[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE19939898A1 - Kraftstoff-Luft-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoff-Luft-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE19939898A1
DE19939898A1 DE19939898A DE19939898A DE19939898A1 DE 19939898 A1 DE19939898 A1 DE 19939898A1 DE 19939898 A DE19939898 A DE 19939898A DE 19939898 A DE19939898 A DE 19939898A DE 19939898 A1 DE19939898 A1 DE 19939898A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
air
internal combustion
combustion engine
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19939898A
Other languages
English (en)
Inventor
William Galka
Yukio Kitamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walbro Corp
Original Assignee
Walbro Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Walbro Corp filed Critical Walbro Corp
Publication of DE19939898A1 publication Critical patent/DE19939898A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M71/00Combinations of carburettors and low-pressure fuel-injection apparatus
    • F02M71/02Combinations of carburettors and low-pressure fuel-injection apparatus with fuel-air mixture being produced by the carburettor and being compressed by a pump for subsequent injection into main combustion-air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/08Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Eine Brennkraftmaschine besitzt eine Gemischeinrichtung, die einen Venturi-Kanal zum Ansaugen von Kraftstoff verwendet und ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch an einen von der Brennkraftmaschine angetriebenen Verdichter abgibt, um das fette Gemisch unmittelbar in die Brennkraftmaschine einzuspritzen. Ein Luft-Drosselventil der Brennkraftmaschine verwendet ein Drosselventilgestänge und ein Drosselorgan, um den Luftstrom in den Kurbelkasten der Brennkraftmaschine zu steuern, und liefert ein positives Luft-Drucksignal, insbesondere bei kleiner Öffnung des Drosselventils, um die Kraftstoffdosierung in der Gemischeinrichtung zu unterstützen. Das Luft-Drucksignal wird vorzugsweise von einer kleinen Öffnung in dem Ansaugkanal des in seiner Schließstellung befindlichen Drosselorgans erzeugt und der Gemischeinrichtung zugeführt, um zusätzlichen Kraftstoff abzugeben. Dieses Luft-Drucksignal erhöht die zudosierte Kraftstoffmenge insbesondere im Leerlauf und bei niedrigen Motordrehzahlen, wenn der Luftstrom durch den Venturi-Kanal der Gemischeinrichtung sehr klein ist und somit nur ein sehr geringer Druckunterschied darin erzeugt wird, so daß dann nur eine geringe Kraftstoffmenge angesaugt würde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Luft-Zuführanlage für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung.
Es sind bereits diverse, nichtelektronische, mechanische Kraftstoff-Luft-Zu­ führanlagen zum Zuführen dosierter Mengen an Kraftstoff und Luft zu Zweitakt- Brennkraftmaschinen bekannt. Diese bekannten Anlagen haben verschiedene Vor­ teile einschließlich reduzierter Kohlenwasserstoff-Emissionen, geringer Kraftstoff­ verbrauch, hohe Betriebssicherheit und deutlich geringere Herstellungskosten als elektronisch gesteuerte Kraftstoff-Luft-Zuführanlagen.
Innerhalb derartiger Anlagen werden häufig herkömmliche Vergaser dazu verwendet, ein Kraftstoff-Luft-Gemisch der Brennkraftmaschine zuzuführen. Dieses Gemisch wird einem Hilfsverdichter zugeführt, um es anschließend in die Brenn­ kraftmaschine einzuspritzen. Die meisten herkömmlichen Vergaser verwenden je­ doch ein Drosselventil für eine Venturikanal-Luftstromregelung, welche den Wir­ kungsgrad des Verdichters bei niedrigen Drehzahlen beeinträchtigt, eine präzise Kalibrierung der abzugebenden Kraftstoffmenge schwierig macht und eine zu dem Luftventil der Brennkraftmaschine synchronisierte Bewegung erfordert, was eine Modifikation des herkömmlichen Drosselklappengestänges bedingt. Eine typische Kraftstoff-Luft-Zuführanlage, bei der ein herkömmlicher Vergaser in einer mecha­ nischen Gemisch-Einspritzeinrichtung verwendet wird, ist in der US 5,241,372 und in der EP 073 449 A1 offenbart. Außerdem verwenden einige herkömmliche Verga­ ser mehr als eine Kraftstoffdüse, um Kraftstoff aus dem Vergaser abzugeben und die abgegebene Kraftstoffmenge über einen weiten Bereich von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine zu dosieren.
Durch die vorliegende Erfindung sollen die obigen Nachteile vermieden wer­ den.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
Die Gemischeinrichtung der Zweitakt-Brennkraftmaschine ist mit einem Gemischkanal versehen, der als ungedrosselter Venturikanal ausgebildet ist, um Kraftstoff anzusaugen und ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch an einen von der Brennkraftmaschine angetriebenen Verdichter abzugeben, um das fette Gemisch in den Zylinder der Brennkraftmaschine direkt einzuspritzen. Ein Drosselventil der Brennkraftmaschine verwendet ein herkömmliches Drosselventilgestänge, um den Luftstrom in den Kurbelkasten der Brennkraftmaschine zu steuern und ein positives Luft-Drucksignal, insbesondere bei kleinen Drosselöffnungen, zu erzeugen, das die Dosierung des Kraftstoffes in der Gemischeinrichtung unterstützt. Das Luft-Druck­ signal wird vorzugsweise durch eine kleine Öffnung in dem Drosselventil gering­ fügig stromab des Drosselorgans erzeugt und der Gemischeinrichtung zugeführt, um zusätzlichen Kraftstoff aus der Gemischeinrichtung zu geben. Dieses Luft-Drucksi­ gnal verstärkt die Kraftstoffdosierung insbesondere im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, wenn der Luftstrom durch den Gemischkanal der Gemischeinrichtung sehr gering ist und somit dort nur eine geringe Druckdiffe­ renz vorhanden ist, die andernfalls nur wenig Kraftstoff ansaugen würde.
Die Gemischeinrichtung hat eine Haupt-Kraftstoffdüse, durch die Kraftstoff aus einem schüsselförmigen Kraftstoffvorrat über eine kleine Kraftstoffkammer in den Gemischkanal angesaugt wird, wo er mit der durch den Gemischkanal strömen­ den Luft gemischt und dann an den Verdickter abgegeben wird, um anschließend in die Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden. Das Luft-Drucksignal wird der die Kraftstoffdüse umgebenden Kraftstoffkammer zugeführt, um den Kraftstoffstrom durch die Kraftstoffdüse im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraft­ maschine zu erhöhen. Ein Kraftstoffabsperrventil kann stromauf der Kraftstoffdüse angeordnet und durch ein Unterdrucksignal geschlossen werden. Das Unterdrucksi­ gnal wird von einer Unterdrucköffnung in dem Luft-Drosselventil der Brennkraft­ maschine bei einem "over-run" der Brennkraftmaschine oder einer Verzögerung der Brennkraftmaschine erzeugt, wenn die Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl, jedoch unter geringer Last arbeitet und somit nur einen geringen Kraftstoffbedarf hat.
