DE2346896A1 - Vergaser mit einstellbarer drossel - Google Patents

Vergaser mit einstellbarer drossel

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DE2346896A1 DE19732346896 DE2346896A DE2346896A1 DE 2346896 A1 DE2346896 A1 DE 2346896A1 DE 19732346896 DE19732346896 DE 19732346896 DE 2346896 A DE2346896 A DE 2346896A DE 2346896 A1 DE2346896 A1 DE 2346896A1
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Description

PATENTANWÄLTE
DlPL.-lNG. BUSCHHOFF
DlPL-ING. HENNICKE
DlPL-ING. VOLLBACH
5 KÖLN/RH.
KAISER-WILHELM-RING 24
Aktenz.:
Reg.-Nr.
[ Vc
bitte angeben
KÖLN, den 17.9.1973 VO/WO
Patentanmeldung
der Firma VICTA LIMITED, 318 Horsley Road, MiIperra, Hew South Wales 2214 (Australien)
Vergaser mit einstellbarer Drossel
Die Erfindung betrifft einen Vergaser, der in seinem Gehäuse eine an einen Auslaß angeschlossene Kraftstoff-Luft-Mischkammer sowie ein Ventil zur Einstellung des dem Auslaß zugeführten Gemischs aufweist.
Die bekannten Vergaser derjenigen Bauart, auf die sich die Erfindung bezieht, weisen im allgemeinen mehrere nach außen freiliegende bewegte !Teile auf, die zur Betätigung des Drosselventils dienen. Diese bewegten Teile sind in besonderem Maße der Beschädigung durch äußere Einwirkungen, der Korro-
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sion usw. ausgesetzt. Außerdem weisen die Vergaser der bekannten Art mehrere Zutrittsöffnungen auf, über welche Fremdstoff e eindringen können, welche die inneren Einbauteile des Vergasers beschädigen können.
In manchen Anwendungsfällen besteht das Erfordernis, die Motordrehzahl in einem bestimmten Drehzahlbereich des Motros in Abhängigkeit von der Motorbelastung zu regeln. Dies wird mit Hilfe einer gesonderten Reglersteuerung bewirkt, die an dem Motor gelagert und über ein mechanisches Hebelsystem mit dem Drosseleinstellmechanismus verbunden ist. Vorrichtungen dieser Art sind verhältnismäßig bauaufwendig und teuer. Man hat in der Vergangenheit auch Versuche angestellt, einen Motorregler bzw. die Regelsteuerung mit dem Vergaser zu einer Baueinheit zu verbinden. Ein Vergaser dieser Art weist eine druckempfindliche Druckdose auf, die zwischen dem Drosseleinstellmechanismus und dem Drosselventil eingeschaltet ist. Die Druckdose ist in einer Kammer angeordnet, die mit dem Motoreinlaßstutzen in Verbindung steht. Die Aufgabe der Druckdose besteht darin, die handbetätigte Drosseleinstellvorrichtung zu übersteuern und die Motordrehzahl in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Motoreinlaßstutzen zu regeln. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung besteht vor allem darin, daß sie auch auf Temperatüränderungen im Motoreinlaßstutzen anspricht. Um eine zufriedenstellende Arbeitsweise zu erreichen, müssen daher Temperaturänderungen im Einl aß stutz en über die Handeinstellung ausgeglichen werden.
