DE3405220C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern des Luft-Brenn­ stoff-Verhältnisses eines Gemisches für einen aufgeladenen Ver­ brennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Anordnung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen ist aus der DE-PS 29 32 219 bekannt, wobei diese Anord­ nung allerdings für einen nicht-aufgeladenen Verbrennungsmotor zum Anpassen des Gemisches an Luftdichte-Schwankungen vorgesehen ist. Wenn man die bekannte Anordnung bei einem aufgeladenen Ver­ brennungsmotor verwendet und der Ladedruck bei geschlossener Drosselklappe ansteigt, so wird über eine barometrische Druck­ dose ein Ventil zur Anreicherung des Gemisches geöffnet. Wenn aber bei geöffneter Drosselklappe ebenfalls hoher Ladedruck herrscht, so wird beim bekannten Gegenstand das Ventil eben­ falls geöffnet und das Gemisch angereichert, so daß in diesem Betriebsbereich des Verbrennungsmotors die Gemisch­ bildung nicht korrekt ist. Weierhin führen die bei aufge­ ladenen Verbrennungsmotoren vorkommenden extrem unter­ schiedlichen Dichten der beiden Gemischkomponenten und die Kompressibilität der Luft bzw. Inkompressibilität des Brennstoffs zu Schwierigkeiten bei der Gemischbildung, wenn man die bekannte Anordnung verwendet.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik, ist es Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor im gesamten Betriebsbereich ein korrektes Luft-Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine Weiterbildung der Er­ findung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im fol­ genden anhand von Abbildungen beschrieben. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 2 ein Schnitt eines Hauptteils der Anordnung der Fig. 1,

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer Drehmomentkennlinie eines bekanntes Motors und

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Drehmomentkennlinie des Motors unter Anwendung der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 1 mit einem Ansaug­ kanal 2, einem in dem Ansaugkanal 2 angeordneten Vergaser 3 einem Auspuffkanal 4 und einem Turbolader 5 als Vorverdichter versehen. Der Turbolader 5 enthält eine Turbine 5 a, die in dem Auspuffkanal 4 vorgesehen ist, und einem Kompressor 5 b, der in dem Ansaugkanal 2 stromabwärts des Luftreinigers 14 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 2 hat der Vergaser 3 einen Aufbau für einen vor­ verdichteten Motor und enthält eine Schwimmerkammer 6, eine Drosselklappe 7, ein Venturirohr 8 mit einer Hauptbrennstoffdüse 9 und eine Emulgierluftöffnung 10, die mit der Hauptdüse 9 in Verbindun steht. Der Einlaß der Luftöffnung 10 steht in Verbindung mit einer Kammer 11, die in dem Ansaugkanal 2 gebildet ist. Die Wand der Kammer 11 hat ein Einlaßloch 12 zum Verbinden der Kammer mit dem Ansaugkanal 2. Die Kammer 11 steht in Verbindung mit einem Teil des Ansaugkanals 2 zwischen dem Luftreiniger und dem Turbolader, vorzugsweise mit dem Luft­ reiniger 14 durch einen Kanal 13, der einen Durchmesser größer als der des Lochs 12 hat. In dem Kanal 13 ist ein Nadelventil 15 vorgesehen, daß durch eine Betätigungsein­ richtung 16 betätigt wird. Die Betätigungseinrichtung ent­ hält ein Gehäuse 16 e, eine mit dem Nadelventil 15 verbundene Membran 16 a, durch die Membran 16 a begrenzte Kammern 16 b und 16 c und eine Feder 16 d, welche die Membran zu dem Nadelven­ til 15 zu dessen Schließung drückt. Die Kammer 16 b steht in Verbindung mit dem Ansaugkanal 2 durch einen Kanal 21 und die Kammer 16 c steht in Verbindung mit dem Ansaugkanal 2 stromabwärts der Drosselklappe 7 mittels Durchlässen 20 und 18, in die ein Rückschlagventil 17 eingesetzt ist. Der Durchlaß 20 steht mit der Atmosphäre über einen Kanal 19 mit einer Öffnung 19 a in Verbindung.

Wenn im Betrieb der der Kammer 16 b zugeführte Vorverdichter­ druck höher als die Summe des Drucks der Kammer 16 c und der Kompressionsdruck der Feder 16 d ist, biegt sich die Membran 16 a, um das Nadelventil 15 zu öffnen. Die Kammer 11 steht dadurch in Verbindung mit dem Luftreiniger 14, was zu einem Abfall des Drucks in der Kammer 11 führt. Die Menge der ausge­ strömten Luft nimmt demnach ab, so daß das dem Vergaser zuge­ führte Luft-Brennstoffverhältnis klein wird, d. h., eine fette Mischung entsteht. Wenn die Differenz zwischen den Vorverdichter­ drücken in dem Ansaugkanal an gegenüberliegenden Seiten des Drosselventils kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird das Nadelventil 15 durch die Membran 16 a, die durch die Fe­ der 16 d gebogen ist, geschlossen. Der Druck in der Kammer 11 steigt somit an, wodurch ein magere Luft-Brennstoffgemisch zugeführt wird. Wenn das Rückschlagventil 17 wegen des niedri­ gen Druckes stromabwärts der Drosselklappe 7 schließt, wird der Druck in der Kammer 16 c der atmosphärische Druck aufgrund der Verbindung mit der Atmosphäre über den Kanal 19. Der Be­ trieb zu der Zeit, wenn der Druck stromabwärts der Dosselklappe 7 von positiv nach negativ wechselt und um­ gekehrt, wird demgemäß sicher ausgeführt.

Bei dem Motor, dessen Drehmomentkennlinie in Fig. 3 gezeigt ist, wird das Luft-Brennstoffverhältnis nur durch den Vor­ verdichterdruck geregelt. Bei dieser bekannten Maschine wird die Ansaugluft, wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe gering ist, stromaufwärts der Drosselklappe durch den Vor­ verdichterdruck zusammengedrückt, was zu einem Anstieg des Drucks an dem Venturirohr führt. Die Menge des von der Haupt­ düse in dem Venturirohr zugeführten Brennstoffs nimmt demge­ mäß ab, was die Zuführung eines extrem mageren Luft-Brenn­ stoffgemisches bedeutet. Der Bereich Z in Fig. 3 ist ein Bereich extrem mageren Gemischs. Aus der Darstellung er­ gibt sicht, daß das Luft-Brennstoffverhältnis nicht auf einen geeigneten Wert im gesamten Drehzahlbereich des Motors gesteuert wird.

In Fig. 4 bezeichnet A eine Vorverdichterdruckkurvenschar und B eine Kurvenschar der Druckdifferenz zwischen dem Vor­ verdichterdruck an gegenüberliegenden Seiten der Drosselklappe in der Ausführungsform der Erfindung. Da die Druckdifferenz­ kurvenschar mit dem Bereich Z zusammenfallen kann, wird das Luft-Brennstoffgemisch in dem Bereich A angereichert.

Claims (3)

1. Anordnung zum Steuern des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines Gemisches für einen aufgeladenen Verbrennungsmotor mit folgenden Merkmalen

• a) einem Luftfilter (14) ist ein Turbolader (5) nachge­ schaltet, der den Ansaugluftstrom zu einem Vergaser (3) hin vorverdichtet;
• b) der Vergaser (3) umfaßt eine Drosselklappe (7), eine Hauptbrennstoffdüse (9), die mit einer Emulgierluft­ öffnung (10) mit dem Ansaugkanal (2) stromauf der Drosselklappe (7) in Verbindung steht;
• c) zur Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses ist ein Ventil (15) vorgesehen, das die Emulgierluftzufuhr zur Hauptbrennstoffdüse (9) beeinflußt;
• d) das Ventil (15) wird über den Ladedruck stromauf der Drosselklappe (7) gesteuert;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale

• e) die Emulgieröffnung (10) steht über eine Kammer (11) mit einer Drosselöffnung (12) mit dem Ansaugkanal (2) in Strömungsverbindung;
• f) die Kammer (11) steht über eine Leitung (13), die über das Ventil (15) absperrbar ist, mit dem Ansaugkanal (2) stromauf des Turboladers (5) in Verbindung;
• g) das Ventil 615) öffnet bzw. schließt die Emulgierluft­ zufuhr über den Kanal (13) in Abhängigkeit der Druck­ differenz zwischen Stromauf bzw. Stromab der Drossel­ klappe (7).

2. Anordnung zum Steuern des Luft-Brennstoff-Verhältnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerleitung (18, 20) für den Saugdruck stromab der Drosselklappe (7) eine Drosselöffnung (19 a) zur Atmosphäre hin und ein Rückschlagventil (17) vorge­ sehen sind.