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Bezugnahme auf mitanhängige Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der vorläufigen US-Anmeldung mit der Nummer 61/946,458, die am 28. Februar 2014 eingereicht wurde und hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Vergaser zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luft-Gemischs für einen Motor.
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Hintergrund
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Vergaser sind Vorrichtungen, die verwendet werden können, um Kraftstoff mit Luft zu mischen, um Verbrennungsmotoren mit Energie zu versorgen. Ein Vergaser kann ein Kraftstoff-Dosiersystem umfassen, das hilft, die Menge an Kraftstoff zu steuern, die der durch den Vergaser strömenden Luft zugeführt wird, um ein gewünschtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis des vom Vergaser gelieferten Kraftstoff-Luft-Gemischs bereitzustellen. Der Kraftstoff kann vom Dosiersystem in eine Hauptbohrung geliefert werden, durch die Luft strömt und in der Kraftstoff und Luft gemischt werden können. Es wird eine Steuerung der Fluidströmung im und durch den Vergaser benötigt, um eine gewünschte Fluidabgabe vom Vergaser bereitzustellen.
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Zusammenfassung
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Ein Vergaser kann umfassen: einen Körper mit einer Hauptbohrung, aus der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Verwendung durch einen Motor abgegeben wird, einen Drosselventilkopf, einen Choke-Ventilkopf und ein Strömungsrichtmerkmal. Der Drosselventilkopf kann vom Körper getragen sein und ist zwischen einer Leerlauf-Position und einer weit geöffneten Position bewegbar, um mindestens etwas bzw. ein wenig Fluidströmung durch die Hauptbohrung zu steuern. Der Choke-Ventilkopf kann ebenso vom Körper getragen sein und ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar, um mindestens teilweise Fluidströmung durch die Hauptbohrung zu steuern. Und das zum Choke-Ventilkopf oder zum Drosselventilkopf zugehörige Strömungsrichtmerkmal kann mindestens eins von der Geschwindigkeit oder der Richtung von mindestens einem Teil des in der Bohrung strömenden Fluids ändern.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Strömungsrichtmerkmal definiert sein durch einen nicht-ebenen Bereich des Choke-Ventilkopfs oder des Drosselventilkopfs.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Strömungsrichtmerkmal einen Bereich des Choke-Ventilkopfs, der bezogen auf einen benachbarten Bereich des Choke-Ventilkopfs abgewinkelt ist.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen ist das Strömungsrichtmerkmal definiert durch einen oder mehrere Vorsprünge, die sich vom Choke-Ventilkopf erstrecken, und die Vorsprünge können einen Kanal definieren, durch den Luft strömt, und der Kanal kann angeordnet sein, um die Geschwindigkeit von darin strömenden Luft zu ändern.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen ist, wenn der Drosselventilkopf in seiner weit geöffneten Position ist und das Choke-Ventil in seiner zweiten Position ist, die Hauptbohrung durch die Ventilköpfe im Wesentlichen in zwei Abschnitte unterteilt und das Strömungsrichtmerkmal lenkt Fluidströmung in Richtung eines Abschnitts und weg vom anderen Abschnitt.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen sind zwei Strömungsrichtmerkmale auf dem Choke-Ventilkopf bereitgestellt und beide Strömungsrichtmerkmale lenken Fluid in Richtung eines Abschnitts und weg vom anderen Abschnitt.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen strömt ein reiches bzw. fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus einem Abschnitt der Hauptbohrung und ein Fluid mit weniger Kraftstoff strömt aus dem anderen Abschnitt.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Strömungsrichtmerkmal einen nicht-kreisförmigen Bereich des Choke-Ventilkopfs, der einen vergrößerten Bereich des Choke-Ventilkopfs definiert, und der nicht-kreisförmige Bereich ist benachbart dem Drosselventilkopf angeordnet, wenn das Choke-Ventil in seiner zweiten Position ist, um die Größe von einem oder mehrerer Spalte zwischen dem Choke-Ventilkopf und dem Drosselventilkopf innerhalb der Hauptbohrung zu reduzieren.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der abgewinkelte Bereich des Choke-Ventilkopfs an einem stromaufwärts gelegenen Bereich des Choke-Ventilkopfs bereitgestellt, und in einer oder mehreren Ausführungsformen ist der abgewinkelte Bereich des Choke-Ventilkopfs an einem stromabwärts gelegenen Bereich des Choke-Ventilkopfs bereitgestellt.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst der Vergaser einen Hauptkraftstoffauslass, durch den Kraftstoff in die Hauptbohrung abgegeben wird, wobei das Strömungsrichtmerkmal die Geschwindigkeit der Luftströmung im Bereich des Hauptkraftstoffauslasses erhöht.
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Eine oder mehrere Ausführungsformen umfassen ebenso einen Hauptkraftstoffauslass, durch den Kraftstoff in die Hauptbohrung abgegeben wird, wobei das Strömungsrichtmerkmal einen Teil der in der Hauptbohrung strömenden Luft am Hauptkraftstoffauslass lenkt.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen überlappt das Strömungsrichtmerkmal mindestens einen Teil des Hauptkraftstoffauslasses.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Strömungsrichtmerkmal eine Öffnung, die entweder durch den Choke-Ventilkopf oder den Drosselventilkopf hindurch gebildet ist.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst der Vergaser einen Kraftstoffauslass und die Öffnung ist im Choke-Ventilkopf gebildet und die Öffnung ist orientiert bzw. ausgerichtet, um eine Luftströmung am Kraftstoffauslass zu lenken.
