DE2039420A1 - Leerlaufregler fuer Vergaser von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

17.232/GVB/VT _ .'

28. 7. 1970. Ct. ^""h?ra Oiüwe

Dipl -Ing. Klaus Delfs
Dr. Walter Moll

Patentanwälte

CHRYSLER PRANCE

"Leerlaufregler für Vergaser von Brennkraftmaschinen."

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Speisung bzw. Versorgung von Brennkraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren mit brennbarem Gemisch und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung bzw. Einstellung der Speisung der Leerlaufdüse einer durch einen Vergaser gespeisten Brennkraftmaschine.

Die unverbrannten bzw. ungenügend verbrannten Gase, die durch die Brennkraftmaschinen und insbesondere durch diejenigen, die die Kraftwagen ausrüsten, erzeugt werden, tragen der Luftverunreinigung bzw. -verseuchung beträchtlich bei. Der Aufbau bzw. die Herstellung und die Regelung bzw. Einstellung der neuzeitlichen Vergaser ermöglichen zwar,die Erzeugung von unverbrannten Stoffen weitgehend zu

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vermeiden bzw. zu verhüten oder vorzubeugen, wenn die Kraftmaschine sich mit einer stätigen ,z.B. der Reisegeschwindigkeit eines Kraftwagens entsprechenden Umlaufgeschwindigkeit dreht, aber dies ist nicht mehr der i?all bei plötzlichen Drehzahländerungen und insbesondere bei sprunghaften Verlangsamungen bzw. Verzögerungen,die eine plötzliche und bedeutende Zunahme des in der Ansaugleitung bzw. dem Sinlassrohr der Brennkraftmaschine herrschenden Unterdrucks herbeiführen; infolgedessen wird das Benzin bzw. der Brennstoff/Ln dem Leerlaufkreislauf des Vergasers in die Zylinder eingesaugt, wo die verfügbare Luftmenge nicht mehr ausreicht, um eine vollkommene Verbrennung zu ermöglichen. Infolgedessen enthalten die Auspuffgase der Brennkraftmaschine einen starken Anteil an unverbrannten bzw. ungenügend verbrannten Kohlenwasserstoffen, was eine mit den in manchen Ländern vorgeschriebenenNormen unvereinbare Luftverunreinigung bzw. -verseuchung herbeiführt.

Um diesen wohlbekannten Uebel abzuhelfen,hat man vorgeschlagen, den Speisekreislauf der Leerlaufdüse der Vergasers im Fall einer plötzlichen Verlangsamung mittels einer elektrischen,z.B. von einer in der Einlassleitung eingebauten, manometrischen Kapsel aus betätigten Anordnung zu schliessen bzw. zu unterbrechen oder zu sperren. Derartige Vorrichtungen sind jedoch verhältnismässig verwickelt, brüchig bzw. zerbrechlich und teuer und können ausserdem den normalen Betrieb der Brennkraftmaschine während den Einschwingungszuständen störend beeinflussen.

Die Erfindung hat zum Zweck die Schaffung einer selbsttätigen Vorrichtung, bestehend aus einer kleinen AnzahL&infacher, haltbarer und billiger mechanischer Bestandteile zur Einstellung bzw. Regelung der Brennstoff orderung zum Leerlaufregler des die Brennkraftmaschine speisenden Vergasers in Abhängigkeit der Drehzahl bzw. Betrieb sänderungen dieser Brennkraftmaschine. Die Erfindung bezweckt insbesondere die Schaffung einer solchen Vorrichtung, insbesondere zur Unterbrechung des KraftStoffeintritts in die Leerlaufdüse im ?all einer plötzlichen Verlangsam ung.

Der erfiridungsgemässe Leerlauf regler ist dadurch gekennzeichnet, dass er ein elastisch bzw. nachgiebig oder federnd mit einem dem z.B. zwischen dem Vergaser und der Einassleitung herrschenden Druckunterschied ausgesetzten, beweglichen manometrischen Glied verbundenes Reguliergewicht aufweist, sowie Mittel, zur Regelung bzw. einstellung der Brennstoffzufuhr zur Leerlaufdüse, welche durch die auf die Änderungen dieses Unterdrucks ansprechenden Verschiebungen

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dieses manometrischen Gliedes und dieses Reguliergewichts betätigt werden. .

Der erfindungsgemässe Leerlaufregler ist also nicht nur für den zwischen dem Vergaser und dem Ansaugrohr herrschenden Druckunterschied empfindlich, der zugleich von der 'Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit der Kraftmaschine und der Lage bzw. Einstellung der Drosselklappe des Vergasers abhängt, sondern er spricht auch noch wahlweise auf die Änderungen dieses DruckunterscMedes an, da die Trägheit des Reguliergewichts seine relative Verschiebung gegenüber dem manometrischem Glied bei solchea Druckänderungen hervorruft.

Gemass einer bevorzugten Ausführung besteht das bewegliche, manometrische Glied aus einem Kolben, der gleitend in einem rohrförmigen Körper/dessen entgegengesetzte Enden jeweils mit den in die Ansaugleitung bzw. das Einlassrohr und in den Vergaser mündenden Unter- j druckabnahme- bzw. -Zapfstellen oder -stutzen verbunden sind, dicht verschiebbar ist, wobei der Kolben vorteilhafterweise den entgegengesetzten Wirkungen von zwei gegenwirkenden federn mit ungleichen Steifheiten ausgesetzt ist. Dieser Kolben wirkt als Schieber und verschliesst bzw. sperrt normalerweise die Mündung eines seitlichen AnschlussStutzens für den Brennstoffeintritt in das Reglergehäuse.

Die Brennstoffförderung bzw. -zuführung zur Leerlaufdüse hängt sor.it von dem Druckunterschied zwischen dem Vergaser und dem riinlassrohr bzw. der Ansaugleitung ab.

ferner ist der erwähnte Kolben vorteilhafterweise hohl,und seine Mantelfläche bzw. Seitenwandung weist ein Durchgangs!och auf, das mit dem Anschlussstutzen für den Brennstoffeintritt verbindbar ä ist, während seine End- bzw. Stirnwandung auf der Unterdruckseite des Vergasers eine Durchgangsöffnung aufweist, die normalerweise mit einem durch das entsprechende linde des Reglergehäuses getragenen und mit der Leerlaufdüse verbundenen Anschlussstutzen in Verbindung steht.

Das erwähnte Reguliergewicht ist vorteilhafterweise gleitend verschiebbar in dem Kolben zwischen zwei Abstützfedern angeordnet und trägt ein vorzugsweise elastisch angeordnetes Ventil zum Verschiessen der erwähnten Oeffnung.

Jede plötzliche Änderung in der Lage des Kolbens, welche z.B. sich aus der durch das plötzliche ochliessen der Drosselklappe des Vergasers im ''all einer Verlangsam-ungverursachten Druekunte^schieds-ζυnähme ergibt , führt also das ochliercnen der Kolbenöffnung durch

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das durch das Reguliergewicht getragene Ventil herbei, was sofort die Brennstoffzufuhr zur Leerlaufdüse des Vergasers unterbricht, zumal dieser Kolben wie eine Saugp^:impo wirkt und das Durchströhmen zur Düse dee in dem Reglergehäuse enthaltenen Brennstoff durch die Leitang die den letzteren mit der Leerlaufdüse verbindet, verhindert.

Weitere kennzeichnende Merkmale und Vorteile des Reglers bzw. firfiiidiing.ggegenstarid.es werden deutlicher im einzelnen in der nächst ehe ι iden »ausführlichen Beschreibung eines ni cht/ein&chränkenden Ausfülrrungsbei spiels erläutert,. welches in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht ist, in welcher ;

- Figur 1 ein schematisch axialer Schnitt durch den erfindungsgemässen Leerlaufregler ist; und

- j?igur 2 eine cchematische Ansicht der Einrichtung bzw. Anordnung des Reglers nach Figur 1 zeigt.

Der auf Abbildung 1 dargestellte Leerlaufregler 10 umfasst ein mit einem mittleren,seitlichen Anschlussstutzen 12 versehenes, rohrförmiges Gehäuse 11, welches durch zwei, jeweilseinen Anschlussstutzen bildende Deckel 13, 14 verschlossen ist, wobei ein zweiter seitlicher Anschlussstutzen 15 in der Nähe bzw. im Bereich des Deckels 13 angeordnet ist. Dieser Regler 10 enthält einen Kolben 20, der ein bewegliehes,manometrisehes Glied bildet, in welchem ein Regelgewicht 30 gleitend verschiebbar angeordnet ist.

Die Darstellung nach Abbildung 2 zeigt die Anordnung bzw. den Einbau des Reglers 10 in die Speisevorrichtung einer Brennkraftmaschine, die im wesentlichen einen sehr schematisch dargestellten Vergaser C aufweist. Dieser Vergaser umfasst im wesentlichen ein VenurirohrV, in welches die von dem durch eine Leitung 1 mit dem Brennst off vorrat sbehält er R verbundenen Schwimmergehäu3e N gespeisten Haupirdüse GP mündet; stromabwärts des Venturirohres V ist eine durch den ^ahrfusshebel baw. das Beschleunigerpedal des Kraftwagens betätigte Dreh- bzw. Drosselklappe P angeordnet. Der Regler 10 ist in den Speise-bzw. Zufuhrkreislauf der Leerlaufdüse GR des Vergasers G eingeschaltet, wobei sein Anschlussstutzen bzw. Rohransatz 12 zu diesem Zweck durch eine Leitung 2 mit dem Schwimmertopf N verbunden ist, während sein Anschlussstutzen bzw. Rohransatz 13 mit der Leerlaufdüse GR durch eine Leitung 3 verbunden ist; der Endstutzen bzw. Stirnrohiansatz 14 ist durch eine Leitung 4 mit einer Unterdruckabnahmestelle D4 in dem Binlassrohr bzw. der Ansaugleitung T der Kraftmaschine verbunden, während der entgersn^eset^te,seitliche Anschlussstutzen bzw. Rohransatz 15 durch eine Leitung 5 mit der Unterdruck-

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abnähmesteile D5»die unmittelbar stromaufwärts der Sehliessstellung der Drosselklappe P des Vergasers C gelegen ist, verbunden.

Wie es die Abbildung 1 zeigt, besteht das manometrische Glie.d des Reglers 10 aus einem hohlen Kolben 20,, der in der Nähe seiner Endbereiche mit entlang der Innenwandung des Gehäuses 11 gleitenden Führungsflächen bzw. Stegen und im'Bereich seiner Mitte mit zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten, in Berührung mit der Innenwandung des Gehäuses 11 ,beiderseits der Mündung des Anschlussstutzens 12 stehenden Dichtungsflächen bzw. Bunde 21, 21' versehen ist; die in dieser Weise zwischen den Stegen bzw. Bunden oder Rippen 21,21' gebildete ringförmige Nut steht mit dem Innenraum des Kolbens 20 durch eine Reihe von die Seitenwandung des letzteren durchdringende Lö'chein22 in Verbindung. Zwei Federn 25» 24 ungleicher Steifheiten, die sich jeweils gegen die Deckel 13, 14 des Ge- % häuses 11 abstützen, üben auf den Kolben 20 gegenwirkende Kräfte aus, die jeweils proportional zu dem in dem Vergaser herrschende«, durch den Anschlussstutzen 15 übertragenen Unterdruck und zu dem in dem Einlassrohr herrschenden, durch den Anschlussstutzen 4 übertragenen Unterdruck sind. Das Stirnende des Kolbens 20 auf der Seite des Anschlussstutzens 15 ist durch einen Deckel 26, der sich an einen entsprechenden Sitz 13 des Reglergehäuses anlegen kann, verschlossen, wobei dieser Deckel 26 mit einer durchgehenden, in die Achse des durch den Deckel 13 getragenen Anschlussstutzen mündenden Zentralbohrung 27 versehen ist.

In dem hohlen Kolben 20 gleitet das Regelgewicht 30,bestehend aus einem rohrförmigen Stück,dessen Aussenumfang zwei Führungsbunde . λ 31, 31' aufweist, sowie eine Reihe von Längsnuten 32, die den freien Durchgeng des durch die Oeffnungen 22 in den Kolben 20 eingeführten Brennstoffes gestatten. Das Regelgewicht 30 wird normalerweise in seiner mittleren Gleichgewichtslage durch zwei Aufhängungsfedern 33, 34, gehalten, die sich jeweils gegen den Deckel 26 und den Boden bzw. die Stirnwand des Kolbens 20 abstützen. Gegenüber dem Deckel 26 weist das Regelgewicht 30 eine Oeffnung auf, durch die sich der Schaft 35 eines zum Verschliessen der Oeffnung 27 des Dekkels 26 des Kolbens bestimmten Ventils 37 erstreckt, wobei der Kopf 36 dieses Schaftes normalerweise an den Boden bzw. die Stirnwandung des Regelgewichtes 30 von einer sich auf einen das Regelgewicht verschlieasenden Pfropfen 39 abstützenden Feder 38 gedrückt wird.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Reglers ist die folgernde :

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Unter den normalen Betriebsverhältnissen stehen die in dem Vergaser C und in der Leitung T herrschenden Unterdrücke im wesentlichen in demselben Verhältnis zueinander wie die Steifheiten der federn 23 und 24, so^ass der Kolben 20 eine stabile Gleichgewichtslage einnimmt, bei welcher der Dichtungssteg bzw.-bund 21 die Mündung des Anschlussstutzens 12 für den Brennstoffeinlass absperrt, soAass die Leerlaufdüse GR nicht^mehr gespeist wird. Die Umlaufgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei welcher der Kolben 20 diese Gleichgwichtslage einnimmt, wird selbstverständlich durch Versuche für jede Kraftmaschinenbauart bestimmt, wobei ein einfacher Auswechsel der federn 23, 24 im übrigen die Anpassung eines glßdj±enRqgle rs an Kraftmaschinen verschiedener Bauarten ermöglicht.

Im ?all einer Änderung in dem Betriebsverlauf, wäfcrml dessen, sich die Kraftmaschine mit einer langsamen Umlaufgeschwindigkeit bzw. Drehzahl dreht, oder im iall eines stabilen Leerlaufes, verursacht die relative Zunahme des in dem iinlassrohr herrschenden Unterdrucks die Verschiebung des Kolbens 20 derartig, dass sein Dichtungssteg bzw.-bund ?1 mindestens teilweise die Mündung des Anschlussstutzens 12 abdeckt. Der Brennstoff fliesst demzufolge in das Inneie des Kolbens 20 durch die Löcher 22, umfliesst das Regelgewicht 30 und dessen Ventil 37 und fliesst dann durch die Oeffnung 27 heraus, um der Leerlaufdüse durch die an den Stutzen 30 angeschlossene Leitung 3 zugeführt zu werden. Unter diesen Umständen ist es zu bemerken einerseits, dass der Unterdruck in dem Vergaser nicht ausreicht, um den •brennstoff durch den Anschlussstutzen 15 anzusaugen und das jede relative Änderung des Unterdrucks in der Ansaugleitung bzw. dem Einlassrohr eine entsprechende Verschiebung des Kolbens 20 und somit eine Modolierung der Durchfluss-bzw. Durchsatzmenge des der Leerlaufdüse zugeführten Brennstoffes, bewirkt.

Im Fall einer sprunghaften Verlangsamung, z.B. wenn der Führer den Fahrfusshebel bzw. das Beschleunigungspedal loslässt oder freigibt , bewirkt die plötzliche Zunahme des an dem Anschlussstutzen 14 angreifenden, in dem Einlassrohr herrschenden Unterdruckes, eine plötzliche Verschiebung des Kolbens 20 gegen die Wirkung der l?eder 24. Infolge der Trägheit des ^xtegelgewicht β 30 verschlieast das Ventil 37 dea Regelgewichts die U_effnung 27, des Kolbendeckels 26 und unterbricht somit sofort die Brennstofförderung bzw.-zufuhr zur Leerlaufdüse. Gleichzeitig verhindert der als Saugpumpe wirkende Kolben 20 den am Boden des Reglergehäusea liegenden Brennstoff

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durch den Anschlussstutzen 13 zur Leerlaufdüse zu fliessen«. Zur grösseren Sicherheit sperrt der Bund 21' des Kolbens 20 am Ende seines Hubes die Zündung des Anschlussstutzens 12 für den Brennstoffeintritt ab.

Die Rückwärtsbewegung»des Kolbens 20 in seine Gleichgewichtslage bzw. -stellung geschieht selbsttätig unter der Wirkung der Feder 24. Es ist jedoch diesbezüglich zu bemerken, dass nach·einer plötzlichen Verlangsamung der in der Leitung T herrschende Unterdruck verhältnismässig langsam gemäss einer wohlbekannten Kurve abnimmt, was einen allmählichen Rückgang des Kolbens in seine Gleichgewichtsstellung gewährleistet.-Dieser fortschreitende Rückgang ermöglicht es, die sprunghafte Einspritzung einer unzulässlichen Brennstoffmenge in den Vergaser C über die Unterdruckleitung 5 zu vermeiden.

Die elastische Anordnung des Ventileβ 37 an dem Regelgewicht 30 hat den Zweck, Stösse und Schwingungen im Betrieb abzudämpfen, und * gegebenenfalls die Schliesszeitdauer der Oeffnung 27 zu verlängern, da diese Anordnung dem Ventil gestattet, auf seinem Sitz wahrend eines Bruchteiles der Zeitdauer der Rückwärtsbewegung des Kolbens 20 in seiner Glei chgewicht slage anliegend zu bleiben.

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Claims (8)

1. S C H U T Z A N S P R U B C H E

   |- Leerlaufregler für Vergaser von Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr bzw. des Brennstoffeinlasses in die Leerlaufdüse bei plötzlicher Verlangsamung, dadurch gekennzeichnet, dass er ein elastisch mit einem dein z.B. zwischen dem Vergaser (C) und der Ansaugleitung (T) herrschenden Unterdruck ausgesetzten»beweglichen manometrischen Glied (20) verbundenes Regelgewicht (30) aufweist sowie Mittel zur Einstellung der Brennstoffzufuhr zur Leerlaufdüse (GR), welche durch die auf die Druckunterschiedsänderungen ansprechenden Verschiebungen dieses manometrischen Gliedes und dieses Regelgewichtes betätigt werden.
2. 2.- Leerlaufregler nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche manometrische Glied aus einem Kolben (20) besteht, der dichtgleitend in einem rohrförmigen Gehäuse (10) verschiebbar ist, dessen entgegengesetzte Enden jeweils mit in die Einlassleitung (T) und in den Vergaser (C) mündenden Unterdruckabnahmesteilen (D4, D5) verbunden sind.
3. 3·- Leerlaufregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) den entgegengesetzten Wirkungen von zwei gegenwirkenden Federn (23, 24) ungleicher Steifheiten ausgesetzt ist.
4. 4·- Leerlaufregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) als Schieber wirkt und normalerweise die Mündung eines seitlichen Anschlussstutzens (12) für den Brennstoffeinlass in das Gehäuse (10) verschliesst.
5. 5·- Leerlaufregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) hohl ist und seine iieitenwandung mindestens ein mit dem Anschlussstutzen (12) ver-bindbares Loch (22) aufweist, während seine ^;<;nd-bzw. Stirnwandung (26) auf der Unterdruckseite des Vergasers mit einer Durchgangsbohrung (27) versehen ist, welche normalerweise mit dem durch die entsprechende Stirnwandung des Gehäusrs (10) getragenen und mit der Leerlaufdüse (GR) verbundenen Anschlussstutzen (13) in Verbindung steht.
6. 6.- Leerlaufregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgewicht (30) in dem Kolben (20) zwischen zwei Abstützbzw. Auf hangings federn (33, 34) gleitet.
7. ' 7·- Leerlaufregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgewicht (30) ein Ventil (37) zum Versehlies.ien der Oeffnung bzw. Bohrung (27) des Kolbens (2O) trägt.
8. 8.- Leerlauf regler nach -inspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

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   das Ventil (37) elastisch an dem Regelgewicht (30) angeordnet bzw. angebracht ist.

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