AT244687B - Verfahren und Vorrichtung zur Druckentnahme aus einem periodischen Druckschwankungen unterworfenen Raum, insbesondere zum Steuern der Kraftstoffmenge bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Druckentnahme aus einem periodischen Druckschwankungen unterworfenen Raum, 
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      Rückschlagventilnige Mitteldrucksteuerung   ist beider bekannten Vorrichtung ausreichend, da der Mitteldruck zur Steuerung einer Einspritzpumpe dient. Diese motordrehzahlabhängige Einspritzpumpe fördert pro Motor-Arbeitshub eine steuerbare Brennstoffmenge. Das bedeutet, dass die Kolbenhübe pro Zeiteinheit der Einspritzpumpe bereits eine von der Motordrehzahl abhängige Regelgrösse einer mindestens Zweikomponenten-Regelung berücksichtigen. Beim Gegenstand der Erfindung ist aber keine motordrehzahlabhängige Einspritzvorrich- tung (Pumpe) vorhanden, so dass zur Berücksichtigung der Motordrehzahl die Frequenz und die Amplitude des Arbeitsdruckes (Druck im Zylinder) dient. Bei der bekannten Vorrichtung muss eine teurere, von der
Drehzahl des Motors abhängige Einspritzpumpe vorgesehen werden.

   Beim Gegenstand der Erfindung wird diese Einspritzpumpe vermieden. Es findet   z. B.   eine reine druckabhängige Steuerung der Einspritzmenge statt, dadurch, dass für jeden möglichen Belastungszustand des Motors ein eindeutig bestimmter Steuer- druck vorhanden ist. 



   Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung dient die Druckentnahme aus dem Saugrohr zur Regelung einer Einspritzpumpe für den Höhenausgleich, wobei die Barometer-Druckunterschiede derart berücksich- tigt werden, dass in grosser Höhe ein mageres Gemisch dem Motor zugeführt wird. 



   In der Zeichnung und   deren Beschreibung sind Ausff1hrungs- und   Verwendungsbeispiele des Gegenstan- des der Erfindung erläutert. 



   Es   zeigen : Fig. 1   eine Vorrichtung zum Steuern im   Längsschnitt ;   Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit anders   gearteter Düse ; Fig. 3   eine verstellbare Düse im Längsschnitt ; Fig. 4 ein Diagramm des Druck- verlaufes bei der Vorrichtung nach Fig.   l :   Fig. 5 ein Diagramm des Druckverlaufes bei der Vorrichtung nach Fig. 2 ; Fig. 6 ein Diagramm des Druckverlaufs bei einer Brennkraftmaschine. 



   Mit einem Entnahmeraum 1 steht mittels einer Düse 2 ein Steuerraum 3 in Verbindung (Fig. 1). In den Steuerraum 3 münden eine Druckablassleitung 4 und eine mit einer Druckdose 5 versehene Steuerleitung 6. An der Membran 7 der Druckdose 5 ist eine Steuerstange 8 befe- stigt. Die Steuerleitung 6 weist an ihrer Mündung in den Steuerraum 3 ein Mundstück 9 auf. Die
Düse 2   weist eine in den Entnahmeraum 1 mündende Öffnung   10 und eine in den Steuerraum 3   mündende Öffnung   11 auf (Fig. 1). Die Öffnung 10   weist einen grösseren Kontraktionswert auf als   die scharfkantige Öffnung 11.   Da sich der Kontraktionswert aus dem Verhältnis des-Strahlquerschnittes   zum Düsenquerschnitt ergibt, wird die Öffnung 10 einen Kontraktionswert von etwa eins haben.

   Der
Kontraktionswert der Öffnung 11   ist kleiner, z. B. 0, 5.   



   Im Entnahmeraum 1 herrscht ein schwankender Druck. Es ist somit im Entnahmeraum 1 ein höchster, ein niederster und ein mittlerer Druck vorhanden sowie eine dem Druckverlauf entsprechende
Amplitude gegeben. Diese Druckschwankungen im Raum 1 weisen im zeitlichen Verlauf eine Druck- wechsel-Frequenz f auf (Fig. 4). Diese Druckschwankungen im Entnahmeraum 1 wirken über die
Düse 2 auf den Steuerraum 3, das bedeutet, dass ein im Entnahmeraum 1 vorhandenes Medium   zwischen denRäumen 1 und 3 hin-und herströmt. Strömt dasMediumvomRaum 1 in den Raum   3, so gilt für die Strömung der Kontraktionswert   z. B.   eins der Öffnung 10. Strömt das Medium vom Raum 3 in den Raum   1,   so gilt für die Strömung der Kontraktionswert z. B. 0, 5 der Öffnung 11. 



   Bei rasch aufeinander folgenden Druckwechsel im Raum 1 strömt somit mehr Medium vom Raum 1 zum Raum 3 als vom Raum 3 zum Raum 1 zurückströmen kann, so dass mit zunehmender Druckwechsel-Frequenz f der mittlere Druck im Raum 3 zunehmend grösser als der mittlere Druck im Raum 1 wird. Der Druck P im Raum 3 in Abhängigkeit von derDruckwechselFrequenz f im Raum 1 verläuft dann nach der Linie 12 (Fig. 4). Die Wirkung der Leitung 4 ist hiebei unberücksichtigt. Je grösser die Differenz zwischen den niedersten und dem höchsten Druck,   d. h.   je grösser die Amplitude der Druckwechsel im Raum 1 ist, desto grösser ist die Strömungsgeschwindigkeit und damit der Widerstand in der Düse 2. 



   Das Druckgefälle zwischen den Räumen 1 und 3, das bedeutet die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse 2, kann noch durch   die Druckablassleitung   4 geändert werden (Fig. 1). Die Druckablassleitung 4 ist so bemessen, dass sie einen bemerkenswerten, veränderlichen Widerstand ergibt für die im Raum 3 vorkommenden, veränderlichen Drücke, das bedeutet, dass bei hohem mittleren Druck im Raum 3 und damit hoher Strömungsgeschwindigkeit in der Druckablassleitung 4 ein grosser Widerstand vorhanden ist, und dass bei kleinem mittlerem Druck im Raum 3 und damit einer kleinen Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 4 ein kleiner Widerstand vorhanden ist. 



    Wenn also im Entnahmeraum l die Druckschwankungen mit geringer Frequenz auftreten und somit    die gleiche Menge Medium sowohl vom Raum 1 zum Raum 3   als auch umgekehrt strömen könnte,   
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 kann jetzt verhältnismässig vielMedium infolge des kleinen Widerstandes der Leitungnach aussen wegströmen, und es ergibt sich eine grosse Druckdifferenz zwischen den Räumen 1 und 3. Ist dagegen die Druckwechsel-Frequenz f im Raum 1 grösser und es strömt mehr Medium vom Raum 1 zum Raum 3 als umgekehrt, so kann sich im Raum 3 ein grosser mittlerer Druck ausbil- 

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 aussen wegströmenkann, ergibt sichannähernd die gleiche Druckdifferenz zwischen den Räumen l, 3(Fig. 1) eine Kraftstoffpumpe oder Einspritzpumpe steuern. 



    In nicht gezeigter Weise können an den einen Entnahmeraum l mehrere untereinander in Parallel-      schaltung angeordnete Steuerräume   3 angeschlossen werden. Zwischen jedem Steuerraum 3 und dem einen Entnahmeraum 1 ist dann eine Düse 2 angeordnet. Der Strömungswiderstand jeder Düse 2 ist dann wieder von der Strömungsrichtung eines zwischen dem einen Entnahmeraum 1 und dem jewei- ligen Steuerraum 3   hin- und herströmenden   Mediums abhängig. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Druckentnahme aus einem periodischen Druckschwankungen unterworfenen Raum, insbesondere zum Steuern der Kraftstoffmenge bei Brennkraftmaschinen, wobei die Druckentnahme aus mindestens einem zwischen den Einlasssteuergliedern und AuslasssteuergIiedern angeordneten Arbeitsraum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der   Entnahmeraum (1) mittels zumindesteinerDUse (2)   mit einem Steuerraum (3) in Verbindung steht, und dass zum Herstellen eines Druckunterschiedes zwischen dem Entnahmeraum und dem Steuerraum und zum Verändern dieses Druckunterschiedes der Mittel- wert (pe), die Frequenz (f) und die Amplitude des im Entnahmeraum herrschenden Druckes dienen.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Entnahmeraum (1) und Steuerraum (3) angeordnete Düse (2) einen von der Strömungs- richtung abhängigen Widerstand für ein zwischen Entnahmeraum und Steuerraum hin-und herströmendes Medium aufweist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Entnahme- raum (1) angrenzende Düsenöffnung (10) einen grösseren Kontraktionswert als die an den Steuerraum (3) angrenzende Düsenöffnung (11) besitzt, zum Ansteigen des Druckes im Steuerraum bei ansteigender Frequenz (f) des Druckes im Entnahmeraum.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Entnahme- raum (1) angrenzende Düsenöffnung (11) einen kleineren Kontraktionswert als die an den Steuerraum (3) angrenzende Düsenöffnung (10) besitzt, zum Absinken des Druckes im Steuerraum bei ansteigender Frequenz (f) des Druckes im Entnahmeraum.

   5. VorrichtungnachAnspruch2, dadurch gekennzeichnet, dass derQuerschnitt derDüse (2) veränderlich einstellbar ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einen Entnahmeraum mehrere untereinander in Parallelschaltung angeordnete Steuerräume (3) angeschlossen sind, wobei zwi- schen jedem Steuerraum (3) und dem einen Entnahmeraum (1) eine Düse (2) angeordnet ist, deren Strö- mungswiderstand von der Strömungsrichtung eines zwischen dem Entnahme- und je einem Steuerraum hin-und herströmenden Mediums abhängig ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einen Entnahmeraum mehrere untereinander in Hintereinanderschaltung angeordnete Steuerräume (3) angeschlossen sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Steuerraum (3) eine Druckablassleitung (4) mündet zum ausschliesslichen Abströmen eines im Steuerraum (3) befindlichen Mediums nach aussen.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Leistungsreget : rng bei Brennkraftmaschinen dient.

   10. Vorrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Regelung der Ver- dichtungsleistung bei Kompressoren dient.

   11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Entnahmeraum (1) mündende Öffnung der Düse (2) im Bereich des Einlaufspülstromes eines 2-Takt-Motors liegt.