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Kraftfahrzeug mit einem Vergasermotor und einem Keilriemengetriebe mit einer oder mehreren axial einstellbaren
Riemenscheiben
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Vergasermotor und einem Keilriemengetriebe mit einer oder mehreren axial einstellbaren Riemenscheiben, dessen Übersetzungsverhältnis durch ein mittels eines Gasregelorgans gesteuertes Umschaltventil und durch den Unterdruck in der Saugleitung des Motors geregelt wird.
Bei einer besonderen Ausführungsform eines Kraftfahrzeuges dieser Art ist die auf der Scheibenwelle verschiebbare Scheibenhälfte wenigstens einer Riemenscheibe mit einem Zylinder verbunden, der durch einen an der Welle der Riemenscheibe befestigten Kolben oder eine Membran in zwei Kammern geteilt ist, von welchen wenigstens eine Kammer mittels eines mit dem Gasregelorgan verbundenen Umschalt- ventils entweder mit der Saugleitung des Vergasers oder mit der Aussenluft verbunden werden kann und wobei das Getriebe eine auf die Umdrehungsgeschwindigkeit einer der Wellenansprechende Regelvorrichtung aufweist.
Durch den Unterdruck in der erwähnten Kammer wird die axial verschiebbare Scheibenhälfte in eine Richtung getrieben, in der das Übersetzungsverhältnis des Getriebes"aufgeschaltet"wird, d. h. auf ein Übersetzungsverhältnis geschaltet wird, das mit einem hohen Gang eines Zahnradwechselgetriebes verglichen werden kann.
Obschon das Gasregelorgan jeder beliebigen Art sein kann, wird es einfachheitshalber im folgenden als ein Gaspedal bezeichnet, da ein solches Regelorgan in Kraftfahrzeugen üblich ist. Dieses Gaspedal kann entgegen einer Feder hinuntergetreten werden oder kann losgelassen werden, in welchem letzteren Falle die Feder das Pedal in eine Stellung zurückbringt, in der eine Drosselklappe fast geschlossen wird.
Wenn bei einem Kraftfahrzeug dieser Art das Gaspedal losgelassen ist und die Zylinderkammer mit der Aussenluft verbunden ist, läuft der Riemen auf einem kleinen effektiven Durchmesser. Dies ist gUnstig für die Beschleunigung, wenn beim Anfahren das Pedal eingetreten wird.
Durch die Bewegung des Gaspedals wird die Verbindung der Zylinderkammer mit der Aussenluft unterbrochen und wird die Kammer mit der Saugleitung, in welcher ein Unterdruck herrscht, verbunden. Der Unterdruck wird jedoch kleiner, wenn das Gaspedal weiter niedergedrückt wird, und es hat sich herausgestellt, dass bei bestimmten Änderungen der Stellung des Gaspedals, z.-B. bei einer Bewegung von Halbgas nach Dreiviertelgas, das Übersetzungsverhältnis des Riemengetriebes schneller auf den niedrigeren Unterdruck reagiert als für eine mässige Beschleunigung erwünscht ist. Es wird nämlich schneller und vielfach auf einen kleineren Gang übergeschaltet als es bei einem Kraftfahrzeug mit einem Zahnradwechselgetriebe für eine mässige Beschleunigung der Fall wäre.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des anfangs genannten Kraftfahrzeuges zu schaffen, die die bei Bewegungen des Gaspedals von Halbgas nach Dreiviertelgas auftretenden ungünstigen oder unruhigen Reaktionen des Getriebes ausschaltet, wobei jedoch der Effekt eines starken Zurückschaltens bei Vollgas (Vergrösserung des Untersetzungsverhältnisses) zufolge des dann herrschenden niedrigen Unterdruckes in
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der Saugleitung des Motors für eine Vergrösserung der Beschleunigung zur Verfügung steht.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass gemäss der Erfindung in einer Leitung, die das Umschaltventil mit der Saugleitung verbindet, ein Puffertank und ein Rückschlagventil vorgesehen sind, wobei das Umschaltventil ein vom Gasregelorgan gesteuertes Organ enthält, das eine Vorrichtung zum Regeln des Übersetzungsverhältnisses entweder mit der Aussenluft oder über den Puffertank und das Rückschlagventil mit der Saugleitung verbindet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann bei der eingangs beschriebenen besonderen Ausbildung des Mechanismus zur Verschiebung der axial einstellbaren Scheibenhälfte wenigstens einer Riemenscheibe in der Verbindung zwischen der Saugleitung und dem Umschaltventil ein Rückschlagventil, das nach der Saugleitung hin öffnet, und ein Puffertank vorgesehen sein, während ein verschiebbares Organ im Umschaltventil derart mit dem Gaspedal oder sonstigem Gasregelorgan verbunden ist, dass ausser in der Stellung des Gaspedals, in welcher die Drosselklappe fast geschlossen ist, auch in einer Stellung des Gaspedals, in welcher die Drosselklappe fast ganz geöffnet ist, die Zylinderkammer mit der Aussenluft verbunden ist und in Zwischenlagen des Gaspedals die Zylinderkammer über das Umschaltventil mit dem Puffertank in Verbindung steht.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass beim Anfahren und beim Fahren mit wechselnder Geschwindigkeit, z. B. beim Fahren im Stadtverkehr, die Drehzahl des Motors und das Übersetzungsverhältnis sich in einer effektiveren Weise der Stellung des Gaspedals anpassen wird als bei dem anfÅangs erwähnten Kraft-
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eines andern Fahrzeuges plötzlich stark beschleunigen will.
Ein Beispiel der Steuervorrichtung der treibenden Riemenscheibe eines Kraftfahrzeuges gemäss der
Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. l zeigt einen Querschnitt durch das Saug- rohr, das Umschaltventil und die Antriebsriemenscheibe in der Stellung, in der das Gaspedal losgelassen ist, Fig. 2 einen Querschnitt der Teile in der Stellung bei teilweise eingetretenem Gaspedal und Fig. 3 einen Querschnitt der Teile in der Stellung bei ganz eingetretenem Gaspedal.
In der Zeichnung sind der Motor und der Vergaser, die in jedem Kraftfahrzeug üblich sind sowie die getriebene Riemenscheibe fortgelassen, da diese Teile für die Erläuterung der Erfindung überflüssig sind.
Die Erfindung kann auch auf die Abtriebsscheibe angewendet werden, wobei die andere Zylinderkammer mit der Saugleitung verbunden ist. Die Figuren der Zeichnung zeigen das Umschaltventil, das Gas- pedal, das Rückschlagventil und die Antriebsscheibe in verschiedenen Lagen, die sie während des Betriebes einnehmen können.
Auf der Antriebswelle 1 ist eine Scheibenhälfte 2 einer verstellbaren Riemenscheibe fest angeordnet.
An der Welle l entlang ist eine zweite Riemenscheibenhälfte 3 verschiebbar, so dass der Abstand zwischen den Riemenscheibenhälften vergrössert oder verkleinert und der effektive Durchmesser, auf welchem ein
Keilriemen 29 läuft, geändert werden kann. Dadurch wird das Übersetzungsverhältnis, mit welchem das Kraftfahrzeug angetrieben wird, bestimmt.
Mit der Riemenscheibenhälfte 3 ist ein Zylinder 4 fest verbunden, der durch eine Zwischenwand in zwei Kammern 5 und 6 geteilt wird. Beim Ausführungsbeispiel ist diese Zwischenwand eir. Kolben 7, der an der Welle 1 befestigt ist und an der entlang der Zylinder 4 gasdicht verschiebbar ist. Der Zylinder 4 kann als Zwischenwand auch anstatt des Kolbens eine Membran aufweisen, die den Zylinder in zwei Kammern teilt, wobei die Membran einerseits an der Welle 1 und anderseits an der Innenwand des Zylinders 4 befestigt ist.
Auf die verschiebbare Scheibenhälfte 3 können ausser den Kammern 5 und 6 in üblicher Weise auch andere Organe, wie Federn und/oder eine Fliehkraftvorrichtung einwirken. Diese sind jedoch in der Zeich- nung nicht dargestellt, da sie allgemein bekannt sind und ausserhalb der eigentlichen Erfindung stehen.
Das Aussenende der Welle 1 steht mit einem feststehenden Nippel 8 in abgedichteter Verbindung, an welchem Leitungen 9 und 10 angeschlossen sind. In der Welle 1 sind zwei konzentrische Kanäle 11 und 12 vorgesehen, von denen der Kanal 11 mit der Leitung 9 und der Kanal 12 mit der Leitung 10 in Verbindung stehen.
Ein Umschaltventil 13 ist durch die Leitung 9 mit der Kammer 5 und durch eine Leitung 14 mit dem Saugrohr 15 des Motors verbunden, in dem die übliche Drosselklappe 16 angeordnet ist. Diese Drosselklappe wird entgegen der Wirkung einer Feder 17 mittels eines Kabels 18 durch ein um eine Achse 20 drehbares Gaspedal 19 gesteuert. Im Umschaltventil 13 ist eine Öffnung 21 vorgesehen, die mit der Aussenluft in Verbindung steht. Weiters enthält das Umschaltventil 13 einen Doppelkolben 22, wobei eine damit verbundene Stange 23 in einen Schlitz 24 eines Armes des Gaspedals 19 greift. Wenn das Gaspedal 19 los-
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gelassen wird, dreht es unter Einfluss der Feder 17 um die Achse 20 und der Doppelkolben 22 wird nach links gedrückt, wie an sich bekannt ist (Fig. 1).