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Eine oder mehrere Ausführungsformen können ebenso umfassen einen Spalt zwischen dem Choke-Ventilkopf und dem Drosselventilkopf sowie einen Hauptkraftstoffauslass in dem einen Abschnitt, durch den Kraftstoff in die Hauptbohrung abgegeben wird, wobei das Strömungsrichtmerkmal bewirkt, dass mindestens etwas bzw. ein wenig Fluid in dem anderen Abschnitt durch den Spalt und in den einen Abschnitt strömt.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Strömungsrichtmerkmal einen Bereich des Choke-Ventilkopfs, der abgewinkelt ist in Richtung des einen Abschnitts und mindestens teilweise in den einen Abschnitt hinein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen überlappt ein Bereich des Choke-Ventilkopfs einen Bereich des Drosselventilkopfs, wenn das Choke-Ventil in seiner zweiten Position ist, um die Größe von einem oder mehrerer Spalte zwischen dem Choke-Ventilkopf und dem Drosselventilkopf innerhalb der Hauptbohrung zu reduzieren.
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In mindestens einer Ausführung kann ein Vergaser einen Körper, einen Drosselventilkopf, einen Choke-Ventilkopf und ein Strömungsrichtmerkmal aufweisen. Der Körper weist eine Hauptbohrung auf, von der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Verwendung durch einen Motor abgegeben wird. Der Drosselventilkopf wird durch den Körper getragen und ist zwischen einer Leerlauf-Position und einer weit geöffneten Position bewegbar, um mindestens etwas bzw. ein wenig Fluidströmung durch die Hauptbohrung zu steuern. Der Choke-Ventilkopf wird durch den Körper getragen und ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar, um mindestens teilweise Fluidströmung durch die Hauptbohrung zu steuern. Und das Strömungsrichtmerkmal ist zugehörig zum Choke-Ventil oder zum Drosselventil, um mindestens eines von der Geschwindigkeit oder der Richtung von mindestens einem Teil des Fluids zu ändern, das in der Hauptbohrung strömt. Wenn der Drosselventilkopf in seiner weit geöffneten Position und das Choke-Ventil in seiner zweiten Position ist, ist die Hauptbohrung durch die Ventilköpfe im Wesentlichen in zwei Abschnitte unterteilt und Fluidströmung zwischen den zwei Abschnitten wird mindestens teilweise durch das Strömungsrichtmerkmal gesteuert, um eine gewünschte Fluidströmung durch jeden der zwei Abschnitte bereitzustellen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst ein erster Abschnitt der zwei Abschnitte Luft und ein zweiter Abschnitt der zwei Abschnitte umfasst ein Kraftstoff-Luft-Gemisch. Und in einer oder mehreren Ausführungsformen hemmt das Strömungsrichtmerkmal eine Kraftstoffströmung vom zweiten Abschnitt in den ersten Abschnitt.
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Innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung ist es beabsichtigt, dass verschiedene Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele, Merkmale und Alternativen, die in den vorangegangenen Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt sind, unabhängig voneinander oder in jeder Kombination davon verwendet werden können. Beispielsweise sind Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform offenbart sind, auf alle Ausführungsformen anwendbar, außer es liegt Inkompatibilität der Merkmale vor.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die folgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der besten Betriebsart wird fortgesetzt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine Querschnittsansicht eines Vergasers mit einem Strömungsrichtmerkmal ist,
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2 eine bruchstückhafte Seitenansicht des Vergasers aus 1 ist,
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3 eine perspektivische Ansicht eines Choke-Ventilkopfs ist,
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4 eine Querschnittsansicht eines Vergasers mit einem anderen Choke-Ventilkopf ist,
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5 eine Querschnittsansicht des Vergasers aus 5 ist, die das Choke-Ventil in einer ersten Position zeigt,
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6 eine bruchstückhafte Endansicht des Vergasers,
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7A ist eine Draufsicht und
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7B eine Seitenansicht eines Ventils vom Schmetterlingstyp mit mindestens einem Strömungsrichtmerkmal,
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8A ist eine Draufsicht und
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8B eine Seitenansicht eines Ventils vom Schmetterlingstyp mit mindestens einem Strömungsrichtmerkmal,
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9A ist eine Draufsicht und
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9B eine Seitenansicht eines Ventils vom Schmetterlingstyp mit mindestens einem Strömungsrichtmerkmal,
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10A ist eine Draufsicht und
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10B eine Seitenansicht eines Ventils vom Schmetterlingstyp mit mindestens einem Strömungsrichtmerkmal,
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11A ist eine Draufsicht und
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11B eine Seitenansicht eines Ventils vom Schmetterlingstyp mit mindestens einem Strömungsrichtmerkmal, und
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12A ist eine Draufsicht und
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12B eine Seitenansicht eines Ventils vom Schmetterlingstyp mit mindestens einem Strömungsrichtmerkmal.
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Detaillierte Beschreibung
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Bezugnehmend in größerem Detail auf die Zeichnungen, zeigen die 1 bis 2 einen Vergaser 10, der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch für einen Motor bereitstellt, um den Betrieb des Motors zu unterstützen. Der Vergaser 10 weist einen Hauptkörper 12 (üblicherweise Gussmetall) mit einer Hauptbohrung 14 auf, durch die Luft von einer Einlassseite 13, die üblicherweise benachbart zu einem Luftreiniger angeordnet ist, zu einer Auslassseite 15 strömt, die üblicherweise benachbart von einem Motoreinlass angeordnet ist. Der Vergaser 10 weist ebenso einen oder mehrere Kraftstoffkreisläufe auf, durch die Kraftstoff in die Hauptbohrung 14 bereitgestellt und mit der Luftströmung kombiniert wird, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Der Kraftstoffkreislauf bzw. die Kraftstoffkreisläufe umfassen eine Kraftstoffpumpenanordnung 16 und eine Kraftstoffdosieranordnung 18. Die Kraftstoffdosieranordnung 18 umfasst eine Membran 20, die die Rate steuert, in der Kraftstoff in die Hauptbohrung 14 abgegeben wird, in Übereinstimmung mit einem Druckunterschied über die Dosiermembran 20. Die Kraftstoffpumpenanordnung 16 umfasst eine Membran 22, die angetrieben wird, um Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle aufzunehmen und Kraftstoff an die Kraftstoffdosieranordnung 18 abzugeben.
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Die Kraftstoffpumpenanordnung 16 kann einen Kraftstoffpumpenkörper 24 umfassen, der einen Teil der Kraftstoffpumpenanordnung definiert, der Kraftstoffströmungswege für die Kraftstoffpumpenanordnung aufweist und der die Kraftstoffpumpenmembran 22 gegen den Vergaser-Hauptkörper 12 einfängt bzw. einschließt. Die Kraftstoffdosieranordnung 18 kann einen Kraftstoffdosierkörper 26 umfassen, der die Kraftstoffdosiermembran 20 gegen den Vergaser-Hauptkörper 12 einfängt bzw. einschließt und der mit der Kraftstoffdosiermembran 20 eine Referenzkammer 28 definiert, die aufgrund einer im Körper 26 gebildeten Öffnung atmosphärischem Druck aufweisen kann. Eine Kraftstoffdosierkammer 30 ist auf der der Referenzkammer 28 gegenüberliegenden Seite der Kraftstoffdosiermembran 20 definiert und im normalen Betrieb des Vergasers 10 und des Motors wird der Hauptbohrung 14 Kraftstoff von der Kraftstoffdosierkammer 30 bereitgestellt. Die allgemeinen Konstruktionen und Funktionsweisen der Kraftstoffpumpenanordnung 16 und der Kraftstoffdosieranordnung 18 sind im Stand der Technik bekannt und werden nicht weiter beschrieben.
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Der Vergaser 10 kann ein durch den Körper 12 getragenes Drosselventil 32 zum Einstellen der Strömungsrate des Kraftstoff-Luft-Gemischs aus dem Vergaser 10 umfassen. Das Drosselventil 32 umfasst einen Drossel-Schaft 34 und einen Drosselventilkopf 36, der beispielsweise durch eine Schraube 38 am Drossel-Schaft 34 befestigt ist. Der Drossel-Schaft 34 wird durch oder bezogen auf den Körper 12 drehbar getragen und erstreckt sich quer über die Hauptbohrung 14, um ein Drehen des Drosselventilkopfs 36 bezogen auf die Hauptbohrung zu ermöglichen. In mindestens einigen Ausführungen wird der Drosselventilkopf 36 durch eine flache Scheibe definiert, was üblicherweise als ein Schmetterlingsventilkopf bezeichnet wird. Das Drosselventil 32 wird zwischen einer Leerlauf-Position und einer weit geöffneten Position gedreht und kann in verschiedenen Positionen zwischen diesen zwei Positionen betrieben werden. In der Leerlauf-Position ist der Drosselventilkopf 36 im Wesentlichen quer zu einer Mittellinie 40 der Hauptbohrung 14 angeordnet und kann zwischen ungefähr 3° und 20° von einer Ebene gedreht werden, die quer zur Mittellinie 40 angeordnet ist. In dieser Position stellt der Drosselventilkopf 36 eine maximale Beschränkung für Fluidströmung aus der Hauptbohrung 14 heraus bereit, erlaubt jedoch ausreichende Fluidströmung, um einen Leerlauf-Motorbetrieb zu unterstützen. In der weit geöffneten Position des Drosselventils 32, die in 1 gezeigt ist, ist der Drosselventilkopf 36 üblicherweise im Allgemeinen parallel zur Mittellinie 40 der Hauptbohrung 14 angeordnet und stellt eine minimale Beschränkung für Fluidströmung aus der Hauptbohrung heraus und zum Motor bereit. Der Drosselventilkopf 36 ist benachbart zur Auslassseite 15 des Vergasers und stromabwärts von (mindestens wenn das Drosselventil in seiner Leerlaufposition ist) einem Hauptkraftstoffauslass 44 angeordnet.
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Der Hauptkraftstoffauslass 44 mündet in die Hauptbohrung 14 und steht mit der Kraftstoffdosieranordnung 18 in Verbindung, um Kraftstoffströmung in die Hauptbohrung 14 hinein zu ermöglichen. Der Hauptkraftstoffauslass 44 kann eine Düse 46 umfassen, die im Körper 12 gebildet oder durch einen im Körper montierten Einsatz definiert sein kann. Der Hauptkraftstoffauslass 44 kann zwischen der Einlass- und der Auslassseite 13, 15 der Hauptbohrung 14 angeordnet sein und er kann innerhalb eines schmaleren Bereichs der Hauptbohrung liegen, der als ein Lufttrichter agiert, um die Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen und den Fluiddruck nahe dem Hauptkraftstoffauslass 44 zu verringern. Der Hauptkraftstoffauslass 44 führt hauptsächlich Kraftstoff zur Hauptbohrung zu, wenn das Drosselventil ausreichend weit weg von der Leerlauf-Position geöffnet ist, beispielsweise (ohne Beschränkung) wenn das Drosselventil um mindestens 10° von seiner Leerlaufposition weggedreht wird. Bei Leerlauf und Motorbetrieb mit niedriger Geschwindigkeit/niedriger Last wird Kraftstoff in die Hauptbohrung 14 hauptsächlich durch Niedriggeschwindigkeits-Kraftstofföffnungen 48 zugeführt, die in die Hauptbohrung münden und ebenso mit der Kraftstoffdosieranordnung 18 in Verbindung stehen. Die Niedriggeschwindigkeits-Kraftstofföffnungen 48 sind stromabwärts vom Hauptkraftstoffauslass 44 im Bereich des Drosselventilkopfs 36 angeordnet und eine Drehung des Drosselventilkopfs 36 variiert den Druck über den Niedriggeschwindigkeits-Öffnungen 48 und die Kraftstoffströmung dadurch.
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Der Vergaser 10 umfasst ebenso ein Choke-Ventil 50, das stromaufwärts des Drosselventils 32 und im Allgemeinen benachbart zur Einlassseite 13 der Hauptbohrung 14 angeordnet ist. Das Choke-Ventil 50 umfasst einen Choke-Schaft 52 und einen Choke-Ventilkopf 54, der in oder benachbart der Hauptbohrung 14 angeordnet ist und am Choke-Schaft 52 befestigt ist, beispielsweise durch eine Schraube 55. Der Choke-Schaft 52 wird drehbar durch den Körper 12 getragen und erstreckt sich quer über die Hauptbohrung 14, um eine Drehung des Choke-Ventilkopfs 54 bezüglich der Hauptbohrung zu ermöglichen. Das Choke-Ventil 50 wird von einer ersten oder geschlossenen Position in eine zweite oder offene Position gedreht. In der ersten Position des Choke-Ventils 50 schließt der Choke-Ventilkopf 54 größtenteils die Hauptbohrung 14 und hemmt im Wesentlichen Luftströmung am Choke-Ventilkopf vorbei. In der zweiten Position des Choke-Ventils 50 stellt der Choke-Ventilkopf 54 eine minimale Beschränkung für Luftströmung in die Hauptbohrung 14 hinein und am Choke-Ventilkopf vorbei dar. Das Choke-Ventil 50 ist während des üblichen Motorbetriebs in seiner zweiten Position und wird im Allgemeinen in seine erste Position bewegt, um ein Starten des Motors zu unterstützen, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Der Choke-Ventilkopf 54 kann mindestens teilweise definiert sein durch eine im Allgemeinen flache Scheibe, ähnlich dem Drosselventilkopf 36. Um, wenn das Choke-Ventil 50 in seiner ersten Position ist, eine gewünschte Menge an Luftströmung durch die Hauptbohrung 14 zu gestatten, kann der Choke-Ventilkopf 54 eine Öffnung 56 dadurch hindurch aufweisen und eine zweite Öffnung 58 (beide gezeigt in 3) kann den Befestiger 55 aufnehmen, der den Ventilkopf 54 am Schaft 52 hält.
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Zum Unterstützen beim Lenken von Luftströmung im Bereich des Hauptkraftstoffauslasses 44 kann ein Strömungsrichtmerkmal zugehörig sein zu, beispielsweise getragen werden durch, mindestens einem Bereich des Choke-Ventilkopfs 54. In der Ausführungsform der 1 bis 3 ist ein Strömungsrichtmerkmal durch einen gebogenen, gekrümmten oder anderweitig nicht-ebenen Bereich 60 des Choke-Ventilkopfs 54 umgesetzt bzw. realisiert. Der nicht-ebene Bereich 60 des Choke-Ventilkopfs 54 ist in einem stromabwärts gelegenen Bereich des Choke-Ventilkopfs bereitgestellt und er ist so orientiert, dass er in Richtung des Hauptkraftstoffauslasses abgewinkelt ist, wenn das Choke-Ventil 50 in seiner zweiten oder offenen Position ist. Der nicht-ebene Bereich 60 kann bereitgestellt sein in einem Winkel zwischen 1° und 170° bezogen auf den Rest des Choke-Ventilkopfs 54. Wo ein Winkel von 90° rechtwinklig zur Luftströmung ist, neigen Winkel von 90° oder mehr dazu, Turbulenzen zu verursachen und können sinnvoll sein, wo ein stärkeres Mischen von Fluid gewünscht ist (auch wenn solche Winkel aus anderen Gründen genutzt werden können). Winkel kleiner als 90° und insbesondere kleiner als 45°, beispielsweise zwischen 3° und 45°, können in mindestens einigen Ausführungen Fluidströmung sanfter führen oder lenken. Der nicht-ebene Bereich 60 kann, wenn gewünscht, stromabwärts des Choke-Ventilschafts anfangen. Natürlich kann der gebogene oder abgewinkelte nicht-ebene Bereich 60 an jeder geeigneten Stelle oder in jeder geeigneten Orientierung bereitgestellt sein, um Luftströmung wie gewünscht zu lenken/steuern, umfassend in einem anderen Winkel bezogen auf die Luftströmung und beginnend/endend an unterschiedlichen Stellen entlang des Choke-Ventilkopfs 54. Weiterhin kann mehr als ein Bereich bezogen auf andere Bereiche des Choke-Ventilkopfs 54 abgewinkelt oder versetzt sein und/oder mehr als eine Biegung kann bereitgestellt sein.
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Das Choke-Ventil 50 kann so innerhalb der Hauptbohrung 14 angeordnet sein, dass ein Bereich des Choke-Ventilkopfs 54 mindestens einen Bereich des Hauptkraftstoffauslasses 44 in mindestens einer Richtung überlappt. Wie dargestellt überlappt der nicht-ebene Bereich 60 des Choke-Ventilkopfs 54 in axialer Richtung (beispielsweise in Richtung der Fluidströmung zwischen der Einlass- und der Auslassseite des Vergasers) mindestens einen Bereich des Hauptkraftstoffauslasses 44, sodass Fluid (beispielsweise Luft) in Richtung des Hauptkraftstoffauslasses gelenkt bzw. gerichtet und ein reduzierender oder abnehmender Strömungsbereich innerhalb der Hauptbohrung 14 im Bereich des Hauptkraftstoffauslasses 44 bereitgestellt ist. Dieser reduzierte Strömungsbereich neigt dazu, die Geschwindigkeit von Luftströmung in diesem Bereich der Hauptbohrung 14 zu erhöhen, was den Druck im Bereich des Hauptkraftstoffauslasses 44 senkt und die Kraftstoffströmung vom Hauptkraftstoffauslass erhöhen kann.
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Ebenso unterteilt, wie in 1 gezeigt, der Choke-Ventilkopf 54 die Hauptbohrung im Wesentlichen in zwei Abschnitte 61, 62, wenn sich das Choke-Ventil 50 in seiner zweiten Position befindet. Ein erster Abschnitt 61 ist direkt offen zum Hauptkraftstoffauslass 44 und benachbart zu einer ersten Seite 64 des Choke-Ventilkopfs 54 angeordnet und ein zweiter Abschnitt 62 ist beabstandet und im Allgemeinen getrennt vom Hauptkraftstoffauslass 44 sowie benachbart zu einer gegenüberliegenden, zweiten Seite 66 des Kopfs 54 angeordnet. Der Drosselventilkopf 36 hat in ähnlicher Weise erste und zweite Seiten 68, 70, die im Allgemeinen mit den Seiten 64, 66 des Choke-Ventilkopfs 54 ausgerichtet sind, wenn das Choke-Ventil 50 in seiner zweiten Position und das Drosselventil 32 in seiner weit geöffneten Position ist, wie in 1 gezeigt. In dieser Position stellen die Ventilköpfe 36, 54 eine im Wesentlichen kontinuierliche Unterteilung der Hauptbohrung 14 von ihrem Einlassende 13 zu ihrem Auslassende 15 dar.
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Daher wird Luft, die in den Hauptbohrungseinlass 13 strömt, wenn das Choke-Ventil in seiner offenen Position ist, durch den Choke-Ventilkopf 54 in zwei Ströme unterteilt. Ein erster Fluidstrom strömt in den ersten Abschnitt 61 der Hauptbohrung 14 benachbart der ersten Seite 64 des Choke-Ventilkopfs 54 und steht in direkter Verbindung mit dem Hauptkraftstoffauslass 44. Der erste Fluidstrom wird mit Kraftstoff gemischt, der vom Hauptkraftstoffauslass 44 in die Hauptbohrung 14 abgegeben wird. Ein zweiter Fluidstrom strömt in den zweiten Abschnitt 62 der Hauptbohrung 14 benachbart der gegenüberliegenden zweiten Seite 66 des Choke-Ventilkopfs 54 und steht nicht direkt mit dem Hauptkraftstoffauslass 44 in Verbindung. Eine geringere Menge an Kraftstoff wird mit dem zweiten Fluidstrom gemischt, bis hin zu und umfassend kein Kraftstoff.
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Entsprechend kann der Vergaser eine geschichtete Fluidabgabe bereitstellen mit einem mageren oder armen Fluidstrom, der hauptsächlich oder nur Luft umfasst, und einem fetten oder reichen Fluidstrom, der ein Gemisch von Kraftstoff und Luft umfasst. Diese Ströme können stromabwärts des Vergasers durch geeignete Unterteiler getrennt voneinander aufrechterhalten werden, die durch den oder im Motoreinlass getragen werden, wenn gewünscht. Der zweite Strom kann, beispielsweise, eine Spülluftversorgung bereitstellen, die verwendet wird, um Abgase von einer Motorverbrennungskammer zu verdrängen und die Abgase mit einer frischen Ladung bzw. Füllung aus hauptsächlich oder nur Luft zu ersetzen. Der erste Strom stellt ein reicheres oder fetteres Kraftstoff-Luft-Gemisch bereit, um die Verbrennung im Motor zu unterstützen. Zusätzlich zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit nahe dem Hauptkraftstoffauslass 44 kann der nicht-ebene Bereich 60 des Choke-Ventilkopfs 54 ebenso die Luftströmung im ersten Abschnitt 61 weg vom zweiten Abschnitt 62 lenken, um die Trennung der Fluidströme aufrechtzuerhalten und sogar zu fördern. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Teil des Fluids im ersten Strom in einer Kreuzungsregion zwischen dem Choke-Ventilkopf und dem Drosselventilkopf übergeht auf und sich mischt mit Fluid im zweiten Strom. In dieser Hinsicht kann sich der nicht-ebene Bereich des Choke-Ventilkopfs zu einem stromabwärts gelegenen Rand 72 des Choke-Ventilkopfs 54 erstrecken, der versetzt sein kann von und nicht koplanar sein kann mit einem stromaufwärts gelegenen Rand 74 des Drosselventilkopfs 36, wenn beide Ventile 32, 50 voll geöffnet sind. Ein zwischen den Ventilköpfen 36, 54 definierter Spalt 76 kann weg vom zweiten Abschnitt 62 der Hauptbohrung 14 und in Richtung des ersten Abschnitts 61 und des Hauptkraftstoffauslasses 44 orientiert sein. Somit kann ein Teil des Luftstroms im zweiten Abschnitt 62 durch den Spalt 76 zwischen den Ventilköpfen 36, 54 strömen und sich mit dem Fluid im ersten Abschnitt 61 mischen. Dies hemmt ebenso ein Übergehen des Fluids im ersten Abschnitt 61 in den zweiten Abschnitt 62, um Kraftstoffströmung in den zweiten Abschnitt 62 zu reduzieren oder zu verhindern.
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Zusätzlich zum oder anstelle des nicht-ebenen Bereichs 60 des Choke-Ventilkopfs 54 kann ein zweites Strömungsrichtmerkmal 80 im Bereich des Hauptkraftstoffauslasses 44 bereitgestellt sein. Dieses Strömungsrichtmerkmal 80 ist getrennt vom Vergaserkörper (beispielsweise keine in der Hauptbohrung 14 gebildete Beschränkung oder Drosselung) und jeder Düse 46 im Hauptkraftstoffauslass 44 und ist angeordnet, um Luftströmung im Bereich des Hauptkraftstoffauslasses zu lenken und zu steuern. In der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführung umfasst das Strömungsrichtmerkmal 80 einen oder mehrere Vorsprünge 82, die vom Choke-Ventilkopf 54 getragen werden und einen weiteren nicht-ebenen Bereich des Ventilkopfs 54 definieren. Die Vorsprünge 82 können integral in demselben Materialstück gebildet sein, das den übrigen Teil des Choke-Ventilkopfs 54 definiert oder sie können separate Bauteile sein, die jeweils angeordnet sind am oder anderweitig getragen werden vom Choke-Ventilkopf 54 oder sie können miteinander verbunden sein innerhalb eines separaten Bauteils, das am Choke-Ventilkopf 54 angeordnet wird.
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Wie gezeigt erstrecken sich die Vorsprünge 82 auswärts von der ersten Seite 64 des Choke-Ventilkopfs 54 und definieren einen Kanal 84 dazwischen. In dieser Ausführung sind die Vorsprünge 82 freitragend auf dem Ventilkopf 54 angeordnet und nicht miteinander verbunden, sodass jeder Vorsprung 82 ein freies Ende 86 aufweist und der Kanal 84 nicht eingeschlossen ist. Wenn gewünscht können die Vorsprünge miteinander durch eine Spannwand verbunden werden, um einen eingeschlossenen Kanal jeder gewünschten Form zu definieren. Weiterhin können, während die Vorsprünge 82 im Allgemeinen als gerade oder eben gezeigt sind, sie in jeder gewünschten Form und in jeder gewünschten Größe, Beabstandung und Orientierung gekrümmt oder gebogen sein.
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Wie in 3 gezeigt umfasst der Kanal 84 ein Einlassende 88, das stromaufwärts von einem Auslassende 90 angeordnet ist, und das Einlass- und das Auslassende sind im Allgemeinen bezüglich der Richtung der Fluidströmung in der Hauptbohrung 14 ausgerichtet. Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 82 ist am Auslassende 90 kleiner als am Einlassende 88 (d.h. die Vorsprünge konvergieren in Richtung des Auslassendes), sodass sich der Kanal vom Einlassende 88 zum Auslassende 90 verjüngt. Dadurch neigt Luft, die durch den Kanal 84 strömt, dazu vom Einlassende 88 zum Auslassende 90 in der Geschwindigkeit zuzunehmen und die Luft wird weiterhin durch den Kanal 84 in Richtung des Hauptkraftstoffauslasses 44 gelenkt. Somit neigen in diesem Beispiel beide dazu, der nicht-ebene Bereich 60 des Choke-Ventils 54 und die Vorsprünge 82, die Geschwindigkeit von mindestens etwas Fluid im ersten Abschnitt 61 der Hauptbohrung 14 zu erhöhen und etwas von diesem Fluidstrom in Richtung des Hauptkraftstoffauslasses 44 und weg vom zweiten Abschnitt 62 zu lenken.
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Mindestens ein Teil der Vorsprünge 82 kann sich entlang mindestens eines Bereichs des nicht-ebenen Bereichs 60 des Ventilkopfs 54 erstrecken, wenn sie mit einem Ventilkopf 54 mit einem nicht-ebenen Bereich 60 verwendet werden. Somit arbeiten beide Strömungsrichtmerkmale 60, 80 beim Fördern einer gewünschten Luftströmung durch mindestens einen Teil der Hauptbohrung 14 zusammen. Wie am besten in den 1 und 2 gezeigt können sich die Vorsprünge 82 weg von der ersten Seite 64 des Choke-Ventilkopfs 54 erstrecken und sie können mindestens einen Bereich einer Düse 46 im Hauptkraftstoffauslass 44 überlappen, wenn das Choke-Ventil 50 in seiner zweiten Position ist. In dieser Position überlappen die Vorsprünge 82 die Düse sowohl in einer Richtung rechtwinklig zur Mittellinie oder Achse der Hauptbohrung (vertikal in der in den Zeichnungen gezeigten Orientierung des Vergasers) als auch in einer Richtung parallel zur Mittellinie (horizontal in der in den Zeichnungen gezeigten Orientierung des Vergasers). Somit ist der mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Kanal 84 strömende Luftstrom in die Nähe des Hauptkraftstoffauslasses 44 gerichtet bzw. gelenkt und kann seine Maximalgeschwindigkeit an oder nahe der Düse 46 aufweisen, um einen größeren Druckabfall über der Düse und eine verbesserte Steuerung der Kraftstoffströmung bereitzustellen, nachdem der Kraftstoff die Düse verlassen hat.
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Während es als Luftströmung in Richtung des Hauptkraftstoffauslasses 44 lenkend dargestellt ist, kann ein Strömungsrichtmerkmal anderswo im Vergaser 10 genutzt werden. Beispielsweise kann die zweite Seite 66 des Choke-Ventilkopfs 54 ein Strömungsrichtmerkmal aufweisen, um den Fluidstrom im zweiten Abschnitt 62 der Hauptbohrung 14 wie gewünscht zu lenken. Als lediglich ein Beispiel kann Fluid im zweiten Abschnitt 62 weg vom ersten Abschnitt 61 gelenkt werden. Weiterhin, während der versetzte oder abgewinkelte nicht-ebene Bereich 60 des Choke-Ventilkopfs 54 durch eine Biegung im Choke-Ventilkopf 54 definiert ist, könnte er in einem dickeren Bereich des Choke-Ventilkopfs realisiert sein. Die zweite Seite 66 des Choke-Ventilkopfs 54 könnte eben sein (beispielsweise keine Biegung umfassen) oder sogar eine abgewinkelte oder angerampte bzw. angeschrägte Oberfläche aufweisen, die weg vom ersten Abschnitt 61 der Hauptbohrung 14 gerichtet ist. Der Choke-Ventilkopf 54 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, wie aus verschiedene Metallen und Kunststoffen, wobei alle Merkmale in einem integralen Materialstück oder in mehreren Materialstücken ausgebildet sind.
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In der Ausführung der 4 bis 6 kann der Vergaser 91 dieselbe allgemeine Konstruktion wie der Vergaser 10 aufweisen und dieselben Bezugszeichen werden verwendet, um die Offenbarung gleicher oder ähnlicher Bauteile und Merkmale zu vermitteln. Der Vergaser 91 umfasst einen Choke-Ventilkopf 92, der ein Strömungsrichtmerkmal aufweist, das ausgeführt ist als ein nicht-ebener Bereich 94 an einem stromaufwärts gelegenen Rand 96 des Choke-Ventilkopfs 92, benachbart dem Einlass 13 der Hauptbohrung 14. Wie gezeigt umfasst der Choke-Ventilkopf 92 einen Bereich, der in Richtung des ersten Abschnitts 61 der Hauptbohrung 14 und weg vom zweiten Abschnitt 62 abgewinkelt ist. Dieser neigt dazu, den effektiven Strömungsbereich des Einlassbereichs des ersten Abschnitts 61 zu reduzieren und die Luftgeschwindigkeit in dieser Region zu erhöhen. Er kann ebenso dazu neigen, ein größeres Volumen an Luft durch den zweiten Abschnitt 62 der Hauptbohrung 14 zu lenken.
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Weiterhin umfasst der Choke-Ventilkopf 92 eine Öffnung 56, durch die Luft strömt, wenn das Choke-Ventil geschlossen ist, wie in 5 gezeigt und wie unter Bezugnahme auf den Choke-Ventilkopf 54 des Vergasers 10 beschrieben. Allerdings ist in dieser Ausführung die Öffnung 56 im nicht-ebenen Bereich 94 bereitgestellt und wenn das Choke-Ventil in seiner zweiten oder offenen Position ist, wie in 4 gezeigt, strömt Luft durch die Öffnung 56 in den Choke-Ventilkopf 92. Und die Öffnung kann wie gewünscht orientiert oder positioniert sein. In der gezeigten Ausführung ist die Luftströmung durch die Öffnung 56 ausgerichtet mit oder gezielt auf den Bereich des Auslasses der Düse 46 und lenkt eine Luftströmung an oder in Richtung der Düse. Neben anderen Dingen kann dies eine Strömung aus der Düse 46 sowie ein Mischen von Kraftstoff und Luft fördern und es kann ebenso helfen, Kraftstoff im ersten Abschnitt 61 der Hauptbohrung 14 zu behalten. Die Öffnung 56 kann ebenso als ein Strömungsrichtmerkmal betrachtet werden und kann vorteilhafterweise eine gewünschten Fluidströmung in der Hauptbohrung 14 fördern.
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Zusätzlich zum nicht-ebenen Bereich 94 kann ein nicht-kreisförmiges Strömungsrichtmerkmal 98 getragen werden durch oder gebildet sein im Choke-Ventilkopf 92. Das nicht-kreisförmige Merkmal 98 kann sich auswärts von einem Hauptbereich des Ventilkopfs 92 erstrecken, um, im Vergleich zum Oberflächenbereich, den der Choke-Ventilkopf 92 hätte, wenn er kreisförmig wäre, einen vergrößerten Oberflächenbereich am stromabwärts gelegenen Ende 100 des Choke-Ventilkopfs 92 bereitzustellen. Mindestens ein Bereich des nicht-kreisförmigen Merkmals 98 kann einen Bereich des Drosselventilkopfs 36 überlappen, wenn der Choke-Ventilkopf 92 in seiner zweiten Position und das Drosselventil in seiner weit geöffneten Position ist, wie in 4 gezeigt. Der durch das nicht-kreisförmige Merkmal 98 bereitgestellte vergrößerte Oberflächenbereich und das Überlappen der Ventilköpfe 36, 92 reduziert den Spalt zwischen den Ventilköpfen 36, 92 und/oder zwischen den Köpfen und der Hauptbohrung 14, um eine Trennung zwischen den Fluidströmen im ersten und zweiten Abschnitt 61, 62 der Hauptbohrung 14 zu fördern. Das nicht-kreisförmige Merkmal 98 kann jede geeignete Form zur Verwendung in oder benachbart der Hauptbohrung aufweisen und ist als im Allgemeinen rechteckig gezeigt. Der Vergaserkörper 12 kann eine Aussparung 102, die in die Hauptbohrung 14 mündet und in ihrer Form komplementär zum nicht-kreisförmigen Merkmal 98 ist, in jedem Bereich der Hauptbohrung umfassen, in dem solch zusätzliches Spiel bzw. Bewegungsfreiraum durch den vergrößerten Oberflächenbereich benötigt wird, der durch das nicht-kreisförmige Merkmal 98 bereitgestellt wird.
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Ein Choke-Ventilkopf 54, 92 kann außermittig bezogen auf die Hauptbohrung 14 montiert sein, sodass einer der zwei Abschnitte 61, 62 größer ist als der andere, wie gewünscht. Weiterhin kann ein Choke-Ventilkopf 54, 92 bereitgestellt sein mit jedem von oder jeder beliebigen Kombination von den verschiedenen hierin beschriebenen Strömungsrichtmerkmalen sowie modifizierten Strömungsrichtmerkmalen, die Personen von gewöhnlicher Fähigkeit in der Technik direkt im Anblick der Lehren hierin ableiten würden. Mit anderen Worten können diese Merkmale getrennt oder in jeder gewünschten Kombination verwendet werden. Weiterhin können, während verschiedene Merkmale beschrieben wurden, die eine Fluidströmungsgeschwindigkeit erhöhen, ebenso Strömungsrichtmerkmale bereitgestellt werden, die eine Fluidströmungsgeschwindigkeit verringern. In ähnlicher Weise können, während bestimmte Merkmale als die Trennung von zwei Fluidströmungen fördernd beschrieben wurden, Strömungsrichtmerkmale wie die hierin offenbarten ebenso realisiert werden, um ein Mischen von Fluid innerhalb des Vergasers zu realisieren. Ebenso können weiterhin die hierin diskutierten Merkmale getrennt oder in jeder beliebigen Kombination ebenso auf oder als zugehörig zum Drosselventil realisiert sein. Beispielsweise kann, ohne Beschränkung, dies sinnvoll sein, um das Mischen von Kraftstoff mit Luft im ersten Abschnitt der Hauptbohrung zu steuern und/oder den Auslass der Fluidströme vom ersten und zweiten Abschnitt in Richtung/in den Motor zu steuern. Und die Strömungsrichtmerkmale können sowohl mit dem Choke- als auch dem Drosselventil im selben Vergaser verwendet werden.
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Verschiedene Ausführungen von Strömungsrichtmerkmalen, die auf einem oder beiden, dem Choke-Ventilkopf und dem Drosselventilkopf, realisiert sein können, sind in den 7A bis 12B gezeigt. Die 7A und 7B zeigen ziemlich schematisch einen Ventilkopf 108 mit Vorsprüngen 110, die parallel sind und sich auswärts vom Ventilkopf erstrecken, um einen Durchgang oder einen Spalt 112 dazwischen zu definieren, wobei eine Richtung der Luftströmung durch den Pfeil 114 gezeigt wird. Die 8A und 8B zeigen ziemlich schematisch einen Ventilkopf 116 mit Vorsprüngen 118, die parallel sind und sich auswärts vom Ventilkopf erstrecken, um einen Durchgang oder einen Spalt 120 dazwischen zu definieren, wobei eine Richtung der Luftströmung durch den Pfeil 122 gezeigt wird. Die 9A und 9B zeigen ziemlich schematisch einen Ventilkopf 124 mit Vorsprüngen 126, die einwärts in Richtung voneinander schräg sind, wie in 9B gezeigt, und sich vom Ventilkopf auswärts erstrecken, um einen Durchgang oder einen Spalt 128 dazwischen zu definieren, wobei eine Richtung der Luftströmung durch den Pfeil 130 gezeigt wird. Die Vorsprünge 126 können anstelle dessen auch weg voneinander abgewinkelt sein und können in jedem Winkel orientiert sein. Die Vorsprünge 110, 118 und 126 sind als freitragend mit ihren freien Enden getrennt und nicht verbunden gezeigt, aber die Vorsprünge auf einem Ventil können miteinander verbunden sein, wie vorher erwähnt.
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Die 10A und 10B zeigen ziemlich schematisch einen Ventilkopf 132 mit einem Vorsprung oder nicht-ebenen Bereich 134, der sich auswärts vom Ventilkopf erstreckt und eine Oberfläche 136 bereitstellt, die im Allgemeinen der Luftströmung gegenübersteht, wobei die Richtung der Luftströmung durch den Pfeil 138 gezeigt wird. Während die Oberfläche 136 als im Allgemeinen rechtwinklig zur Luftströmung gezeigt ist, kann die Oberfläche 136 in jedem gewünschten Winkel angeordnet werden. Die 11A und 11B zeigen ziemlich schematisch einen Ventilkopf 140 mit einem Vorsprung oder nicht-ebenen Bereich 142, der sich auswärts vom Ventilkopf erstreckt und eine angerampte oder angeschrägte Oberfläche 144 bereitstellt, die im Vergleich zum Ventilkopf 132 eine Luftströmung gleichmäßiger führt, wobei die Richtung der Luftströmung durch den Pfeil 146 gezeigt wird. Die Oberfläche 144 kann in jedem gewünschten Winkel angeordnet werden. Die 12A und 12B zeigen ziemlich schematisch einen Ventilkopf 148 mit einem nicht-ebenen Bereich 150, der sich auswärts vom Ventilkopf erstreckt und eine Oberfläche 152 bereitstellt, die eine Luftströmung weg vom Ventilkopf lenkt, wobei die Richtung der Luftströmung durch den Pfeil 154 gezeigt wird.
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Während repräsentative Formen in diesen Figuren gezeigt wurden, sind viele mehr möglich und die gezeigten Ausführungen sind nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Weiterhin können die hierin gezeigten Ventilköpfe unterschiedlich/in verschiedenen Richtungen bezogen auf die Richtung der Luftströmung orientiert werden und müssen nicht in den Orientierungen angeordnet sein, die in den Figuren gezeigten sind.
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Während die hierin offenbarten Formen der Erfindung derzeit bevorzugte Ausführungsformen darstellen, sind viele andere möglich. Beispielsweise kann das Strömungsrichtmerkmal andere Formen, Orientierungen, Positionen und Funktionen aufweisen, wie sie von Personen mit herkömmlichen Kenntnissen in dieser Technik unter Berücksichtigung dieser Offenbarung bevorzugt werden würden. Es ist nicht beabsichtigt, hierin alle möglichen äquivalenten Formen oder Verzweigungen der Erfindung zu nennen. Es versteht sich, dass die hierin verwendeten Begriffe lediglich beschreibend und nicht beschränkend sind und dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne sich von der Idee oder vom Umfang der Erfindung zu entfernen.
