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Vergaser Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einfache und
billige Vorrichtungen zu schaffen, um ein verhältnismäßig »fettes« oder »reiches«
Luft-Brennstoff-Gemisch einem Ottomotor während der Anlaß-und der anschließenden
Aufwärmperiode zuzuführen und diese fette Mischung allmählich auf das normale Betriebsverhältnis
abfallen zu lassen, wenn sich die Maschine auf ihre normale Arbeitstemperatur erwärmt
hat. Eine derartige Vorrichtung ist besonders bei niedrigen Drehzahlen und geringen
Belastungen wirksam und wird unter diesen Bedingungen am meisten benötigt.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, eine reiche Mischung einer kalten
Maschine auf eine neue Art und Weise zuzuführen. Anstatt in üblicher Weise die Luftzufuhr
bei kalter Maschine mittels einer Luftdrossel (Choke) zu verringern, arbeitet die
vorliegende Erfindung mit der Leerlaufbrennstoffleitung und schränkt den zugeführten
Brennstoff dadurch ein, daß dem letzteren nach erfolgtem Anspringen der Maschine
Wärme zugeführt wird, derart, daß das Leerlaufbrennstoff-Luft-Gemisch durch Verdampfen
des Brennstoffes ärmer wird.
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Die Erfindung darf nicht verwechselt werden mit bekannten Einrichtungen
zur Verhinderung einer Eisbildung im Vergaser, bei welchen dem Leerlaufsystein Wärme
zugeführt wird (wenngleich auch im Rahmen der Erfindung neben den eigentlichen entscheidenden
Vorteilen eine Eisbildung verhindert wird).
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art hatte man jedoch nicht
beabsichtigt, den Brennstoff in der Leerlaufleitung derart zum Verdampfen zu bringen,
daß der Dampf dem hauptsächlichen Leerlaufbrennstoff weitgehend den Platz streitig
macht, wodurch sich eine beträchtliche Abmagerung des Gemisches ergibt. Vielmehr
konnte man sich damit begnügen, der Leerlaufleitung oder -düse Wärme in einem Maße
zuzuführen, daß nur eine Eisbi'_dung unterbunden wird.
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Auch kommt es bei den bekannten Einrichtungen zur Verhinderung von
Eisbildung darauf an, daß sie bei niedriger Maschinentemperatur wirksam, bei höherer
Temperatur hingegen uniwirksam werden, da es dem Sinne des bisher Beabsichtigten
widersprochen hätte, die Einrichtung in Betrieb zu nehmen, wenn eine Vereisungsgefahr
nicht besteht. Thermostatisch gesteuerte Enteisungsvorrichtungen arbeiten demnach
. auch in dieser Weise.
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Sofern bei äußerst einfach gebauten Einrichtungen zur Verhinderung
einer Eisbildung besondere Thermostaten od. dgl. fehlen, kann es allerdings vorkommen,
daß die Einrichtung in gleicher Weise wie bei der Erfindung erst bei zunehmender
Maschinentemperatur wirksam wird, z. B. wenn die Abgase der Maschine dem Leerlaufsystem
zugeführt werden. Dennoch kann bei diesen bekannten Einrichtungen der Erfindungszweck
nicht erreicht werden, da nicht daran gedacht war, das Leerlaufgemischsystem derart
auszulegen, daß beim Kaltstart ein reiches Startgemisch zur Verfügung steht, nach
dem Anwärmen der Maschine hingegen ein mageres Brennstoffdampf-Luft-Gemisch. Vielmehr
war man in den bekannten Fällen auf einen besonderen Startvergaser oder eine Starterklappe
(Choke) angewiesen, welche im Falle der Erfindung eingespart werden sollen.
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Sofern man bisher derartige Startvergaser oder Chokes umgangen und
die Anlaß- (Primär-) Gemischleitung derart ausgelegt hatte, daß ein reiches Anlaßbrennstoff-Luft-Gemisch
zur Verfügung stand, und soweit man thermostatisch geregelte Mittel verwendet hat,
um dieses Primärgemisch nach und nach abzumagern, hat man nicht daran gedacht, diese
Abmagerung durch Überführen des Brennstoffes in dampfförmigen Zustand zu verwirklichen,
vielmehr hat man in diesen Fällen mittels des genannten Thermostaten dem Primärgemisch
einen höheren Luftanteil zugeführt.
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Die Zeichnungen zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenhang
mit einem Vergaser in zwei Ausführungsbeispielen:
In Fig. 1 wird
die Leerlaufanreicherung durch Erwärmen des Luft-Brennstoff-Gemisches in der Leerlaufnebenleitung
verringert. In Fig.2 ist, in Anpassung an die Fig. 1, die Leerlaufnebenleitung in
zwei Zweige unterteilt, und das Brennstoffgemisch wird nur in der einen Zweigleitung
erwärmt. Der Einfachheit halber sind die Zeichnungen schematisch und zeigen die
erfindungsgemäße Anordnung in Zusammenhang mit einem üblichen Fallstromvergaser
mit einem einzigen Mischrohr.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, führt die Düse 1 Brennstoff unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels LL zur Öffnung des Venturirohres 2. Die Luftzufuhr wird
durch eine Drosselklappe 3 geregelt, die sich hier in einer Stellung befindet, die
einer niedrigen Drehzahl entspricht; unter diesen Bedingungen wird Brennstoff über
das Leerlaufnebenleitungssystem zugeführt.
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Das auf Grund des Ansaugetaktes in der Leitung 4 entstehende Vakuum
wird auf die Bohrungen 5 übertragen, um ein Luft-Brennstoff-Gemisch aus der Leerlaufnebenleitung
abzusaugen. Die Leerlaufnebenleitungen bestehen aus den Leerlaufleitungen 6, 7,
8 und 9, welche von den Löchern 5 zum Flüssigkeitsspiegel LL führen. Wie bei vielen
Vergasern sind diese Leerlaufleitungen, wie gezeigt, mit einer Verengung 10 an oder
in der Nähe des Brennstoffspiegels LL, einem Lufteinlaß 11 und einem verstellbaren
Lufteinlaß oder einer Einstellschraube an der unteren Anlaßöffnung versehen. Die
bis hierher beschriebenen Ausführungen sind die üblichen und bekannten, obwohl die
besondere Anordnung der Düsen und Kanäle je nach den verschiedenen Ausführungsformen
von Vergasern variieren können.
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Fig.1 unterscheidet sich von einem gebräuchlichen Vergaser dadurch,
daß die Leerlaufnebenleitung einen Wärmeaustauscher 12 aufweist, durch welchen das
Luft-Brennstoff-GemiSCh der Leerlaufv orrichtung hindurchfließen muß, bevor es in
die Leitung 6 und die Bohrungen 5 eintritt.
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Der Wärmeaustauscher 12 wird von der Maschine oder durch irgendeinen
Teil oder ein mit der Maschine in Verbindung stehendes Medium erwärmt. Dieser Wärmeaustauscher
kann in einem Zylinderkopf angebracht sein, und bei flüssigkeitsgekühlten Maschinen
kann seine Maximaltemperatur durch einen Thermostaten begrenzt werden. Bei kalter
Maschine strömt das Brennstoffgemisch durch den Wärmeaustauscher 12 zu den Öffnungen
5 und ist im wesentlichen unverändert. Wenn sich die Maschine erwärmt, so wird das
Gemisch in dem Wärmeaustauscher 12 ausgedehnt, und wenn die Temperatur des Wärmeaustauschers
die '\'erdampfungstemperatur des Brennstoffs erreicht, so wird die Ausdehnung überaus
merkbar. Wird als Brennstoff Alkohol verwendet, dann findet die Ausdehnung sehr
schnell bei etwa 70° C, dem Verdampfungspunkt, statt. Bei Benzin verläuft die Ausdehnung
über einen beträchtlichen Temperaturbereich, der sich durch die Verdampfungseigenschaften
des Brennstoffs ergibt. Der Gewichtsanteil des durch den Ansaugevorgang an den Löchern
5 angesaugten Brennstoffgemisches vermindert sich, wenn sich die Mischung durch
Wärme ausdehnt. Es wird somit die kalte Maschine mit mehr Brennstoff versorgt als
die Maschine im angewärmten Zustand.
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Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
das dem in Fig.l gezeigten Beispiel ähnelt. Hier ist die Leerlaufnebenleitung unterteilt,
und zwar für einen Teil ihrer Länge in zwei parallele Leitungen 7a und
7 b. Die Leitung 7a führt durch einen Wärmeaustauscher 12, wie es auch in
Fig.1 beschrieben ist; die Leitung 7b hat jedoch keinen Wärmeaustauscher. Diese
beiden parallelen Leitungen 7a und 7 b können durch zweckmäßige Verengungen
13, 14 und 15 kalibriert werden, so daß das anfallende Brennstoffgemisch zwischen
diesen beiden Leitungen je nach den Erfordernissen aufgeteilt wird.
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Der Sinn dieser parallelen Leitungsanordnung ist folgender: Es kann
wünschenswert sein, den Wärmeaustauscher 12 durch ein Medium aufzuheizen, welches
einen sehr großen Temperaturbereich aufweist. So können beispielsweise die Abgase
verwendet werden, und in diesem Falle ist die Ausdehnung des Brennstoffs auf Grund
der Hitze der Auspuffgase sehr viel größer als notwendig. Die nicht erwärmte parallele
Leitung 7 b schafft somit ein Mittel, um die Wirkung dieser überschüssigen Ausdehnung
zu begrenzen, und die Verengungen 13, 14 und 15 bilden eine Vorrichtung, um genau
den Betrag an Ausdehnung zuzulassen, der den Bedürfnissen der Maschine am besten
angepaßt ist.
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Die Hauptvorteile, die sich durch die Verwendung der oben beschriebenen
erfindungsgemäßen Anordnung ergeben, sind folgende: Die Änderung der Brennstoffzufuhr
in Abhängigkeit der sich ändernden Motortemperatur durch Erwärmen des Leerlaufgemisches
ergibt eine bessere Anpassung und Übereinstimmung der Brennstoffversorgung entsprechend
den Erfordernissen der Maschine, als es durch Drosselung der Luftzufuhr, beispielsweise
durch einen Choke, erreicht wird. Dadurch wird die Menge des benötigten Brennstoffs
während der Aufwärmperiode verringert.
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Das aufgewärmte Leerlaufgemisch spricht nur auf die Temperatur der
Maschine an und wird nicht durch einen Temperaturwechsel der Umgebung beeinflußt.
Das Wiederstarten mit warmer Maschine, welches mit automatischen Luftdrosseln oft
ein Problem ist, ist jetzt einfach, insbesondere dann, wenn das Leerlaufgemisch
durch das Kühlmittel der Maschine erwärmt wird, weil dieses Kühlmittel durch einen
"Thermostaten geregelt wird.
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Die dem Leerlaufgemisch zugeführte Wärme verhindert, wie schon gesagt
wurde, auch die Bildung von Eis an der Vergaserdüse.
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Die wesentliche Verdampfung des Leerlaufbrennstoffs durch die zugeführte
Wärme verbessert die gleichmäßige Verteilung desselben zu den Zylindern, wodurch
sich auch ein geschmeidigerer Leerlauf bei geringerem Brennstoffverbrauch ergeben
soll.