleitung I60 und eine Drossel 171 in die Verbindungs leitung 157 zwischen Schwimmerkammer und Schaltvorrichtung 58 eingesetzt.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist im wesentlichen ähnlich wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen. Zu der über das Kraftstoffaustrittsrohr 122 luftdurchsatzabhängig eingebrachten Kraftstoffmenge wird zusätzlich Kraftstoff über das Austrittsrohr 87 in gleicher Weise durchsatzabhängig eingebracht, doch kann diese Kraftstoffmenge durch Veränderung des Bypaßkraftstoffdüsenquerschnitts entsprechend dem Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine variiert werden. Dadurch daß der Austritt des Austrittsrohres 87 unterhalb des Kraftstoffspiegels der Schwimmerkammer liegt, ist gewährleistet, daß die Wirksamkeit des Regeleingriffs über die Veränderung des Düsenquerschnitts der Bypaß-

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kraftstoffdüse 88 über den gesamten Durchsatzbereich wirksam ist. Bei Stillstand der Brennkraftmaschine bzw. bei Ausfall der Regeleinrichtung wird die Bypaßkraftstoffdüse 88 durch die Ventilnadel 139 unter Einwirkung der Druckfeder 152 verschlossen. Dies kann natürlich auch in bestimmten extremen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine auftreten.

In Fig. 8 ist eine weitere Möglichkeit der Steuerung eines Querschnitts wiedergegeben durch dessen Änderung die Kraftstoffsufuhr multiplikativ beeinflußbar ist. Unter Weglassung der hier nicht weiter interessierenden Vergaserteile wird im Saugrohr 201 stromaufwärts des Venturis 203 des Vergasers eine Vordrosselklappe 92 angeordnet, die um eine Welle 93 durch Betätigung eines mit dieser Welle verbundenen Hebels S^ schwenkbar ist. An dem Hebel $k ist eine Kolbenstange 95 eines in' einem hydraulischen Zylinder 96 verstellbaren Kolbens 97 angelenkt. Durch den Kolben 97 wird der hydraulische Zylinder in einen Arbeitsraum 98 und einen Druckraum SS getrennt, der wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen über eine Leitung 257 über die Schaltvorrichtung 58 mit der Schwimmerkammer verbindbar ist. Der Kolben 97 wird durch eine Feder 100 im Arbeitsraum 98 so belastet, daß bei fehlendem hydraulischem Druck im Druckraum 99 die Vordrosselklappe 92 in Öffnungsrichtung bewegt wird. Der Arbeitsraum 98 ist ferner wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 6 und 7 über eine Leitung 253 mit der Schwimmerkammer verbunden. Die Vorrichtung funktioniert in gleicher Weise wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen. Entsprechend der Ansteuerung der Schaltvorrichtung 58 durch die Regelvorrichtung wird in dem Druckraum 99 ein Mischdruck zwischen dem Förderdruck der Kraftstoffversorgungspumpe und dem Schwimmerkammerdruck eingestellt. Entsprechend diesem Mischdruck wird der Kolben entgegen der Kraft der Feder 100 verschoben und das Saugrohr durch die Vordrosselklappe mehr oder weniger* verschlossen. Durch die hierdurch auftretende Erhöhung des Unterdrucks ergibt sich eine Vergrößerung der Kraftstoffzufuhr im Venturi 2O3. Auch dieser Eingriff ist multiplikativ und läßt sich mit einfachen Mitteln verwirklichen.

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Claims

Ansprüche

ι' 1. Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches durch Veränderung der die Kraftstoffzumessung beeinflussenden Querschnitte eines Vergasers mit festem Lufttrichter (Venturi) in Abhängigkeit von das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Parametern,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte (20, 25, 34, 35 > 88, 201) durch eine kraftstoffbetätigte Drosselvorrichtung (37, 38, 37's 38', 90, 92) veränderbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Schwimmerkammer im Vergaser, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung ein einen Druckraum (48, 49, 48', 49', 148, 99) abschließendes und einer
rückstellenden Kraft ausgesetztes verstellbares Stellelement

(43j l43j 97) besitzt und der Druckraum über eine Verbindungsleitung (57j 157j 257) dem am Schwimmerkammerauslaß (14) des
Vergasers herrschenden Kraftstoffdruck ausgesetzt ist, der durch eine in Abhängigkeit von Betriebsparametern betätigbare Schaltvorrichtung (58) ganz oder teilweise durch einen anderen Kraftstoffdruck von vorzugsweise höherem Druckniveau ersetzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
anderer Kraftstoffdruck der Druck in der Förderleitung (8, 108) einer Kraftstoffversorgungspumpe (7_} 107) dient.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet_s daß in der Förderleitung ein Druckbegrenzungsventil (69, 169) sitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder H, dadurch gekennzeichnet, daß von der Förderleitung zur Verbindungsleitung eine Druckleitung (60, l60) führt und der Querschnitt der Verbindungsleitung im Bereich zwischen Einmündung der Druckleitung und dem Schwimmerkammerauslaß und/oder der Querschnitt der Druckleitung durch die Schaltvorrichtung (58) änderbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ₃ daß als Drosselvorrichtung eine den Querschnitt der Haupt- (35) und/oder Leerlaufkraftstoffdüse (34) kontrollierende federbelastete Ventilnadel (39) dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselvorrichtung eine den Querschnitt einer Bypaßkraftstoffdüse (88) zur Hauptkraftstoffdüse (135) kontrollierende federbelastete Ventilnadel (139) dient.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von der Bypasskraftstoffdüse (88) ein Kraftstoffaustrittsrohr (87) in den Venturi (103) unmittelbar stromabwärts des von der Hauptkraftstoff düse (135) kontrollierten Kraftstoffaustrittsrohres (122) und unterhalb des Kraftstoffspiegels der Schwimmerkammer (110) führt.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselvorrichtung eine den Querschnitt der Leerlaufluft- (25) und/oder Leerlaufluftkorrekturdüse (20) kontrollierende, federbelastete Ventilnadel (39) dient.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselvorrichtung eine federbelastete Vordrosselklappe (92) im Saugrohr (201) stromaufwärts des Venturis (203) des Vergasers dient.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als rückstellende Kraft eine Druckfeder (152) dient, die am Stellelement (l43) der Drosselvorrichtung (90) in Schließrichtung der Ventilnadel (139) angreift.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (58) aus elektrisch betätigbaren Schaltventilen besteht, die von einer Regeleinrichtung (64) mit einem Tastverhältnis (relative Einsehaltdauer) entsprechend der Regelgröße eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine getaktet zwischen Auf und Zu betätigbar sind.

13· Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus elektromagnetisch betätigbaren Ventilen besteht, deren Querschnitt kontinuierlich von einer Regeleinrichtung (64) entsprechend der Regelgröße eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine verstellbar ist. 709823/0020

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lh. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus zwei Schaltventilen (73 _s 7*0 besteht, die in der Druckleitung (60, 160) und der Verbindungsleitung (57, 157) zwischen Einmündung der Druckleitung und der Schwimmerkammer angeordnet sind und von der Regeleinrichtung im Gegentakt betätigbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus einem Umschaltventil (80) in der Einmündung der Druckleitung in die Verbindungsleitung besteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus einem Dreiwegeventil (62) in der Einmündung der Druckleitung in die Verbindungsleitung besteht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus einem Ventil (8l) in der Druckleitung besteht und daß in der Verbindungsleitung zwischen Schwimmerkammer und Einmündung der Druckleitung eine Drossel (84) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung (60, 160) und in der Verbindungsleitung (57, 157) zwischen Schaltvorrichtung (58) und Sehwimmerkammer Drosseln (70, 71j 170, 171) angeordnet sind.

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19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsparameter das Signal einer Abgasmeßsonde (6?) dient.

20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsparameter die Laufruhe der Brennkraftmaschine dient.

21. Vorx'ichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche l bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsparameter das Signal einer Ionenstromsonde dient.

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