Das Luft-Drosselventil und die Gemischeinrichtung lassen sich ohne weiteres bei Brennkraftmaschinen einsetzen, die mit einem Hilfsverdichter oder einem ähnli­ chen Mittel ausgerüstet sind, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch mit Druck zu beauf­ schlagen und das entsprechende Gemisch in den Zylinder der Brennkraftmaschine direkt einzuspritzen. Das Drosselventil kann das herkömmliche Drosselventilge­ stänge der Brennkraftmaschine dazu verwenden, den Luftstrom in den Kurbelkasten der Brennkraftmaschine zu steuern. Die Gemischeinrichtung verwendet einen Ge­ mischkanal in Form eines ungedrosselten Venturikanals, um Kraftstoff entspre­ chend dem Luftstrom durch den Venturikanal zu dosieren, ohne daß eine Drossel­ platte, ein Schieber, ein Kolbenventil oder eine andere derartige Luftsteuereinrich­ tung erforderlich ist, um bei allen Drehzahlen der Brennkraftmaschine einen unge­ drosselten Luftstrom in den Verdichter zu ermöglichen, ohne daß ein sekundäres Drosselplattengestänge für eine Luftstromsynchronisierung mit dem Drosselventil der Brennkraftmaschine und der Gemischeinrichtung benötigt werden. Außerdem kann die Anlage in einfacher Weise für den Einsatz bei Brennkraftmaschinen unter­ schiedlicher Größe und für den Einsatz über einen weiten Bereich von Motordreh­ zahlen und -lasten kalibriert werden.
Die vorliegende Erfindung schafft somit eine mechanische Kraftstoff-Luft- Zuführanlage, die den gesamten Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine über ei­ nen Hilfsverdichter oder eine entsprechende Einrichtung zum Unterdrucksetzen des Gemisches und zum Einspritzen in den Zylinder der Brennkraftmaschine liefert. Die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage ist ohne Schwierigkeiten an unterschiedliche Typen von Zweitakt-Brennkraftmaschinen anpaßbar, die einen Hilfsverdichter zur Druckerhöhung des Gemisches und zum Einspritzen des Gemisches in die Brenn­ kraftmaschine verwenden; sie ist ferner problemlos anpaßbar an Brennkraftmaschi­ nen unterschiedlicher Größe und zum Betreiben einzelner Brennkraftmaschinen über einen weiten Bereich von unterschiedlichen Drehzahlen, Lasten und anderen Betriebsbedingungen. Die vorliegende Erfindung verbessert den Wirkungsgrad des Verdichters, reduziert den Kraftstoffverbrauch, verbessert das Betriebs- und Start­ verhalten der Brennkraftmaschine, verringert die Abgasemissionen, ist zuverlässig, dauerfest, hat einen einfachen Aufbau und ist wirtschaftlich herstellbar und zeichnet sich durch eine hohe Lebensdauer aus. Ferner kann bei der erfindungsgemäß aus­ gebildeten Anlage das bereits vorhandene Drosselventilgestänge der Brennkraftma­ schine verwendet werden, ohne daß ein sekundäres Drosselventilgestänge benötigt wird, um den Luftstrom zwischen dem Drosselventil der Brennkraftmaschine und der Gemischeinrichtung zu synchronisieren.
Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, die mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftstoff-Luft- Zuführeinrichtung versehen ist;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Gemischeinrichtung für die Anlage der Fig. 1;
Fig. 3 eine schematisierte Teilschnittansicht eines Drosselventils der Fig. 1;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Dros­ selventils, das bei der Anlage der Fig. 1 einsetzbar ist;
Fig. 5 eine schematische Ansicht der Gemischeinrichtung der Fig. 2 mit einem Kraftstoffabsperrventil, das in seiner Schließstellung dargestellt ist;
Fig. 6 ein Diagramm, in dem die Größe eines Luft-Drucksignals über der Drosselventilöffnung eines Drosselventils gemäß Fig. 3 aufgetragen ist.
Fig. 1 zeigt eine Kraftstoff-Luft-Zuführanlage 10 für eine direkt einspritzende Zweitakt-Brennkraftmaschine 12, die ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch an einen Verdichter 14 abgibt, welcher das Gemisch für die anschließende Direkteinspritzung in die Brennkammer 16 der Brennkraftmaschine 12 unter Druck setzt. Eine Ge­ mischeinrichtung 18 hat einen Gemischkanal 20 in Form eines ungedrosselten Venturikanals (Fig. 2), um Kraftstoff aus der Gemischeinrichtung 18 in Abhängig­ keit von dem Luftstrom durch den Gemischkanal 20 anzusaugen und den Kraftstoff mit der durch die Gemischeinrichtung 18 strömenden Luft zu mischen und das Gemisch an den Verdichter 14 abzugeben. Ein der Brennkraftmaschine 12 zugeord­ netes Luft-Drosselventil 22 verwendet ein herkömmliches Drosselventilgestänge 24 zum Betätigen eines Drosselorgans 30 in Form einer Drosselklappe, die auf einer drehbaren Welle 31 angebracht ist, um den Luftstrom zum Kurbelkasten 26 der Brennkraftmaschine zu steuern, und erzeugt, insbesondere bei kleinen Drosselven­ tilöffnungen, ein positives Luft-Drucksignal, das die Dosierung des Kraftstoffes in der Gemischeinrichtung 18 unterstützt. Das Drucksignal wird vorzugsweise von einer oder mehreren kleinen Luftauslaßöffnungen 28 in dem Gehäuse des Drossel­ ventils 22 stromab des Drosselorgans 30 erzeugt, wenn sich das Drosselorgan in seiner Schließstellung befindet, und wird der Gemischeinrichtung 18 zugeführt, um zusätzlichen Kraftstoff aus der Gemischeinrichtung 18 abzugeben. Das Drucksignal erhöht die zudosierte Kraftstoffmenge im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, wenn der Luftdurchsatz durch den Gemischkanal 20 der Ge­ mischeinrichtung gering ist, um das Start-, Leerlauf und stationäre Betriebsverhal­ ten der Brennkraftmaschine 12 bei niedrigen Drehzahlen zu verbessern.