Gemäss der Erfindung sind nun zwischen dem Umschaltventil 13 und der Leitung 14 ein Rückschlag- ventil 37 und ein Puffertank 39 angeordnet. Das in einem Gehäuse 38 verschiebbare Rückschlagventil 37 steht unter der Wirkung einer Feder und öffnet in der Richtung der Leitung 14. Der Puffertank ist durch eine Leitung 40 mit dem Umschaltventil 13 verbunden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wirkt in folgender Weise : Wenn der Motor unbelastet mit prak- tisch geschlossener Drosselklappe 16 läuft und das Gaspedal 19 losgelassen ist, befindet sich der Doppel- kolben 22 in der Stellung nach Fig. 1 und ist die Kammer 5 des Zylinders 4 durch den Kanal 11 und die
Leitung 9 über das Umschaltventil 13 und deren Öffnung 21 mit der Aussenluft verbunden. Durch die Zug- kraft des Riemens 29 werden die Scheibenhälften 2 und 3 auseinandergedrückt, so dass der Riemen auf einem kleineren effektiven Durchmesser läuft. Der Unterdruck im Saugrohr 15 hebt das Rückschlagven- til 37 von seinem Sitz ab, wodurch auch im Puffertank 39 ein Unterdruck herrscht.
Wenn nicht mit Vollgas weitergefahren und dazu das Gaspedal nur mässig betätigt wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, verschiebt sich der Doppelkolben 22 nach rechts. Dadurch wird die Zylinderkammer 5 über den Kanal 11, die Leitung 9, das Umschaltventil 13 und die Leitung 40 mit dem Puffertank 39 verbunden. Der Unterdruck in diesem Tank wird der Kammer 5 übertragen, wodurch die verschiebbare Scheibenhälfte 3 zur festen Scheibenhälfte 2 hingeschoben wird. Die Öffnung 21 wird geschlossen und die Leitung 9 und also auch die Kammer 5 stehen nicht mehr mit der Aussenluft in Verbindung.
Durch das Öffnen der Drosselklappe 16 verringert sich der Unterdruck im Saugrohr 15, aber im Puffertank 39 bleibt der höhere Unterdruck bestehen, der durch den unbelastet laufenden Motor im Puffertank 39 und daher auch in der Kammer 5 erzeugt wird. Dadurch wird der Riemen 29 auf einem grösseren effektiven Durchmesser laufen, als im Falle, dass kein Rückschlagventil vorhanden wäre, was für eine kleinere als die mögliche maximale Beschleunigung erwünscht ist. Wenn von einer konstanten Geschwindigkeit aus, z. B. bei Fahren mit Halbgas, beschleunigt werden soll, so wird durch weiteres Eintreten des Gaspedals Gas gegeben. Bei ähnlichen bekannten Vorrichtungen würde dann, sowohl bei mässiger Beschleunigung wie auch bei starker Beschleunigung, der Unterdruck in der Kammer 5 sinken entsprechend dem niedrigerem Unterdruck im Saugrohr 15.
In beiden Fällen weichen die ScheibenhÅaltten 2 und 3 auseinander und dies hat zur Folge, dass der Motor schneller läuft und dadurch mehr Geräusch macht.
Dieser Nachteil wird durch die Anordnung des Puffertanks 39 und des Rückschlagventils 37 beseitigt.
Durch das Schliessen des Rückschlagventils 37 wird das Saugrohr 15 von der Kammer 5 getrennt, wobei die Zylinderkammer 5 mit dem Puffertank in Verbindung bleibt und verhindert ist, dass bei Absinken des Unterdruckes im Saugrohr auch in der Kammer 5 der Druck sich verringert. Bei einer Beschleunigung mit Vollgas wird der Doppelkolben 22 nach rechts verschoben (Fig. 3) und die Verbindung zwischen der Kammer 5 und dem Puffertank 39 unterbrochen und zugleich die Kammer 5 über die Leitung 9 und das Umschaltventil 13 durch die Öffnung 21 mit der Aussenluft verbunden. Die Scheibe 3 entfernt sich von der festen Scheibe und läuft für eine maximale Beschleunigung mit Vollgas auf einem kleinen Durchmesser.
Kleine Schwingungen des Gaspedals zwischen Einviertelgas und Dreiviertelgas, wie für Beschleunigungen und Verzögerungen nötig sind und besonders beim Fahren im Stadtverkehr öfters vorkommen, haben jetzt nicht mehr zur Folge, dass fortwährend ein zu stark änderndes Übersetzungsverhältnis eingestellt wird und die Mutordrehzahl dementsprechend stark variieren würde. Durch die Erfindung werden die Vorteile erzielt, dass der Motor weniger Geräusch macht, der Riemen sich weniger abnützt und Benzin gespart wird.
Es wird bemerkt, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung bei Motorfahrzeugen der eingangs genannten Art auch anwendbar ist, wenn die Leitung 10 nicht mit der Aussenluft in Verbindung steht, sondern mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in der Kammer 6, um in bestimmten Fällen den Motor als Bremse (beim Bergabfahren) oder als Hilfsbremse (zur Unterstützung der normalen Bremsvorrichtung) benutzen zu können.
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