DE1944166A1

DE1944166A1 - Vergaser fuer Brennkraftmaschinen mit erleichtertem Warmstart

Info

Publication number: DE1944166A1
Application number: DE19691944166
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe du Carburateur Zenith SA
Current assignee: Societe du Carburateur Zenith SA
Priority date: 1968-09-05
Filing date: 1969-08-30
Publication date: 1970-05-14
Also published as: FR1586471A; GB1283764A; US3618581A

Description

PATENTANWALT 2000 HAMBURG 1

Mönckebergstraße (am Rathausmarkt)

Telefon (041IJ 33 80

SOCIETE DU CAEBURATEUR.ZENITH

39-51 Chemin leuillat

Lyon, Rhone, Frankreich ' Anwaltsakte: 2450

Vergaser für Brennkraftmaschinen mit erleichtertem

Warmstart.

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit erleichtertem Warmstart. Das Anlassen von warmen Brennkraftmaschinen, die aus einem Vergaser gespeist werden, ist manchmal erschwert durch die Erscheinung der Perkolation, die auf folgende Weise entsteht»

Nach dem Abstellen der Maschine steigt die Temperatur der brennstoff-führenden Maschinenteile, insbesondere der Vergaserbauteile an, da die letzteren dann nicht mehr durch Zufuhr frischer Verbrennungsluft gekühlt werden. Durch die ungenügende Wärmeabfuhr kommt der im Vergaser enthaltene Brennstoff an einem oder an mehreren Punkten zum Sieden, wobei dann der entstehende Druck so groß ist, daß er den flüssigen Brennstoff an der Hauptdüse herausdrückt. Der auf diese Weise herausgedrückte flüssige Brennstoff bleibt dann im allgemeinen auf der die Gaszufuhr steuernden und jetzt geschlossenen Drneoelklappe liegen. Wenn man nun die Maschine anlaesen wii. klangt der flüssige Brennstoff in die Ansaugleitung

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und in die Zylinder, so daß das Gemisch zu reich wird und sich nicht entzünden kann. Man muß daher beim Anlassen die Drosselklappe ganz öffnen und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Maschine mehrere Sekunden lang starten.

Diese Erscheinung der Perkolation erreicht ihr Maximum etwa 10 Minuten nach dem Abstellen der Maschine.'Für eine sehr kurze Seit ist der vom Vergaser herausgedrückte Brennstoff nur in sehr kleinen Mengen vorhanden, so daß das v/eniger reiche Gemisch noch leicht entzündbar ist. Fach einer längeren Zeit beginnt der Motor sich abzukühlen. Nun verdampft der flüssige Brennstoff im Ansaugrohr langsamer, so daß es ebenfalls zu einem weniger reichen Gemisch kommt.

Das Ziel der Erfindung ist es.', die durch das Sieden des Brennstoffes im Vergaser bedingten Nachteile-zu beseitigen, indem man verhindert, daß bei Stillstand der Maschine flüssiger Brennstoff auf die Drosselklappe geschleudert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Vergaser dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennstoffleitung zwischen Schwimmerkammer und Ansaugstutzen ein Verschluß angeordnet ist, der beim Starten der Brennkraftmaschine geöffnet und beim Anhalten geschlossen werden kann.

Dieser Verschluß ist vorzugsweise eine axial verschiebliche Stange,, die mit den Bedienungsmitteln axial so verschoben

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wird, daß it?, dem Verbindungskanal zwischen Schwimmericammer und Ansaugstutzen ein Tentil entsteht, welches schieberax-t5-g in Querrichtung schließt.

Zur Steuerung der Verschlußstange kann eine manuell bedienbare Hebelanordnung vorgesehen sein.

Hie Verschlußstange kann auch gegen eine Peder arbeiten, die bestrebt ist, den Verschluß entgegen einem Elektromagneten geschlossen zu halten, der zur gleichen Zeit wie die Zündspule der Haschine_p d.h. immer dann, wenn man den Zündschlüssel entsprechend bedient_? gespeist wird.

Das Öffnen des Verschlusses entgegen einer Schließfeder kann auch automatisch mit dem Unterdruck bewirkt werden, der beim Betrieb im Ansaugstutzen herrscht. Zum Offnes kann man einen Kolb©n oder eine Membran verwenden, die eine Kammer abdecken, welche durch Verbindung mit entsprechend ausgewählten Stellen des Ansaugstutzens unter Unterdruck steht.

Die Wirkung des Unterdruckee kann mitunter für sich allein unzureichend sein, weil der Unterdruck im Ansaugstutzen vernachlässigbar klein sein kann, wenn beispielsweise bei der Wiederinbetriebnahme der Maschine die Drosselklappe bei nur schwacher Maschinenbelastung weit geöffnet wird.

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Man kann vorteilhafterweise auch den Unterdrück als Betä.tigungsmittel miljanderen, "beispielsweise manuellen Betätigungsmi-fcteln kombinieren. Vorzugsweise läßt sich das G-asfeetätigungsgestänge so ausbilden, daß es beim Öffnen der Drosselklappe auch den vorgenannten Verschluß mit Sicherheit öffnet.

Schließlich kann zur Berücksichtigung von IJnterdruckänderungen im Ansaugstutzen die Unterdruckkammer ein Rückschlagventil entfalten₅ das die Kammer trotz Druckänderungen am Ansaugstutzen auf einem maximalen Unterdruck hält.

Bei schv/immerlosen Vergasern ist es bereits bekannt, beim Maschinenstillstand im Vergaser selbst die Düsenöffnung zu verschließen. In diesem Falle ist keine Gefahr einer Perkolation.

Es ist ebenfalls bekannt, um beim Anhalten der Maschine durch Unterbrechung der Zündung ein Ansaugen von flüssigem Brennstoff ohne Verbrennung zu verhindern, bei der Zündungsunterbrechung die Leerlaufdüse zu verschließen« Diese bekannte Vorrichtung verhindert jedoch nicht die Perkolation an der Hauptdüse, die dem Normalbetrieb dient«

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und

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den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungjsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

Xn den Zeichnungen ae5_geni

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vergaser mit elektromagnetisch betätigtem Verschluß,

Fig* 2 einen entspr@ohenden Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform mit einem durch Unterdruck betätigten Verschluß,

Fig„ 3 und 4 einander zugeordnete üOeilschnitte einer abgewandelten, mit unterdruck arbeitenden Ausführuagöform gemäß den Setoürclinien ΙΙΪ-ΙΙΙ und IV-IV der Fig.4 und 3,

Fig. 5 einen leilschnitt durch eine \?eitere abgewandelte Ausführungsform, die ebenfalls mit Unterdruck arbeitet„

Eigo 6 einen Schnitt durch eine weitere abgewandelte, allein mit Unterdruck arbeitende Ausführungsform, bei der ein Rückschlagventil den Unterdruck speichert,

Fig. 7 eine Einzelheit zu Fig. 6 in Richtung des Pfeiles VII gesehen,

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Fig. 8 einen Schnitt durch eine noch weitere Ausführungsform mit manueller Steuerung unter Ausnutzung des Unterdruckes und

Fig. 9 einen Schnitt durch einen Vergaser gemäß einer Ausführungsform, bei der äie Tfat^örttc&rfceaösmng mit dem Gaspedalgestänge gekoppelt ist.

Bei den in den Zeichnungen dargestellten AusfIihrungsformen k handelt es sich um die üblichen Fallstromvergaser. Es sind nur für das Verständnis der Erfindung wesentliche Teile dargestellt, insbesondere wurden die Leerlaufeinrichtungen fortgelassen.

Der Vergaser besteht aus einem Luftansaugstutzen 1 mit der Luftklappe 2, einem Mittelteil 3, welcher die für die Aufrechterhaltung eines konstanten Niveaus erforderlichen Schwimmerkammern 4 und den Venturi-Lufttrichter 5 enthält, und schließlich dem Auslaßstutzen 6 mit der ' Drosselklappe 7.

Die für das konstante Brennstoffniveau erforderliche Kammer 4 enthält den üblichen Schwimmer 8, der um die Achse 9 verschwenken kann, um über die Schwimmernadel 10 mehr oder weniger den Zufluß des flüssigen Brennstoffes am Einlaß 11 zu versperren.

Die Kammer 4 steht über die Hauptdüse 13 und einen Kanal 12 mit dem Ansaugstutzen in Verbindung. Die Schwimmerkammer

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enthält ferner das Mischrohr 14» das den flüssigen Brennstoff mit der über den Luftkanal 15 und die Luftdüse(n) 16 eintreffenden Luft vermischt.

Der Brennstoffkanal 12 steht über die Bohrung 18 mit dem innerhalb des Sekundär-Venturi-Lufttrichters 5 angeordneten Primär-Venturi-Lufttri©hter 17 in Verbindung. So gelangen Luft und Brennstoff in die Mischkammer vor dem Lufttrichter 5.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Verbindungskanal zwischen Schwimmerkammer und Primärventuri 17, und zwar zwischen der Hauptdüse 13 und der Öffnung 18a der Bohrung 18, ein Verschluß vorgesehen.

Bei der Ausführungsform gemäß 3Pig.1 ist der Verschluß eine Stange 20, deren Spitze 20a axial in die mit kegelförmigem Sitz versehene Öffnung 18a eingreift»

Die mit einer Feder 21 vorgespannte Stange 20 ist mit einem Tauchanker 22 verbunden, der axial verschieblich in einer Spule 23 ruht. Die Spule 23 befindet sich in einem Topfmagnet mit dem Boden 24 und den Seitenwänden 25. Der Elektromagnet ist mit dem Mittelteil 3 des Vergasers verschraubt.

Bei der dargestellten Abschaltstellung versperrt die Spitze 20a der Stange 20 unter dem Einfluß der Feder 21

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den Ausgang der Bohrung 18, so daß der flüssige Brennstofi nicht auf die Drosselklappe 7 und in die Ansaugleitung tropfen kann.

Bei der Wiederinbetriebnahme der Maschine erhält die Spule 23 über die Leitung 26 zur gleichen Zeit wie die Zündspule durch das Einsetzen des üblichen Zündschlüssels Spannung, Der !Dauchanker 22 wird jetzt angezogen und hält die Spitze 20a von der Öffnung 18a fern. Die Führungst bohrung der Stange 20 in der Wand des Primärlufttrichters 17 verhindert, daß die Stange 20 bei der Axialbewegung klemmt·

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2, bei der der Vergaser selbst ähnlich ausgebildet ist wie der der Figo 1, ist die Stange 20 fest mit einem Kolben 27 verbunden, der beweglich in der Zylinderbohrung 28 ruht. Das Hinterende des Zylinders steht über Bohrungen 29 und 30 mit dem Raum hinter der Drosselklappe 7 und über eine Öffnung 31 neben * dem Ausgang des Primärlufttrichters 17 mit dem Hals des Sekundärlufttrichters 5 in Verbindung.

Der Kolben 27 trennt im Zylinder 28 eine Unterdruckkammer 32, die mit den Bohrungen 29 in Verbindung steht, von einem Raum 33, der über Bohrungen 34 mit der Außenluft in Verbindung steht.

Beim Maschirrenstillstand hält wie bei der zuvor beschriebenen

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Ausftihrungsform die Feder 21 die Stange 20 in der Sperrstellung (gestrichelt dargestellt) innerhalb der Öffnung 18a.

Bei im Inbetriebsetzen entsteht durch das Ansaugen der Brennxraftmaschinenzyliriäer im Ansaugstutzen ein Unterdruck.

Wenn die Drosselklappe geschlossen oder fast geschlossen isst, ersche5..nt bei geringer Last in der ' Kammer 32 über die Bohrungen 30 ein Unterdruck. Bei. stärkerer Belastung, bei der ein kräftiger Luftstrom durch die Lufttriohter hindurchgeht-, liefert die Öffnung 31 den Unterdruck j da die Lage dieser Öffnung ao gewählt ist,, daß sie den maximalen unterdruck im Lufttrichter 5 entspricht · Da der Durchmesser der Öffnung 31 wesentlich kleiner gemacht ist als der der Boh:?ung '50, ergibt sich bei geschlossener Drosselklappe 7 durch den Eintritt der Luft an der Öff-aung 31 keine Beseitigung des Unterdrucke a an der Bohrung 30.

Bei WiederInbetriebnahme der Maschine wird der Verschluß geöffnet, um dann auch geöffnet zu Toleiben.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Absperrung a- der Öffnung 18& fies Kanals 18 erfolgt. Fig.3 und Fig.4 einerseits und Fig.5 andererseits zeigen zwei Beispiele für die Absperrung an anderen Stellen dieses Kanals.

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Gemäß Pig.3 und 4 ist der Verschluß eine schieberartige Stange 35 in einer Bohrung des den Lufttrichter 17 tragenden Armes 36. Die Stange 35 kann die axiale Bohrung 1 i des Armes 36 durchqueren. Unter dem Einfluß der Feder 21 versperrt die Stange 35 die Bohrung 18 und gibt sie frei, sobald der Unterdruck in der Kammer 32 die Stange· 35 durch den Kolben 27 bezüglich der Fig.3 nach links führt»

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 versperrt die ke-ge-" lige Spitze 40a der Stange 40 den Kanal 12 am Ausgang der Düse 13. Die im Mischrohr 14 eingeschlossene Brennstoff menge, die durch Perkolation ,..aus der Bohrung 18 austreten kann, ist als vernachlässigbar anzusehen,,

Wenn nur der Unterdruck üen Verschluß offenzuhalten hat, kann es zu Schwierigkeiten kommen, wenn beispielsweise beim Wiederanlassen der Maschine die Drosselklappe 7 plötzlich aufgerissen wird und die Maschine noch unter ) geringer Last läuft.

Die Ausf iihrungsform gemäß Fig.6 beseitigt diese Schwierigkeiten. Die Bohrung 29 steht mit der Kammer 32 über ein Rückschlagventil 42 in Verbindung. Das Rückschlagventil ist eine Scheibe aus nachgiebigem gummiartigen Werkstoff, von der ein mittlerer Scheibenteil 42a (Fig.7) unvollständig abgetrennt ist. Der Durchmesser des Mittelteils ist etwars größer als der Sitz 43 des

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auf diese Weise entstehenden Rückschlagventils. Durch die Bohrung 29 kann die Luft nur aus der Kammer ;52 austreten, nicht aber wieder eintreten. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie öie Kammer 32 auf einem msxiisialen Unterdruck und nicht auf dem mittleren Unterdruck des Aneaugstutzens hält. Dies ist "besonders interessant !sei Brennkraftmaschinen mit geringer Zylindersahl, mit beispielsweise swei Zylindern.

Beim Anhalten der Brennkraftmaschine kann di<3 Luft über das Spiel des Zylinders 27 in der ZyI inderbo tonrag 28 wieder in die Kammer 32 eintreten. Wann diese Passung zu eng ist oder wenn man anstelle eines Kolbens eine Membran verwendet, um die Stange 20 zu steuern, ka&n das Rückschlagventil in seiner Kitte eine kleine Öffnung A3 erhalten.

Die 3?ig.8 und 9 zeigen Ausführungsformen, die dem Unterdruckmangel in der Kammer 32 begegnen und noch sicherer im Betrieb sind.

Im Falle der Pig.S ist die Verlängerung 20b der Stange. mit einem Hebel 46 gekuppelt, der über ein Kabel oder eine dünne Stange mit einem manuell bedienbaren Zugknopf verbunden ist.

Nach dem Starten der Brennkraftmaschine, die- durch den Unterdruck den Verschluß 20a öffnet, verhindert eine Ein-

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wirkung an der Stange 47 ü"ber den manuell verriegelbaren Zugknopf, daß der Verschluß sich wieder schließt. Verständlicherweise muß der Zugknopf "beim Anhalten der? Brennkraftmaschine zurückgedrückt werden·

Um dies letzterwähnte Erfordernis zx. vermeiden, ist, wie Fig«9 zeigt, der Verschluß vorzugsweise mit einem Teil des Beschleuniger- oder Gaspedalgestänges verbunden.

w Hier wirkt der Hebel 50 auf die Stangenverlängerung 20b ein und ist an einem gegenüberliegenden Eebelana mit der Stange 51 an das Bedienmigsorgan 52 der Drosselklappe oder an einem anderen Teil des Beschleunigergestänges angeschlossen«

Die Druckfeder 53 ermöglicht eine zusätzliche Verschiebung der Stange 51, wenn der Hebel 50 beireits die Stellung 50.₍ erreicht hat, die einer völligen Öffnung des Verschlusses 20a entspricht.

Beim Starten aus der dargestellten Haltestellung reicht anfänglich der Unterdruck sur Öffnung des Verschlusses 20a aus, bis man auf den Beschleunigerhebel einwirkt, dessen Schub gemeinsam mit dem Unterdruck dafür sorgt, daß der Verschluß offengehalten bleibt.

Sobald der G-elenkzapfen !54 des Bedienungsorgans 52 die Stellung 54-j erreicht hat, ist der Verschluß 20a voll-

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ständig geöffnet, was aber nicht verhindert, daß dieser Zapfen bis zur Stellung 542 (voüst&wäige Öffnung der Drosselklappe) weiter verschwenkt, um der Maschine einen Betrieb mit voller Leistung zu ermöglichen.

Beim Anhalten der Brennkraftmaschine wird nicht mehr auf das Beschleunigungsgestänge eingewirkt, so daß der dann verschwindende Unterdruck den Verschluß 20a wieder schließt.

Man könnte die Stange 51 und die Feder 53 beispielsweise auch durch eine entsprechend profilierte Nooke ersetzen, die sich auf der Achse 52 oder einer dazu parallelen Achse befindetj die bei Beginn der Drehung der Achse 52 den Hebel 50 vollständig umkippt und dann in dieser Lage hält. Andere mechanische Einrichtungen zur Erreichung des gleichen Ergebnisses sind ebenfalls denkbar.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausflihrungsform beschränkt, sondern umfaßt auch abgewandelte AusfUhrungsformen und technische Äquivalente, die im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche liegen·

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Claims

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-H-Patentanspriiche.

( 1. lfergaser für Brennkraftmaschinen mit einer aus einer ^"^^ Schwimmerkammer gespeisten Hauptbrennstoff düse, die den Brennstoff nur bei laufender Brennkraftmaschine in den Ansaugstutzen fördert, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennstoffleitung (12) zwischen Schwimmerkammer (4) und Ansaugstutzen (1) ein Verschluß (18a, 20a) angeordnet ist, der beim Starten der Brennkraftmaschine geöffnet und beim Anhalten geschlossen werden kann, um ein ungewolltes Austreten des flüssigen Brennstoffes und Abtropfen in den Ansaugstutzen (1) zu verhindern.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (18a,2Oa) manuell bedienbar ist.

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (18a,20a) mit einer Feder (21) in Schließrichtung vorgespannt ist und von einer durch Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine entstehenden Hilfskraft in Öffnungsrichtung beaufschlagt wird.

4. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskrafterzeuger eine mit Membran oder Kolben (27) verschlossene Unterdruckkammer (32) ist,die mit dem Unterdruckraum neben der Drosselklappe (7) in Verbindung steht.

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5. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer (32) zusätzlich Über eine kleine Öffnung (31) mit dem Halsteil des Vergaserlufttrichters (5) verbunden ist.

6. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Unterdruckkammer (32) und Unterdruckraum ein in Ansaugrichtung öffnendes Rückschlagventil (42) vorgesehen ist, welches über eine geringe Undichtigkeitsstelle (45) beim Anhalten der Brennkraftmaschine den Unterdruck in der Kammer (32) beseitigt.

7. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (20a) eine von außen bedienbare mechanische Verstellvorrichtung (47) aufweist.

8. Vergaser nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Verstellvorrichtung (47) mit dem Drosselklappengestänge (51) so verbunden ist, daß bei Beginn der. Drosselklappenbewegung eine vollständige Öffnung des Verschlusses (20a) erfolgt und der Verschluß (20a) bei weiterer Drosselklappenbewegung vollständig geöffnet bleibt.

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