Die Anlage 10 wird vorzugsweise mit einer Zweitaktmaschine verwendet, wenngleich die Anlage auch an den Einsatz bei einer Viertaktmaschine angepaßt werden kann. Die Brennkraftmaschine hat - wie gezeigt - ein Zylindergehäuse 32 mit einer Zylinderbohrung 34, in der ein Kolben 36 zwischen einer oberen Tot­ punktlage 38 und einer unteren Totpunktlage 40 linear hin und her bewegbar ist. Ein Zylinderkopf 42 ist angrenzend an dem oberen Rand des Zylindergehäuses 32 durch mehrere Schrauben 44 befestigt. Der Zylinderkopf 42 und das Zylindergehäuse 32 können auch in anderer Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise da­ durch, daß sie einstückig miteinander gegossen werden. Die Brennkammer 16 ist zwischen der Oberseite 46 des Kolbens 36, dem Zylindergehäuse 32 und dem Zy­ linderkopf 42 gebildet, und das Innere des Kurbelkastens 26 ist zwischen dem Zy­ lindergehäuse 32 und der Unterseite des Kolbens 36 gebildet. Eine Zündkerze 50 ragt durch eine Öffnung 52 in dem Zylinderkopf 42 in die Brennkammer 16 und ist vorzugsweise unter einem spitzen Winkel geneigt, damit ihr Zündfunkenelektro­ denende im Bereich der Mitte des Zylinderkopfes 42 liegt. Der Zylinderkopf 42 hat eine weitere Öffnung 54, welche eine Strömungsleitung 56 aufnimmt, durch die das Gemisch an die Brennkammer 16 abgegeben wird. Die Leitung 56 ist vorzugsweise ein metallisches oder polymeres Rohr, wie z. B. ein Nylonrohr, mit einem Innen­ durchmesser von ungefähr 1,27 mm bis 6,35 mm.
Ein Druckdifferenz-Einspritzventil 60 ist am Zylinderkopf 42 angeordnet und verbindet die Leitung 56 wahlweise mit der Brennkammer 16. Das Einspritzventil 60 hat einen Ventilschaft 62, der an einem Ende von einem ringförmigen Halter 64 aufgenommen wird, und vorzugsweise einen kegelstumpfförmigen Ventilkopf 66 am anderen Ende, der die Verteilung des durch das Einspritzventil 60 strömenden Gemisches fördert. Eine Feder 68 greift an dem Halter 64 an, um das Einspritzventil 60 in die Schließstellung vorzuspannen, in der der Ventilkopf 66 an einem Ventil­ sitz 70 des Zylinderkopfes 42 anliegt, wodurch verhindert wird, daß das Gemisch in die Brennkammer 60 gelangt.
Die Kräfte, die zum Öffnen und Schließen auf das Einspritzventil 60 einwir­ ken, sind die Federkraft, der Druck in der Brennkammer 16 und der Druck in der Leitung 56. Der Druck des Gemisches am Einspritzventil 60 kann zwischen unge­ fähr 2,07 und 11,02 bar variieren. Ein Druck, der kleiner als 2,07 bar ist, hat eine zu niedrige Geschwindigkeit der Gemischeinspritzung zur Folge, was die Zerstäubung des Gemisches beeinträchtigt, und ein Druck von mehr als 11,02 bar führt zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Stabilität der Gemischströmung. Ein geeignetes Einspritzventil ist beispielsweise in der USSN 08/865,787 der Anmelderin offen­ bart.
Der Kurbelkasten 26 enthält eine Kurbelwelle 72, die durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 36 über eine Kurbelstange 74 angetrieben wird, welche mit dem Kolben 36 an einem Ende und mit einem Kurbelarm 75 der Kurbelwelle 72 am anderen Ende verbunden ist. Ein Zahnrad 76 ist mit der Kurbelwelle 72 drehfest verbunden und treibt ein Übertragungsglied 78, wie z. B. ein Zahnriemen oder eine Kette, an. In einer Seitenwand 82 des Kurbelkastens 26 ist ein Lufteinlaß 80 mit einem Ventil 84 in Form eines . . .ventils, Drehventils, Drehschieberventils, Schie­ berventils, Rückschlagventils oder dergleichen angeordnet, um wahlweise Luft durchzulassen. Das Ventil 84 ermöglicht somit eine Luftströmung in den Kurbelka­ sten 26 und verhindert eine Luftströmung aus diesem heraus. Um die Luft im Kur­ belkasten 26 mit der Brennkammer 16 in Verbindung zu setzen, ist ein Übertra­ gungskanal 86 in dem Zylindergehäuse 32 angeordnet. Der Übertragungskanal 86 erstreckt sich in dem Kurbelkasten 26 und wird von dem Kolbenkasten 36 wahl­ weise mit der Brennkammer 16 verbunden. Wenn sich der Kolben 36 im Bereich seiner unteren Totpunktlage 40 bewegt, ist der Übertragungskanal 86 zur Brenn­ kammer 16 hin geöffnet, und Luft strömt aus dem Kurbelkasten 26 in die Brenn­ kammer 16, um die Brennkammer 16 mit frischer Luft zu versorgen, die dabei mithilft, die Abgase aus der Brennkammer 16 auszuspülen. Bewegt sich der Kolben 36 anschließend aus seiner unteren Totpunktlage 40 in Richtung auf seine obere Totpunktlage 38, wird der Übertragungskanal 86 geschlossen, so daß keine Luft mehr durchströmen kann.
Der Verdichter 14 besitzt ein "sekundäres" Zylindergehäuse 90, einen Zylin­ derkopf 92, der an dem Zylindergehäuse 90 durch Schrauben 94 befestigt ist, und einen Kolben 96, der in einer zylindrischen Bohrung 98 des Zylindergehäuses 90 gleitend hin und her bewegbar ist. Der Verdichter 40 kann außerhalb des Zylinder­ gehäuses 32 der Brennkraftmaschine angeordnet werden, oder die beiden Zylinder­ gehäuse 32, 90 können auch miteinander verbunden oder einteilig ausgebildet wer­ den. Eine Verdichtungskammer 100 ist zwischen dem Zylinderkopf 92, einer Sei­ tenwand 102 des Zylindergehäuses 90 und der Oberseite 104 des Kolbens 96 gebil­ det. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 96 ist ein Kurbelkasten 106 zwi­ schen dem Zylindergehäuse 90, der Seitenwand 102 und dem Kolben 96 gebildet. Eine durch den Zylinderkopf 92 verlaufende Einlaßöffnung 108 steht über eine ge­ eignete Leitung 112 mit einem Auslaß 110 der Gemischeinrichtung 18 in Verbin­ dung. Eine Auslaßöffnung 114 im Zylinderkopf 92 ist mit der Brennkammer 16 der Brennkraftmaschine durch die Leitung 56 und das Einspritzventil 60 verbunden.
Um den Strom des Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Verdichter 14 zu steuern, kann ein Kompressions-Entlastungsventil (nicht gezeigt) in der Leitung 56 im Bereich des Auslasses 114 des Verdichters 14 in Verbindung mit der Verdich­ tungskammer 100 vorgesehen werden. Dieses Entlastungsventil ermöglicht eine erste Stufe einer Druckregelung des vom Verdichter 14 abgegebenen Strömungsmit­ tels mit einer zweiten Stufe einer Druckregelung durch das Einspritzventil 60, was das Einströmen des Gemisches in die Brennkammer 16 der Brennkraftmaschine 12 steuert. Diese Zweistufen-Lösung sorgt für ein besseres Ansprechverhalten der An­ lage und einen erhöhten Gemischstrom durch das Einspritzventil 60.