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Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser für Gasmaschinen zu schaffen, der mit einem verbesserten Drosseleinstellmechanismus versehen ist und der die vorgenannten Nachteile der bekannten Vergaser tunlichst vermeiden soll. Insbesondere bezweckt die Erfindung einen Vergaser, der mit einem Motorregler bzw. einer Regelsteuerung zu einer Baueinheit verbunden ist und der zugleich einen Handbetätigungsmechanismus zur Einstellung eines Drosselventils od.dgl. aufweist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbar vom Gehäuse getragenes Drosseleinstellglied vorgesehen ist, welches mittels eines handbetätigten Betätigungsmechanismus verstellbar ist, und daß mindestens ein mit dem Drosseleinstellglied drehbarer Nocken od.dgl. vorgesehen ist, mit dem ein durch die Drehbewegung des Drosseleinstellgliedes verstellbares, mit dem Ventil verbundenes Stellglied zum öffnen und Schließen des Ventils durch die Handbetätigung zusammenwirkt. Das Drosseleinstellglied und das genannte Stellglied sind vorzugsweise in dem Vergasergehäuse angeordnet. Als Verstellmechanismus kann ein in das Gehäuse eingeführtes Verstellkabel od.dgl. verwendet werden, welches mit dem Drosseleinstellglied verbunden ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Stellglied mehrere radial gerichtete Arme auf, die in an der Wandung des Drosseleinstellgliedes angeordnete Nockenzonen mit schräg ansteigenden Nockenflächen einfassen. Das Drossel-
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einstellglied und das Stellglied sind vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Es empfiehlt sich, an dem Drosseleinstellglied Ansätze od.dgl. anzuordnen, mit denen bei ihrer Drehbewegung Luftzuführungsöffnungen der Mischkammer absperrbar sind. Das Drosseleinstellglied und das Stellglied sind zweckmäßig konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die Ansätze aus an dem Drosseleinstellglied angeordneten abwärts gerichteten Zungen oder Schenkelstücken od.dgl. bestehen. Das genannte Stellglied ist vorteilhafterweise in Achsrichtung des Vergasers beweglich.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Vergaser gemäß der Erfindung mit der in der Motor-Startposition befindlichen Drossel, wobei Fig. 1A einen Vertikalschnitt durch den Vergaser, Fig. 1B den Vergaser in Draufsicht bei entfernter Membranreglervorrichtung und Fig. 10 eine Einzelheit des Vergasers zur Erläuterung der Wirkungsweise der Handeinstellung der Drossel darstellt;
Fig. 2A bis 20 in der Darstellung der Fig. 1A bis 1C den Vergaser unter voller Drosseleinstellung;
Fig. JA bis JC in der Darstellung der Fig. 1A bis 1C den Vergaser in der Leerlaufstellung.
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Der dargestellte Vergaser weist eine Schwimmerkammer 4, eine Mischkammer 5» ein in der Mischkammer 5 angeordnetes Venturistück 6, einen Lufteinlaß 7 und einen Gemischauslaß.8 auf. Wie bei den herkömmlichen Vergasern wird der Kraftstofffluß zu der Mischkammer 5 mittels mindestens einer Kr aft stoff düse 9 "bewirkt, welche zwischen die Schwimmerkammer 4- und das Venturistück 6 eingeschaltet ist. Erfindungsgemäß wird die von der Mischkammer 5 dem Auslaß 8 zuströmende Menge an Kraftstoff-Luftgemisch von einem Teller- oder Kegelventil 10 bestimmt. Dieses Ventil 10 weist ein konisches Ventilschließglied 11 mit an seiner Basisfläche angeordneter Ventilfläche 12 auf, die sich in der Schließstellung gegen einen entsprechenden Ventilsitz 13 am Venturistück 6 der Mischkammer 5 legt.
Das gegenüber dem Ventilsitz 13 verstellbare Ventil 10 ist mit einem Ventilschaft 14 versehen, der sich von der Basisfläche des Schließgliedes koaxial durch das Vergasergehäuse erstreckt und in einer Ventilführung 15 am einen Ende der Mischkammer 5 gleitend geführt ist. Die Regelung bzw. Einstellung des dem Auslaß 8 zuströmenden Gemischs wird durch axiale Verstellung des Ventils 10 zwischen seiner vollen Öffnungsstellung und seiner vollen Schließstellung bewirkt. Hierdurch erfolgt eine Einstellung der Motorleistung. Die Ventilführung 15 ist am Ende der Mischkammer 5 mittels mehrerer, im Umfangsabstand angeordneter radialer Stege 16 od.dgl. gehalten.
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Das für den Motorleerlauf erforderliche Volumen an Kraftstoff -Luftgemi sch kann gemäß Fig. 3A dadurch erhalten werden, daß der Ventilsitz 13 an der Stelle 13A in Kähe der Düsenmündung 9A der Kraftstoff düse ausgespart wird, oder aber dadurch, daß eine (nicht dargestellte) Zapföffnung vorgesehen wird, "die sich durch das Ventilschließglied 11 hindurch erstreckt. Die letztgenannte Maßnahme ist insofern vorzuziehen, weil in diesem Fall durch Drehen des Ventils die Zapföffnung in Umfangsrichtung von der Düsenöffnung 9A ■ fortbewegt werden kann, wobei in diesem Fall ein mageres Gemisch erhalten wird, oder aber in Umfangsrichtung vor die Düsenöffnung 9A gedreht werden kann, wobei in diesem Fall ein fettes Gemisch erzielt wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß das Ventil 10 in seiner Schließstellung einen kleinen Spalt zwischen der Fläche 12 und dem Sitz 13 aufweist, so daß das für den I'Iotorleerlauf erforderliche genaue Volumen an Kraftstoff-Luftgemisch erhalten wird.
Die Luftzuführung zu der Mischkammer 5 erfolgt über einen Eadialkanal 7A, der in einer Ringkammer 7-B mündet, welche die Mischkammer 5 umschließt und über Luftöffnungen ?C mit der Mischkammer verbunden ist. Die Luftöffnungen 7C befinden sich in einem aufragenden Flansch 30, der die Innenwand der Ringkammer 7B bildet.
Die Kraftstoffdüse 9 ist vorzugsweise auf der Achse der zylindrischen Schwimmerkammer M- angeordnet, deren eine Sei- -
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tenwand mit 17 und deren Umfangswand mit 18 "bezeichnet ist. Diese Wände bilden einteilige Bestandteile des Vergasergehäuses.
Das Schwimmerventil 4 und der Schwimmermechanismus 19 sowie das Kraftstoffzuführungsrohr 20 sind an einer drehbaren, topfförmigen Gehäusekappe 21 gelagert, welche die andere Seitenwand der Schwimmerkammer bildet. An der Innenseite der abnehmbaren Gehäusekappe ist koaxial eine Hohlschraube 22 vorgesehen, die mit der Öffnung 16 des VenturiStückes in Verbindung steht. Die Gehäusekappe 21 wird von der Schraube 22 in dichtendem Kontakt mit der Schwimmerkammer 4 gehalten. Die Schraube 22 dient zugleich als Kraftstoffspritzdüse 9· Die Kraftstoffzuführung zu der Düsenöffnung 9A erfolgt über einen an der Kappe 21 angeordneten engen Kanal bzw. eine Bohrung 21A, die unterhalb des Kraftstoffspiegeis in der Schwimmerkammer mündet und am anderen Ende über eine Eadialbohrung mit der zu der Düsenöffnung 9A führenden Axialbohruhg 9 der Schraube verbunden ist.
Der Vergaser ist mit einer Regelsteuerung bzw. einem Motorregler ausgestattet. Dieser weist eine druckmittelbetätigte Membransteuerung mit einer ringförmigen, elastisch-flexiblen Membrane 2p auf, die mit ihrem Außenumfang zwischen einer Abschlußkappe 24 und einem Flansch 25 am oberen Ende des Gehäuses gehalten ist. An ihrem Innenumfang ist die ringförmige Membrane mit einem koaxialen, ring- und topfförmigen Teil 26 verbunden, welches an dem Ventilschaft 14 des
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Ventils 10 befestigt ist. Die Membrane 23 und das Topf stück 26 bilden die eine Wand einer nach außen abgedichteten Kammer 27.
In der Kammer 27 ist eine Schraubenfeder 28 angeordnet, die sich einerseits an der Gehäusekappe 2A und andererseits an dem kopfstück 26 abstützt und somit das Bestreben hat, das Ventil 10 in seine volle Öffnungsstellung zu drücken. Die Kammer 27 ist über eine Leitung 29 an eine Druckmittelquelle anschließbar, deren Druck abhängig ist von der Motordrehzahl. Diese Druckmittelquelle besteht vorzugsweise aus einem Taster od.dgl., der an einem Luftflügel (nicht dargestellt) angeordnet ist, welcher sich in Nähe des Motor-Kühl ventilators oder eines anderen Luftrades befindet. Der Taster ist dabei so angeordnet, daß mit zunehmendem Luftfördervolumen des Kühlventilators bzw. des Luftrades der Druck in der Kammer 27 entsprechend ansteigt oder abfällt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet der Eegler in Abhängigkeit von dem Unterdruck; es wäre aber auch ohne weiteres möglich, den Motorregler in Abhängigkeit von einem "Überdruck zu steuern, indem z.B. die Arbeitsrichtung des Ventils 10 umgekehrt oder die Kammer 27 an der anderen Seite der Membrane 23 angeordnet wird. In diesem Fall würde somit der Regler in Abhängigkeit von einem oberhalb des Atmosphärendruckes liegenden Steuerdruck arbeiten. Es versteht sich, daß die Unterdruck-Regelung auch mit anderen Mitteln erreicht werden könnte. Der in der Kammer 27 wirkende Unter-
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druck verstellt die Membrane 23 gegen die Rückstellkraft der Feder 28, wodurch das Ventil 10 in Richtung auf seine Schließstellung verstellt wird.
Der Vergaser ist mit einem Choke für den Motor-Kaltstart ausgestattet. Zu diesem Zweck ist ein etwa topfförmiges Drosseleinstellglied 31 vorgesehen, welches auf der Ventilführung 15 drehbar gelagert ist und das obere Ende der ringförmigen Lufteinlaßkammer 7B verschließt. Das Drosseleinstellglied 31 weist nach unten ragende Zungen oder Schenkelansätze 32 od.dgl. auf, welche mit den Luftöffnungen 70 zusammenwirken, derart, daß die Schenkelansätze 32 die über den Umfang verteilten Lufteintrittsöffnungen 70 im wesentlichen vollständig absperren und dadurch ein fettes Gemisch in dem Venturistück 6 bewirken, wenn das Drosseleinstellglied vollständig in der einen Verstellrichtung gedreht wird.
Wie insbesondere die Fig. 1C, 2C und 3C zeigen, weist das Drosseleinstellglied 31 eine obere Umfangswand 33 auf, welche die Funktion einer drehbaren Nockensteuerbahn hat und mit drei Nockenzonen in Form keilförmig ansteigender Nockenflächen 34- versehen ist. Ein aus einem ringförmigen Telleroder Topfstück bestehendes Stellglied 35 ist mit drei radialen Hubarmen 36 versehen, welche in die Nockenzonen 3^ des Drosseleinstellgliedes 31 einfassen. Das Stellglied dient zugleich als Federteller zur Abstützung einer Vorsparmfeder 37· Die Membranfeder 28 ist so ausgelegt, daß sie normalerweise die Kraft der Vorspannfeder 37 überwindet
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und die Membrane 23 in die äußerste Endstellung der Kammer 27 gemäß Fig. 1A drückt.
Ein handbetätigtes Steuerkabel 38 mit einem darin gleitenden Kabelkern 39 ist mit dem Vergasergehäuse verbunden, derart, daß mit ihm das Drosseleinstellglied 31 gedreht werden kann. Der Kabelkern 39 ist dabei so angeordnet, daß er eine Stirnwand 40 in ein Gabelstück 41 des Drosseleinstellgliedes 31 stößt, wenn das Ventil 10 durch Handbetätigung geschlossen wird. Eine Rückstellfeder 42, welche die Ventilführung 15 umschließt, stellt das Drosseleinstellglied 31 in die Ausgangslage zurück, wenn der Kabelkern 39 zurückgezogen wird.
Venn sich das Drosseleinstellglied 31 in der Startposition gemäß Fig. 1 befindet, ist das Ventil 10 voll geöffnet. Zugleich sind die Lufteintrittsöffnungen ^G nahezu vollständig geschlossen, so daß lediglich die für den Motorstart erforderliche Luftmenge zuströmen kann. Die Hubarme 36 befinden sich hierbei in ihrer abgesenkten Position gemäß Fig. 1C. Nach dem Start des Motors wird seine Drehzahl durch mehr oder weniger weites Schließen des Ventils 10 mit Hilfe der Kabel-Betätigungsvorrichtung eingestellt.
Bei mit gleichmäßiger Drehzahl umlaufendem Motor bewirkt der Luftdruck an dem in Nähe des Motor-Kühlventilators befindlichen Luftflügel ein Vakuum in der Kammer 27 und damit an der Membrane 23· Wenn das Ventil 10 bei unbelastetem
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Motor mit Hilfe des Betätigungskabels 38 in seine volle Öffnung s st el lung gemäß Pig. 2 eingestellt ist, bewirkt der erhöhte Luftstrom an dem Luftflügel vorbei einen entsprechenden Anstieg des auf die Membrane 23 wirkenden Unterdruckes, so daß die Kraft der Membranfeder 28 überwunden und die Membrane 23 in die Kammer 27 hineingezogen wird. Hierdurch wird das Ventil 10 in Richtung auf seine Schließstellung verstellt.
i
Falls sich an dem Motor eine Last einstellt, vermindert sich die Motordrehzahl und damit auch der Unterdruck an der Membrane, so daß die Feder 28 das Ventil Λ0 in Öffnungsrichtung verstellt, bis wiederum ein Gleichgewicht zwischen den an beiden Seiten der Membrane 23 wirkenden Kräften vorhanden ist. Die Position der Membrane 23 unter dieser Einstellung ist in Fig. 2A strichpunktiert angedeutet. Je größer die Motorlast ist, um so kleiner ist der Unterdruck und umgekehrt, so daß eine selbsttätige Regelung der Motordrehzahl in Abhängigkeit von den verschiedenen Lastzuständen des Motors erhalten wird. Die Drosseleinstellung zwischen Leerlauf und maximaler Drehzahl bringt die Hubarme 36 in eine (nicht dargestellte) Position, in der sie sich teilweise auf den Schrägflächen 34- der Nockenzonen befinden, so daß die Kraft der Feder 28 teilweise ausgeglichen wird.
Es ist erkennbar, daß das Anheben des ringförmigen Stellgliedes 35 unter der Wirkung der drehbaren Nocken des Drosseleinstellgliedes zu einer Erhöhung der auf die Membrane 23 wirkenden Kraft der Feder 37 und damit zur Änderung des Gleich-
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gewichtszustandes der Membrane führt. Infolgedessen läßt sich eine Handeinstellung der Motordrehzahl in Verbindung mit der selbsttätigen Einstellung des Ventils 10 in Anpassung an die unterschiedlichen Lastzustände des Motors erreichen.
Anstelle der vorstehend beschriebenen Membran-Regelsteuerung könnten auch andere Regler verwendet werden.
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Claims (8)

  1. 7346896
    Ansprüche
    . 1 .JVergaser, der in seinem Gehäuse eine an einen Auslaß angeschlossene Kraftstoff-Luft-Mischkammer sowie ein Ventil zur Einstellung des dem Auslaß zugeführten G-emischs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbar vom Gehäuse getragenes Drosseleinstellglied (31) vorgesehen ist, welches mittels eines handbetätigten Betätigungsmechanismus .(38, 39) verstellbar ist, und daß mindestens ein mit dem Drosseleinstellglied (31) drehbarer Nocken (34) od.dgl- vorgesehen ist, mit dem ein durch die Drehbewegung des Drosseleinstellgliedes verstellbares, mit dem Ventil (10) verbundenes Stellglied (35) zum Öffnen und Schließen des Ventils durch die Handbetätigung zusammenwirkt .
  2. 2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosseleinstellglied (31) und das Stellglied (35) in dem Vergasergehäuse angeordnet sind und der Verstellmechanismus aus einem in das Gehäuse eingeführten Verstellkabel (38, 39) besteht, welches mit dem Drosseleinstellglied verbunden ist.
  3. 3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (35) mehrere radial gerichtete Arme (36) aufweist, die in an der Wandung des Drosseleinstellgliedes (31) angeordnete Nockenzonen mit schräg ansteigenden Nockenflächen (34) einfassen.
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  4. 4. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Drosseleinstellglied (31) Ansätze (32) od.dgl. aufweist, mit denen bei ihrer Drehbewegung Luftzuführungsoffnungen (7C) der Mischkammer (5) absperrbar sind.
  5. 5· Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosseleinstellglied (31) und das Stellglied (35) beide ringförmig ausgebildet sind.
  6. 6. Vergaser nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Drosseleinstellglied (31) und das Stellglied (35) konzentrisch zueinander angeordnet sind und die Ansätze aus an dem Drosseleinstellglied angeordneten abwärts gerichteten Schenkelstücken (32) od.dgl. bestehen.
  7. 7. Vergaser nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosseleinstellglied (31) in eine Drehstellung drehbar ist, in der die Luftzuführungsöffnungen (7C) von den Ansätzen (32) im wesentlichen freigegeben sind.
  8. 8. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (35) in Achsrichtung des Vergasers beweglich ist.
    9- Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem automatisch arbeitenden Regler versehen ist.
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