DE1476227A1

DE1476227A1 - Vergasereinrichtung

Info

Publication number: DE1476227A1
Application number: DE19641476227
Authority: DE
Inventors: Guenter Haertel; Loehner Dr-Ing Kurt
Original assignee: LOEHNER DR ING KURT
Current assignee: LOEHNER DR ING KURT
Priority date: 1964-04-07
Filing date: 1964-04-07
Publication date: 1969-07-17

Description

"yergasereinrichtung'' Zusatz zum Patent .... (Patentanmeldung P 14 26 152*0)

Gegenstand des Hauptpatents ...... (Patentanmeldung P 14 26 152.0) ist eine Vergasereinrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit von dem an einer verengten Stelle des in dem für alle Zylinder gemeinsamen venturidüsenartig ausgebildeten Teilstücks des Ansaugluftkanals jeweils herrschenden Unterdruck beeinflußter Kraftstoffeingabe in den angesaugten Luftstrom durch in die Ansaugleitungen vor den Zylindefeinlässen eingebaute Einspritzdüsen, die init dem Kraftstoffbehälter und der Kraftstoff-Förderpumpe über Leitungen verbunden sind, in denen Düsenöffnungen mit veränderlichen und festem Querschnitt hintereinander liegen und zwischen beiden Düsen ein einerseits durch eine Steuermembran begrenter Stau— raum angeordnet ist, wobei zwischen dem Stauraum und den

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Einspritzdüsen ein Verteilerventil angeordnet ist, dessen Schließkörper mit der den Stauraum einerseits begrenzenden Membran unmittelbar zusammenwirkt und die aus diesem Stauraun -sii den Einspritzdüsen führenden Düsenbohrungen steuert.

Zweck der Erfindung ist es, bei einer solchen Vergasereinrichtung nach dem Hauptpatent die Gleichmäßigkeit der Kraftstoffzuführung zu den einzelnen Zylindern zu verbessern sowie ihre Punktionssicherheit und zugleich ihre Einrichtung im Aufbau einfacher zu gestalten.

Dies wird in erster linie dadurch erreicht, daß die zahlreichen vorgespannten Federn deren Kräfte die die Steuerglieder der verschiedenen Ventile betätigenden Membranen belasten und bezüglich der von ihnen ausgeübten Druckkräfte teils aufeinander abgestimmt, teils auf bestimmte Betriebszustände oder Betriebsverhältnisse eingestellt werden müssen, weitgehend in Wegfall kommen und durch an verschiedenen Stellen des Kraftstoffumlaufs herrschenden Kraftstoffdruck ersetzt oder wenigstens soweit entlastet, daß sie nur noch dafür zu sorgen haben, daß die von ihnen beeinflußten Regelglieder bei abgestelltem Motor die ihnen zugewiesene .

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Ruhelage einnehmen. Durch die Belastung mehrerer Regelglieder gleicher Punktion mit den Drack des von einer Stelle des Kraftstoffumlaufsystems abgeleitetem Druck wird eine Gleichmäßigkeit des an den Regelstellen herrschenden Drucks erreicht, die mit Eirizelfedern bei noch so genauer Abstimmung aufeinander, vor allem auf die Dauer, nicht erzielt werden kann. ^j

Die Erfindung sieht zunächst vor, daß der Kraftstoff der Kraftstoffkammer des Regelverteilers unmittelbar - also nicht über ein den Kraftstoffdruck bestimmendes Einlaßventil - zugeführt wird, ferner daß die die Kraftstoffkammer abschließende Membran mit einer zweiten Membran starr gekuppelt ist und eine dieser Membranen dem Kraftstoff druck als Schließdruck und die andere - in entgegengesetzter Richtung - dem Regelunterdruck des Lufttrichters ausgesetzt ist. Durch den Wegfall des Einlaßventils in der A Kraftstoffkammer wird neben dem Ventil und der dessen Schließkörper belastenden Feder auch die dieses Ventil steu- , ernde Membran nebst ihrer Rückstellfeder entbehrlich, und die starre Verbindung zwischen den beiden funktionswichtigen und zusammenwirkenden Membranen, macht die die bisher ihrer Kupplung dienende, einer genauen Abstimmung bedürftige Pedex" überflüssig. Damit ist nicht nur der Aufbau des Regelverteilers wesentlich vereinfacht und nicht unerheblich an Raum gcv/onnen, sondern auch die Punktion des Regel—

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Verteilers verbessert. Da dem schließend auf das Verteiler-' ventil wirkenden Kraftstoff in der Kraftstoffkammer der. Druck des Kraftstoffs in der Zwischenkammer gegenübersteht, und gleichgroße Membranen vorausgesetzt, bei geschlossenem Ventil ein völliger Druckausgleich stattfindet, dagegen bei geöffnetem Ventil infolge Kraftstoffabflusses durch das Verteilerventil aus der Zwischenkammer der in dieser entstehende Druckabfall sich schließend auf das Verteilerventil aus- ■ wirkt, arbeitet der Regelverteiler unabhängig vom Förderdruck der Kraftstoffpumpe. Mit gleicher Wirkung kann jetzt auch die Kraftstoffkammer durch eine dieser beiden Membranen unmittelbar gegen die Kraftstoffzwischenkammer und die Unterdruckkammer durch die zweite Membran gegen die unter Atmosphärendruck stehende Kammer abgeschlossen v/erden. Auf diese Weise ergeben sich zu beiden Seiten der beiden Membranen, von denen die eine Kraftstoff gegen Kraftstoff, die andere Atmosphärenluft gegen Uhterdruckluft abschließt, we-' sentlich geringere Druckdifferenzen und entsprechend geringere Beanspruchungen der Membranen. Zugleich wirken sich Veränderungen an wirksamer Membranfläche, die im Laufe längeren Betriebes auftreten, nur noch in so geringem Maße aus, daß sie auf die Punktion der Einrichtung ohne Einfluß sind·

In ähnlicher V/eise, wie beim ßegelverteiler der unter Druck gehaltene Kraftstoff die Gegenkraft für die Unterdrucksteuerung dieses Ventils liefert, kann bei den

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Druekhalteventilen der im Kraftstoffrücklauf herrschende Kraftstoff druck zur Entlastung der die Membranen dieser Ventile belastenden Druckfedern ausgenutzt werden, indem die die Federn enthaltenden Kammern gemeinsam an die Rücklaufleitung zwischen der diese leitung mit der Kraftstoffkammer des Regelverteilers verbindenden Drosselstelle und einer zusätzlichen Drosselstelle angeschlossen sind· Damit werden ff die Membranen sämtlicher den einzelnen Zylindern zugeordneten Druckhalteventile unter absolut gleichen Rückstellkraft ten gehalten und die schwierige und auch nicht immer aufrechtzuerhaltende Einstellung der verschiedenen Druekhalteventilfedern auf gleiche Rückstellkraft entfällt. Zwischen den genannten Drosselstellen liegt der Kraftstoffdruck unter dem Druck in der Zwischenkammer des Eegelverteilers und über Atmosphärendruck. Innerhalb dieser Grenzen ist er lediglich von dem Verhältnis der Drosselquerschnitte abhängig» d Durch geeignete If/ahl dieses Querschnittverhältnisses und damit des Kraftstoffdrucks an der Entnahmestelle werden die Federn der Druckhalteventile soweit entlastet, daß sie nur noch bei ausfallender Kraftstoff-Förderung (stehendem Motor) die Schließkörper der Druckhalteventil in der ihnen zugeschriebenen Ruhelage, d.h. geschlossen zu halten brauchen«

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Yergasereinrichtung ist beispielhaft in der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

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1 die gesamte Einrichtung sehematiseh, jedoch mit nur einem Motorzylinder,

ig. 2 den im Sinne der Erfindung ausgebildeten Regelverteiler Rv, sowie eines der ihm zugeordneten Druckhalteventile Yd im Schnitt,

3 eine abgewandelte Ausführungsform des Regelverteilers nach Pigο 2 gleichfalls im Schnitt.

In der Zeichnung sind diejenigen Teile, die mit solchen der Zeichnung der Hauptanmeldung übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.

\.^rie Pig. 1 erkennen läßt, stimmt die Vergasereinrichtung mit derjenigen nach des Hauptpatent in folgendem übereint die zu den einzelnen Zylindern G führenden Ansaug— kanal© A sind an einen gemeinsamen Luftstutzen St mit dem lufttriehter !Er und dem luftfilter L angeschlossen, und in den Ansaugkanälen A ist nahe vor den Einlaßventilen 44 der Zylindern G je ein Kraftstoffzerstäuber Z angeordnet| Jeder Zerstäuber Z ist mit einem Druckhalteventil Yd verbunden, dem einerseits Zerstäubungsluft durch die leitlang Zl und Kraftstoff durch die leitung Ik unter Druck aus dem Regelverteiler Rv zufließt; dem Verteiler Rv wird Kraftstoff aus dem 2ank 3? durch die Pumpe P und die leitung iv zugeführt; er wird durch den an der engsten Stelle des friehters Ir herrschenden Unterdruck über die leitung Pr gesteu-*

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ert. Abweichend von der Vergasereinriehtung nach dem Hauptpatent wird der Regelunterdruek nicht dem Lufttrichter Tr unmittelbar entnommen, sondern einem in diesen eingesetzten, als Unterdruckverstärker wirkenden Venturirohr V. Außerdem ist zur Vergrößerung des Luftdurchsatzes durch den Trichter Tr die den Zerstäubern Z zugeführte luft aus dem Luft stutzen St vor der Drosselklappe 59 entnommen. Die ™ wie ein Anreicherungsventil wirkende Beschleunigungspumpe B mit der Membran 11 und der Membranfeder 74- weist auf der dem Steuerhebel 17 abgewandten Membranseite einen Kaum 73 auf, der an die Unterdruckleitung Pr angeschlossen ist· Beim Öffnen der Drosselklappe erhöht sie den Unterdruck im Regelraum des Regelverteilers und hat danit Anraiöherungseffekt, während beim Schließen der Drosselklappe der Unterdruck in diesem Raum herabgesetzt und damit Abmagerung herbeigeführt wird· I

Die Unterdruckleitung Pr steht ferner über die Leitung LL und zwei By-Paß-öffnungen mit dem Ansaugstutzen St in Verbindung, von· denen eine mit durch die Schraube R veränderlichem Querschnitt hinter der geschlossenen Drosselklappe 39 liegt und den Steuerunterdruck bei Leerlauf liefert, während die zweite im Durchlaßbereich der nur wenig geöffneten Drosselklappe liegt und den Steuerunterdruck für den Übergangsbetrieb liefert. Beide By-Paß-üff-

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nungen werden mit der Regeldruckleitung Pr durch ein Elek-

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tromagnet-Ventil El verbunden, wenn dieses "bei Annäherung der Drosselklappe an die Übergangsstellung durch Schließen des Hagnetstromkreises über den Schalter S geöffnet wird.

Pig. 2 zeigt einen im Sinne der Erfindung vereinfachten Regelverteiler und eines der ihm zugeordneten Druck halt eventile.

Φ Der Kraftstoffkammer e des Regelverteilers Rv

wird der Kraftstoff unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung eines gesteuerten Einlaßventils zugeführt, und zwar im Überschuß und unter Druck, wobei überschüssiger Kraftstoff über eine Drosselstelle 46 und die Rücklaufleitung Lr in den lank T zurückfließt. Die die Kraftstoffkammer e gegen die unter Atmosphärendruck stehende Kammer f abschließende Membran 48 ist durch die Kuppelstange 64 starr mit der Membran 7 gekuppelt, die die das Verteilerventil

^ 13 enthaltende KraftstoffZwischenkammer a von der an die Regelunterdruckleitung Pr angeschlossene Unterdruckkammer b trennt. Die Kammern e und a sind über die Hauptdüse 6 miteinander verbunden. Die mit den Membranen 48 und 7 axial bewegliche Kuppelstange 64 ist durch eine Öffnung in der die Kammern b und f trennenden Gehäusewand hindurchgeführt, die durch eine kleinere Membran 66 abgeschlossen ist, an der die Kuppelstange 64 über Distanzstücke 63 befestigt ist. Der Membran 66 fallen nur Dichtungsaufgaben 'zu. Am einen Ende der Kuppelstange 64 stützt sich der

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Schließkörper 10 des Verteilerventils 13 ab. Er iat von einer Feder 61 belastet, die nur dazu bestimmt ist, den Schließkörper 10 mit der Kuppelstange 64 ständig in Anlage zu halten. Die Feder 61 kann entfallen, wenn der Schließkörper 10 mit der Membran 7 bzw. der Kuppelstange 64 fest verbunden ist. Eine solche feste Verbindung kann jedoch unter Umständen zu Querbelastungen des Schließkörpers 10 und (f damit zur Erhöhung der Reibung z?d.schen dem Sehließkörper und seiner Führung dienen. Deshalb empfiehlt es sich, von einer solchen festen Verbindung abzusehen. Zwischen der Membran 48 und dem Boden des Regelverteilergehäuses ist eine schwache Druckfeder 77 angeordnet, die bei ausfallendem Kraftstoffdruck über die Kuppelstange 64 den Ventilschließkörper 10 mit seinem Sitz 56 in Anlage hält und die Auslaßöffnungen 9 des Verteilerventils 13 verschließt.

Wie aus Fig. 2 weiter hervorgeht, ist der die J Membranfeder 21 des Druckha-lteventils Vd enthaltende Raum 54 über eine Leitung Pg an den Kraftstoffrücklauf Lr an einer Stelle zwischen der Drossel 46 und einer weiteren Drossel 55 angeschlossen. Infolgedessen wirkt auf die Membran 22 vom Raum 54 her ein Druck, der zwischen dem in den Kammern e und a des Regelverteilers Rv herrschenden Kraftstoff druck und dem Atmosphärendruek'liegt und dessen Höhe innerhalb dieser Grenzen von dem Verhältnis der Querschnit- "' te der Drosseln 46 und 55 abhängt. Die Feder 62 hält den

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hohlen Schließkörper 20 des Druckhalteventils Vd mit der Membran 22 in Anlage, ohne jedoch den Schließdruck des Kraftstoffs in Raum 54 oder der in diesem Raum untergebrachten Feder 21 aufheben zu können. Die Feder 62 kann entfallen, wenn der Schließkörper 20 mit der Membran 22 fest verbunden ist. - ' ■

fe Um Rückwirkungen zwischen den Druekhalteventilen

auszuschließen, die sich aus der zu verschiedenen Zeiten unterschiedlichen Kraftstoffentnahme aus ihnen ergeben, und die - neben anderen Gründen - zu Pendelbewegungen der Kraftsäule im Gegendrucksystem Pg führen könnten, ist am Einlaß der Räume 54 aller Druckhalteventile eine Drosselstelle 57 vorgesehen.

Damit auch bei Stillstand dos Motors und der Kraftstoffpumpe P der Kraft stoff druck im Rücklaufsystem auft rechterhalten bleibt, ist im Rüeklaufweg Lr zwischen Regelverteiler Rv und Tank T ein Rücklaufventil Vr angeordnet, dessen Ventilkörper in Ruhelage durch eine Feder 69 gegen den Ventilsitz 71 gedruckt v/ird· Der Druck des von der Pumpe P geförderten Kraftstoffs wirkt auch in dem durch eine Membran 72 abgeschlossenen Raum 68 dieses Ventils und öffnet es (Fig. 1).

Um zu verhüten, daß nach Abstellen des heißgefahrenen Motors während der anschließenden Aufheizperiode

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Kraftstoff in. den Kammern und leitungen der Vergasereinrichtungen verdampft, empfiehlt es sich, den Kraftstoffdruck in der gesamten Anlage auch nach dem Abstellen des

Motors unter ausreichendem Überdruck zu halten.. Zu diesem * Zweck ist außer dem Ventil Vr im Kraftstoffvorlauf zwischen Pumpe P und Regelverteiler Rv ein Rückschlagventil Vv (Fig. 1) vorzusehen, das vom Puinpendruck gegen die Fe- Λ der 67 geöffnet wird.

Im Iformalbetrieb wirkt der Druck des Kraftstoffs, de. durch das vom unterdruck im Ansaugweg geöffnete Verteilerventil 13 des Regelverteilers Rv unter Druck ausfließt, auf die Räume 29 aller Druckhalteventile Vd, so daß diese geöffnet v/erden, sobald der auf ihre Membranen wirkende Gegendruck überwunden ist. Dadurch gelangt auch zwischen den Ansaugperioden eine gewisse Kraftstoffmenge vor die Zylindereinlässe. Den Zylindern ist damit stets Kraftstoff vorgelager;, wodurch die Zylinderfüllung wesentlich verbessert wird.

Zur gleichmäßigen Verteilung des Kraftstoffs auf I alle Düsenbohrungen 9 des Verteilerventils 13 ist ein ge- .' nau paralleles Abheben der Schließfläche des Ventilstifts 10 vom Ventilsitz 56 erforderlich. Deshalb muß dieser Stift 10 genau geradlinig geführt sein. Zu diesem Zweck sind der j. Ventilstift 10 und seine Führung relativ lang. Um gleich- ; wohl keine schädliche Reibung zwischen beiden auftreten zu

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lassen, ist der Stift vorteilhaft nur an den Enden der Führungshülse geführt. Das ist unso eher "zulässig, als der Ventilstift keinerlei Dichtfunktion gegenüber seiner Führung hat. Bei einen Verhältnis von 1 i 5 zwischen Stirnfläche und Abstand der Pülirungs st eilen v/irkt sich das dort vorhandene Spiel (zoB. von lOy/im), nur nit einem Fünftel auf die Stellung der Dichtfläche (also mit 2,^ta) aus. Infolge sei-

ner Bauart und seiner Führung sind die "bezüglich Genauigkeit und Leichtgängigkeit an das Verteilerventil zu stellenden Anforderungen bei der Herstellung im Vergleich mit bekannten Verteilerventilen leicht zu erfüllen. Außerdem wird mit dem beschriebenen Regelverteiler ein bei jedem Betriebszustand hohes Druckgefälle am Sitz des Verteilerventils erreicht, das die Kraftstoffverteilung unabhängig von Druckänderungen in den vom Verteilerventil ausgehenden Kraftstoffleitungen nacht, die z»B. bei Schräglage des Motors oder beim Durchfahren von Kurven auftreten und sich z.B. bei einer Kraftstoff verteilung über konstante DÜsenquerschnitte dann umso störender aucwirken, je kleiner der Kraftstoffdurchsatz durch diese Drosselstellen ist.

Claims

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Professor Dr.-Ing. Kurt Löhner, Braunschweig Flotowstraße 8

Patentansprüche :

1, Vergaser einrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschi- % nen mit von den an einer verengten Stelle des in dem für alle Zylinder gemeinsamen venturidüsenartig ausgebildeten Teilstücks des Ansaugluftkanals jeweils herrschenden Unterdruck beeinflußter Kraftstoffeingabe in den angesaugten Luftstrom durch in die Ansaugleitungen vor den Zylindereinlässen eingebaute Einspritzdüsen, die mit dem Kraftstoffbehälter und der Kraftstoff-Förderpumpe über Leitungen verbunden sind, in denen Düsenöffnungen mit veränderlichem und festen Querschnitt hintereinander liegen und zwischen beiden Düsen ein einerseits durch eine \ Steuermerabran begrenzter Stauraum angeordnet ist, wobei

. zwischen dem Stauraum und den Einspritzdüsen ein Verteilerventil angeordnet ist, dessen Schließkörper mit der den Staurautn einerseits begrenzenöen Membran unmittelbar zusammenwirkt und die aus diesem Stauraum zu den Einspritzdüsen führenden Düsenbohrungen steuert, nach dem Hauptpatent .... (Patentanmeldung P H 26 152.0) d a d u r el: gekennzeichnet, daß der Kraftstoff der Kraftstoffkämmer (e) des Regelverteilers (Rv) unmittelbar

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Untefbgen (Art. Τ § 1 Abs. 2 Nr. 1 Safe 3 cte* XmtamipgM. v. 4.9^

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zugeführt wird, die die Kraftatoffawischenkamner (a) abschließende Membran (7) nit einer zweiten Membran (48) starr gekuppelt ist und eine davon dem Kraftstoffdruck als SchlieGdruck, die andere dem Unterdruck des Ansaugtrichters (Tr) als Eegeldruck ausgesetzt ist.

2. Vergasereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Kraft3toffzwischenkammer (a) durch die Membran (7) unmittelbar gegen die Kraftstoff kammer (e) und die Unterdruckkammer (b) durch die Membran (48) gegen die unter Atmosphärendruck stehende Kammer (f) abgeschlossen ist. ;

3. Vergasereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des aus der Kraftstoffkammer (a) abfließenden Kraftstoffs zur Entlastung der die Membranen der Druckkalteventile (Vd) belastenden Druckfedern (21) ausgenutzt wird, indem die die Federn (21) enthaltenden Kammern (54) dieser Ventile gemeinsam an die Rücklaufleitung (Ir) zwischen der diese Leitung

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der Zwischenkammer (e) verbindenden Drosselstelle (46) und einer zusätzlichen Drosselstelle (55) angeschlossen sind.

4· Vergasereinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen (Pg) zur Rücklauf leitung (Lr) an die Druekhalt event lie (Vd) über je eine Drosselstelle (57) angeschlossen sind. M

5· Vergasereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4f dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelstange (64) zwischen den Membranen (7 und 48) durch eine Öffnung in der die benachbarten Membrankainmern trennenden Gehäusezwischenwand geführt und an einer diese Öffnung dicht verschließenden Membran (66) befestigt ist.

6. Vergasereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5» dadurch gekennzeichnet , daß vor der Außenseite der Dichtungsmeribran (66) in der von der Kuppel- " stange (64) durchsetzten Gehäusewand ein an den Kraftstoffrücklauf (Lr) angeschlossener Hohlraum vorgesehen und die Kuppelstange (64) in der Gehäueewand mit einen Kraftstoff leckstrom zulassendem Spiel geführt ist.

7. Vergasereinrichtung ns.ch den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regel— unterdruck der engsten Stelle eines an sich bekannten, in den Lufttricliter (Tr) eingesetzten Venturirohrs (V) entnommen wird. Γ

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8. Vergasereinrichtmig nach den Ansprüchen 1 "bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß in die zum Regelverteiler (Rv) führende Kraftstoffleitung (Iv) ein Rückschlagventil (Vv) und in die Kraftstoffrückleitung vor dem Tank (T) ein in Ruhelage geschlossenes, durch aus der Förderleitung (Lv) der Pumpe (P) unmitterbar zugeführten Kraftstoff geöffnetes Ventil (Vr) eingeschaltet ist.

9. Vergasereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckleitung (Pr) mit einem Leerlauf-By-Paß und gegebenenfalls einem Übergangs-By-Paß über ein in Ruhelage geschlossenes Ventil (Bl) verbunden ist, das von der.Drosselklappe (39) in ihren Lagen zwischen Übergangsstellung und Schließstellung geöffnet wird.

10. Vergasereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9* d a durch gekennzeichnet, daß der Hauptkraftstoff düse (6) ein gleichfalls von der Drosselklappe (39) betätigtes Ventil (Ek) zugeordnet ist, das den Querschnitt der Hauptdüse (6) auf Leerlaufquerschnitt (76) verengt.

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