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Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich
auf Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen, und zwar auf einen solchen, der es
ermöglicht, die Maschine zur Leistungssteigerung bei Vollast mit einem reicheren
Brennstoff-Luft-Gemisch zu versorgen. Die meisten Vergaser dieser Art schließen
eine Vorrichtung ein, die vielfach als Anreicherungsdüse bezeichnet wird und welche
ein Ventil aufweist, das auf den Druck des Ansaugkanals oder auf die Drosselklappenbewegung
anspricht, um unter bestimmten Bedingungen (hohe Drehzahl und/oder Belastung) die
Menge des von der Maschine angesaugten Brennstoffs zu erhöhen. Die zur Zeit bei
modernen Kraftfahrzeugmotoren mit großem Hubraum verwendeten Anreicherungsventile
haben jedoch bei günstigsten oder annähernd günstigsten Brennstoff-Luft-Gemischverhältnissen
einen beschränkten Betriebsbereich.
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Zweck der Erfindung ist es daher, in einem Vergaser eine Anreicherungsvorrichtung
vorzusehen, welche mehrere Arbeitsstufen aufweist, um so innerhalb eines verhältnismäßig
großen Betriebsbereiches der Maschine eine Brennstoffanreicherung bei günstiger
oder annähernd günstiger Brennstoff-Luft-Gemischzusammensetzung zu verwirklichen.
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Die spezielle Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, daß ein
mehrstufiges Anreicherungsventil geschaffen werden soll. Dieses Ziel könnte an sich
auch durch Lösungen erreicht werden, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung
sind. Gegenstand der Erfindung ist jedoch eine besonders vorteilhafte Lösung der
Aufgabe, welche darin zu sehen ist, daß bei einem zweistufigen Anreicherungsventil
das später wirksam werdende Ventil durch die öffnungsbewegung des zunächst wirksamen
Ventils, z. B. wenn dieses in seiner Endlage angekommen ist, aufgesteuert wird.
Hierdurch gelingt es, ein zweistufiges Ventilaggregat zu schaffen, welches billig
herzustellen und zuverlässig im Betrieb ist.
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Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung gehen aus der
Beschreibung und den Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles hervor.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Vergaser; Fig.2 ist eine Ansicht
teilweise im Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt nach
der Linie 3-3 der Fig. 1, und Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht der in der Fg.
2 gezeigten Anreicherungsvorrichtung.
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Die Zeichnungen zeigen den Hauptkörper 10 eines Fallstromvergasers
mit zwei Luftkanälen 12 und 14,
mit den großen Venturidüsen 16 und
18 für jeden Kanal, und mit den kleinen Venturidüsen 20 und 22, die jeweils in den
großen Venturidüsen angeordnet sind. 24 bezeichnet das Gehäuse für das Drosselorgan;
26 und 28 sind die Drosselklappen; 30 ist der Luftansaugstutzen,
in welchem auf einer Welle 34
der Choke 32 angeordnet ist. Die Welle
34 ist zur Mitte des Kanals versetzt angeordnet, damit die Klappe
32 sich durch den im Kanal 30 fließenden Luftstrom öffnen kann. In
einem Behälter 36 befinden sich die Schwimmer 38 zur Regulierung der Brennstoffzufuhr
zu den Auslaßdüsen 42 und 44, die sich von einem Punkt in der Nähe
des Bodens des Behälters 36 zur Eintrittsöffnung der kleinen Venturidüsen
20 bzw. 22 erstrecken. Die Auslaß- oder Spritzdüsen 42 und
44 sind jeweils mit Meßdüsen (Hauptdüsen) 46 und 48 sowie mehreren
Lufteinlaßöffnungen 50
und 52, durch welche durch die Leitungen
54 und 56 Emulgierungs- oder Primärluft eingelassen wird, versehen.
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In einem Ansatz 60 des Behälters 36 ist die erfindungsgemäße
Anreicherungsvorrichtung 58 angeordnet. In diesem Ansatz 60 ist eine
erste Hülse 62
(Ventilsitzkörper) eingeschraubt, welche mit einer Wand
64 versehen ist, die von der Seitenwand 66 des Ansatzes 60 im Abstand
gehalten ist. Eine zweite Hülse 68 (zweiter Ventilsitzkörper) ist mit einem
verjüngten oberen Abschnitt 70 versehen, der in das Innere der Wand
64 dicht eingefügt ist. Die zweite Hülse 68 weist ebenfalls eine sich
abwärts erstrekkende
Wand 72 auf, welche bis zum Boden des Ansatzes
60 reicht und zusammen mit der Wand 64 und der Seitenwand 74 des Ansatzes
60 eine Kammer 78
bildet. Das Innere der Hülsen 62 und
68 ist durch mehrere Öffnungen 80 bzw. 82 mit der Kammer 78 verbunden.
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Der obere Teil der Hülse 62 ist mit einem Schlitz
84 für einen Schraubenzieher versehen, um den Einbau der Hülse 62 zu ermöglichen.
Im Oberteil der Hülse 62 befindet sich eine Öffnung oder ein Einlaßkanal
86, welcher das Innere der Hülse mit dem Schwimmerbehälter 36 verbindet.
Zur Ermöglichung des Durchflusses von Anreicherungsbrennstoff durch den Kanal
86 ist innerhalb der Hülse 62 ein Ventil 88
angeordnet. Das
Ventil 88 ist mit einem Stößel 90
versehen, welcher durch den Kanal
86 nach oben in den Behälter 36 hineinragt. Ein auf der anderen Seite des
Ventils 88 vorgesehener Stößel 92 erstreckt sich axial innerhalb der Hülse
62 nach unten. Mit dem Oberteil der zweiten Hülse 68 und dem Ventil
88
wirkt eine genau abgestimmte Feder 94 zusammen, um das Ventil in
die geschlossene Stellung zu bewegen.
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Die zweite Hülse 68 ist in ihrem Oberteil mit einer mittleren
Öffnung oder einem Einlaßkanal96 versehen, welcher durch ein zweites Ventil
98 gesteuert wird. Im Oberteil des Ventils 98 ist eine Einbohrung
100 vorgesehen, welche sich derart axial bis zu einer vorbestimmten Tiefe
erstreckt, daß bei geschlossener Stellung der Ventile 88 und 98, wie es in
der Fig. 4 gezeigt ist, der Stößel 92 um eine vorbestimmte Strecke vom Boden
der Bohrung 100 auf Abstand gehalten ist. Eine ebenfalls genau abgestimmte Feder
102 preßt das Ventil 98 in die geschlossene Stellung.
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Die Kammer 78 ist auf der Abströmseite - die Düsen
46 und 48 umgehend -, durch querverlaufende Kanäle 104 und 106 mit
den Spritzdüsen 42 und 44 verbunden.
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Eine Stange 108 ist an einem Ende mit einem Kolben
110 verbunden, welcher zur Ausübung einer Hin-und Herbewegung in einem in
dem Luftansaugstutzen 30 vorgesehenen Zylinder 112 angeordnet ist.
Ein Ende des Zylinders 112 ist über einen Kanal 114 mit dem Einlaßkanal
12 stromabwärts der Drosselklappe 26 verbunden. Die Kolbenstange
108 ist von einer genau abgestimmten Feder 116 umgeben, welche auf
einen Federteller 118 einwirkt, um den Kolben nach unten zu pressen und um
die Ventile 88 und 98
nacheinander in die geöffnete Stellung zu bewegen.
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Der Vergaser weist zusätzlich zu den erwähnten Bestandteilen eine
selbsttätige Vorrichtung zur Steuerung der zweiten Drosselklappe, eine Leerlaufeinrichtung
und eine Beschleunigungspumpe auf, wie sie normalerweise auch bei bekannten Schwimmervergasern
verwendet werden. Eine Beschreibung dieser Teile erübrigt sich, da ihre Bauart bekannt
ist.
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Wenn die Maschine angesprungen ist, so saugt der durch den Kanal 114
übertragene Einlaßunterdruck den Kolben 110 samt Stange 108 nach oben
in die zurückgezogene Stellung, in welcher die Feder 116
zusammengedrückt
ist. Die Ventile 88 und 98 werden durch die Kraft der Federn 94 und
102 in geschlossenem Zustand gehalten. Bei Öffnung der Drosselklappen
26 und 28 sinkt der Einlaßunterdruck (Erhöhung des absoluten Druckes) bis
auf einen vorbestimmten Wert ab, wodurch die Feder 116 stark genug ist, um die Stange
108 zur Öffnung des Ventils 88 nach unten zu drücken. Die Federn 94, 102
und 116 sind so abgestimmt, daß eine weitere Minderung des Unterdruckes benötigt
wird, bevor die Feder 116 das erste Ventil 88 weit genug öffnen kann, so
daß dessen Stößel 92 den Boden der Vertiefung 100 berührt, wodurch
dann das zweite Ventil 98 geöffnet wird.
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Die Feder 116 übt also eine Kraft aus, die größer ist als die Kraft
der Federn 94 und 102 zusammen. Wenn die Maschine ausgelassen ist, wird der Kolben
110, wie schon gesagt, auf der einen Seite dem durch den Kanal 114 herangeführten
Einlaßunterdruck ausgesetzt. Der Unterschied zwischen dem Einlaßunterdruck und dem
amosphärischen Luftdruck drückt den Kolben 110 nach oben, um die Stange
108
zurückzuziehen und die Feder 116 zusammenzudrücken. Wenn der Einlaßunterdruck
auf einen ersten vorbestimmten Wert absinkt, wobei gleichzeitig der absolute Druck
im Einlaßkanal zunimmt, bewegt die Feder 116 die Kolbenstange 108
nach unten, um das Ventil 88 zu öffnen und den Stößel 92 zu einer
Zusammenwirkung mit dem Boden der Vertiefung 100 zu bewegen. Beispielsweise
beginnt das Ventil 88
die Öffnungsbewegung, wenn der Einlaßunterdruck 317,5
mm Hg erreicht und ist bei 300 mm Hg vollkommen geöffnet, um eine erste Anreicherung
zu bewirken. Wenn der Stößel 92 den Boden der Vertiefung 100 berührt,
bewirkt die Feder 102 eine Behinderung der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens
108. Wenn jedoch der Einlaßunterdruck auf einen zweiten vorbestimmten Wert
absinkt, bewirkt die Feder 116 eine ausreichende Abwärtsbewegung der Stange
108, um das zweite Ventil 98 zu öffnen und um eine noch stärkere Anreicherung
zu bewirken. Beispielsweise beginnt das Ventil des zweiten Stadiums zu öffnen, wenn
der Einlaßunterdruck 167,6 mm Hg erreicht, und ist vollkommen geöffnet bei etwa
129,5 mm Hg.
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Die Bauart der Vorrichtung 58 ist derart, daß ein äußerst zuverlässiger
Betrieb sichergestellt ist, wobei zur Erlangung der größten Leistung bei gleichzeitiger
Sparsamkeit nahezu optimale Brennstoff-Luft-Verhältnisse über den gesamten Arbeitsbereich
der Maschine verwirklicht werden sollen.
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Wesentlich ist, daß es durch den Erfindungsgegenstand vermieden wird,
daß die das Ventilsystem steuernde, pneumatisch betätigte Einrichtung, im Falle
des Ausführungsbeispieles also der Unterdruckkolben 110 bzw. dessen Stange 108,
zwei Ventile gesondert für sich betätigen müßte. Erfindungsgemäß wird das Ventilaggregat
vielmehr nur an einer einzigen Stelle 90 (Fig. 4) betätigt.