DE843625C - Druckmittel-Regelung der Einspritzung des Kraftstoffs bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Druckmittel-Regelung der Einspritzung des Kraftstoffs bei Brennkraftmaschinen 1)ie 1#:rtin<lung betrifft eine Regelung der Brennstoffmenge von Breinikraftniaschinen mittels eines in :Xliliängigkcit N-on der Belastung der '.Maschine regelnden 1)i-ticl:niittels, \-orzugs@N-eise des Unterdrucks hinter der Drosselklappe in der Ansaugelc#itung einer Fahrzeug - l,.inspritz - Brennkraftni;iscliine, wohüi heim Chergang zu einer anderen Helastu ng da: die Breinistoffnienge regelnde Regelorgan einen zusätzlichen \oriillergehenden R.egelinipuls, tind zwar iusbesondere beim Übergang auf höbe re Belastung (Gasgellen) auf größere, beim ltlx#rgang auf niedere Belastung (Gaswegnehmen) auf geringere Brenustoffinenge, erhält.
• Eine solche 1Zegeltings\veise hat den Torteil, daß ]>ei einer Verstellung des Belastungsgliedes (Gaspedals) die Trägheit des Reglers sich nicht in einem zeitweiligen ungünstigen Verhältnis von Luft und Brennstoff und in einem Absinken der Leistung bzw. in einem erh<ihten Kraftstoffverbrauch auswirken kann.
• Die Erfindung bezweckt die Verbesserung einer solchen Regelungsweise und besteht im wesentlichen darin, daß das über eiu nachgiebiges Zwischenglied, z. B. eine federbelastete Membran, vom Druckmittel belastete Regelorgan mit dem Belastungsregelglied, z. B. einem Regelfußhebel, bzw. einer Drosselklappe durch eine normalerweise nachgiebige, gegen schnelle Bewegung jedoch starr oder im wesentlichen starr wirkende Einrichtung, z. B. eine Katarakteinrichtung, verbunden ist und beim Übergang auf eine andere Belastung unter Umgehung des Druckmittels vorübergehend kraftschlüssig oder zwangsläufig verstellt wird.
• Durch die Erfindung wird eine unmittelbare, sicher wirkende Beeinflussung des die Brennstoff-,netige regelnden Organs erzielt.
• Gleichzeitig wird die Möglichkeit gegeben, die Zeitdauer der Einwirkung durch entsprechende Ausbilduiig der zwischen dem Belastungsregelglied und (lern Brennstoffmengenregelorgan zwischengeschalteten Einrichtung genau einzustellen.
• Gegebeiicnfalls kann ferner zusätzlich zur Beschleunigungseinrichtung für den Brennstoff noch eine Verzögerungseinrichtung für die zu erhöhende Luftmenge vorgesehen sein. Auch ist es unter Umständen zweckmäßig, eine weitere Einrichtung zur willkürlichen oder temperaturabhängigen Regelung der Grundeinstellung des Reglers anzubringen.
• Sonstige Einzelheiten und Merkmale der Erfindtiti@g ergehen sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt :\1>l>. t ein grundsätzliches Schema für eine Regelmig gemäß der Erfindung, Abb. 2 einen Teil der Abb. 1 in größerem Maßstab, Abb. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Regelung, _1bb. 4 eilleli Teil der Abb. 3 in vergrößertem Maßstab, Abb. 5 einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform der Regelung, Abb.6 ein Diagramm der Gemischbildung hei ciiier linearen Charakteristik des Reglers und die Abb.7 ein Beispiel für die als zweckmäßig zu wählende Charakteristik des Reglers.
• An die Saugleitung io einer im übrigen nicht dar-,gestellten Brentikraftmaschine ist in der Nähe der Drosselklappe i i eine Leitung 12 angeschlossen. Die Drosselklappe i i ist durch das Gestänge 13, 14 mit dem Regelfußhebel 16 der Maschine verbunden. Die Leitung 12 führt zu dem Gehäuse 18. Dieses wird auf der einen Seite durch eine Ledermembran i9 abgeschlossen. "Zwischen der Membran 19 und einem verschiebbar in dem Gehäuse 18 gelagertenAnschlag 20 ist eilte Feder 21 angeordnet. An die Membran i9 ist von außen die Regelstange 22 für die nicht dargestellte Einspritzpumpe angelenkt. An der Regelstange 22 befindet sich ein Anschlag 23. Der Regelfußliel el 16 hat über ein nachgiebiges Zwischenglied 24 durch das Gestänge 25, 26, 27 mit dein Anschlag 2o und durch das Gestänge 25, 26, 28 mit dem Anschlag 23 Fühlung. Das Zwischenglied 24 besteht atis einem Zylinder 30 (Abb. 2), der mit einer kalibrierten Böhrung 31 versehen ist. In dein Zylinder ist ein Kolben 32 gleitbar gelagert, welcher zwei Federn 33, 34 enthält und durch diese mit der Stange 25 verbunden ist. Durch die Wirkung der Feder 35 wird die Drosselklappe normalerweise in der Leerlauf- bzw. Schließstellung gehalten.
