DE3323869A1

DE3323869A1 - Vorrichtung zum zufuehren vn kraftstoff zu einer brenkraftmaschine

Info

Publication number: DE3323869A1
Application number: DE19833323869
Authority: DE
Inventors: Junzo Nagoya Aichi Uozumi
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1984-04-26
Also published as: GB8317507D0; DE3323869C2; US4462365A; GB2128675A; JPS5974365A; GB2128675B

Description

D OU'UO O-.= 3323569

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig Patentanwälte

European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter να dem Europäischen Patentamt

Patentanwälte ■ Kurfürstendamm 170, D-1000 Bertin 15 _ ,_.,«.

Dr. phil. G. Henkel, München

Dipl.-Ing. J. Pfenning, Berlin Dr. rer nat L. Feiler, München Dipl.-Ing. W Hänzel, München Dipl.-Phys. K H. Meinig, Berlin Dr.-Ing. A Butenschön, Berlin

Kurfürstendamm 170 D-1000 Berlin 15

,_o Tel.:030/8812008-09

bä Telex:0529802hnkld

Telegramme. Seilwehrpatent

30. Juni 1983 Bt/schu
133213( VGN)

AISAN KOGYO KABUSHIKI KAISHA
1-1, Kyowa-cho 1-choine, Obu-shi, Aichi-ken, Japan

Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine

V fr V V -W **

UJT

Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine und insbesondere eine Vorrichtung zur Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine, bei der unter Druck stehender Kraftstoff und unter Druck stehende Luft in einer Düse gemischt werden, durch die das Kraftstoff-Luftgemisch in einen Saugkanal des Motors eingespritzt wird und bei der der Druck der unter Druck stehenden Luft oder der Druck des unter Druck stehenden Kraftstoffes oder beide in Abhängigkeit von der Änderung der angesaugten Luftmenge gesteuert werden, um ein Druckdifferential zwischen Luftdruck und Kraftstoffdruck auf einen vorbestimmten Wert festzusetzen, um so ein optimales Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den jeweiligen Betriebszustand des Motors zu erreichen.

Bei einer bekannten Kraftstoffzuführungsvorrichtung zu einer Brennkraftmaschine, die zum Beispiel in dem japanischen Patent No. 47-4850 beschrieben ist, sind zwei gegenüberliegende Düsen in einem Luftansaugkanal angeordnet, wobei der einen Kraftstoff mit konstantem Druck und der anderen druckgeregelte Luft zugeführt wird und Kraftstoff und Luft werden im Luftansaugkanal gemischt,um die Kraftstoffzuführung zu steuern.

Bei dieser Art von Krafts-töffzuführungsvorrichtungen wird der Kraftstoff mit konstantem Druck von einer Kraftstoffpumpe zu einer in den Luftansaugkanal sich öffnenden Kraftstoffdüse geführt und von einer Luftpumpe gelieferte Luft mit konstantem Druck wird abhängig von den Geschwindigkeiten des Motors und vom Ansaugunterdruck oder von der Stellung der Drosselklappe und dem Ansaugunterdruck gesteuert, und dann wird die druckgesteuerte Luft über eine Luftdüsenöffnung in den Luftansaugkanal geführt. Der jeweils von der Kraftstoff- und Luftdüse gelieferte Kraftstoff und die Luft werden in dem Luftansaugkanal gemischt und das Kraftstoff-Luftgemisch wird dem Motor zugeführt. Da aber diese Art von Kraftstoffzuführungsvorrichtung die durch die Düsen eingespritzte Kraftstoffmenge und Luftmenge mechanisch steuert, Indem ein mechanisches Regelorgan verwendet wird, wie _zum Beispiel eine Membran, die von einer Vielzahl von den Motorgeschwindigkeiten, dem Ansaugunterdruck und so weiter entsprechenden Signalen abhängig ist, kann sie nicht genau den verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors folgen, so daß sie nicht ein Kraftstoff-und Luftgemisch mit einem

geeigneten Luft-Kraftstoffverhältnis entsprechend den Betriebszuständen zuführen kann.

Außerdem verlangt das bekannte Kraftstoffzuführungssystem verschiedene Steuermechanismen, um eine geeignete Luft-Kraftstoffverhältnis-Kurve zu erhalten und ist außerdem kompliziert im Aufbau. Außerdem wird bei einer langsamen Durchflußgeschwindigkeit des Kraftstoff-Luftgemisches , wie bei Leerlaufbedingungen des Motors, der Kraftstoff aufgeheizt und es kann kein genaues Krafstoff-Luftgemisch der Maschine zugeführt werden, was zu einer Funktionsstörung der Maschine führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kraftstoffzuführung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und die abhängig von den verschiedenen Betriebszuständen des Motors ein Kraftstoff-Luftgemisch mit einem geeigneten Luft-Kraftstoffverhältnis zuführen kann. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Kraftstoffzuführung gefunden werden, die den Kraftstoff vollständig beim Mischen des Kraftstoffes und der Luft zerstäubt und die ein gleichmäßiges Luft-Kraftstoffverhältnis über die gesamte Verteilung des Kraftstoff-Luftgemisches erreicht. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kraftstoffzuführung zu schaffen, durch die der Kraftstoff nicht von dem Motor aufgeheizt wird, so daß der Motor selbst bei niedrigen Durchflußgeschwindigkeiten des Kraftstoff-Luftgemisches, wie bei Leerlaufbedingungen des Motors, gleichmäßig und fehlerfrei betrieben werden kann.

3323859

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung zur Kraftstoffzuführung für eine Brennkraftmaschine eine Kraftstoffpumpe, -sine Luftpumpe, ein Luftansaugkanal, eine in dem Luftansaugkanal angeordnete, mit der Kraftstoffpumpe und der Luftpumpe in Verbindung stehende Düse, die eine sich zum Luftansaugkanal öffnende Auslaßöffnung, eine Luftdrosselstelle und eine Kraftstoffdrosselstelle, die zur Auslaßöffnung fjähren, aufweist, eine in dem Luftansaugkanal angeordnete Luftklappe und eine in Abwärtsrichtung von der Luftklappe angeordnete Drosselklappe, wobei die durch die Luft-und Kraftstoffdrosselstelle durchströmende Luft bzw. der Kraftstoff in der Düse gemischt und durch die Auslaßöffnung in den Luftansaugkanal eingespritzt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftregler in dem Luftkanal zwischen Düse und der Luftpumpe zur Erzeugung eines Luftdruckes

P und zum Aufrechterhalten eines Druckdifferentials a

zwischen Druck im Ansaugkanal und Luftdruck P₃ auf einen dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden vorgegebenen Wert angeordnet ist, daß ein Kraftstoffregler in dem Kraftstoffkanal zwischen Düse und Kraftstoffpumpe zur Erzeugung eines Kraftstoffdruckes P_f und zum Aufrechterhalten eines Druckdifferentials zwischen Druck im Ansaugkanal und Kraftstoffdruck P_f auf einen dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden vorgegebenen Wert angeordnet ist, daß ein Luftsensor zum Ermitteln der in dem Ansaugkanal angesaugten Luftmenge

■» \-Λ9.

vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal entsprechend der Luftmenge abgibt, daß ein Rechner 35 vorgesehen ist, der das von dem Luftsensor abgegebene Signal empfängt und der ein Ausgangssignal entsprechend eines vorgegebenen Druckdifferentials zwischen Luftdruck P, und Kraftstoffdruck P- abgibt,

CL X

wobei das Druckdifferential dem Signal des Luftsensors entspricht, und daß am Luftkanal und/ oder Kraftstoffkanal Mittel angeordnet sind, die ein Signal vom Rechner erhalten und das Druckdifferential zwischen Luftdruck P und Kraft-

cL

stoffdruck P- auf dem verlangten Wert halten.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 die Beziehung zwischen Kraftstoff

durchflußmenge und Druckdifferential zwischen Luftdruck und Kraftstoffdruck entsprechend Fig. 1;

Fig. 3 die Beziehung zwischen Luftdurchfluß

menge und dem Druckdifferential zwischen dem Luftdruck und dem Kraftstoffdruck entsprechend Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die erfindungs

gemäße Vorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die erfindungs- ^5 gemäße Vorrichtung entsprechend einem

zweiten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 6 einen Querschnitt durch die er

findungsgemäße Vorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel .

Die Fig. 1 bis 3 zeigen das Prinzip der vorliegenden Erfindung, wobei die Bezugsziffern 1 und 2 einen Luftansaugkanal, in dem Luft und Kraftstoff gemischt sind, und eine Düse zum Mischen des Kraftstoffstromes und des Luftstromes in dem Luftansaugzylinder 1 bezeichnen. Bezugsziffern 5 und 21 betreffen eine Kraftstoffpumpe und ein Luftpumpe. Die Symbole f, 2, S_f, S_a und S₁ stellen den Kraftstoff, Luft, eine Kraftstoffdrosselstelle, eine Luftdrosselstelle und eine Ausströmöffnung dar, von der Luft und Kraftstoff ausströmen.

Werden der Druck in dem Luftansaugkanal 1, der Druck des von der Kraftstoffpumpe gelieferten Kraftstoffes 5 direkt vor der Kraftstoffdrosselstelle S_f und der Druck der von der Luftpumpe gelieferten Luft direkt vor der Luftdrosselstelle S mit P , P^ und P bezeichnet, so hängt die aus

el OX ei

der Ausströmöffnung ausströmenden Kraftstoff- und Luftmenge von dem Druckdifferential zwischen

Luftdruck P_a und Kraftstoffdruck V- ab. a ι

Mit anderen Worten, wenn der Luftdruck P_ über einen

α.

vorgegebenen Wert steigt, so wird der durch die Kraftstoffdrosselstelle S_f zugeführte Kraftstoff durch den durch die Luftdrosselstelle S zügeführten Luftstrom gestoppt. Da aber der Luftdruck

P von einem vorgegebenen Wert abfällt, so wird ei

die zugeführte Kraftstoffmenge erhöht. Entsprechend ändert sich die Menge des durch die Ausströmöffnung S, ausströmenden Kraftstoffstroms G^ im wesentlichen linear relativ zu dem Druckdifferential

a P - P ~ P*/ wie in Fig. 2 gezeigt, und weist

3. JL

im Falle, daß P =P_f ist, ein Maximum auf. Anderer-

3. JL

seits ändert sich die durch die Ausströmöffnung

S_n ausströmende Menge des Luftstroms G linear, JL a

wie in Fig. 3 gezeigt.
5

Wie aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, ist es nötig, die Menge des Luftstromes G und des Kraftstoffstromes G_f entsprechend dem Druckdifferential Δ P = P - P- zu steuern, um ein

el X

optimales Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff-Luftgemisches bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Motors zu erhalten.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Menge des Kraftstoffflusses G_f durch ein Kraftstoffregler abhängig von den Betriebszuständen des Motors entsprechend einem vorgegebenen Druckdifferential (P_f - Pq) zwischen Kraftstoffdruck P_f und Luftdruck P_ im Luftansaugkanal 1 bei einem bestimmten Betriebszustand gesteuert, und die Menge des Luftstromes G_& wird durch einen Luftregler in Abhängigkeit von der in den Luftansaugkanal angesaugten Luftmenge bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Motors entsprechend einem vorgegebenen Druckdifferential (P_a - P_f) gesteuert, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches einschließlich der in den Luftansaugkanal 1 angesaugten Luft auf einem optimalen Wert zu halten.

Fig. 4 «eigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet werden und wobei Bezugsziffern 3, 4 und 5 einen Kraftstofftank, ein Kraftstoffilter und eine Kraftstoffpumpe bezeichnen

-M-

Mit Bezugsziffer 6 ist ein Kraftstoffregler benannt, der eine Kraftstoffkammer 7 und eine Vakuumkammer 10 aufweist, die durch eine Membran 8 getrennt sind. Die Vakuumkammer 10 steht über einen Vakuumkanal 16 mit dem Luftansaugkanal 5· in Verbindung und eine Druckfeder 11 ist in der Vakuumkammer 10 angeordnet. Die Kraftstoffkammer 7 steht über einen Kraftstoffkanal 55 mit der Kraftstoffpumpe 5, dem Kraftstoffilter 4 und dem Kraftstofftank 3 in Verbindung. An der Membran 8 ist ein Ventilglied 9 vorgesehen, das in die Kraftstoffkammer 7 hineinragt. Der Kraftstoffregler 6 weist eine Kraftstoffrückführung auf, die die Kraftstoffkammer 7 mit dem Krafstofftank 3 verbindet. Das Ventilglied 9 dient zum öffnen und Schließen einer sich in die Kraftstoff kammer 7 öffnenden Rückführöffnung 19a der Rückführung 19. Der Kraftstoffregler 6 umfaßt außerdem eine Vielzahl von Kraftstoffauslaßöffnungen 12 (vier Auslaßöffnungen sind in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, die der Anzahl der Zylinder des Motors entsprechen), die mit der Kraftstoffkammer in Verbindung stehen.

Die Bezugsziffer 22 bezeichnet einen Luftregler, der eine Luftkammer 23 und eine Vakuumkammer 28 aufweist, die durch eine Membran 24 getrennt sind. Die Luftkammer 23 steht Über einen Luftkanal 56 mit einer Luftpumpe in Verbindung, die zu dem Luftansaugkanal zwischen Luftklappe 38 und Drosselklappe 17 führt. An der Membran 24 ist ein Ventilglied 25 angeordnet, das in die Luftkammer 23 hineinragt. Der Luftregler 22 ist mit einem Luftrückführungskanal 20 versehen, der zwischen Luftkammer 23 und Luftansaugkanal 1 angeordnet ist, wobei der Rückführungskanal 20 im Luftansaugkanal 1

zwischen Luftklappe 38 und Drosselklappe 17 vorgesehen ist. Das Ventilglied 25 dient zum öffnen und Schließen einer sich in die Luftkammer 23 öffnenden Entlastungsöffnung 25a des Rückfuhrungskanals 20. Der Luftregler 22 umfaßt Luftauslaßöffnungen 23a, deren Anzahl der Anzahl der Kraftstoffauslaßöffnungen 12 des Kraftstoffreglers 6 entspricht und die mit der Luftkammer

23 in Verbindung stehen. Eine Aufnahmekammer 28a wird im oberen Bereich der Vakuumkammer 28 abgegrenzt, wobei sie einen kleineren Durchmesser als die Vakuumkammer 28 aufweist. Ein Haltestück 32 ist gleitend in die Aufnahmekammer 28a eingelassen. Das Haltestück 32 weist einen axial herausragenden Führungskanal 31 auf seinem äußeren Umfang auf und ein Führungsglied 30 ragt aus der inneren Oberfläche der Aufnahmekammer 28 heraus und greift in den Führungskanal 31 ein. Eine Druckfeder 29 ist in der Vakuumkammer 28 angeordnet und stützt sich an dem Haltestück 32 einerseits und an der Membran

24 andererseits ab. Die Vakuumkammer 28 steht über die Vakuumkanäle 16a und 16 flußabwärts zur Drosselklappe 17 mit dem Luftansaugkanal 1 in Verbindung. Ein elektrisches Betätigungsglied 33, das einen Gewindestift 34 aufweist, ist an dem oberen Ende des Luftreglers 22 befestigt und der Gewindestift. 34 ist in eine durch das Haltestück 32 führende Gewindebohrung 32a eingeschraubt.

Eine Luftklappe 38 ist mit einer exzentrischen Welle 39 befestigt, die drehbar in dem Luftansaugkanal 1 gelagert ist. Ein Hebel 41 ist mit seinem einen Ende an der exzentrischen Welle 39 befestigt und ist mit seinem anderen Ende mit einer

Spiralfeder 40 verbunden, die ihrerseits an dem Luftansaugkanal 1 befestigt ist. Die Drehung der exzentrischen Welle 39 wird über einen nicht gezeichneten übertragungsmechanismus auf ein drehbares Schleiferglied 42a eines veränderliehen Widerstandes 42 übertragen. Die Bezugsziffern 43 und 44 bezeichnen die Anschlüsse des veränderlichen Widerstandes 42 und des Schleifergliedes 42a, die über die Leitung 45 und 46 mit einem Rechner 35 verbunden sind.

Der Rechner 35 ist mit dem elektrischen Betätigungsglied 33 verbunden und wenn der Rechner 35 ein Ausgangssignal des veränderlichen Widerstandes 42 erhält, wobei dieses Signal der Menge der die Luftklappe 38 passierenden Luft entspricht, so gibt er ein Ausgangssignal an das elektrische Betätigungsglied 33, das dem Druckdifferential 4p zwischen dem Luftdruck P_ in der Luftkammer

des Luftreglers 22 und dem Kraftstoffdruck P_f in der Kraftstoffkammer 7 des Kraftstoffreglers entspricht. Das Druckdif ferential^ P ist bezüglich der Größe des Ausgangssignals des veränderlichen Widerstandes 42 vorgegeben. Das elektrische Betätigungsglied 33 dreht entsprechend der Größe des dem Druckdifferential <ä P zugeordneten Signals den Gewindestift 34, um das Haltestück 32 nach oben oder nach unten zu bewegen. Zusammen mit dieser Bewegung wird die Vorspannungskraft der Druckfeder 29 verändert und das Ventilglied 25 wird über die Membran nach oben oder nach unten bewegt, wobei dadurch die Luftmenge vergrößert oder verkleinert wird, die von der Entlastungsöffnung 25a über den Rückführkanal 20 zu dem Luftansaugkanal 1 zwischen der Luftklappe 38 und der Drosselklappe 17 geführt wird

ν* w» £, V

•ΑΪ

Der Luftansaugkanal 1 steht über ein Luftsammelsaugrohr 49 mit jedem Luftsaugrohr 13 des Motors E in Verbindung. Die Bezugsziffer 36 bezeichnet eine Einlaßöffnung des Motors E. Das Saugrohr ist mit einem Einspritzventil 14 versehen. Das Einspritzventil 14 besteht aus einer Kraftstoffdüse 15 und einer Luftdüse 27, die die Kraftstoff düse 15 umfaßt. Die Kraftstoffdüse 15 weist eine Kraftstoffdüsenkammer 15a und eine Drosselstelle 47 an seinem vorderen Ende auf. Die Luftdüse 27 ist mit einer Luftdüsenkammer 27a, die durch den Ringraum zwischen Kraftstoffdüse 15 und Luftdüse 27 vorgegeben ist, mit einer Luftdrosselstelle 26 an seinem hinteren Ende und einer Auslaßöffnung 48 an seinem vorderen Ende versehen, wobei diese öffnung 48 der Kraftstoffdrosselstelle 47 gegenüberliegt und sich in das Saugrohr 13 öffnet.

Das hintere Ende der Kraftstoffdüse 15 ist über einen Kraftstoffkanal 53 mit der Auslaßöffnung 12 des Kraftstoffreglers 6 verbunden und das hintere Ende der Luftdüse 27 ist über die Luftdrosselstelle 26 und den Luftkanal 54 mit der Auslaßöffnung 23a des Luftreglers 22 verbunden. Der Kraftstoffkanal 53 und der Luftkanal 54 sind nebeneinander angeordnet, so daß der Luftstrom durch den Luftkanal 54 ein Aufheizen des Kraftstoffstromes in dem Kraftstoffkanal 53 durch den Motor verhindert. Die Bezugsziffern 17 und 37 bezeichnen die Drosselklappe und ein an dem Luftansaugkanal 1 vorgesehenes Luftfilter.

Bei dieser Anordnung wird die Luftklappe 38 über die exzentrische Welle 39 abhängig von der angesaugten

Luftmenge zu dem Motor E gedreht, wobei sie durch die Spiralfeder 40 gut ausgeglichen ist. Der drehbare Schleifer 42a wird abhängig von der Drehung der Luftklappe 38 bewegt, um den Widerstand des veränderlichen Widerstandes 42 zu verändern und um die Größe der Widerstandsänderung dem Rechner 35 als elektrisches Signal zuzuführen. Die durch den Luftansaugkanal 1 durchgehende angesaugte Luftmenge wird durch einen Luftmengenmesser gemessen, wobei die Geschwindigkeit des angesaugten Luftstroms direkt von einer geeigneten Durchflußmeßeinrichtung, wie ein Hitzdrahtmesser, ein Durchflußmesser auf der Basis des Durchflusses oder eine Durchflußeinrichtung nach Karman Vortex und die Menge der angesaugten Luft wird durch diesen gemessenen Wert berücksichtigt, wobei die Messung der angesaugten Luftmenge auch mittels einer anderen Methode bestimmt werden kann, bei der die Motorparameter verwendet werden, wie Motorgeschwindigkeit oder Sammelsaugrohr unter Druck. Auf die Weise kann jede beliebige geeignete Methode zur Messung der angesaugten Luftmenge zum Motor angewendet werden. Der Rechner 35 gibt an seinem Ausgang das dem Druckdifferential <Λ Ρ zwischen dem Luftdruck P^ des Luftreglers 22 und dem Kraftstoffdruck P-des Kraftstoffreglers 6 entsprechende Signal an das elektrische Betätigungsglied 33, und zwar abhängig vom Signal des Luftdurchflußsensors. Das elektrische Betätigungsglied 33 dreht den Gewindestift 34 entsprechend dem dem elektrischen Betätigungsglied 33 zugeführten Signal. Als Ergebnis bewegt sich das Haltestück, dessen Drehung durch den Eingriff des Führungsgliedes 30 und der Führung 31 begrenzt ist, nach oben oder nach unten und die Vorspannung der Druckfeder 29 gegen

ν/ V 4, V UV V

/l·

Vt-

die Membran 24 wird verändert. Unter Druck stehende Luft von der Luftpumpe 21 beaufschlagt die Membran 24 von der Luftkammerseite 23 her. Die Summe aus auf die Unterdruckkammer 28 wirkenden Unterdruck P der angesaugten Luft und die Vorspannung der Druckfeder 29 wird mit dem

Luftdruck P in der Luftkammer 23 ins Gleichgea

wicht gebracht, um das Ventilglied 25 zu öffnen und zu schließen und um den Luftüberschuß in der Luftkammer über die Auslaßöffnung 25a in den Luftansaugzylinder 1 zwischen Luftklappe 38 und Drosselklappe 17 herauszulassen. Auf diese Weise wird der Luftdruck P in der Luftkammer

α.

gleich dem Wert P_Q + k^ wobei k. die Vorspannkraft der Druckfeder 29 ist.

Auf der anderen Seite beaufschlagt der unter Druck stehende Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 5 die Membran 8 von der Seite der Kraftstoffkammer 7 nach unten. Die Summe aus dem Unterdruck P der angesaugten Luft in der Unterdruckkammer und der Vorspannung der Druckfeder 11 wird mit dem Kraftstoffdruck P^ in der Kraftstoffkammer in Gleichgewicht gebracht, um das Ventilglied 9 zu öffnen oder zu schließen und den Kraftstoff-Überfluß über den Rückführkanal 19 in den Kraftstofftank 3 zu entlassen. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck P_f in der Kraftstoffkammer gleich P_Q + k₂, wobei k₂ die Vorspannkraft der Druckfeder 11 ist. Entsprechend ist (P - P₄.) gleich (k^ - k₂) =4P, wobei diese Größe durch den Rechner abhängig von der Menge der angesaugten Luft in den Luftansaugkanal, wie oben beschrieben, vorbestimmt wird.

■l·*-

Als Ergebnis wird der Kraftstoff mit dem Kraftstoffdruck P_f in der Kraftstoffkammer 7 durch den Kraftstoffkanal 53 der Kraftstoffdüsenkammer 15a des Einspritzventils 14 zugeführt und wird nacheinander durch die Kraftstoffdrosselstelle abgelassen. Auf der anderen Seite wird die Luft mit einem Luftdruck P in der Luftkammer 23 durch

den Luftkanal 54 der Luftdrosselstelle 26 zugeführt und wird in die Luftdüsenkammer 27a geleitet. Während des Luftstromes in dem Luftkanal 54 wird der Kraftstoffstrom in dem Kraftstoffkanal 53 daran gehindert, sich durch den Motor aufzuheizen. Der Kraftstoff und die Luft werden in der Luftdüsenkammer 27a gemischt und durch die Auslaßöffnung 48 in das Luftsaugrohr 13 eingespritzt.

Bei einem Motorbetriebszustand, bei dem zum Beispiel eine geringe Luftmenge angesaugt wird, ist die Drehung der Luftklappe 38 gering und der veränderliehe Widerstand 42 teilt dem Röchner 35 einen geringen Widerstandswert mit. Daraufhin gibt der Rechner 35 ein einem Druckdifferential Δ Ρ entsprechendes Signal an das elektrische Betätigungsglied 33 ab, wodurch das elektrische Betätigungs- glied 33 den Gewindestift 34 in eine derartige Richtung dreht, daß die Vorspannung der Druckfeder 29 des Luftreglers 22 erhöht wird und das Haltestück 32 herabgelassen wird. Dementsprechend wird das Ventilglied 25 geschlossen und dadurch wird der Luftdruck P in der Luftkammer 23 erhöht. Durch den großen Luftdruck P_fl wird die Kraftstoffzuführung behindert und eine geringe Kraftstoff menge wird von der Kraftstoffpumpe 5 zu der Kraftstoffkammer zugeführt, wie es aus Fig. 2 zu erkennen ist. Die Luft mit einem derartigen großen Luftdruck P wird

-a-

in der Luftdüsenkammer 27a mit dem Kraftstoff mit dem Kraftstoffdruck P- in der Kraftstoffkammer 7 gemischt, wobei der Druck entsprechend dem oben erwähnten Betriebszustand des Motors gesteuert wird. Da die durch die Auslaßöffnung in das Saugrohr 13 abgeführte Luftmenge gleich der Differenz zwischen der dem Luftregler 22 von der Luftpumpe 21 zugeführten Luft und der von dem Luftregler 22 durch den Rückführkanal 20 in den Luftansaugkanal 1 abgeführten Luftmenge ist, wird das Luft-Kraftstoffverhältnis, das Verhältnis der in das Saugrohr 13 strömenden Luftmenge zu der durch die Auslaßöffnung 4-8 eingespritzten Kraftstoffmenge, bei diesem Betriebs zustand oft optimal eingestellt.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 3 gleiche Teile bezeichnen und für ihre Beschreibung wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Eine Düse 2 ist in dem Luftansaugkanal 1 stromabwärts von der Drosselklappe 17 anstelle der Einspritzdüse im ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Diese Düse 2 ist mit einer Kraftstoffdrosselstelle und einer Luftdrosselstelle 52 versehen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Außerdem weist die Düse 2 eine Auslaßöffnung auf, die sich zwischen den beiden Drosselstellen 51 und 52 liegend stromabwärts in den Luftansaugkanal 1 öffnet. Die Betriebsweise des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht derjenigen des ersten Ausführu-ngsbeispiels.

Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile _wie in Fig. 4 verwendet werden und für ihre

Beschreibung wird auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 Bezug genommen. Eine Düse 2 ist an dem Luftansaugkanal 1 zwischen Drosselklappe 17 und Luftklappe 38 vorgesehen. Die Unterdruckkammer 10 des Kraftstoffreglers 6 und die Unterdruckkammer 28 des Luftreglers 22 sind mit

dem Luftansaugkanal 1 zwischen der Drosselklappe 17 und der Luftklappe 38 verbunden. Die Betriebsweise des dritten Ausführungsbeispiels entspricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. 10

Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird der vorgegebene Wert des Luftdrucks P_& in der Luftkammer 23 des Luftreglers 22 durch das elektrische Betätigungsglied 33 geändert. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel kann ein vorgegebener Wert des Kraftstoffdruckes P_f in der Kraftstoffkammer 7 des Kraftstoffreglers durch ein elektrisches Betätigungsglied 33 geändert werden, oder beide vorgegebenen Werte des Luftdruckes P und des Kraftstoffdruckes P-

a j-

können geändert werden. In jedem Falle sollte das Druckdifferential Δ Ρ zwischen Luftdruck P₃ und Kraftstoffdruck P- zu einem vorgegebenen Wert entsprechend der in dem Luftansaugkanal 1 angesaugten Luft festgesetzt werden. In einem anderen Fall kann die öffnungsfläche entweder der Kraftstoffdrosselstelle 51 oder der Luftdrosselstelle 52 oder beide wie in Fig. 6 gezeigt, geändert werden, um die Menge des Kraftstoffstromes G- und die Menge des Luftstromes G . wie in t a

den Fig. 2 und 3 gezeigt, zu verändern.

JSl Das elektrische Betätigungsglied der vorhergehen den Ausführungsbeispiele weist einen Schrittmotor auf. Allerdings kann in einem geänderten Ausführungsbeispiel anstelle des Schrittmotors ein elektromagnetisches Einstellglied vorgesehen sein.

Die Erfindung wurde anhand ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben, es ist aber offensichtlich, daß Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

■i3-

Leerseite

Claims

3323569

Ld

Patentansprüche

Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffpumpe, einem Luftansaugkanal, einer Düse, die an dem Luftansaugkanal angeordnet ist und die mit der Kraftstoffpumpe und der Luftpumpe in Verbindung steht, wobei die Düse eine Ausldßöffnung, die sich zum Luftansaugkanal öffnet, eine Luftdrosselstelle _un<ä eine Kraftstoff drosselstelle, die zur Auslaßöffnung führen, aufweist, mit einer in dem Luftansaugkanal angeordneten Luftklappe und einer in Abwärtsrichtung von der Luftklappe angeordneten Drosselklappe, wobei durch die Luft- und Kraftstoffdrosselstelle durchströmende Luft und Kraftstoff in der Düse gemischt werden und durch die Auslaßöffnung in den Luftansaugkanal eingespritzt werden, dadurch gekennzeichnet , daß ein Luftregler

(22) in dem Luftkanal (54) zwischen Düse (2,14) und der Luftpumpe (21) zur Erzeugung eines Luftdrucks (P )und zum Aufrechterhalten eines

