DE1576440C - Einrichtung zum weiteren Aufbereiten von Brennstoff-Luftgemisch - Google Patents

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Einrichtung zum weiteren Aufbereiten von bei unterschiedlichen Betriebszuständen von einem Vergaser für Brennkraftmaschinen geliefertem Brennstoff-Luft-Gemisch, gebildet aus einer bei Schiebebetrieb die Leerlaufbrennstoffzufuhr unterbrechender und gleichzeitig eine Zusatzluftzufuhr, deren Austritt in den Ansaugkanal in einem Wandungsbereich liegt,' auf den der stromab gerichtete Abschnitt der willkürlich betätigbaren Drosselklappe des Vergasers hinweist, öffnender Steuereinrichtung.

Diese Einrichtung dient zur Aufbereitung des Kraftstoffkondensats, hauptsächlich im Leerlauf, im unteren Drehzahl- und Lastbereich, sowie bei der , Beschleunigung. Außerdem wird im Schiebebetrieb die Kraftstoffzufuhr der Leerlaufdüse gesperrt und eine weitere Maßnahme getroffen zur Herabsetzung . der Giftgasbildung im Schiebebetrieb bei Ottomotoren.

Es ist schon vielfach versucht worden, durch Zufuhr von Zusatzluft, durch Vorheizen der Zusatzluft, durch Zurückführen eines Teiles des Auspuffgases in den Ansaugkanal des Motors oder durch dauerndes Absaugen des Kraftstoff-Gemisches aus der ölwanne einen besseren Wirkungsgrad zu erreichen. Im Schubbereich und im Leerlauf bereich spielt jedoch der Wirkungsgrad der Maschine überhaupt keine Rolle. Gerade in diesem Bereich aber treten bei den herkömmlichen Vergasermotoren die größten Giftgasanteile im Auspuffgas auf, die es zu vermeiden gilt.

So ist ein Vergaser für Brennkraftmaschinen bekannt, der mit einer Steuereinrichtung ausgerüstet ist, die dem Zwecke dient,, während des Schubbetriebes einer Brennkraftmaschine stromab einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe Zusatzluft zuzuführen und gleichzeitig das Brennstoffsystem abzustellen. Dieses System dient jedoch nur der Brennstoffabstellung und der Zusatzluftzuführung im Betriebszustand des Schubbetriebes. Es ist nicht geeignet, weitere Lastbereiche der Brennkraftmaschine derart zu erfassen, daß dadurch eine einwandfreie Verbrennung von zugeführtem Brennstoff in der Brennkraftmaschine gewährleistet ist. Geltende gesetzliche Bestimmungen verlangen aber auch in anderen Lastbereichen eine weitgehend vollkommene Verbrennung von einer Brennkraftmaschine zugeführtem Brennstoff, so daß die von der Brennkraftmaschine aüsgestoßenen Abgase weitgehend frei von giftigen Bestandteilen sind.

Zur Erfassung der übrigen Lastzustände der Brennkraftmaschine wird daher gemäß der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß gleichzeitig eine weitere, ständig offene Zusatzluft-Austrittsöffnung in dem .Wandbereich des Ansaugkanals vorgesehen ist, der von dem durch das austretende Leerlaufgemisch bewirkten Strömungsschatten überdeckt ist. Die Anordnung, im Strömungsschatten des in den Ansaugkanal austretenden Leerlaufsystems Zusatzluft zuzuführen, ist bereits vorgeschlagen worden. Dieser ältere Vor-' schlag erfaßt insbesondere die Lastzustände des Leerlaufes und Teillastbetriebes. Mit der Einrichtung nach der Erfindung wird auch für den Schiebebetrieb Zusatzluft zusätzlich zur Absperrung der Leerlaufdüse zugeführt. Dies ist notwendig, da hierbei über das Hauptdüsensystem meist Brennstoff austritt und über die schräg nach unten geneigte willkürlich betätigbare Drosselklappe in den Ansaugkanal stromab dieser Drosselklappe fließt. Würde keine Zusatzluft zugeführt, so würde dieser Brennstoff unaufbereitet in die Brennkraftmaschine eintreten und zu einem Ausstoß an Auspuffgasen führen, die erhöhten Gehalt an giftigen Bestandteilen aufweisen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs C-D in Fig. 1.

Die hauptsächliche Kondensatbildung entsteht im unteren Drehzahl- und Lastbereich, und zwar in Verbindung mit dem aus dem Leerlaufsystem kommenden sehr fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch läuft als flüssiges Kondensat an der Vergaserwand herunter und tritt normalerweise sehr wenig mit Luft gemischt in den Motor. Zur Aufhebung dieses Kondensats ist auf der rechten Seite der Einrichtung eine Nase mit Abreißkante 1 vorgesehen. Über den Eingangskanal 3 des Geräts und den Kanal 2 wird Verbrennungsluft zugeführt, welche durch den Spalt 4 unterhalb der Nase 1 austritt. Mittels der Regulierschraube 5 ist eine Mengenregulierung der Verbrennungsluft möglich, welche zum Spalt 4 gelangt.

Bei der Drosselklappenstellung des Vergasers im Leerlauf ist auf der Seite, auf welcher die Bohrungen zum Leerlaufsystem des Vergasers sich befinden, ein sehr fettes Gemisch, während auf der gegenüberliegenden Seite durch den Spalt der Drosselklappe reine Luft hindurchtritt. Zum Ausgleich der ungleichmäßigen Gemischbildung werden die sich in der Kurbelwanne bildenden Brennstoffdämpfe über den Eingangskanal 6 und den Kanal 7 sowie den Spalt 8 auf der gegenüberliegenden Seite des Spaltes 4 dem Gemischstrom zugeführt. Dadurch erhält die sonst reine Luft auf dieser Seite einen Zusatz von Brennstoffdämpfen, und die Gemischbildung wird gleichmäßiger, als es ohne diese Maßnahme der Fall ist.

Ein Schieber 9 mit Feder 10 unterbricht den Eingangskanal 6 und schließt diesen beim normalen Unterdruck ab. Wird beim Beschleunigen der Unterdruck sehr gering oder ist er. gar nicht mehr vorhanden, so läßt die Saugwirkung über den Kanal 11 auf den Schieber 9 nach, und die Feder 10 drückt den Schieber 9 nach links, so daß der Durchgang von Kanal 3 zu Kanal 7 freigegeben wird. In diesem Falle strömt während der Beschleunigung zusätzlich zum Spalt 8 Brennluft. Während' der Beschleunigung spritzt die Be§chleunigerpumpe einen starken Kraftstoffstrahl auf die Seite des Vergasers, auf welcher sich darunter der Spalt 8 befindet. Auch hier entsteht an der Vergaserwand Kraftstoffkondensat, welches am unteren Ende der Abreißkante 12 abreißt und dahinter mit der über den Kanal 3 und 7 zuströmenden Brennluft versehen wird. Hört der Beschleunigungszustand auf, so wird der Unterdruck wieder stärker, und der Schieber 9 schließt den Durchgang von Kanal 3 zu Kanal 7. Dies bedeutet, daß die Zuführung von Brennluft zum Spalt 8 nur so lange stattfindet, wie die Beschleunigerpumpe einen Kraftstoffstrahl auf die Seite des Vergasers einspritzt und auch die Vergaserwandseite mit Kondensat versieht, auf welcher sich darunter der Spalt 8 befindet.

Im Schiebebetrieb entsteht ein sehr starker Sog auf . das Leerlauf-Gemischsystem des Vergasers, und es

strömt in starkem Maße aus dem Leerlaufsystem ein sehr fettes Gemisch zum Motor, welches nur in ganz geringem Maße mit Brennluft versehen ist. Während dieses Schiebebetriebes tritt bei . herkömmlichen Systemen in den ersten Sekunden reiner Kraftstoffdampf (CH) aus dem Auspuff, da mangels Luft überhaupt keine Verbrennung stattfindet. Später kommt noch CO hinzu, da eine teilweise Verbrennung stattfindet. Bei dieser Erfindung ist ein Kolbenschieber 13 in einem Zylinder 14 vorgesehen, welcher mittels einer Feder 15 und einer Einstellmutter 16 in seiner oberen Lage gehalten wird. Unterhalb des Kolbens" befindet sich eine etwas weichere Dichtung 17 und ein Durchgang 18, welcher mit dem Unterdruckkanal 19 verbunden ist. Die Federspannung wird so mittels der Einstellmutter 16 gehalten, daß im Leerlauf und normalen Betrieb der Kolben in seiner oberen Stellung bleibt. Feim Schiebebetrieb erhöht sich der Unterdruck sehr stark und zieht den Kolben 13 auf die untere Dichtung 17. Da in diesem Moment die Falschluft, welche zwischen Kolben und Zylinder sonst durchströmen kann, durch das Aufsitzen auf die Dichtung entfällt, erhöht sich der von dem Kolbenboden wirkende Unterdruck, und der Kolben wird fest auf der Dichtung 17 gehalten. Im Zylinder ist eine Buchse 35 mit zwei gegenüberliegenden Schlitzen 20 eingezogen. Auf der Höhe dieser Schlitze ist auf der einen Seite eine Eingangsbohrung 21 und auf der anderen Seite eine Bohrung 22. Der Kolben hat eine Ringnut 23, welche in der unteren Stellung auf der gleichen Höhe steht wie die Schlitze 20 der Buchse 35. Mittels der Bohrung 24 ist die Bohrung 22 mit dem Kanal 7 verbunden. Der Kolben betätigt mit seiner Kolbenstange 25 einen Elektroschalter 26, 27, und zwar derart, daß in der oberen Stellung des Kolbens der Stromdurchgang freigegeben ist und in der unteren Stellung des Kolbens der Stromdurchgang unterbrochen wird. Dieser Strom betätigt eine elektromagnetische Sperre der elektromagnetischen Leerlaufdüse 28, und zwar derart, daß bei abgeschaltetem Strom der Brennstoffdurchfluß der Düse gesperrt ist.

Wird nun im Schiebebetrieb der Kolben 13 nach unten gezogen, so unterbricht er nicht nur den Brennstoffdurchfluß im Leerlaufsystem des Vergasers, sondern läßtauch zusätzlich Brennluft über Bohrung 21, Schlitze 20, Bohrung 22 und 24 in den Kanal 7, von wo diese Brennluft über den Spalt 8 in das An-

saugsystem des Motors kommt. Beim plötzlichen Schließen der Drosselklappe und damit Beginn des Schiebebetriebs läuft an der schrägen Drosselklappe, hauptsächlich nach der Seite des Kanals, auf welcher sich der Spalt 8 befindet, noch etwas Brennstoff aus dem Hauptdüsensystem nach, und es ist wichtig, daß dieser Brennstoff an der Kante 12 abreißt und zusätzlich mit Brennluft versehen wird. Durch diese Maßnahme und durch die Sperre der Leerluftdüse wird die Bildung von giftigen unverbrannten oder nur teilverbrannten Kohlenwasserstoffen um einige Sekunden schneller abgestoppt, als es mit der Sperre der Leerlaufdüse allein der Fall ist. . .

Sinnvoll ist es, die Brennluft, insbesondere für die Leerlaufseite, aufzuheizen. Es ist deshalb vorgesehen, vor dem Einlaßkanal 3 einen Luftfilter 29 mit einer elektrischen Heizspirale 30 anzubringen oder diesen Luftfilter durch den Einlaß 31 mittels Auspuffgasen aufzuheizen. Die elektrische Aufheizung ist jedoch

ao richtiger, da insbesondere bei kaltem Motor die Kondensataufbereitung intensiver sein muß als bei warmem Motor. Die Vorheizung kann über einen hand- oder thermostatisch betätigten Schalter 32 eingeschaltet werden. Wartet man danach mit dem Starten des Motors einige Sekunden, so kann man die übliche Gemischanreicherung beim Kaltstart stark reduzieren, was zu geringerem Kraftstoffverbrauch führt und vor allen Dingen zur Erhöhung der Lebensdauer des Motors dient.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum weiteren Aufbereiten von bei unterschiedlichen Betriebszuständen von einem . Vergaser für Brennkraftmaschinen geliefertem Brennstoff-Luft-Gemisch, gebildet aus einer bei Schiebebetrieb die Leerlaufbrennstoffzufuhr unterbrechender und gleichzeitig eine Zusatzluftzufuhr, deren Austritt in den Ansaugkanal in einem Wandungsbereich liegt, auf den der stromab gerichtete Abschnitt der willkürlich betätigbaren Drosselklappe des Vergasers hinweist, öffnender Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig eine weitere, ständig offene Zusatzluft-Austrittsöffnung in dem Wandbereich des Ansaugkanals vorgesehen ist, der von dem durch das austretende Leerlaufgemisch bewirkten Strömungsschatten überdeckt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen