Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem Luftansaugkanal, in den eine Kraftstoffzuführleitung mündet, mit einer um eine quer zur Strömungsrichtung des Luft-Kraftstoffgemisches verlaufende Achse schwenkbaren Drosselklappe und mit einer Leerlaufeinrichtung, welche einen strom abwärts von der Drosselklappe in den Strömungskanal des Luft-Kraftstoffgemisches mündenden Leerlaufgemischkanal mit einem Lufteinlass und einem Leerlaufkraftstoffeinlass aufweist.
Bekanntlich erzeugen die für den Antrieb von Automobilen zur Zeit verwendeten Verbrennungsmotoren für die Umwelt schädliche Abgase, wobei diese Abgase hauptsächlich während dem Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgang auftreten.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, das Entstehen von schädlichen Abgasen beim Verzögern und Beschleunigen von Automobilen möglichst zu verhindern.
Dieser Zweck wird mit dem eingangs genannten Vergaser erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zwischen der von der Drosselklappe entferntesten Austrittsöffnung des Leerlaufgemischkanals in den Strömungskanal und dem Leerlaufkraftstoffeinlass ein weiterer, verschliessbarer Lufteinlass in den Leerlaufgemischkanal mündet.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt schematisch:
Fig. 1 in Draufsicht einen Vergaser der bekannten Bauart,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Vergaser nach Fig. 1 entlang der Linie II-II,
Fig. 3 in Draufsicht einen erfindungsgemässen Vergaser und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Vergaser nach Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.
Bei den in den Figuren rein schematisch dargestellten Vergasern sind die für die Erläuterung des Erfindungsgedankens nicht unbedingt notwendigen Teile weggelassen.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Vergaser bekannter Bauart dargestellt, der ein Gehäuse 1 aufweist. Im Gehäuse 1 ist ein nur schematisch dargestellter Lufttrichter 2 angeordnet, der in Richtung des Pfeiles A von der vom Motor angesaugten Luft durchströmt wird. In diesen als Venturi-Düse wirkenden Lufttrichter 2 mündet eine Hauptzuführleitung 3 für den Kraftstoff. Die Kraftstoffzuführung erfolgt dabei auf bekannte Weise. Dem Lufttrichter 2 ist in Strömungsrichtung B des Luft-Kraftstoffgemisches gesehen eine Drosselklappe 4 nachgeschaltet, welche um eine quer zur Strömungsrichtung B verlaufende Achse 5 schwenkbar ist. Die Drosselklappe 4 ist in ihrer Schliesstellung gezeigt, in der sie den Durchflussquerschnitt praktisch verschliesst. In ihrer Offenstellung gibt die Drosselklappe 4 im wesentlichen den ganzen Querschnitt frei.
Der dargestellte Vergaser weist ferner eine Leerlaufeinrichtung auf. Diese umfasst einen Leerlaufgemischkanal 6, der einen dem nicht gezeigten Luftfilter nachgeschalteten Lufteinlass 6a und zwei unterhalb der Drosselklappe 4 in den Strömungskanal 7 des Kraftstoff-Luftgemisches mündende Austrittsbohrungen 8 und 9 aufweist. Im Leerlaufgemischkanal 6 ist weiter ein nur schematisch gezeigter Leerlaufkraftstoffeinlass 10 angeordnet, der auf bekannte Weise mit dem nicht gezeigten Kraftstoffzuleitungssystem verbunden ist. Die Austrittsbohrung 9 kann durch Herein- oder Herausdrehen einer Leerlauf-Gemischregulierschraube 11 mehr oder weniger geöffnet bzw. geschlossen werden, wodurch bekanntlich die Menge und teilweise auch die Zusammensetzung des Leerlaufgemisches geregelt werden kann.
Beim Leerlauf ist die Drosselklappe geschlossen und somit die Vollasteinrichtung ausgeschaltet. Dafür wird die Leerlaufeinrichtung wie folgt in Betrieb gesetzt:
Durch den hinter der geschlossenen Drosselklappe 4 herrschenden Unterdruck wird auf bekannte Weise Kraftstoff durch den Leerlaufkraftstoffeinlass 10 und Luft durch den Lufteinlass 6a angesaugt. Das im Leerlaufgemischkanal 6 entstandene Gemisch gelangt durch die Austrittsbohrungen 8 bzw. 9 in den Strömungskanal 7 und wird dann dem Motor zugeleitet.
Beim Beschleunigen erfolgt die Zufuhr des Kraftstoff Luftgemisches solange über die Leerlaufeinrichtung, bis sich die Drosselklappe 4 genügend weit geöffnet hat, um die Volllasteinrichtung, d. h. Kraftstoffhauptzuführleitung 3, in Betrieb zu setzen.
Der hinter der geschlossenen Drosselklappe 4 vorhandene Unterdruck nimmt mit dem Öffnen der Drosselklappe ab. Es hat sich jedoch gezeigt, dass beim Verzögern, d. h. beim Schliessen der Drosselklappe 4 durch Zurücknehmen des Gaspedals, hinter der Drosselklappe ein Unterdruck entsteht, der grösser ist als der Unterdruck bei vollständig geschlossener Drosselklappe beim Leerlauf. Dadurch wird zusätzlich zur Gemischzufuhr vom Lufttrichter 2 und der Hauptzuführleitung 3 ein Kraftstoff-Luftgemisch aus dem Leerlaufgemischkanal 6 angesaugt. Der Motor erhält somit eine Kraftstoffmenge, die grösser ist als die bei der Verzögerung notwendige Menge. Das hat zur Folge, dass nicht die gesamte Kraftstoffmenge vollständig verbrennen kann, wodurch eine erhöhte Menge von schädlichen Abgasen erzeugt wird.
Ein mit einem bekannten Vergaser der beschriebenen Bauart ausgerüsteter Motor ist somit mit dem Nachteil eines erhöhten Kraftstoffverbrauches und der unerwünschten Erzeugung von schädlichen Abgasen behaftet.
Diese Nachteile sind bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten erfindungsgemässen Vergaser behoben. Dieser Vergaser ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie der Vergaser gemäss Fig. 1 und 2. Sich entsprechende Bauteile sind demzufolge bei beiden Ausführungen mit denselben Bezugsziffern versehen.
Der erfindungsgemässe Vergaser weist zusätzlich einen weiteren Luftzuführkanal 12 auf, der zwischen dem Leerlaufkraftstoffeinlass 10 und der Austrittsbohrung 9 in den Leerlaufgemischkanal 6 mündet. Dieser Luftzuführkanal 12 ist über einen Verbindungsschlauch 13 mit der Kammer 15 eines rein schematisch dargestellten membranbetätigten Ventils 14 verbunden. In diese Kammer mündet ein Luftkanal 16, dessen Eintrittsöffnung durch den Teller 17a eines Ventilkörpers verschliessbar ist. Der Luftkanal 16 ist vorzugsweise mit einem separaten Luftfilter verbunden. Die Spindel 17b des Ventilkörpers 17 ist mit einer Membran 18 verbunden, die auf einer als Rückstellfeder dienenden Druckfeder 19 aufliegt.
Der unterhalb der Membran 18 liegende, die Feder 19 beinhaltende Raum 20 ist über einen weiteren Verbindungsschlauch 21 mit einer Durchtrittsöffnung 22 in der Wand des Gehäuses 1 verbunden, die in Strömungsrichtung B gesehen hinter der Drosselklappe 4 in den Strömungskanal 7 mündet.
Der Ventilkörper 17 wird normalerweise durch die Druckfeder 19 gegen die Einlassöffnung des Luftkanals 16 gedrückt, so dass diese Einlassöffnung mittels des Tellers 17a verschlossen ist.
Wird nun beim Verzögern die Drosselklappe 4 durch Zurücknehmen des Gaspedals in die Schliesstellung bewegt, so entsteht, wie schon oben beschrieben, hinter der Drosselklappe 4 im Strömungskanal 7 ein Unterdruck, der grösser ist als der beim Leerlauf auftretende Unterdruck. Dieser Unterdruck im Strömungskanal 7 lässt auch im Raum des Ventils 14 einen Unterdruck entstehen, wodurch die Membran 18 und somit auch der Ventilkörper 17 entgegen der Kraft der Feder 19 bewegt werden. Dabei gibt der Ventilteller 17a die Eintrittsöffnung des Luftkanals 16 frei, so dass zusätzliche Luft durch den Luftkanal 16, den Verbindungsschlauch 13 und den Luftzuführkanal 12 in den Leerlaufgemischkanal 6 gelangt.
Dadurch wird im Vergleich zum bekannten Vergaser gemäss den Fig. 1 und 2 bei einem bestimmten Unterdruck im Strömungskanal 7 weniger Kraftstoff aus dem Leer!aufkraftstoffeinlass 10 angesaugt, was zur Folge hat, dass das durch die Austrittsbohrungen 8 und 9 austretende Gemisch im Gegensatz zum bekannten Vergaser magerer ist, d. h. einen kleinen Kraftstoffanteil aufweist.
Durch den vorgeschlagenen zusätzlichen Lufteinlass 12, der in Abhängigkeit des Unterdruckes im Strömungskanal 7 geöffnet bzw. geschlossen ist, wird somit erreicht, dass beim Beschleunigen und Verzögern durch die Leerlaufeinrichtung kein an Kraftstoff überreiches, zu fettes Gemisch an den Motor geliefert wird. Dadurch wird der Verbrauch von Kraftstoff gesenkt und die Erzeugung von schädlichen Abgasen weitgehend vermieden.
