DE2043669A1

DE2043669A1 - Vergaser für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2043669A1
Application number: DE19702043669
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 4040 Neuss Zahr
Original assignee: Deutsche Vergaser Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss
Priority date: 1970-09-03
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1972-03-09
Also published as: GB1300985A

Description

Deutsche Vergaser Gesellschaft mbH Sc Co KG. N e u s s

Leuschstraße 1 Vergaser für Verbrennungsaotoren

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Verbrennungsmotoren mit einem den Ansaugkanalquerschnitt steuernden Kolbenschieber, dessen Oberteil als Schiebe- oder Membrankolben ausgeführt ist und die einzige bewegliche Begrenzungswand einer Unterdruckkammer veränderlichen Volumens bildet. Dabei wird der Kolbenschieber durch steigenden Unterdruck im Sinne einer Vergrößerung und durch fallenden Unterdruck im Sinne einer Verkleinerung des Anaaugkanalquerschnittes bewegt. Gewöhnlich besitzt die Unterdruckkammer auf der Unterseite des Kolbens eine Wandöffnung, so daß der im Verengungsgebiet des vom Kolbenschieber gesteuerten Ansaugkanalquerschnittee vorhandene Unterdruck sich bis in die Unterdruckkammer hinein auswirken kann.

Außerdem trägt der Kolbenschieber auf der Unterseite eine Düsennadel, mit der der Zumeßquerschnitt einer Kraftstoffdüse verändert wird. Durch den am Zumeßquerschnitt der Kraftstoffdüse herrschenden Unterdruck wird Kraftstoff aus einer Schwimmerkammer angehoben, durch die vorbeiströmende Luft mitgerissen und zerstäubt. Statt Kraftstoff kann auch ein Kraftstoff-Luft-Gemisch (Emulsion) durch die Düsennadel sugemessen werden.

Stromab des Kolbenschieber ist eine willkürlich einstellbare Gemischdrossel angeordnet, mit der das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach der gewünschten Leistung des Motors zugemessen wird.

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Ein derartiger Vergaser ist z.B. in der deutschen Patentschrift Nr. 1 235 661 beschrieben und im Schnitt dargestellt. Der Vergaser kann dadurch verbessert werden, daß stromauf des Kolbenschieber ein· Vordroesel angeordnet ist. Die Vordroesel soll den Kaltstart erleichtern. Sie kann entweder Manuell oder in bekannter Weise durch eine Startautomatik eingestellt werden.

Beim Betrieb eines derartigen Vergasers ergeben sich jedoch Schwierigkeiten nach des Start in der Durchlauf- und Warnlauf phase. Sobald nämlich die Vordroesel aus der Startstellung heraus etwas weiter geöffnet wird, verringert sich der Unterdruck im Verengungsgebiet des Ansaugkanalquerschnitts so stark, daß der Kolbenschieber für einen einwandfreien Betrieb zu weit absinkt und der Verbrennungsmotor infolge Kraftstoffmangels zua Stehenbleiben neigt. Ein störungsfreier Obergang ist jedenfalls in der Praxis nicht zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Mangel zu beheben und nach dem Anspringen des Motors in der Durchlauf- und Warmlaufphase einen einwandfreien Obergang bis zu Leerlauf- oder Lastdrehzahlen zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Unterdruckkammer drei Wandöffnungen besitzt, von denen die eine mit dem Baum stromab der Oemischdrossel, die andere mit dem Baum zwischen Vordrossel und Kolbenschieber und die dritte mit dem Verengungsgebiet dea vom Kolbenschieber gesteuerten Ansaugkanalquerschnitte verbunden ist. Der freie Querschnitt der mit dem Baum zwischen Vordrossel und Kolbenschieber verbundenen Wandöffnung der Unterdruckkammer ist dabei zweckmäßig von der Stellung der Vordrossel abhängig.

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Die Wirksamkeit der Erfindung wird dadurch unterstützt, daß beim Start der Mindestwert dee vom Kolbenschieber freigegebenen Aneaugkanalquerechnitte durch einen tos Saugrohrunterdruck abhängigen Anschlag je nach der Höhe des Saugrohrunterdrucke einstellbar ist. Zweckmäßig dient der Membran-Etößel einer Membrandose als Anschlag für den Kolbenschieber. Der gegen die Atmosphäre abgeschlossene Baus der Hembrandose ist hierbei mit den Bau· stromab der Gemischdrossel verbunden. Statt einer Membran kann auch ein Kolben verwendet werden. Durch diese Maßnahme wird das Startgemisch unabhängig vom Saugrohrunterdruck mit Kraftstoff angereichert. Dabei ergibt sich ein guter Obergang zur Durchlauf- und Warmlaufphase. |

Die Strömungswiderstände der gemäß der Erfindung angeordneten Verbindungsleitungen und Yerbindungskanäle müssen anhand von Versuchen aufeinander abgestimmt werden. Daher werden diese Verbindungekanäle und Verbindungeleitungen zweckmäßig mit kalibrierten Düsen versehen, deren Abmessungen jeweils durch Versuche ermittelt worden sind.

Es gehört zu den bemerkenswerten Vorteilen der Erfindung, einen Vergaser zu schaffen, der mit einem einsigen Kraftetoffzufuhraystea den ganzen Drehzahl- und Leistungebereich zwischen Start und Vollast störungsfrei und anpassungsfähig versorgt

und der dabei zufällige Bedienungsfehler an der Vordrossel f

oder unvermeidliche Fehleinstellungen der Vordrossel durch die Startautomatik kompensiert und unschädlich macht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Das Vergasergehäuse 11 hat einen Lufteintrittsstutzen 12 von kreisförmigem Querschnitt und einen Qemischaustrittsstutxen 13« der ebenfalls kreisförmigen Querschnitt besitzt. Senkrecht von oben tritt der Kolbenschieber l*f in das Vergasergehäuse ein. Sein Durchmesser

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stimmt mit der lichten Weite der beiden genannten Stutzen überein. Wenn der Kolbenschieber l*t ganz in das Vergasergehäuse 11 eingetaucht ist, wird der Lufteintritt stark gedrosselt. Durch Anheben des Kolbenschiebers wird ein mehr oder weniger großer Durchtrittequerschnitt freigegeben.

Eine Membran 15 aus gummielastischem Material oder gummiertem Gewebe ist gasdicht mit dem Kolbenschieber Ik verbunden. Der äußere Membranrand ist zwischen Vergasergehäuse 11 und Vergaserdeckel 16 gasdicht eingeklemmt.

Am unteren Ende trägt der Kolbenschieber Ik eine elastisch befestigte Düsennadel 17, die in die Düse 18 eintaucht. Die Düse l8 ist Teil eines Mischrohres 19, in das zentral von unten durch eine Bohrung Kraftstoff und radial durch eine Mehrzahl von Bohrungen Luftteintreten kann, die aus der Kammer 20 stammt. Die Art der Belüftung der Kammer 20 interessiert in diesem Zusammenhang nicht. Über die Kraftstoffdüse 21 ist das Mischrohr 19 mit dem Kraftstoffinhalt der Schwimmerkammer 22 verbunden. Das Kraftstoffniveau der Schwimmerkammer 22 wird mittels des Schwimmers 23 und dee Schwimmerventile 2k konstant gehalten.

Stromab des Kolbenschiebers Ik ist die Geniechdrossel 23 angeordnet. Sie besteht aus einer willkürlich einstellbaren Drosselklappe, deren Drosselklappenwelle 26 zentrisch gelagert ist. Stromauf des Kolbenschieber Ik befindet eich die Vordrossel 27, deren Welle 28 exzentrisch gelagert iet, so daß die als Klappe ausgebildete Vordroesel zwei ungleich lange FlUgel hat. Di· Vordroesel 27 kann über eine nicht gezeichnete Vorrichtung bekannter Art eingestellt werden. Beim Kaltstart wird die Vordrossel zweckmäßig mehr oder weniger in Schließstellung gebracht.

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Die Einstellung der Vordrossel kann auch in bekannter Weise eine Startautomatik übernehmen, die auf Temperaturwerte anspricht, die für den Verbrennungsmotor charakteristisch

Die Membran 15 bildet zusammen mit dem Kolben des Kolbenschiebers lh die bewegliche Begrenzungswand der Unterdruckkammer 29, deren Volumen veränderlich ist. Der Raum 30 unterhalb der Membran 15 wird über die Bohrung 31 zur Atmosphäre hin belüftet. Die Feder 32 versucht den Kolbenschieber 14 stets im Sinne einer Verkleinerung des Ansaugkanalquerschnitts zu verschieben. Die mit dem Kolbenschieber verbundene Hülse 33 gleitet in der mit dem Vergaserdeckel 16 verbundenen Hülse 3^» so dall der Kolbenschieber lh eine Zentralführung besitzt. Im Innern der Hülsen kann auch zusätzlich eine nicht gezeichnete Därapfungseinrichtung bekannter Bauart angeordnet sein, die eine rasche Aufwärtsbewegung des Kolbenschiebers lh bremst, eine rasche Abwärtsbewegung jedoch nicht behindert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Unterdruckkammer 29 drei Wandöffnungen 35, 36 und 37· Die Wandöffnung 35 hat über die Leitung 38 Verbindung mit dem Raum stromab der Gemischdrossel 25· Dabei verzweigt sich die Leitung in die Leitungszweige 39 und 40, in die die kalibrierten Düsen ^l und h2 eingesetzt sind. Die kalibrierte Düse ^l ist so angeordnet, daß ihre Cffnung bei geschlossener Gemischdrossel verdeckt ist, z.B. durch den Drosselklappenrand. Der im Raum stromab der Gemischdroesel 25 herrschende Unterdruck wirkt sich daher bei geschlossener Gemischdrossel nicht ganz so stark in der Unterdruckkammer 29 aus, wie bei leicht geöffneter Gemischdroseel. Dadurch wird ein druckstoßfreier übergang bei einem Wechselspiel der Gemischdrossel erreicht.

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ORIGINAL

Die Wandöffnung 36 hat über die Leitung k~ und die kalibrierte Düse kh Verbindung mit des Raum zwischen Vordro6sel 27 und Kolbenschieber Ik. In vorteilhafter Weise kann dabei der freie Querschnitt der mit dem Raum zwischen Vordrossel und Kolbenschieber verbundenen Wandöffnung der Unterdruckkammer von der Stellung der Vordroseel abhängig gemacht werden. Das kann z.B. durch ein von der Vordrossel gesteuertes Ventil geschehen.

Die Steuerung kann durch einen an der Vordroseel befestigten Hebel mittels eines Drehschiebers geschehen, der entweder den freien Querschnitt der kalibrierten Düse kh direkt verändert oder die Leitung Vj unter Umgehung der Düse hk mehr oder weniger stark zur Atmosphäre hin belüftet. Die Wandöffnung 37 verbindet die Unterdruckkammer 29 mit dem Verengungsgebiet des vom Kolbenschieber gesteuerten Ansaugkanalquerechnitte.

Der vom Kolbenschieber freigegebene Ansaugkanalquerschnitt wird durch den Anschlag 4 5 begrenzt, der das Vergasergehnuse und das Membrandosengehäuse *»9 verschieblich durchdringt. Der Anschlag *»5 iet in Stößelform unter Zuhilfenahme der Membranteller k6 und h*l gasdicht mit der Membran kB fest verbunden. Die Membran ist zwischen den Rändern dee Membrandosengehäuses *+9 und des Meabrandosendeckela 50 gasdicht eingeklemmt. Die Membran 48 unterteilt den Saum der Membrandose in einen über die Bohrung 51 »it der Atmoephäre in Verbindung stehenden Raum 52 und einen von der Atmosphäre abgeschlossenen Raum 53* Eine Feder $h versucht den Anschlag 45 stets in die Stellung zu schieben, in der der Kolbenschieber 14 den größtmöglichen Mindeetwert des Ansaugkanalquerschnitte freigibt.

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Der gegen die Atmosphäre abgeschlossene Baum 53 der Merabrandoee ist über die Leitung 55 "it dem Saun atromab der Qeaiechdrossel 25 verbunden. Eine kalibrierte Düse 56 begrenzt dabei den Strömungswiderstand. Statt einer Membran kann auch ein Kolben verwendet werden.

Im Betrieb ist der beschriebene Vergaser an das Saugrohr des Verbrennungsmotors angeschlossen.Vor den Start des Verbrennungsmotors müssen die Drosseln und der Kolbenschieber ihre Startpositionen einnehmen. Die Qemischdrossel 25 ist nur ganz wenig geöffnet, ua das Startgemisch an ihrem Band vorbeiströmen su lassen.

Die Vordroseel wird je nach der Kaschinenteaperatur *

eingestellt. Beim Kaltstart ist auch sie nur ganz wenig geöffnet. Der Anschlag *»5 befindet sich in seiner oberen Position. Dabei hat er den Kolbenschieber mVlt über das in der Zeichnung dargestellte Maß hinaus angehoben. Die Düsennadel 17 ist so weit aus der Düse l8 herausgezogen, daß ein beträchtlicher Kingspalt zur Freigabe der Starteauleion offen ist. Sobald der Anlasser den Verbrennungsmotor andreht, baut sich ein Saugrohrunterdruck auf, der sich bei nur ganz wenig geöffneter Vordrossel bis in den Baua zwischen Kolbenschieber und Vordroseel auswirken kann. Auch an der Düse l8 koaat der Saugrohrunterdruck zur Wirkung. Er hebt eine Kraftstoff- |

Luft-Emulsion an, die im Verengungsgebiet des Ansaugkanalquerschnitts mit der am Band der Vordrossel 27 vorbeiströmenden Luft vermischt und am Band der Gemischdrossel vorbei in das Saugrohr des Verbrennungsmotors gesaugt wird. Durch den Saugrohrunterdruck wird der Anschlag *f5 zurückgezogen.

Gleichzeitig wirkt der Saugrohrunterdruck über die Leitung 38, die Wandöffnung 37 und die Leitung hj> auf die Unter-

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druckkammer 29 ein. Dae hat ein weiteres Anheben des Kolbenschiebers Ik zur Folge, wobei durch die Bohrung 31 Luft in den Saum 30 unter der Membran 15 einströmt. Sobald nun von Hand oder automatisch die Vordrossel mehr oder weniger geöffnet wird, ändern sich die Druckverhältnisee im Ansaugkanal des Vergasers. Der hohe Unterdruck wirkt nur noch über die Leitung 38 auf den Kolbenschieber Ik ein, während über die enger als die Düsen kl und k2 kalibrierte Düse kk und die Wandöffnung 37 ein allmählicher Druckausgleich stattfindet. Die Kalibrierung der Düsen und die Bemessung der Membrandose ist so aufeinander abgestimmt, daß der Kolbenschieber Ik beim leichten öffnen der Vordrossel für einen guten Durchlauf nicht absacken kann. Der steigende Saugrohrunterdruck wirkt über die Leitung 38 in genügender Stärke unmittelbar auf den Kolbenschieber Ik ein und überwindet dabei das Eigengewicht des Kolbenschiebers und die Rückstellkraft der Feder 32. Gleichseitig wirken die Wandöffnungen 36 und 37 dämpfend auf einen allzu raschen Anstieg dee Unterdrucks.

Wenn die Gemischdrossel 25 ihre Ausgangsposition verläßt, soll der Verbrennungsmotor Leistung abgeben. Dabei ist in der Anfangsphase ein möglichst unverzögertes Ansteigen des Kolbenschieber I^ erwünscht. Durch die Freigabe dea Leitungszweigs 39 wird dies ermöglicht.

Sobald Gemiechdroseel und Vordrossel weitgehend oder ganz geöffnet sind, herrscht im Verengungegebiet dee Ansaugkanalquerschnitts, d.h. unter dem Kolbenschieber lk_% ein höherer Unterdruck als im Gebiet stromauf oder stromab dieses Gebietes. Nun wirkt der Unterdruck über die Wandöffnung 37 auf die Unterdruckkammer 29 ein, während über die Wandöffnungen 35 und 36 ein Druckausgleich stattfindet.

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Die erfindungsgemälie Verteilung der Unterdruckentnahaeöffnungen bewirkt so stets einen Ausgleich plötzlicher Druckänderungen, die bei plötzlicher Betätigung der Drosselorgane entstehen und eich anderenfalls schädlich auf die Gemischbildung auswirken können.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

(I)J Vergaser für Verbrennungsmotoren Bit einem den Ansaugkanalquerschnitt steuernden Kolbenschieber, dessen Oberteil als Schiebe- oder Membrankolben ausgeführt ist und die einzige bewegliche Begrenzungswand einer Unterdruckkammer veränderlichen Volumens bildet, wobei der Kolbenschieber durch steigenden Unterdruck im Sinne einer Vergrößerung und durch fallenden Unterdruck im Sinne einer Verkleinerung des Ansaugkanalquerschnitts bewegt wird, mit einer stromauf des Kolbenschiebers angeordneten Vordrossel und einer stromab des Kolbenschieber angeordneten, willkürlich einstellbaren Gemischdroeeel, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer(29) drei Vandöffnungen besitzt, von denen die eine mit dem Raum stroeab der Gemischdrossel, die andere mit dem Raum zwischen Vordrossel und Kolbenschieber und die dritte mit dem Verengungsgebiet des vom Kolbenschieber gesteuerten Ansaugkanalquerschnitts verbunden ist.

2) Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der mit dem Saum zwischen Vordrossel und Kolbenschieber verbundenen Wandöffnung der Unterdruckkammer von der Stellung der Vordrossel abhängig ist.

3) Vergaser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Mindestwert des vom Kolbenschieber freigegebenen Aneaugkanalquerschnitts durch einen vom Saugrohrunterdruck abhängigen Anschlag(45) je nach der Höhe des Saugrohrunterdrucks einstellbar ist.

h) Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Membranstößel einer Membrandose oder die Kolbenstange eines verschieblichen Kolbens als Anschlag dient.

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5) Vergaser nach Anspruch 2 bis ^, dadurch gekennzeichnet , daß der gegen die Atmosphere abgeschlossene Raum der Membrandose mit dem Raum stromab der Gemischdrossel verbunden ist.

6) Vergaser nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindur.gskanäle und Verbindungeleitungen mit kalibrierten Düsen rersehen sind.

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