DE3942449A1 - Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen, insbesondere gemischverdichtende brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere gemischverdichtende Brenn­ kraftmaschinen, mit einer Kraftstoffzumeßeinrichtung und einem Ultraschallkoppelschwinger nach den im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Kraftstoffeinspritzanlage, die aus der MTZ (Mo­ tortechnische Zeitschrift 49 (1988) 7/8, S. 297 ff, "Ultraschallvernebler als Gemischbildner für Ottomotoren ...", Bild 2) bekannt ist, weist eine K-Jetronic als Kraftstoffzu­ meßeinrichtung auf, die eine dem Bedarf der Brennkraftmaschine angepaßte Kraftstoffmenge über eine Flüssigkeitszuführleitung dem Ultraschallkoppelschwinger zuführt.

Dieser sogenannte Ultraschallvernebler ist an seinem Schwin­ gerhorn mit einem auf die Resonanzfrequenz des Koppelschwingers abgestimmten kreisförmigen Vernebelungsteller versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber der be­ kannten Ausführung die Kraftstoffeinspritzanlage vom Bauaufwand her wesentlich zu vereinfachen, ohne daß die Zerstäubungsgüte beeinträchtigt wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann auf die bau- und kostenaufwendige K-Jetronic als Kraftstoffzumessung verzichtet werden. Die Kraftstoffzumeßeinrichtung sowie der Ultraschall­ koppelschwinger als gemeinsame Baueinheit ermöglichen durch den Wegfall langer Verbindungsleitungen ein verbessertes Ansprech- und Regelverhalten und damit eine präzisere Kraftstoffzumes­ sung.

In den Unteransprüchen sind förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Die für eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine vorgesehene Kraftstoffeinspritzanlage setzt sich aus einer Kraftstoffzu­ meßeinrichtung 1 und einem Ultraschallkoppelschwinger 2 zusam­ men. Beide Teile bilden eine kompakte Baueinheit, die am Saug­ rohr der Brennkraftmaschine befestigt ist (nicht dargestellt).

Eine Trägerstange 3 trägt zwei piezoelektrische Schwingquarze 4 und 5, die sich einerseits an einem Außenbund 6 der Träger­ stange 3 und andererseits über eine mit Durchlässen 7a versehene Tellerfeder 7 an einem plattenförmigen Verschlußteil 8 des trichterförmig ausgebildeten Gehäuses 9 des Ultraschall­ koppelschwingers 2 abstützen. Die Trägerstange 3 ist durch eine Verspannmutter 10 mit dem Verschlußteil 8 fest verspannt und mit einer Kraftstoffzuführung versehen, die durch eine zentrale Zuführbohrung 11 und eine von dieser abzweigende und in den Innenraum 12 des Gehäuses 9 führende Radialbohrung 13 gebildet ist. Mit 14 ist die elektrische Anschlußverbindung für den Schwingquarz 4, 5 bezeichnet. Das trichterförmige Gehäuse 9 weist an seinem dem Verschlußteil 8 abgewandten Ende eine kreisrunde Öffnung 15 auf, in die ein mit der Trägerstange 3 fest verbundenes Schwingerhorn 16 hineinragt, das ebenfalls Trichterform hat.

Das Schwingerhorn 16 stellt ein Ventil dar, dessen Ventilsitz 17 durch das Gehäuse 9 gebildet ist. Der verengte Teil 9a des Gehäuses 9 ist so auf den verengten Teil 16a des Schwingerhorns 16 gerichtet, daß sich ein rechter Winkel ergibt.

Bei nicht erregten Schwingquarzen 4, 5 liegt das Schwingerhorn 16 mit seiner Kegelfläche an der zugleich den Ventilsitz 17 bildenden Stirnfläche des Gehäuses abdichtend an.

Bei erregten Schwingquarzen 4, 5 hebt das Schwingerhorn 16 vom Ventilsitz 17 ab und es bildet sich ein Ringspalt 18, der als Durchlaßquerschnitt für den Kraftstoff dient. Anstelle eines Ringspaltes kann auch eine andere definierte Sitzgeometrie vorgesehen sein.

Die Kraftstoffzumessung erfolgt in Abhängigkeit von Schwin­ gungsparametern, z. B. durch Veränderung der Schwingamplitude, die in Abhängigkeit von der jeweils erfaßten Luftmasse steht. Mit steigender Schwingamplitude vergrößert sich der Ringspalt und damit die Kraftstoffzumessung. Ferner kann mit Änderung der Frequenz die Tröpfchengröße des Kraftstoffes, also die Zer­ stäubungsgüte, bestimmt werden.

Claims (4)

1. Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen, insbe­ sondere gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, mit einer Kraftstoffzumeßeinrichtung und einem Ultraschallkoppelschwin­ ger, welcher aus mindestens einem durch einen Erregerstrom be­ einflußbaren piezo-elektrischen Schwingquarz und einem Schwin­ gerhorn besteht, über das Kraftstoff fein zerstäubt dem Saug­ rohr der Brennkraftmaschine zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzumeßeinrichtung (1) und der Ultraschallkop­ pelschwinger (2) baueinheitlich zusammengefaßt sind und daß das Schwingerhorn (16) als ein den Durchlaßquerschnitt für den Kraftstoff bestimmendes Ventil ausgebildet ist, das in Abhän­ gigkeit von Schwingungsparametern kraftstoffzumessend steuerbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingerhorn (16) und das den piezo-elektrischen Schwingquarz (4, 5) umgebende Gehäuse (9) des Ultraschallkop­ pelschwingers (2) bei der Kraftstoffzumessung einen definierten Ringspalt (18) als Durchlaßquerschnitt bilden.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) des Ultraschallkoppelschwingers (2) sowie das Schwingerhorn (16) trichterförmig ausgebildet sind, derart, daß die Kegelfläche des Schwingerhorns (16) zugleich Dichtflä­ che und die freie Stirnfläche des Gehäuses des Ultraschallkop­ pelschwingers gleichzeitig Ventilsitz (17) ist.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) im Ventilsitzbereich etwa im rechten Winkel auf das Schwingerhorn (16) gerichtet ist.