DE2850975C2

DE2850975C2 - Einrichtung zur Gemischbildung für fremdgezündete Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2850975C2
Application number: DE2850975A
Authority: DE
Inventors: Lauren Lee Bloomfield Hills Mich. Bowler
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1991-11-28
Anticipated expiration: 1998-11-22
Also published as: DE2857691C2; CA1102190A; US4341193A; DE2850975A1

Description

a) Es ist ausgerichtet zum Saugkanal (21) ein Einspritzgerät (19) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Saugkanal stromaufwärts der Drosselklappe (24) vorgesehen, das ein einen Druckregler (60) und eine Einspritzeinrichtung (26) enthaltendes Gehäuseteil (14,15) aufweist:

b) die Gehäuseteile (14,15) bestehen aus einem die Wärme gut leitenden Werkstoff und weisen Flächen auf. Ober die die durch den Saugkanal (21) einströmende Luft kühlend streicht;

c) das Einspritzgerät (19) liegt oberhalb des Lufteinlaßkanals und erhält Kraftstoff mit niedrigem Druck;

d) die Einspritzeinrichtung (26) weist Kraftstoffaustrittskanäle (112, 120, 116, 118) auf, die im wesentlichen nach unten in den Saugkanal (21) gerichtet münden;

e) am stromaufwärtigen Ende der Kraftstoffaustrittskanäle ist ein Ventilsitz (114) gebildet, der von einer Kraftstoffkammer (123) umgeben ist und durch ein lotrecht bewegliches Ventilglied (122) verschließbar ist;

gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

f) im wesentlichen horizontal ausgerichtet zur Kraftstoffkammer (123) ist diese umgebend eine ringförmige zweite Kraftstoffkammer (52) vorgesehen, wobei beide Kammern durch eine Wand voneinander getrennt sind, in der eine in die erste Kraftstoffkammer mündende Kraftstoffdurchtrittsöffnung (50) vorgesehen ist;

g) eine Kraftstoffzuleitung (62, 61, 64) mündet in die ringförmige zweite Kraftstoffkammer (52) und mit Abstand von dieser ist ein Kraftstoffrückströmkanal (65, 66, 67) angeschlossen, der überschüssigen Kraftstoff nach Bespülen der Wand zum Abkühlen aufnimmt;

h) ein Dampfableitungskanai (98,99) verbindet die Kraftstoffzuleitung mit dem Kraftstoffrückströmkanal unter Umgehen der ringförmigen zweiten Kraftstoffkammer (52);

i) die Kanäle sind so bemessen, daß die dem Einspritzgerät (19) zuströmende Kraftstoffmenge die in den Saugkanal (21) eingespritzte Kraftstoffmenge soviel übersteigt, daß eine ausreichende Kühlung des Kraftstoffs in der ersten Kraftstoffkammer (123) zum Vermeiden des Verdampfens von Kraftstoff eintritt;

k) der Kraftstoffrückströmkanal (65, 66, 67) enthält stromabwärts des Dampfableitungskanals den Druckregler (60), der einen vorgegebenen niedrigen Druck in den beiden Kraftstoffkammern aufrecht hält.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Gemischbildung für fremdgezündete Brennkraftmaschinen unter Niederdruckeinspritzung des Kraftstoffs mit einem Drosselklappengehäuse mit einem im wpsentlichen lotrechten Saugkanal und einer in diesem liegenden verstellbaren Drosselklappe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine bekannte Bauart (US-PS 39 96 906) weist folgenden Aufbau auf:
to

a) Es ist ausgerichtet zum Saugkanal ein Einspritzgerät zum Einspritzen von Kraftstoff in den Saugkanal stromaufwärts der Drosselklappe vorgesehen, des ein einen Druckregler enthaltendes und eine Einspritzeinrichtung enthaltendes Gehäuseteil aufweist;

b) die Gehäuseteilt bestehen aus einem die Wärme gut leitenden Werkstoff und weisen Flächen auf, über die die durch den Saugkanal einströmende Luft kühlend streicht;

c) das Einspritzgerät liegt oberhalb des Lufteinlaßkanals und erhält Kraftstoff mit niedrigem Druck:

d) die Einspritzeinrichtung weist Kraftstoffausiriuskanäle auf, die im wesentlichen nach unten in den Saugkanal gerichtet münden;

e) am stremaufwärtigen Ende der Kraftstoffaustrittskanäle ist ein Ventilsitz gebildet, der von einer Kraftstoffkammer umgeben ist und durch ein lotrecht bewegliches Ventilglied verschließbar ist.

Durch diese Ausgestaltung ist eine Bildung von Kraft stoffdämpfen im Bereich der Einspritzstellen weitgehend verhindert. Wegen der großen Flüchtigkeil von Benzin als Kraftstoff bei niedrigem Druck und erhöhten Temperaturen und großen Höhen ist jedoch eine Pumpe zum Erhöhen des Drucks des Kraftstoffs erforderlich, die den Druck des normalerweise vom Kraftstofftank mit niedrigem Druck zugeförderten Kraftstoffs erhöht. Üblicherweise wird ein Druck von etwa 276 KiIopascal oder mehr vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten, daß der Kraftstoff mit den niedrigen ihn zuleitenden Druck unter Vermeiden einer Dampfbildung eingespritzt wird, also der Kraftstoff zur Zurnessung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge daue-nd in rein flüssiger Form gehalten ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine die Einspritzung an einer Stelle vornehmende Kraftstoffanlage geschaffen, die für mit Benzin betriebene Brennkraftmaschinen vorteilhaft ist. Dieses Gerät ist oberhalb des Drosselklappengehäuses angeordnet und enthält mindestens eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die den zugeleiteten Kraftstoff in die einströmende Luft am Beginn des Saugkanals einspritzt. Diese Einspritzung erfolgt vor der Drosselklappe; der Kraftstoff wird dem Einspritzgerät mit niedrigem Druck zugeleitet, der durch den Druckregler aufrechterhalten wird, wobei die bei der Zumessung überströmende Kraftstoffmenge dem Druckregler zugeleitet wird.

