DE2124725A1

DE2124725A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Gemisch- und Abgaszusammensetzung

Info

Publication number: DE2124725A1
Application number: DE19712124725
Authority: DE
Inventors: Clarence George Palatine 111. Gerhold (V.St.A.). P
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1970-05-25
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1971-12-02
Also published as: US3730157A; DE2124725C3; GB1344521A; ES391484A1; CA938185A; FR2093684A5; DE2124725B2; SE368852B

Description

DR-INO. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART O 1 O Λ 7 ? R

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Universal Oil Products Company

3o Algonquin Road

Des Piaines _a Illinois, U. S. A.

Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Gemisch- und Abgaszusammensretzung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Gemisch- und Abgaszusammensetzung für einen mit einem Vergaser versehenen Verbrennungsmotor und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren und mit einer Vorrichtung zur Regulierung des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff in einem Vergaser.

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Zu den Bedingungen, die den tatsächlichen (^-Gehalt der Luft beeinflussen und damit auch einen Einfluss auf das richtige Verhältnis von Luft zu Treibstoff im Vergaser haben, gehören die Lufttemperatur, der Luftdruck und die relative Luftfeuchtigkeit, Um die gewünschte gleichmässige Zusammensetzung der Abgase zu erhalten, können mittels Messfühlern und zugehörigen Verstärkungs- oder Übertragungseinrichtungen korrigierende Änderungen der Treibstoffzuführung in Abhängigkeit von Änderungen iji den Umweltbedingungen vorgenommen werden. Dabei kann eine Korrektur des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff in Abhängigkeit von nur einer Variablen durchgeführt werden, vorzugsweise werden Korrekturen jedoch in Abhängigkeit von allen Veränderlichen durchgeführt. Zur Einstellung des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff kann auch eine Analyse der Abgase des Verbrennungsmotors im Hinblick auf deren O₂- oder CO-Gehalt ausgewertet werden, und zwar entweder allein oder in Kombination mit den Messergebnissen für andere Veränderliche, um die gewünschten CO- und C>2-Pegel in dem Abgasgemisch einzustellen.

Im Zusammenhang mit dem Problem einer Reduzierung der Luftverschmutzung, welche durch die Verbrennungsmotoren von Automobilen hervorgerufen wird, hat es sich herausgestellt, dass eine ausserordentlich wirksame, katalytische Umsetzung der schädlichen Bestandteile, wie zum Beispiel der Kohlenwasserstoffe, des Kohlenmonoxyds und der Stickoxyde, in dem Abgasgemisch erfolgen kann, wenn die Verbrennungsmaschine in geeigneter Weise konstruiert ist und eine genaue Steuerung des Vergasers erfolgt.

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Versuchsergebnisse zeigen, dass die besten Ergebnisse einer katalytischen Umsetzung dann erreicht werden, wenn der Verbrennungsmaschine ein mageres Gemisch zugeführt wird, in welchem Luft und Treibstoff in annähernd stöchiometrischen Mengen vorhanden sind. Die Umwandlung von Stickoxyden war dann optimal, wenn die Abgase eine "reduzierende" Atmosphäre bildeten, d.h. eine Atmosphäre mit hohem Kohlenwasserstoff- und CO-Gehalt. Andererseits hat es sich gezeigt, dass bei einer genauen Steuerung des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff derart, dass weder Treibstoff noch Luft im Überschuss vorhanden ist, die katalytische Umsetzung optimal wird. Es findet nämlich eine beachtliche Umsetzung von Kohlenwasserstoff-Verbindungen und Kohlenmonoxyd statt, und selbst die restlichen Stickoxyde werden auf einen niedrigen Pegel reduziert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und billiges Verfahren zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Gemisch- und Abgaszusammensetzung für einen mit einem Vergaser versehenen Verbrennungsmotor vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Druckquelle mit dem Schwimmer— gehäuse des Vergasers verbunden wird, und dass der Druck in dem Schwimmergehäuse derart eingestellt wird, dass sich die Menge des aus ihm abfliessenden Treibstoffes entsprechend der Änderung mindestens einer der folgenden Veränderlichen ändert:

1. Kohlenmonoxydgehalt im Abgas

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2. Sauerstoffgehalt im Abgas

3. Lufttemperatur

4. Relative Luftfeuchtigkeit

5. Luftdruck

Mit diesem Verfahren lässt sich eine genaue Steuerung des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff herbeiführen bzw. es lässt sich die Treibstoffzufuhr zu der eigentlichen Vergaserzone durch Einstellung des auf den Treibstoff im Schwimmergehäuse ausgeübten Druckes regulieren, und zwar in Abhängigkeit von einer oder von mehreren der genannten Veränderlichen.

Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens wird ferner darin gesehen, dass es mit einem Vergasersteuersystem durchführbar ist, welches einen oder mehrere Messfühler benutzt sowie die zugehörigen Übertragungs- und Reguliereinrichtungen, um das Verhältnis von Luft zu Treibstoff zu ändern, indem der Druck im Schwimmergehäuse geändert wird. Zur Drucksteuerung in dem Schwimmergehäuse ist nur ein Messwertgeber erforderlich; zur Erzielung einer noch besseren Steuerung können jedoch mehrere Messwertgeber benutzt werden, deren Ausgangssignale einer'Addier- oder Sammelvorrichtung zugeführt werden, welche dann ein einziges Steuersignal liefert.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht aus einem Vergasersteuersystem für eine Verbrennungsmaschine, welches das

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Verhältnis von Luft zu Treibstoff so steuert, dass eine vorgegebene Abgaszusammensetzung aufrechterhalten wird, wobei diese Vorrichtung eine Quelle zur Erzeugung eines Gasdruckes umfasst, welche über eine Leitung mit dem Schwimmergehäuse des der Verbrennungsmaschine zugeordneten Vergasers verbunden ist, wobei ferner in der Leitung ein einstellbares Ventil vorgesehen ist, um den Druck im Schwimmergehäuse zu regulieren, wobei in dem System mindestens ein Messfühler vorgesehen ist, welchem Übertragungseinrichtungen zugeordnet sind und der dazu dient, mindestens ein bewertetes Signal zu erzeugen, und zwar in Abhängigkeit von einer von dem Messfühler festgestellten Veränderung in den Umweltbedingungen oder in der Abgaszusammensetzung, wobei die' Übertragungseinrichtungen mit einem Relais verbunden sind, welches ein resultierendes Ausgangssignal liefert und wobei das Ausgangssignal des Relais dem Ventil zugeführt wird, wodurch dieses Ausgangssignal eine Einstellung des Verhältnisse^ von Luft zu Treibstoff für das der Maschine zuzuführende GEmisch bewirkt.

Die Druckänderung im Schwimmergehäuse, die zur Änderung des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff dient, kann in Abhängigkeit von Analysiervorrichtungen erfolgen, welche den Sauerstoffgehalt oder andere kritische Komponenten im Abgas feststellen; sie kann aber auch in Abhängigkeit von mittels Messfühlern festgestellten Veränderungen einer oder mehrerer Umweltbedingungen erfolgen, welche Einfluss auf die Sauerstoffmenge haben können, welche die Mischzone des Vergasers erreicht. Bevorzugt werden Systeme zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die

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Korrekturen in Abhängigkeit von mehreren Änderungen der Umweltbedingungen durchführen und welche eine Vielzahl von Messwertgebern enthalten, die ihre Signale einer Additionsvorrichtung bzw. einer Rechenvorrichtung zuführen, welche dann ein einziges resultierendes Signal zu der Steuereinrichtung zur Verände- W rung des Druckes im Schwimmergehäuse liefert. Es können verschiedene Typen von Messfühlern und zugeordneten Übertragungseinrichtungen sowie von Summiereinrichtungen bzw. Relais in einem bestimmten, umfassenden Steuersystem vorgesehen werden, und es ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf einen Typ eines Messwertgebers oder auf einen Typ einer Steuereinrichtung zu beschränken, welche ein Gesamtsignal bzw. ein resultierendes Ausgangssignal liefert, das dann dem steuerbaren Ventil zugeführt wird, um das Verhältnis von Luft zu Treibstoff einzustellen.

Die Messfühler und die Analysiereinrichtungen können ihr Ausfc gangssignal einer zugeordneten Verstärkungs- und/oder übertragungseinrichtung zuführen, welche ein elektrisches Ausgangssignal liefert, oder es können hydraulische, pneumatische oder mechanische Messwertgeber verwendet werden, und jedes Ausgangssignal kann einer geeigneten kompatiblen Steuereinrichtung zur Regulierung des Druckes zugeführt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, ein System zur Durchführung des erfindungsgemäs-"sen Verfahrens vorzusehen, welches mehr als einen Messwertgeber enthält und in dem die Ausgangssignale der Messwertgeber einem Sammelaggregat oder einer Summiervorrichtung zugeführt werden

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oder einer anderen Recheneinrichtung, welche ein resultierendes Ausgangssignal liefert, welches den verschiedenen bewichteten Eingangssignalen entspricht und welche dann ein resultierendes Ausgangssignal an eine Steuereinrichtung abgibt. Für den Fall der Benutzung pneumatischer Signale sind im Handel Standardtypen von Sammelaggregaten bzw. Rechenrelais erhältlich, welche bis zu sechs verschiedene, gewogene, pneumatische Signale verarbeiten können und als Ausgangssignal ein resultierendes Steuersignal liefern. Es gibt auch entsprechende Sammelaggregate oder Rechenrelais, welche elektrische oder elektronische Signale empfangen können und an ihrem Ausgang ein einziges resultierendes, elektrisches oder pneumatisches Signal liefern, welches für die Steuerung eines Ventils mit einem Steuermotor oder auch für die Steuerung eines pneumatisch betätigbaren Ventils geeignet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbexspiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens mit einem Messfühler, einer Verbindungseinrichtung und einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Druckes in der Schwimmerkammer des Vergasers zur Änderung der Gemischzusammensetzung für einen Verbrennungsmotor ,

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Fig. 2 eine graphische Darstellung der prozentualen Umsetzung schädlicher Abgaskomponenten in Abhängigkeit von der Gemisch- bzw. Abgaszusammensetzung und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung zur Bewertung mehrerer Variabler zur Steuerung des Druckes im Schwimmergehäuse eines Vergasers.

Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1 mit einem Ansaugleitungssystem 2 und einem darüber angeordneten Vergaser 3 mit einem Schwimmergehäuse U, welchem der Treibstoff über eine Benzinleitung 5 zugeführt wird. Die Luft wird Über ein Luftfilter 6 in den Vergaser eingesaugt und fliesst in diesem an einer Drosselklappe 7 vorbei in ein Venturirohr 8» in welches der Treibstoff über geeignete Düsen oder öffnungen eingeführt wird, die mit dem Schwimmergehäuse U in Verbindung stehen. Im einzelnen können dabei eine oder mehrere Leerlaufdüsen, Düsen für den normalen Fahrbetrieb und Düsen, die bei hoher Geschwindigkeit wirksam werden, vorgesehen sein, und es können auch interne Belüftungsleitungen vorgesehen sein, die vom Oberteil des Schwimmergehäuses 4 zur Einlaßseite des Vergasers führen. Unabhängig davon, ob die Belüftung des Schwimmergehäuses über eine solche interne Lüftungsleitung oder über eine Belüftungsleitung, die nach aussen, also in die Umgebungsluft führt, erfolgt, herrscht normalerweise nur Atmosphärendruck im Schwimmergehäuse des Vergasers und eine Änderung des Druckes in dem Schwimmergehäuse 4 erhöht bzw. vermindert somit den Treibstoffluss von dem Schwim-

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mergehäuse zu den im Bereich des Venturirohres 8 des Vergasers angeordneten Düsen. Die Menge der in den Vergaser eintretenden Luft entspricht der Stellung der Drosselklappe 7, die durch die Stellung des Gaspedals oder über entsprechende, andere Verstelleinrichtungen vom Fahrer verstellt werden kann,

Fig. 1 zeigt ferner Rohre bzw. Leitungen 9 und Io, die das Ansaugleitungssystem 2 mit einer Steuereinrichtung 12 und einer Leitung 11 verbinden, über welche ein variabler Unterdruck in dem Schwimmergehäuse 4 erzeugt werden kann. Fig. 1 zeigt ferner einen Messwertgeber 13, der über eine Leitung 13' mit der Steuereinrichtung 12 verbunden ist. In dieser Weise können ein oder mehr Messwertgeber verwendet werden, um Änderungen der Lufttemperatur, des Luftdrucks, der relativen Luftfeuchtigkeit oder des Sauerstoffgehalts der Umgebungsluft festzustellen und die Treibstoffzufuhr entsprechend zu regeln, um das gewünschte Verhältnis von Luft zu Treibstoff aufrechtzuerhalten. Wenn die Lufttemperatur an der Ansaugöffnung ansteigt, fällt der Sauerstoffgehalt für eine gegebene Luftmenge ab, so dass es erforderlich ist, die Kraftstoffzufuhr entsprechend zu drosseln. So kann beispielsweise der Messwertgeber 13 als Temperaturfühler arbeiten, und die Steuereinrichtung 12 kann dann bei ansteigender Temperatur den Druck im Schwimmergehause 4 verringern, um den Treibstoffluss von dem Schwimmergehäuse 4 zu dem Mischbereich des Vergasers zu vermindern.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Messwertgeber 13

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der Feststellung der relativen Luftfeuchtigkeit dienen. Wenn dann die relative Feuchtigkeit der Umgebungsluf-t ansteigt und damit auch die Sauerstoffmenge für ein gegebenes Luftvolumen, dann erhöht die Steuereinrichtung 12 den Druck im Schwimmergehäuse U, so dass, eine grössere Menge Treibstoff" in die Mischzone des Vergasers fliesst. In ähnlicher Weise können Messwertgeber benutzt werden, die dazu dienen, den Druck im Schwimmergehäuse in Abhängigkeit von Änderungen des Luftdrucks zu- verändern.

Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, sind bei der dort dargestellten Vorrichtung zwei getrennte Abgasleitungssysterne vorgesehen, die an ihrem Ausgang mit Abgaskonvertern 15 versehen sind, in denen eine katalytische Umsetzung der heissen, den Verbrennungsmotor 1 verlassenden Abgase erfolgt. Erfindungsgemäss ist es nun wünschenswert, Veränderungen des Verhältnisses von Luft zu Kraftstoff in noch engeren Grenzen zu halten, als dies normalerweise bei üblichen Vergasern der Fall ist, indem in Abhängigkeit von Veränderungen einer oder mehrerer der Umweltbedingungen eine Druckänderung im Schwimmergehäuse erzeugt wird, die zur Folge hat, dass eine Änderung der Treibstoffzufuhr erfolgt. Hierdurch werden bessere Betriebsbedingungen für die Abgasumwandler 15 geschaffen. Die Steuereinrichtung 12 kann auch in Abhängigkeit von einem Analysator bzw. Messwertgeber betätigt werden, welcher mit dem Abgasumwandler 15 verbunden ist, um Änderungen des O- oder CO-Gehaltes festzustellen. Es gibt beispielsweise eine Reihe von Sauerstoffmessgeräten, über wel-

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ehe ein elektronisches oder pneumatisches Signal zu der Steuereinrichtung 12 geführt werden könnte. Aufgrund der Tatsache, dass derartige Messgeräte bzw. Messwertgeber im Handel erhältlich sind, soll auf deren Funktion im einzelnen in dieser Beschreibung nicht näher eingegangen werden.

Was die graphische Darstellung gemäss Fig. 2 anbelangt, so zeigt diese in schematischer Weise die prozentuale Umwandlung von Stickoxyden (ΝΟ_χ), Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxyd (CO) in Abhängigkeit von dem prozentualen CO-Gehalt im Abgas, welcher seinerseits wieder ein Mass für die Güte der Vergasung und für das Verhältnis von Luft zu Treibstoff ist. Der CO-Gehalt in Vol.-% ist relativ hoch, wenn das Verhältnis von Luft zu Treibstoff niedrig ist und ist relativ niedrig, wenn das Verhältnis von Luft zu Treibstoff hoch ist.

Insbesondere lässt sich der graphischen Darstellung gemäss Fig. 2 entnehmen, dass einem Gewichtsverhältnis von Luft zu Treibstoff von 14,5 ein CO-Gehalt von o,9 Vol.-% entspricht, dass ein Gewichtsverhältnis von Luft zu Treibstoff von 14,35 einem CO-Gehalt von 1,2 Vol.-% entspricht und dass das zwischen diesen beiden Werten liegende Gewichtsverhältnis von Luft zu Treibstoff von 1,o einem Kohlenstoffgehalt von 1,1 Vol.-% entspricht. Bei einer Gemischzusammensetzung in dem Bereich von 14,5 bis 14,4 findet - wie die Zeichnung erkennen lässt - eine Umsetzung von 73 % oder mehr der HC- und der NO -Bestandteile des Abgases statt, während hinsichtlich der CO-Komponente eine Umsetzung

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von über 9o % erfolgt. Wenn die Gemischzusammensetzung dagegen ausserhalb des bezeichneten Bereiches liegt, findet eine Umsetzung der NO - und der HC-Bestandteile nur in geringem Umfang statt. Die graphische Darstellung zeigt deutlich, dass es für ein wirksames Arbeiten des katalytischen Abgasumwandlers erforderlich ist, den CO-Gehalt im Abgas zu steuern, und zwar über eine Steuerung des Gewichtsverhältnisses von Luft zu Treibstoff.

Die Messwerte des Diagramms gemäss Fig. 2 wurden für einen 8-Zylinder-Motor eines Kraftwagens der Firma Oldsmobile, Baujahr 197o gewonnen, wobei bei jedem Versuch sieben verschiedene Betriebsarten des Motors ausgewertet wurden. Die sieben Betriebsarten und ihre Dauer sind für einen Versuch in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Betriebsart Dauer (sek)

Leerlauf 2o

Beschleunigen auf 48 km/h (3o mph) 14

Fahren bei 48 km/h (3o mph) 15

Abbremsen auf 24 km/h (15 mph) 11

Fahren bei 2 4 km/h (15 mph) 15

Beschleunigen auf 8o km/h (5o mph) 29

Abbremsen bis Leerlauf 33

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Proben der Abgase wurden mittels einer Infrarotanalyse analysiert. Ferner ist im Hinblick auf Fig. 2 festzuhalten, dass der CO-Gehalt in Vol.-% und das Gewichtsverhältnis von Luft zu Treibstoff - diese beiden Grossen sind längs der horizontalen Achse aufgetragen - sich je nach Betriebsart ändern und dass die dargestellten Werte bewichtet bzw. gewogen sind, um Durchschnittswerte zu erhalten, die für einen gesamten Versuchszyklus mit sieben verschiedenen Betriebsarten gelten.

In Fig. 3 ist in schematischer Weise ein Vergasersteuersystem dargestellt, bei welchem der Druck in dem Schwimmergehäuse 16 über eine Leitung 17 veränderbar ist, in der ein Steuerventil 18 vorgesehen ist. Die Leitung 17 kann mit einer Unterdruckleitung 19 verbunden sein, die ihrerseits mit dem Abgasleitungssystem des Motors in Verbindung steht. Die Leitung 17 kann aber auch eine Verlängerung einer Leitung 21 bilden, welche über ein Ventil 22 mit einem Luftspeichertank 2 3 in Verbindung steht. Der Luftspeichertank 23 kann ein kleiner Tank sein, welchem Luft mit niedrigem Druck von einem kleinen Kompressor 2U zugeführt wird. Der Luftspeichertank 23 steht ferner über eine Leitung 25 mit einem Rechen- bzw. Summierrelais 26 in Verbindung, welches ein gesteuertes, pneumatisches Ausgangssignal über eine Leitung 27 dem Steuerventil 18 zuführt.

In Fig. 3 ist ferner eine Reihe von Messwertgebern 2 8 bis 32 schematisch dargestellt, wobei der Messwertgeber für den Sauerstoffgehalt aus einem Messfühler 2 8 und einer zugeordneten

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Übertragungseinrichtung besteht,und von denen die Messwertgeber 3o, 31 und 32 der Erzeugung von Signalen dienen, die der Lufttemperatur, dem Luftdruck und der relativen Luftfeuchtigkeit zugeordnet sind. Den Messwertgebern wird Luft über Leitungen bis 36 zugeführt, während Leitungen 37 bis 4o dazu dienen, pneumatische Signale von den Messwertgebern bzw. von deren Übertragungseinrichtungen dem Sammelrelais 26 zuzuführen. Das Sammelrelais 26 kann ein übliches, pneumatisches Sammelrelais sein, welches zur Verarbeitung einer Anzahl von pneumatischen Signalen geeignet ist und in Abhängigkeit von diesen Signalen ein resultierendes Ausgangssignal über eine Leitung' 27 an das Steuerventil- 18 abgibt. Es ist nicht beabsichtigt, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung auf die vorstehend beschriebene, spezielle Instrumentierung zu beschränken. Es wird vielmehr darauf hingewiesen, dass auch eine entsprechende elektrische Instrumentierung benutzt werden kann oder eine Kombination aus einer elektrischen und einer pneumatischen Instrumentierung.

Die zu übermittelnden Signale können digital oder analog sein. Üblicherweise enthält jedoch jede Übertragungseinrichtung geeignete bewichtete oder mit einer Skala versehene Einstellungsvorrichtungen oder sie ist mit einem Zusatzgerät mit derartigen Einrichtungen versehen, um jeden Mess- oder Analysenwert entsprechend bewertet an das Sammelrelais 26 abgeben zu können, welches dann seinerseits ein resultierendes Signal an die eigentlichen Regeleinrichtungen abgibt, die den Druck auf den Treibstoff festlegen und das Verhä3.tnis von Luft zu Treibstoff regulieren.

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Die Druckeinstellung, die für das Schwimmergehäuse 16 zu erfolgen hat, kann in einer Unterdruckänderung bestehen, wie sie über die Leitungen 17 und 19 durchgeführt werden könnte, von denen die Leitung 19 mit dem Ansaugleitungssystem in Verbindung steht. Die Druckregelung in dem Schwimmergehäuse 16 kann aber auch durch Überdruckänderungen hervorgerufen werden, und zwar mit Hilfe des Systems, welches in Fig. 3 in voll ausgezogenen Linien dargestellt ist, indem dem Schwimmergehäuse über die Leitungen 21 und 17 ein geringer Überdruck aus dem kleinen Druckbehälter 23 zugeführt wird.

Ein kleiner Kompressor und ein kleiner Druckbehälter können in einfacher Weise unter der Motorhaube eines Automobiles in geeigneter Kombination mit der Verbrennungsmaschine vorgesehen werden. Die Druckregulierung im Schwimmergehäuse mittels gesteuerter Druckluft und die pneumatische Betätigung des Sammelrelais sowie der Messwertgeber können also in bequemer Weise mit dem gleichen Druckluftsystem durchgeführt werden. Die pneumatische Betätigung erscheint auch insofern vorteilhaft, als bereits pneumatische Bauteile und Relais auf dem Markt erhältlich sind oder doch ohne Schwierigkeiten in Form kleiner, kompakter Bauelemente hergestellt werden können. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird es nicht für erforderlich gehalten, noch einmal in den Einzelheiten die verschiedenen Änderungen des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff zu besprechen, die durch die Änderung einer oder mehrerer der Umweltbedingungen hervorgerufen werden, und es erscheint auch nicht erforder-

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lieh, die erforderlichen Korrekturmassnahmen noch einmal im einzelnen zu besprechen. Es soll lediglich festgehalten werden, dass für den Fall, dass die Änderung einer der Bedingungen mit einer Abnahme der Sauerstoffzufuhr zum Vergaser verbunden ist, eine Kompensierung der Abnahme der Sauer-stoffzufuhr durch Absenken des Druckes auf den Treibstoff im Schwimmergehäuse erfolgen sollte.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass das erfindungsgemässe Verfahren eine neue und relativ einfache Möglichkeit darstell-t, korrigierend auf die Gemischbildung im Vergaser für einen Verbrennungsmotor einzuwirken und dass es somit möglich ist, eine optimale Umwandlung der Kohlenwasserstoffe des Kohlenmonoxyds und der Stickoxyd-Verbindungen in einem katalytischen Umsetzersystem herbeizuführen.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Gemisch- und Abgaszusammensetzung für einen mit einem Vergaser versehenen Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckquelle mit dem Schwimmergehäuse des Vergasers verbunden wird, und dass der Druck im Schwimmergehäuse derart eingestellt wird, dass sich die Menge des aus ihm abfliessenden Treibstoffs entsprechend der Änderung mindestens einer der folgenden Veränderlichen ändert:

(1) Kohlenmonoxydgehalt im Abgas

(2) Sauerstoffgehalt im Abgas

(3) Lufttemperatur

(U) Relative Luftfeuchtigkeit
(5) Luftdruck
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckquelle das Vakuum im Ansaugleitungssystem des Verbrennungsmotors verwendet wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckquelle eine getrennte Druckluftquelle verwendet wird, welche einen schwachen Überdruck erzeugt.
U. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, W dass zwischen der Druckquelle und dem Schwimmergehäuse ein einstellbares Ventil vorgesehen ist und dass Messfühler und zugeordnete Übertragungseinrichtungen vorgesehen sind, welche an ein Sammelrelais ein bewertetes Signal liefern, welches seinerseiötp ein resultierendes Ausgangs signal liefert, mit dessen Hilfe das einstellbare Ventil zur Regelung, des Druckes im Schwimmergehäuse und damit zur Einstellung des Verhältnisses von Luft zu Treibstoff gesteuert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Messwertgeber pneumatisch betä-

fc tigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Messwertgeber elektrisch betätigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch H bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelrelais pneumatisch betätigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch U bis 6, dadurch gekennzeichnet, ■ dass das Sammelrelais elektrisch betätigt wird.

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9. Verfahren nach Anspruch U bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil pneumatisch betätigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das VEntil elektrisch betätigt wird.
11. Vorrichtung zurpurchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwimmergehäuse (4; 16) des Vergasers über eine Leitung (11; 17) mit einer Druckquelle (2; 23) verbunden ist, dass in der Leitung (11; 17) ein steuerbares Ventil (12; 18) vorgesehen ist, und dass das steuerbare Ventil (12; 18) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen mindestens eines Messwertgebers (13; 28 bis 32) für eine der Veränderlichen steuerbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Messwertgeber (28 bis 32) vorgesehen sind, die mit einem Sammelrelais (26) verbunden sind, durch dessen resultierendes Ausgangssignal das steuerbare Ventil (18) zur Erhöhung oder Verminderung des Druckes in dem Schwimmergehäuse (16) steuerbar ist.

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