DE2325045C2

DE2325045C2 - Vergaser für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2325045C2
Application number: DE2325045A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: ALFA ROMEO SpA MAILAND/MILANO IT; Alfa Romeo SpA Mailand/milano
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1985-07-25
Also published as: GB1446898A; FR2220684A1; US3878271A; US3937766A; FR2220684B1; GB1462663A; DE2325045A1; US3963808A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vergaser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Vergaserkonstrukiionen dieser Art (vgL DE-OS 75 76458) müssen zur Einstellung der Leerlaufdrehzahl stets zwei Einstellschrauben betätigt werden. So ist es einmal erforderlich, die die Leerlaufbohrung veränderlichen Querschnittes beeinflussende Einstellschraube zur Anpassung der Gemischmenge zu verdrehen. Da sich durch eine derartige Verstellung jedoch auch das Mischungsverhältnis des vom Motor angesaugten Kraftstoff-Luftgemisches ändert, muß zur Wiederherstellung dieses eriörderiiehen Mischungsverhältnisses ein Eingriff mittels der zweiten Einstellschraube vorgenommen werden, die es gestattet das in der Kammer gebildete Gemisch magerer oder fetter einzustellen. Da sich jedoch beide Einstellungen gegenseitig beeinflussen, ist eine präzise Einstellung des Leerlaufsystems ohne Abgas-Kontrollgeräte praktisch nicht möglich. Da die Einstellung darüber hinaus eine gewisse Geschicklichkeit erfordert werden Vergaser dieser Art meist nur ungenau eingestellt wodurch sich die bekannten Probleme hinsichtlich der Schadstoffbelastung der Umwelt ergeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser der eingangs beschriebenen Art mit geringem technischen Aufwand derart weiterzubilden, daß die exakte Einstellung des Leerlaufgemisches vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Verbindung des Leerlaufkanals mit der Kammer über eine kalibrierte Bohrung und eine weitere Verbindung mit dem Ansaugkanal unmittelbar stromab der geschlossenen Drosselklappe über eine kalibrierte Bohrung erfolgt.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist erstmalig ein Vergaser geschaffen, bei dem das Leerlaufsystem mit einem einzigen Einstellorgan beeinflußt werden kann. Wesentlich dabei ist jedoch, daß durch die Betäti-

5« gung eines einzigen Einstellorgnnes lediglich die vom Motor angesaugte Gemischmenge verändert werden k^nn.das vorbcsiimmte Mischungsverhältnis jedoch unverändert bleibt. Auf diese Weise wird das Einstellen der Leerlaufdrehzahl gegenüber herkömmlichen Lösungen erheblich vereinfacht.

So steht erfindungsgemäß der Kanal für das Vorgemisch mit dem Ansaugkanal des Motors nicht nur über die herkömmlichen kalibrierten Bohrungen, sondern darüber hinaus über eine weitere kalibrierte Bohrung in Verbindung, die stromab der Drosselklappe in den Ansaugkanal einmündet. Auf Grund dieser Ausgestaltung wird bei geschlossener Drosselklappe über die stromauf befindlichen kalibrierten öffnungen Luft angesaugt, während bei offener Drosselklappe Kraftstoff-Luftgc-

t>5 misch abgegeben wird.

Da das vorbestimmte Mischungsverhältnis stets unverändert bleibt und durch die Betätigung des Kinslcllorgancs lediglich die vom Motor angesaugte Gemisch-

menge verändert werden kann, erfordert die Einstellung eines erfindungsgemäßen Vergasers keinen besonderen Aufwand. Darüber hinaus können Abgasprüfungen zur Kontrolle des vorgenommenen Eingriffes unterbleiben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vergaserkonstruktion ergeben sich aus den Patent-, ansprachen 2 bis 6.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Vergasers unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vergasers, und

F i g. 2—5 zeigen verschiedene weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Vergasers.

Der in F i g. 1 schematisch im Leerlaufbetrieb dargestellte Vergaser 10 besitzt einen Ansaugkanal 11 mit einer Venturidüse 12, eine Drosselklappe 13 und ein Schwinunergehäuse 14 für den Treibstoff. Mit den Bezugszeichen 15 und 16 sind Anschlußflansche für Luftfilter und Motorkopf bezeichnet Nicht dargestellt sind Einzelheiten, die zar Herstellung des Kraftstoffluftgemisches im Lastbetrieb erfoderlich sind.

Bei dem in Fi g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drosselklappe 13 auf einer Welle 17 befestigt, die im Ansaugkanal 11 drehbar gelagert und kinematisch mit einem Gashebel (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine verbunden ist An der Welle 17 ist ferner ein Hebel 18 befestigt, der bei Freigabe des Gashebels an einer Begrenzungsschraube 19 zur Anlage kommt, welche die Stellung der geringsten öffnung der Drosselklappe und damit die Stellung für den Leerlaufbetrieb bestimmt Mit 20 ist eine Leerlaitfbrennstoffdüse bezeichnet über die der Vergaser im Leerlaufbetrieb mit Treibstoff versorgt wird. Mit 21 wiederum ist eine kalibrierte öffnung bezeichnet, über welche Emulgierluft über einen Kanal 22 parallel zum Ansaugkanal 11 angesaugt wird.

Ein Leerlaufkanal 23 für die Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches bei Leerlaufbetrieb ist mit dem Ansaugkanal > 1 über eine kalibrierte Bohrung 24 verbunden, die stromab der Drosselklappe 13 angeordnet ist. In dem Ansaugkanal 11 münden stromauf der geschlossenen Drosselklappe mit 25 und 26 bezeichnete kalibrierte Übergangsbohrungen. Mit 27 ist eine Kammer bezeichnet, die über eine kalibrierte Bohrung 28 mit einem weiteren Kanal 29 verbunden ist, über den Luft zuströmt, die dem Kanal 22 entnommen wird.

Die Kammer 27 steht mit dem Leerlaufkanal ?3 über eine kalibrierte Bohrung 30 in Verbindung und ist mit einer Leerlaufbohrung £1 veränderbaren Querschnittes ausgestattet, welche stromab der Drosselklappe 13 in den AnsiiUgkanal 11 einmündet. Die Änderung des Querschnittes der Leerlaufbohrung 31 erfolgt von Hand mittels einer Einstellschraube 32.

Um die Leerlaufdrehzahl ein- bzw. nachstellen zu können, ist bei bekannten Vergasern ohne die Kammer 27 notwendig, gleichzeitig den Leerlaufanschlag für die Drosselklappe 13 und die der Einstellschraube 32 entsprechende Schraube einzustellen, und zwar derart, daß bei veränderlicher Fördermenge das Mischungsverhältnis des Gemisches unverändert bleibt.

Bei dem erfindungsgemäßen Vergaser dagegen wird die Begrenzungsschraube für den Leerlaufanschlag der Drosselklappe 13 nach einer ersten anfänglichen Einstellung nicht mst.r verstellt. Um die Einregulierung der Leerlaufdrchzahl des Motors zu bewerkstelligen, genügt es, die Einstellschraube 32 zu betätigen, die es ermöglicht, die Menge des vom Motor angesaugten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erhöhen oder zu vermindern, ohne daß dabei das Mischungsverhältnis verändert wird. Besonders gute Ergebnisse werden dann erzieii, wenn das Verhältnis zwischen dem Querschnitt der kalibrierten Bohrung 28 und dem Querschnitt der Leerlaufbohrung 31 kleiner ist als das Verhältnis zwischen dem Querschnitt der kalibrierten öffnung 21 für den Zutritt der Luft in den Leerlaufkanal 23 und dem Querschnitt der kalibrierten Bohrung 24. Dies gilt auch für Quer-Schnittsverhältnisse, bei denen sich die Leerlaufbohrung 31 nahe ihres untersten Grenzwertes ihres Regelbereiches befindet !m Leerlaufzustand wird Luft sowohl über die Öffnung 21 als auch über die öffnungen 25 und 26 angesaugt Da die Drücke am Eintritt und Austritt die gleichen sind, ist der sich im Inneren der Kammer bildende Unterdruck kleiner als der im Leerlaufkanal 23 für jegliche Stellung der Einstellschraube 32. Demzufolge stellt sich ein Fluß über die Bohrung 3d ein, mit einer Durchflußmenge, die von der Stellung der Einstellschraube 32 abhängt

Die Bedeutung der kalibrierten cbhrung 30 und ihre Bemessung für den Betrieb des Vergasers kann an folgendem Beispiel erläutert werden.

Betrachtet man die zwei Grenzfälle minima··^ und maximaler Strömungsquerschnitt in der öffnung 30, so zeigt s.eh, daß der Unterdruck im Leerlaufkanal 23 im ersten Grenzfail praktisch unverändert bleibt, auch wenn der Unterdruck in der Kammer 27 ansteigt Die Zufuhr von Treibstoff aus der Leerlaufbrennstoffdöse 20 ändert sich nicht Wird aber die gesamte, vom Motor angesaugte Luftmenge durch eine Vergrößerung des Querschnittes der Leerlaufbohrung 31 erhöht, so wird das vom Motor angesaugte Kraftstoff-Luft-Gemisch magerer. Beim zweiten Grenzfall hat der Unterdruck im Leerlaufkanal 23 stets den gleichen Wert wie der Unterdruck in der Kammer 27. Die vom Motor durch die kalibrierten öffnungen bzw. Bohrungen 21, 25, 26 und 28 angesaugte Luftmenge ist eine Funktion dieses Unterdruckes. Eine Funktion dieses Unterdruckes ist jedoch auch die durch die Leerlaufbrennstoffdüse 20 ange-äugte Kraftstoff menge. Infolgedessen bleibt das Kraftstoff-Luft-Verhältnis der Vormischung konstant, die dem Ansaugkanal 11 stromab der Drosselklappe über die beiden Bohrungen 24 und 31 zufließt. Die Menge dieser Vormischung erhöht sich, während die Luftmenge, welche über die Ränder der Drosselklappe in den Ansaugkanal eintritt, konstant bleibt Infolgedessen wird das vom Motor angesaugte Luft-Brennstoffgemisch angereichert.

so Unter Berücksichtigung dieser entgegengesetzten Wirkung, die sich ius den beiden vorgenannten Grenzfällen ergibt, ist untersucht worden, die Bohrung 30 derart 7-"j bemessen, daß sich weder eine Anreicherung noch eine Abmagerung des dem Motor zugeführ'en Gemisches ergibt

Es sind die Gernischverhältnisse berechnet worden, die sich bei einer Änderung des Querschnittes der Leerlaufbohrung 31 mit verschiedenen der Bohrung 30 zugeteilten Werten ei^eben. So bleibt mit bestimmten Werten der Bchrung 30 tatsächlich die Anreicherung durch die Einstellschraube 32 der vom Motor insgesamt angesaugten Mischung bei Änderung der Luftmenge (von ± 15%) im wesentlichen konstant. Praktische Versuche mit derartigen Vergasern sowohl auf den Prüfstand als

b5 auch am Motor selbst haben dann die Gültigkeit der durch diese Berechnungen gelieferten Ergebnisse bestätigt.

Es versteht sich, daß der vorgenannte Fall, eine Erhö-

hung der Motordrehzahl durch Vergrößerung des Querschnittes der Leerlaufbohrung 31 zu erzielen, auch im entgegengesetzten Sinn gilt, d. h. eine Verringerung der durch eine Verkleinerung des Querschnittes der Leerlaufbohrung 31 erzielten Drehzahl. Auch in diesem Fall ändert sich nicht das Mischungsverhältnis des vom Motor insgesamt angesaugten Gemisches.

Das Vorstehende gilt auch für solche Fälle, in denen kalibrierte Übergangsbohrungen 23 und 26 nicht vorhanden sind und daher nur eine Einrichtung für den Leerlaufbetrieb vorhanden ist und keine solche, die für den Betrieb mit kleinen öffnungen der Drosselklappe vorgesehen ist.

In der Fig.2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Vergasers nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine als Leerlaufkanal dienende Kammer 23 ist mit einer kalibrierten Bohrung 24' für den Austritt der Vormischung in einen Ksn.ä! !9. und mit einer weiteren kalibrierten Bohrung 30 zur Verbindung mit einer Kammer 27 versehen. Der Kanal 19 besitzt einen Stutzen, auf den eine Rohrleitung aufgeschoben ist, die kurz vor dem Ansaugventil des Motors in den Ansaugkanal 11 einmündet. Die Kammer 27 besitzt eine kalibrierte Bohrung 44, die sie mit einem weiteren Kanal 42 in Verbindung setzt. Sie besitzt ferner eine Leerlaufbohrung 31 mit veränderbarem Querschnitt, die eine Verbindung zu dem Kanal 19 herstellt. Der Querschnitt der Lecrlaufbohrung 31 kann über eine Einstellschraube 32 verändert werden, die in diesem Falle allein zur Einstellung der Leerlaufdrehzahl dient. Wird der Querschnitt der Leerlaufbohrung 31 vergrößert, so nimmt der Druck in der Kammer 27 und infolgedessen auch in dem Leerlaufkanal 23 ab, der mit der Kammer über die kalibrierte Bohrung 30 in Verbindung steht. Dadurch wird erreicht, daß je mehr Luft über die Leerlaufbohrung 31 gelangt, umsomehr Treibstoff über die Leerlaufbrennstoffdüse 20 angesaugt wird, wobei der Treibstoffanteil der dem Kanal 19 zugeführten Vormischung im wesentlichen konstant bleibt.

In F i g. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vergasers dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Leerlaufkanal 23 über einen Kanal 19 mit sehr engem Querschnitt mit dem Ansaugkanal 11 verbunden. Dies erfolgt über eine Rohrleitung, welche mit ihrem einen Ende auf einen den Stutzen des Kanals 19 aufschiebbar ist und die mit ihrem anderen Ende nahe des Ansaugventiles des jeweils vom Vergaser gespeisten Zylinders einmündet. Bei dieser Konstruktion wird der Treibstoff nicht nur beim Leerlaufbetrieb, sondern auc*i in der Anlaufphase über den Kanal 19 abgegeben, weil nicht nur durch die Leerlaufbohrung 31 mit veränderbarem Querschnitt, sondern auch durch die Öffnung für die Anlaufphase stets nur Luft strömt Dies hängt bei dieser Lösung auch von der absichtlich langgestreckten Form des als Gemischkammer ausgebildeten Leerlaufkanales 23 ab und davon, daß sich die Leerlaufbrennstoffdüse 25 für den Treibstoff und die kalibrierte Bohrung 24 für den Austritt des Kraftstoff-Luft-Gemisches an einem Ende der Gemischkammer befinden und zwar tiefer als die anderen öffnungen (in der Zwischenzone der Gemischkammer ist die Luftströmung immer unmittelbar nach unten gerichtet; der Treibstoff ist daher gezwungen, durch die Bohrung 24' auszutreten).

Eine weitere, in bezug auf die Speisung der F i g. 3 entsprechende Lösung ist in F i g. 4 dargestellt

Die Lösung gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von der Lösung gemäß F i g. 3 in zweifacher Hinsicht So werden erstens für die Anlaufphase nur die kalibrierten Übergangsbohrungen 40 und 41 vorgesehen, die über einen Kanal 42 und zwei kalibrierte öffnungen 43 und 44 mit einem ebenfalls als Gemischkammer ausgebildeten Lcerlaufkanal 23 und einer Kammer 27 in Verbindung stehen. Über den Kanal 42 und die kalibrieren Öffnungen 43 und 44 stehen die beiden Kammern immer über eine kalibrierte öffnung 47 mit der Außenluft vor der Drosselklappe in Verbindung. Das dynamische Strömungsvcrhaltcn sowohl im Leerlaufbetrieb als auch in der Anlaufphase entspricht der in Fig. 3 dargestellten Lösung. Allerdings ist aufgrund der Einfachheit die Herstellung eines derartigen Vergasers einfacher. Zweitens mündet nicht nur die aus der Gemischkammer 23 austretende Mischung über die kalibrierte Bohrung 24' in den Kanal 19 mit verengtem Querschnitt, sondern auch die der Kammer 27 enlströmende Luft mündet über die Leerlaufbohrung 31 mit veränderbarem Querschnitt in den Kanal 19. Daraus folgt bei gleichem Querschnitt eine größere Fördergeschwindigkeit des Treibstoffes zum Ansaugventil des vom Vergaser gespeisten Zylinders.

In dem in F i g. 5 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel werden neben einer Kammer 27 anstelle eines einzigen Leerlaufkanales vier parallel zueinander angeordnete Leerlaufkanäle 23.1, 23.2, 233 und 23.4 vorgesehen, unr¹ zwar je ein Leerlaufkanal für jeden Zylinder. Die vier Leerlaufkanäle, die ebenfalls in Form von Gemischkammern ausgebildet sind, sind jeweils mit einem

Kanal 42 über kalibrierte öffnungen 60.1,60.2,603 und 60.4 verbunden. Die vier Gemischkammern sind mit der Kammer 27 über kalibrierte Bohrungen 30.1,30.2,303 und 30.4 verbunden. Mit dem Schwimmergehäuse sind die vier Gemischkammern über Leerlaufbrennstoffdüsen in Form von kalibrierten öffnungen 63.1,63.2, 633 und 63.4 verbunden. Ferner sind die Gemischkammern über kalibrierte Bohrungen 64.i, 64.2,643 und 84.4 rn;t vier Kanälen 19.1, 19.2, 19.3 und 19.4 mit verengtem Querschnitt verbunden, die die aus jeder Gemischkammer austretende Vormischung über Rohrleitungen in den Bereich des Ansaugventiles des entsprechenden Zylinders des Motors fördern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen, welcher im wesentlichen einen Ansaugkanal, ein Hauptbrennstoffsystem, eine willkürliche Drosselklappe und ein Leerlaufsystem aufweist, wobei das Leerlaufsystem einen Leerlaufkanal umfaßt, der einerseits mit der Atmosphäre und einer Leeriaufbrennstoffdüse und andererseits über mindestens eine kalibrierte Übergangsbohrung mit dem Ansaugkanal unmittelbar stromauf der geschlossenen Drosselklappe in Verbindung steht und außerdem mit einer Kammer (27) verbunden ist, die über eine Leerlaufbohrung (31) veränderlichen Querschnittes stromab der Drosselklappe in den Ansaugkanal mündet, wobei die Kammer (27) zusätzlich über eine kalibrierte Bohrung (28) und einen weiteren Kanal (29) mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekeanzeichnen, daß die Verbindung des Leerlaufkanals (23) mii der Kammer (27) über c;r.c kalibrierte Bohrung (30) und eine weitere Verbindung mit dem Ansaugkanal (11) unmittelbar stromab der geschlossenen Drosselklappe (13) über eine kalibrierte Bohrung (24) erfolgt

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufkanal (23) über eine kalibrierte öffnung (21') mit einer zweiten Kammer (27') in Verbindung steht, die ihrerseits mit der Umgebungsluft über eine kalibrierte öffnung (28') und mit dem Ansaugt mal (11) über mindestens eine weitere kalibrierte öffnung (25') nahe dem Rand stromauf der geschlossenen Drosselklappe (13) in Verbindung steht (F i g. 2).

3. Vergaser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischzufuhr anstelle über die Bohrungen (24 und 31) über je eine separate Leerlaufleitung (19) mit dem Ansaugkanal (11) nahe dem Ansaugventil des jeweiligen Zylinders der Brennkraftmaschine verbunden ist

4. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (27) zusätzlich zu dpr Leerlaufbohrung (31) mit veränderbarem Querschnitt über mindestens eine kalibrierte öffnung (25') unmittelbar stromauf der geschlossenen Drosselklappe (13) mit dem Ansaugkanal (11) verbunden ist (F ig. 3).

5. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufkanal (23) bzw. die Leerlaufkanäle (23.1-4) und die Kammer (27) jeweils über die kalibrierte Bohrung (43, 44 bzw. 60.1-4, 30') mit dem weiteren Kanal (42) verbunden sind, der mit dem Ansaugkanal (11) des Motors stromauf der geschlossenen Drosselklappe (13) über eine oder mehrere der kalibrierten Übergangsbohrungen (40, 41) sowie über mindestens eine kalibrierte öffnung (47) in Verbindung steht, wobei die kalibrierten Ubergangsbohrungen (40,41) derart nahe des Randes der Drosselklappe (13) angeordnet sind, daß sie sich stromauf der Drosselklappe befinden, wenn diese geschlossen ist und daß sie sich stromab der Drosselklappe befinden, wenn diese eine geringe Öffnungsstellung aufweist (F i g. 4 und 5).

6. Vergaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Kammer (27) und pro Motorzylinder jeweils ein Lccrlaufknnal (23.1-4) vorgesehen sind, und daß jeder dieser Lcerlaufkaniilc (23.1-4) über eine kalibrierte Öffnung (60.1 bis 60.4) mit dem weiteren Kanal (42) und über eine kalibrierte öffnung (63.1 bis 63.4) mit dem Schwimmergehäuse und über die kalibrierte Bohrung (64.1 bis 64.4) mit der betreffenden Leerlaufleitung (19.1-4) in Verbindung sieht wobei die Leerlaufleitungen (19.1-4) in der Nähe des Ansaugventilcs dos entsprechenden Zylinders einmünden (F i g. 5).