DE1907002A1

DE1907002A1 - Vergaser fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE1907002A1
Application number: DE19691907002
Authority: DE
Inventors: Guenter Haertel; Wa D M
Original assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Current assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Priority date: 1968-04-08
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1970-01-29
Also published as: FR1569857A; GB1224610A

Description

Dr. F. Zumsfein - Dr. E. Assmann

Dr. R. KoTii-'-be er
Dipl.rhyi.R-i ι:-'-J-J'

.v.-inli

Mönchen 2, Bräuhausstraip 4/iII

3852/68

SOCIETE INDUSTRIELLE DE BREVETS ET D¹ETUDES S.I.B.B..

3, Villa E. Bergerat, 92 - Neuilly-sur-Seine (Prankreich)

Vergaser für Verbrennungsmotoren.

Gegenstand der Erfindung ist ein Tergaser

für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen mit drei getrennten Strömungskreisen zur Speisung mit im allgemeinen mit Luft emulgiertem Brennstoff, nämlich einem Hauptspritzkreis für den normalen Betrieb, einem in die Speiseleitung strömungsabwarts von dem Hauptdrosselorgan wenigstens in der Schliessungsstellung desselben mündenden Langsamlaufkreis und einem Oberführungskreis, welcher in diese Leitung durch wenigstens eine
Überführungsöffnung mündet, welche eine solche Lage hat, dass sie von der strömungsaufwärts liegenden Seite auf die strömung sabwärtsiiegende Seite des Hauptdrosselorgans bei einer
geringen öffnung desselben übergeht.

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Ein derartiger Vergaser ist in der deutschen Patentanmeldung P 14 76 260.8 vom 22. Mai 1964 beschrieben. Bekanntlich ist es während der Verlang3amung des Fahrzeugs, d.h. während der Perioden, während welcher das Hauptdrosselorgan die Stellung seiner kleinsten öffnung einnimmt und der Motor von dem Fahrzeug mit einer verhältnismässig grossen Geschwindigkeit angetrieben wird, welche jedenfalls grosser als die Langsamlaufgeschwindigkeit ist, im allgemeinen zweckmässig, dem Motor eine Menge des Luft-Brennstoffgemischs zuzuführen, welche grosser als die ist, welche ihm durch den Vergaser im Langsamlauf zugeführt würde.

Hierfür ist bereits vorgeschlagen worden,

Einrichtungen vorzusehen, welche das Drosselorgan bei Verlangsamungen etwas öffnen. Diese Einrichtungen sind jedoch schwer zu verwirklichen, und sie sind bei ihrem Arbeiten sehr empfindlich, da eine geringe Veränderung der Öffnungsstellung des Drosselorgans die Menge und/oder den Gehalt des so erhaltenen Gemische beträchtlich verändern kann. Die geringe öffnung des Drosselorgans bringt nämlich im allgemeinen die Kante desselben auf die Uberfiihrungsöffnungen, und die Einstellung der Strömungsmenge dieser öffnungen ist sehr heikel und erfordert eine genau bestimmte Stellung der Kantedes Drosselorgans·

Aus diesem Grunde hat man bereits gedacht,

dass der Vergaser während der Verlangsamungsperioden dem Motor besser ein überschüssiges Luft-Brennstoffgemisch liefert, wobei das Drosselorgan in seiner Langsamlaufstellung bleibt.

Ferner müssen der Gehalt des während des

Langsamlaufs des Motors gelieferten Luft-Brennstoffgemischs und der Gehalt des während der Verlangsamungsperioden gelieferten Gemische etwa die gleichen sein, während die Strömungsmengen dieses Gemischs erheblich verschieden sein müssen.

Damit diese Gehalte tatsächlich der Aussendung von möglichst wenig schädlichen Auspuffgasen entsprechen, müssen sie ein für allemal von den Hersteller in der Werkstatt eingestellt werden und dürfen von dem Benutzer nicht verändert werden können.

Die Erfindung bezweckt, derartige Vergaser so auszubilden, dass sie besser axs bisher den obigen Forderungen entsprechen.

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Hierfür ist der erfindungsgemässe Ver-

gaser dadurch gekennzeichnet, dass der Langsamlaufkreis wenigstens einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal, welche mit kalibrierten öffnungen zur Einstellung des Gehalts des Langsamlaufgemische versehen sind, sowie einen Mischkanal aufweist, an welchem diese beiden Kanäle endigen, und welcher mit einer regelbaren Drosselstelle versehen ist, welche dem Benutzer gestattet, die Strömungsmenge des Luft-Brennstoffgemischs im Langsamlauf einzustellen, wobei an den Mischkanal ein Durchlass angeschlossen ist, welcher diese regelbare Drosselstelle umgeht und währe'nd der Yerlangsamungsperioden automatisch geöffnet v/erden kann. Zweckmässig ist an dem Mischkanal eine von dem Benutzer nicht regelbare Drosselstelle strömungsabwärts von dem Ende des Umgehungsdurchlasses vor- " gesehen, um die Strömungsmenge des Gemischs nur dann zu begrenzen, wenn dieser Durchlass offen ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 ist ein lotrechter schematischer Schnitt eines einfachen erfindungsgemässen Vergasers.

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1 in einer anderen Betriebsstellung.

Fig. 3 zeigt in gleicher Darstellung wie

Fig. 1 einen gemäss einer Ausfuhrungsabwandlung ausgebildeten Vergaser.

Der Vergaser ist im Ganzen auf beliebige μ geeignete Weise ausgebildet. Er enthält z.B., wie in Fig. 1 dargestellt, eine mit der Einlassleitung des Motors verbundene Speiseleitung 1 mit einem Lufteinlauf 2 und einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan 3, einen Hauptspritzkreis für den normalen Betrieb, eine in die Leitung 1 hinter dem Hauptdrosselorgan 3 wenigstens in der Schliessungsstellung desselben' mündende Langsamlauföffnung 4 und wenigstens eine und z.B. zwei ttberführungsöffnungen 5» welche in der Leitung eine solche Lage haben, dass sie von der strömungsaufwärts liegenden Seite auf die strömungsabwärts liegende Seite des Hauptdrosselorgans 3 übergehen, wenn dieses aus seiner in Fig. 1 dargestellten Schliessungsstellung verschoben wird.

Der Hauptspritzkreis wird durch einen

durch ein Rohr 7 aus dem Lufteinlauf 2 belüfteten Schwimmer- ^{; :}—- - ^ 909885/0990

behälter 6 und durch einen Kanal 8 gebildet, welcher-von dem . Schwimmerbehälter 6 ausgeht, mit einem Hauptkalibrierglied 9 versehen ist und in die Leitung 1 durch nicht dargestellte öffnungen an der Stelle eines Lufttrichters 10 mündet.

Die Langsamlauföffnung 4 und die Uber-

führungsöffnungen 5 werden durch zwei getrennte und von dem Hauptspritzkreis verschiedene Strömungskreise gespeist, deren jeder ein Brennstoffkalibrierglied 11 bzv/. 12 und wenigstens ein Luftkalibrierglied 13 bzw. 14 zur Bestimmung des ßehalts der von den beiden Strömungskreisen gelieferten Gemische aufweist .

Der Brennstoff des einen oder des anderen

dieser getrennten Strömungskreise kann dem Schwimmerbehälter 6 z.B. über den Kanal 8 strömungsaufwarts oder (wie dargestellt) strömungsabwärts von dem Kalibrierglied 9 des Hauptströmungskreises entnommen werden. Hierfür besteht der eigentliche Langsamlaufkreis aus einem Kanal 15» welcher mit dem Schwimmerbehälter 6 insbesondere (bei der Ausführungsform der Pig· 1) über den Kanal 8 in Verbindung steht und an dem Kalibrierglied 11 über dem Brennstoffspiegel N in dem Schwimmerbehälter endigt, um ein überlaufen desselben im Stillstand des Motors zu verhindern· Gemäss einer strichpunktiert dargestellten Ausführungsabwandlung kann der Kanal 15 mittels eines Zweiges 16 unmittelbar mit dem Schwimmerbehälter verbunden sein.

Bas Kalibrierglied 11 mündet in eine Leitung 17| deren oberer Abschnitt mit der Leitung 1 in Verbindung steht, wie weiter unten erläutert, und welche in ihrem unteren Abschnitt in die Leitung 1 über die öffnung 4 mündet.

Der Vergaser enthält einen zweiten Strömungskreis mit einem Kanal 18, welcher an den Kanal 8 strömungsabwärts von dem Kalibrierglied 9 angeschlossen ist und an dem Kalibrierglied 12 endigt, welches ebenfalls über dem Brennstoffspiegel N liegt, um das Ausfliessen des in dem Schwimmerbehälter enthaltenen Brennstoffs zu verhindern. Das Kalibrierglied 12 mündet in einen abwärtsgehenden Kanal 19, welcher in seinem oberen Abschnitt mit dem Lufteinlauf 2 über das Kalibrierglied 14 in Verbindung steht, und dessen unterer Abschnitt in die Leitung 1 durch die kalibrierten öffnungen 5 mündet.

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Der Kanal 19 des Überführungskreises

eteht zweckmässig mit der Leitung 1 nicht nur über die überführung sÖffnung oder die Überführungsöffnungen 5 in Verbindung, sondern auch durch eine ständig hinter dem Drosselorgan 3 mündende öffnung 20. Diese öffnung 20 kann mit Regelmitteln versehen sein, z.B. einer Schraube 21.

Ferner ist wenigstens einer der Abschnitte der Kanäle 17 und 19» welche mit Luft den Langsamlaufkreis bzw. den Überführungskreis speisen und mit Kalibriergliedern 13 bzw. 14 versehen sind, mit einer Zone der Speiseleitung verbunden, welche entweder in dem gedrosselten Teil des Lufttrichters 1Q> liegt, oder strömungsabwärts von diesem. Bei der dargestellten Ausführungsform wird dieser Abschnitt des Lang- | samlaufkanals 17 durch zwei Zweige 22 und 23 gebildet, wobei der erste Zweig 22 mit dem Kalibrierglied 13 versehen ist und in den Lufteinlauf 2 mündet, während der zweite Zweig 23 mit einem Kalibrierglied 24- versehen ist und in den gedrosselten Teil des Lufttrichters 10 oder etwas strömungsabwärts von diesem mündet. Das Kalibrierglied 13 kann etwas kleiner als das Kalibrierglied 24 sein oder auch vollständig fortfallen.

Die öffnung 20 bewirkt, dass während des

Langsamlaufs Brennstoff in dem Überführungskanal 19 bleibt, während der Kanal 23 die Strömungsmenge und somit den Unterdruck in dem Lufttrichter 10 vergrössert.

Oben ist ein Langsamlaufkreis beschrieben, welcher wenigstens einen Luftzufuhrkanal 22, 23 und einen { Brennstoffzufuhrkanal 15» welche mit kalibrierten öffnungen (oder Kalibriergliedern) 13, 24 bzw. 11 zur Regelung des Gehalts des Längsamlauf gemische/ sowie einen rrfschkanal 17 umfasst, an welchem die Kanäle 22, 23 und 15 endigen, und welcher seinerseits durch die öffnung 4 in die Leitung 1 mündet. Dieser Kanal 17 ist mit einer regelbaren Drosselstelle versehen, welche im allgemeinen durch eine öffnung 25 gebildet wird, in welcher das Ende einer z.B· durch eine Feder 27 festgehaltenen Schraube 26 verschieblich ist, und an den Kanal 17 ist erfindungsgenäss ein Durchlass 28 angeschlossen, welcher diese regelbare Drosselstelle 25» 26 umgeht und während der Terlangsa— mungsperioden automatisch g eöffnet werden kann.,

Bei der dargestellten Ausführungsform ist

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die Öffnung 25 unmittelbar strömungsabwärts von einer Kammer 29 angeordnet, durch welche die Schraube 26 tritt, und von welcher der Durchlass 28 ausgeht, welcher in den Kanal 17 an der Stelle der Öffnung 25 mündet.

Bekanntlich haben die Bedingungen der

Yerlangsamung des Motors mit den Langsamlaufbedingungen die Schliessung des Hauptdrosselorgans 3 gemeinsam, unterscheiden sich aber von diesen durch eine Drehzahl des Motors, welche höher als ein gegebener Grenzwert liegt, während andererseits die Bedingungen der Terlangsamung des Motors mit den Bedingungen des normalen Betriebes gemeinsam haben, dass die Drehzahl höher als dieser Grenzv/ert liegt, aber sich von diesen durch die Schliessung des Hauptdrosselorgans unterscheiden. Diese Schliessung kann unmittelbar ermittelt werden, d.h. durch die Stellung eines starr mit dem Drosselorgan verbundenen Teils, oder mittelbar, d.h. insbesondere durch den in einer geeignet gewählten Zone der Leitung 1 herrschenden Unterdruck .

Die automatische Schliessung und Öffnung

des Durchlasses 28 erfolgt zweckmässig gemäas den Angaben der deutschen Patentanmeldung P 15 26 748.8 vom 25* Oktober 1966 durch Einrichtungen, welche nicht nur auf die Stellung des Hauptdrosselorgans 3 ansprechen, sondern auch auf die Drehzahl des Motors, welche durch ein System zur Zählung der Unterbrechungen des Zündstroms des Motors in der Zeiteinheit ermittelt wird.

Dieser Zündkreis ist schematisch durch

eine elektrische Energiequelle 30, einen Schalter 31» einen Unterbrecher 32 und eine Zündspule 33 dargestellt, und das System zur Zählung der Unterbrechungen ist mit 34 bezeichnet. Es ist angenommen, dass dieses System durch einen Leiter 35 Strom schicken kann, wenn die Drehzahl des Motors grosser als der obige Grenzwert ist.

Der Durchlass 28 tritt dann durch eine

Kammer 36, welche durch eine Membran 37 begrenzt wird und mit einer den strömungsabwärts liegenden Abschnitt des Durchlasses 2a bildenden Öffnung 38 versehen ist. Die Membran 37 trägt ein Nadelventil 39» welches mit der Öffnung 38 zusammenwirkt, und begrenzt auf der der Kammer 36 abgewandten Seite eine zweite Kammer 40, welche durch einen Kanal 41 mit einer

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Zone der Leitung 1 in Verbindung gesetzt werden kann, welche eine solche Lage hat, dass sie von der strömungsabwärts liegenden Seite auf die strömungsaufwärts liegende Seite des Drosfselorgans 3 übergeht, wenn sich dieses etwas öffnet« Auf das Nadelventil 39 wirkt eine Feder 42 in der Schliessungsrichtung, während es durch die Virkung des Unterdrücke geöffnet werden kann, welcher in der Kammer 40 auftritt, wenn das Drosselorgan 3 geschlossen ist (so dass der Kanal 41 strömungsabwärts von ihm liegt) und gleichzeitig ein den Kanal 41 steuerndes Ventil 43 durch einen von dem Leiter 35 gespeisten Elektromagneten 44 geöffnet ist, d.h. wenn die Drehzahl des Motors über dem genannten Grenzwert liegt (z.B. 1300 bis 1400 Umdrehungen in der Minute). Die Kammer 40 kann ständig mit dem Aussenraum durch eine Öffnung 45 kleinen Querschnitts verbunden sein·

Schliesslich ist zweckmässig an dem Mischkanal 17 strömungsabwärts von dem Ende des Umgehungsdurchlasses 28 eine von dem Benutzer nicht regelbare Drosselstelle vorgesehen, welche die Strömungsmenge des Gemische nur begrenzt, wenn dieser Durchlass offen ist. Diese Drosselstelle kann durch das Ende einer unbetätigbaren Schraube 46 hergestellt werden.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgender-

massen. Es wird ein solcher Langsamlaufbetriebszustand eingestellt, dass das Drosselorgan 3 fast vollständig geschlossen (Hg. 1) und die öffnung 20 sehr klein ist. Das dann dem Motor für seinen Langsamlauf gelieferte Gemisch wird fast ausschließlich von dem Kanal 17 geliefert, dessen Durchtrittsquerschnitt i in Richtung auf die Leitung 1 letzten Endes durch die Schraube 26 geregelt wird, deren Kegel die öffnung 25 beeinflusst. Im Langsamlauf ist nämlich der Elektromagnet 44 nicht erregt, das Nadelventil 43 ist geschlossen und verhindert, dass der Unterdruck durch den Kanal 41 in die Kammer 40 gelangt, und die Feder 42 drückt die Membran 37 in der Figur nach unten, was die Schliessung der öffnung 38 durch das Nadelventil 39 bewirkt. Dies wird durch einen sehr geringen Lufteinlass in die Kammer 40 durch die öffnung 45 erzielt.

Diese Langsamlaufvorrichtung ergibt offenbar einen praktisch konstanten von der Strömungsmenge unabhängigen Gehalt.

Venn daher die öffnungen 11, 13 und 24

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in der Werkstatt im voraus eingestellt werden, hat der -Benutzer, nur noch die Schraube 26 zu seiner Verfugung, mittels welcher er den Querschnitt der öffnung 25 und somit den Langsamlaufbetriebszustand verändern kann, ohne jedoch den Gehalt des dem Motor zugeführten Gemische zu verändern.

Bei einer Verlangsamung befindet sich

das Drosselorgan 3 wiederum in der gleichen Stellung wie in Fig. 1, der Elektromagnet 44 wird aber dann durch dae elektronische System 34 erregt, und das Nadelventil 43 geht aufwärts, wie dies in Pig. 2 dargestellt ist, so dass der in der Leitung 1 herrschende Unterdruck durch den Kanal 41 auf die Kammer übertragen v/erden kann, so dass die Membran 37 entgegen der Wirkung der Feder 42 angehoben wird. Das Nadelventil 39 legt dann die öffnung 38 frei, und aus dem Kanal Ϊ7 und der Kammer 29 kommendes Gemisch tritt durch den Durchlass 28 und die Kammer 36. Dieses Gemisch tritt zu dem von der öffnung 25 gelieferten hinzu, und das Ganze strömt zu der öffnung 4 und der Einlassleitung 1. Die Gesamtströmungsmenge des Gemische wird durch die Schraube 46 geregelt, welche ebenfalls in der Werkstatt im voraus so eingestellt wird, dass sich die günstigste Gemischmenge ergibt, welche während der Verlangsamung zugeführt werden muss.

des so dem Motor zugeführten Gemische praktisch im Langsamlauf und bei Verlangsamungen der gleiche, d.h. sein Wert ist im voraus eingestellt und kann von dem Benutzer nicht verändert werden.

Wenn der Motor verlangsamt wird und das

Drosselorgan 3 nicht vollständig geschlossen ist, mündet der Kanal 41 stromungsaufwarts von diesem und steht praktisch unter einem Druck, welcher etwa gleich dem Atmosphärendruck

ist. Unter diesen Bedingungen ist, selbst wenn, das Ventil 43 offen ist, die Feder 42 vorherrschend und . hä^lt das Nadelventil 39 auf seinem Sitz. Die Vergrösserung der Strömungsmenge durch den Durchlass 28 kann also letzten Endes nur erfolgen, wenn die doppelte Bedingung erfüllt ist, dass das Drosselorgan 3 am stärksten geschlossen ist und die Drehzahl des Motors zur Erregung des Elektromagneten 44 ausreicht.

Diese Lösung ist besonders interessant

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für einen aus mehreren Elementarvergasern bestehenden Vergaser, da dann die Vorrichtung zur Veränderung der Strömungsmenge für alle Elementarvergaser die gleiche sein kann. Dies ist in Fig. 3 dargestellt, in welchen den zwei Elementarvergasern entsprechenden Teilen die Buchstaben a und _b zugeordnet sind, während die gleichen Bezugszeichen für das System zur Veränderung des Querschnitts beibehalten sind. Die einzige zu treffende Vor3ichtsmassnahme bestdit darin, dass der gemeinsame Kanal 17 mit zwei vorzugsweise identischen Brennstofföffnungen 11a und 11Jb und mit zwei in die Lufttrichter 10a bezw. 10b_ mündenden Luftöffnungen 24a und 24b gespeist werden muss. Anderenfalls besteht die Gefahr, dass eine schlechte Synchronisierung bei der Ausspritzung des Hauptbrennstoffs bei jedem ä Elementarvergaser und somit ein vorübergehendes ungleiches Arbeiten auftritt.

Nur das Kalibrierglied 13» welches in den Lufteinlauf 2a mündet und somit auf den Spritzvorgang des Hauptsystems keinen Einfluss hat, kann an einem beliebigen Elementarvergaser oder auch unmittelbar in dem gemeinsamen Luftfilter abgenommen werden.

Schliesslich mündet die öffnung 4 nicht

in einen der Elementarvergaser, sondern in eine Leitung 47, welche die beiden Leitungen 1a und 1Jb der verschiedenen Vergaser strömungsabwärts von ihren Drosselorganen 3a und 3b miteinander verbindet.

Ebenso braucht der Kanal 41 nur mit einem ' der Elementarvergaser verbunden zu werden, da die Drosselorgane 3a und 3b, synchronisiert sind.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung

ist es also möglich, den Motor mit einem Semisch, welches praktisch den gleichen Gehalt im Langsamlauf und während der Verlangsamungsperioden hat, mittels einer besonders einfachen und insbesondere von dem Benutzer nicht betätigbaren Einrichtung zu speisen, wobei jedoch der Benutzer die Möglichkeit hat, seinen Langsamlaufbetriebszustand nach Belieben einzustellen. Hierdurch wird die Erzeugung von unverbrannten Stoffen in den Auspuffgasen vermieden und die atmosphärische Verseuchung verringert.

Claims

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1·) Vergaser für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen mit dreT**ge trennt en Strömungskreisen zur Speisung mit im allgemeinen _mj_t Luft emulgiertem Brennstoff, nämlich einem Hauptspritzkreis für den normalen Betrieb, einem in die Speiseleitung strönungsabwärts von dem Hauptdrosselorgan (wenigstens in der Schliessungsstellung desselben) mündenden Langsamlaufkreis und einem überführungskreis, welcher in diese Leitung durch wenigstens eine überführungsöffnung mündet, welche eine solche Lage hat, dass sie von der strömungsaufwärts gelegenen Seite des Hauptdrosselorgans auf die strÖmungsabwärts liegende Seite desselben übergeht, wenn dieses etwas geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Langsamlaufkreis wenigstens einen Luftzufuhrkanal (22, 23) und einen Brennstoffzufuhrkanal (15)» welche mit kalibrierten Öffnungen (13, 24 bzw· 11) zur Regelung des (Sehalta des Langsamlaufgemischs versehen sind, sowie einen Mischkanal (17) aufweist, an welchem die beiden vorhergehenden Kanäle (22-23, 15) münden, und welcher mit einer regelbaren Drosselstelle (25, 26) versehen ist, mittels v/elcher der Benutzer die Strömungsmenge des Luft-Brennstoffgemlschs im Langsamlauf einstellen kann, wobei an den Mischkanal (17) ein diese regelbare Brosselstelle (25_f 26) umgehender Durchlass (28) angeschlossen ist, welcher während der Yerlangsamungsperioden automatisch geöffnet werden kann.
2.) Tergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine von dem Benutzer nicht einstellbare D_rosselstelle (46) an dem Mischkanal (17) strÖmungsabwärts von dem Ende des Umgehungsdurchlasses (28) vorgesehen ist, welche die Stromungsmenge des Gemische nur begrenzt, wenn der Durchlass (28) offen ist.
3.) A-us mehreren Einzelvergasern nach Anspruch 1 oder 2 zusammengesetzter Kehrfachvergaser, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Langsamlaufkreis und einen Verlangsamungskreis aufweist, welcher den Elementarvergasern gemeinsam ist und eine Leitung (47) speist, welche die Zonen einer jeden Einlassleitung verbindet, welche strÖmungsabwärts von ihren Dtosselorganen (3a, 3b) liegen.

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