• Wird der Regelfußhebel 16 durch Treten des Pedals 36 betätigt, so wird die Drosselklappe i i geöffnet. Bei laufendem Motor entsteht durch die Ströinutig der angesaugten Luft in (fier Saugleitung lo ein mehr oder weniger großer Unterdruck, der durch die Leitung 12 verstärkt auf das Gehäuse 18 übertragen wird und durch Hineinziehen der Membran i9 gegen die Wirkung der Feder 21 auf die Regelstange 22 der Einspritzpumpe einwirkt, wobei ein großer Unterdruck die Regelung auf eine geringe Kraftstoffmenge, ein geringer Unterdruck die Regelung auf eine. hohe Kraftstoffmenge hervorruft. Mit dem Durchtreten des Pedals 36 wird auch das Gestänge 24 bis 27 und damit auch der Anschlag 20 nach links bewegt, wobei unter Verschiebung der Feder 21 und der Membran 19 die Regelstange 22 der Einspritzpumpe gleichfalls nach links geführt wird. Dadurch tritt eine Anreicherung des Gemisches ein. Die Feder 33 im Zwischenglied 24 gestattet die volle Bewegung des Pedk-tis 36 auch dann, wenn die Öffnung 31 so klein gewählt ist, daß die Luft aus dem Zylinder 3o nur sehr langsam entweichen kann und damit Kolben 32 und Zylinder 30 sich gegenüber schnellen Bewegungen nahezu wie eine starre Einheit verhalten. Doch läßt sich die Bewegung des Anschlages 2o bzw. der Regelstange 22 nach links und ebenso die Bewegung des Anschlages 23 und der Regelstange 22 nach rechts durch entsprechend andere Wahl der kalibrierten Bohrung 31, der Hebellängen usw. mit der Bewegung des Pedals bzw. der Drosselklappe beliebig stark koppeln, so daß man die Zeitdauer der Anreicherung bzw. der Verarmung des Gemisches in der Hand hat.
• Wenn gewünscht wird, daß die Drosselklappe verzögert öffnet, so kann gemäß den Abb. 3 und 4 indem Betätigungsgestänge 13, 14 der Drosselklappe i i ein Verzögerungsglied 37 eingeschaltet werden. Dieses besteht z. B. aus einem um einen festen Punkt 38 schwenkbaren Zylinder 39, der mit einem nach außen leicht öffnenden Rückschlagventil 40 und einer kalibrierten Bohrung 41 versehen ist. In dem Zylinder ist ein axial verschiebbarer Kolben 42 angeordnet, welcher durch die Stange 43 finit dem das Gestänge 13, 14 verbindenden Gelenk 44 verbunden ist. In der Stange 14 ist noch eine Feder 45 vorgesehen. Wie ohne weiteres ersichtlich, wird beim Durchtreten des Pedals 36 durch Strecken der Feder 45 und verzögertes Nachgeben der Einrichtung 37 die Drosselklappe i i verzögert geöffnet, so daß die Stellungen der Drosselklappe i i und der Regelstange 22 einander nur bedingt entsprechen. Beim Gaswegnehmen dagegen, bei dem der Hebel 28 die Regelstange 22 durch den Anschlag 23 sofort nach rechts bewegt und dadurch die eingespritzte Kraftstoffmenge verringert, wird die Drosselklappe bei der Ausführung nach Abb. 3 und 4 ebenfalls ohne Verzögerung in Schließrichtung verstellt, weil das Rückschlagventil 4o durch die Einwärtsbewegung des Kolbens 42 ohne weiteres geöffnet wird.
• In Abb. 5 ist in dem Gehäuse 18 eine Gewinde-Iriichse 46 vorgesehen, mittels welcher die Vorbelastung der Feder 21 und dadurch die Grundeinstellung der Regelung, z. B. in Abhängigkeit von der Lufttemperatur, etwa der Temperatur der Außenluft oder der Ansaugeluft, eingestellt werden kann, z. B. indem die Gewindebüchse durch einen Hebel 47 od. dgl. mit einem nicht dargestellten und beispiels-

  weise die Grundeinstellung der Regelung kontinuier-

  lich verändernden Wärmefühler verbunden ist. Es

  genügt aber unter Umständen auch, an der Gewinde-

  büchse zwei Einstellungen, wie »Sommer«, »Win-

  ter« od. dgl., vorzusehen.

  Schließlich kariti, wie in Abb. i in unterbrochenen

  Linien iw#i .1h angedeutet, noch ein Startzug ange-

  bracht werden. 1)a der Regler in kaltem Zustand

  aber an sich schon etwas träger arbeitet, kann auf

  den Startzug auch verzichtet werden.

  Den L,influl.i der Regelung auf die Gemischbildung

  zeigen die beiden Diagramme in Abb. 6 und 7. Die

  senkrechte Richtung entspricht der Menge des je

  Arbeitsspiel eingespritzten Kraftstoffs, die waage-

  rechte Richtung dem absoluten Druck im Saugrohr.

  Die Linie 5o in _11>b. 6 gibt ein konstantes -'\li-

  schungsverhältnis \-(>n Kraftstott und Luft an. Bei

  einer linearen Charakteristik derRegelung gibt dann

  die Linie 51 <las Mischungsverhältnis beim Gasgeben

  und die Linie 52 (las Mischungsverhältnis heim Gas-

  wegnehmen wieder. Die Abstände der Linie 51 und

  52 von der Linie 5o in senkrechter Richtung ent-

  sprechen dein Maß der gegenüber dein Betrieb bei

  konstanter Drehzahl und konstanter Belastung er-

  folgenden Anrciclrerung bzw. @-erniagerung des

  Genlisches.

  I)ie Kure 55 in .\11i. j gibt die Gemischbildung

  wieder, welche stuf Grund einer als besonders zweck-

  mäßig zti w-iilileiidcii Charakteristik der Regelung

  erzielt wird. Die Liiiie 54 zeigt ein konstantes Mi-

  schungrsverhültnis von Kraftstoff und Luft an. Die

  zwischen (IC I- Liriie ;+ uri<i der Kurve 55 gebildeten,

  in der Zeichnung schraftierten Flächen a, b ent-

  sprechen der Anreicherung des Gemisches im Leer-

  lauf und bei \-ollast, die Fläche c der Vermagerung

  dcs Gemisches bei Teillast. Die Regelung sieht vor,

  daß von einem gewissen L,titcrdruck im Saugrohr ab

  die Kraftstotteinspritzung gänzlich aufhört. Dieser

  Fall tritt bei Bergabfahrt des Fahrzeuges ein, wenn

  der \lotor bei geschlossener Drosselklappe durch die

  IZilfler angetrieben wird. Die Fläche d zeigt die sehr

  rasche \-erniagerung des Gemisches bei Bergab-

  fahrt an.

  Die ertindungsrieiniit.t.e Regelung der lknzinein-

  spritzung erfüllt in vollkommenster 'Weise alle hin-

  sichtlich der =\rlxitsweise des Motors zu stellenden

  Forderungen und gewährleistet einen möglichst ge-

  ringen Ki-aftstottvei-1>raucli. Obwohl die Regelung

  abhängig vorn Druck ini Saugrohr erfolgt, wird bei

  Äderung der Drosselklapperistellung gleichzeitig

  oder sogar vorzeitig auch die Menge des eingespritz-

  ten Kraftstoffs beeinflußt, wobei der Regelimpuls

  beim Beschleunigen durch Gasgelen stets eitle Ge-

  niisclianreiclieritng, bei \'erzögerutig durch Gasweg-

  nehinen stets eine Geinischvermagerung bedingt. Im

  letztgenannten Fall wird im Vergleich zum Ver-

  gaserbetrieb (las bei diesem bekannte Nachsprühen

  unbedingt vermic<leii. Die Fördermenge der Brenn-

  stoffeinspritzlitinillc wird ohne Rücksicht auf gute

  (@lrerg;iiige eingestellt. Unabhängig davon wird die

  Einregulierung für den Gaswechsel vorgenommen.

  I )er durch die Regelung bedingte Aufwand muß als

  gering ik-zeichnet werden. Im Vergleich zum Ver-

  gaserbetrieb ist eine wesentliche Ersparnis an Kraftstoff zu erzielen: Die Anwendung der Erfindung ist besonders auch für solche Maschinen von Vorteil, bei denen der Bremistoff, z. B. ein Leichtbrennstoff, wie Benzin od. dgl., durch stark beschleunigte Druckluft in die Ansaugeleitung eingestäubt wird.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Regelung der Brennstoffmenge von Brennkraftmaschinen mittels eines in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine regelnden Druckmittels, vorzugsweise des Unterdrucks hinter der Drosselklappe in der Ansaugeleitung einer Fahrzeug-Einspritz-Brennkraftmaschine, wobei beim Übergang zu einer anderen Belastung das die Brennstoffmenge regelnde Regelorgan einen zusätzlichen vorübergehenden Regelimpuls, und zwar insbesondere beim Übergang auf höhere Belastung (Gasgeben) auf größere, beim Übergang auf niedere Belastung (Gaswegnehmen) auf geringere Brennstoffmenge, erhält, dadurch gekennzeichnet, daß das überein nachgiebiges Zwischenglied, z. B. eine federbelastete Membran (19, 21), vom Druckmittel belastete Regelorgan (22) mit dem Belasbungsregelglied, z. B. einem Regelfußhebel (16), bzw. einer Drosselklappe (ii) durch eine normalerweise nachgiebige, gegen schnelle Bewegung jedoch starr oder im wesentlichen starr wirkende Einrichtung, z. B. eine Katarakteinrichtung (24), verbunden ist und beim Übergang auf eine andere Belastung unter Umgehung des Druckmittels, vorübergehend kraftschlüssig oder zwangsläufig verstellt wird.
2. 2. Regelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Belastungsregelglied (16) bzw. die Katarakteinrichtung (24) mittels zweier in einander entgegengesetztenRegelrichtungen wirkender Anschläge (20, 23) auf das Regelorgan (22) einwirkt, wobei z. B. der eine Anschlag (23) unmittelbar das Regelorgan (22) im Sinne einer Brennstoffverarmung, der andere Anschlag (20) dagegen das Regelorgan (22) im Sinne einer Brennstoffanreicherung unter Zwischenschaltung einer Feder, insbesondere durch Verstellung der dem Druckmittel entgegenwirkenden Feder (21), verstellt.
3. 3. Regelung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet daß die einen vorübergehenden Impuls erteilende Katarakteinrichtung als ein mit dem Belastungsglied (16) federnd verbundener, in einem Zylinder (30) verschieb= barer Kolben (32) ausgebildet ist, wobei der Zylinder eine kalibrierte Bohrung (31) besitzt. 1.
4. Regelung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffmenge zusätzlich durch einen Temperaturfühler, z. B. in Abhängigkeit von der Außentemperatur oder der Temperatur in der Einlaßleitung, oder durch eine willkürlich, z. B. auf Sommer- und Winterstellung, einstellbare Einrichtung regelbar ist.
5. 5. Regelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d@aß die zusätzliche Regeleinrichtung die Grundeinstellung der dem Druckmittel entgegenwirkenden Feder (21) verändert und z. B. als eine in das die Feder mit dem Belastungsregelglied (16) verbindende Gestänge (27, 20) eingeschaltete CCewindebüchse (46) ausgebildet ist.
6. 6. Regelung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, claß zwischen dem Betätigungsglied (16) bzw. (lern Brennstoffregelorgan (22) einerseits und dem Regelglied für die Ladelufttnenge, z. B. einer Drosselklappe (i i), eine <las letztgenannte Regelglied (i i) verzögernde Einrichtung (45, 37) eingeschaltet ist.
7. 7. Regelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verzögernde Einrichtung (45, 37) nur in einer Verstellrichtung, insbesondere nur in Öffnungsrichtung der Drosselklappe (i1), wirkt. B.
8. Regelung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verzögernde Einrichtung aus einer Feder (45) und aus einem in einem Zylinder (39) verschiebbaren Kolben (42) besteht und der Zylinder einerseits eine kalibrierte Bohrung (41) und andererseits eine durch ein Rückschlagventil (40) zu schließende Öffnung besitzt, derart, <laß in der einen Bewegungsrichtung, z. B. beim Öffnen der Drosselklappe (i i), der Kolben (42) im Zylinder nur unter überw-indung des durch die kalibrierte Öffnung (41) erzeugten Drosselwiderstandes unter Spannung der Feder (45) nachgeben kann, in der anderen llewegungsrichtung dagegen der Widerstand durch Öffnendes RückschdagN-entils (40) ganz oder teilweise aufgehoben ist.
9. 9. Regelung nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zum Anreichern des Gemisches dienenden Gestänge (26, 27) ein Startzug (48) eingreift. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift N r. 619 537.