DE2643113A1 - Einrichtung zum steuern des luft- kraftstoffverhaeltnisses in einem mit einem vergaser ausgestatteten verbrennungsmotor zugefuehrten gemisch - Google Patents
Einrichtung zum steuern des luft- kraftstoffverhaeltnisses in einem mit einem vergaser ausgestatteten verbrennungsmotor zugefuehrten gemischInfo
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Description
26A3113
Einrichtung zum Steuern des Luft-Kraftstoffverhältnisses im einem mit einem Vergaser
ausgestatteten Verbrennungsmotor zugeführten Gemisch
Wenn einem Verbrennungsmotor ein Luft-Kraftstoffgemisch im erforderlichen Luft-Kraftstoffverhältnis zugeführt werden soll,
dann ist es erforderlich, die angesaugte Luft und den Kraftstoff in ihren gegenseitigen Mengen ständig und genau zu regeln. Ein
gewöhnlicher Vergaser zur Herstellung eines solchen Luft-Kraftstoff gemischs weist im allgemeinen eine Venturi-Düse auf,
welche einen Unterdruck erzeugt, von welchem flüssiger Kraftstoff in die Ansaugleitung des Motors angesaugt wird. Die
Menge des angesaugten Kraftstoffs wird dabei vom vorgenannten Venturi-Unterdruck bestimmt. Solche Vergaser weisen jedoch
den Nachteil auf, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis auch von
Umgebungsbedingungen beeinflußt wird, wie beispielsweise Temperatur und Druck, was sich nachteilig auf die Betriebseigenschaften
des Motors auswirkt.
Um diese Nachteile zu beseitigen, ist bereits ein Steuerungssystem
für das Luft-Kraftstoffverhältnis vorgeschlagen worden, das einen Sauerstoffsensor enthält, welcher zur Messung der
in den Abgasen vorhandenen Sauerstoffkonzentration bestimmt ist und ein elektromagnetisch betätigbares Ventil steuert,
das in einer Luft und Kraftstoff mischenden Leitung oder einer Nebenluftleitung angeordnet ist. Die Menge des Kraftstoffs,
der vom Venturi-Unterdruck angesaugt wird, wird somit zusätzlich von diesem elektromagnetisch betätigbaren Ventil gesteuert.
Dieses System weist jedoch den Nachteil auf, daß, wenn eine große Luftmenge pro Zeiteinheit vom Motor angesaugt
wird oder sich diese Luftmenge plötzlich ändert, es schwierig
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ist, schnell genug die entsprechende Menge Nebenluft bereitzustellen,
die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoffverhältnis im Gemisch auf den Soll-Wert einzustellen. Dieses Verhältnis
zeigt also mitunter starke Abweichungen vom Soll-Wert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte
Einrichtung zum Steuern des Luft-Kraftstoffverhältnisses im einem mit einem Vergaser ausgestatteten Verbrennungsmotor
zugeführten Gemisch anzugeben, das in der Lage ist, das Luft-Kraftstoffverhältnis
des Gemischs auch bei sich ändernden angesaugten Luftmengen stets richtig einzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden.
In der Zeichnung ist ein Vergaser mit einer variablen Venturi-Düse
mit dem Bezugszeichen 10 dargestellt. Dieser Vergaser 10 ist in einer Ansaugleitung 12 angeordnet und enthält eine
Schwimmerkammer 14, eine Mischkammer 16, die mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, eine Unterdruckkammer 18, die mit
der Ansaugleitung 12 in Verbindung steht, und einen Kolben 20. . Ein solcher Vergaser ist als sogenannter SU-Vergaser bekannt.
Wenn eine hier nicht dargestellte Drosselklappe geöffnet wird, dann steigt der Unterdruck in der Venturi-Düse 13 des Vergasers
an, wodurch auch der Unterdruck in der Kammer 18 zunimmt. Da der Druck in der Mischkammer 16 stets dem atmosphärischen
Außendruck entspricht, bewegt sich der Kolben 20 gegen die Kraft einer Feder 22 nach oben und vergrößert dadurch den
freien Querschnitt einer KraftstoffZuführungsöffnung, in welcher
eine Düsennadel 24 angeordnet ist, die am Kolben 19 befestigt
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ist und zu ihrem freien Ende hin spitz zuläuft. Der Füllstand des Kraftstoffs in der Schwimmerkammer 14 wird von einem
Schwimmer 26 stets konstant gehalten. Ein Vergaser 10 dieses Typs kann automatisch die Strömungsgeschwindigkeit des
Luft-Kraftstoffgemischs, das durch die Venturi-Düse 13 strömt,
konstant halten, weil sich der freie Querschnitt der Venturi-Düse in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmenge automatisch
ändert.
Die von einem Luftfilter 28 gereinigte Luft wird mit dem Kraftstoff
vom Vergaser 10 durchmischt und in die Brennkammern des Motors geleitet.
