DE2122839A1

DE2122839A1 - Verbesserungen zu Vergasern, deren Typ als - mit konstantem Unterdruck bezeichnet wird

Info

Publication number: DE2122839A1
Application number: DE19712122839
Authority: DE
Inventors: Bernard Arudy; Gele Pierre Odos-Tarbes; Laprade (Frankreich). F02m 27-02
Original assignee: Les Usines Laprade S.A., Arudy; Gele, Pierre, Odes-Tarbes; (Frankreich)
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1971-05-08
Publication date: 1971-12-02
Also published as: GB1349006A; FR2120333A6; US3677241A

Description

Verbesserungen zu Vergasern, deren Typ al.-j - mit konstantem Unterdruck bezeichnet wird

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen zu Vergasern, deren Typ als - mit konstantem Unterdruck bezeichnet wird.

Die Vergaser dieses Typs weisen im allgemeinen eine Hauptklappe zur Regelung des BrennstoffdurchfluKse,·, auf, die durch da:.- Gaspedal, durch eine versetzte Klappe oder durch einen Kolben betätigt wird. Diese beiden letzteren Zusatzelemente bewegen sich unter der Wirkung des Unterdruckes, welcher in der Mischkammer herrscht, wobei diese Mischkammer eich zwischen den beiden Schließelementen befindet, die in ihr einen im /iesentlichen konstanten Unterdruck herbe if Uhren. Die Zusatzklappe bzw. der Kolben ist daher mit einer Ventil-

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nadel verbunden, die sich in der Öffnung einer L'üse bewegt, wobei sie diese öffnung je nach ihrer Lage und daher auch entsprechend der Lage der Zusatzklappe bzw. des Folbens mehr oder weniger auf .-nacht. Lie Düse und die Ii ac. el sind in einer E.nulgierka;a.ner angeordnet, die einerseits oait der Mischkammer über geeignete !Durchgänge miü andererseits faxt der Aussenluft über eine oder mehrere öffnungen in Verbindung steht, wobei diese öffnung bzw. öffnungen in Abh-ingigkeit von den Betriebsbedingungen des i.totors Mehr oder weniger auf oder zu sein kann (bzw. können) und soait in der Eiflulgierkajrmner einen gewissen Unterdruck erzeugt (bzw. erzeugen), der die Dosierung des Brennstoffes bestiiürat.

Gewöhnlich arbeitet dieser Vergacertj^p bei den ait ifc.a ausgerüsteten motoren innerhalb eines v/ei ten 3etiiebsbereiches zufriedenstellend. Es gibt jeüocix zwei 3etriebszustAnde, die noch Proble/ne :ait sich bringen, nä:ilich im Bezug auf die luftverschmutzung durch die Auspuffgase und auf das plötzliche Erhöhen der Tourenzahl. Bei langsarae-a Leerlauf des Rotors neigt tatsächlich der Anteil der Auspuffgase an Unverbranntem und an Kohlenmonoxid dazu, sich zu vergrössern, weil die Luftgeschwindigkeit gering und die Zerstäubung des Brennstoffes schlecht ist. Beim Verlangsamen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors - wobei die Hauptklappe geschlossen ist und der Motor noch mit hoher Tourenzahl läuft - treten ausserdeiii Schwierigkeiten wegen des hohes Unterdruckes auf, der im Einlassstutzen herrscht. Es wurde schon versucht,

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dieser letzteren mangel zu beseitigen, indem die Brennstoffzufuhr wahrend der Verlang-sanrangspha-se ganz oder teilweise unterbrochen wurde. Es viuroe Jedoch bei manchen notoren festgestellt, dass der Anteil der Auspuffgase a.n ünverbra.nnte:ji und an 1 ohlemionoxid nicht zurückging, sondern noch zunahm. LarüDer hinaus und ganz allgemein lrnben sich Schwierigkeiten beim plötzlichen Erhöhen der Tourenzahl nach einer Verlan^saxongsphase bemerkbar gemacht.

"iel der vorliegenden Erfindung ist es, cie oben geschilderten Nachteile auszuschalten und a.n den Vergasern des genannten Typs Verbesserungen vorzunehmen, die dadurch gekennzeichnet sind s

a) - dass die Luftzufuhröffnung bzw. Luftzufuhroffnungen in der Laulgierkamiaer einen solchen Lurchgangsquerschnitt aufweist (bzw. aufweisen), dass die gesamte oder fast die gesagte Verbrennungsluft^enge beim langsamen Leerlauf des Motors - und gegebenenfalls auch während eines Teils der Beschleunigungsphase - durch diese öffnung (bzw. öffnungen) fliesst, wobei die Zusatsklappe völlig geschlossen ist. Die Verbesserungen sind ausseräea dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge zwischen der iEkaulgi er kammer und der Llischkaiiimer aus einem Rohr oder mehreren waagrechten Bohren kleinen Durchmessers bestehen, die vo.a Boden der Emulgierkajnmer abgehen und in ein E-nulgierrohr grösseren Durchmessers münden, welches selbst in die mischkammer eimsündet, wobei zusätzlich ein Luftdurchgang vorgesehen wird, der vo.a oberen Teil der Emulgier-

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kammer abgeht und in das Emulgierrohr mündet, nämlich schräg . · gegenüber den Brennstoffrohren, die an dieser stelle radiale Bohrungen aufweisen, um die Bildung der Emulsion zu erleichtern.

b) - dass ein kegelförmiges Element, das sich in einer der Luftzufuhröffnungen der Emulgierkammer bewegen kaxm, vorgesehen und mit einem Steuerelement verbunden ist, dessen Lage von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors und von der Lage der Hauptklappe abhängt, um den Durchgangsquerschnitt der Öffnung zu verkleinern und somit eine Anreicherung des Gemisches zu bewirken, wenn die Hauptklappe geschlossen oder fast geschlossen ist und wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors einen vorbestimmten Wert übersteigt.

In Erweiterung und in Ergänzung des Hauptgedankens der Erfindung kann noch vorgesehen werden:

a) - dass das kegelförmige Element mit der Membrane eines Unterdruckbehälters verbunden ist, dessen Innenraum durch ein Rohr - vor der Hauptklappe und über ein Dreiweg-Magnetventil - mit dem Einlassstutzen des Motors in Verbindung steht, wobei das Magnetventil durch ein Tachorelais und einen, mit der Hauptklappe zusammenwirkenden Kontakt betätigt wird, um eine Verbindung zwischen dem Innenra,um des Unterdruckbehälters und dem Einlassstutzen herzustellen, wenn die Hauptklappe geschlossen oder fast geschlossen ist und wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors über einen vorbestimmten Wert liegt. Diese Verbindung wird jedoch unter-

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brochen, wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wobei der Innenraum des Unterdruckbehälters über den dritten Weg des Magnetventils auf den atmosphärischen Druck gebracht wird.

b) - dass das Magnetventil durch einen Thermokontak/t • betätigt v/ird, welcher auf die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit anspricht, um eine Verbindung zwischen dem Innenra.um des Unterdruckbehälters und dem Einlassstutzen herzustellen, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit unter einem vorbestimmten Viert liegt, so dass der Durchgangsquerschnitt der Luftzufuhröffnung durch das kegelförmige Element verkleinert wird und damit eine Anreicherung des vergasten Gemisches erfolgt.

c) - dass ein kegelförmiges Element, das sich in einer der Luftzufuhröffnungen der Emulgierkammer bewegen kann, vorgesehen und mit einem Hand-Steuerelement verbunden ist, welches das Verschliessen der Luftzufuhröffnung für das Anlassen des Motors im Kaltzustand gestattet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Aus der beiliegenden Zeichnung ist ersichtlich, dass das Vergasergehäuse 1 eine Hauptklappe 2 zur Regelung des Brennstoffdurchflusses aufweist, deren Achse 2a mit dem Gaspedal in einer entsprechenden, jedoch nicht dargestellten V/eise verbunden ist. Der Deckel 3 des Vergasergehäuses 1 weist die versetzte Zusatzklappe 4 auf, deren Achse 4a mit

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der Nadel 5 in einer nicht dargestellten Weise verbunden ist. Zwischen der Hauptklappe 2 und der Zusatzklappe 4 befindet sich die Mischkammer 1_d. Die Wanne 1£ mit konstantem Füllungsstand erhält den Brennstoff über den Leitungsanschluss 21, welcher mit der Schraube 20 auf dem Deckel 3 befestigt ist. Der Schwimmer 23 bestimmt den Füllungsstand mittels des Ventilza.pfens 24, welcher mit dem Anschluss 22 zusammenwirkt.

Die Emulgierkajnmer 1e_ steht, mit der Mischkammer 1tl in Verbindung, aus welcher das Emulgierrohr 9 herausgeführt wird, wobei der Luftzufuhrkanal 8 und das Brennstoffzufuhrrohr (bzw. die Brennst off zufuhrr öhre) 10 in diese:a Emulgierrohr einmünden. Der Luftzufuhrkanal 8 trifft schräg auf das Ende des Brennstoffzufuhrrohres bzw. der Brennstoffzufuhrrohre 10, welche zwecks Vervollkommnung des Emulgierens radiale Bohrungen 10a aufweisen. Das Emulgierrohr 9 mündet in das Venturirohr 1a, welches sich in der Mischkammer Id befindet.

* Der Brennstoff gelangt in die Emulgierkammer 1j2 über die Düse 7, deren Öffnung durch den kegelförmigen Teil 5a der Nadel 5 mehr oder weniger geschlossen wird, und zwar in Abhängigkeit von der Lage der Zusatzklappe 4· Die Nadel 5 gleitet in der Führung 6.

Die, aus der Düse 7 strömende Brennstoffmenge hängt darüber hinaus von dem, in der Baaulgierkainmer 1e_ herrschenden Unterdruck ab, welcher selbst abhängig ist vom Durchgangs—

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querschnitt des Luftzufuhrkanals 8 - wobei dieser Durchgangsquerschnitt konstant ist - sowie vom Durchgangsquerschnitt der Luftzufuhröffnungen in der Emulgierkammer 1je. Diese Emulgierkaramer 1j3 kann eine Vielzahl von Luftzufuhröffnungen erhalten, die mit Ventilen versehen sind, wobei diese Ven-.tile auf verschiedener Weise gesteuert werden, um beim plötzlichen Erhöhen der Tourenzahl eine Anreicherung des Gemisches bzw. unter bestimmten Bedingungen eine Verarmung zu erzielen, und ausserdem um die Bildung von Unverbranntem sowie von Kohlenmonoxid in den Auspuffgasen , bzw. eine Veränderung der zugeführten Luftmenge in Abhängigkeit vom atmosphärischen Druck zu vermeiden, usw.

Die beiliegende Zeichnung zeigt zwei Korrekturventile. Das von der Membrane 17 getragene Ventil 1b ist dafür vorgesehen, eine zusätzliche Luftzufuhr durch den Kanal 1f zu bewirken, wenn im Einlassstutzen der Unterdruck unter einen bestimmten Wert absinkt, wobei der Entnahmeanschluss für den Unterdruck in Beziehung zu der Hauptklappe 2 so angeordnet ist, dass er nur bei einer halbgeöffneten Lage der Klappe 2 einen Einfluss haben kann. Hierdurch erfolgt eine Verarmung des Gemisches und ein niedrigerer Brennstoffverbrauch bei Teilbelastungen des Motors. Zu diesem Zweck ist die, zwischen der Membrane 17 und dem Deckel 15 liegende Kammer 19 mit dem Einlassstutzen verbunden, wobei der Unterdruck die Membrane entgegengesetzt zu der Kraftrichtung der Feder 18 bewegt.

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Das als kegelförmiges Element ausgebildete Ventil 12 wirkt mit der öffnung 11a. der bcheibe 11 zusammen, die durch die Feder 37 a.n den Sitz des Ventils 12 angepresst wird» Das kegelförmige Element 12 ist durch die Schraube 13 ^it dem barometrischen Balg 14 festverbunden, wobei dieser Balg 14 auf dem Ausgangsstift 14a eines Unterdruckbehälters 25 befestigt ist, der mit Hilfe der Mutter 26 und der Federscheiben 27 an dem Vergasergehäuse festgeschraubt wird. Die Luft gelangt in die Emulgierkammer 1e durch die Öffnung 1b. Der Unterdruckbehälter 25 kann mittels der Zugstange des Anlassers verschoben werden. Sein Anschlussrohr 29 ist über das Dreiweg-Magnetventil 30 und über seinen Ausgang 32 mit dem Einlassstutzen verbunden, während sein Ausgang 31 an der Aussenluft mündet.

Die Betätigung des Magnetventils 30 erfolgt durch ein Tachorelais 35» welches mit einem unterhalb der Achse 2a der Hauptklappe 2 angeordneten Kontakt 36 zusammenarbeitet, sowie unabhängig davon durch einen Thermokontakt 34, der auf die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit anspricht.

Zu bemerken ist, dass die Luftzufuhröffnung bzw. Luftzufuhröffnungen in der Emulgierkammer 1£ so bemessen ist bzw. sind, dass beim langsamen Leerlauf des Motors die gesamte oder fast die gesamte Verbrennungsluftmenge durch diese Öffnung (bzw. Öffnungen) fliesst, wobei die Zusatzklappe 4 völlig geschlossen ist, wodurch eine Emulsion von vergastem Gemisch aus dem Emuigierrohr 9 strömt und damit eine ausgezeichnete

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BAPOmQ)NAL

Zerstäubung des Brennstoffes - sogar bei einer sehr geringen Luftdurchsatz aenge erzielt wird. Zu bemerken ist ausserdera, dass das kegelförmige Element 12 es auf eine sehr einfache ',■eise ermöglicht, das Lasieren des Brennstoffes zu korrigieren, indeλ dieses kegelförmige Element mit dem bereits erwihnten barometrischen Balg 14 verbunden ist und indem die so gebildete Sinheit unter dem Einfluss des innerhalb des Sinlassstutzens herrschenden Unter druckes, verschoben wird. Die auf dieser Ueise erhaltenen Korrekturen hängen einerseits von der Temperatur der Liotorkühlflüssigkeit des .'.lotors ab, indem unterhalb eines bestimmten V.ertes dieser Temperatur· die Verbindung zv/i sehen dem Anschlussrohr 29 und dessen Ausgang 32 durch die Wirkung des Thermokontaktes hergestellt wird. Danach herrscht der Unterdruck im Innenra.um des Unterdruckbehilters 25, worauf das kegelförmige Element 12 sich nach unten bewegt« Der Durchgangsquerschnitt der Öffnung 11a verkelinert sich und verursacht eine Zunahme des Unterdruckes in der Emulgierkammer ie_, wodurch eine Anreicherung des Gemisches erfolgt. Das Dreiweg-ilagnetventil 30 wird andererseits durch das Tachorelais 35 betätigt, welches mit dem Kontakt 3d zusammenarbeitet. Es ergibt sich dadurch, dass bei.a Verlangsamen der Umdrehungsgeschwindigkeit des ,.lotors die Verbindung zwischen dem Anschlussrohr 29 und dessem Ausgang 32 ebenfalls hergestellt wird, wobei die Hauptklappe 2 geschlossen ist und der Motor noch mit hoher Tourenzahl lauft. Indem eine Wirkung des Unterdruckes auf den Unter-

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Unterdruckschalter 25 herbeigeführt wird, bewegt sich das kegelförmige Element 12 wieder nach unten und das Gemisch wird angereichert. Zu erwähnen ist hier, dass diese i.iassnahrae dazu führt, den Anteil der Auspuffgase an Unverbrannte;n und an Kohlenmonoxid zu verringern, obwohl sie i.n Gegensatz zu de:i steht, was gewöhnlich unternoromen wird, Uia das gleiche Ergebnis während einer Verlangsa^aungsphase zu erreichen. Durch das Einbringen eines fassstutzens la Rohrausgang 32 ist es darüber hinaus möglich,eine raehr oder weniger groese, ein- * stellbare Verzögerung i.s. Hinblick a.uf das Wirken der Anreic"ierungsvorrichtung zu erzielen,- Hervorzuheben ist, dass diese für .-mnche Fälle besonders vorteilhafte .,iassnahme bei anderen Fällen weggelassen oder sogar mit umgekehrter Wirkung durchgeführt werden kann, um eine Verarmung des Gemisches während einer Verlangsamungsphase zu erreichen, ' ohne dabei den Rahraen der Erfindung zu verlassen.

Wenn der Unterdruckbehälter 25 am Vergasergehäuse 1 aittels Pederscheiben 27 elastisch befestigt und ;ait der Zugstange des r Anlassers verbunden wird, entsteht eine besonders einfache Anreicherungsvorrichtung für das Anlassen des i»Iotors im Kaltzustand, da beim Ziehen der Zugstange des Anlassers 23 das Ganze sich nach .unten bewegt und somit die Öffnung 11a geschlossen wird.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die räumliche Ausgestaltung, werden - soweit sie gegenüber dem Stand der Technik neu sind - als eri'indungswesentlich beansprucht,

Ansprüche 109849/1U0

Claims

Anspräche

1. ) Vergaser des sogenannten Typs mit konstantem Unterdruck - für Verbrennungsmotoren -, der eine Hauptklappe zur Regelung des Brennstoffdurchflusses aufweist, welche durch das Gaspedal betätigt wird, wobei eine versetzte, vor der Hauptklappe angeordnete Zusatzklappe sich gegen die Reaktion eines Rückholelementes unter der Wirkung des, in der Mischkammer herrschenden Unterdruckes mehr oder weniger öffnet, wobei diese Mischkammer a.us dem zwischen den beiden Klappen vorhandenen Raun besteht und die Zusatzklappe mit einer Ventilnadel verbunden ist, die je nach Lage der Zusatzklappe innerhalb einer Brennstoffdüse bewegt wird und dabei die Öffnung dieser Düse mehr oder weniger schlieest, wobei die Düse und die Nadel in einer Emulgierkammer angeordnet sind, die einerseits mit der Aussenluft über eine oder mehrere kalibrierte Öffnungen, welche in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors mehr oder weniger auf bzw. zu sein können und andererseits mit der Mischkammer über einen geeigneten Durchgang bzw. über mehrere geeignete Durchgänge in Verbindung steht, u.n einen gewissen Unterdruck in der Emulgierkammer zu erzeugen, der die Dosierung des Brennstoffes bestimmt, dadurch gekennzeichnet , dass die Luftzufuhröffnung bzw. Luftzufuhröffnungen in der Emulgierkammer einen solchen Durchgangsquerschnitt aufweist (bzw. aufweisen) , dass die gesamte oder fast die gesamte Verbrennungsluftmenge beim langsamen Leerlauf des Motors - und gegebenen-

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falls auch wahrend eines Teils der Beschleunigungephase durch diese öffnung (bzw. öffnungen) fliesst, wobei die Zusatzklappe völlig geschlossen ist; und dass die Durchginge zwischen der Emulgierkammer und der Mischkammer aus einem waagrechten Rohr oder mehreren waagrechten kohren kleinen Durchmesser ε bestehen, die νο·η Boden der Emulgierka.mmer abgehen und in ein Emulgierrohr grosseren Durchmessers münden, welches selbst in die Mischkammer einmündet, wobei zusätzlich ein Luftdurchgang vorgesehen wird, der vom oberen Teil der Emulgierkammer abgeht und in das Eraulgierrohr mündet, nämlich schräg gegenüber den Brennstoffrohren, die an dieser Üteile radiale Bohrungen aufweisen, um die Bildung der Emulsion zu erleichtern.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass ein kegelförmiges Element, das sich in einer der Luftzufuhröffnungen der E/nulgierkaramer bewegen kann, vorgesehen und mit einem Steuerelement verbunden ist, dessen Lage von der Umdrehungsgeschwindigkeit des iiotors und * von der Lage der Hauptklappe abhängt, um den Durchgangsquerschnitt der Öffnung zu verkleinern und somit eine Anreicherung des Gemisches zu bewirken, wenn die Hauptklappe geschlossen oder fast geschlossen ist und wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors einen vorbestimmten Wert übersteigt.

3· Vergaser nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, dass das kegelförmige Element mit der Membrane eines Unterdruckbehälters verbunden ist, dessen Innenraum durch ein Rohr - vor der Hauptklappe und über ein Drei-

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weg-l.iagnetventil - mit dem Einlassstutzen des Motors in Verbindung steht, wobei das Magnetventil durch ein Tachorelais und einen, .nit der Hauptklappe zusammenwirkenden Kontakt betätig" wird, UiH eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Unterdruckbehälters und dem Einlassstutzen herzustellen, wenn die Hauptklappe geschlossen oder fast geschlossan ist und wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors über einen vorbestimmten Wert liegt, aber auch um diese Verbindung zu unterbrechen, wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wobei der Innenraum des Unterdruckbehälters über den dritten V/eg des Magnetventils auf den atmosphärischen Druck gebracht wird.

4. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass das Magnetventil durch einen Thermokontakt betätigt wird, welcher auf die Temperatur der IJotorkühlflüssigkeit anspricht, um eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Unterdruckbehälters und dem Einlassstutzen herzustellen, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit unter einem vorbestimmten Wert liegt, so dass der Durchgangsquerschnitt der Luftzufuhröffnung durch das kegelförmige Element verkleinert wird und damit eine Anreicherung des vergasten Gemisches erfolgt.

5. Vergaser nach Anspruch 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein kegelförmiges Element, das sich in einer der Luftzufuhröffnungen der Emulgierkammer bewegen kann, vorgesehen und mit einem Hand-Steuerelement verbunden ist, welches das Verschliessen der Luftzufuhröffnung für das Anlassen des Motors im Kaltzustand gestattet.

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