DE19607165A1 - Nachrüstsatz zur geregelten Katalyse von Motorabgasen - Google Patents
Nachrüstsatz zur geregelten Katalyse von MotorabgasenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
geregelten Katalyse der Abgase eines Verbrennungsmotors und
insbesondere einen Nachrüstsatz für einen konventionellen
Vergaser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, in Abhängigkeit von Meßsignalen einer
Lamda-Sonde die Kraftstoffzufuhr zu einer
Gemischbildungseinrichtung derart zu beeinflussen, daß der
Sauerstoffanteil im Abgas λ = 1 ist. Bei derartigen
Gemischbildungseinrichtungen wird die Kraftstoffmenge
zusammen mit einem vorbestimmten Luftanteil über ein
Einspritzventil in den Brennraum des Motors eingespritzt,
wobei die Kraftstoffmenge entsprechend dem Ausgangssignal
der Lamda-Sonde von einer Regelungselektronik zugemessen
wird.
Grundsätzlich ist mit der bekannten Regelungselektronik
auch ein Vergasermotor steuerbar, wobei hierzu am Vergaser
zusätzliche Stellglieder zur Beeinflussung der Kraftstoff-
und Luftmenge vorgesehen sind, welche den Vergaser jedoch
sehr aufwendig machen. Da bisher bei einem Vergasermotor
zum Einbau eines geregelten Katalysators der vorhandene
Vergaser gegen einen derartigen, durch die sogenannte
Ecotronic elektrisch gesteuerten Vergaser ausgewechselt
werden muß, ist ein Nachrüsten von Fahrzeugen mit
Vergasermotoren mit einem elektronisch geregelten
Katalysator zeit- und kostenaufwendig. Insbesondere bei
Motorrädern mit Vergasermotoren erweist es sich als äußerst
schwierig, aufgrund des beschränkten Platzangebots sowie
der durch das Motorraddesign vorgegebenen Bauraumgeometrie
elektronisch geregelte Vergaser mit anderen Abmessungen und
Geometrien als die Originalvergaser einzusetzen.
Zur Lösung dieses vorstehend genannten Problems schlägt
beispielsweise die DE-GbM 90 14 176 eine Vorrichtung zur
Katalyse der Abgase eines Verbrennungsmotors vor, die ein
externes Luftventil zusätzlich zu dem bestehenden Vergaser
vorsieht. Dieses Luftventil ist dabei in einem zwischen dem
Vergaser und dem Verbrennungsmotor in einen Einlaßkanal
einmündenden Luftzufuhrstutzen angeordnet und mit der
vorstehend bereits erwähnten Regelungselektronik verbunden.
Bei der Nachrüstung eines konventionellen Vergasermotors
mit dieser Vorrichtung bleibt zwar der Vergaser baulich in
seinem Originalzustand erhalten. Indessen ist es notwendig,
zusätzliche Luftventile an den Einlaßkanal anzuschließen,
die über eine Luftfilteranlage Falschluft dem Kraftstoff
zuführen. Das bedeutet, daß nicht nur der bestehende
Einlaßkanal sowie die Luftfilteranlage für einen Anschluß
der zusätzlichen Luftventile verändert werden müssen,
sondern auch eine Änderung der Vergasereinstellung hin zu
einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch notwendig ist, welches
dann über das Luftventil zur Erreichung des Wertes λ = 1
im Abgas geregelt abgemagert wird.
Angesichts vorstehender Beschreibung des Stands der Technik
wird ersichtlich, daß durch die bekannte Vorrichtung der
Arbeits- und Kostenaufwand beim Nachrüsten eines
konventionellen Vergasermotors, welcher sich bisher auf den
Austausch des gesamten Vergasers selbst konzentrierte,
nunmehr auf die notwendigen Änderungen im Luftzufuhrsystem
verlagert wird, so daß durch die Vorrichtung gemäß der
DE-GbM 90 14 176 die Einsparungen an Arbeitszeit und
Nachrüstmaterial nur gering ausfallen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung in Form eines preisgünstigen Nachrüstsatzes zu
schaffen, mittels dem ein konventioneller Vergasermotor für
den Einbau eines geregelten Katalysators tauglich gemacht
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Nachrüstsatz für einen
Vergaser gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Nachrüstsatz besteht demzufolge aus
einem in einen Luftkolben, einen Vergaserdeckel oder einen
Düsenstock einer Schieber-, Gleichdruck- oder dergleichen
Vergasereinrichtung einsetzbaren elektrischen oder
elektromagnetischen Stellmechanismus zur Verstellung der
Lagebeziehung einer Düsennadel bezüglich des Luftkolbens in
Abhängigkeit eines Ausgangssignals einer Lamda-Sonde.
Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstands soll anhand der
Fig. 3 der Grundaufbau sowie die Funktionsweise eines aus
dem Stand der Technik bekannten Gleichdruckvergasers
beschrieben werden.
Fast alle Vergaser besitzen einen unveränderlichen
Lufttrichterquerschnitt und verschiedene Düsensysteme. Bei
Schieber-Vergasern und Gleichdruckvergasern ist der
Lufttrichterquerschnitt jedoch veränderlich. Diese Vergaser
benötigen zur Dosierung des Kraftstoffs daher nur eine Düse
und eine zumeist kegelige Düsennadel. Infolge der strengen
Abgasnormen ist ferner bei verschiedenen modernen
Gleichdruckvergasern ein gesondertes Leerlaufsystem
zusätzlich vorhanden.
Grundsätzlich sind in einem Vergasergehäuse 100 in dessen
unteren Teil ein Doppelschwimmer 110 und ein
Schwimmernadelventil 120 eingebaut. Der Schwimmer 110 und
das Schwimmernadelventil 120 befindet sich dabei in einer
Schwimmerkammer 130, die für gewöhnlich an der Unterseite
des Vergasergehäuses 100 angeschraubt ist. Der obere Teil
des Vergasergehäuses wird von einem Vergaserdeckel 140
gebildet, in dem eine Führungsbuche zur gleitenden Lagerung
eines Luftkolbens 150 ausgeformt ist. Der Luftkolben 150
trennt eine im Vergaserdeckel 140 sich ausbildende obere
Kammer von einem großdurchmeßrigen, das Ventilgehäuse
durchdringenden Ansaugkanal 160 fluiddicht ab. In dem
Ansaugkanal 160 ist dabei stromab zum Luftkolben 150 eine
manuell betätigbare Luftklappe 170 vorgesehen, um den
Querschnitt des Ansaugkanals 160 zum Motor zu verändern.
Zwischen der Luftklappe 170 und dem Luftkolben 150 ist
schließlich ein Unterdruckkanal 180 an den Ansaugkanal 160
angeschlossen, der in die obere Kammer des Vergaserdeckels
140 führt.
An der Unterseite des Kolbens 150 steht ferner eine konisch
geformte Düsennadel vor 190, welche normalerweise fest mit
dem Luftkolben 150 verbunden ist. Das Längenmaß, mit dem
die Düsennadel 190 aus dem Kolben 150 axial vorsteht, ist
dabei vor dem Zusammenbau des Vergasers einstell- und dann
fixierbar.
Unterhalb des Kolbens 150 d. h. an einer dem Kolben 150
gegenüberliegenden Stelle des Ansaugkanals 160 befindet
sich ein Düsenstock 200, in dem eine Nadeldüse axial zur
Ventilnadel 190 ausgebildet ist und welche mit der
Schwimmerkammer 130 in Verbindung steht. In
Konstruktionslage des Vergasers steht der Luftkolben 150 an
der Unterseite des Vergaserdeckels 140 in den Ansaugkanal
160 vor und engt ihn dabei auf einen vorjustierten
Querschnitt ein. In dieser Stellung ragt auch die
Ventilnadel 190 in die Nadeldüse und reduziert
dementsprechend deren Querschnitt auf ein vorbestimmtes
Maß.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird ersichtlich, daß der
Öffnungsquerschnitt des Nadelventils in Konstruktionslage
von der Geometrie der Ventilnadel 190 selbst, der
Relativlage der Ventilnadel 190 zum Luftkolben 150 sowie
von der Stellung des Luftkolbens 150 abhängt, so daß
demzufolge auch das Luft-Kraftstoffverhältnis vom
verbleibenden Öffnungsquerschnitt der Nadeldüse und dem vom
Luftkolben 150 eingeengten Querschnitt des Ansaugkanals 160
abhängig ist. Das Verhältnis der Nadeldüsenöffnung zum
Strömungsquerschnitt des Ansaugkanals 160 ist in erster
Linie wiederum abhängig von der Relativlage der Düsennadel
190 und dem Luftkolben 150.
Die Erfindung sieht wie vorstehend ausgeführt wurde nunmehr
vor, durch die Anordnung des Stellantriebs innerhalb des
Luftkolbens, des Vergaserdeckels oder des Düsenstocks die
erfindungsgemäß beweglich gelagerte Ventilnadel relativ zum
Luftkolben axial zu bewegen, d. h. die Relativlage der
Ventilnadel zum Luftkolben zu ändern und somit das
Verhältnis zwischen der Nadelventilöffnung und dem durch
den Luftkolben bestimmten Strömungsquerschnitt des
Ansaugkanals geregelt, d. h. entsprechend dem Ausgangssignal
der Lamda-Sonde zu justieren. Die Nachrüstung des
Vergasers kann somit entweder durch Einbau des
Stellmechanismus in den bestehenden Luftkolben oder den
Vergaserdeckel oder durch einfachen Austausch des
Luftkolbens oder des Düsenstocks in einen neuen Kolben oder
Düsenstock erfolgen, in welchem bereits die Ventilnadel
beweglich gelagert und der Stellantrieb montiert ist.
Durch den erfindungsgemäßen Nachrüstsatz reduziert sich
somit der Arbeits- und Materialaufwand bezüglich des Umbaus
des Verbrennungsgaszufuhrsystems auf den Austausch des
Luftkolbens, des Vergaserdeckels oder des Düsenstocks,
während jeweils die übrigen Elemente des Vergasers und der
Ansaugkanäle unverändert bleiben. Aus diesem Grund ist die
Nachrüstung kostengünstiger und daher auch inbesondere für
ältere Fahrzeuge wirtschaftlich durchaus interessant.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitende
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Gleichdruckvergaser mit dem erfindungsgemäßen
Nachrüstsatz für den Anbau eines geregelten Katalysators
gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Kraftradvergaser der Schieberbauart mit dem
erfindungsgemäßen Nachrüstsatz gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 3 eine Prinzipskizze zur schematischen Darstellung der
Funktionsweise eines Gleichdruckvergaser gemäß dem Stand
der Technik.
Der in Fig. 1 dargestellte Gleichdruckvergaser hat ein
Vergasergehäuse 1, das an seiner Oberseite einen
Anschlußstutzen 2 für einen Ventildeckel 3 aufweist. Der
Ventildeckel 3 ist dabei auf den Anschlußstutzen 2
aufgeschraubt, wobei eine Membrane 4 dazwischen eingeklemmt
ist, welche einen zentrisch im Anschlußstutzen 2 gelagerten
Luftkolben 5 hält. Innerhalb des Luftkolbens 5 ist eine
bezüglich des Luftkolbens 5 axial verschiebbar gelagerte
Düsennadel 6 zentrisch angeordnet, die mittels eines im
Luftkolben 5 untergebrachten Betätigungs- oder
Antriebsmechanismus 7 hin- und herbewegbar ist.
Die Düsennadel 6 steht an ihrem einen Endabschnitt aus dem
Boden des Luftkolbens 5 axial vor und bildet an dem
vorstehenden Endabschnitt eine spitzkegelförmige
Steuerfläche aus. Der Luftkolben 5 wie auch die Düsennadel
6 ragen dabei im wesentlichen senkrecht in einen
Ansaugkanal 8 mit großem Querschnitt, welcher das
Ventilgehäuse 1 durchdringt. Die Düsennadel 6 hat in ihrem
Mittenabschnitt desweiteren einen Ringbund 9, der in
Verbindung mit dem Luftkolbenboden sowohl als Axialanschlag
wie auch als Federlager einer Spiralfeder 10 dient, welche
die Düsennadel 6 zum Luftkolbenboden hin vorspannt. Dabei
ist die Düsennadel 6 in einem Gleitlager geführt, welches
in einer in den Luftkolbenboden eingeschraubten Hülse 11
ausgebildet ist. Diese Hülse 11 ist wiederum in einem am
Ventildeckel 3 vorgesehenen Gleitlager aufgenommen und
dient zur Führung des Luftkolbens 5. Ferner befindet sich
innerhalb der Hülse 11 der Betätigungsmechanismus 7 der
Düsennadel 6, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch
eine Magnetspule gebildet wird, welche auf einen mit der
Düsennadel 6 verbundenen Anker einwirkt.