Eine Einrichtung zum Messen der Sauerstoffkonzentration im Abgas, nämlich ein Sauerstoffsensor 34, ist in der Abgasleitung
32 des Motors angeordnet. Das Ausgangssignal dieses Sensors 34 wird einem Rechner 36 zugeführt, welcher ein
elektromagnetisch betätigbares Ventil 40 steuert, das in einer Nebenluftleitung 38 angeordnet ist. Die Nebenluftleitung
38 mündet am einen Ende in die Mischkammer 16 am Vergaser 10 und ist am anderen Ende an ein zweites Ventil
41 angeschlossen, das beispielsweise ein Membranventil ist. Das Ventil 41 enthält eine Luftkammer, die in zwei Teilkammern
42 und 44 unterteilt ist. Die eine Teilkammer 42 steht über eine Öffnung 52 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung,
während an die andere Teilkammer 44 die Nebenluftleitung 38 angeschlossen ist. Die beiden Teilkammern sind voneinander
durch einen Ventilsitz mit einer darin ausgebildeten öffnung 58 getrennt. Die Teilkammer 44 ist an ihrer einen Seite von
einer Membran 48 abgeschlossen, die ihrerseits eine Druckkammer 46 abschliesst, in die das eine Ende einer Verbindungsleitung
54 mündet, deren anderes Ende nahe dem Luftfilter 28 in die Ansaugleitung 12 des Motors mündet. An der Membran 48 ist
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mittels eines Stabes ein Ventilkörper 50 befestigt, der in der öffnung 58 des Ventilsitzes angeordnet ist und in seinßn unterschiedlichen
Stellungen den freien Öffnungsquerschnitt der öffnung 58 unterschiedlich weit öffnet. Eine Schraubenfeder
drückt gegen die Membran 48 in Richtung auf eine Verkleinerung der Druckkammer 46.
Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Steuerungseinrichtung soll nachfolgend näher erläutert werden. Der dynamische Luftdruck,
der im wesentlichen proportional der pro Zeiteinheit angesaugten Luftmenge ist, wird über die Verbindungsleitung
der Druckkammer 46 des Ventils 41 vermittelt. Wenn der dynamische Druck ansteigt, dann bewegt sich die Membran 48 gegen die Kraft
der Druckfeder 56 nach unten. Sollte der dynamische Druck ungenügend sein, um die Membran 48 gegen die Feder 56 zu bewegen,
dann kann ein hier nicht gezeigter geeigneter Druckverstärker Verwendung finden. Der Ventilkörper 50 bewegt sich ebenfalls
nach unten und vergrössert aufgrund seiner konischen Gestalt den freien Öffnungsquerschnitt der Ventilöffnung 58 zwischen
den beiden Teilkammern 44 und 42. Wird dagegen die angesaugte Luftmenge kleiner, dann nimmt der dynamische Druck in der
Druckkammer 46 ab, der Ventilkörper 50 bewegt sich unter der Kraft der Druckfeder 56 nach oben, wodurch der freie Querschnitt
der öffnung 58 kleiner wird.
Auf diese Weise kann die Menge der Nebenluft in Abhängigkeit von der pro Zeiteinheit vom Motor angesaugten Luftmenge verändert
werden, so daß hierdurch eine geeignete Nachstellung des Luft-Kraftstoffverhältnisses im angesaugten Gemisch erzielt
wird.
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Kö/Hi
Claims (3)
- PATENTANWÄLTED-S MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 4Θ D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEEBERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNERMÜNCHEN: DIPL.-INQ. HANS-HEINRICH WEY DIPL.-ING. EKKEHARD KÖRNER28 461/2TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA, Aichi-ken / JapanAnsprüche(\ J Einrichtung zum Steuern des Lu£t-Kra£tsto£fverhältnisses im einem mit einem Vergaser ausgestatteten Verbrennungsmotor zugeführten Gemisch, gekennzeichnet durch einen in der Motorabgasleitung (32) angeordneten Sensor (34) zum Ermitteln der Sauerstoffkonzentration im Abgas, ein elektromagnetisch betätigbares Ventil (40), das in einer Nebeniuftleitung (38) des Vergasers angeordnet ist, welches in Abhängigkeit des Sensorausgangssignals geöffnet oder geschlossen wird, sowie ein zweites Ventil (41) mit einem Luftdurchlass (58) in der Nebenluftleitung (38), das die Menge der durch die Nebenluftleitung (38) strömenden Luft in Abhängigkeit von der vom Motor angesaugten Luftmenge regelt.-2-809811/0561MÜNCHEN: TELEFON (O89) 22 5585 BERLIN: TELEFON (O3O) 8 312O88KABEL: PROPINDUS · TELEX O5 24244 KABEL: PROPINDUS · TELEX O1 84O57ORIGINAL INSPECTED_ 2 —
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (41) eine Membran (48) enthält, welche vom in der Ansaugleitung (12) des Motors herrschenden dynamischen Druck betätigt ist.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (41) eine von der Membran (48) abgeschlossene Druckkammer (46) aufweist, deren Innenraum in der Nähe des Luftfilters (28) mit der Ansaugleitung (12) verbunden ist, daß auf der anderen Seite der Membran (48) eine Luftkammer ausgebildet ist, die durch einen Ventilsitz in zwei Teilkammern (42, 44) unterteilt ist, von welchen die eine Teilkammer (42) mit der Umgebungsluft in Verbindung steht und in die andere Teilkammer (44) die Nebenluftleitung (38) mündet, und daß an der Membran ein Ventilkolben (50) befestigt ist, mit dessen Hilfe der freie Querschnitt der im Ventilsitz vorhandenen öffnung (58) veränderbar ist.-3-809811/0561
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