Eine Kurbelstange 120 ist an ihrem einen Ende mit dem Kolben 96 des Ver­ dichters drehbar verbunden und an ihrem anderen Ende auf einem Kurbelzapfen 121 einer Nockenwelle 122 des Verdichters 14 drehbar gelagert. Ein Zahnrad 126 ist mit der Kurbelwelle 122 drehfest verbunden und steht in Eingriff mit dem Riemen bzw. der Kette 78, die um das Zahnrad 76 der Kurbelwelle 72 der Brennkraftmaschine verläuft. Die Zahnräder 76, 126 haben vorzugsweise den gleichen effektiven Durchmesser, so daß der Kolben 96 des Verdichters 14 mit einem Übersetzungsver­ hältnis von 1 : 1 bezüglich des Kolbens 36 der Brennkraftmaschine 12 angetrieben wird, um einen Synchronbetrieb der Brennkraftmaschine 12 und des Verdichters 14 für jeden Arbeitszyklus sicherzustellen.
Die Gemischeinrichtung 18 ist so ausgebildet, daß sie an den Verdichter 14 ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch abgibt, das eine ausreichende Menge an Kraft­ stoff enthält, um den Gesamtkraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine 12 zu decken. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der ungedrosselte Gemischkanal 20 der Gemischein­ richtung 18 mit einer einen Kraftstoffvorrat 130 bildenden Schüssel durch eine Kraftstoffdüse 132 verbunden, die in einer Kraftstoffkammer 134 angeordnet ist. Kraftstoff wird aus dem Kraftstoffvorrat 130 in die Kraftstoffkammer 134 durch eine Strahldüse 136 angesaugt. Ein ringförmiger Schwimmer 152, der die Kraft­ stoffkammer 134 umgibt, ist schwimmend in dem flüssigen Kraftstoff des Kraft­ stoffvorrates 130 angeordnet und steuert den Einlaß von Kraftstoff in den Kraft­ stoffvorrat 130 aus einem Nadelventil (nicht gezeigt), um ein ausreichendes Kraft­ stoffniveau im Kraftstoffvorrat 130 aufrechtzuerhalten, wenn Kraftstoff von der Brennkraftmaschine verbraucht wird. Auf seiner anderen Seite steht der Schwimmer 152 mit einem Luftraum 154 in Verbindung, der mit der Atmosphäre durch eine Lüftungsöffnung 156 in der Seitenwand 158 des Kraftstoffvorrates 130 verbunden ist. Der Gemischkanal 20 ist mit einem Abschnitt verringerten Durchmessers, d. h. einer Venturi-Engstelle 138, versehen, um den an der Kraftstoffdüse 132 anliegen­ den Druckabfall zu vergrößern, wenn Luft durch die Engstelle 138 strömt, wenn­ gleich auch bei einigen Anwendungen ein geradliniger Gemischkanal verwendet werden kann. Im Bereich des Einlasses 142 der Kraftstoffkammer 134 kann ein Kraftstoffabsperrventil 140 vorgesehen werden, um einen Kraftstoffstrom aus dem Kraftstoffvorrat 130 in die Kraftstoffkammer 134 wahlweise zuzulassen. Das Ab­ sperrventil 140 wird vorzugsweise von einer flexiblen Membran 144 getragen, die eine Unterdruckkammer 148 von dem Kraftstoffvorrat 130 abtrennt. Wenn an der Membran 154 eine ausreichend große Druckdifferenz anliegt, die die Membran 144 nach unten zu bewegen sucht, wie in Fig. 5 dargestellt, so legt sich ein Ventilkopf 148 des Absperrventils 140 an einen Ventilsitz 150 der Kraftstoffkammer 134 an, um den Einlaß 142 zu der Kraftstoffkammer 134 zu schließen und das weitere Ein­ strömen von Kraftstoff in die Kraftstoffkammer zu verhindern.
Der Gemischkanal 20 verläuft durch ein oberes Gehäuseteil 160, das mit dem Kraftstoffvorrat 130 verbunden ist, um das obere Ende des Kraftstoffvorrates 130 zu verschließen. Das Gehäuseteil 160 hat eine Öffnung 162, in der die Kraftstoffdüse 132 mit Preßsitz angeordnet oder in anderer Weise befestigt ist, um die Kraftstoff­ düse 132 in dem Gemischkanal 20 stromab der Engstelle 138 zu positionieren. Im zusammgebauten Zustand bilden eine nach unten ragende Schürze 164 des oberen Gehäuseteils 160 und ein zylindrischer Abschnitt 166 des Kraftstoffvorrates 130 die Kraftstoffkammer 134, wenn das Gehäuseteil 160 und die Schüssel des Kraftstoff­ vorrates 130 miteinander verbunden sind. Ein Durchlaß 168 in der Schürze 164 ist mit einem Luftkanal 170 in der Schüssel des Kraftstoffvorrates 130 verbunden. Mehrere kleine Öffnungen 172 sind in dem von der Kraftstoffkammer 134 aufge­ nommenen Abschnitt der Kraftstoffdüse 132 gebildet, über welche Kraftstoff oder Luft aus der Kraftstoffkammer 134 in die Kraftstoffdüse 132 eintreten kann.
Wie in Fig. 1 dargestellt, hat das Drosselventil 22 ein Gehäuse 180, das im Bereich des Luft-Einlaßkanals 182 des Kurbelkastens 26 angeordnet ist und einen damit in Verbindung stehenden Strömungskanal 184 aufweist. Das als herkömmli­ che Drosselklappe ausgebildete Drosselorgan 60, das an der Welle 31 befestigt ist, steuert den Luftstrom durch den Strömungskanal 184. Das Drosselorgan 30 hat eine geschlossene Stellung, in der es im wesentlichen quer zu dem Luftstrom durch den Ansaugkanal 184 verläuft, um einen Luftstrom durch den Ansaugkanal 184 zu ver­ hindern, und eine vollständig geöffnete Stellung, im wesentlichen parallel zu dem Luftstrom durch den Ansaugkanal 184, der eine im wesentlichen ungedrossselte Strömung durch den Ansaugkanal ermöglicht. Das Drosselorgan 30 in Form einer Drosselklappe ist mit dem in herkömmlicher Weise ausgebildeten Drosselklappen­ gestänge 24 verbunden, um den Luftstrom durch das Drosselventil 22 in den Kur­ belkasten 26 zu steuern. Wenn die Anlage 10 nachträglich in eine bereits vorhan­ dene herkömmliche Brennkraftmaschine eingebaut wird, kann das vorhandene Drosselklappengestänge verwendet werden.
Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt, ist eine kleine Öffnung 28 in dem An­ saugkanal 184 angeordnet, die geringfügig stromab des Drosselorgans 30 liegt, wenn sich dieses in seiner geschlossenen Stellung befindet. Vorzugsweise ist in der Öffnung 28 ein Pitotrohr 188 angeordnet, dessen seitliche Öffnung 90 vorzugsweise benachbart zu der Seitenwand 192 des Ansaugkanals 184 angeordnet ist und in stromaufwärtiger Richtung zu dem Drosselorgan 30 hin offen ist, um mit dem örtli­ chen Hochgeschwindigkeitsluftstrom (s. Pfeil 193) durch das Drosselventil bei klei­ nen Drosselöffnungen in Verbindung zu treten. Der Kanal 194 des Pitotrohres 188 ist mit der Kraftstoftkammer 134 durch den Kanal 170 in dem Kraftstoffvorrat 130 und die Öffnung 168 in der Schürze 164 des oberen Gehäuseteils 160 verbunden, um ein positives Luft-Drucksignal an die Kraftstoffkammer 134 abzugeben. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist das Pitotrohr 188 so ausgebildet und angeordnet, daß es für ein relativ großes Drucksignal sorgt, wenn sich das Drosselventil 30 im Bereich seiner Schließstellung befindet, beispielsweise bei einem Öffnungsgrad des Drosselorgans 30 zwischen 2% und 30%, und ein kleiner werdendes Drucksignal bei einem Öff­ nungsgrad des Drosselventils zwischen 30% und 50% erzeugt, wobei das kleinste Drucksignal bei einem Öffnungsgrad zwischen 50% und der vollgeöffneten Stellung des Drosselorgans 30 erzeugt wird.
Eine Unterdrucköffnung 196, die in dem Ansaugkanal 184 stromab des Dros­ selventils und stromauf des Kurbelkastens 26 vorgesehen ist, ist mit der Unter­ druckkammer 146 der Gemischeinrichtung 18 durch eine Leitung 197 verbunden, um die Membran 144 zu verstellen und dadurch das Absperrventil 140 zu verschlie­ ßen, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem "over-run" oder Verzögerungszu­ stand oder ähnlichen Betriebszustand befindet, d. h., wenn die Brennkraftmaschine 12 mit hoher Drehzahl und niedriger Last läuft und eine geringere Kraftstoffmenge benötigt und somit das Drosselventil im wesentlichen geschlossen ist. Unter diesen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine wird im Kurbelkasten 26 ein Unter­ druck erzeugt, der über die Unterdrucköffnung 196 des Drosselventils 22 an die Unterdruckkammer 146 übertragen wird, um das Absperrventil 142 über die Mem­ bran 144 zu schließen, wie in Fig. 5 gezeigt, um dadurch zu verhindern, daß zusätz­ licher Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorrat 130 in die Kraftstoffkammer 134 geför­ dert wird.
Bei dem in Fig. 4 abgewandelten Ausführungsbeispiel des Drosselventils 22' sind mehrere Luftauslaßöffnungen 28', anstelle des Pitotrohres 188, im Bereich des Drosselorgans 30 vorgesehen, wobei mindestens eine Luftauslaßöffnung 28' gering­ fügig stromab des Drosselorgans 30 liegt, wenn sich dieses in seiner geschlossenen Stellung befindet. Die Luftauslaßöffnungen 28' sind so angeordnet und ausgebildet, daß sie ein positives Drucksignal in ähnlicher Weise wie das Pitotrohr 188 des Drosselventils 22 erzeugen, derart, daß bei einem Öffnungsgrad des Drosselventils zwischen 2% und 30% ein relativ großes Drucksignal erzeugt wird, das bei einem Öffnungsgrad zwischen 30% und 50% kleiner wird und danach seinen Kleinstwert annimmt. Jede der Luftauslaßöffnungen 28' ist durch eine Sammelleitung 198 über einen einzelnen Kanal 160' mit der Kraftstoffkammer 134 verbunden.
Es wird nun die Funktionsweise der Anlage beschrieben:
Das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer 16 der Brennkraftma­ schine 12 wird durch die Zündkerze 50 gezündet, und als Folge der Verbrennung des Kraftstoffes wird der Kolben 36 im Zylinder 32 hin und her getrieben. Der Kol­ ben 36 dreht die Nockenwelle 72, welche die Nockenwelle 122 des Verdichters über den die Zahnräder 76, 126 verbindenden Zahnriemen 78 antreibt.
Die Kugelwelle 122 des Verdichters bewirkt eine entsprechende Hin- und Herbewegung des Kolbens 96 innerhalb des Zylindergehäuses 90. Der Kolben 96 erzeugt bei seinem Abwärtshub (wenn sich der Kolben 96 von seiner oberen Tot­ punktstellung in Richtung auf seine untere Totpunktstellung bewegt) einen Druck­ abfall, was das fette Kraftstoff-Luft-Gemisch aus der Mischeinrichtung 18 durch die Einlaßöffnung 108 in die Verdichtungskammer 100 des Verdichters 14 zieht. Bei der Bewegung des Kolbens 96 von seiner unteren Totpunktlage in seine obere Tot­ punktlage wird der Druck des Gemisches in der Verdichtungskammer 100 erhöht, und das Gemisch wird dann durch die Leitung 56 dem Einspritzventil 60 zugeführt, um in die Brennkammer 16 der Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden.
Die Dosierung des Kraftstoffes aus der Gemischeinrichtung 18 wird durch den vom Kolben 90 des Verdichters erzeugen Druckabfall unterstützt; der Kolben 90 saugt hierbei Luft durch den Gemischkanal 20 und die Venturi-Engstelle 138 der Gemischeinrichtung 18. Der Luftstrom durch die Engstelle 138 führt zu einem Druckabfall stromab der Engstelle 138, welcher mit dem offenen Ende der Kraft­ stoffdüse 132 im Gemischkanal 20 kommuniziert. Bei ausreichend großem Luft­ durchsatz durch die Engstelle 138 wird an der Kraftstoffdüse 132 eine Druckdiffe­ renz erzeugt, die ausreicht, um Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorrat 130 durch die Strahldüse 136 in die Kraftstoffkammer 134 und durch die Kraftstoffdüse 132 zu saugen, um den gesamten Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine 12 zu decken. Der von der Kraftstoffdüse 132 abgegebene Kraftstoff wird mit der durch den Ge­ mischkanal 20 strömenden Luft gemischt und dann als festes Kraftstoff-Luft-Ge­ misch an die Verdichtungskammer 100 des Verdichters 14 abgegeben.
Das Gemisch hat ein größeres Kraftstoff-Luft-Verhältnis, als dies für die Verbrennung ideal ist, und liegt typischerweise im Bereich von 1 : 2 bis 1 : 12,5 Kraftstoff zu Luft. Derzeit bevorzugte Kraftstoff-Luft-Verhältnisse für die Verbren­ nung liegen im Bereich von 1 : 12 bis 1 : 18. Um das vom Verdichter 14 an die Brenn­ kammer 16 der Brennkraftmaschine 12 abgegebene fette Gemisch in den bevorzug­ ten Bereich für die Verbrennung zu bringen, wird der Brennkammer 16 zusätzliche Luft aus dem Kurbelkasten 26 durch den Übertragungskanal 96 im Zylindergehäuse 32 zugeführt, wenn der Übertragungskanal 86 offen ist. Das Einspritzen des fetten Gemisches ist insofern wünschenswert, als es die Zuführung einer ausreichenden Kraftstoffmenge über einer kurzen Einspritzzeit ermöglicht, was die Steuerung des Einspritzvorgangs verbessert, um den Kraftstoffverbrauch wie auch die Schadstoff­ emissionen der Brennkraftmaschine 12 zu verbessern.
