DE1576521A1

DE1576521A1 - Vergaser mit Verstellbarem oder festem Lufttrichter

Info

Publication number: DE1576521A1
Application number: DE19661576521
Authority: DE
Inventors: Werner Schmid
Original assignee: Deutsche Vergaser GmbH and Co KG
Current assignee: Deutsche Vergaser GmbH and Co KG
Priority date: 1966-09-23
Filing date: 1966-09-23
Publication date: 1970-02-12
Also published as: GB1175098A

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dn.-Ing. R. König Patentanwälte · 4000 Düsseldorf ■ Cecilienallee 7S · Telefon 43373a

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P 15 76 521.6-13 26. September 1969

Deutsche Vergaser Gesellschaft m.b.H. & Co. KG., 4040 Neuss a.Rh., Büdericher Straße 15

"Vergaser mit verstellbarem oder festem Lufttrichter"

Die Erfindung betrifft einen Vergaser mit verstellbarem oder festem Lufttrichter, der im wesentlichen aus einem Ansaugrohr, einer Drosselklappe, einer Kraftstoffdüse und einer Schwimmerkammer mit einem einen Außen- und einen Innenluftkanal öffnenden und verschließenden, doppelt wirkenden Plattenventil besteht.

Bei derartigen bekannten Vergasern (deutsche Patentschrift 1 041 297 und deutsche Auslegeschrift 1 086 943) schaltet ein doppelt wirkendes Plattenventil die Schwimmerkammer je nach Motorbelastung entweder auf Innenoder auf Außenbelüftung um. Der besondere Vorteil einer Innenbelüftung besteht darin, daß einmal die in die Schwimmerkammer eintretende Luft zunächst den Luftfilter passieren muß und zum anderen der Kraftstoffverbrauch vom Verschmutzungsgrad des Luftfilters unabhängig ist. Bei zunehmender Verschmutzung des· Luftfilters wirkt sich nämlich die dadurch bedingte Unterdruckerhöhung im Saugrohr im Gegensatz zur Schwimmerkammer-Außenbelüftung insofern nicht aus, als sowohl vor als auch hinter der Kraftstoffdüse, d.h. im Saugrohr und in der Schwimmerkammer der gleiche Unterdruck herrscht.

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Mit der Innenbelüftung ist jedoch der Nachteil verbunden, daß es bei den hohen Motortemperaturen im Leerlauf leicht zum Verdampfen der Kraftstoffbestandteile mit niedrigem Siedepunkt kommt und die entstehenden Dämpfe über das Belüftungsrohr in den Mischraum gelangen. Die durch den zusätzlichen Austritt von Kraftstoffdämpfen aus dem Belüftungsrohr verursachte Gemischverfettung kann so weit gehen, daß der Motor im Leerlauf stehen bleibt.

Dieser Nachteil wird zwar dadurch vermieden, daß die Schwimmerkammer neben "der Innenbelüftung auch mit einer Außenbelüftung ausgestattet ist, wobei zwischen dem Außenluft- und dem Innenluftkanal ein doppelt wirkendes Plattenventil angeordnet ist. Die die beiden Kanäle öffnenden bzw. verschließenden Ventilplatten sitzen bei den bekannten Konstruktionen jedoch starr auf dem Ventilschaft, so daß während des Umschaltens sowohl Innen- als auch Außenluft in die Schwimmerkammer eindringen kann, wodurch sich eine unerwünschte Beeinflussung der Kraftstoffzufuhr zu der Kraftstoffdüse ergibt. Bei einer Ausführungsform eines solchen Vergasers ist der Ventilschaft des Plattenventils durch einen Übertragungshebel mit der Drosselklappenwelle verbunden, während bei anderen Ausführungsformen die Umschaltung des Plattenventils in Abhängigkeit von dem im Lufttrichter oder im Ansaugkanal hinter der Drosselklappe bei wechselnden Betriebsbedingungen herrschenden Unterdruck erfolgt. Durch die Betätigung des Plattenventils in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung ist zwar gewährleistet, daß die Schwimmerkammer bei Normalbetrieb auf Innenbelüftung und bei Leerlauf auf Außenbelüftung geschal-

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tet ist, d.h. der Normalbetrieb unabhängig von der durch die Filterverschmutzung verursachten Unterdruckänderung erfolgt und im Leerlauf die entstehenden Kraftstoffdämpfe über den Außenluftkanal in die Atmosphäre abgeleitet werden. Die bekannten Vergaser besitzen jedoch den Nachteil, daß sich durch das Ansaugen des Kraftstoff-Luftgemisches während der einzelnen Saughübe bei völlig geöffneter Drosselklappe und großer Ventilüberschneidung ein ungleichmäßiger Strömungsverlauf im Vergaser ergibt, während bei Teillast, d.h. bei teilweise geschlossener Drosselklappe die Strömung im Vergaser im wesentlichen gleichförmig ist. Dieser Unterschied zwischen Voll- und Teillast führt zu entsprechend unterschiedlichen Kraftstoff-Luftgemischen, zu deren Beseitigung besondere Anreicherungssysteme erforderlich sind.

Derartige Anreicherungssysteme bestehen im wesentlichen aus pneumatisch oder mechanisch gesteuerten Zusatzkraftstoffdüsen, die in Abhängigkeit vom Saugrohrunterdruck bzw. von der Drosselklappenstellung Zusatzkraftstoff in die Mischkammer einleiten. So sind beispielsweise pneumatisch gesteuerte Anreicherungssysteme bekannt (US-Patentschriften 2 657 913 und 2 988 345), bei denen ein vom Saugrohrunterdruck betätigter Unterdruckkolben, sobald der Unterdruck unter einen bestimmten Wert abfällt, ein Anreicherungsventil öffnet, über das Zusatzkraftstoff hinter der Hauptdüse in den Ansaugkanal bzw. in die Mischkammer geleitet wird. Bei einem bekannten mechanischen Anreicherungssystem liegt ebenfalls ein Anreicherungsventil in der Schwimmerkammer, das bei Leerlauf und

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kleinen Teillasten geschlossen "bzw. offen ist, beim weiteren Öffnen der Drosselklappe jedoch über ein Hebelgestänge synchron geöffnet bzw. geschlossen wird. So sehr sich die vorerwähnten Anreicherungssysteme bei Vergasern mit festem Lufttrichter bewährt haben, sind sie bei Vergasern mit verstellbarem Lufttrichter und damit konstantem Unterdruck an der Kraftstoffdüse in Anbetracht des außerordentlich hohen konstruktiven Aufwandes nicht verwendbar.

Aus der britischen Patentschrift 382 856 ist es zwar weiterhin bekannt, über eine Änderung des Luftdrucks in der Schwimmerkammer, d.h. über eine an der Kraftstoff düse wirksame veränderliche Druckdifferenz, das Gemisch der jeweiligen Belastung anzupassen. Der Nachteil dieser bekannten Lösung liegt jedoch in deren außerordentlich großem konstruktivem Aufwand, der dazu geführt hat, daß dieser Vorschlag sich in der Praxis nicht bewährt hat.

Aus der US-Patentschrift 1 948 135 ist lediglich ein Vergaser mit ständig geöffneter Außenbelüftung der Schwimmerkammer und in Abhängigkeit von dem im Saugrohr herrschenden Unterdruck zuschaltbarer Innenbelüftung bekannt, während die US-Patentschrift 2 752 136 einen Vergaser mit Innen- und Außenbelüftung der Schwimmerkammer betrifft, bei dem die Innenbelüftung ständig geöffnet und nur die Außenbelüftung in Abhängigkeit vom Saugrohrunterdruck zu- und abschal tbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anreicherungssystem für Vergaser mit verstellbarem Lufttrichter zu schaffen, das bei geringem konstruktivem

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Aufwand eine optimale Geraischeinstellung erlaubt.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe basiert auf dem Grundgedanken, über eine Änderung des Luftdrucks in der Schwimmerkammer, d.h. über eine an der Kraftstoffdüse wirksame Druckdifferenz das Gemisch der jeweiligen Belastung anzupassen. Im einzelnen ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine zwischen der Eintrittsöffnung des Innenluftkanals und der Kraftstoffdüse liegende und die Mischkammer mit dem Ansaugrohr verbindende Belüftungsbohrung mit im Vergleich zum Querschnitt des Innen- und des Außenluftkanals kleinem Öffnungsquerschnitt sowie durch zwei von einer Druckfeder im Abstand voneinander gehaltene, auf dem Ventilschaft axial verschiebbare Ventilplatten und durch eine auf dem Ventilschaft zwischen Vergasergehäuse und einem Federteller sitzende Druckfeder.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß die aus der Kraftstoffdüse ausströmende Kraftstoffmenge von der sich aus dem Saugrohr- und dem Schwimmerkammerinnendruck ergebenden Druckdifferenz bestimmt wird. Austrittsseitig ist der Druck an der Kraftstoffdüse durch den Steuerkolben bestimmt, während der Innendruck der Schwimmerkammer erfindungsgemäß je nach der Belastung geändert wird. Die erfindungsgemäße Druckänderung in der Schwimmerkammer ergibt sich daraus, daß der Kraftstoffspiegel in der Schwimmerkammer einerseits bei geöffnetem Innenluftkanal dem Unterdruck auf der Lufteinströmseite des Saugrohres ausgesetzt ist, während er andererseits bei geschlossenem Innenluftkanal dem Einfluß des Unterdrucks an der Mündung der Belüftungsbohrung unterliegt. Da der Unterdruck jedoch, aus—

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gehend von der Eintrittsöffnung des Innenluftkanals in Richtung auf die Kraftstoffdüse abfällt, ist die Druckdifferenz an der Kraftstoffdüse bei geöffnetem Innenluftkanal sehr groß, so daß sich ein sehr reiches Gemisch ergibt, während die Druckdifferenz bei geschlossenem Innenluftkanal geringer ist, da die Eintrittsöffnung der Belüftungsbohrung näher an der Kraftstoffdüse liegt. Die Druckdifferenz richtet sich im einzelnen nach dem jeweiligen Abstand zwischen der Eintrittsöffnung des Innenluftkanals und der Kraftstoffdüse einerseits sowie zwischen der Eintrittsöffnung der Belüftungsbohrung und der Kraftstoff düse andererseits.

Die Erfindung beruht im übrigen auf der Erkenntnis, daß es im Hinblick auf die an der Kraftstoffdüse gewünschte Druckdifferenz nicht erforderlich ist, die Verbindung zwischen Mischkammer und Schwimmerkammer wie das bei dem Vergaser nach der britischen Patentschrift 382 856 der Fall ist - während der Öffnungsbewegung der Drosselklappe bzw. bei geöffneter Drosselklappe zu schließen. Diese Erkenntnis hat zu dem außerordentlich einfachen Lösungsvorschlag geführt, den aufwendigen Mechanismus nach der britischen Patentschrift durch eine einfache Belüftungsbohrung zwischen Mischkammer und Schwimmerkammerfzu ersetzen. Die erfindungsgemäße Belüftungsbohrung kommt jedoch nur dann zur Wirkung, wenn beim Übergang sowohl die Innenais auch die Außenbelüftung völlig unterbrochen sind, was durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Plattenventils mit auf dem Ventilschaft gegen Federdruck verschiebbaren Ventilplatten erreicht wird.

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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Ventilschaft des Plattenventils an einer mit der Drosselklappe starr verbundenen Kurvenscheibe an. Der Ventilschaft kann jedoch auch durch einen Übertragungshebel mit der Drosselklappenwelle verbunden sein. In jedem Falle ist gewährleistet, daß der Innenluftkanal bei Vollast mehr oder weniger geöffnet und bei Teillast völlig geschlossen ist, während der Außenluftkanal nur bei Leerlauf geöffnet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen

_1_ einen erfindungsgemäßen Vergaser bei Vollast, d.h. bei völlig geöffneter Drosselklappe,

_2 den in Fig. 1 dargestellten Vergaser bei Teillast und

Fig. 3 den Vergaser nach Fig. 1 in Leerlaufstellung.

Der Vergaser besteht im wesentlichen aus einem Saugrohr 4, einer Drosselklappe 5, einer von einem Steuerkolben 6 betätigten und in der Kraftstoffdüse 7 liegenden Dosiernadel 8 und der Schwimmerkammer 9. Die Schwimmerkammer 9 besitzt einen Luftkanal 11, in den sowohl der Innenluftkanal 12 als auch der Außenluftkanal 13 einmünden. Innenluftkanal 12 und Außenluftkanal 13 sind durch ein doppelt wirkendes Plattenventil verschließbar, das aus einem Ventilschaft 14 und zwei auf diesem gegen den Druck einer Feder 15 verschiebbaren Ventilplatten 16, 17 besteht. Auf dem Ventilschaf τ 14 sitzt des weiteren eine Druckfeder 18, die sich einerseits am Vergasergehäuse und andererseits

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an einem Federteller 19 abstützt. Mit seinem freien Ende liegt der Ventilschaft 14 an einer auf der Drosselklappenwelle 21 befestigten Kurvenscheibe 22 an, deren Lauffläche so profiliert ist, daß bei völlig geöffneter Drosselklappe 5 auch der Innenluftkanal 12 völlig geöffnet ist (Fig. 1), während bei nur teilweise geöffneter Drosselklappe 5 sowohl der Innenluftkanal 12 als auch der Außenluftkanal 13 geschlossen sind (Fig. 2) und im Leerlauf bei geschlossenem Innenluftkanal 12 nur der Außenluftkanal 13 geöffnet ist (Fig. 3).

Die erfindungsgemäße Teillaststeuerung wird nun dadurch erreicht, daß zwischen der Eintrittsöffnung (nicht dargestellt) des Innenluftkanals 12 und der Hauptkraftstoff düse 7 eine die Schwimmerkammer 9 mit dem Saugrohr 4 verbindende Belüftungsbohrung 23 angeordnet ist, deren Offnungsquerschnitt wesentlich geringer ist, als der Offnungsquerschnitt des Innenluftkanals 12. Aus dem verhältnismäßig großen Abstand zwischen Kraftstoffdüse 7 und Eintrittsöffnung des Innenluftkanals 12 resultiert bei geöffnetem Innenluftkanal (Fig. 1) eine große Druckdifferenz an der Kraftstoffdüse 7, so daß in der Mischkammer ein reiches Gemisch erzeugt wird. Gegenüber dem großen Offnungsquerschnitt des Innenluftkanals 12 und der großen Druckdifferenz bei dieser Drosselklappenstellung kann der von der Belüftungsbohrung 23 ausgehende minimale Einfluß vernachlässigt werden.

Bei nur teilweise geöffneter Drosselklappe 5 (Fig. 2) ergibt sich die erforderliche Gemischabmagerung dadurch, daß durch die Kurvenscheibe 22 das Plattenventil betätigt und die Ventilplatte 16 auf ihren Sitz

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gebracht bzw. der Innenluftkanal 12 gegen die Schwimmerkammer 9 völlig abgesperrt wird. Das Schließen des Innenluftkanals 12 führt zu einem Abbau der Druckdifferenz an der Kraftstoffdüse 7, da der Innendruck der Schwimmerkammer nunmehr durch den Öffnungsquerschnitt bzw. die Lage der Belüftungsbohrung 23 in bezug auf die Kraftstoffdüse bestimmt wird. Da die Belüftungsbohrung 23 verhältnismäßig nahe an der Kraftstoffdüse 7 liegt, ist auch die Druckdifferenz entsprechend niedrig, so daß der Mischkammer auch nur entsprechend wenig Kraftstoff zugeführt wird.

Wird die Drosselklappe 5 weiter in Richtung auf die Leerlaufstellung verstellt, so wird das Plattenventil erneut betätigt und hebt die Ventilplatte 17 von ihrem Sitz ab, so daß der Außenluftkanal 13 bei Leerlauf schließlich völlig geöffnet ist. Über den Außenluftkanal 13 können somit die bei den hohen Temperaturen des Leerlaufs entstehenden Dämpfe aus der Schwimmerkammer 9 abziehen, wobei die Belüftungsbohrung 23 wegen ihres geringen Öffnungsquerschnitts wiederum vernachlässigt werden kann (Fig. 3).

Durch entsprechende Konturierung der Kurvenscheibe 22 kann die Belüftung der Schwimmerkammer bzw. die Druckdifferenz an der Kraftstoffdüse in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung jeweils individuell angepaßt werden. So kann beispielsweise auch die Ventilstellung der Fig. 1, falls das Motorverhalten das erfordert, der Drosselklappenstellung nach Fig. 2 zugeordnet werden und umgekehrt, so daß sich bei Vollast eine Gemischabmagerung ergibt. Weitere Möglichkeiten zur Änderung der Druckdifferenz ergeben sich aus der Wahl des Querschnitts der Belüftungsbohrung

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und des Abstands zwischen dieser und der Kraftstoffdüse 7 sowie aus dem Öffnungsquerschnitt des Innenluftkanals 12. Außerdem kann das Plattenventil auch indirekt über ein mit der Drosselklappe verbundenes Hebelgestänge oder durch den Saugrohrunterdruck betätigt werden.

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Claims

Deutsche Vergaser Gesellschaft m.b.H. & Co. KG., 4040 Neuss a.Rh., Büdericher Straße 15 Patentansprüche

1. Vergaser mit verstellbarem oder festem Lufttrichter, im wesentlichen bestehend aus einem Ansaugrohr, einer Drosselklappe, einer Kraftstoffdüse und einer Schwimmerkammer mit einem einen Außen- und einen Innenluftkanai öffnenden und verschließenden, doppelt wirkenden Plattenventil, gekennzeichnet durch eine zwischen der Eintrittsöffnung des Innenluftkanals (12) und der Kraftstoffdüse (7) liegende und die Mischkammer (9) mit dem Ansaugrohr (4) verbindende Be^üftungsbohrung (23) mit im Vergleich zum Querschnitt des Innen- und des Außenluftkanals (12, 13) kleinem Öffnungsquefschnitt sowie durch zwei von einer Druckfeder (15) im Abstand voneinander gehaltene, auf dem Ventilschaft (14) axial verschiebbare Ventilplatten (16, 17) und durch eine auf dem Ventilschaft (14) zwischen Vergasergehäuse und einem Federteller (19) sitzende Druckfeder (18).

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilschaft (14) des Plattenventils an einer mit der Drosselklappe (5) starr verbundenen Kurvenscheibe (22) anliegt.

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilschaft (14) durch einen Übertragungshebel mit der Drosselklappenwelle (21) verbunden ist.

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