DE2821874A1 - Brennstoffversorgungsanlage fuer gemischverdichtende, fremdgezuendete brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher brennstoffzugabe ins saugrohr - Google Patents

Brennstoffversorgungsanlage fuer gemischverdichtende, fremdgezuendete brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher brennstoffzugabe ins saugrohr

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DE2821874A1 DE19782821874 DE2821874A DE2821874A1 DE 2821874 A1 DE2821874 A1 DE 2821874A1 DE 19782821874 DE19782821874 DE 19782821874 DE 2821874 A DE2821874 A DE 2821874A DE 2821874 A1 DE2821874 A1 DE 2821874A1
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Description

BrennstoffVersorgungsanlage' für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Brennstoffzugabe ins Saugrohr
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffversorgungsanlage mit einem Brennstoffzumeßventil für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Brennstoffzugabe ins Saugrohr, das einen Lufttrichter aufweist, der mit einem koaxial geführten und axial beweglichen Drosselkörper zusammenwirkt, der über den in einer atmosphärisch belüftbaren Arbeitskammer wirkenden Saugrohrunterdruck entgegen einer Rückstellkraft verstellbar ist.
Eine derartige Einrichtung ist aus der CH-PS 255 804 bekannt. Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß das mechanisch vom Fahrpedal in seiner Durchflußmenge betätigte Brennstoffzumeßventil über ein Gestänge den Öffnungsgrad eines Ventils zur Belüftung der Arbeitskammer durch mechanische Kopplung bestimmt. Hiermit ergibt sich für die Gemischbildung eine nicht dem Luftdurchsatz entsprechende Brennstoffmengen-Zuordnung, wodurch sich in allen Lastzuständen außer dem Leerlauf eine nicht dem Motorbelastungszustand entsprechende Gemischzusammensetzung ergibt, da keine unmittelbare Zuordnung zwischen Luftmenge und Brennstoffmenge besteht und die Brennstoffmenge allein von der Stellung des Fahrpedals abhängig ist.
Die Erfindung geht aus von einer Brennstoffeinspritzanlage, insbesondere nach Anspruch 3 der Patentanmeldung P 27 17 230. 1-13, bei der die Brennstoffzumessung in Abhängigkeit von der Stellung des Drosselkörpers in bekannter Weise bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen
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änderbaren Druckdifferenz am Querschnitt eines Brennstoffzumeßventils erfolgt und die Druckdifferenz an einem Differenzdruckventil änderbar ist.
Hiermit ist eine BrennstoffVersorgungsanlage geschaffen, bei der die Brennstoffzugabe in Abhängigkeit vom Luftdurchsatz und der Saugrohrdruckdifferenz erfolgt, wobei der Drosselkörper das Brennstoffzumeßventil steuert, so daß eine definierte Gemischzusammensetzung gegeben ist.
Bei der älteren, jedoch nicht zum Stand der Technik gehörenden Brennstoffeinspritzanlage erfolgt die Änderung der Druckdifferenz des Brennstoffs über den Zumeßquerschnitt derart, daß stromab des Zumeßquerschnitts ein Differenzdruckventil angeordnet ist, dessen Membran einerseits von dem zugemessenen, unter dem Druck des Systems stehenden Brennstoffs und andererseits von einem änderbaren Steuerdruck beaufschlagt ist. Der Steuerdruck erfordert ein zusätzliches hydraulisches System.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bauaufwand zu verringern und das hydraulische System zu vereinfachen.
Diese Aufgahe wird bei einer Brennstoffversorgungsanlage angegebener Art dadurch gelöst, daß die Brennstoff zumessung in Abhängigkeit von der Stellung des Drosselkörpers in bekannter Weise bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbarer Druckdifferenz- am Querschnitt eines Brennstoffzumeßventils erfolgt und die Druckdifferenz an einem Differenzdruckventil änderbar ist, wobei
a) das Differenzdruckventil eine Trennmembran aufweist,
b) eine erste Membrankammer stromab des Brennstoffzumeßventils angeordnet ist,
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c) einen von einer Ventilnadel im Querschnitt sich regelnden Auslaß aufweist, der den einzuspritzenden Brennstoff dem Einspritzventil zuführt,
d) eine zweite Membrankammer vom Brennstoffsystemdruck stromauf des Brennstoffzumeßventils beaufschlagt ist,
e) an der Membran eine vom Saugrohrdruck gesteuerte Kraft mittels eines über einen Hebel mit der Membran verbundenen Stößels einer Unterdruckdose angreift,
f) der wirksame Hebelarm in Abhängigkeit von der Motorbetriebstemperatur änderbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und eine weitere Lösung ,. sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:
Es zeigen
Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispier Fig. 2 : ein zweites Ausführungsbeispiel und
Fig. 3 : ein drittes Ausführungsbeispiel der Brennstoffversorgungsanlage
Die Figur 1 zeigt eine Brennstoffversorgungsanlage, bei der der Brennstoff aus einem nicht dargestellten Tank mittels einer Brennstoffpumpe unter einem konstanten Systemdruck über einen Anschluß 1 zu einem aus Nadel 2 und Düse 3 bestehenden Brennstoffzumeßventil 4 eines Gemischbildungsteils gelangt. Das Gemischbildungsteil 5
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besteht im wesentlichen aus einem Grundkörper 6, einem zu diesem koaxial angeordnetem und mit diesem zusammenwirkenden Drosselkörper 7, der über eine Membrandose 8 axial gegen die Kraft einer Feder 9 verstellbar ist. Die Membrandose 8 weist eine Kammer 10 auf. Diese steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Arbeitskammer 11 der Membrandose 8 steht über eine Leitung 12 und eine feste Drossel 13 mit dem Saugrohr in Verbindung. Der Brennstoffaustritt 14 befindet sich in einem durch einen Steg 15 im Lufttrichter des Grundkörpers 6 gehaltenen Aufnahme— körper 16.
In der Figur 1 ist ein vom Fahrpedal zu betätigendes Gestänge 17 gezeigt, mit dem ein Plattenventil 18, das seinerseits mit der Leitung 12 in Verbindung steht und in seiner relativen Stellung zum Drosselkörper 7 willkürlich verstellbar ist. Das Brennstoffzumeßventil 4 wird in seinem Querschnitt über eine Nadel 2 betätigt, die von dem Drosselkörper 7 in ihrem Hub verstellt wird.
Die Funktionsweise der Anlage ist folgende:
Der Saugrohrunterdruck gelangt über die in der Leitung und die Drossel 13 in die Arbeitskammer 11 und wirkt, auf die Membran 20. Der Drosselkörper 7 führt gegen die Kraft der Feder 9 einen dem Saugrohrunterdruck entsprechenden Hub aus. Dieser Hub bestimmt den kreisringförmigen Luftspalt 21 zwischen Aufnahmekörper 16 und Drosselkörper 7 und bei höherer Teillast und Vollast einen weiteren Luftspalt zwischen Drosselkörper 7 und Grundkörper 6 und gleichzeitig die Brennstoffmenge, die über das vom Drosselkörper 7 gesteuerte Brennstoffzumeßventil 4 zum zentrisch zum Drosselkörper 7 angeordneten Brennstoffaustritt 14 gelangt. Dieser weist ein Ventil auf, das vom Brennstoff beaufschlagt ist und gegen die Kraft einer Feder 22 vom Brennstoff geöffnet wird, sobald deren Schließkraft überwunden ist.
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Um einen vorbestimmten Lastzustand einzuhalten, ist eine Begrenzung der Gemischmenge erforderlich. Dies erfolgt dadurch, daß der Hub des Drosselkörpers 7 in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung über das Gestänge 17 begrenzt wird. Dies wird erreicht, indem der Schaltpunkt des Ventils 18, das ein Belüftungsventil ist, willkürlich mittels der relativen räumlichen Zuordnung von Auslöser 23 zum Ventil 18 änderbar ist. Wenn der Auslöser 23 eine willkürlich vorbestimmte Stellung zum Drosselkörper 7 eingenommen hat, wird dieser entsprechend dem Saugrohrunterdruck solange einen Hub ausführen, bis der Auslöser 23 das Ventil 18 öffnet. Hierdurch wird über die Leitung 12 die Arbeitskammer 11 belüftet und der Drosselkörper 7 bleibt leicht pulsierend in seiner Stellung. Durch die feste Drossel 13 wird erreicht, daß die Belüftung wirksam ist, da eine größere Luftmenge zuströmt als durch die Drossel 13 abgesaugt wird. Ferner wirkt die Drossel 13 dämpfend, ebenso wie der an sich bekannte '^ldämnfer ?4. Zur Verringerung der Motorleistung wird das Fahrpedal zurückoenommen, wodurch der Drossel körner 7 durch die Feder 9, das Eiqengewicht und über das Gestänge 17 mittels der Druckfeder 25 mechanisch in Strömungsrichtung bewegt wird. Gleichzeitig wird auch der Raum 11 wegen des geöffneten Ventils 18 belüftet und der Saugrohrunterdruck zieht den Drossel körner 7 in die dem Luftdurchsatz entsprechende Stellung. Die Hubbegrenzung findet Anwendung für den Tei11lastbereich der Brennkraftmaschine. Im Vollastboreich ist der Auslöser 23 soweit angehoben, daß kein Kontakt mehr mit dem Ventil 18 erfolgen kann. In diesem Lastbereich liegt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Unterschallbereich und der Drossel körner 7 arbeitet als Luftmennenmesser, stellt sich also entsprechend der durchströmenden Luftmenge in seinem Hub ein.
Im Luftspalt 21 stellen sich bei Vollast und Teillast unterschiedliche Differenzdruckzustände der Luft ein. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Luftmengendurchsätze bei gleichem Hub des Drosselkörpers 7 und gleichem
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Querschnitt des Brennstoffzumeßventils 4. Dies führt zu Mischungsverhältnissen, die nicht dem Motorbedarf entsprechen. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, daß-der Saugrohrunterdruck über ein Differenzdruckventil 26 die abgegebene Brennstoffmenge beeinflußt.
Stromab des Brennstoffzumeßventils 4 ist eine erste Membrankammer 27 eines Differenzdruckventils 26 angeordnet, die über eine Ventilnadel 28 einen im Querschnitt sich einregelnden Auslaß 29 aufweist. Der Auslaß ist über eine Leitung 30 und einen Filter 31 mit dem Brennstoffaustritt 14 des Einspritzventils verbunden. Eine zweite Membrankammer 32 ist fiber eine Leitung 33 mit Brennstoff Leaufschlant, der unter dem Druck des Brennstoffsystems steht. Zentrisch mit der Membran 34 des Differenzdruckventils 26 ist ein als R'ihre 35 ausgebildeter Hebel beweglich verbunden, der in der brennstoffgefüllten zweiten Mem— brankammer 32 angeordnet ist. Diese R'ihre 3T> ist andererseits mit einem Sfißel 36 einer Unterdruckdose 37 beweglich verbunden, wobei der Stößel 36 die Kammer 32 durch- ' dringt und fest mit zwei gegenüberliegenden Membranen 38 gleicher Gr"ße verbunden ist. Da die Membranen 38 gfegensinnig vom gleichen Brennstoffdruck beaufschlagt sind, ist damit ein Ausgleich der Kräfte gegeben, so-daß der
36 weitgehend störungsfrei betätigt werden kann. Der Drehpunkt des als R"hre 35 ausgebildeten Hebels wird durch das kalottenf'irmige Ende 39 einer Übertragungsstanqe 40 gebildet. Der Drehpunkt 39 ist in der R"ihre 35 verschiebbar. Damit ändern sich die wirksamen Hebelarme. Die Verschiebung der Übertragungsstange 40 erfolgt durch ein temperaturabhängiges Glied 41 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 42. Hier ist das temperaturabhängige Glied 41 als bekanntes, mit Wachs gefülltes Dehnstoffelement ausgebildet, das elektrisch durch ein Halbleiterelement 43 mit positivem Temperaturkoeffizienten beheizt wird.