Das Drosselorgan 30 des Drosselventils 22 ist mit dem Drosselventilgestänge 34 gekoppelt, um den Luftstrom in den Kurbelkasten 26 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu steuern. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung wird die Stellung des Drosselorgans 30 anhand seines Öffnungs­ grades in Prozent erläutert, und zwar derart, daß seine vollständig geschlossene Stellung einen Öffnungsgrad von 0%, in dem der Luftstrom durch den Ansaugkanal unterbunden ist, und seine vollständig geschlossene Stellung einem Öffnungsgrad von 100% entspricht, bei der die Luftströmung durch den Ansaugkanal 184 im we­ sentlichen ungedrosselt ist.
Im Leerlauf oder bei anderen Betriebsbedingungen, unter denen die Brenn­ kraftmaschine 12 bei niedriger Drehzahl und geringer Last arbeitet, ist das Drossel­ organ 30 nur geringfügig geöffnet, und zwar unter einem Öffnungsgrad von 2% bis 15% im Vergleich zu seiner vollständig geöffneten Stellung. Bei diesen Betriebs­ bedingungen der Brennkraftmaschine wird der Verdichter 14 mit einer geringen Drehzahl angetrieben, und somit erzeugt er keinen bedeutenden Druckabfall, was einen geringen Luftdurchsatz durch die Engstelle 138 der Gemischeinrichtung 18 zur Folge hat. Der geringe Luftdurchsatz durch die Engstelle 138 führt zu einer kleinen Druckdifferenz an der Kraftstoffdüse 132, und insofern wird durch die Kraftstoffdüse 132 nicht ausreichend Kraftstoff für den Betrieb der Brennkraftma­ schine 12 gesaugt. Um den Kraftstoffdurchsatz durch die Kraftstoffdüse 132 zu er­ höhen, wird das positive Luft-Drucksignal aus der Luftauslaßöffnung 28 und dem Pitotrohr 128 des Drosselventils 22 über die Leitung 170 an die Kraftstoffkammer 134 übertragen, um Kraftstoff und Luft durch die Kraftstoffdüse 132 in den Ge­ mischkanal 20 zu treiben. Wie bereits erwähnt, ist das Drucksignal bei kleinen Öff­ nungen des Drosselorgans 30 am größten und vorzugsweise vernachlässigbar bei Öffnungen des Drosselorgans 30 von mehr als 50%. Bei einer Ausgestaltung und Anordnung mit einem Pitotrohr 188, wie in Fig. 6 dargestellt, ergibt sich bei einem Öffnungsgrad des Drosselorgans 130 zwischen 2,5 und 25% ein Drucksignal von ungefähr 254 bis 762 mm Wassersäule. Bei einem Öffnungsgrad von ungefähr 25% bis 50% ergibt sich ein im wesentlichen gleichmäßiger Abfall des Drucks des Drucksignals auf einen Wert von weniger als 127 mm Wassersäule bei ungefähr 50%, wobei die Größe des Drucksignals bei einem Öffnungsgrad zwischen 50% und 100% vernachlässigbar ist. Diese Zahlen werden lediglich beispielhaft gegeben; die Größe des Drucksignals ändert sich bei unterschiedlichen Anwendungen und kann in der gewünschten Weise eingestellt werden.
Bei einem Overrun- oder Verzögerungszustand der Brennkraftmaschine, d. h. wenn die Brennkraftmaschine 12 mit hoher Drehzahl, jedoch bei geringem Kraft­ stoffbedarf läuft, wird in dem Kurbelkasten 26 ein beträchtlicher Unterdruck er­ zeugt, der durch den Kanal 184 mit der Unterdrucköffnung 196 des Drosselventils 22 in Verbindung gebracht wird. Die Unterdrucköffnung 196 überträgt den Unter­ druck auf die Unterdruckkammer 146, um die Membran 144 zu verstellen und das Absperrventil 140 zu betätigen (Fig. 5), wodurch verhindert wird, daß zusätzlicher Kraftstoff in die Kraftstoffkammer 134 gesaugt wird. Hierdurch werden die Schad­ stoffemissionen der Brennkraftmaschine bei diesen Verzögerungsbedingungen be­ trächtlich reduziert. Auch reduziert dies die Wasserkohlenstoffdampf-Emissionen der Gemischeinrichtung 18.
Die Gemischeinrichtung 18 und das Drosselventil 22 der Brennkraftmaschine erzeugen somit gemeinsam ein dosiertes Kraftstoff-Luft-Gemisch für den Verdich­ ter 14 entsprechend dem Kraftstoftbedarf der Brennkraftmaschine zwischen dem Start- und Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine bis zu weit offenen Drosselzu­ ständen, bei denen die Brennkraftmaschine 12 ihren maximalen Kraftstoffbedarf hat. Das positive Luft-Drucksignal, das von den Luftauslaßöffnungen 28, 28' im Drosselventil 22 erzeugt wird, kann so eingestellt und kalibriert werden, daß das Drucksignal die Abgabe von Kraftstoff aus der Gemischeinrichtung 18 auf die ge­ eignete Menge für einen stationären Betrieb der Brennkraftmaschine 12 erhöht wird. Ferner läßt sich die Gemischeinrichtung 18 und das Drosselventil 22 problemlos an unterschiedliche Brennkraftmaschinen von sehr kleinen Brennkraftmaschinen für Rasenmäher und ähnliche Gartenwerkzeuge bis zu Brennkraftmaschinen von 500 cm3 oder mehr anpassen. Die relativ einfache Anlage 10 kann bei vergleichsweise geringen Kosten nachträglich in bereits vorhandene Brennkraftmaschinen eingebaut werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, den Wirkungsgrad des Verdichters zu erhöhen und das Start- und Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine über einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen zu verbessern.

