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Die Erfindung betrifft Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer
Beschleunigungspumpe, die aus einer Kammer veränderlichen Volumens besteht, deren
eine Wandung von einer gegen eine Federkraft über ein mit der im Ansaugkanal angeordneten
Drosselklappe zusammenwirkendes Gestänge im Sinne einer Verkleinerung des Kammervolumens
beim Öffnen der Drosselklappe verformbaren elastischen Membran oder einem beweglichen
Kolben gebildet ist, und einer aus einem Brennstoffvorratsbehälter konstanten Niveaus
in die Kammer führenden Verbindung mit eingebautem Saugventil und einer zu einer
im Ansaugkanal angeordneten Beschleunigerbrennstoffdüse führenden Verbindung mit
eingebautem Druckventil.
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Die Beschleunigungspumpe soll das von dem Einlaßkanal bei einer Beschleunigung
des Motors gelieferte Luft-Brennstoff-Gemisch anreichern. Ihr bewegliches oder verformbares
Teil (Kolben oder Membran) wird entweder mechanisch durch ein mit dem Drosselorgan
des Einlaßkanals verbundenes Gestänge oder pneumatisch in Funktion des in diesem
Kanal herrschenden Unterdrucks betätigt.
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Bekanntlich bilden sich bei sehr heißem Motor, insbesondere in der
Kammer der Beschleunigungspumpe, Gasblasen, die den Druck in dieser Kammer vergrößern,
so daß sie eine Brennstofförderung über das Druckventil bis in den Einlaßkanal erzeugen.
Das Saugventil ist gewöhnlich geschlossen und besonders dann, wenn der Druck in
dieser Kammer zunimmt. Der Einlaßkanal erhält auf diese Weise eine verhältnismäßig
große Brennstoffmenge, die nach einem Stillstand des Motors die Wiederinbetriebsetzung
beeinträchtigt. Ferner wird hierdurch die Kammer der Beschleunigungspumpe wenigstens
teilweise entleert, so daß mehrere aufeinanderfolgende Öffnungen der Drosselklappe
erforderlich sind, um die Pumpenkammer wieder zu füllen.
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Vergaser dieser Bauart haben also den Nachteil, daß ein großer Teil
des Brennstoffs in den Einlaßkanal abgeführt und das spätere Arbeiten der Pumpe
beeinträchtigt wird.
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Es ist ein Vergaser für Brennkraftmaschinen bekannt, der mit einer
Beschleunigungspumpe ausgerüstet ist und bei dem Vorsorge getroffen ist, daß ständig
Brennstoff in die Pumpenkammer aus der Schwimmerkammer nachströmt.
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Dieser Vergaser hat aber ebenfalls den Nachteil, daß bei Erwärmen
der Pumpenkammer Brennstoff aus dieser Kammer in den Einlaßkanal abdampft, wodurch
nach einem Stillstand des Motors die Wiederinbetriebnahme erschwert wird. Er hat
ferner den Nachteil, daß bei einem plötzlichen Schließen der Drosselklappe die Pumpenkammer
entleert wird, so daß bei einer nachfolgenden Beschleunigung kein Beschleunigungsbrennstoff
zur Verfügung steht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zu vermeiden, daß
bei einer Erwärmung der Pumpenkammer der Brennstoff in Form von Dampfblasen in den
Ansaugkanal austritt und hier zu einem überfetteten Gemisch führt. Es soll gleichzeitig
vermieden werden, daß sich die Pumpenkammer hierdurch entleert und damit im Bedarfsfall
kein Beschleunigungsbrennstoff vorhanden ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Saugventil
von einem mit einem im oberen Abschnitt der Kammer angeordneten Sitz zusammenwirkenden,
als Schwimmer ausgebildeten Ventilkörper gebildet ist.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird gewährleistet, daß einerseits
die Pumpenkammer immer mit Brennstoff gefüllt ist und andererseits ein überfettetes
Brennstoff-Luft-Gemisch im Ansaugkanal vermieden wird.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g. 1 zeigt in einem Längsschnitt eine Ausführungsform des Vergasers;
F i g. 2 zeigt das Saugventil in geöffneter Stellung; F i g. 3 zeigt in gleicher
Darstellung wie F i g. 1 eine andere Ausführungsform des Vergasers; F i g. 4 zeigt
das Saugventil gemäß der F i g. 3. Bei dem nachstehenden Ausführungsbeispiel ist
die Erfindung bei einem Fallstromvergaser für Kraftfahrzeuge angewandt.
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Der Vergaser hat einen Einlaßkanal1 mit einem Lufttrichter 2, in welchen
ein Spritzsystem 3 mündet. Der Kanal 1 ist außerdem mit einem Drosselorgan 4 versehen,
welches auf einer Achse 5 befestigt ist. Das Spritzsystem 3 wird aus einem Schwimmerbehälter
6 gespeist. Dieser wird durch ein Rohr 7 belüftet, welches mit dem Außenraum zweckmäßig
durch den Lufteinlaß 8 des Kanals 1 verbunden ist.