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Der Steuerdruckraum 44 der Unterdruckdose 37 ist über eine Leitunq 45 mit dem Sauqrohr stromab des Drosselk'irpers 7 verbunden. Der Bezuqsdruckraum 46 ist mit dem LufteinlaO stromauf den Drosselk::>rpers 7 über eine Leitunq 47 verbunden. Der Stößel 36 ist über die Membran 48 der Unterdruckdose 37 vom Sauqrohrunterdruck qeqen die Kraft einer Feder 49 zu betätiqen, damit wird die Brennstoffmenqe, die zur Einspritzdüse 14 qelanqt lastabhänqiq qesteuert, indem mit Änderung der in der zweiten Kammer 32 wirksamen Kräfte dort eine Änderunq des Brennstoffdruckes an der Membran 38 simuliert wird, woraufhin sich der Brennstoffdruck in der ersten Kammer 27 diesem simulierten Brennstoff druck anqleicht, um ein Kräfteqleichfjewicht herzustellen. Dabei wird über die Stellunq der Ventilnadel 20 der freie Querschnitt des Auslasses 29 verändert, so daß über die Leitunq 30 mehr oder weniqer Brennstoff abfließt, bis die Anpassunq des Druckes erfolqt. Die Nadel 28 ist nicht mit der Membran 34 verbunden. Eine Änderunq des Druckes in diesem Differenzdruckventil 26 bewirkt eine Änderunq des Druckabfalls fiber den Querschnitt des Brennstoffventil s 4 und damit eine Menqenänderunq des Brennstoffs bei unverändertem Querschnitt des Brennstoff vent L1:;, jedoch qeändertem Luftmenqendurchsatz.
Die Membran 48 ist in ihrem Hub durch Anschläqe 50 beqrenzt, wodurch sich auch die m'kjliche Differenzdruck— änderunq einstellen läßt.
Wie weiter oben beschrieben, ist der Drehpunkt 39 der Röhre 35 in Abhänqiqkeit von der Temperatur veränderbar. Hiermit erfolqt für die Warmlaufphase eine prozentuale Anreicherunq der Brennstoffmenge.
Die Übertraqunqsstanqe 40 weist eine Kontur 51 auf, die einen Sfißel 52 betätigt, der bei kaltem Motor
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al 5; Kai t start-Anreicherung dient, indem der Drosselk"rper 7 und damit die Nadel 2 angehoben werden. Durch die Cbene 51 wird während der Warmlaufphase der Leerlauf-Anschla'i verändert.
Die Ausführungsform nach Figur 2 entspricht im wesentlichern dem vorstellend beschriebenem. Die Bezugszahlen sind für gleiche oder vergleichbare Elemente beibehalten worden und diese werden nur soweit njchmals erw'ihnt , air; es zur Beschreibung der abweichenden Ausführung erforderlich ist. Dies gilt auch für die Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach Figur 3.
Pir Brennstoff versorgungsanl age nach Figur ? weist pinen Hebel r-3 auf, der einerseits mit.deY Membran 3<1 ■!(">.<· Pi f f orenzdruckvent.il i; ?G verbunden ist und an c'er.'-.en anderem Hf^bel arm der St'Sßel 3Γ der Unterdruck— dorr 37 angreift. Die Unterdruckdose 36 ist relativ zu diesem Hebelarm durch die Stange AO in Abhänyigi-eit von dem t einperaturabhängigen Glied 41 cjegen die ' t.'ilt dfu" Feder" Λ2 verschiebbar angeordnet. Durch (iiese [ i nri cht.ung ist der wirksame Hebelarm temperaturabhängig vcj -änderbar, wodurch eine prozentuale Anreicherung der Brennstoffmenge für die Wamrlaufphase erfolgen kann, wobei die Anreicherung mit zunehmender Crw'irmung abniinnt .
Gemäß dem Ausfülirungsboispiel nach Figur 3 erfolgt diese prozentuale Anreicherung dadurch, daß die Steuerdruck-1:aminer ΛΛ der an dem Hebel 53 mittels de5; St"ßels 36 ancjr ei ί enden Unt ordruckdose 37 temperaturabhängig über die mit einer Düse ΓΛ versehene Leitung 45 zur Atmosphäre belüftet wird, indem das Dehnstoffelement 41 entsprechend seiner F.rwärmung eine Düse 55 über eine Steunrkontur
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BAD ORIGINAL
öffnet. So kann entsprechend Luft über eine Bohrung 57 in die Kammer 44 gelangen und dort den Druck ändern.
