DE2255593C3 - Membranvergaser für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Membranvergaser für Brennkraftmaschinen mit einem Ansaugkanal, in den die Brennstoffzuführung aus einer mit einem membrangesteuerten Brennstoffeinlaßventil versehenen Brennstoffkammer konstanten Druckes erfolgt und mit einer Einrichtung zum Abführen von Dampfblasen, die im wesentlichen an der höchsten Stelle der Brennstoffkammer angeschlossen ist und zu einer Saugeinrichtung führt.

Bei Vergasern dieser Art ist insbesondere bei höheren Lufttemperaturen sowie bei Bergfahrten zu beobachten, daß der flüssiges Brennstoff im Vergaser verdampft und die Ansammlung von Dampfblasen so weit fortschreiten kann, daß die Brennstoffzufuhr unterbrochen wird. Auch durch eine gedrängte räumliche Zuordnung von Brennkraftmaschine und Vergaser, wie sie bei manchen Fahrzeugen in Kauf genommen werden muß, oder durch eine mangelnde Belüftung durch den Anbau von Verkleidungen kann durch Wärmestau eine Dampfblasenbildung des Brennstoffes hervorgerufen werden.

Die Erfindung geht von einem bekannten Membranvergaser (US-PS 32 35 238) aus, bei dem die Brennstoffkammer durch eine kleine Drosselbohrung mit dem Ansaugkanal verbunden ist; stellt sich bei entsprechenden Drehzahlen der Brennkraftmaschine ein ausreichender Unterdruck im Ansaugkanal ein, so können in der Brennstöffkammer angesammelte Dampfblasen abgesaugt werden. Herrscht aber im Ansaugkanal unter Leerlaufbedingungen oder beim wiederholten Anlassen der Brennkraftmaschine in etwa Atmosphärendruck, während in der Brennstoffkammer der übliche Unterdruck vorliegt, so reicht die Kapillarwirkung des Entlüftungskanals nicht aus, die Verbindung zwischen Brennstoffkammer und Ansaugkanal abzudichten, so daß ein Absaugen von Dampfblasen nicht mehr möglich ist Gerade unter diesen Betriebsbedingungen ist jedoch eine verstärkte Neigung zur Dampfblasenbildung zu beobachten, da der Vergaser nicht ausreichend gekühlt wird.

Bei Vergasern mit Schwimmergehäusen (DE-AS 10 90 030) ist es ferner bekannt, die Dampfblasenbildung im Schwimmergehäuse des Vergasers dadurch zu vermeiden, daß die Schwimmerkammer mit Brennstoff durchspült wird. Hierzu dient eine besondere Spülpumpe, die Brennstoff aus dem Schwimmergehäuse zurück in den Brennstoffbehälter pumpt, wobei der Brennstoff durch die Förderpumpe wieder ersetzt wird. Die bekannte Anordnung zielt also auf eine Spülung und

'S Kühlung der Schwimmerkammer ab.

Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, bei einem Membranvergaser der eingangs geschilderten Art zu verhindern, daß Dampfblasen zu den in den Ansaugkanal führenden Brennstoffeinlaßdüsen gelangen kann, wobei das Abführen von Dampfblasen gerade unter ungünstigen, das Entstehen von Dampfbiasen fördernden Betriebsbedingungen am wirksamsten sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die Saugeinrichtung von einer mechanischen Pumpe gebildet ist.

Somit hängt die Entlüftung der Brennstoffkammer nicht von dem gerade im Ansaugkanal herrschenden Unterdruck ab. Durch die Absaugpumpe werden

insbesondere beim Anlassen und im Leerlauf der Brennkraftmaschine die Dampfblasen wirksam abgesaugt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Absaugpumpe eine Membranpumpe, die durch Druckstöße der Brennkraftmaschine betätigt wird. Die Wirkung der Absaugpumpe ist somit am besten, wenn unter Leerlauf- oder Teillastbedingungen die Dampfblasenbildung am stärksten ausgeprägt ist.
Zwei Ausführungsbeispiele tier EriUidung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen verhältnismäßig einfach aufgebauten Membranvergaser mit einer getrennten Absaugpumpe,

Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Membranvergaser mit eingebauter Absaugpumpe;

F i g. 3 ist eine Draufsicht einer Membransteuerplatte.

In Fig. 1 ist ein Vergasergehäuse 10 mit einem

Mischkanal 12 dargestellt, in welchem sich eine auf einer Welle 16 befindliche Vordrosselklappe 14 und eine auf einer Welle 20 angebrachte Drosselklappe 18 befinden. Eine Brennstoffkammer 30 ist im Vergasergehäuse voi gesehen und ist an der Unterseite durch eine Membran 32 abgeschlossen, an welcher ein Dichtungsring 34 aufliegt Die Membran wird durch eine dazwischenliegende Gehäuseplatte 36 gehalten.

Von der Brennstcffkammer 30 erstreckt sich eine durch ein Nadelventil 39 gesteuerte Hauptbrennstoffdüse 38 nach oben und ist über eine Rückschlagklappe 40 mit der Brennstoffkammer verbunden. Eine Brennstoffzwischenöffnung 42 stellt die Verbindung mit einer kleinen Brertnstöffkammer 44 her, welche über die Haüptdüsenöffnung gespeist Und gleichfalls an eine Auslaßöffnung 46 angeschlossen ist. Mehrere Leerlauföffnungen 48, 50 Und 52 stehen mit einer Kammer 54

(i5 und von dieser über eine kurze Öffnung 56 mit der Brennstoffkammer 30 in Verbindung; die öffnung 56 wird durch ein Leerlaufnadelventil 58 gesteuert. Der Mittelteil 60 der Membran 32 liegt an einem Hebel 62

an, welcher bei 64 verschwenkbar gelagert ist und an einem Ende ein Brennstoffeinlaßventil 66 trägt.

Eine Feder 68 drückt den Hebel in eine das Ventil 66 schließende Lage. Die Feder 68 befindet sich in einer Ausnehmung 70 an der Oberseite der Brennstoffkammer 30. Das Ventil 66 ist in einer Bohrung 72 geführt, welche an ihrem oberen Ende einen Kanal 74 aufweist. Der Kanal 74 stellt einen Veniil-Sitz dar und weist eine Verbindung mit einem vertikalen Brennstoffkanal 76 auf. Der Kanal 76 setzt sich vom Gehäuse 10 in einen Kanal 78 der Zwischenplatte 36 fort. Der Kanal 78 ist mit dem Auslaß 80 einer kleinen Brennstoffpumpe verbunden, welche mit einer pulsierender. Membran 82 in einer Kammer 84 ausgestattet ist. Die obere Seite der Membran ist an einen Impulskanal 86 angeschlossen. Ein Brennstoffeinlaß 88 führt den Brennstoff aus einem Behälter durch einen Filter 90 ein, so daß der Brennstoff in einen Pumpeneinlaßkanal 92 gelangt Pumpklappen 94 und 96 sind gleichfalls als Bestandteil der Pumpmembran vorgesehen.

innerhalb des Vergabergehäuses, jedoch in getrennter Ansicht wiedergegeben, befindet sich eine Absaugpumpe, deren Membran 100 zwischen zwei Teilen 4 und B eines Gehäusekörpers mit Einlaß- und Auslaßklappen 102 und 104 gehalten ist. Im Gehäuseteil S befinden sich ferner ein Einlaß 106 und ein Auslaß 108. Der Einlaß 106 ist über einen Kanal 110 mit der Oberseite der Ausnehmung 70 verbunden, während der Auslaß der Absaugpumpe über einen Kanal 112 mit dem Brennstoffbehälter verbunden ist.

Über eine Öffnung 114 im Pumpengehäuse A betätigen Druckstöße die Membran 100, wodurch Unterdruck in der Ausnehmung 70 erzeugt wird, in der sich Dampfblasen als höchstem Punkt der Brennstoffkammer 30 sammeln. Durch konstante Betätigung der Absaugpumpe werden die Dampfblasen infolgedessen aus der Brennstoffkammer abgezogen; der Querschnitt des Kanals 116 ist so bemessen, daß ein unerwünschter Unterdruck in der Brennstoffkammer 30 verhindert wird. Wenn der Kanal 86 und der Kanal 114 beispielsweise an das Kurbelgehäuse eines zu dem Vergaser gehörenden Verbrennungs-Molor angeschlossen sind, wird die Brennstoffpumpe 82 betätigt, um flüssigen Brennstoff in die Kanäle 78 und 76 gelangen zu lassen. Die Absaugpumpe wird dabei gleichfalls betätigt, so daß Dampfblasen an der Oberseite des Kanals 76 aus der Ausnehmung 70 abgezogen werden. Starke Vibrationen des Motors infolge hoher Drehzahl oder rauhen Laufes im Gelände, eine Ursache der Schäumung oder Dampfbildung des Brennstoffes, wirken sich infolgedessen auf die Brennstoffversorgung nicht nachteilig aus.

In Fig. 2 ist das Gehäuse 120 eines Vergasers mit einem Mischkanal Π2, einer Vordrosselklappe 124 und einer Drosselklappe 126 dargestellt. Ein durch ein Nadelventil 132 gesteuerter Brennstoffhauptkanal 130 führt in einen Brennstoffraum 134. v/elcher an ein Rohr 136a angeschlossen ist, das nach oben in den Drosselabschnitt des Mischkanales führt. Das Rohr weist mehrere Auslässe 138a für Brennstoff auf. Der Brennstöffraum 134 ist ferner mit einem Lufteinlaß 136 und einer Eingangsöffnung 138 versehen, welche in eine dazwischen befindliche Vorratskammer 140 führt Die Vorratskammer 140 ist mit Kanälen 142 ausgestattet., Eine Leerlaufkammer 144 steht über einige Leerlaufka^ näle 146 mit dem Mischkanal in Verbindung und ist an eine Hauptleerlauföffnung 148 angeschlossen, welche durch ein Nadelventil 150 gesteuert ist.

An der Unterseite des Gehäuses 120 befindet sich eine durch eine Membran 162 abgeschlossene Brennstoffkammer 160. Die Membran wirkt an einem Ende eines Hebels 164, der im Gehäuse gelagert ist und an seinem anderen Ende ein Brennstoffeinlaßventil 166 aufweist. Das Brennstoffeinlaßventil 166 wirkt mit einem Ventilsitz 168 zusammen, welcher an der Oberseite eine in eine Ausnehmung 170 mündende Öffnung aufweist. Ein kleiner flexibler Körper 172 stellt eine Entnahme- bzw. Ablaßrückschlagklappe 174 für den Eintritt des Brennstoffes in den Brennstoffhauptkanal 130 dar. Der flexible Körper 172 ist fernerhin mit einer kleinen Öffnung 176 versehen, welche den Brennstoff aus der Brennstoffkammer in die Leerlaufkammer 144 gelangen läßt. Die Membran 162 wird durch eine erste Platte 178 in ihrer Position gehalten; die erste Platte 178 ist unterhalb der Membran 162 mit einer an der Oberseite befindlichen Ausnehmung 180 und mit einer darunter befindlichen Ausnehmung 182 versehen, welche als Impulskammer oberhalb e- .?r Membran 184 dient. Die Membran 1S4 wird in ihrer 5cv.-cgung durch eine Mernbransteuerplatte gesteuert, welcher einen pfannen- oder scheibenförmigen Auflageteil 186 und eine seitlich sich erstreckende Verlängerung 188 aufweist, die mit zur Befestigung dienenden Ansätzen 190 versehen ist, welche gegenüber des Basis des Gehäuses 178 mit Hilfe einer zweiten Zwischenplatte 192 des Gehäuses festgeklemmt sind. Die Pumpkammer 189 wird durch die Membran 184 und die schmale.

darunter in der Platte 192 befindliche Öffnung gebildet.

Das Auflageteil 186 und die seitliche Verlängerung 188 weisen ausreichende Elastizität auf, so daß sich das über der Membran 184 liegende Auflageteil 186 (F i g. 3) zusammen mit der Membran 184 nach oben und nach unten bewegen kann. Die Membran 184 ist fernerhin mit einer Platte 1% ausgestattet, gegen v/eiche eine Schraubenfeder drückt, um einen nachfolgend beschriebenen Kanal zu steuern.

Im linken Teil des Vergasers gemäß Fig. 2 ist eine

■40 Absaugpumpe vorgesehen, deren Membran 200 zwische.i Ausnehmungen einer Platte 178 und der zweiten Platte 192 angeordnet ist. Es handelt sich um eine sekundäre Dampfpumpe, welche ein scheibenförmiges Einlaßventil 202 und eine Auslaßklappe 204 aufweist.

Die Membranen 184 und 200 werden über eine Leitungsverbindung 206 durch Impulse des Motors betätigt; zu diesem Zweck führt die Leitung 206 von einer Kurbelgehäuseverbindung der Brennkraftmaschine zur Impulskammer 182 und von dort in einen zur Membran 200 führenden Kanal 208.

Die Unterseite der Platte 192 ist mit zwei flachen Ausnehmungen 210 und 212 versehen, welche mit gegenüberliegenden Ausnehmungen 214 und 216 in einer dritten Zwischenplatte 220 die Pumpenkammern bilden. Auf der Platv 220 liegt eine weitere Membran 222, die noch eine Klappe 224 aufweist. Unter der dritten Platte 220 befindet sich eine Kammer 226, welche zusammer mit einer ringförmigen Kammer 228 eine Einlaßkamme. bildet. Die Kammer 228 umgibt einen BrennstoffeiniaB 230, welcher zu einem Brenn Stoffbehälter T führt.

Ein Filtersieb 232 dient zum Filtern des in die Kammer 226 gelangenden Brennstoffes, bevor der Brennstoff durch die Klappe 224 gelangt. Der normale

(ή Strom des Brennstoffes für das Vergasersystem beginnt am Behälter T, verläuft durch den Kanal 230 und das Filtersieb 232 und gelangt entsprechend der Betätigung der Membran 184 durch die Klappe 224. Der Brennstoff

fließt durch Kanäle, welche zur Klappe 196 führen; von dort wird der Brennstoff durch einen nach oben sich erstreckenden Kanal 240 gefördert, welcher in der Ausnehmung 170 an der Oberseite des Brennstoffen)· laßventiles endet. Der Brennstoff strömt durch das Brennstoffeinlaßventil 166 entsprechend der Betätigung durch den Hebel 164 und der Membran 162, so daß er über die Einwegklappe 174 sowohl der Hauptdüse als auch der Vorratskammer 140 und der Leerlaufkammer 144 zur Verfügung Steht. Der Brennstoff kann also entsprechend der Einstellung der Vöfdrosselklappc Und der Drosselklappe in den Mischkanal gelangen.

Irripulskammern, welche durch die entsprechend schmalen Taschen oder Ausnehmungen 210 — 214 und 212-216 gebildet sind, dienen zur Verstärkung des Brennstoffstromes. Es ist erkennbar, daß die Kammern 214 und 212 an die Atmosphäre bzw. Aüßenluft

Brennstoffkanal 240 angeschlossen, während die Kammer 216 milder Kammer226 verbunden isL

Das Einlaßventil 202 der Äbsaugpumpe ist über einen Einlaß 242 angeschlossen, welcher in der Nähe des Brennstoffeinlaßventils 166 an einem oberhalb der Membran gelegenen hohen Punkt unmittelbar in die

Brennstöffkämtiier 160 mündet. Infolgedessen werden durch die Strömung des Brennstoffes und durch die Vibrationen des Vergasers entstehende Dampfblasen und Schaum in der Bfennstöffkämmef über das Einlaßventil 202 abgezogen, zur Auslaßklappe 204 und in einen nach unten gerichteten Kanal 244 in den Platten 192, 220, 250 gedruckt. Der Kanal weist einen Auslaß 252 auf, welcher an den Brennstoffbehälter ranschließbar ist. Die Membran 162 und das zugeordnete Einlaßventil 166 dienen also huf zur Regulierung des flüssigen Brennstoffes, weil eine Dampfblasenbildung verhindert wird.

Da die Absaugpümpe durch Druckimpulse bzw, Druckstöße des Motors betätigt wird, pumpt sie am Stärksten bei Teillast oder im Leerlauf, d. h. dann, wenn die Impulse im Kurbelgehäuse langer und stärker sind. In diesem Zustand wird die geringste Brennstoffmenge ubiiutigt uiiu uiiwigi UiU ß*-' iiigaiv f*t.uiiiuiig, rraa Züf Folge hat; daß die Temperatur im Bereich des Vergasers am meisten ansteigt, wodurch die Verdampfung von Brennstoff begünstigt wird. Die Absaugpumpe arbeitet also am wirksamsten, wenn sie am meisten benötigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Membranvergaser für Brennkraftmaschinen mit einem Ansaugkanal, in den die Brennstoffzuführung aus einer mit einem membrangesteuerten Brennstoffeinlaßventil versehenen Brennstoffkammer konstanten Druckes erfolgt und mit einer Einrichtung zum Abführen von Dampfblasen, die im wesentlichen an der höchsten Stelle der Brennstoffkammer angeschlossen ist und zu einer Saugeinrichtung führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung von einer mechanischen Pumpe (100,102,104; 200,202,204) gebildet ist

2. Membranvergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (108; 252) der Absaugpumpe mit dem Brennstoffbehälter verbunden ist

3. Membranvergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugpumpe im Vergasergehause nahe der Brennstoffkammer vorgesehen ist.

4. Membranvergaser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (106; 242) der Absaugpumpe neben dem Brennstoffeinlaßventil (66; 166) in die Brennstoffkammer (30; 160) mündet.

5. Membranvergaser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugpumpe als von der Brennkraftmaschine angetriebene Membranpumpe ausgebildet ist.