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Die Beschleunigungspumpe wird durch eine Kammer 9 veränderlichen Volumens
gebildet, welche mit dem Schwimmerbehälter 6 über ein weiter unten erläutertes Saugventil
und mit dem Kanal 1 über einen mit einem Druckventil 11 versehenen Kanal 10 verbunden
ist. Dieser Kanal 10 endigt in dem Kanal 1
vor dem Lufttrichter 2 in
einer nach unten mündenden Düse 12. Die Kammer 9 wird durch eine Membran 13 begrenzt,
welche das Kammervolumen verringert, wenn das Drosselorgan 4 geöffnet wird.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Membran
13 über einen Hebel 14 betätigt, welcher auf einer Achse 15 angebracht ist und mit
einem Arm ein von der Membran getragenes Druckstück 16 betätigt, während sein anderer
Arm von einem auf der Achse 5 befestigten Nocken 17 betätigt wird. Eine in der Kammer
9 angeordnete Feder 18 hält das Druckstück 16 an dem Hebel 14. Beim Öffnen des Drosselorgans
4 wird der Hebel 14 im Uhrzeigersinn um die Achse 15 verdreht, wodurch die Membran
13 angehoben und Brennstoff über das Ventil 11 gefördert wird. Das darauffolgende
Schließen des Drosselorgans 4 gestattet der Feder 18, die Membran 13 herunterzudrücken,
so daß Brennstoff in die Kammer 9 über das Saugventil angesaugt wird.
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Dieses Saugventil wird durch einen Ventilkörper 19 gebildet, welcher
mit einem über ihm in dem oberen Teil der Kammer 9 angeordneten Sitz 20 zusammenwirkt.
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Wie in F i g. 2 dargestellt, wird dieser Sitz 20
zweckmäßig
durch den unteren Rand eines Rohrs 21 mit lotrechter Achse gebildet, welches durch
die Wand 22 tritt, welche gleichzeitig den Boden des Schwimmerbehälters 6 und die
Decke der Kammer 9 bildet. Der Ventilkörper 19 ist so ausgebildet, daß er sich auf
seinen Sitz 20 legt, wenn die Kammer 9 mit flüssigem Brennstoff gefüllt ist; seine
scheinbare Dichte darf jedoch kaum kleiner als die dieses Brennstoffs sein, damit
er nur wenig austaucht. Er wird durch die lotrechten Ränder von Rippen 23 geführt,
während der diese Rippen tragende obere
Abschnitt 24 der Kammer
9 eine stark erweiterte kegelige Form hat, welche sich nach oben, d. h. in der Nähe
des Sitzes 20, verengt.
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Der untere Abschnitt 19 a des Ventilkörpers 19 hat eine kegelige Form,
während sein oberer Abschnitt 19 b praktisch eben ist, um mit dem Sitz 20 dichtend
zusammenwirken zu können. Das Rohr 21 kann etwa nach unten in den Abschnitt 24 der
Kammer 9 vorspringen, so daß es die Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 19 begrenzt.
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Schließlich kann zwischen dem Kanal 10 und dem Schwimmerbehälter
6 eine unmittelbare Verbindung durch eine Öffnung 25 mit sehr kleinem Querschnitt
vorgesehen werden, welche vorzugsweise strömungsaufwärts von dem Druckventil 11
mündet.
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Die obige Beschleunigungspumpe arbeitet folgendermaßen: Wenn sich
die Anordnung in normalem Betriebszustand befindet, ist die ganze Kammer 9 mit flüssigem
Brennstoff gefüllt, da sie unter dem normalen Brennstoffpegel N in dem Schwimmerbehälter
6 liegt, und der Ventilkörper 19 wird durch den Auftrieb auf den Sitz 20 des Rohrs
21 gedrückt.
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Bei einer Abwärtsbewegung der Membran 13 hebt sich der Ventilkörper
19 von seinem Sitz 20 ab, um flüssigen Brennstoff eintreten zu lassen, während bei
einer Aufwärtsbewegung der Membran 13 der Ventilkörper 19 gegen den Sitz 20 gedrückt
bleibt, so daß der Brennstoff durch den Kanal 10 und die Düse 12 ausfließen muß.
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Bei einer übermäßigen Erwärmung des Vergasers, insbesondere unmittelbar
nach der Stillsetzung des Motors, entwickeln sich bekanntlich in dem in der Kammer
9 enthaltenen flüssigen Brennstoff Gasblasen. Diese Blasen sammeln sich in dem oberen
Abschnitt, d. h. in der Nähe des Sitzes 20, infolge der Form des Abschnitts 24 der
Kammer 9. Wenn eine Gasblase in der Nähe des Sitzes 20 genügend groß geworden
ist, sinkt der Pegel des flüssigen Brennstoffs in dem oberen Abschnitt der Kammer
und damit der Ventilkörper 19. Hierbei gibt er den Sitz 20 frei, so daß die Gasblase
durch das Rohr 21 austreten kann. Diese Gasblase steigt bis zu dem Pegel N des Schwimmerbehälters
6 und entweicht. Das von der Gasblase freigegebene Volumen wird durch eine entsprechende
Flüssigkeitszufuhr ausgefüllt, welche den Brennstoffpegel in der Kammer 9 wiederherstellt
und dem Ventilkörper 19 ermöglicht, den Sitz 20 wieder zu schließen. Hieraus ergibt
sich, daß bei richtiger Bemessung die Gasblase, welche sich in der Nähe des Sitzes
20 sammelt, eine Dicke von 1 mm nicht übersteigt, d. h., daß ihr Volumen praktisch
gegenüber dem der Kammer 9 vernachlässigbar ist.
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Es kann jedoch vorkommen, daß der in dieser Kammer durch die ersten
Gasblasen entwickelte Druck den Ventilkörper 19 auf seinen Sitz 20 drückt und seine
Abwärtsbewegung trotz des Vorhandenseins von bedeutenden Gasmengen verhindert. Nur
zur Verhinderung dieser Druckerhöhung ist die kleine Öffnung 25 vorgesehen, deren
Querschnitt in jedem Fall vernachlässigbar gegenüber dem des Anfangs des Kanals
10 ist. Hierdurch wird die Abfuhr der Gasblasen ohne jede Schwierigkeit ermöglicht.
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Es ist zu bemerken, daß die schwimmende Ausbildung des Ventilkörpers
19 eine Feder zur Andrückung an seinen Sitz überflüssig macht, so daß man ein Ventil
erhält, welches mit einem geringsten Druckabfall arbeitet.
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Die kegelige Form des unteren Abschnitts 19 a des Ventilkörpers 19
verhindert, daß sich eine Gasblase unter diesem festsetzt. Sobald die sich bildende
Blase genügend groß ist, wie in F i g. 2 angegeben, geht der Schwimmer entweder
parallel zu sich selbst oder schräg abwärts, und die Blase tritt nach oben aus.
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Bei der Ausführungsform der F i g. 3 und 4 wird das Saugventil durch
einen Ventilkörper 29 gebildet, welcher mit einem über ihm in dem oberen Abschnitt
der Kammer 9 angeordneten Sitz 30 zusammenwirkt.
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Wie in F i g. 4 dargestellt, wird dieser Sitz 30 zweckmäßig durch
den unteren Rand eines Rohrs 31 mit lotrechter Achse gebildet, welches durch die
Wand 32 tritt, welche gleichzeitig den Boden des Schwimmerbehälters 6 und die Decke
der Kammer 9 bildet. Der Ventilkörper 29 ist so ausgebildet, daß er sich gegen den
Sitz 30 legt, wenn die Kammer 9
mit flüssigem Brennstoff gefüllt ist.
Er wird durch die lotrechten Ränder von Rippen 33 geführt, welche gleichzeitig zur
Abstützung der Feder 18 dienen. Der diese Rippen tragende obere Abschnitt
24 der Kammer 9 hat eine stark erweiterte kegelige Form und verjüngt sich
nach oben.
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Der untere Abschnitt 29 a des Ventilkörpers 29 hat eine kegelige Form.
Der obere Abschnitt 29 b des Schwimmers hat die Form einer Kugelkalotte od. dgl.
Die beiden Abschnitte 29 a und 29 b werden zweckmäßig zusammengeklebt. Die Klebezone
29 c hat eine zylindrische Form, so daß sie an den Rippen 33 gleiten kann.
Ferner erhält der Sitz 30 zweckmäßig Kegelstumpfform, wie aus F i g. 4 hervorgeht.
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Schließlich ist es zweckmäßig, den Kanal 10 von einer zwischen
dem Sitz 30 und dem oberen Abschnitt der Rippen 33 liegenden Zone ausgehen zu lassen.
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Die dem Abschnitt 29 a des Ventilkörpers 29 gegebene Form gestattet,
die leichten Unebenheiten zu vermeiden, welche bei Benutzung eines mit einem ebenen
Sitz zusammenwirkenden ebenen Ventils gemäß F i g. 1 und 2 auftreten.
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Wie nämlich aus F i g. 4 hervorgeht, sammeln sich alle Dampfblasen,
welche sich in der in der Kammer 9 enthaltenen Flüssigkeit bilden, sofort in dem
höchsten Abschnitt, d. h. dem Berührungskreis zwischen dem oberen Abschnitt 29 b
und dem Sitz 30, so daß diese Blasen sofort nach oben in den Schwimmerbehälter 6
entweichen, sobald der Schwimmer abwärts geht.
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Ferner wird der Ventilkörper im allgemeinen aus einem wärmehärtenden
Kunststoff hergestellt, welcher bekanntlich die Neigung zeigt, sich unter der Wirkung
der Wärme zu verformen, und ein ebener Schwimmer sucht sich unter der Wirkung der
Zunahme seines Innendrucks bei einer Temperaturerhöhung zu verwerfen.
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Die Halbkugelform bleibt jedoch bei einer Druckzunahme stabil, so
daß die Dichtigkeit des Ventilkörpers 29 auf seinem Sitz 30 im Betrieb
besser gewährleistet ist als die Dichtigkeit eines ebenen Ventilkörpers auf einem
ebenen Sitz.