Claims (14)

1. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, welcher einen Kurbelkasten (26), eine Brennkammer (16) und einen Übertragungskanal (86) aufweist, der den Kurbelkasten (26) mit der Brennkammer (16) während eines Teils des Betriebs der Brennkraftmaschine verbindet, mit:
einem Verdichter (14), der von der Brennkraftmaschine (12) angetrieben wird, um ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch darin unter Druck zu setzen und an die Brennkammer (16) abzugeben, der Luft aus dem Kurbelkasten (26) zugeführt wird, um die Verbrennung des Kraftstoffes zu unterstützen,
einer Gemischeinrichtung (18) mit einem Gemischkanal (20), der einen Ein­ laß zum Zuführen von Luft und einen mit dem Verdichter (14) verbundenen Auslaß aufweist, einem Kraftstoffvorrat (130), dem Kraftstoff durch einen Einlaß zugeführt wird, und einer Kraftstoffdüse (132), die mit dem Kraftstoffvorrat (130) und mit dem Gemischkanal (20) stromab dessen Einlaß verbunden ist, um Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorrat (130) anzusaugen und an den Gemischkanal (20) in Abhängig­ keit von einer Luftströmung durch den Gemischkanal abzugeben und den Kraftstoff mit der durch den Gemischkanal (20) strömenden Luft zu mischen, um das resultie­ rende fette Kraftstoff-Luft-Gemisch an den Verdichter (14) abgeben zu können,
einem Luft-Drosselventil (22) mit einem Gehäuse (180), einem im Gehäuse vorgesehenen Ansaugkanal (184) mit einem Einlaß zum Zuführen von Luft und einem Auslaß zum Abführen von Luft an den Kurbelkasten (26) der Brennkraftma­ schine (12), einem Drosselorgan (30), das in dem Ansaugkanal (184) angeordnet ist und aus einer voll geöffneten Stellung, in der die Luft im wesentlichen ungedrosselt durch den Ansaugkanal (184) strömen kann, in eine vollständig geschlossene Stel­ lung bewegbar ist, in der der Luftstrom durch den Ansaugkanal (184) und in den Kurbelkasten (26) zumindest teilweise gedrosselt wird, und mindestens einer Lufteinlaßöffnung (28), die stromab des Drosselorgans (30) angeordnet ist, wenn es sich in seiner geschlossenen Stellung befindet, und mit der Kraftstoffdüse (132) der Gemischeinrichtung (18) in Verbindung steht, wodurch die Lufteinlaßöffnung (28) an die Gemischeinrichtung (18) ein positives Luft-Drucksignal abgibt, das sich in Abhängigkeit von der Stellung des Drosselorgans (30) ändert, um den aus der Kraftstoffdüse (32) abgegebenen Kraftstoff entsprechend dem Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine zu ändern.
2. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gemischkanal (20) als Venturi-Kanal mit einer Engstelle (138) ausge­ bildet ist, die für einen Druckabfall an der Kraftstoffdüse (132) sorgt.
3. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druck an der Luftauslaßöffnung (28) am größten ist, wenn sich das Drosselorgan (30) näher bei seiner vollständig geschlossenen Stellung als bei seiner vollständig geöffneten Stellung befindet.
4. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Drosselorgan (30) in seiner vollständig geöffneten Stellung einen Öff­ nungsgrad von 100% und in seiner vollständig geschlossenen Stellung einen Öff­ nungsgrad von 0% hat und daß der Druck an der Luftauslaßöffnung (28) am größten ist, wenn sich der Öffnungsgrad des Drosselorgans (30) zwischen 2,5% und 30% befindet.
5. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der maximale Druck des Luft-Drucksignals zwischen 381 und 762 mm Wassersäule liegt.
6. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druck des Luft-Drucksignals bei einem Öffnungsgrad des Drosselorgans (30) zwischen 50% und 100% kleiner ist als ungefähr 127 mm Was­ sersäule.
7. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß genau eine Luftauslaßöffnung (28) vorgesehen ist und daß in der Luftauslaßöffnung (28) ein Pitotrohr (188) angeordnet ist, das mit einer seitlichen Öffnung (190) und einem Auslaß versehen ist, von denen die seitli­ che Öffnung (190) innerhalb des Ansaugkanals (184) unmittelbar benachbart zu einer Seitenwand (192) des Ansaugkanals (184) angeordnet und bei sehr kleinen Öffnungen des Drosselorgans (30) mit dem örtlichen Luftstrom um das Drosselor­ gan (30) herum verbunden ist und der Auslaß mit der Gemischeinrichtung (18) in Verbindung steht.
8. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Luftauslaßöffnungen (28') vorgesehen sind, die über eine Sammelleitung (198) mit einem gemeinsamen Auslaß verbunden sind, um ein positives Luft-Drucksignal der Gemischeinrichtung (18) zuzuführen.
9. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens eine der Luftauslaßöffnungen (28') stromauf des Drosselorgans (30) angeordnet ist, wenn sich dieses in seiner geschlossenen Stellung befindet.
10. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischeinrichtung (18) mit einem Kraft­ stoffabsperrventil (140) versehen ist, das den Kraftstoffvorrat (130) wahlweise mit der Kraftstoffdüse (132) verbinden kann.
11. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Drosselventil (22) stromab des Drosselorgans (30) und strom­ auf des Kurbelkastens (26) eine Unterdrucköffnung (190) vorgesehen ist, die unter bestimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine das Kraftstoff-Absperr­ ventil (140) verschließt und die Strömungsverbindung zwischen dem Kraftstoffvor­ rat (130) und der Kraftstoffdüse (132) unterbricht.
12. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Gemischeinrichtung (18) eine Membran (144) vorgesehen ist, die auf einer Seite eine Unterdruckkammer (146) und auf ihrer anderen Seite einen Teil des Kraftstoffvorrats (130) begrenzt, daß das Kraftstoffabsperrventil (140) durch die Membran (144) betätigt wird und die Unterdrucköffnung (190) mit der Unterdruckkammer (146) verbunden ist, um die Membran (144) zu verstellen und das Kraftstoffabsperrventil (140) zu schließen, wenn an der Unterdrucköffnung (190) ein ausreichend großer Unterdruck herrscht.
13. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gemischeinrichtung (18) eine Kraft­ stoffkammer (134) vorgesehen ist, die mit dem Kraftstoffvorrat (130) und der Kraftstoffdüse (132) verbunden ist und der das Luft-Drucksignal zugeführt wird, um die durch die Kraftstoffdüse (132) abgegebene Kraftstoffmenge zu erhöhen.
14. Kraftstoff-Luft-Zuführanlage nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Kraftstoffkammer (134) mehrere Öffnungen (172) in der Kraftstoffdüse (132) verbunden sind, durch die Luft und Kraftstoff aus der Kraft­ stoffkammer in die Kraftstoffdüse (132) eintreten, um an den Gemischkanal (20) abgegeben zu werden.
DE19939898A 1998-08-25 1999-08-23 Kraftstoff-Luft-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine Withdrawn DE19939898A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/139,823 US6019075A (en) 1998-08-25 1998-08-25 Air and fuel delivery system for fuel injected engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19939898A1 true DE19939898A1 (de) 2000-03-02

Family

ID=22488461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19939898A Withdrawn DE19939898A1 (de) 1998-08-25 1999-08-23 Kraftstoff-Luft-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6019075A (de)
JP (1) JP2000097130A (de)
DE (1) DE19939898A1 (de)
IT (1) IT1309047B1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133357C1 (de) * 2001-07-13 2003-03-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuer- und Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine
WO2009044412A2 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Indian Institute Of Technology An air-fuel injection system for two stroke internal combustion engines
EP3495637A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-12 TTI (Macao Commercial Offshore) Limited Zweitaktmotor mit verbesserter leistung

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189495B1 (en) * 1998-10-23 2001-02-20 Walbro Corporation Direct cylinder fuel injection
DE19922217A1 (de) * 1999-05-14 2000-11-23 Andreas Mozzi Abgasarmer Verbrennungsmotor
US6880501B2 (en) * 2001-07-30 2005-04-19 Massachusetts Institute Of Technology Internal combustion engine
WO2003012266A1 (en) 2001-07-30 2003-02-13 Massachusetts Institute Of Technology Internal combustion engine
DE10260704A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-01 Hilti Ag Brennkraftbetriebenes Setzgerät
KR100669879B1 (ko) * 2003-12-18 2007-01-16 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 가변 밸브 기구
JP4505015B2 (ja) * 2004-03-30 2010-07-14 ニコラエビッチ セルゲーエフ アレクサンドル 内燃機関及びその動作方法
CA2613894A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Poly Systems Pty Ltd A hand-held power tool
RU2348819C1 (ru) * 2007-12-29 2009-03-10 Александр Николаевич Сергеев Двигатель внутреннего сгорания
US20110061635A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Peter Bukhenik Crankcase Ventilation Device for Internal Combustion Engines
WO2019051559A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-21 Orbital Australia Pty Ltd CONTROL STRATEGY FOR OPERATING AN ENGINE
RU2707012C1 (ru) * 2019-01-16 2019-11-21 Александр Николаевич Сергеев Способ управления двигателем внутреннего сгорания
CN110748447B (zh) * 2019-09-30 2020-11-20 黎鑫悦 重油活塞发动机燃油气辅助喷射用低功耗驱动气体计量阀
US11092072B2 (en) * 2019-10-01 2021-08-17 Filip Kristani Throttle replacing device

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1197951A (en) * 1913-06-20 1916-09-12 Henri Pieper Internal-combustion engine.
US1266954A (en) * 1916-11-21 1918-05-21 Shirley C Kirk Internal-combustion engine.
US1344263A (en) * 1919-11-20 1920-06-22 Crouse Emory Internal-combustion engine
US1596398A (en) * 1923-08-02 1926-08-17 Automotive Valves Co Internal-combustion engine
US1686789A (en) * 1923-12-21 1928-10-09 Belden Patents Inc Sleeve-valve two-cycle motor
US1609792A (en) * 1925-06-01 1926-12-07 Lester C Brock Internal-combustion engine
US1988082A (en) * 1930-09-02 1935-01-15 Latta Charles Internal combustion engine
US2058705A (en) * 1935-04-10 1936-10-27 Maniscalco Pietro Internal combustion engine
US2776650A (en) * 1951-05-10 1957-01-08 Zimmermann Hans Georg Internal combustion engines
US3265050A (en) * 1964-07-01 1966-08-09 Walbro Corp Carburetor construction
JPS4928841B1 (de) * 1969-11-14 1974-07-30
US3774581A (en) * 1972-10-04 1973-11-27 Gen Motors Corp Combination poppet and reed valve
JPS5569748A (en) * 1978-11-20 1980-05-26 Walbro Far East Carburetor
AT388596B (de) * 1986-03-17 1989-07-25 Bruecker & Zeman Soft Combusti Regenerativ arbeitende zweitakthubkolbenbrennkraftmaschine
FR2632684B1 (fr) * 1988-06-08 1993-08-06 Inst Francais Du Petrole Dispositif et methode d'introduction sous pression de melange carbure dans le cylindre d'un moteur
GB8904043D0 (en) * 1989-02-22 1989-04-05 Univ Belfast L-head two stroke engines
IT1248314B (it) * 1991-05-20 1995-01-05 Piaggio Veicoli Europ Testata per motori a c.i. con dispositivo per l'iniezione diretta di carburante assistita pneumaticamente
US5275134A (en) * 1993-04-19 1994-01-04 Springer Joseph E Two stroke internal combustion engine having an intake piston adjacent each power piston
FR2727723A1 (fr) * 1994-12-02 1996-06-07 Philippe Luc Laurent Un moteur a combustion interne pourvu d'un systeme d'injection directe de carburant avec assistance pneumatique

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133357C1 (de) * 2001-07-13 2003-03-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuer- und Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine
WO2009044412A2 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Indian Institute Of Technology An air-fuel injection system for two stroke internal combustion engines
WO2009044412A3 (en) * 2007-10-05 2009-06-18 Indian Inst Technology An air-fuel injection system for two stroke internal combustion engines
EP3495637A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-12 TTI (Macao Commercial Offshore) Limited Zweitaktmotor mit verbesserter leistung

Also Published As

Publication number Publication date
IT1309047B1 (it) 2002-01-16
ITRM990529A1 (it) 2001-02-23
US6019075A (en) 2000-02-01
ITRM990529A0 (it) 1999-08-23
JP2000097130A (ja) 2000-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3713628C2 (de) Ansaugsystem für Brennkraftmaschine
DE19939898A1 (de) Kraftstoff-Luft-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP0321508B1 (de) Brennkraftmaschine mit abgasrückführung, insbesondere ottomotor
DE69314599T2 (de) Vergaser mit Beschleuniger und Leerlaufkreislaufabsperrung
DE3883311T2 (de) Vorrichtung zum Zuführen unter Druck von einem Gemisch in den Zylinder eines Motors.
DE102006031685B4 (de) Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Betrieb
DE4436322C2 (de) Kraftstoff- und Abgaseinrichtung für eine Kleinbrennkraftmaschine
DE69508953T2 (de) Pneumatisch kontrollierte luft/kraftstoffeinspritzung in einem zweitaktmotor
DE845875C (de) Verbesserungen an Vergasern (Beschleunigungseinrichtung)
DE3874101T2 (de) Einlassvorrichtung fuer mehrzylinderbrennkraftmaschinen.
DE929039C (de) Einrichtung zur zylindergruppenweisen Unterbrechung der Kraftstoff-zufuhr von Mehrzylinder-Vergaser-Brennkraftmaschinen
DE69102494T2 (de) Verfahren zur pneumatischen Kraftstoffeinpritzung in einen Zweitaktmotor und ein solcher Zweitaktmotor.
DE69007225T2 (de) Brennstoffeinspritzsystem für Motor.
DE19927497A1 (de) Vergaser
DE19833540C2 (de) Membranvergaser
DE69407693T2 (de) Brennkraftmaschine
DE2527305A1 (de) Kraftstoffpumpe fuer brennkraftmaschinen
DE2634334A1 (de) Brennkraftmaschine
DE60034549T2 (de) Brennkraftmaschine mit Vergaser mit Leerlaufkanalanordnung
DE3690389C2 (de) Verfahren zum Steuern der Brennstoffverteilung in einer Verbrennungskammer einer Verbrennungsmaschine und Brennstoffeinspritzsystem
EP1957782A1 (de) Vergaser für einen verbrennungsmotor sowie verfahren zur gesteuerten kraftstoffzufuhr
DE602004005062T2 (de) Vergaser
DE69102445T2 (de) Luft-Kraftstoff-Einspritzventil für Brennkraftmaschinen.
DE19922217A1 (de) Abgasarmer Verbrennungsmotor
DE60200240T2 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine, die eine pneumatisch unterstützte kraftstoffdirekteinspritzung verwendet

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee