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Die Erfindung betrifft einen Membranvergaser für einen mit Spülvorlage arbeitenden Verbrennungsmotor, insbesondere für den Zweitaktmotor in einem handgeführten Arbeitsgerät wie einer Motorkettensäge, einem Trennschleifer, einem Freischneidegerät oder dgl., der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus der
DE 199 18 719 A1 ist ein Membranvergaser bekannt, dessen Drosselklappe mit der Luftklappe gekoppelt ist. Die Drosselklappe kann gegenüber der Luftklappe einen Leerweg ausführen. Drosselklappe und Luftklappe können über ein Gestänge gekoppelt sein. Bei dieser Art der Kopplung öffnen nach Durchlaufen des Leerwegs Drosselklappe und Luftklappe linear. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß Drosselklappe und Luftklappe über Hebel gekoppelt sind, die eine Nockenkontur aufweisen. Über die Nockenkontur soll eine gewünschte Öffnungscharakteristik der Luftklappe in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe erreicht werden. Die Herstellung einer solchen Nockenkontur ist jedoch aufwendig. Bereits geringe Abweichungen von den Sollmaßen der Nockenkontur führen zu vergleichsweise großen Änderungen der Öffnungscharakteristik.
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Die
DE 102 08 051 A1 zeigt einen Membranvergaser, der einen Ansaugkanalabschnitt mit einer Drosselklappe besitzt. Der Vergaser besitzt außerdem Luftkanäle, in denen Luftklappen schwenkbar gelagert sind. Die Stellung der Luftklappen ist an die Stellung der Drosselklappe über einen mit der Luftklappenwelle verbundenen Bolzen, der an einem Hebel an der Drosselklappenwelle anliegt, gekoppelt. Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle sind um die gleiche Achse drehbar, so daß der Bolzen in jeder Drehstellung des Hebels an der gleichen Stelle anliegt.
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Die
DE 102 23 070 A1 zeigt ebenfalls einen Membranvergaser, an dem zwei Luftkanalabschnitte gehalten sind. In den Luftkanälen sind Luftklappen zur Steuerung der dem Verbrennungsmotor zugeführten Luft angeordnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Membranvergaser der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der dem Verbrennungsmotor ein günstiges Verhältnis von Kraftstoff/Luft-Gemisch zu reiner Luft zuführt und der einfach herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Membranvergaser mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Kopplung von Drosselklappe und Luftklappe über einen Drosselklappenhebel und einen Luftklappenhebel ist einfach realisierbar. Der Mitnehmer, der an einem der Hebel angeordnet ist, kann beispielsweise als Stift ausgebildet sein. Dadurch, daß der Mitnehmer an einem Hebel fixiert ist und auf dem anderen Hebel abgleitet, kann eine nicht lineare Kopplung von Drosselklappe und Luftklappe realisiert werden. Hierzu sind keine aufwendigen und toleranzempfindlichen Nockenkonturen notwendig. Die Hebel sind insbesondere annähernd stabförmig ausgebildet. Vorteilhaft ist der Mitnehmer am Hebel drehbar gelagert. So kann ein geringer Verschleiß zwischen Hebel und Mitnehmer erreicht werden.
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Die Achse der Drosselklappenwelle und die Achse der Luftklappenwelle weisen im Bereich der Kopplung einen Abstand zueinander auf, der 2 mm bis 150 mm beträgt. Durch den Abstand der Wellen ist gewährleistet, daß der Mitnehmer auf dem anderen Hebel abgleitet. Über die Länge der Hebel und die Lage des Kontaktpunkts der beiden Hebel kann der Gleitweg zwischen äußerem und innerem Berührpunkt und damit das Maß der Nichtlinearität der Kopplung eingestellt werden. Zweckmäßig verlaufen Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle parallel zueinander. Es kann jedoch vorteilhaft sein, daß Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle windschief zueinander verlaufen. Luftklappenwelle und Drosselklappenwelle können auch winklig zueinander angeordnet sein. Die Anordnung der Wellen zueinander ist dabei auch von den Einbauverhältnissen abhängig. Vorteilhaft ist ein günstiger, entdrosselter Strömungspfad.
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Die Öffnungsrichtung von Drosselklappe und Luftklappe verläuft zweckmäßig in der entgegengesetzten Drehrichtung. In diesem Fall beträgt die Länge von Drosselklappenhebel und/oder Luftklappenhebel von der Achse der Drosselklappenwelle bzw. der Achse der Luftklappenwelle bis zum äußeren Berührpunkt vorteilhaft das 0,1-fache bis 0,9-fache des Abstandes der Achsen von Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle. Es kann auch zweckmäßig sein, daß die Öffnungsrichtung von Drosselklappe und Luftklappe in der gleichen Drehrichtung verläuft. In diesem Fall ist vorgesehen, daß die Länge von Drosselklappenhebel und/oder Luftklappenhebel von der Achse der Drosselklappenwelle bzw. der Achse der Luftklappenwelle bis zum äußeren Berührpunkt das 1,1-fache bis 15-fache des Abstandes der Achsen von Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle beträgt. Große Hebellängen führen zu einer toleranzunempfindlichen Konstruktion. Dadurch können Fertigungs- und Montagefehler ausgeglichen werden. Über das Verhältnis der Hebellängen zueinander und die Lage des Kontaktpunkts der beiden Hebel läßt sich die Öffnungscharakteristik der Luftklappe in Abhängigkeit der Drosselklappenstellung einstellen.
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Es ist vorgesehen, daß die Luftklappenwelle in Schließrichtung federbelastet ist. Damit wird gewährleistet, daß die Luftklappe der Bewegung der Drosselklappe sicher folgt. Für ein gutes Schließen der Luftklappe schließt diese in Schließstellung mit der Senkrechten auf die Luftkanallängsachse zweckmäßig einen Luftklappenwinkel β von 7° bis 20° ein. Für die Drosselklappe ist in Schließstellung ein Drosselklappenwinkel α mit der Senkrechten auf die Ansaugkanallängsachse von 10° bis 20°, insbesondere von 15° vorgesehen. Bei einem Drosselklappenwinkel von 15° ergeben sich gute Schließeigenschaften der Drosselklappe. Vorteilhaft entspricht in Schließstellung der Drosselklappenwinkel etwa dem Luftklappenwinkel. Für ein gutes Start- und Beschleunigungsverhalten des Motors ist vorgesehen, daß die Drosselklappe von der Schließstellung in Öffnungsrichtung unabhängig von der Luftklappe um eine Winkeldifferenz von etwa 10° bis 30° verdrehbar ist. Dadurch wird eine ausreichende Kraftstoffversorgung des Motors im unteren Drehzahlbereich gewährleistet. Durch den nicht linearen Verlauf des Öffnungswinkels können im unteren Drehzahlbereich geringe und im oberen Drehzahlbereich zur Erreichung geringer Abgaswerte große Mengen zusätzlicher Verbrennungsluft zugeführt werden. Vorteilhaft nimmt der Luftklappenwinkel bei zunehmendem Drosselklappenwinkel monoton zu. Dies führt zu einem gleichmäßigen Laufverhalten des Motors über den gesamten Drehzahlbereich.
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Zweckmäßig ist ein Hebel abgewinkelt ausgebildet. Hierdurch kann der benötigte Bauraum verringert werden. Weiterhin ist eine Anpassung an einen vorgegebenen Einbauraum hierdurch einfach möglich. Insbesondere ist ein Abschnitt des Hebels abgewinkelt ausgebildet, der den äußeren und den inneren Berührpunkt umfaßt.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Zweitaktmotors mit Membranvergaser,
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2 eine perspektivische Ansicht auf einen Membranvergaser mit beidseitig angeordneten und zueinander verdrehten Luftkanälen in Vollgasstellung,
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3 eine Seitenansicht auf einen Membranvergaser in Richtung des Pfeils III in 2 in Leerlaufstellung,
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4 eine Seitenansicht des Membranvergasers aus 3 in Startgasstellung,
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5 eine Seitenansicht auf den Membranvergaser aus den 3 und 4 in Vollgasstellung,
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6 ein Membranvergaser mit einem Luftkanal in Vollgasstellung,
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7 ein Diagramm des Verlaufs des Luftklappenwinkels über den Verlauf des Drosselklappenwinkels bei dem in 6 dargestellten Membranvergaser,
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8 eine Seitenansicht eines Membranvergasers mit einem Luftkanal in Startgasstellung,
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9 eine Seitenansicht des Membranvergasers aus 8 in Vollgasstellung,
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10 eine Seitenansicht eines Membranvergasers mit einem Luftkanal in Startgasstellung,
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11 eine Seitenansicht des Membranvergasers aus 10 in Vollgasstellung,
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12 eine Seitenansicht eines Membranvergasers mit einem Luftkanal in Startgasstellung,
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13 eine Seitenansicht des Membranvergasers aus 12 in Vollgasstellung,
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14 eine perspektivische Ansicht eines Membranvergasers mit einem Luftkanal,
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15 eine andere perspektivische Ansicht des Membranvergasers aus 14,
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16 eine Seitenansicht des Membranvergasers in Richtung des Pfeils XVI in 15 in Leerlaufstellung,
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17 eine Seitenansicht des Membranvergasers aus 16 in Startgasstellung,
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18 eine Seitenansicht des Membranvergasers aus den 16 und 17 in Vollgasstellung,
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19 ein Diagramm des Verlaufs des Luftklappenwinkels über dem Drosselklappenwinkel bei dem in 16 bis 18 dargestellten Membranvergaser,
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20 eine perspektivische Ansicht der Kopplung von windschief verlaufender Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle,
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21 eine andere perspektivische Ansicht auf die Kopplung aus 20,
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22 ein Diagramm des Verlaufs des Luftklappenwinkels über dem Drosselklappenwinkel für einen weiteren Membranvergaser,
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23 eine perspektivische Ansicht einer Kopplung von Drosselklappenwelle und Luftklappenwelle in Leerlaufstellung,
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24 die Kopplung aus 23 in Startgasstellung,
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25 die Kopplung aus 23 in Vollgasstellung.
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Dem in 1 dargestellten Verbrennungsmotor 1 wird über den Ansaugkanal 10 Kraftstoff/Luft-Gemisch und über die beidseitig vom Ansaugkanal 10 angeordneten Luftkanäle 12a und 12b Frischluft zugeführt. Zur Verminderung der Abgase arbeitet der als Zweitaktmotor ausgebildete Verbrennungsmotor 1 mit Spülvorlage. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Ansaugkanal 10 wird dem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors 1 zugeführt, wo es von einem im Zylinder auf- und abbewegtem Kolben verdichtet wird. Das Kurbelgehäuse ist in bestimmten Kolbenstellungen über Überströmkanäle mit einem im Zylinder des Verbrennungsmotors 1 ausgebildeten Brennraum fluidisch verbunden. Im Aufwärtshub des Kolbens in Richtung auf den Brennraum wird Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Ansaugkanal 10 ins Kurbelgehäuse angesaugt. Die Luftkanäle 12a und 12b sind mit den Überströmkanälen verbunden, beispielsweise über ein Kolbenfenster, und füllen diese vollständig mit Frischluft.
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Beim Abwärtshub des Kolbens in Richtung auf das Kurbelgehäuse wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch verdichtet. In einer bestimmten Kolbenstellung öffnen die Überströmkanäle zum Brennraum hin und das Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse strömt in den Brennraum. Gleichzeitig strömt das Abgas aus dem Brennraum. Das Abgas ist vom nachströmenden Kraftstoff/Luft-Gemisch durch die in den Überströmkanälen vorgelagerte Luft getrennt, so daß ein Entweichen des frischen Kraftstoff/Luft-Gemisches aus dem Brennraum vermieden wird. Für ein gutes Spülergebnis muß die Menge von Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse auf die in den Überströmkanälen vorgelagerte Luftmenge abgestimmt sein. Dies wird erreicht durch entsprechende Abstimmung von Kanallänge, -querschnitt und Steuerzeiten. Um den Motor nun auch im Teillastbereich sowie in den Übergangsphasen Beschleunigung und Verzögerung betreiben zu können, muß die Luftzufuhr und die Gemischzufuhr gedrosselt werden können. Hierzu sind den Luftkanälen 12a und 12b Luftklappen und im Vergaser eine Drosselklappe vorgesehen. Stromauf der Drosselklappe ist die Chokeklappe 5 im Vergasergehäuse 3 drehbar gelagert.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht auf den Membranvergaser 2 mit den beidseitig angeordneten Luftkanälen 12a und 12b dargestellt. Im Vergasergehäuse 3 des Membranvergasers 2 ist der Gemischansaugkanalabschnitt 11 ausgebildet. Im Ansaugkanalabschnitt 11 ist die Drosselklappe 4 um die Drosselklappenwelle 7 drehbar gelagert. In der in 2 dargestellten geöffneten Stellung beeinflußt die Drosselklappe 4 die Strömung im Ansaugkanalabschnitt 11 nur unwesentlich. Im Bereich der Drosselklappe 4 münden in den Ansaugkanalabschnitt 11 kraftstofführende Kanäle. Diese sind von einem im Vergasergehäuse 3 ausgebildeten, kraftstoffgefüllten Regelraum gespeist. Die Menge des in den Ansaugkanalabschnitt 11 eingespeisten Kraftstoffs ist von der Stellung der Drosselklappe 4 und den sich dabei ausbildenden Druckverhältnissen im Ansaugkanalabschnitt 11 und vom Druck am Kompensationskanal 19 abhängig. Der Kompensationskanal 19 mündet an der Reinseite eines in 2 nicht dargestellten Luftfilters.
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Die beidseitig am Vergasergehäuse 3 angeordneten Abschnitte der Luftkanäle 12a und 12b sind über Arme 21a und 21b am Vergasergehäuse 3 festgelegt. In jedem Luftkanal 12a, 12b ist eine Luftklappe 6a, 6b mit einer Luftklappenwelle 9a, 9b verschwenkbar gehalten. Die Luftklappen 6a und 6b sind in Schließrichtung 29 mit Federn 20a, 20b belastet. Die Federn 20a, 20b sind als Drehfedern ausgebildet und stützen sich am jeweiligen Luftkanal 12a, 12b an einem Anschlag 30a, 30b ab. Mit ihrem anderen Ende sind sie an der jeweiligen Luftklappenwelle 9a, 9b festgelegt.
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Die Drosselklappenwelle 7 weist beidseitig außerhalb des Vergasergehäuses 3 einen drehfest mit ihr verbundenen Hebel 13a, 13b auf, der etwa stabförmig ausgebildet ist. Auf den Luftklappenwellen 9a, 9b ist außerhalb des Luftkanals 12a, 12b jeweils ein drehfest angeordneter Hebel 14a, 14b an dem dem Vergaser 2 zugewandten Ende der Luftklappenwelle 9a, 9b angeordnet. Jeder Hebel 14a, 14b weist einen stiftförmigen Mitnehmer 15a, 15b auf, der in der in 2 dargestellten geöffneten Stellung der Luftklappen 6a, 6b und der Drosselklappe 4 am inneren Berührpunkt 25b des jeweiligen Drosselklappenhebels 13a, 13b anliegt. Über die Drosselklappenhebel 13a, 13b hält die Drosselwelle 7 somit die Luftklappen 6a, 6b in der dargestellten geöffneten Stellung. Zur Verminderung der Reibung sind die Mitnehmer 15a, 15b an den Hebeln 14a, 14b drehbar gelagert. Es findet somit kein Abgleiten sondern ein Abrollen der Mitnehmer 15a, 15b auf den Hebeln 13a, 13b statt. Es kann auch zweckmäßig sein, daß der Mitnehmer als auf einem Stift gelagerte Rolle ausgebildet ist.
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In den 3, 4 und 5 ist der Membranvergaser aus 2 in schematischer Seitenansicht etwa in Richtung des Pfeils III in 2 dargestellt. Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Hebel sind jeweils ein Luftklappenhebel 14a, der Mitnehmer 15a und der zugeordnete Drosselklappenhebel 13a und die Stellung der Drosselklappe 4 und der Luftklappe 6a dargestellt. Weiterhin ist die Stellung der zweiten Luftklappe 6b angedeutet.
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In 3 ist der Membranvergaser 2 im Leerlauf dargestellt. Die Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 hat von der Achse 27 der Luftklappenwelle 9 einen Abstand a, der hier etwa 4 mm beträgt. Dieser Abstand kann je nach Bedarf des Motors sowie konstruktiver und funktionaler Anforderungen wie zum Beispiel Reibung von 0 mm bis 60 mm variieren. Die Länge e des Luftklappenhebels 14a von der Achse 27a der Luftklappenwelle 9a bis zum Mittelpunkt des Mitnehmers 15a beträgt hier 11 mm. Die Länge d des Drosselklappenhebels 13a von der Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 bis zum äußeren Berührpunkt 24a beträgt hier etwa 14 mm. Die Drosselklappe 4 befindet sich in Schließstellung und schließt mit einer Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 einen Drosselklappenwinkel α von etwa 15° ein. Die Luftklappe 6a schließt mit der Senkrechten 16a auf die Luftkanallängsachse 22a einen Luftklappenwinkel β von etwa 10° ein.
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Die Luftkanallängsachse 22a ist gegenüber der Ansaugkanallängsachse 18 um einen Winkel δ – 90° verdreht und um den Abstand a versetzt. Der Winkel δ bezeichnet den Winkel zwischen dem Drosselklappenhebel 13a und der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18. Die Luftkanallängsachse 22b des Luftkanals 12b verläuft parallel zur Ansaugkanallängsachse 18 und weist zu dieser einen Abstand b auf, der insbesondere etwa dem Abstand a entspricht. Die Luftklappe 6b ist gestrichelt dargestellt.
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Der Luftklappenhebel 14a, an dem der Mitnehmer 15a angeordnet ist, schließt mit der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 einen Winkel γ von etwa 70° ein. Der Drosselklappenhebel 13a schließt mit der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 einen Winkel δ von etwa 115° ein. Der Mitnehmer 15a liegt nicht an dem Drosselklappenhebel 13a an. Die Drosselwelle 7 kann sich somit bis zu der in 4 dargestellten Stellung unabhängig von der Luftklappenwelle 9a in Öffnungsrichtung 28 bewegen.
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In der in 4 dargestellten Stellung kommt der Mitnehmer 15a zur Anlage an den Drosselklappenhebel 13a. Der Mitnehmer 15a liegt dabei etwa am äußeren Berührpunkt 24a an. Bei weiterer Bewegung des Drosselklappenhebels 13a in Öffnungsrichtung 28 wird der Luftklappenhebel 14a über den Mitnehmer 15a in Öffnungsrichtung 28 mitgenommen. Bei der in 4 dargestellten Startgasstellung schließt die Drosselklappe mit der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 einen Drosselklappenwinkel α von etwa 35° ein. Der Winkel δ zwischen dem Drosselklappenhebel 13a und der Senkrechten 17 trägt etwa 95°. Die Stellung der Luftklappe 6a und des Luftklappenhebels 14a ist gegenüber der Stellung in 3 unverändert.
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In 5 ist der Membranvergaser 2 in Vollgasstellung dargestellt. Die Drosselklappe 4 schließt mit der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 einen Drosselklappenwinkel α von 90° ein. Der Mitnehmer 15a liegt am inneren Berührpunkt 25a am Drosselhebel 13a an. Die Luftklappe 6a schließt mit der Senkrechten 16a auf die Luftkanallängsachse 22a einen Luftklappenwinkel β von 90° ein. Der Winkel δ zwischen der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 und dem Drosselklappenhebel 13a beträgt in dieser Stellung etwa 40° und der Winkel γ zwischen der Senkrechten 17 und dem Luftklappenhebel 14a etwa 10°. Stromauf der Drosselklappe ist im Ansaugkanal die Chokeklappe 5 drehbar gelagert. Die Drosselklappe 4 und die Luftklappen 6a und 6b bewegen sich im Ausführungsbeispiel nach den 3 bis 5 gleichsinnig.
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In 6 ist ein Membranvergaser 2 in Seitenansicht dargestellt, der nur einen Abschnitt des Luftkanals 12 aufweist. Die Achse 27 der Luftklappenwelle 9 hat zur Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 in Richtung senkrecht zur Ansaugkanallängsachse 18 einen Abstand b von etwa 15 mm und in Richtung parallel zur Ansaugkanallängsachse 18 einen Abstand c von etwa 10 mm. Der Abstand der Achsen 26, 27 beträgt somit etwa 18 mm. Die Luftkanallängsachse 22 verläuft etwa parallel zur Ansaugkanallängsachse 18.
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In 6 ist der Membranvergaser 2 in Vollgasstellung dargestellt. Der Drosselklappenwinkel α beträgt etwa 90° und der Luftklappenwinkel β etwa 90°. Die Länge e des Drosselklappenhebels 13 von der Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 bis zum Mitnehmer 15 beträgt etwa 40 mm. Die Länge d des Luftklappenhebels 14 von der Achse 27 der Luftklappenwelle 9 bis zum äußeren Berührpunkt 24 beträgt etwa 45 mm. In der in 6 dargestellten Vollgasstellung schließt der Drosselklappenhebel 13 mit der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 einen Winkel γ von etwa 28° und der Luftklappenhebel 14 mit der Senkrechten 17 einen Winkel δ von etwa 34° ein.
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Im Diagramm in 7 ist der Verlauf des Luftklappenwinkels β über dem Drosselklappenwinkel α dargestellt. Der Luftklappenwinkel β ist dabei der Winkel zwischen Luftklappe 6 und der Senkrechten 16 auf die Luftkanallängsachse 22 und der Drosselklappenwinkel α der Winkel zwischen der Drosselklappe 4 und der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18. Der Luftklappenwinkel β beträgt 15°, bis der Drosselklappenwinkel α 40° erreicht hat. Dann steigt der Luftklappenwinkel β in Abhängigkeit des Drosselklappenwinkels α monoton steigend an. Hierbei steigt der Luftklappenwinkel β schneller als der Drosselklappenwinkel α an. Bei höherem Durchsatz des Verbrennungsmotors, d. h. bei größerem Drosselklappenwinkel α, steigt die Luftmenge durch den überproportional ansteigenden Luftklappenwinkel β ebenfalls überproportional an. Hierdurch ergeben sich bei Vollast gute Abgaswerte für den Verbrennungsmotor. Aus konstruktiven Gründen kann es auch sinnvoll sein, daß der Luftklappenwinkel β in Vollgasstellung größer als 90° ist.
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In den 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines Membranvergasers 2 dargestellt, bei dem die Achsen 26 und 27 von Drosselklappenwelle 7 und Luftklappenwelle 9 einen Abstand a von 15 mm aufweisen. In 8 ist der Membranvergaser 2 in Startgasstellung dargestellt und in 9 in Vollgasstellung. In 8 beträgt der Drosselklappenwinkel α etwa 35° und der Luftklappenwinkel β etwa 15°. Die Luftklappe 6 befindet sich somit noch in Schließstellung. Der Drosselklappenhebel 13, an dem der Mitnehmer 15 angeordnet ist, kommt in der in 8 dargestellten Stellung in Eingriff mit dem Luftklappenhebel 14. Der Luftklappenhebel 14 schließt mit der Senkrechten 17 zur Ansaugkanallängsachse 18 einen Winkel δ von etwa 32° ein und der Drosselklappenhebel 13 einen Winkel γ von 27°. Die Länge e des Luftklappenhebels 14 von der Achse 27 der Luftklappenwelle 9 bis zu einem äußeren Berührpunkt 24 beträgt etwa 35 mm. Die Länge d des Drosselklappenhebels 13 von der Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 bis zum Mitnehmer 15 beträgt etwa 45 mm.
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In der in 9 dargestellten Vollgasstellung des Membranvergasers 2 beträgt der Luftklappenwinkel β etwa 95° und der Drosselklappenwinkel α 90°. Der Winkel γ zwischen Drosselklappenhebel 13 und der Senkrechten 17 auf die Ansaugkanallängsachse 18 beträgt etwa 28° und der Winkel δ zwischen dem Luftklappenhebel 14 und der Senkrechten 17 etwa 47°. Die Länge d des Drosselklappenhebels 13 beträgt das 3-fache des Abstands a und die Länge e des Luftklappenhebels 14 etwa das 2,3-fache des Abstandes a.
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Die 10 und 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Mitnehmer 15 am Luftklappenhebel 14 angeordnet ist. Die Länge e des Luftklappenhebels 14 beträgt etwa 35 mm und die Länge d des Drosselklappenhebels 13 etwa 50 mm. Der Winkel γ zwischen Drosselklappenhebel 13 und der Senkrechten 17 beträgt etwa 27° und der Winkel δ zwischen Luftklappenhebel 14 und der Senkrechten 17 etwa 32°. Der Drosselklappenwinkel α beträgt etwa 35° und der Luftklappenwinkel β etwa 15°. In der in 11 dargestellten Vollgasstellung beträgt der Drosselklappenwinkel α 90°, der Luftklappenwinkel β etwa 93°, der Winkel γ zwischen Drosselklappenhebel 13 und der Senkrechten 17 etwa 28° und der Winkel δ zwischen dem Luftklappenhebel 14 und der Senkrechten 17 etwa 46°. Der Abstand a beträgt wie in den 8 und 9 15 mm, das Verhältnis der Länge d des Drosselklappenhebels 13 zum Abstand a beträgt jedoch etwa 3,3.
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In den 12 und 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Abstand a zwischen der Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 und der Achse 27 der Luftklappenwelle 9 etwa 30 mm beträgt. Die Länge d des Drosselklappenhebels 13, auf dem der Mitnehmer 15 angeordnet ist, beträgt von der Achse 26 bis zum Mitnehmer 15 etwa 90 mm und die Länge e des Luftklappenhebels 14 von der Achse 27 zum äußeren Berührpunkt 24 etwa 68 mm. Der Drosselklappenwinkel α beträgt in der in 12 dargestellten Startgasstellung 35° und der Luftklappenwinkel β 15°. Der Luftklappenhebel 14 ist um den Winkel δ von etwa 36° zur Senkrechten 17 geneigt und der Drosselklappenhebel 13 um einen Winkel γ von 27°. Bei der in 13 dargestellten Vollgasstellung, bei der der Drosselklappenwinkel α 90° und der Luftklappenwinkel β etwa 95° beträgt, schließt der Drosselklappenhebel 13 mit der Senkrechten 17 einen Winkel γ von etwa 28° ein und der Luftklappenhebel 14 einen Winkel δ von etwa 44°. Die Länge d des Drosselklappenhebels 13 beträgt auch hier etwa das 3-fache des Abstandes a und die Länge e des Luftklappenhebels 14 etwa das 2,3-fache. Das Längenverhältnis d/a und e/a kann hier je nach motorischer, konstruktiver und funktionaler Anforderung zwischen 1,1 und 15 liegen.
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In den 14 und 15 ist in perspektivischer Ansicht ein Membranvergaser 2 dargestellt, an dessen Vergasergehäuse 3 mit einem Arm 21 ein Abschnitt eines Luftkanals 12 gehalten ist. Im Luftkanal ist die Luftklappe 6 an der Luftklappenwelle 9 drehbar gelagert und mit der Feder 20 in Schließrichtung gespannt. Im Vergasergehäuse 3 ist der Ansaugkanalabschnitt 11 ausgebildet. Stromauf einer an der Drosselklappenwelle 7 gehaltenen Drosselklappe 4 ist an einer Chokeklappenwelle 8 die Chokeklappe 5 schwenkbar gehalten. Die Luftklappe 6 ist über den Luftklappenhebel 14, den Drosselklappenhebel 13 und den am Drosselklappenhebel 13 angeordneten Mitnehmer 15 an die Drosselklappe 4 gekoppelt. In den 14 und 15 ist der Membranvergaser 2 in Vollgasstellung dargestellt. In den 16 bis 18 ist der Membranvergaser 2 in Seitenansicht, etwa in Blickrichtung des Pfeils XVI dargestellt.
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Der Drosselklappenwinkel α beträgt in der in 16 dargestellten Leerlaufstellung etwa 15° und der Luftklappenwinkel β ebenfalls etwa 15°. Die Drosselklappe 4 und die Luftklappe 6 sind jedoch in entgegengesetzte Richtungen geneigt. Die Öffnungsrichtung 28 der Drosselklappe 4 verläuft entgegengesetzt zur Öffnungsrichtung 28a der Luftklappe 6. Der Abstand a zwischen der Achse 26 der Drosselklappenwelle 7 und der Achse 27 der Luftklappenwelle 9 beträgt etwa 30 mm. Die Länge d des Drosselklappenhebels von der Achse 26 bis zum Mitnehmer 15 beträgt etwa 20 mm und die Länge e des Luftklappenhebels 14 von dem in 17 dargestellten äußeren Berührpunkt 24 bis zur Achse 27 der Luftklappenwelle 9 etwa 22 mm. In der in 16 dargestellten Leerlaufstellung schließt der Luftklappenhebel 14 mit der Senkrechten 17 einen Winkel γ von etwa 33° ein und der Drosselklappenhebel 13 einen Winkel δ von 67°.
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In 17 ist der Membranvergaser 2 aus 16 in Startgasstellung dargestellt. Der Drosselklappenwinkel α beträgt in dieser Stellung etwa 35° und der Luftklappenwinkel β nach wie vor etwa 15°. Der Drosselklappenhebel 13 schließt mit der Senkrechten 17 einen Winkel von etwa 47° ein. In der in 18 dargestellten Vollgasstellung beträgt der Drosselklappenwinkel α 90° und der Luftklappenwinkel β ebenfalls etwa 90°. Der Luftklappenhebel 14 schließt mit der Senkrechten 17 einen Winkel δ von etwa 138° ein und der Drosselklappenhebel 13 einen Winkel γ von etwa 8°. In 19 ist der Verlauf des Luftklappenwinkels β über dem Drosselklappenwinkel α dargestellt. Der Luftklappenwinkel β beginnt anzusteigen, sobald der Drosselklappenwinkel α 35° erreicht. Bei geringen Drosselklappenwinkeln α, d. h. im unteren Drehzahlbereich, steigt der Luftklappenwinkel β zunächst langsam an. Bei größeren Drosselklappenwinkeln α, also im höheren Lastbereich, steigt der Luftklappenwinkel β jedoch überproportional. Dadurch wird in Volllast eine gute Abgasqualität erreicht. Bei der Bewegung von Halbgasstellung, in der der Mitnehmer 15 in Eingriff mit dem Luftklappenhebel 14 kommt, bis zur Vollgasstellung gleitet der Mitnehmer 15 zwischen dem äußeren Berührpunkt 24 und dem inneren Berührpunkt 25 auf dem Luftklappenhebel 14 ab.
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In den 20 und 21 ist in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Drosselklappe 7 zur Luftklappenwelle 9a windschief verläuft. Dabei sind beidseitig vom Ansaugkanal 10 Luftkanäle 12a, 12b angeordnet, die dem Verbrennungsmotor 1 zusätzliche Verbrennungsluft zuführen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, daß nur ein Luftkanal 12 angeordnet ist, der dem Verbrennungsmotor 1 Luft zuführt. Der Mitnehmer 15, über den der Luftklappenhebel 14 an den Drosselklappenhebel 13 angebunden ist, ist vergleichsweise lang ausgebildet. Der Mitnehmer 15 liegt mit seinem dem Luftklappenhebel 14 abgewandten Ende 31 am Drosselklappenhebel 13 an. Dadurch wird gewährleistet, daß auch bei der in 20 dargestellten Vollgasstellung die Hebel 13, 14 aneinander gekoppelt sind. In 21 ist der Membranvergaser 2 in Startgasstellung dargestellt. Der Mitnehmer 15 liegt am Drosselklappenhebel 13 in dieser Stellung im Bereich des Luftklappenhebels 14 an. Am Vergasergehäuse 3 ist stromauf ein Luftfilter 23 angeordnet, an dem auch die Luftkanäle 12a und 12b münden. Der in den 20 und 21 nicht dargestellte Kompensationskanal 19 schließt ebenfalls an den Luftfilter 23 an.
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In 22 ist ein Diagramm des Luftklappenwinkels β über dem Drosselklappenwinkel α dargestellt. Der Luftklappenwinkel β beträgt 15°, bis der Drosselklappenwinkel α 35° erreicht hat. Anschließend steigen beide Winkel α, β an, wobei der Luftklappenwinkel β zunächst überproportional ansteigt. Die Kurve hat einen degressiven Verlauf, da bei höherem Durchsatz des Verbrennungsmotors der Drosselklappenwinkel α überproportional ansteigt. Bei einem Drosselklappenwinkel α von 90° beträgt auch der Luftklappenwinkel β 90°. Es können auch andere Verläufe von Luftklappenwinkel und Drosselklappenwinkel zweckmäßig sein.
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In den 23 bis 25 ist ein Ausführungsbeispiel einer Kopplung von Drosselklappenwelle 7 und Luftklappenwelle 9 dargestellt. Auf der Drosselklappenwelle 7 ist ein Drosselklappenhebel 32 drehfest fixiert, an dem ein Mitnehmer 15 angeordnet ist. Der Drosselklappenhebel 32 weist in seiner Längserstreckung eine Stufe auf, so daß er eng am Vergasergehäuse 3 geführt ist. Der Luftkanal 12 ist teilweise in einem Luftkanalgehäuse 38 ausgebildet, das auf dem Vergasergehäuse 3 fixiert ist. Die im Luftkanal 12 schwenkbar gehaltene Luftklappe 6 ist etwa auf der Höhe einer im Vergasergehäuse 3 angeordneten, in 23 nicht dargestellten Chokeklappe angeordnet. Auf der Luftklappenwelle 9 ist ein Luftklappenhebel 33 drehfest angeordnet. Der Luftklappenhebel 33 ist abgewinkelt ausgebildet. Der abgewinkelte Abschnitt 36 des Luftklappenhebels 33 schließt mit einer Radialen 37 zur Luftklappenwelle 9 einen Winkel ε ein. Der abgewinkelte Abschnitt 36 umfaßt den äußeren Berührpunkt 34 und den inneren Berührpunkt 35, zwischen denen der Mitnehmer 15 auf dem Luftklappenhebel 33 abrollt.
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In der in 23 dargestellten Leerlaufstellung liegt der Mitnehmer 15 im Bereich des äußeren Berührpunkts 34 am Luftklappenhebel 33 an. Bei der in 24 dargestellten Startgasstellung ist der Drosselklappenhebel 32 gegenüber der in 23 dargestellten Leerlaufstellung in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 6 gedreht. Der Mitnehmer 15 liegt am inneren Berührpunkt 35 am Luftklappenhebel 33 an. Die Luftklappe 6 ist gegenüber der in 23 dargestellten Stellung nicht oder nur geringfügig geöffnet. Bei weiterer Öffnung der Drosselklappe 4 bewegt sich der Mitnehmer vom inneren Berührpunkt 35 in Richtung auf den äußeren Berührpunkt 34 bis zu der in 25 dargestellten Vollgasstellung, bei der die Drosselklappe 4 und die Luftklappe 6 jeweils vollständig geöffnet sind.
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Durch die Abwinkelung des Luftklappenhebels 33 läßt sich ein geringer Bauraum der Kopplung realisieren. Insbesondere ist ein Kontakt des Luftklappenhebels 33 mit einem üblicherweise stromauf von Luftklappe und Drosselklappe angeordneten Luftfilter vermieden. Es kann zweckmäßig sein, nur den Drosselklappenhebel oder beide Hebel abgewinkelt auszubilden. Auch mehrfache Abwinkelungen können zur Anpassung an einen vorgegebenen Bauraum zweckmäßig sein.
