Vorrichtung zur Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbrennungsmotors

Abstract

 Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung vor, mit der auf bauliche einfache Art eine Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbrennungsmotors, dem eine Gemischbildungsvorrichtung (4, 6, 8, 9, 11) zugeordnet ist, möglich ist.
Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Gemischbildungsvorrichtung eine Zumeßeinheit (6) für den Kraftstoff mit einer zuflußseitigen Kraftstofförderleitung (5) und einer abflußseitigen Kraftstofförderleitung (7) aufweist, und in der Zumeßeinheit (6) ein beweglich gelagertes Zumeßorgan (18) angeordnet ist, das positionsabhängig variable Kraftstoffdurchtrittsquerschnitte in der Zumeßeinheit freigibt, wobei die Zumeßeinheit über eine mittels eines beweglichen Ausgleichselementes (33) dichtend verschlossene Öffnung (31) mit einem Ausgleichsraum (32) verbunden ist, der über eine Zweigleitung (34) mit der abflußseitigen Kraftstofförderleitung verbunden ist, sowie das Zumeßorgan und das Ausgleichselement bewegungsschlüssig miteinander gekoppelt sind, derart, daß eine Bewegung des Zumeßorganes in Richtung eines vergrößerten Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichsraum verkleinernden Bewegung des Ausgleichselementes und eine Bewegung des Zumeßorgans in Richtung eines verkleinerten Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichsraum vergrößernden Bewegung des Ausgleichselementes führt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbrennungsmotors, dem eine Gemischbildungsvorrichtung zugeordnet ist.

[0002] Bei mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotoren muß zur Erzielung eines schadstoffarmen Betriebes die Gemischzusammensetzung (Lambda-Wert) - unabhängig vom jeweiligen Betriebspunkt des Motors - in engen Grenzen gehalten werden. Nur dadurch ist es möglich, die gesetzlich vorgeschriebenen zulässigen Grenzwerte für die Schadstoffe im Abgas des Motors einzuhalten. Insbesondere beim Betrieb des Motors mit Abgaskatalysatoren darf das "Lambda-Fenster" für optimale Konvertierung der Gemischzusammensetzung nur sehr wenig um einen optimalen Lambda-Wert schwanken. Dies erreicht man üblicherweise durch

- eine Vorsteuerung des Kraftstoff-Luftgemisches für den gesamten Betriebsbereich des Motors, die von vornherein nur möglichst wenig von der idealen Gemischzusammensetzung abweicht und in der Praxis in aller Regel durch Abrufen spezifischer Daten eines durch Versuche ermittelten Motorkennfeldes erfolgt,

- eine zusätzliche Regelung des vorgesteuerten Gemisches mittels einer Lambda-Sonde, die bei Abweichungen der Gemischzusammensetzung vom Idealwert eine Rückführung auf den idealen Lambda-Wert bewirkt.

[0003] Je weniger der Lambda-Wert des vorgesteuerten Gemisches vom idealen Lambda-Wert abweicht, um so wirksamer kann die Regelung des Kraftstoff-Luftgemisches durch die Lambda-Sonde erfolgen, um so weniger Schadstoffe enthält das Abgas.

[0004] Beim Betreiben eines Verbrennungsmotors ist bei jeder Veränderung des Belastungszustandes feststellbar, daß sich der Luftdruck im Saugrohr ändert. Dadurch wird

- bei Verminderung des Druckes im Saugrohr an der Saugrohrwandung in Form eines Kraftstoffilmes angelagerter Kraftstoff verdamofen und das Kraftstoff-Luftgemisch nach der Gemischbildungsvorrichtung angefettet, das heißt der Lambda-Wert verringert,

- bei Vergrößerung des Druckes im Saugrohr Kraftstoff am Saugrohr niederschlagen und damit das in den Motor eintretende Gemisch abmagern, das heißt den Lambda-Wert vergrößern.

[0005] In den beiden genannten Fällen weicht das dem Motor zugeführte Kraftstoff-Luftgemisch von dem für die optimale Konvertierung erforderlichen Lambda-Wert mehr oder weniger stark ab. Je schneller die Änderung der Motorbelastung erfolgt, um so grösser wird die Abweichung vom optimalen Lambda-Wert. Die Veränderung des Saugrohrdruckes erfolgt bei Laständerungen des Motors insbesondere durch Veränderung der Stellung des die Gemischmenge steuernden Regelorganes, beispielsweise einer Drosselklappe, eines Drosselkegels usw.

[0006] Bei einer bekannten Gemischbildungsvorrichtung weicht das entstehende Kraftstoff-Luftgemisch, das im zentral am Saugrohr angeordneten Gemischbildungsorgan entsteht, von der idealen Zusammensetzung selbst ohne Regelung nur wenig ab. Durch die veränderliche Saugrohrbenetzung, insbesondere bei raschen Laständerungen, wird aber dem Motor ein vom idealen Gemisch abweichendes Gemisch zugeführt und damit die Abgasqualität verschlechtert. Je rascher sich bei der Belastungsänderung des Motors der Saugrohrdruck verändert, um so weniger ist es durch die Regelung über die Lambda-Sonde möglich, diese Abweichungen vom idealen Lambda-Wert auf den für optimale Konvertierung erforderlichen Lambda-Wert auszuregeln.

[0007] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der auf baulich einfache Art eine Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbrennungsmotors möglich ist.

[0008] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbrennungsmotors, dem eine Gemischbildungsvorrichtung zugeordnet ist, dadurch, daß die Gemischbildungsvorrichtung eine Zumeßeinheit für den Kraftstoff mit einer zuflußseitigen Kraftstofförderleitung und einer abflußseitigen Kraftstofförderleitung aufweist und in der Zumeßeinheit ein beweglich gelagertes Zumeßorgan angeordnet ist, das positionsabhängig variable Kraftstoffdurchtrittsquerschnitte in der Zumeßeinheit freigibt, wobei die Zumeßeinheit über eine mittels eines beweglichen Ausgleichselements dichtend verschlossene Öffnung mit einem Ausgleichsraum verbunden ist, der über eine Zweigleitung mit der abflußseitigen Kraftstoffförderleitung verbunden ist, sowie das Zumeßorgan und das Ausgleichselement bewegungsschlüssig miteinander gekoppelt sind, derart, daß eine Bewegung des Zumeßorgans in Richtung eines vergrößerten Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichsraum verkleinernden Bewegung des Ausgleichselements und eine Bewegung des Zumeßorgans in Richtung eines verkleinerten Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichsraum vergrößernden Bewegung des Ausgleichselementes führt.

[0009] Bewegt sich damit das der Gemischbildungsvorrichtung zugeordnete, die Gemischmenge steuernde Regelorgan im Sinne einer Verkleinerung des Luftdurchsatzes, dann fällt der Druck im Saugrohr. Das in der Zumeßeinheit angeordnete Zumeßorgan bewegt sich gleichzeitig mit dem Regelorgan im Sinne einer Kraftstoffverringerung. Mit dem Zumeßorgan bewegt sich das Ausgleichselement und saugt über die als Bypass-Leitung fungierende Zweigleitung Kraftstoff zwischen Zumeßelement und Regelorgan ab. Bei richtiger, das heißt vom jeweiligen Motortyp abhängiger Bemessung des Ausgleichselementes wird dabei so viel Kraftstoff abgesaugt, wie durch Abdampfung von den Saugrohrwänden vor Eintritt in den Motor dem Gemisch zugeführt wird. Das dem Motor zugeführte Kraftstoff-Luftgemisch ändert sich dadurch also nur wenig. Bewegt sich aber das die Gemischmenge steuernde Regelorgan in der Gemischbildungsvorrichtung im Sinne einer Vergrößerung des Luftdurchsatzes, dann steigt der Druck im Saugrohr. Das Zumeßorgan bewegt sich gleichzeitig im Sinne einer Kraftstoffzunahme. Mit dem Zumeßorgan bewegt sich das Ausgleichselement und fördert über die Zweigleitung zusätzlich Kraftstoff in die Leitung zwischen Zumeßelement und Regelorgan. Dieser zusätzlich eingeführte Kraftstoff wird weitgehend verwendet zur Anlagerung von Kraftstoff an der Saugrohrwandung und damit der Verstärkung des Kraftstoffilmes. Dadurch ändert sich wiederum das dem Motor zugeführte Kraftstoff-Luftgemisch nur wenig.

[0010] Erfindungsgemäß wird damit der Einfluß der bei Änderung des Saugrohrdruckes veränderlichen Kraftstoffmenge dadurch weitgehend ausgeglichen, daß

- bei Verkleinerung des Saugrohrdruckes, das heißt Abdampfen von Kraftstoff von den Saugrohrwänden, das von der Gemischbildungsvorrichtung gelieferte Gemisch abgemagert wird,

- bei Vergrößerung des Saugrohrdruckes, das heißt einer Kondensation von Kraftstoff aus dem von der Gemischbildung gelieferten Gemisch und Anlagerung an den Saugrohrwandungen das von der Gemischbildungsvorrichtung gelie ferte Gemisch angereichtert wird.

[0011] In beiden vorgenannten Fällen wird bei richtiger Bemessung des Ausgleichselementes die Abweichung vom durch die Gemischbildungsvorrichtung ideal vorgesteuerten Kraftstoff-Luftgemisch bei plötzlicher Laständerung vermindert, damit die Regelung durch die Lambda-Sonde entlastet. Im Ergebnis wird hierdurch die Konvertierung der Schadstoffe bei Laständerungen verbessert.

[0012] Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ausgleichselement als die Öffnung dichtend durchsetzenderAusgleichskolben ausgebildet ist. Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes kann jedoch anstelle eines Kolbens auch eine Membran, ein Faltenbalg oder dgl. Verwendung finden.

[0013] Vorteilhaft bilden das Zumeßorgan und das Ausgleichselement eine Baueinheit. Die Zumeßeinheit ist zweckmäßig durch eine eine Öffnung aufweisende Blende in zwei Teilräume unterteilt, wobei einer der Teilräume mit der zuflußseitigen Kraftstoffförderleitung und der andere der Teilräume mit der abflußseitigen Kraftstofförderleitung verbunden ist und das Zumeßorgan positionsabhängig die Blendenöffnung mehr oder weniger durchsetzt, sowie der der zuflußseitigen Kraftstofförderleitung zugeordnete Teilraum mit dem Ausgleichsraum verbunden ist.

[0014] Das Zumeßorgan ist zweckmäßig als Kegel ausgebildet und mit einem als rotationssymmetrischer Drosselkörper ausgebildeten Regelorgan bewegungsschlüssig verbunden, das in einem rotationssymmetrischen Düsenkörper verschiebbar ist und mit diesem eine konvergent-divergente Düse bildet, die in das Saugrohr des Verbrennungsmotors mündet, wobei die abflußseitige Kraftstofförderleitung in oder in der Nähe des engsten Querschnitts in die Düse mündet. Durch diese Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gewährleistet, daß die Bewegungen von Zumeßorgan, Regelorgan und Ausgleichselement gekoppelt sind, womit auch die Möglichkeit besteht, diesen Bereich der Gemischbildungsvorrichtung kompakt zu bauen und in unmittelbarer Nähe des Kraftstoffeinspritzortes anzuordnen.

[0015] Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

[0016] In den Figuren ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform verdeutlicht, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes des Verbrennungsmotors,

Figur 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung des der Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung zugrundeliegenden grundsätzlichen Zusammenhanges der Massenströme von Luft und Kraftstoff,

Figur 3 ein Diagramm gemäß Figur 2 mit normierter Darstellung der Massenströme von Luft und Kraftstoff.

[0017] Figur 1 zeigt einen Kraftstofftank 1, von dem über eine Pumpe 2 durch einen dieser nachgeschalteten Filter 3 und einem Systemdruckregler 4 Kraftstoff mit vorgesteuertem konstanten Druck durch eine Kraftstofförderleitung 5 zu einer Zumeßeinheit 6 gefördert wird. Von dieser gelangt der Kraftstoff in einen ersten Abschnitt 7a einer weiteren Kraftstofförderleitung 7, der in einen Zumeßregler 8 mündet. Ein zweiter Abschnitt 7b der Kraftstofförderleitung 7 führt vom Zumeßregler 8 zu einer konvergent-divergenten Düse 9, die durch einen rotationssymmetrischen Düsenkörper 10 und einen in ihm verschiebbaren rotationssymmetrischen Drosselkörper 11 gebildet ist. Der zweite Abschnitt 7b der Kraftstofförderleitung 7 mündet in der Nähe des engsten Querschnittes 12 in die Düse 9, die ihrerseits in ein Saugrohr 13 des nicht näher dargestellten Verbrennungsmotors mündet.

[0018] Die Zumeßeinheit 6 ist durch eine eine Öffnung 14 aufweisende Blende 15 in zwei Teilräume 16 und 17 unterteilt, wobei der Teilraum 16 mit dem Kraftstofftank 1 über die Kraftstoffförderleitung 5 und der Teilraum 17 über die Kraftstofförderleitung 7 mit der Düse 9 verbunden ist. Ferner ist der Teilraum 16 über eine Öffnung 31 mit einem Ausgleichsraum 32 verbunden, der seinerseits über eine Zweigleitung 34 mit dem ersten Abschnitt 7a der düsenseitigen Kraftstofförderleitung 7 verbunden ist. Ein als Kegel ausgebildetes Zumeßorgan 18 bildet mit einem Ausgleichskolben 33 eine Baueinheit, das Zumeßorgan 18 ist dabei in Richtung seiner Rotationsachse senkrecht zur Blendenebene in die Blendenöffnung und aus dieser heraus bewegbar und bestimmt damit je nach seiner Position den verbleibenden Durchtrittsquerschnitt des Kraftstoffes durch die Zumeßeinheit 6, während der gleichfalls symmetrisch zur Rotationsachse angeordnete Ausgleichskolben 33 die Öffnung 31 dichtend durchsetzt. Das Zumeßorgan 18 und der Ausgleichskolben 33 sind mit einer Achse 19 verbunden und in zwei Lagern 20 der Zumeßeinheit 6 längsverschieblich gelagert. Rotationssymmetrisch zum Zumeßorgan 18 ist mit dem freien Ende der Achse 19 der Drosselkörper 11 verbunden, wegen der bewegungsschlüssigen Verbindung sind damit die Bewegungen des Drosselkörpers 11, des Zumeßorgans 18 und des Ausgleichskolbens 33 gekoppelt. Der axiale Weg der Achse 19 und damit der Weg von Drosselkörper 11, Zumeßorgan 18 und Ausgleichskolben 33 entsprechen den durch den Doppelpfeil A verdeutlichten Gaspedalweg. Wegen der gleichgerichteten kegelförmigen Ausbildung von Zumeßorgan 18 und Drosselkörper 11 führt damit eine Zustellbewegung der Achse 19 in Richtung des Saugrohres 13 zu einem fortschreitenden Eintauchen des Zumeßorganes 18 in die Blendenöffnung 14 und damit einer Verringerung des Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes, desgleichen ein entsprechendes Eintauchen des Drosselkörpers 11 in die Düse 9 zu einer Verringerung des Luftdurchtrittsquerschnittes. Die Durchtrittsquerschnitte sind dabei so aufeinander abge stimmt, daß sich bei einer nicht behinderten Strömung des Kraftstoffes durch die Kraftstofförderleitung 7 proportionale Verhältnisse bei Zumeßorgan 18 und Drosselkörper 11 bezüglich des Kraftstoff-bzw. Luftdurchsatzes ergeben.

[0019] Der Darstellung der Figur 1 ist zu entnehmen, daß der Zumeßregler unter anderem zwei mittels einer flexiblen Membran 21 gegeneinander abgedichtete Kraftstoffräume 22 und 23 aufweist. Der Kraftstoffraum 22 ist durch eine Verbindungsleitung 24 in zwei Teilräume 22a und 22b unterteilt, eine in den Teilraum 22b mündende Zweigleitung 25 ist hinter dem Systemdruckregler 4 mit der Kraftstofförderleitung 5 verbunden, so daß ein Teil des von der Pumpe 2 geförderten Kraftstoffes über die Zweigleitung 25 in den Kraftstoffraum 22 gefördert wird. Mit dem Teilraum 22a des Kraftstoffraumes 22 ist eine Rückführleitung 26 verbunden, die zum Tank 1 führt. In die Rückführleitung 26 ist im Bereich des Ausflusses aus dem Teilraum 22a eine Festdrossel 27 eingesetzt.

[0020] Die Zweigleitung 25 ist in den Teilraum 22b hineingeführt und endet in geringem Abstand von der dem Eintrittsbereich gegenüberliegenden Teilraumwandung, die gleichfalls als flexible Membran 28 ausgebildet ist. Auf der der Zweigleitung 25 abgewandten Seite dieser Membran 28 ist ein Elektromagnet 29 angeordnet, der über eine Steuerelektronik 30 ansteuerbar ist und aufgrund einer auf einem Magneten ansprechenden Ausbildung der flexiblen Membran 28 bei Anliegen eines Steuerstromes die Membran 28 mehr oder weniger von der benachbarten Öffnung der Zweigleitung 25 wegbewegt. Der Eingang des Kraftstoffraumes 22 ist damit mit einer beweglichen Drossel und der Ausgang dieses Kraftstoffraumes mit einer Festdrossel 27 versehen.

[0021] In den Kraftstoffraum 23 mündet der erste Abschnitt 7a der Kraftstofförderleitung 7 und es reicht entsprechend der Ausbildung der Zweigleitung 25 der zweite Abschnitt 7b der Kraftstofförderleitung 7 in den Kraftstoffraum 23 bis kurz vor die flexible Membran 21 hinein. Zwischen dieser und der zugewandten Einströmöffnung des zweiten Abschnittes 7b der Kraftstofförderleitung 7 ist damit gleichfalls eine bewegliche Drossel gebildet, wobei sich dort aber die Drosselung aufgrund der infolge der dem Teilraum 22b zugeordneten beweglichen Drossel und den damit im Teilraum 22 sich einstellenden unterschiedlichen Drücken ergibt.

[0022] In die Steuerelektronik 30 werden mittels nicht näher dargestellter Aufnehmer ermittelte momentane Werte betreffend den Druck _PL der Luft im engsten Querschnitt der Düse 9, den Umgebungsdruck p_o vor der Düse 9 und die Umgebungstemperatur To vor der Düse 9 eingegeben, diese Umgebungsgrößen po und To werden in aller Regel den Umgebungszustand nach dem dem Verbrennungsmotor vorgeschalteten Luftfilter wiedergeben. Zusätzlich kann in die Steuerelektronik noch der aktuelle Lambda-Wert eingegeben werden, der in bekannter Art und Weise über eine Lambda-Sonde ermittelt wird.

[0023] Figur 2 verdeutlicht die im Versuch ermittelten Zusammenhänge von Luftmassenstrom ṁ_a und Kraftstoffmassenstrom ṁ_s in Abhängigkeit vom Druck _PL im engsten Querschnitt der Düse 9 für den überkritischen und unterkritischen Strömungszustand. Erreicht die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im engsten Querschnitt der Düse in einem bestimmten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors Schallgeschwindigkeit und unterschreitet der Druck der Luft im Saugrohr 13 des Motors einen "kritischen" Wert, ändert sich an der Strömungsgeschwindigkeit und am Zustand der Luft im engsten Querschnitt der Düse 9 nichts. Demzufolge bleibt der Luftmassenstrom ṁ_a - bei unveränderlicher Stellung des Drosselkörpers 11 - konstant. Wird diesem konstanten Luftmassenstrom ṁ_a ein konstanter Kraftmassenstrom ṁ_B zugeführt, dann bleibt auch die Zusammensetzung des entstehenden Gemisches, das heißt auch der Lambda-Wert konstant, die Vorsteuerung des Kraftstoff-Luftgemisches ist in diesem Falle unveränderlich. Auf die Prinzipdarstellung nach der Figur 1 bezogen bedeutet dies, daß im überkritischen Bereich die Steuerelektronik 30 nicht regelnd eingreifen muß, es erfolgt infolge dessen keine Aktivierung des Elektromagneten 29, womit sich im Kraftstoffraum 22 konstante Strömungsverhältnisse einstellen und damit auch die zwischen diesem Kraftstoffraum und dem Kraftstoffraum 23 befindliche nachgiebige Membran stationär verbleibt und infolgedessen der durch den Systemdruckregler 4 mit konslcant vorgesteuertem Druck in die Zumeßeinheit 6 eingeführte Kraftstoff unter konstanten Fließbedingungen durch die Abschnitte 7a und 7b der Kraftstofförderleitung 7 zum engsten Querschnitt der Düse 9 gefördert wird. Grundsätzliche Voraussetzung dieser gleichmäßigen Gemischvorsteuerung ist wie oben beschrieben, daß der wirksame Durchtrittsquerschnitt der Blende 15 proportional dem wirksamen Querschnitt der Düse 9 ist.

[0024] Wird, ausgehend vom beschriebenen "kritischen Strömungszustand" im engsten Querschnitt der Düse 9 die Motorbelastung gesteigert, dann erfolgt bei Überschreitung eines bestimmten Luftdruckes im Saugrohr 13 der Übergang von kritischer Strömung mit Schallgeschwindigkeit in eine unterkritische Strömung mit Unterschallgeschwindigkeit. Bei unveränderter Stellung des Drosselkörpers 11 würde damit der vom Motor angesaugte Luftmassenstrom ṁ_a kleiner und bei konstantem Kraftstoffmassenstrom ms das Gemisch zu fett und der Lambda-Wert abnehmen. Damit keine Abweichung von der idealen Vorsteuerung erfolgt, mit den nachteiligen Folgen einer entsprechenden Zunahme der anteiligen Schadstoffe im Abgas des Motors, wird im gleichen Maße, wie der Luftmassenstrom ṁ_a abnimmt, auch der Kraftstoffmassenstrom ṁ_B reduziert. Die Reduzierung des Kraftstoffmassenstromes ṁ_B erfolgt über die Steuerelektronik 30 in die als wesentliche Kenngröße der Druck p_L und weiter der Druck p_o und die Temperatur T_o eingegeben werden, die von der Steuerelektronik 30 ausgehende Steuergröße aktiviert den Elektromagneten 29 der entsprechend dem Maß der Steuergröße die flexible Membran 28 mehr oder weniger anzieht und damit entsprechend den Durchtrittsspalt zwischen dem offenen Ende der Zweigleitung 25 und der Membran 28 vergrößert. Dies bedingt einen Anstieg des Kraftstoffdruckes im Kraftstoffraum 22, so daß die flexible Membran 21 auf das offene Ende des zweiten Abschnittes 7b der Kraftstofförderleitung 7 hin bewegt wird und damit der Spalt zwischen der flexiblen Membran und diesem Abschnitt 7b verringert wird, mit der Folge, daß weniger Kraftstoff durch die Kraftstofförderleitung 7 gefördert werden kann.

[0025] Figur 3 zeigt, daß bei normierter Darstellung

des Luftmassenstromes

und des für konstanten Lambda-Wert erforderlichen normierten Kraftstoffmassenstromes

das Streuband für

und

für den gesamten Betriebsbereich, das heißt für den Druck im engsten Querschnitt der Düse schmal wird, also von der Stellung des Drosselkörpers 11 nur noch wenig abhängig ist. Hierbei bedeutet:

[0026] Die Figur 3 verdeutlicht, daß im gesamten überkritischen Bereich

= 1 und für konstanten Lambda-Wert auch

= 1 ist. Für den unterkritischen Strömungsbereich sind wegen m_a< "'ṁa_überkrlt. und

[0027] ṁB< ṁB_überkrit. dann auch mt < 1 und me < 1. Abweichungen durch den Streubereich um den idealen Lambda-Wert können durch die Lambda-Sonde ausgeglichen werden, die mit der Steuerelektronik 30 zusammenarbeitet. Je kleiner der Streubereich bei unterschiedlichen Stellungen des Drosselkörpers 11 ist, und je besser die Vorsteuerung - insbesondere im unterkritischen Bereich - ausgeführt wird, um so mehr wird der Eingriff der Lambda-Sonde entlastet, um so besser ist die Konvertierung der Schadstoffe im Abgas, so daß die Absteuerung des Kraftstoffmassenstromes im unterkritischen Strömungsbereich primär aufgrund der Steuergröße des Druckes _PL im engsten Luftquerschnitt erfolgen kann.

[0028] Zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Vorsteuerung des Kraftstoff-Luftgemisches für den gesamten Betriebsbereich des Motors gestattet die besondere Ausbildung der Zumeßeinheit 6 mit dem in den Ausgleichsraum 32 hineinragenden Ausgleichskolben 33 und der Verbindung über die Zweigleitung 34 mit dem ersten Abschnitt 7a der düsenseitigen Kraftstofförderleitung 7 eine Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes des Motors. So wird bei einer Verkleinerung des Saugrohrdruckes, bei der Kraftstoff von den Saugrohrwänden abdampft, von der Gemischbildungsvorrichtung das Gemisch abgemagert, indem eine Bewegung des Gaspedals im Sinne einer Verringerung der Gemischmenge zu einer entsprechenden Bewegung des Zumeßorgans 18 und des Ausgleichskolbens 33 und des Drosselkörpers 11 in Richtung der mit voll ausgezogenen Linien gezeichneten Pfeile erfolgt, wodurch aufgrund des sich vergrößernden Ausgleichsraumes 32 ein Teil des üblicherweise in die Kraftstofförderleitung 7b geförderten Kraftstoffes über die Zweigleitung 34 im Ausgleichsraum 32 gespeichert wird. Im Unterschied hierzu erfolgt bei einer Vergrößerung des Saugrohrdruckes und Kondensation von Kraftstoff aus dem von der Gemischbildung gelieferten Gemisch und Anlagerung an den Saugrohrwandungen eine Anreicherung des von der Gemischbildungsvorrichtung gelieferten Gemisches, indem bei der Bewegung des Gaspedals im Sinne einer Vergrößerung der Gemischmenge der Drosselkörper 11 und das Zumeßorgan 18 SO mit dem Ausgleichskolben 33 in die entgegengesetzte Richtung entsprechend der strichliert gezeichneten Pfeile bewegt werden, so daß infolge der damit einhergehenden Verkleinerung des Ausgleichsraumes 32 zusätzlich über die Zweigleitung 34 Kraftstoff in den Abschnitt 7b der Kraftstofförderleitung 7 einströmt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Korrektur der Gemischzusammensetzung bei einer Änderung des Belastungszustandes eines Verbrennungsmotors, dem eine Gemischbildungsvorrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischbildungsvorrichtung (4, 6, 8, 9, 11) eine Zumeßeinheit (6) für den Kraftstoff mit einer zuflußseitigen Kraftstofförderleitung (5) und einer abflußseitigen Kraftstofförderleitung (7) aufweist, und in der Zumeßeinheit (6) ein beweglich gelagertes Zumeßorgan (18) angeordnet ist, das positionsabhängig variable Kraftstoffdurchtrittsquerschnitte in der Zumeßeinheit (6) freigibt, wobei die Zumeßeinheit (6) über eines mittels eines beweglichen Ausgleichselementes (33) dichtend verschlossene Öffnung (31) mit einem Ausgleichsraum (32) verbunden ist, der über eine Zweigleitung (34) mit der abflußseitigen Kraftstofförderleitung (7) verbunden ist, sowie das Zumeßorgan (18) und das Ausgleichselement (33) bewegungsschlüssig miteinander gekoppelt sind, derart, daß eine Bewegung des Zumeßorganes (18) in Richtung eines vergrößerten Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichsraum (32) verkleinernden Bewegung des Ausgleichselementes (33) und eine Bewegung des Zumeßorgans (18) in Richtung eines verkleinerten Kraftstoffdurchtrittsquerschnittes zu einer den Ausgleichsraum (32) vergrößernden Bewegung des Ausgleichselementes (33) führt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßorgan (18) und das Ausgleichselement (33) eine Baueinheit bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (33) als die Öffnung (31) dichtend durchsetzenderAusgleichskolben (33) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinheit (6) durch eine eine Öffnung (14) aufweisende Blende (15) in zwei Teilräume (16, 17) unterteilt ist, wobei einer (16) der Teilräume mit der zuflußseitigen Kraftstofförderleitung (5) und der andere (17) der Teilräume mit der abflußseitigen Kraftstofförderleitung (7) verbunden ist und das Zumeßorgan (18) positionsabhängig die Blendenöffnung mehr oder weniger durchsetzt, sowie der der zuflußseitigen Kraftstofförderleitung (5) zugeordnete Teilraum (16) mit dem Ausgleichsraum (32) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßorgan (18) als Kegel ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßorgan (18) mit einem als rotationssymmetrischer Drosselkörper (11) ausgebildeten Regelorgan bewegungsschlüssig verbunden ist, das in einem rotationssymmetrischen Düsenkörper (10) verschiebbar ist und mit diesem eine konvergent-divergente Düse (9) bildet, die in ein Saugrohr (13) des Verbrennungsmotors mündet, wobei die abflußseitige Kraftstofförderleitung in oder in der Nähe des engsten Querschnitts (12) in die Düse (9) mündet.

Zeichnung