Durch die Erfindung ist es ermöglicht, eine Einspriizeinrichtung zu schaffen, die mit niedrigem Druck in der Größenordnung von 41 bis 103 Kilopascal arbeitet. Dieser Druck kann mit einer verhältnismäßig billigen Pumpe, die in den Kraftstofftank des Fahrzeugs eingebaut

werden kann, geliefert werden, so daß eine Hochdruckpumpe, die als Verdrängerpumpe auszubilden wäre, entbehrlich wird.

Obwohl der Kraftstoff mit niedrigem Druck dem Einspritzgerät zugeleitet wird, befindet sich der Kraftstoff im Bereich der Zumeßstellen in rein flüssigem Zustand, so daß eine genaue Zuteilung des Kraftstoffs erfolgt. Hierbei ist es vorteilhaft, daß der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank verhältnismäßig niedrige Temperaturen aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ferner der überschüssige Kraftstoff zur wirksamen Kühlung der Einspritzeinrichtung verwendet und es wird daher die zugeleitete Kraftstoffmenge zweckmäßig mindestens zwei mal größer gewählt als die maximal einzuspritzende Kraftstoffmenge, so daß im allgemeinen das Verhältnis zwischen der rückströmenden und der eingespritzten Kraftstoffmenge größer als 2 :1 ist

Da die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen in einem Gehäuse aus gut wärmeleitendem Werkstoff angeordnet sind, das von der Ansaugluft durchströmt wird, erfolgt auch durch diese eine wirksame Kühlung des Gehäuses und damit der dort untergebrachten Teile des Einspritzgeräts und des Kraitstoffdruckreglers. Da infolge des geringen Drucks geringe Strömungsgeschwindigkeiten des Kraftstoffes vorliegen, können im Kraftstoff enthaltene Dampfblasen leicht ausgeschieden werden, so daß unbedingt nur flüssiger Kraftstoff zu den Zumeßstellen gelangt. Ferner gestattet die erfindungsgemäße Ausbildung das Vorsehen von Dampfableitungskanälen, un abgeschiedene Kraftstoffdämpfe abzuleiten. Das Einspritzgerät stellt eine Baueinheit dar, die auf das Drosselklappengehäuse aufgesetzt werden kann und sowohl den Kraftstoffdruckregler als auch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen enthält, so daß nur ein einziger Kraftstoffeinlaß und ein einziger Kraftstoffauslaß erforderlich ist, die unmittelbar mit dem Kraftstofftank des Fahrzeugs verbunden sind, so daß eine minimale Aufheizung des Kraftstoffes erfolgt und der normalerweise geringe Temperatur aufweisende Kraftstoff aus dem Kraftstofftank für die Kühlung zur Verfügung steht.

Des weiteren ist die Ausbildung erfindungsgemäß so gestaltet, daß eine leichte Herstellung und eine bequeme Wartung möglich ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Saugrohreinspritzgeräts nach der Erfindung mit deii benachbarten Teilen einer Brennkraftmaschine,

F i g. 2 eine Draufsicht auf F i g. 1 mit zum Teil weggebrochenen Teilen.

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2 durch den Druckregler und zugeordnete Bauteile,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 2,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Einspritzeinrichtung nach der Linie 5-5 in F i g. 2,

Fig.6 einen Teilschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 2 durch eine abgewandelte Form einer Dampfableitung, und

Fig./ einen axialen Teilschnitt durch den Düsenteil einer elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzeinrichtung, dif in Geräte nach den Fig. 1 bis 5 einsetzbar ist.

Wie I' i g. I zeigt, ist ein Saugrohreinspritzgerät 10 nach de¹' Erfindung in geeigneter Weise oberhalb des I:inlusse^s eines Einlaßsammeikastens 11 einer Brennkraftmaschine angeordnet, wobei zwischen beiden Teilen eint Platte 12 aus wärmeisolierendem Werkstoff, beispielweise aus Faserplatten, vorgesehen ist. Zur leichtert Herstellung und Montage ist das Saugrohreinspritzgerät 10 mit einem Gehäuseteil 14, einem durch Schrauben 16 befestigten Gehäuseteil 15 und einem Drosselklappengehäuse 20 ausgebildet. Das Gehäuseteil 14 ist mit dem Drosselklappengehäuse 20 durch einen Gewindebolzen 17 und eine aufgesetzte Mutter 18 verbunden, wie dies F i g. 3 zeigt. Der Gewindebolzen 17 dient außerdem der Befestigung eines Oblichen Lüftfilters, das nicht in der Zeichnung dargestellt ist.
Das Drosselklappengehäuse 20 enthält beim Ausführungsbeispiel zwei Saugkanäie 21, die sich von der oberen Stirnfläche 22 zu einer unteren Stirnfläche 23 erstrecken (Fig.5). Die Saugkanäle 21 sind zylindrisch und im wesentlichen lotrecht angeordnet Der Luftstrom durch die Saugkanäle wird durch Drosselklappen 24 gesteuert, die an einer Drosselklappenwelle 25 befestigt sind, welche die Saugkanäle anschneidet Die Betätigung der Drosselklappen erfolgt in üblicher Weise. Auch weitere Bauteile, wie Lufttemperatur- und Strömungsmesser, die im DrosselkJappengehäuse 20 angeordnet sind, sind nicht dargestellt und auch nicht beschrieben, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht wesentlich sind.