Durch geeignete Wahl der Druckfeder 19 kann der Ansprechpunkt des Ventils 14 festgelegt werden. Um zu verhindern, dass sich das Ventil 14 beim Leerlauf öffnet, muss der genannte Ansprechpunkt so festgelegt sein, dass nur ein gegenüber dem Unterdruck beim Leerlauf grösserer Unterdruck ein Öffnen des Ventils 14 bewirkt. Es hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn sich das Ventil 14 erst öffnet, wenn der Unterdruck im Strömungskanal 7 einen Wert erreicht, der um etwa 2% grösser ist als der Wert des Unterdruckes beim Leerlauf.
Die Mündung des Luftzuführkanals 12 muss zwischen dem Leerlaufkraftstoffeinlass 10 und der Austrittsbohrung 9 liegen.
Innerhalb dieser beiden Stellen kann der Luftzuführkanal 12 jedoch an einem beliebigen Ort in den Leerlaufgemischkanal 6 münden.
Es können auch membranbetätigte Ventile anderer als der dargestellten Bauart eingesetzt werden. Es versteht sich, dass anstelle des membranbetätigten Ventils 14 andere geeignete Einrichtungen zum Öffnen und Schliessen des Luftzuführkanals 12 in Abhängigkeit des Unterdruckes im Strömungskanal 7 verwendet werden können, z. B. elektronische Einrichtungen.
Obwohl die Erfindung anhand von Vergasern beschrieben worden ist, die eine Leerlaufeinrichtung mit Gemischregulierung aufweisen, ist der Erfindungsgedanke entsprechend auch auf Vergaser anderer Bauart, z. B. auf Vergaser mit einer Leerlaufeinrichtung mit Luftregulierung anwendbar.
Die beschriebene Verbesserung kann sowohl an neu hergestellten wie auch an bereits im Betrieb stehenden Vergasern vorgenommen werden.
The present invention relates to a carburetor for internal combustion engines with an air intake duct into which a fuel supply line opens, with a throttle valve that can be pivoted about an axis running transversely to the direction of flow of the air-fuel mixture, and with an idling device which flows downstream from the throttle valve into the flow duct of the air-fuel mixture opening idle mixture channel with an air inlet and an idle fuel inlet.
It is known that the internal combustion engines currently used for driving automobiles produce exhaust gases that are harmful to the environment, these exhaust gases mainly occurring during the acceleration and deceleration process.
The present invention now aims to prevent, as far as possible, the formation of harmful exhaust gases when automobiles are decelerating and accelerating.
This purpose is achieved according to the invention with the initially mentioned carburetor in that a further, closable air inlet opens into the idle mixture duct between the outlet opening of the idle mixture duct furthest from the throttle valve into the flow duct and the idle fuel inlet.
In the following, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows schematically:
Fig. 1 is a plan view of a carburetor of the known type,
FIG. 2 shows a longitudinal section through the carburetor according to FIG. 1 along the line II-II,
3 shows a top view of a carburetor according to the invention and
4 shows a longitudinal section through the carburetor according to FIG. 3 along the line IV-IV.
In the case of the carburettors shown purely schematically in the figures, the parts that are not absolutely necessary for explaining the concept of the invention have been omitted.
1 and 2, a known type of carburetor is shown which has a housing 1. In the housing 1, an air funnel 2, shown only schematically, is arranged, through which the air drawn in by the motor flows in the direction of arrow A. A main feed line 3 for the fuel opens into this air funnel 2, which acts as a Venturi nozzle. The fuel is supplied in a known manner. The air funnel 2 is followed by a throttle valve 4, seen in the direction of flow B of the air-fuel mixture, which can be pivoted about an axis 5 running transversely to the direction of flow B. The throttle valve 4 is shown in its closed position, in which it practically closes the flow cross-section. In its open position, the throttle valve 4 releases essentially the entire cross section.
The carburetor shown also has an idling device. This comprises an idle mixture duct 6 which has an air inlet 6 a downstream of the air filter (not shown) and two outlet bores 8 and 9 opening below the throttle valve 4 into the flow duct 7 of the fuel-air mixture. In the idle mixture duct 6, an idle fuel inlet 10, shown only schematically, is also arranged, which is connected in a known manner to the fuel supply system (not shown). The outlet bore 9 can be opened or closed to a greater or lesser extent by turning an idle mixture regulating screw 11 in or out, whereby, as is known, the amount and, in some cases, the composition of the idle mixture can be regulated.
When idling, the throttle valve is closed and thus the full-load device is switched off. To do this, the idling device is put into operation as follows:
Due to the negative pressure prevailing behind the closed throttle valve 4, fuel is sucked in through the idling fuel inlet 10 and air through the air inlet 6a in a known manner. The mixture produced in the idle mixture duct 6 passes through the outlet bores 8 or 9 into the flow duct 7 and is then fed to the engine.
When accelerating, the fuel-air mixture is supplied via the idling device until the throttle valve 4 has opened sufficiently to allow the full-load device, i.e. H. Main fuel supply line 3 to be put into operation.
The vacuum present behind the closed throttle valve 4 decreases when the throttle valve is opened. However, it has been found that when decelerating, i.e. H. when the throttle valve 4 is closed by releasing the accelerator pedal, a negative pressure is created behind the throttle valve which is greater than the negative pressure when the throttle valve is completely closed when idling. As a result, in addition to the mixture supply from the air funnel 2 and the main supply line 3, a fuel-air mixture is sucked in from the idle mixture duct 6. The engine thus receives an amount of fuel that is greater than the amount required for deceleration. The consequence of this is that not all of the fuel can burn completely, as a result of which an increased amount of harmful exhaust gases is generated.
An engine equipped with a known carburetor of the type described thus suffers from the disadvantage of increased fuel consumption and the undesired generation of harmful exhaust gases.
These disadvantages are eliminated in the case of the carburetor according to the invention shown in FIGS. 3 and 4. This carburetor has essentially the same structure as the carburetor according to FIGS. 1 and 2. Corresponding components are consequently provided with the same reference numbers in both versions.
The carburetor according to the invention additionally has a further air supply duct 12 which opens into the idling mixture duct 6 between the idling fuel inlet 10 and the outlet bore 9. This air supply channel 12 is connected to the chamber 15 of a diaphragm-operated valve 14, which is shown purely schematically, via a connecting hose 13. An air duct 16 opens into this chamber, the inlet opening of which can be closed by the plate 17a of a valve body. The air duct 16 is preferably connected to a separate air filter. The spindle 17b of the valve body 17 is connected to a membrane 18 which rests on a compression spring 19 serving as a return spring.
The space 20, which lies below the membrane 18 and contains the spring 19, is connected via a further connecting hose 21 to a passage opening 22 in the wall of the housing 1 which, viewed in flow direction B, opens into the flow channel 7 behind the throttle valve 4.
The valve body 17 is normally pressed by the compression spring 19 against the inlet opening of the air duct 16, so that this inlet opening is closed by means of the plate 17a.
If the throttle valve 4 is now moved into the closed position during deceleration by releasing the accelerator pedal, as already described above, a negative pressure arises behind the throttle valve 4 in the flow channel 7 which is greater than the negative pressure occurring during idling. This negative pressure in the flow channel 7 also creates a negative pressure in the space of the valve 14, as a result of which the membrane 18 and thus also the valve body 17 are moved against the force of the spring 19. The valve disk 17a releases the inlet opening of the air channel 16 so that additional air passes through the air channel 16, the connecting hose 13 and the air supply channel 12 into the idle mixture channel 6.
As a result, compared to the known carburetor according to FIGS Carburetor is leaner, d. H. has a small amount of fuel.
The proposed additional air inlet 12, which is opened or closed as a function of the negative pressure in the flow channel 7, ensures that no excessively rich mixture of fuel is delivered to the engine when accelerating and decelerating through the idling device. This reduces the consumption of fuel and largely avoids the generation of harmful exhaust gases.
The response point of the valve 14 can be determined by a suitable choice of the compression spring 19. In order to prevent the valve 14 from opening when idling, the mentioned response point must be set in such a way that only a negative pressure which is greater than the negative pressure when idling causes the valve 14 to open. It has been shown that it is advantageous if the valve 14 does not open until the negative pressure in the flow channel 7 reaches a value which is approximately 2% greater than the value of the negative pressure when idling.
The mouth of the air supply channel 12 must lie between the idle fuel inlet 10 and the outlet bore 9.
However, the air supply duct 12 can open into the idle mixture duct 6 at any desired location within these two locations.
Diaphragm-operated valves other than those shown can also be used. It goes without saying that instead of the membrane-operated valve 14, other suitable devices for opening and closing the air supply duct 12 can be used as a function of the negative pressure in the flow duct 7, e.g. B. electronic devices.
Although the invention has been described with reference to carburetors that have an idle device with mixture regulation, the inventive concept is accordingly also applied to carburettors of other types, e.g. B. applicable to carburetors with an idle device with air regulation.
The improvement described can be made on newly manufactured carburettors as well as those that are already in operation.