Anstelle der Magnetspule könnten natürlich auch andere
Betätigungsmechanismen wie beispielsweise ein Piezoelement,
ein Stellmotor oder ähnliches vorgesehen werden, die in
einer von der Hülse 11 ausgeformten Aufnahmekammer
untergebracht sind.
An der Unterseite des Ventilgehäuses 1 ist ein Anschluß für
eine Schwimmerkappe 12 vorgesehen, die zusammen mit dem
Ventilgehäuse 1 eine Schwimmerkammer 13 ausbildet.
Innerhalb der Schwimmerkammer 13 befindet sich ein
Schwimmernadelventil 14, eine Leerlaufdüse 15 sowie eine
Hauptdüse 16, die in einem in das Ventilgehäuse 1
eingeschraubten Düsenstock 17 ausgebildet ist. Der
Düsenstock 17 ist dabei im wesentlichen senkrecht zum
Ansaugkanal 8 und cozentrisch zur Düsennadel 6 unmittelbar
gegenüber dem Luftkolben 5 angeordnet und weist an seinem
in den Ansaugkanal 8 ragenden Ende einen Zerstäuber 18
sowie eine Nadeldüse 19 auf.
In Konstruktionslage wird der Luftkolben 5 durch die
Membrane 4 derart gehalten, daß er um ein vorbestimmtes Maß
in den Ansaugkanal 8 ragt und somit den
Strömungsquerschnitt verringert. Gleichzeitig ragt die
Düsennadel 6 in die Öffnung der Nadeldüse 19 und engt deren
Strömungsquerschnitt ein. In dieser Lage stellt sich somit
ein vorbestimmtes Verhältnis des über die Nadeldüse 19
angesaugten Kraftstoffs zu der durch den Ansaugkanal 8
strömenden Luft ein, welches in erster Linie vom effektiven
Strömungsquerschnitt der Nadeldüse 19 abhängt.
Die Magnetspule 7 ist über eine nichtgezeigte elektrische
Leitung mit einer ebenfalls nicht gezeigten
Regelungselektronik verbunden, welche die Magnetspule 7 in
Abhängigkeit der Ausgangssignale einer Lamda-Sonde
ansteuert.
Während des Betriebs wird der Luftkolben 5 entsprechend der
Stellung einer stromab zum Luftkolben in den Ansaugkanal 8
geschalteten Drosselklappe 20 in den Ventildeckel
gezogen, wodurch sich der effektive Strömungsquerschnitt
des Ansaugkanals 8 vergrößert. Mit der Bewegung des
Luftkolbens 5 wird auch die Düsennadel 6 über den Ringbund
9 aus der Öffnung der Nadeldüse 19 geführt, wodurch sich
deren effektiver Strömungsquerschnitt proportional zur
Bewegung der Luftkolbens 5 ebenfalls vergrößert.
Stellt die Lamda-Sonde nunmehr einen zu geringen
Sauerstoffanteil im Abgas fest, steuert die
Regeleinrichtung die Magnetspule 7 derart an, daß die
Düsennadel 6 innerhalb des Luftkolbens 5 gegen die
Vorspannkraft der Spiralfeder 10 angezogen und damit der
Strömungsquerschnitt der Nadeldüse 19 unabhängig zur
Stellung des Luftkolbens 5 weiter vergrößert wird. Auf
diese Weise kann der stöchiometrische Wert im Abgas λ = 1
annehmen.
Es liegt auf der Hand, daß zur Vereinfachung der
Nachrüstung des Vergasers der komplette Luftkolben 5
ausgetauscht werden sollte, wobei der Nachrüstsatz folglich
aus dem Luftkolben 5 mit integrierter verschiebbarer
Düsennadel 6 und Stellantrieb 7, der Lamda-Sonde, der
Regelungselektronik sowie dem Katalysator besteht. Diese
Teile können dann auf einfache Weise am Motor bzw. im
Vergaser installiert werden, ohne daß irgendwelche
Änderungen an der bestehenden Motoranlage vorgenommen
werden müssen.
Eine Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
sieht vor, den bereits vorhandenen Luftkolben 5 selbst
entsprechend zu präparieren, um den Einbau lediglich der
verschiebbaren Düsennadel 6 und des Stellantriebs 7 zu
ermöglichen. Hierdurch reduzieren sich zwar die notwendigen
Einzelteile des Nachrüstsatzes, es werden jedoch auch die
Montagekosten in die Höhe getrieben, so daß diese Variante
höchstens bei geringeren Nachrüstzahlen wirtschaftlich ist.
In der Vergangenheit wurden bei Vergaserproblemen
Düsennadeln mit unterschiedlich geformten Steuerflächen
solange ausprobiert, bis sich die besten Motorleistungen
ergaben. Derartige Justierarbeiten entfallen bei dem
Nachrüstsatz völlig, da unabhängig von der Form der
Düsennadel der optimale Strömungsquerschnitt in der
Nadeldüse rechnergestützt eingestellt werden kann. Das
bedeutet, daß der Nachrüstsatz praktisch bei allen gängigen
Gleichdruck- und Schiebervergasern unverändert einsetzbar
ist.
Die Fig. 2 zeigt nunmehr ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei für gleiche Bauteile die gleichen
Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet
werden.
Gemäß der Fig. 2 handelt es sich bei dem dort gezeigten
Vergaser um einen Schiebervergaser, wie er beispielweise
bei Motorrädern älteren Baujahrs verwendet wurde. Im
Gegensatz zum Gleichdruckvergaser wird beim
Schiebervergaser der Luftkolben 5 unmittelbar vom Fahrer
über einen Gaszug 21 betätigt, wodurch somit der effektive
Strömungsquerschnitt im Ansaugkanal 8 unabhängig von den
Unterdruckverhältnissen im Motorbrennraum einstellbar ist.
Dies hat gegenüber dem Gleichdruckvergaser den Vorteil, daß
die Reaktion des Motors auf die fahrerseitige Betätigung
des Gaszugs direkter und damit auch schneller ist. Es
besteht jedoch die Gefahr, daß der Motor insbesondere beim
Betrieb im unteren Umdrehungsbereich beim Beschleunigen
eine zu große Menge des Kraftstoff-Luftgemisches erhält,
wodurch sich die Verbrennung verschlechtert. Trotz dieser
Probleme ist es prinzipiell möglich, den Nachrüstsatz auch
bei einem Schiebervergaser vorzusehen unter der
Voraussetzung, daß ein gefühlvolles Betätigen des
Luftschiebers bzw. Luftkolbens 5 die Regel und das "sich
Verschlucken des Motors" die Ausnahme ist.
In diesem Fall ist der Luftkolben 5 gemäß der Fig. 2, der
an seiner Außenfläche am Anschlußstutzen 2 für den
Ventildeckel 3 geführt wird, mit einer
Betätigungseinrichtung 7 vorzugsweise in Form einer
Magnetspule ausgerüstet, die an der Innenwandung des
Luftkolbens 5 befestigt ist. Die Düsennadel 6 ist wie in
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gleitend
im Boden des Luftkolbens 5 gelagert und weist an ihrem
einen Endabschnitt eine kegelförmige Steuerfläche und an
ihrem anderen Endabschnitt einen Anker 22 auf. Die
Düsennadel 6 ist dabei mittels einer Feder 10 auf den
Luftkolbenboden vorgespannt, wobei auch der Luftkolben 5
selbst durch eine Feder 23 in Richtung zum Ansaugkanal 8
vorgespannt ist. Am Vergaserdeckel 3 ist eine Bohrung 24
ausgebildet durch die der mit dem Luftkolben 5 verbundene
Seilzug 21 geführt ist.
Während des Betriebs wird beispielsweise für einen
Beschleunigungsvorgang der Luftkolben 5 über den Seilzug 21
aus seiner Konstruktionslage gemäß der Fig. 2 gegen die
Vorspannfeder 23 in den Vergaserdeckel 3 zurückgezogen,
wodurch sich der effektive Strömungsquerschnitt im
Ansaugkanal 8 vergrößert. Mit dieser Bewegung des
Luftkolbens 5 wird auch die Düsennadel 6 aus der Öffnung
der Nadeldüse 19 gezogen. Stellt nunmehr eine Lamda-Sonde
im Abgaskanal eine Abweichung des stöchiometrischen Werts
vom Idealwert λ = 1 fest, beispielsweise wenn der
Sauerstoffanteil zu hoch wird, dann wird die Magnetspule 7
von einer Regelungselektronik derart angesteuert, daß die
Düsennadel 6 bezüglich des Luftkolbens 5 gegen die Feder 10
verschoben und somit eine größere Öffnung an der Nadeldüse
19 freigegeben wird.
Es hat sich nunmehr gezeigt, daß je nach Art der manuellen
Betätigung des Luftkolbens 5 die Düsennadel 6 erhebliche
Justier-Stellwege zurücklegen muß. So kann die notwendige
Relativverschiebung der Düsennadel 6 für den Fall, daß der
Luftkolben 5 beim Beschleunigungsvorgang zu weit nach oben
gezogen wird, den maximal möglichen Stellweg überschreiten,
so daß ein stöchiometrischer Optimalwert nicht mehr erreicht
wird.
Zur Lösung dieses Problems kann der Stellmechanismus 7 im
Vergaserdeckel 3 angeordnet werden, während die Düsennadel
6 gegenüber dem Luftkolben 5 völlig frei bewegbar
vorzugsweise in einem Gleitlager am Ventildeckel 3
gelagert ist. D.h. daß in diesem Fall die Lage der
Düsennadel 6 vollkommen losgelöst bzw. unabhängig von der
Stellung des Luftkolbens 5 ist und ausschließlich über den
Stellmechanismus 7 durch die Regelungselektronik bestimmt
wird. Alternativ hierzu kann der Stellmechanismus natürlich
auch im Düsenstock 17 angeordnet sein, wobei die Düsennadel
entweder im Luftkolben 5 weiterhin gleitgelagert ist oder
ausschließlich im Düsenstock 17 geführt wird.
Diese beiden alternativen Konstruktionen sind hauptsächlich
bei Vergasern ohne Unterdrucksteuerung des Luftkolbens 5
vorgesehen, da bei diesen Vergasern, wie vorstehend bereits
beschrieben wurde, der Luftkolben auch im Teillastbereich
vom Fahrer aus ganz nach oben gezogen werden kann und in
diesem Fall die Düsennadel 5 einen sehr viel weiteren Weg
zurücklegen muß, um das Benzin-Luftgemisch zu steuern. Es
ist natürlich durchaus auch möglich, diese zwei
Konstruktionen alternativ zum ersten Ausführungsbeispiel in
einem Gleichdruckvergaser vorzusehen.
Grundsätzlich ist es jedoch für alle erfindungsgemäßen
Varianten gemäß vorstehender Beschreibung vorteilhaft, wenn
der Nachrüstsatz als Modulbauteil ausgebildet ist, wobei
dieses Modul entweder den Luftkolben, den Ventildeckel oder
den Düsenstock betrifft, in denen jeweils die bewegliche
Düsennadel und der Stellmechanismus fertig vormontiert sind
und somit nur noch das modulare Bauteil eingewechselt
werden muß. Hinsichtlich der Regelungselektronik kann auf
bereits vorhandene allgemeine Regelungsprinzipien von
Ventilen zurückgegriffen werden, wobei demzufolge die
Düsennadel entsprechend der Stärke eines Regelstromes oder
in getakteter Weise d. h. entsprechend der Taktfrequenz des
Regelstromes justierbar ist.
Claims (17)
1. Nachrüstsatz für eine mit einem Luftkolben oder Schieber
(5) und einer Düsennadel (6) ausgebildeten
Vergasereinrichtung zum nachträglichen Einbau eines
geregelten Abgaskatalysators mit Lamda-Sonde,
gekennzeichnet durch
einen elektrischen oder elektromagnetischen
Stellmechanismus (7) zur Verschiebung der Düsennadel (6) in
Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Lamda-Sonde.
2. Nachrüstsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
der elektrische oder elektromagnetische Stellmechanismus
(7) zur Justierung der Relativlage der Düsennadel (6)
bezüglich des Luftkolbens (5) in Abhängigkeit des
Ausgangssignals der Lamda-Sonde in den Luftkolben (5)
einsetzbar ist.
3. Nachrüstsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
der elektrische oder elektromagnetische Stellantrieb (7)
entweder in ein Vergasergehäuseabschnitt vorzugsweise einen
Vergaserdeckel (3) oder in einen Düsenstock (17) einsetzbar
ist, um die Düsennadel (6) unabhängig vom Luftkolben (5) zu
verschieben.
4. Nachrüstsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch
einen Anker (22) der an der Düsennadel (6) befestigbar ist
und mit dem Stellmechanismus (7) zusammenwirkt.
5. Nachrüstsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Stellmechanismus (7) eine Magnetspule, ein Piezoelement
oder ein Schrittmotor ist.
6. Nachrüstsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche 2, 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftkolben (5) als Modulbauteil ausgebildet ist, in dem
der Stellmechanismus (7) sowie die im Luftkolben (5) axial
verschiebbar gelagerte Düsennadel (6) fertig vormontiert
sind.
7. Nachrüstsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsennadel (6) in einem Gleitlager gehalten ist,
welches vorzugsweise am Boden des Luftkolbens (5)
ausgebildet ist.
8. Nachrüstsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsennadel (6) in ihre Konstruktionslage vorgespannt
ist, in der sie an einer Nadeldüse (19) einen vorbestimmten
Öffnungsquerschnitt freigibt, wenn sich auch der Luftkolben
(5) in Konstruktionslage befindet.
9. Nachrüstsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Federvorspannung der Düsennadel (6) derart erfolgt, daß
die Düsennadel (6) aus der Konstruktionslage bezüglich des
Luftkolbens (5) in beide Axialrichtungen relativ bewegbar
ist, um den Öffnungsquerschnitt unabhängig vom
Bewegungszustand des Luftkolbens (5) zu vergrößern oder zu
verringern.
10. Nachrüstsatz nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftkolben (5) eine innere Hülse (11) zur Führung des
Luftkolbens (5) hat, die in ihrem axialen Mittenabschnitt
eine innenseitige Aufnahme zur Befestigung des
Stellmechanismus (7) innerhalb der Hülse (11) ausbildet.
11. Nachrüstsatz nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftkolben (5) an seiner äußeren Mantelfläche an einem
Vergasergehäuse (1) gleitfähig geführt ist und an seiner
inneren Mantelfläche eine Befestigungsmöglichkeit für den
Stellmechanismus (7) hat.
12. Nachrüstsatz nach einem der vorstehenden Ansprü
che 1 bis 2, 4 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsennadel (6) einen ringförmigen Absatz (9) hat, an
dem sich zumindest die eine Vorspannfeder (10) abstützt
und den Absatz (9) gegen den Boden des Luftkolbens (5)
vorspannt.
13. Nachrüstsatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß
eine zweite Vorspannfeder (10a) vorgesehen ist, die
zwischen dem Absatz (9) und dem Luftkolbenboden eingefügt
ist und gegen die eine Vorspannfeder (10) wirkt.
14. Nachrüstsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Düsennadel (6) mittels einer Vorspannfeder in
Schließstellung vorgespannt ist, welche sich am
Vergaserdeckel (3) abstützt, wobei die Düsennadel (6) in
einem Axialgleitlager am Vergaserdeckel (3) unabhängig der
Stellung des Luftkolbens (5) geführt wird.
15. Nachrüstsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Düsennadel (6) im Düsenstock (17) axial verschiebbar
gelagert ist.
16. Nachrüstsatz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß
der Düsenstock (17) als Modulbauteil ausgebildet ist, in
dem der Stellmechanismus (7) sowie die im Düsenstock (17)
axial verschiebbar gelagerte Düsennadel (6) fertig
vormontiert sind.
17. Nachrüstsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß
der Vergaserdeckel (3) als Modulbauteil ausgebildet ist, in
dem der Stellmechanismus (7) sowie die im Vergaserdeckel
(3) axial verschiebbar gelagerte Düsennadel (6) fertig
vormontiert sind.
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DE19607165A DE19607165A1 (de) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | Nachrüstsatz zur geregelten Katalyse von Motorabgasen |
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ID=7786462
Family Applications (1)
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