Zum Einspritzen von Kraftstoff in den Luftstrom, der durch die Saugkanäle zur Brennkraftmaschine geleitet wird, sind zwei elektromagnetische Einspritzeinrichtungen 26 vorgesehen, die mit geringem Kraftstoffdruck von beispielsweise 41,4 bis 103,4 Kilopascal arbeiten und im Gehäuseteil 14 so angeordnet sind, daß jedem Saugkanal 21 eine Einspritzeinrichtung 26 zugeordnet ist.

Der durch die Einspritzeinrichtungen 26 einzuspritzende Kraftstoff wird dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine durch eine Niederdruckförderpumpe (nicht dargestellt) zugefördert. Diese ist infolge des geringen Kraftstoffdrucks vorzugsweise als Schleuderpumpe ausgebildet und nicht als Verdrängerpumpe. Eine derartige Schleuderpumpe wird vorzugsweise im Kraftstofftank untergebracht, der hierzu einen tiefliegenden Teil hat, so daß eine gleichmäßige Zufuhr von Kraftstoff auch bei geringem Kraftstoffinhalt und bei ungünstigen Fahrbedingungen gewährleistet ist. An dieser Stelle enthält der Kraftstoff keinen oder nur wenig Dampf. Der Kraftstoff wird mit niedrigem Druck vcn dem Kraftstofftank über eine Zuleitung 27 (F i g. 2) zugeleitet und gelangt in eine Einlaßkammer 61 im Einspritzgerät 19, von wo er zu den Einspritzeinrichtungen 26 weitergeleitet wird. Überschüssiger Kraftstoff wird zum Kraftstofftank zurückgeleitet über eine Rücklaufleitung 28.

Wie die F i g. 1 bis 3 zeigen, ist das Gehäuseteil 14 ein einteiliges Gußstück. Es enthält eine ringförmige Außenwand 30 mit einer zylindrischen Außenfläche 31 und einer zylindrischen Innenfläche 32, die gleichachsig zueinander liegen. Die zylindrische Form der Innenfläche 32 umgibt den unteren Teil des Gehäuseteils, von dem Luft aus dem oberen Teil des Gehäuseteils 14 in die beiden Saugkanäle 21 übergeleitet wird (Fig. 1). Obere und untere Stirnflächen 33 und 34 begrenzen die ringförmige Außenwand 30. Das Gehäuseteil 14 enthält ferner eine Wand 35, die mit der Außenwand 30 verbunden ist (Fig.2 und 3) und zwischen denen ein Einlaß- und Auslpßkanal 62 und 93 (F i g. 3) vorgesehen sind. Ferner erfolgt eine Abstützung über Speichen 29a und 290 (Fig. 2).

Im Ausführungsbeispiel würde die untere Stirnfläche eines üblichen Luftfilters, der nicht dargestellt ist, auf der oberen Stirnfläche 33 oder einer zwischengeschalteten Dichtung, aufruhen.

Zwischen der inneren zylindrischen Fläche 32 und der äußeren Fläche der Wand 35 ist somit ein Ansaugkana! 36, geschaffen, dessen Strömungsquerschnitt vorzugsweise mindestens doppelt so groß oder größer als der vereinigte Querschnitt der beiden Saugkanäle 21 ist. Die obere Fläche 37 der Wand 35 liegt oberhalb der oberen Stirnfläche 33 der ringförmigen Außenwand 30 (F i g. 3). Die untere Stirnfläche der Wand 35 liegt in der Senkrechten zwischen den beiden Stirnflächen 33 und 34 der ringförmigen Außenwand 30.

Beim Ausführungsbeispiel enthält die Wand 35 des Gehäuseteils 14 zwei Pfannen 39 (Fig.6), die der Aufnahme der Einspritzeinrichtungen 26 dienen. Jede Pfanne 39 ist durch eine durchgehende im Durchmesser abgesetzte lotrechte Bohrung in der Wand 35 gebildet, die im wesentlichen koaxial zu je einem Saugkanal 21 gerichtet ist (Fig.5). Die Pfanne ist entsprechend der Kontur der elektromagnetischen Einspritzeinrichtung 26 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel weist jede Pfan

ne 39 eine zylindrische obere Wand 40, eine zylindrische 20 geeignet erwiesen haben.

klappe, wo infolge der höheren Luftgeschwindigkeit und des niedrigen Druckes die Verdampfung des Kraftstoffs unterstützt wird.

Teile des Gehäuses der Einspritzeinrichtungen 26 einschließlich des Teils, der eine Kraftstoffdurchtrittsöffnung 50 enthält, bestimmen mit der zylindrischen oberen Mittelwand 42 und der Schulter 46 eine ringförmige zweite Kraftstoffkammer 52 (Fig.5). Bei einem Saugrohreinspritzgerät für eine Acht-Zylinder-V-Maschine von 5,74 Liter Hubvolumen ist der Durchmesser der zylindrischen oberen Mittelwand 42 etwa 22,29 mm und ihre Höhe etwa 9,15 mm. Das Volumen der ringförmigen Kraftstoffkammer 52 beträgt hierbei etwa 3,916 em^J. Bei einer Krafisloffzufuhr während des Betriebes von etwa 56,8 bis 85 Liter/h ist unabhängig von der eingespritzten Kraftstoffmenge der zur Brennkraftmaschine zugeteilte Kraftstoff weniger als Vj der zugeführten Kraftstoffmenge. Wenn diese Werte auch nicht ausgesprochen kritisch sind, so sind es Werte, die sich als

Zwischenwand 41, eine zylindrische obere Mittelwand 42 und eine zylindrische untere abgesetzte Wand 43 auf. Diese Wände haben fortschreitend nach unten kleineren Durchmesser. Die Wände 40 und 41 sind durch eine schräge Schulter 44 miteinander verbunden, während die Wände 41 und 42 durch eine mehr radiale Schulter 45 in Verbindung stehen. Die Wände 42 und 43 sind ebenfalls durch eine andere nahezu radiale Schulter 46 miteinander verbunden. Jede Einspritzeinrichtung 26 wird in der zugeordneten Pfanne 39 durch einen überläppenden Teil des Gehäuseteils 15 des Einspritzgeräts 19 gehalten. Das Gehäuseteil 15 hat Durchbrüche 47, damit Zugang zu elektrischen Anschlußklemmen 48 gegeben ist, an die nicht dargestellte elektrische Leiter

Geeignete O-Ringdichtungen 53 und 54 bewirken die Abdichtung zwischen dem Gehäuse der elektromagnetischen Einspritzeinrichtungen 26 und den Flächen der Pfanne 39 beiderseits der Kraftstoffkammer 52.

Das Gehäuseteil 14 hat. wie die F i g. 3 und 4 zeigen, eine innere zylindrische Wand 55 und eine Bodenwand 56, während das Gehäuseteil 15 mit einer inneren ?\lindrischen Wand 57 und einer oberen Wand 58 versehen ist. Hierdurch ist eine Kammer gebildet, in der ein Druckregler 60 untergebracht ist. In diesem Bereich ist auch durch eine zylindrische senkrechte Wand 55, 57 und durch die äußeren Wände des Druckreglers 60 die Einlaßkammer 61 begrenzt.

Der Einlaßkammer 61 (Fig. 1) wird Kraftstoff über

angeschlossen werden, die zu einem elektronischen 35 den Einlaßkanal 62 (Fig. 2) im Gehäuseteil 14 zugelei-Steuergerät (nicht dargestellt) führen, das die Einspritz- tet, der die Einlaßkammer 61 über einen Fitting 63 mit einrichtungen 26 erregt und stromlos macht, und zwar in der Zuleitung 27 (F i g. 2) verbindet, die zu dem Kraft-Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, wie dies an stofftank des Fahrzeugs führt. Die Zuleitung des Kraftsich bekannt ist. Stoffs erfolgt mit einem niedrigen Druck, beispielsweise Jede Einspritzeinrichtung 26 ist so in der zugeordne- 40 zwischen 41,4 und 103,4 Kilopascal. Der zugeleitete ten Pfanne 39 angeordnet, daß ihr Spritzkopf 26a Kraftstoff ist verhältnismäßig kühl gegenüber den Tem-(F i g. 5) in einem vorgegebenen axialen Abstand ober- peraturen im Brennkraftmaschinenblock und im Mahalb des Beginns des zugeordneten Saugkanals 21 liegt. schinenabteil des Fahrzeugs. Der Kraftstoff kann bei Der Spritzkegel des eingespritzten Kraftstoffs trifft auf derart niedrigen Drücken durch eine einfache im Kraftdie zylindrische Wand des Saugkanals 21. Der zerstäub- 45 stofftank angeordnete Kraftstoffpumpe, zweckmäßig te Kraftstoff trifft auch den oberen Teil des Saugkanals, einer Schleuderpumpe, gefördert werden. Von der Einerstreckt sich jedoch nicht bis zu der benachbarten obe- laßkammer 61 (Fig. 3) wird der Kraftstoff über eine ren Stirnfläche 22. Der Kraftstoff trifft auch auf die Kraftstoffzuleitung 64 (F i g. 2. 3 und 5) den Kraftstoffobere Fläche der Drosselklappe 24. Der Spritzkopf 26a einspritzeinrichtungen zugeleitet. Diese Zuleitung erist so über dem Beginn des Saugkanais 2i angeordnet, 50 streckt sich horizontal in der Wand zwischen den Plandaß sich dieses Muster des eingespritzten Kraftstoffs nen 39 (F i g. 2) und ist so angeordnet, daß sie auch die

zylindrische Einlaßkammer 61 anschneidet (F i g. 3), so daß also Kraftstoff von der Einlaßkammer den Pfannen zugeleitet wird.

Überschüssiger, nicht in die Saugkanäle eingespritzter Kraftstoff wird zu dem nicht dargestellten Kraftstofftank zurückgeleitet Zu diesem Zwecke sind die Kraftstoffkammern (52 Fi g. 5) der Einspritzeinrichtungen durch einen gemeinsamen horizontalen Kraftstoff-

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ergibt

Durch diese Anordnung wird der wesentliche Teil des
flüssigen Kraftstoffs auf den zylindrischen Saugkanal 21
gerichtet während der kleinere Teil auf die Drosselklappe 24 gelangt Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Kraftstoff in einzelnen Stoßen zugeleitet Diese Stöße können im konstante Abstand wiederholt werden, aber mit veränderlicher Länge oder sie können einheitliche Länge haben, aber un- 60 rückströmkanal in der Wand 35 des Gehäuseteiis 14 mit terschiedliche Zeitabstände voneinander, oder es kann dem unteren Ende eines im wesentlichen lotrechten auch eine Kombination von veränderlichem Abstand Kraftstoffrückströmkanals 66 verbunden, der zum Teil und veränderlicher Länge der Stöße angewandt wer- im Gehäuseteil 14, zum Teil im Gehäuseteil 15 vorgeseden. Bei geringer Strömungsgeschwindigkeit bei ge- hen ist (F ig. 6). Der lotrechte Kraftstoffrückströmkanal schlossener Drosselklappe können Kraftstofftropfen an 65 66 ist über einen horizontalen Kraftstoffrückströmkanal dem Saugkanal 21 abwärts rinnen, so daß bei jedem 67 in einem erhöhten Ansatz 15a des Gehäuseteils 15 Stoß flüssiger Kraftstoff auf diese Fläche trifft Der sich vorgesehen und stellt eine Verbindung mit dem zylindribildende Kraftstoffilm gelangt in die Nähe der Drossel- sehen offenen Ende eines Kanals 68 im Gehäuseteil 15

her. Der Kanal 68 umgibt die Achse des Ansatzes 15a des Gehäuseteils 15 und wird durch eine ringförmige nach oben gerichtete Nut in der oberen Wand 58 des Gchäuseteils 15 gebildet.

Es kann jeder geeignete Kraftstoffdruckregler verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 isi der Druckregler 60 mit einer unleren napfförmigen (.•rundplallc 70 versehen, die eine ersie Kammer 71 begrenzt. Hin entgegengesetzt offener napfförmiger Deckel 72 ist mit der Grundplatte 70 durch eine Überwurfmutter 73 verbunden, die mit der Grundplatte 70 verschraubt ist. Eine Membran 74 ist zwischen der Grundplatte 70 und dem Deckel 72 eingespannt und begrenzt eine Kraftstoffrücklaufkammcr 75, die von der Kammer 71 getrennt ist.

Der Kraftstoffrücklaufkammer 75 des Druckreglers 60 strömt Kraftstoff über mehrere Abstand voneinander aufweisende Löcher 76 in der oberen Wand 72a des Deckels 72 zu. Der Auslaß für den Kraftstoff vom Druckregler erfolgt über einen im wesentlichen lotrechten Auslaßkanal 77 in einem rohrförmigen Ventilsitzglied 78, das sich durch eine zentrale Öffnung in der oberen Wand des Deckels 72 erstreckt. Das Ventilsitzglied 78 ist beispielsweise durch eine ringförmige Lötnaht mit dem Decke! 72 verbunden. Das untere Ende des Ventilsitzgliedes 78 (F i g. 3) erstreckt sich um einen vorgegebenen Betrag unter die obere Wand 72a und bildet einen ringförmigen Sitz für eine Ventilplatte 81. Das andere F.ndc des Venlilsit/.gliedes 78 hat Außengewinde 79, das in ein Innengewinde der oberen Wand 58 im Bereich des Ansatzes 15a des Gehäuseteils 15 eingesehraubt ist. Auf diese Weise kann der Druckregler einstellbar an dem Gehäuseteil 15 befestigt werden.

Der Abstrom von Kraftstoff aus der Kraftstoffrücklaufkammer 75 über den Auslaßkanal 77 wird durch die Ventilplatte 81 mit Hilfe der Membran 74 gesteuert. Die Vcntilplatte 81 wird normalerweise mit einer vorgegebenen Kraft gegen den Ventilsitz gehalten, wozu in der Kammer 71 eine Feder 82 vorgesehen ist, die sich an einer Verstärkungsscheibe 83 an der unteren Seite der Membran 74 und an einem Federteller 84 abstützt. Der Federteller 84 hat eine zentrale öffnung 84a. Der Federtellcr 84 ist in einer Richtung axial innerhalb der Kammer 71 durch eine Stellschraube 85 einstellbar, die in ein innengewinde 86 im Bereich eines nach unten gerichteten Ansatzes 70a der Grundplatte 70 eingeschraubt ist. Hinc auf die Stellschraube 85 aufgeschraubte Mutter 87 legt die eingestellte !.agc fest.

Der Ansatz 70a liegt frei in einem Durchbnieh 56a in der Bodenwand 56 des GchiiuMnciis 14. Die Stellschraube 85 enthält einen durchgehenden Kanal 85a, der zur Öffnung 84a des Federtellers 84 ausgerichtet ist. so daß also die Kammer 71 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Ansaugkanal 36 steht

Wie bereits erwähnt begrenzt der Druckregler 60 mit den Wänden 55 und 56 des Gehäuseteils 14 und den Wänden 57 und 58 des Gehäuseteils 15 die Einlaßkammer 61. die von dem Durchbruch 56a über eine O-Ringdichtung 88 getrennt ist, die den Durchbruch 56a radial auswärts umgibt. Im Ausführungsbeispiel liegt die O-Ringdichtung 88 zwischen einer unteren flanschartigen Wandfläche der Grundplatte 70 und der Bodenwand 56. Die Einlaßkammer 61 ist ferner von dem ringförmigen Kanal 68 im Gehäuseteil 15 und den Löchern 76 im Deckel 72 des Druckreglers 60 durch einen O-Ring 90 abgedichtet, der zwischen der oberen Wand 72a des Deckels 72 des Druckreglers 60 und der oberen Wand des Gehäuseteils 15 liegt.

Der von der Kraftstoffrücklaufkammer 75 über den Auslaßkanal 77 abströmende Kraftstoff gelangt dann in einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Rücklaufkanal 91. dessen eines Ende mit der Bohrung 80 in Verbindung steht. Das andei e Ende dieses Rücklaufkanals 91 geht in das obere Ende eines im wesentlichen senkrechten Kraftstoffrücklaufkanals 92 über (Fig.4). der zu einem Teil im Gehäuseteil 15 und zum anderen Teil im Gehäuseteil 14 gebildet ist. Der Kraftsloffrüek-H) laufkanal 92 mündet mit seinem unteren Ende in einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Auslaßkanal

93 im Gehäuseteil 14 (F i g. 2 und 4). Über einen Fitting

94 erfolgt die Verbindung zur Rücklaufleitung 28, über die der Kraftstoff zum nicht dargestellten Kraftstofftank des Fahrzeugs zurückfließt.

Die Kraftstoffrückströmkanäle 65, 66 und 67 sowie der Kanal 68 stellen einen ersten Rücklaufweg dar, der die Kraftstoffkammern 52 mit der Einlaßseite des Druckreglers 60 verbindet. Die Bohrung 80 und die Kanäle 91,92 und 93 bilden einen zweiten Kraftstoffrückströmweg, der die Auslaßseite des Druckreglers 60, nämlich den Auslaßkanal 77, mit dem Kraftstofftank des Fahrzeugs verbindet, wobei in diesem Weg der Druck im Kraftstofftank, also im wesentlichen atmosphärischer Druck, herrscht, sofern der Kraftstofftank in üblicher Weise belüftet ist.

Es sind Dampfableitungskanäle vorgesehen, um gegebenenfalls enthaltene Dämpfe von dem flüssigen Kraftstoff zu trennen.

Zu diesem Zweck ist ein Dampfableitungskanal 95 mit einer Drosselstelle % vorgegebenen Durchmessers im Gehäuseteil 15 vorgesehen, der von dem oberen Teil der Einlaßkammer 61 zum zweiten Kraftstoffrückströmweg, beispielsweise dem Rücklaufkanal 91 im Gehäuseteil 15 führt (F i g. 4). Zusätzlich ist eine Drosselstelle 97 vorgegebenen Durchmessers im Gehäuseteil 15 vorgesehen, die den obersten Teil des Kanals 68 des ersten Kraftstoffrückströmweges mit dem Rücklaufkanal 91 des zweiten Rückströmweges verbindet, wie dies Fig.4zeigt.

Bei anderen Ausbildungen und Verwendung anderer elektromagnetischer Kraftstoffeinspritzeinrichtungen kann es erwünscht sein, einen Dampfableitungskanal vorzusehen, um den den elektromagnetischen Kraft-Stoffeinspritzeinrichtungen zugeleiteten Kraftstoff von Dampfbestandteilen zu befreien. Ein solcher Dampfableitungskanal verbindet die Einlaßkammer 61 mit dem ersten Kraftstoffrückströmweg, beispielsweise über einen Kanal 98 mit einer Drosselstellc 99 im Gehäuseteil

ϊιι i5 vom obersten Teil der kiniäükärniTicr GJ zürn Kräfisioffrückströmkanal 67 des ersten Kraftstoffrückströmweges (F i g. 6). Die in den Dampfableitungskanälen vorgesehenen Drosselstellen sind zweckmäßig von geringer Größe, so daß sie den Abstrom von Kraftstoffdämpfen gestatten, jedoch nur einen minimalen Durchlaß für flüssigen Kraftstoff gestatten.

Während des Betriebes kann Benzin als Kraftstoff bei niedrigem Förderdruck von 41,4 bis 103,4 Kilopascal im Einlaßkanal 62 zur Einlaßkammer 61 Dämpfe enthalten.

Der Kraftstoff sollte daher in der Einlaßkammer 61 eine ausreichende Verweilzeit haben und diese eine ausreichende Größe aufweisen, die auf die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes abgestellt ist. damit sich die Dämpfe von dem flüssigen Kraftstoff trennen kön-

bs nen.

Diese abgetrennten Kraftsioffdämpfe sieigen zur oberen Wand 58 auf und verlassen die Einlaßkammer 61 über den Dampfableitungskanal 95, wobei der Durch-

strom durch die Drosselstelle 96 gesteuert ist. Die Dämpfe gelangen in den Rücklaufkanal 91 des zweiten Kraftstoffrückströmweges und kehren in den Kraftstofftank zurück.

Ist das Gerät mit dem zuvor beschriebenen Dampfablcitungskanal 98 nebst Drosselstelle 99 verschen, so gelangen Kraftstoffdämpfe aus der Einlaßkammer 61 ebenfalls über diesen Weg zum Kraftstofftank zurück.

Der von der Einlaßkammer 61 zu den Kraftstoffkammern 52 gelangende Kraftstoff wird daher von Kraftstoffdämpfen im wesentlichen frei sein. Die Kraftstoffmenge, die dem Saugrohreinspriizgerät 10 zugeleitet wird, ist beträchtlich größer als die Menge von Kraftstoff, die durch die Einspritzeinrichtungen 26 in die Sauganlage der Brennkraftmaschine eingespritzt wird und der überschüssige Kraftstoff wird zum Kühlen der Einspritzeinrichtungen 26 und des Gehäuses des Geräts verwendet. Ferner dient er zum Ausspülen von Kraftstoffdämpfen, die sich in den Einspritzeinrichtungen 26 gebildet haben, so daß deren Ventile stets von flüssigem Kraftstoff bedeckt sind und die Kraftstoffzumessung nicht getrübt wird.

Kraftstoffdämpfe im ersten Kraftstoffrückströmweg werden über die Drosselstelle 97 zum zweiten Kraftstoffrückströmweg abgeleitet, bevor der Kraftstoff in den Druckregler 60 gelangt.

In den Kraftstofftank zurückgeleitete Kraftstoffdämpfe können in bekannter Weise aus diesem entfernt oder zurückgewonnen werden. Beispielsweise kann ein Speicher die zurückgeleiteten Kraftstoffdämpfe aufnehmen, die dann während des Betriebes der Maschine aus diesem ausgespült und durch ein Steuerventil gesteuert der Ansauganlage zugeleitet werden können.

Bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Saugrohreinspritzgeräts 10 bei einer verhältnismäßig großes Hubvolumen aufweisenden Acht-Zylinder-V-Brennkraftmaschine werden zwei elektromagnetische Einspritzeinrichtungen 26 verwendet, wobei eine Kraftstoffzufuhr zwischen 113,6 bis 170,34 Liter/h erfolgte. Bei einer Auslegung des Saugrohreinspritzgeräts 10 für eine Vierzylindermaschine und nur einer Einspritzeinrichtung 26 kann die Kraftstoffzufuhr auf beispielsweise 56,8 bis 113,6 Liter/h verringert werden. In beiden Fällen wird jedoch nur ein Teil des zugeleiteten Kraftstoffs eingespritzt und der größere Teil zurückgeleitet und hierbei zur Kühlung verwendet.

Wenn auch die angegebenen Kraftstoffmengen als im Betrieb zufriedenstellend festgestellt wurden, ist eine Verringerung bei bestimmten Bedingungen möglich. Aber in jedem Falle muß die Zufuhr an Kraftstoff wesentlich größer als die einzuspritzende Kraftstoffmenge sein, damit eine ausreichende Kühlung des Gehäuses und der Einspritzeinrichtungen des Saugrohreinspritzgeräts gewährleistet wird, damit eine wesentliche Dampfbildung im Bereich der Zumeßstellen unterbunden wird.

Die elektromagnetischen Einspritzeinrichtungen 26 haben zweckmäßig ein Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch die Düsenanordnung. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 ist der Düsenbereich der Einspritzeinrichtung 26 in der unteren Wand des Gehäuses 110 der Einspritzeinrichtung 26 angeordnet. Von oben beginnend ist ein Ventilsitzglied 111 in Form einer Ringscheibe vorgesehen, deren zentraler axialer Kraftstoffaustrittskanal 112 oben in einen konischen Ventilsitz 114 mündet, mit dem eine kugelförmige Ventilfläche zusammen arbeitet. Unter dem Ventilsitzglied 111 befindet sich eine scheibenförmige Wirbelplatte 115 mit mehreren über den Umfang verteilten geneigten und axial gerichteten Kraftstoffaustrittskanälen 116. Dann folgt ein Spritzkopf 117 mit Kraft:'oifnustrittskanälen 118.

Die Kraftstoffaustrittskanäle 116 in der Wirb-'plntte 115 erstrecken sich von einem Kraftstoffaustriltskanal 120 an der oberen Stirnfläche der Wirbelplaite 115, die einen nach oben stehenden Ansatz 121 der Wirbelplatte umgibt, der mit Spiel in den Krafistoffaustriitskanal 112 des Ventilsitzgliedes 111 ragt.

Der Kraftstoffstrom durch den Kraftstoffaustritlskanal 112 des Ventilsitzgiu- ·; - ill wird durch das Veniilglied 122 gesteuert,das mit Spiel in einer Kraftstoffkammer 123 angeordnet ist. Die Kraftstoffkammer 123 steh!

mit den Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 50 bzw. 51 in Flüssigkeitsverbindung. Das Ventilglied 122 ist in der Lotrechten zwischen einer Schließstellung, in der es den Ventilsitz 114 verschließt, und einer Offensielliing bewegbar. Wie bereits erwähnt, ist der Kopf des Ventilglieds 122 kugelförmig, im Ausführungsbeispiel halbkugelförmig, und ist auf der der Sitzfläche abgewandien Seite mit einer Abflachung versehen.

Der Magnet der elektromagnetischen Einspritzeinrichtung 26 hat einen lotrecht beweglichen Anker '."■ C der normalerweise durch eine nicht dargestellte Heder belastet ist, so daß bei stromlosem Magneten das umere geschlitzte Ende des Ankers gegen das Ventilglied 122 anliegt und dieses in die Schließstellung gegen den Ventilsitz 114 bewegt. Das Ventilglied 122 ist somit ein elektrisch betätigtes Zumeßventil.

Das Abheben des Ventüglieds 122 vom Ventilsitz 114 erfolgt durch eine Druckfeder 125. die mit Spiel in dem Kraftstoffaustrittskanal 112 sitzt und an der oberen Stirnfläche der Wirbelplatte 115 abgestützt gegen die kugelförmige Fläche des Ventilglieds 122 anliegt. Der Ansatz 121 dient nicht nur der Führung der Druckfeder 125, sondern verringert auch das im Kraftstoffaustrittskanal 112 verfügbare Volumen. Während des Betriebes wird das Ventil durch den Anker 124 der Einsprilzeinrichtung 26 betätigt und die Druckfeder 125 öffnet das Ventilglied 122 nur. wenn der Magnet erregt ist.

Weitere Einzelheiten dieser Art von elektromagnetischen Einspritzeinrichtungen 26 sind im Rahmen der Erfindung ohne Interesse und daher nicht näher erwähnt.

Bei laufender Brennkraftmaschine spritzen die Einspritzeinrichtungen 26 Kraftstoff ein, wenn diese erregt sind. Hierbei kann die Kraftstoffzuteilung mit Stoßen in veränderlichem Abstand voneinander erfolgen, beispielsweise zu je einem Brennkraftmaschinenzylinder. und zwar in abgestimmter Zeit zur Bewegung der Kurbelwelle. Auf diese Weise kann eine gewünschte Gemischbildung im Einlaßsammeikasten vorgenommen werden und dann eine Verteilung auf die einzelnen nicht dargestellten Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgen. Werden wie im Ausführungsbeispiel zwei Einspritzeinrichtungen verwendet, so können sie wechselweise Pulse, die sich möglicherweise überlappen, erhalten, je nachdem wie dies aufgrund der Betriebsbedingungen zweckmäßig ist. Es können aber auch die Pulse gleichzeitig erfolgen, um beispielsweise ein Anreichern des Gemisches zum Beschleunigen zu bewirken.

Wie bereits erwähnt, ist jede Einspritzeinrichtung 26 oberhalb der Saugkanäle 21 angeordnet, so daß der eingespritzte Kraftstoff gegen die Wände der Saugkanäle oberhalb der Drosselklappe 24 gelangt und zwar etwa in einem Abstand entsprechend ihrem Durchmesser. Zweckmäßig bewirkt jede Einspritzeinrichtung 26 eine

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symmetrische und gleichmäßige Kraftstoff/.ulcilung in den zugeordneten Saugkanal 21. Vorteilhaft erfolgt das Hinsprii/.en in Form eines hohlen Kegels, der auf den oberen Wandteil des Saugkanals gerichtet ist. Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 7 erfolgt bei Ver- ■> wendung einer Wirbelplatte ein Einspritzen des Kraftstoffs unter Beibehaltung eines Dralls, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung des Kraftstoffs über den Umfang des Saugkanals erzielt wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der der Kraftstoff mit verhältnismäßig geringer Strömungsgeschwindigkeit die Zumeßstellen durchströmt, kann auch hier noch eine Abscheidung von mitgeführten Kraftsioffdärnpfen erfolgen, so daß nur reiner flüssiger Kraftstoff eingespritzt wird. Da der Strömungsweg des Kraft-Stoffs durch das Saugrohreinspritzgeiät im wesentlichen durch geradlinige Kanäle erfolgt, ist eine gute Abscheidung von Kraftstoffdämpfen gewährleistet. Durch die Integration der Einspritzeinrichtungen 26 und des Druckreglers 60 in einem gemeinsamen Bauteil sind die Kraftsloffwege so anzuordnen, daß durch den Überschüssen Kraftstoff eine wirksame Kühlung auch unter heulen Betriebsbedingungen erreicht werden kann.

Eine wirksame Kühlung erfolgt insbesondere in der Kraftstoffkammer 52, die gemäß F i g. 5 durch die äußere Fläche der Einspritzeinrichtung 26 und die zylindrische obere Mittelwand 42 des Gehäuseteils 14 begrenzt wird. Dieser ringförmige Raum erhält Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung 64 (F i g. 5 und 2), der über den Kanal 65 wieder abströmt und zuvor über den Umfang des Raumes die Außenfläche der Einspritzeinrichtung 26 umspült und damit kühlt. Kraftstoff gelangt auch aus diesem Raum über die Kraftstoffdurchtrittsöffnung 50 (F i g. 5 und 7) zu der Kraftstoffkammer 123 (F i g. 7), in der der Ventilsitz 114 liegt, so daß auch hier eine wirksanie Kühlung erfolgt. Außer dem unmittelbaren Bespülen der Einspritzeinrichtung 26 erfolgt auch eine Wärmeableitung von dem umlaufenden Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 52 gegen die anderen Begrenzungen durch das Gehäuseteil 14.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zur Gemischbildung für fremdgezündete Brennkraftmaschinen unter Niederdruckeinspritzung des Kraftstoffs mit einem Drosselklappengehäuse mit einem im wesentlichen lotrechten Saugkanal und einer in diesem liegenden verstellbaren Drosselklappe und der folgenden Ausgestaltung: