DE1576646B

DE1576646B - Device for air valve carburetors for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1576646B
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Lloyd Stanmore Middlesex Lawrence (Grossbritannien)
Original assignee: Zenith Carburetter Co Ltd
Current assignee: Zenith Carburetter Co Ltd

Description

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Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brenn- in seiner Zusammensetzung in engen Grenzen regu-The invention relates to a gasifier for combustion in its composition within narrow limits regu-

kraftmaschinen mit einem stromauf einer willkürlich liert wird. Dabei ist eine solche Regulierung für denengines with an upstream of an arbitrarily liert. Such regulation is for the

betätigbaren Drosselklappe, den Ansaugkanal etwa Leerlauf besonders wichtig.actuatable throttle valve, the intake duct idling is particularly important.

senkrecht durchsetzenden Kolbenschieber als Vor- Für Vergaser mit einem vom Luftdurchsatz abdrosselorgan, der in Abhängigkeit des Luftdurch- 5 hängig gesteuerten Vordrosselorgan in Gestalt eines satzes von einem einen Raum in zwei Kammern mit einer Brennstoffdosiereinrichtung zusammenwirunterteilenden pneumatischen Stellglied betätigt ist, kenden Kolbenschiebers sind den Kolbenschieber wobei die dem Ansaugkanal näher liegende Kammer umgehende Bypaßkanäle zur regulierbaren Einstelmit der Atmosphäre und die andere Kammer von lung der Gemischzusammensetzung bekannt (vgl. einer auf den Kolbenschieber wirkenden, diesen in io französische Patentschrift 1 015 953 und britische eine den Ansaugkanal einengende Stellung bewegen- Patentschrift 424 288). Die Einstellung der Gemischden Feder durchsetzte Kammer über Kanäle mit dem zusammensetzung wird in beiden Fällen dadurch erzwischen der Drosselklappe und dem Steuerquer- reicht, daß die dem Vergaser zugeführte Brennstoffschnitt des Kolbenschiebers liegenden Abschnitt der menge veränderlich einstellbar ist, sei es über eine Ansaugleitung verbunden ist und mit einer mit dem 15 Verstellung der wirksamen Durchtrittsfläche der Kolbenschieber zusammenwirkenden, den Austritts- Brennstoffdüse wie bei der französischen Patentquerschnitt aus einer Brennstoffhauptdüse steuernden schrift, sei es über eine zusätzliche Leerlaufdüse wie profilierten Düsennadel und mit einer Einrichtung bei der britischen Patentschrift. Dabei wird die zur willkürlichen Beeinflussung bzw. Änderung der Brennstoffzufuhr über den Haupt- und den Nebenrelativen größenmäßigen Zuordnung zwischen dem 20 weg aufeinander abgestimmt, wodurch auch die Einvom Kolbenschieber frei gesteuerten Durchfiußquer- stellung des Kolbenschiebers und der Düsennadel schnitt im Ansaugkanal und dem freien Austritts- festgelegt wird. Diese Einstellung bleibt über den gequerschnitt aus der Brennstoffhauptdüse. samten Betriebsbereich des Vergasers erhalten; sie ist ;vertically penetrating piston valve as a pre-For carburettor with an air flow throttling device, the depending on the air flow 5 controlled pre-throttle organ in the form of a set of one that divides a space into two chambers with a fuel metering device pneumatic actuator is operated, the piston valve are the piston valve the chamber closer to the intake channel bypassing the bypass channels for adjustable adjustment the atmosphere and the other chamber of the mixture composition is known (cf. one acting on the piston valve, this in io French patent specification 1 015 953 and British move a position constricting the intake duct (patent specification 424 288). The setting of the mixture Spring penetrated chamber via channels with the composition is thereby interposed in both cases the throttle valve and the control cross-reaches that the fuel cut fed to the carburetor of the piston valve lying section of the amount is variably adjustable, be it via a Suction line is connected and with a 15 adjustment of the effective passage area of the Piston valve interacting with the outlet fuel nozzle as in the French patent cross-section from a main fuel nozzle controlling font, be it via an additional idle nozzle such as profiled nozzle needle and with a device in the British patent specification. The for arbitrarily influencing or changing the fuel supply via the main and secondary relatives size allocation between the 20 way matched, whereby the Einvom Piston slide freely controlled cross-flow position of the piston slide and the nozzle needle cut in the intake duct and the free outlet. This setting remains over the cross-section from the main fuel nozzle. preserve the entire operating range of the carburetor; she is ;

Bei einer solchen Anordnung wird der Kolben- mit einer Änderung der geometrischen Anordnung der schieber unter der Wirkung des Unterdrucks, der in 25 Brennstoffdüse und der ihr zugeordneten Kolbendem zwischen der Drosselklappe und dem Steuer- sc'hieberflädhe und damit auch mit einer Änderung querschnitt des Kolbenschiebers liegenden Abschnitt der Strömungsverhältnisse im Vergaser verbunden, der Ansaugleitung herrscht, gegen die Wirkung der die zu einem beträchtlichen Anteil nicht reproduzier-Feder unter Vergrößerung des Drosselspaltes ange- bar sind und die Funktion des Vergasers über seinen hoben, wobei dieser Hub in dem Maße wächst, in 30 ganzen Betriebsbereich nachteilig beeinflussen.
dem von der Brennkraftmaschine Luft in die Misch- Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorkammer eingesaugt wird. liegenden Erfindung darin, bei einem Vergaser derWith such an arrangement, the piston cross-section with a change in the geometric arrangement of the slide under the effect of the negative pressure in the fuel nozzle and the piston end assigned to it between the throttle valve and the control slide valve and thus also with a change in cross-section of the piston slide lying section of the flow conditions in the carburetor connected, the suction line prevails, against the effect of which the to a considerable extent not reproducible spring can be indicated by enlarging the throttle gap and the function of the carburetor is raised above its, whereby this stroke increases to the extent that adversely affect the entire operating range.
where air from the internal combustion engine is sucked into the mixing chamber. lying invention in a carburetor of the

Während der Durchfluß des Luftstromes zur vorgenannten Art eine Einrichtung zu schaffen, die Mischkammer vorwiegend durch den Drosselspalt eine Einstellung der Gemischzusammensetzung im des Kolbenschiebers erfolgt, findet jedoch außerdem 35 Leerlauf ohne direkten Eingriff in die Brennstoffeine Leckströmung um die Seiten des Kolbenschie- zufuhr und unter Erhaltung der Kolbenschiebereinbers herum und durch einen Spalt zwischen dem stellung ermöglicht.To create a device during the flow of the air stream to the aforementioned type, the Mixing chamber mainly through the throttle gap an adjustment of the mixture composition in the of the piston valve takes place, but also finds 35 idle without direct intervention in the fuel line Leakage flow around the sides of the piston slide feed and preserving the piston slide insert around and through a gap between the position.

Kolbenschieber und der Öffnung in der Wandung Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gedes Gemischkanals statt. Diese Leckströmung ist löst, daß diese Einrichtung von mindestens einem durch Fertigungstoleranzen verursacht und daher un- 40 mit der Atmosphäre verbundenen, in den Abschnitt vermeidbar; sie ist bei jedem Vergaserexemplar des zwischen Drosselklappe und Kolbenschieber der Angleichen Typs unterschiedlich. saugleitung einmündenden Kanal gebildet ist, derPiston valve and the opening in the wall. According to the invention, this object is achieved Mixture channel instead. This leakage flow is triggers that this device of at least one caused by manufacturing tolerances and therefore unrelated to the atmosphere, in the section avoidable; it is the alignment between the throttle valve and the piston valve in every carburetor example Type different. suction line opening channel is formed, the

Theoretisch sollte die Leerlaufeinstellung der mindestens eine einstellbare Drosseleinrichtung aufDrosselklappe mehrerer gleichartiger Vergaser in der weist. < < Weise möglich sein, daß beim Durchfluß eines glei- 45 Zweckmäßigerweise ist bei. der Einrichtung nach chen Luftgewichtes durch die einzelnen Vergaser- der Erfindung die einstellbare Drosseleinrichtung von exemplare bei allen auch die gleichen Strömungsver- einem Nadelventil gebildet, dessen Ventilnadel in hältnisse im Drosselspalt vorhanden sind. In der eine von außen in das Vergasergehäuse eingebrachte Praxis stellt sich jedoch infolge der unterschiedlichen Gewindebohrung eingesetzt ist.
Leckströmung der Kolbenschieber in eine Lage ein, 50 Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichdie bei den einzelnen Vergaserexemplaren etwas nungen näher erläutert,
unterschiedlich ist. Das hat zur Folge, daß die an den F i g. 1 zeigt den Vergaser im Längsschnitt;
Luftstrom abgegebene Brennstoffmenge, die von der Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Ebene2-2 der tatsächlichen Lage des Kolbenschiebers abhängig ist, F i g. 1.Theoretically, the idle setting of the at least one adjustable throttle device should be on the throttle valve of several similar carburettors in the. <<Way be possible that, during passage of a same 45 is expediently at. the device according to the air weight through the individual carburetors of the invention, the adjustable throttle device of examples in all also the same flow control formed a needle valve, the valve needle in proportions in the throttle gap. In a practice brought into the carburetor housing from the outside, however, it is due to the different threaded bore used.
Leakage flow of the piston valve in a position, 50 In the following the invention is explained in more detail with reference to the drawings in the individual carburetor specimens,
is different. This has the consequence that the at the F i g. 1 shows the carburetor in longitudinal section;
Amount of fuel delivered by air flow, which of FIG. 2 is a section along the plane 2-2 of the actual position of the piston valve is dependent, FIG. 1.

und damit auch das Leerlaufgemisch bei den einzel- 55 Fig. 1 zeigt einen Luftventilvergaser üblicher nen Vergaserexemplaren unterschiedlich ist. Mit die- Bauart, bei dem ein Ansaugkanal 11 im Vergaserser Stellung des Kolbenschiebers ändert sich aber in körper 10 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselentsprechendem Maße auch die Stellung der Ventil- klappe 21 und einem den Ansaugkanal senkrecht nadel in der Brennstoffdüse, so daß bei unterschied- durchsetzenden Kolbenschieber 12 versehen ist. Der licher Einstellung des Kolbenschiebers nicht nur 60 Raum, in dem der Kolbenschieber 12 beweglich ist, unterschiedliche Luftmengen, sondern auch unter- wird durch eine flexible Ringmembran 24, die innen schiedliche Brennstoffmengen durch den Vergaser am Kolbenschieber und außen am Vergaserkörper gefördert werden. befestigt ist, in zwei Kammern 25 und 26 unterteilt.and thus also the idle mixture in the individual 55 Fig. 1 shows an air valve carburetor more common different carburetor copies. With the design, in which an intake duct 11 in the carburetor However, the position of the piston valve changes in body 10 with a corresponding throttle that can be actuated at will Also measure the position of the valve flap 21 and the intake duct vertically needle in the fuel nozzle, so that piston valve 12 is provided with different penetrating pistons. the licher setting of the piston valve not only 60 space in which the piston valve 12 is movable, different amounts of air, but also under- is by a flexible annular membrane 24, which inside Different amounts of fuel through the carburetor on the piston valve and outside on the carburetor body be promoted. is attached, divided into two chambers 25 and 26.

Um giftige Bestandteile wie Kohlenmonoxid und Die dem Ansaugkanal näher liegende Kammer 26 ist unverbrannte Kohlenwasserstoffe aus den Abgasen 65 durch eine Öffnung 28 mit der Atmosphäre verbunder Brennkraftmaschine auszuschließen oder ihren den, während die andere Kammer 25 über eine Anteil auf ein Minimum herabzusetzen, ist es wichtig, Öffnung 27 im Kolbenschieber 12 mit dem zwischen daß das den Maschinenzylindern zugeführte Gemisch dem Kolbenschieber und der Drosselklappe befind-Around toxic components such as carbon monoxide and the chamber 26, which is closer to the intake duct unburned hydrocarbons from the exhaust gases 65 through an opening 28 connected to the atmosphere Exclude internal combustion engine or theirs, while the other chamber 25 has a Reduce proportion to a minimum, it is important to open 27 in the piston valve 12 with the between that the mixture supplied to the machine cylinders is in the piston valve and the throttle valve.

lichen Abschnitt 22 des Ansaugkanals verbunden ist. Der Kolbenschieber 12 wird unter der Einwirkung der Feder 29 in Richtung auf die mit ihm zusammenwirkende Steuerfläche 15 gedrückt. An der der Steuerfläche 15 gegenüberliegenden Stirnfläche 14 des KoI-benschiebers 12 ist die profilierte Düsennadel 35 angeordnet, die in einer Brennstoffdüse 34 beweglich ist.Union section 22 of the intake duct is connected. The piston valve 12 is under the action the spring 29 is pressed in the direction of the control surface 15 cooperating with it. At the control surface 15 opposite end face 14 of piston valve 12, the profiled nozzle needle 35 is arranged, which is movable in a fuel nozzle 34.

Bei einem Vergaser dieser Art wird die Stellung des Kolbenschiebers 12 im Ansaugkanal 11 .durch den stromab vom Kolbenschieber herrschenden Unterdruck bestimmt, wobei sich zugleich mit einer Verschiebung des Kolbenschiebers 12 auch die Stellung der Düsennadel 35 in der Brennstoffaustrittsöffnung 34 ändert und in Abhängigkeit vom Durchflußquerschnitt im Ansaugkanal der Austrittsquerschnitt aus der Brennstoffdüse geändert wird. Die Brennstoffdüse wird in bekannter Weise über eine. Schwimmerkammer 32 mit Brennstoff versorgt. Durch das Spiel zwischen dem Umfang des Kolbenschiebers 12 und der Kolbenführung 13 (bei 36 in Fig. 2) entsteht eine gewisse Leckströmung, durch die der an der Brennstoffaustrittsdüse 34 vorbeiführende Luftstrom beeinflußt wird. Damit ist aber die in dem Luftstrom enthaltene Brennstoffmenge, die vom Hub des Kolbenschiebers 12 abhängig ist, bei an sich gleichen Vergaserexemplaren in bezug auf einen bestimmten Luftdurchsatz verschieden, und es ergibt sich für jeden Vergaser ein anders zusammengesetztes Leerlaufgemisch.In a carburetor of this type, the position of the piston slide 12 in the intake duct 11 is .by the negative pressure prevailing downstream of the piston valve is determined, and at the same time with a Displacement of the piston slide 12 also changes the position of the nozzle needle 35 in the fuel outlet opening 34 changes and depending on the flow cross-section in the intake duct, the outlet cross-section is changed from the fuel nozzle. The fuel nozzle is in a known manner via a. Float chamber 32 is supplied with fuel. Due to the play between the circumference of the piston valve 12 and the piston guide 13 (at 36 in Fig. 2) creates a certain leakage flow through which is influenced by the air flow passing the fuel outlet nozzle 34. But with that the amount of fuel contained in the air flow, which depends on the stroke of the piston valve 12, with identical carburetor specimens different with regard to a certain air flow rate, and there is a differently composed idle mixture for each carburetor.

Die Einrichtung zur Einstellung eines einheitlichen Luftdurchflusses besteht aus einem Kanal 39, 42, der den Abschnitt 22 zwischen der Drosselklappe 21 und dem Kolbenschieber 12 des Ansaugkanals 11 mit der Kammer 26 verbindet, die über die Öffnung 28 mit der Atmosphäre verbunden ist. Der Kanal 39, 42 ist mit einer einstellbaren Drosseleinrichtung 37 versehen, die diesen Kanal nach außen abschließt. Die Drosseleinrichtung besteht aus einer Ventilnadel 44, die mit einem Schraubgewinde 43 im Innengewinde 38 des Kanals 39 geführt ist. Die Ventilnadel 44 weist an ihrem oberen Ende einen Schlitz 45 auf, mittels dessen eine Verstellung der Ventilnadel ermöglicht ist. Nach außen hin kann eine Ausbohrung 41 vorgesehen sein, durch die der Kanal 39 nach erfolgter Einstellung der Ventilnadel mittels einer Abdeckscheibe 46 abgeschlossen werden kann. Nahe seiner Einmündung in den Abschnitt 22 des Ansaugkanals 11 weist der Kanal 39 eine Schulter 40 auf, mit der das verjüngte Ende der Ventilnadel 44 den Bypass-Strömungsmeßquerschnitt festlegt.The device for setting a uniform air flow consists of a channel 39, 42, the the section 22 between the throttle valve 21 and the piston valve 12 of the intake duct 11 with the Chamber 26 connects, which is connected to the atmosphere via the opening 28. The channel 39, 42 is provided with an adjustable throttle device 37, which closes this channel to the outside. the Throttle device consists of a valve needle 44 which has a screw thread 43 in the internal thread 38 of the channel 39 is performed. The valve needle 44 has a slot 45 at its upper end, by means of which an adjustment of the valve needle is made possible. A bore can be made to the outside 41 be provided, through which the channel 39 after the setting of the valve needle by means of a Cover plate 46 can be completed. Near its confluence with section 22 of the intake duct 11, the channel 39 has a shoulder 40 with which the tapered end of the valve needle 44 den Bypass flow measurement cross-section.

Der Kanal 39, 42 steht über die Kammer 26 und die Öffnung 28 mit der Atmosphäre in Verbindung; damit läuft der Luftkanal 39,42 parallel zu den Wegen der Leckströmung, und diese kann durch Einstellung der Ventilnadel 44 verändert und bei allen Vergasern so eingestellt werden, daß ein bestimmter Luftdurchfluß durch den Drosselspalt 16 des Kolbenschiebers 12 vorhanden ist.The channel 39, 42 is in communication with the atmosphere via the chamber 26 and the opening 28; so that the air duct 39, 42 runs parallel to the paths of the leakage flow, and this can be adjusted by setting the valve needle 44 changed and adjusted in all carburetors so that a certain Air flow through the throttle gap 16 of the piston valve 12 is present.

Der Luftkanal 39, 42 kann auch von irgendeinem anderen Punkt ausgehen, an dem atmosphärischer oder annähernd atmosphärischer Druck verfügbar ist. Die Ventilnadel 44 kann in verschiedenster Weise ausgebildet sein, wobei ein Nadelventil wegen seiner Feineinstellmöglichkeit vorzuziehen ist; im Ausführungsbeispiel ist ein relativ langer konischer Bereich vorgesehen, um relativ große Unterschiede in der Leckströmung ausgleichen zu können.The air duct 39, 42 can also start from any other point at which more atmospheric or near atmospheric pressure is available. The valve needle 44 can be used in a wide variety of ways be designed, a needle valve being preferred because of its fine adjustment capability; in the exemplary embodiment a relatively long conical area is provided to allow for relatively large differences in the To be able to compensate for leakage flow.

Bei dem Vergaser kann eine weitere, unabhängig von der ersten, einstellbare Einrichtung vorgesehen werden. Diese besteht aus einem längsseits des Ansaugkanals 11 im Vergaserkörper 10 verlaufenden Kanal47 (vgl. Fig. 2), der nach der Atmosphäre hin offen ist und in einen quer dazu verlaufenden Kanal 39 mündet, der an einem Ende durch eine einstellbare Drosseleinrichtung 37 nach der Atmosphäre hin abgeschlossen ist und am anderen Ende in den Abschnitt 22 des Ansaugkanals 11 mündet. Der Kanal 39 weist wiederum eine Schulter 40 auf, die mit der einstellbaren Drosseleinrichtung 37 zusammenwirkt. Diese Einrichtung 37 besteht hier aus einer Ventilnadel 52 mit einer konischen Verjüngung 53 und einem zylindrischen Zapfen 54. An ihrem äußeren Ende ist die Ventilnadel mit einem Einschraubgewinde 49 versehen, durch das sie in einem entsprechenden Innengewinde 48 des Querkanals 39 geführt ist. Die Einstellung des Ventils 52 wird mittels des Hangriffs 52 b vorgenommen und kann mit Hilfe der Kontermutter 52 α festgestellt werden. Der zylindrische Zapfen 54 besitzt zweckmäßigerweise die gleiche Länge wie das Einschraubgewinde 49. Dadurch wird sichergestellt, daß der Durchlaßquerschnitt ein vorbestimmtes Maximum nicht überschreitet. Insgesamt ist der Einstellbereich dieser Einrichtung erheblich geringer als der der Ventilnadel 43,44. Solche kleinen Änderungen können zum Ausgleich der Steifheit und anderer Charakteristiken der Brennkraftmaschine notwendig sein. Der Einstellbereich der Ventilnadel 52 ist dabei so begrenzt, daß die Gemischzusammensetzung nicht so weit geändert werden kann, daß in den Abgasen die Anteile an giftigen Bestandteilen zunehmen.In the case of the carburetor, a further adjustable device can be provided independently of the first. This consists of a duct 47 running alongside the intake duct 11 in the carburetor body 10 (cf. is completed and opens into the section 22 of the intake duct 11 at the other end. The channel 39 in turn has a shoulder 40 which interacts with the adjustable throttle device 37. This device 37 here consists of a valve needle 52 with a conical taper 53 and a cylindrical pin 54. At its outer end, the valve needle is provided with a screw-in thread 49 through which it is guided in a corresponding internal thread 48 of the transverse channel 39. The setting of the valve 52 is made by means of the handle 52 b and can be determined with the help of the lock nut 52 α . The cylindrical pin 54 expediently has the same length as the screw-in thread 49. This ensures that the passage cross-section does not exceed a predetermined maximum. Overall, the adjustment range of this device is considerably smaller than that of the valve needle 43, 44. Such small changes may be necessary to compensate for the stiffness and other characteristics of the internal combustion engine. The adjustment range of the valve needle 52 is so limited that the mixture composition cannot be changed to such an extent that the proportions of toxic components in the exhaust gases increase.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Einrichtung, die aus zwei getrennten und unabhängig voneinander einstellbaren Kanälen besteht. Dabei kann die Drosseleinrichtung in den beiden Kanälen auch so vorgesehen werden, daß für den einen Kanal eine Grob- und für den anderen eine Feineinstellung vorgesehen wird.The embodiment shows a device that consists of two separate and independent of each other adjustable channels. The throttle device in the two channels can also do so be provided that a coarse adjustment is provided for one channel and a fine adjustment for the other will.

Claims

Patent claims:

1. Carburetor for internal combustion engines with an upstream of an arbitrarily operable Throttle valve, the intake duct penetrating approximately vertically through the piston valve as a throttle device, the one dividing a room into two chambers depending on the air flow rate pneumatic actuator is actuated, the chamber closer to the intake duct with the atmosphere and the other Chamber of one acting on the piston valve, constricting it into one of the intake duct Position moving spring penetrated through channels with the between the chamber Throttle valve and the control cross-section of the piston valve section of the intake line is connected, and with a cooperating with the piston valve, the outlet cross-section profiled nozzle needle controlling a main fuel nozzle and with a device for arbitrary influencing or Change in the relative size assignment between that of the piston valve free controlled flow cross-section in the intake duct and the free outlet cross-section from the Main fuel nozzle, characterized in that that this facility is from a

connected to the atmosphere, in the section (22) between the throttle valve (21) and Piston slide (12) of the suction line opening channel (39,42) is formed, which at least has an adjustable throttle device (37).

2. Carburetor according to claim 1, characterized in that the throttle device (37) is formed by a needle valve (43, 44; 52, 53), the valve needle of which is inserted from the outside into the Carburetor housing (10) introduced threaded bore (38) is used.

1 sheet of drawings