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Vergaser für Verbrenmmgskraftmaschinen mit einer Regelungsvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen und betrifft eine Vor- richtung zur selbsttätigen Regelung der Menge und Beschaffenheit des Explosionsgemisches, um eine jeweils vorbestimmte und eingestellte Gsehwindigkeit der Maschine auch bei wechselnder Belastung aufrechtzuerhalten, u. zw. vermittels zweier Kolben, welche in an sich bekannter Weise von einer von der Maschine getriebenen Regelungspumpe in Umlauf gesetzten Flüssigkeit beeinflusst werden und den Lufteinlass zum Mischraum sowie den Gasgemischauslass zur Maschine durch in geeigneter Weise mit ihnen verbundene Schieber in entsprechender Abhängigkeit voneinander steuern.
Sie besteht darin, dass die in direktem Verhältnis zur Maschinengeschwindigkeit umlaufende Flüssigkeit, nachdem sie auf den mit dem Lufteinlasssehieber verbundenen Kolben einwirkt und diesem eine gewisse Bewegung erteilt hat, mit einem der jeweiligen Belastung bzw. Belastungsänderung entsprechenden Teil auf den zweiten mitdem Gemischauslassschieber verbundenen Kolben wirkt, hinter welchem sie in gleichbleibender, der aufrecht zuerhaltenden Geschwindigkeit entsprechend eingestellter Menge ab-bzw. zum Flüssiglzeitsbehälter fliesst.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt : Fig. 1 und 2 zeigen schematisch zwei etwas voneinander abweichende Ausführungsformen der Regelungsvorrichtung im Schnitt. Fig. 3 zeigt im Vertikalschnitt eine weitere Ausführungsform. Fig. 4 ht eine Draufsicht zu Fig. 3. Fig. 5 ist eine Seitenansicht
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Kolben in verschiedenen Stellungen.
A ist der Lufteinlass, B der Gemischauslassschieber C der erste mit dem Lufteinlasssehieber, D der zweite mit dem Gemischauslassschieber verbundene Kolben. E ist die Pumpe, welche die Regelungsflüssigkeit, am zweckmässigsten 01, in Umlauf hält. F ist das vom Motorführer für die jeweils gewollte
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leitung mündende Gasdüse G gesetzt. Die Luft tritt bei g ein.
Die Pumpe E wird durch die Welle e von der Maschine aus in geeigneter Weise angetrieben. Sie ist in ein die Druekflüssigkeit enthaltendes Gehäuse EI eingesetzt, aus dem ihr die Flüssigkeit durch eine Leitung zufliesst. Sie pumpt die Flüssigkeit unter den Kolben C zwar in einer in direkt proportionalen Verhältnis zur Maschinengeschwindigkeit stehenden Menge, so dass der vom Kolben C beeinflusste Hub des Schiebers A und der Zutritt von Luft ebenfalls in direkt proportionalem Verhältnis zur jeweiligen Maschinengeschwindigkeit steht.
In der Wand des Zylinders c ist eine von einem Ventil geregelte Öffnung cl vorgesehen, durch welche die Flüssigkeit aus dem Zylinder entweichen kann. Im vorliegenden Fall wirkt der Kolben C selbst als Ventil, zu welchem Zweck er mit einer Abschrägung c2 ausgestattet ist. Je höher der Kolben C entsprechend der betreffenden Maschinengeschwindigkeit getrieben wird, desto mehr wird die Öffnung cl freigegeben und um so mehr Flüssigkeit gelangt durch die Leitung E2 in den Zylinder d, in welchem der zweite Kolben D vorgesehen ist. Aus dem Zylinder dieses zweiten Kolbens D fliesst sie durch die Leitung F in den Behälter zurück, u. zw. in derjenigen Menge, welche ihr die Einstellung des Ventils F vorschreibt.
Dieses Ventil wird vom Motorführer für die gewollte Geschwindigkeit eingestellt.
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Die Kolbenstange 0'des Kolbens G ist an einen Hebel Al angeschlossen, der mit dem einen Ende bei a an einen feststehenden Halter e2, mit dem andern Ende vermittels einer Stange A2 am Schieber A angelenkt ist.
Die Kolbenstange D1 des Kolbens D ist an einen Hebel-81 angeschlossen, welcher (bei der Ausführung nach Fig. 1) ebenfall mit dem einen Ende bei a drehbar befestigt ist, anderseits mittels des Gestänges B2, B3 mit dem zweiten Schieber, hier einer Drosselklappe B, verbunden ist.
Im Ruhezustand der Maschine ist der Schieber A vollständig geschlossen, der Schieber B vollständig geöffnet.
Bei Ingangsetzung der Maschine und der verlangten Geschwindigkeit entsprechender Einstellung des Ventils F wird durch die Pumpe E die Flüssigkeit in Umlauf gesetzt. Sie tritt in den Zylinder c unter den Kolben 0 und hebt diesen bis in eine gewisse Höhe, so dass er die Öffnung < in entsprechendem Um. fange freigibt und eine bestimmte Menge Flüssigkeit durch E2 in den Zylinder d eintreten kann, wo sie den Kolben D hebt. Die Grösse dieses Hubes und damit auch die der Öffnung der Drosselklappe B hängt ab von den relativen Stellungen der Kolben 0 und D, welche durch die Geschwindigkeit der Maschine und die Stellung des vom Maschinenführer entsprechend der verlangten Geschwindigkeit eingestellten Ventils F bestimmt werden.
Wenn zwischen der eingepumpten und der durch das eingestellte Ventil entweichenden Flüssigkeitsmenge ein Ausgleich erreicht ist, hat die Maschine die verlangte Geschwindigkeit.
Will, z. B. infolge Verminderung der Belastung od. dgl., eine Erhöhung der Geschwindigkeit eintreten, so wird die Menge der zugepumpten Flüssigkeit grösser ; es tritt mehr Flüssigkeit in den Zylinder c, als für den durch die Einstellung des Ventils F begrenzten Abfluss vorgesehen ist, der Kolben D wird gehoben und die Klappe B geschlossen, damit die Anforderung an den Vergaser verringert und eine Herabsetzung der angestiegenen Maschinengeschwindigkeit erzielt. Diese Verringerung der Geschwindigkeit hat eine Verringerung der von der Pumpe in den Zylinder c des Kolbens C gedrückten Flüssigkeitmenge zur Folge, so dass dieser Kolben infolge seiner Schwere oder durch eine Feder zurückgeht und ein entsprechendes Schliessen des Schiebers 1 bewirkt.
Es tritt wieder ein Ausgleich zwischen der eingepumpten und austretenden Flüssigkeit ein, und die Maschine läuft bei veränderter Stellung der Schieber mit der eingestellten Geschwindigkeit weiter. Das Einstellen des Ventiles F auf einen gleichbleibenden Abfluss der umlaufenden Flüssigkeit hat also eine sehr schnelle, fast sofortgie Wirkung auf die Stellung der Schieber. A und B zur Folge und damit eine sofortige Regelung der Menge und Beschaffenheit des
Gemisches.
Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Einrichtung liegt insofern eine Abänderung vor, als der vom Kolben C bewegte und an den Schieber 1 angeschlossene Hebel A'nicht an einem festen Halter, sondern an den vom Kolben D bewegten Hebel B'angelenkt ist. Der Schieber 1 wird daher zunächst durch die Bewegung des ersten Kolbens 0 geöffnet, wie vorhin, hierauf aber noch weiterbewegt infolge der Bewegung des Kolbens D, welche auf den Hebel B'und von diesem auf den Hebel. 1' übertragen wird, der dann um das Drehgelenks a2 an der Kolbenstange 0'gedreht wird und den Schieber A relativ zum Schieber B betätigt.
Er wird durch die anfängliche Bewegung des Kolbens C so eingestellt, dass die Maschinensaugwirkung bei jeder Geschwindigkeit eine richtige Mischung bei einer geringen Drosselung ergibt, wodurch die möglichst grösste Leistung der Maschine erhalten wird. Da sie viel grösser ist als die normalerweise verlangte, würde sie eine rapide Erhöhung der Geschwindigkeit bis zum Höchstwert zur Folge haben, wenn nicht der Kolben D die Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Ventilöffnung F regeln würde, indem der Kolben D, dessen Stellung durch den Überschuss an gedrückter Flüssigkeitsmenge über die durch das Ventil F entweichende Menge bestimmt ist, mittels der Hebel B'und A'auf die Schieber B und 1 wirkt.
Ist ein Überschuss an eingedrückter Flüssigkeit vorhanden, wird der Kolben D'gehoben, und die beiden Schieber 1 und B werden geschlossen ; fällt mit fallender Geschwindigkeit die eingepumpte
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und B werden entsprechend geöffnet, mithin die Geschwindigkeit wieder erhöht und ein Ausgleich zwischen eingepumpter und durch das Ventil F entweichender Flüssigkeit selbsttätig eingestellt.
Diese Einrichtung besitzt gegenüber der nach Fig. 1 gewisse Vorteile, da, indem der Schieber A nicht nur direkt von der Masehinengeschwindigkeit, sondern auch direkt von den Bewegungen des Kolbens D abhängig ist, bei einer gegebenen Geschwindigkeit verschiedene Leistungen möglich sind. Es könnte z. B. bei einem Kraftfahrzeug beim Herunterfahren über eine Steigung, wobei noch die Schwerkraftwirkung in Erscheinung tritt, nicht nur die Geschwindigkeit beibehalten, sondern sogar erhöht werden, wenn diese Regelung des Schiebers 1 nicht vorgesehen wäre, denn, wenn in diesem Falle der Schieber B geschlossen, der Schieber 1 geöffnet würde, wie nach Fig. 1, würde eine unrichtige Beschaffenheit des Gemisches entstehen.
Durch die Verbindung des Schiebers 1 mit dem Hebel B'des Kolbens D wird dagegen auch bei geschlossenem Schieber B unter den erwähnten Bedingungen ein entsprechendes Schliessen des Schiebers 1 stattfinden, das unabhängig von seinen durch den Kolben C verursachten Bewegungen vor sich geht.
Bei der in Fig. 3-10 dargestellten Ausführung sitzen die als Drehschieber ausgebildeten Schieber A und B in einem die Düse G umgebenden Gehäuse G auf gleichachsigen Spindeln All und BU.
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Die Zylinder c und d, mit ihren Kolben 0 und D sind horizontal in dem Pumpengehäuse E'gelagert, mit dem sie einen gemeinschaftlichen Block bilden.
Beide Schieber A und B sind hier, wenn sich die Maschine in Ruhe befindet, geschlossen.
Der Schieber JL für den Lufteinlass g ist nicht wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen mit dem Kolben G unmittelbar verbunden ; dessen Bewegung stellt hier vielmehr einen Anschlag C20 ein, welcher den Grad der Öffnung des Schiebers. A entsprechend der Maschinengeschwindigkeit regelt.
Dieser Anschlag Oxo ist auf einem Arm C50 (Fig. 9 und 10) befestigt, der mit dem oberen Ende einer auf der Spindel All drehbar aufgesetzten Hülse 020 verbunden ist, deren anderer Arm 010 an der Kolbenstange 01 des Kolbens C angelenkt ist, während an einem dritten Arm C23 der Hülse eine Feder C40 angreift, deren anderes Ende an einem feststehenden Punkt des Gehäuses angeschlossen ist und die der durch den Kjiben C verursachten Drehung der Hülse 020 entgegenwirkt.
Konzentrisch mit dem Anschlag C ist an dem Arm 050 das Ende einer Stange 110 drehbar angelenkt, deren anderes Ende mit einer Stange A40 gelenkig verbunden ist, die ihrerseits wieder an dem einen Ende eines Hebels 120 angreift, der an einem zwischen seinen Enden gelegenen Punkt mit dem oberen Ende der den Schieber. A tragenden Spindel 111 verbunden ist. Am andern Ende des Hebels A20 greift eine Feder. 150 an von geringerer Stärke als die Feder C'" ; sie ist mit ihrem andern Ende an einem feststehenden Punkt des Gehäuses befestigt. Der Hebel zu legt sich zwischen den Befestigungspunkten der Feder A50 und der Spindel All gegen den Anschlag C0 an.
An den Verbindungszapfen der Stangen 110 und. 140 ist das eine Ende einer Stange B30 angelenkt, deren anderes Ende einstellbar an einen Arm eines Hebels B20 angeschlossen, ist, welcher zwischen seinen Enden an der Spindel BU des Schiebers B befestigt ist. Das andere Ende dieses Hebels B20 ist mit der Kolbenstange D'des Kolbens D drehbar verbunden.
Infolge der Verbindungen der Stangen A10, A40 und B30 mit der vom Kolben C betätigten Hülse C20 einerseits und mit den Hebeln A20 und B20, die mit den Schiebern A und B verbunden sind, anderseits können beide Schieber durch die Bewegungen eines jeden der beiden Kolben beeinflusst werden. Die Stangen bilden zusammen ein Differentialgetriebe, so dass, wenn die Bewegung eines Kolbens durch den andern gehindert wird, beide Schieber dennoch eine relative Bewegung bzw. eine solche von verschiedenen Umfang erhalten.
Die Stange B30 kann auf dem Arm des Hebels B20 verstellt werden, so dass in gegenseitiger Beziehung die wirkungsvollen Längen der Arme der Hebel B20 und A20 in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Maschine eingestellt werden können.
Den Ausfluss der Flüssigkeit aus dem Zylinder c regelt hier das Ventil C2, welches durch eine aus dem Arm C, der Stange C und dem Arm C23 bestehende gelenkige Verbindung mit der Hülse C, an welcher die Kolbenstange Cl des Kolbens C angreift, verbunden ist. Dieses Ventil wird im Verhältnis zum Hub des Kolbens C betätigt und regelt die nach dem Zylinder d abfliessende Flüssigkeitsmenge.
Das den Auslass aus dem Zylinder d regelnde Ventil F hat die in Fig. 6 dargestellte Form, durch welche der Auslass selbsttätig reguliert wird, u. zw. in Übereinstimmung mit den durch die Spannung der Feder A50 verursachten Druckschwankungen. Diese Spannung ist abhängig von dem Moment des Hebels . 120, so dass der Umfang des Öffnens des Ventils in einer bestimmten Beziehung zur Stellung des vom
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legt sich an beide Enden des Rohres 14 an. Die Einstellung seitens des Maschinisten geschieht mittels eines Schalthebels (nicht gezeichnet), welcher das Rohr/ hebt oder senkt und dadurch das Ventil mehr oder weniger weit öffnet, wobei jedoch die Feder eine von der Regelungsvorrichtung unabhängige und in Übereinstimmung mit dem Flüssigkeitsdruck stehende Bewegung des Ventils zulässt.
Wird die Maschine angelassen, so wird durch die Pumpe B Flüssigkeit in den Zylinder c gedlückt, der Kolben 0 gegen die Wirkung der Feder C40 bewegte und als Ventil C geöffnet, so dass Flüssigkeit nach dem Zylinder d abfliessen kann.
Die Bewegung des Kolbens C bewirkt eine Drehung der Hülse 020 und des Anschlages C30, so dass dieser ausser Berührung mit dem Hebel A2@ kommt und die Feder A50 auf den Hebel 120 wirken kann und durch den oben beschriebenen Hebelmechanismus die Schieber. A und B gleichzeitig geöffnet werden. Der Kolben D bewegt sich so lange nach einwärts, bis infolge der Bewegung des Kolbens C das Ventil Cl so weit geöffnet ist, dass eine Flüssigkeitsmenge gleich der von der Pumpe geförderten in den Zylinder d übertritt ; ist dies erreicht, dann hören die Bewegungen der beiden Kolben auf und die Schieber. A und B befinden sich in einer Stellung, welche die Bildung eines vollkommenen Gemisches für die betreffende Geschwindigkeit der Maschine gewährleistet.
Wird die Geschwindigkeit aus irgendeinem Grunde grösser, so vermehrt sich die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge, und es folgt ein entsprechendes Öffnen der beiden Schieber A und B infolge der Auswärtsbewegung des Kolbens C, welche im Verhältnis zur erhöhten Geschwindigkeit die
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entsprechende grösste Schieberöffnung herbeiführen will, die für die vollkommene Mischung nötig ist.
Sobald die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge infolge der wachsenden Geschwindigkeit so weit gestiegen ist, dass in den Zylinder mehr Flüssigkeit eintritt, als durch das Ventil F entweichen kann, wird die Einwärtsbewegung des Kolbens D aufgehalten und ein weiteres Öffnen beider Schieber A und B verhindert, bevor sie vollständig geöffnet sind. Die Maschine entwickelt jetzt die höchste Kraft, so dass ihre Geschwindigkeit andauernd weiter steigt, und der Schieber 1 sich unter der Wirkung des Kolbens C weiter öffnen will, da aber die Bewegung des Kolbens D und des Schiebers B durch die Überschussflüssigkit im Zylinder d aufgehalten ist, wird nur noch der Schieber A allein weiter geöffnet.
Die erhöhte Geschwindigkeit resultiert schliesslich in der in den Zylinder d eintretenden Flüssigkeitsüberschussmenge, welche den Kolben D auswärts bewegt und beide Schieber auf Schliessung beeinflusst, wobei die Schliesskraft in differentialer Abhängigkeit zum Hebelmechanismus steht.
Wird z. B. infolge Gewichtsvermehrung, schlechter Wege, Gegenwind u. dgl. eine erhöhte Leistung verlangt, so wird durch den Geschwindigkeitsverlust eine verminderte Pumpenleistung eintreten, det Schieber B wird durch die Bewegung des Kolbens D, der Schieber. A durch die Bewegung des Kolbens C und durch dessen Verbindung mit dem Kolben D geöffnet, welche Bewegungen so large andauern, bis die Maximalleistung für die eingestellte Geschwindigkeit erreicht ist. Für den Fall, dass z. B. beim Herunterfahren eines Kraftwagens über eine Böschung durch den Hinzutritt der Schwerkraftwirkung die Maschine unabhängig von der Maschinenleistung fortfahren sollte, mit grösserer als der eingestellten Geschwindigkeit zu laufen, so wird der Kolben D die.
Schliessbewegung des Schiebers B fortsetzen, bis ein Durchlass B50 des Schiebers (Fig. 7) durch eine Entlastungsleitung BGO Verbindung zwischen der Aussenluft und der Leitung zwischen Vergaser und Maschine herstellt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vergaser für Verbrennungshaftmaschinen mit einer Regelungsvorrichtung, die aus zwei Verdrängungskolben besteht, die durch von einer von der Maschine getriebenen Pumpe in Umlauf gesetzten Flüssigkeit beeinflusst werden und den Lufteinlass zum Mischraum und den Gemischauslass zur Maschine steuern, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Entwicklung und Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Geschwindigkeit bei wechselnder Belastung die im direkten Verhältnis zur Mascbinengeschwindigkeit umlaufende Flüssigkeit, nachdem sie auf den mit dem Lufteinlassschieber verbundenen Kolben eingewirkt und diesem eine gewisse Bewegung erteilt hat, mit einem der jeweiligen Belastung bzw.
Belastung- änderung entsprechenden Teil auf den zweiten, mit dem Gemischauslassschieber verbundenen Kolben
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Menge ab- bzw. zum Flüssigkeitsbehälter zurückfliesst, so dass die Einstellung der Schieber für die erto. rderliche Menge und Beschaffenheit des Gemisches durch den Unterschied zwischen eingepumpter und entweichender Flüssigkeitsmenge erfolgt.