Si

Druckdifferentials zwischen Druck im Ansaugkanal und Luftdruck (PJ auf einen dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden vorgegebenen Wert angeordnet ist, daß ein Kraftstoffregler (6) in dem Kraftstoffkanal (53) zwischen Düse (14) und Kraftstoffpumpe (5) zur Erzeugung eines Kraftstoffdruckes (P_f) and zum Aufrechterhalten eines Druckdifferentials zwischen Druck im Ansaugkanal und Kraftstoffdruck (P_f) auf einen dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden vorgegebenen Wert angeordnet ist, daß ein Luftsensor (38,42) zum

Ermitteln der in den Ansaugkanal (1) angesaugten Luftmenge vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal entsprechend der Luftmenge abgibt, daß ein Rechner (35) vorgesehen ist, der das vom Luftsensor (38,42J abgegebene Signal empfängt und ein Ausgangssignal entsprechend eines vorgegebenen Druckdifferentials zwischen Luftdruck (P ) und

3.

Kraftstoffdruck (P_f) abgibt, wobei das Druckdifferential dem Signal des 'Luftsensors (38,42) entspricht, und daß am Luftkanal und/oder Kraftstoffkanal Mittel (33,34) angeordnet sind, die ein Signal vom Rechner (35) erhalten und das Druckdifferential zwischen Luftdruck (PJ und Kraftstoffdruck (P,) auf

α Γ

dem verlangten Wert halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffregler (6) eine mit der Kraftstoffpumpe (5) in Verbindung stehende mit einem Rückführungskanal (19) versehene und einen Kraftstoffdruck (P₁.) aufweisende Kraftstoffkammer (7), eine erste zum Luftansaugkanal (1) führende Unterdruckkammer (10) und eine erste die Kraftstöffkammer (2) von der Unterdruckkammer (10) trennende Membran (8) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftregler (22) eine über die Luftpumpe (21) mit dem Ansaugkanal (1) zwischen Luftklappe (38) und Drosselklappe (17) in Verbindung stehende, über eine Entlastungsöffnung (25*)i zu dem Ansaugkanal (1) zwischen Luftklappe (38) und Drosselklappe (17) führende und einen Luftdruck (P ) aufweisende

el

Luftkammer (23), eine zweite zum Ansaugkanal (1) führende Unterdruckkammer (28) und eine zweite die Luftkammer (23) von der Unterdruckkammer (28) trennende Membran (24) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufrechterhalten des Druckdifferentials zwischen Luftdruck (P ) und Kraftstoffdruck (P_f) auf einen bestimmten Wert ein an dem Luftregler (22) angeordnetes elektrisches Betätigungsglied (33) aufweisen, daß einen abhängig von dem vom Rechner (35) gelieferten Signal sich drehenden Gewindestift (34) ein sich durch Drehung des Gewindestifts (34) in die Unterdruckkammer (28) bewegendes Haltestück (32) und eine zwischen Haltestück (32) und zweiter Membran (24) angeordnete Druckfeder (29) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine an dem Saugrohr (13) des Motors angeordnete Einspritzdüse (14) ist, die eine zylindrische Kraftstoffdüse (15) mit einer Kraftstoffdrosselstelle (47) an deren vorderem Ende und eine zylindrische Luftdüse (27) mit einer Luftdrosselstelle

(26) an deren hinterem Ende und die Auslaßöffnung (48) an ihrem vorderen Ende, der Kraftstoffdrosselstelle (47) der Kraftstoffdüse (15) gegenüberliegend, aufweist, wobei die Luftdüse

(27) die Kraftstoffdüse (15) umgibt.

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6. LU . 1 Vorrichtung nach Anspruch 5_f dadurch gekenn zeichnet, daß der Kraftstoffkanal (53) und der Luftkanal (54) zumindest teilweise neben 7. einanderliegend angeordnet sind. 5 Vorrichtung nach Anspruch Γ, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luftdrosselstelle (52) und die Kraftstoffdrosselstelle (51) der Düse (2) im Abstand gegenüberliegend ange ordnet sind und die Auslaßöffnung (48) zwischen 10 Luftdrosselstelle (52) und Kraftstoffdrossel 8. stelle (51) liegt. Vorrichtung':nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Düse (2) direkt stromabwärts 15 9. zu der Drosselklappe (17) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Düse zwischen Luftklappe (38) und Drosselklappe (17) angeordnet ist. 20 25 30 35