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Claims (7)

  1. Pierburg GmbH & Co. KG
    Leuschstraße 1
    Neuss
    Patentansprüche
    BrennstoffVersorgungsanlage mit einem Brennstoffzumeßventil für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Brennstoffzugabe ins Saugrohr, die einen Lufttrichter aufweist, der mit einem koaxial geführten und axial beweglichen Drosselk"rper zusammenwirkt, der über den in einer atmosphärisch belüftbaren Arbeitskammer wirkenden Saugrohr- · unterdruck entgegen einer Rückstellkraft verstellbar ist, insbesondere nach Anspruch 3 der Patentanmeldung P 27 17 230.1-13, bei der die Brennstoffzumessung in Abhängigkeit von der Stellung des Drosselkörpers in bekannter Weise bei konstanter/ jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbarer Druckdifferenz am Steuerquerschnitt eines Brennstoffzumeßventils erfolgt und die Druckdifferenz an einem Differenzdruckventil änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) das Differenzdruckventil ( 26 ) eine Trennmembran ( 34 ) aufweist,
    b) eine erste Membrankammer ( 27 ) stromab des Brennstof fzumeßventils ( 4 ) angeordnet ist,
    c) einen von einer yentilnadel ( 28 ) im Querschnitt sich einregelnden Auslaß ( 29 ) aufweist, der den einzuspritzenden Brennstoff dem Einspritzventil ( 14 ) zuführt.
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    ORIGINAL fNSPECTED
    d) eine zweite Membrankammer ( 32 ) vom Brennstoff-• systemdruck stromauf des Brennstoffzumeßventils ( 4 ) beaufschlagt ist,
    e) an der Membran ( 34 ) eine von Saugrohrdruck gesteuerte Kraft mittels eines über einen Hebel ( 35, 53 ) mit einer Membran ( 48 ) verbundenen Stößels ( 36 ) einer Unterdruckdose ( 37 ) angreift,
    f) der wirksame Hebelarm in Abhängigkeit von der Motorbetriebstemperatur änderbar ist.
  2. 2.) BrennstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel als Röhre ( 35 ) ausgeführt ist, die einerseits mit der Membran ( 34 ) und andererseits mit dem Stößel ( 36 ) beweglich verbunden ist, wobei der Drehpunkt { 39 ) innerhalb der Röhre ( 35 ) mittels einer XJbertragungsstange ( 40 ) mittels ,eines temperaturabhängigen Gliedes ( 41 ) gegen die Kraft einer Feder ( 42 ) verschiebbar ist.
  3. 3.) Brennstoffversorgungsanlaqe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsstange ( 40 ) eine Kontur ( 51 ) zur Betätigung eines Stößels ( 52 ) zur Verschiebung des Drosselkörpers ( 7 ) aufweist.
  4. 4.) BrennstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre ( 35 ) in der zweiten Membrankammer ( 32 ) des Differenzdruckventils ( 26 ) angeordnet ist.
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  5. 5.) Brennstoffversorgungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Membran ( 48 ) der Unterdruckdose ( 37 > betätigte Stößel ( 36 ) die zweite mit Brennstoff gefüllte Membrankammer ( 32 ) durchdringt und mit zwei gegenüberliegenden Membranen ( 38 ) gleicher Gr'^ße verbunden ist.
  6. 6.) Brennstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckdose ( 37 ) entlang dem Hebel ( 53 ) von einem temperaturempfindlichen Glied ( 41 ) verschiebbar ist.
  7. 7.) BrennstoffVersorgungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale a bis e und dadurch, daß die Steuerdruckkammer ( 44 ) der Unterdruckdose ( 37 > in Abhängigkeit von der Stellung eines temperaturempfindlichen Gliedes ( 41 } atmosphärisch belüftbar ist.
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DE2821874A 1978-05-19 1978-05-19 Brennstoffversorgungsanlage mit einem Brennstoffzumeßventil für gemischverdichtende,fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Brennstoffzugabe ins Saugrohr Expired DE2821874C3 (de)

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