DE2358869C2

DE2358869C2 - Vergaser

Info

Publication number: DE2358869C2
Application number: DE2358869A
Authority: DE
Inventors: Minoru Kawagoe Saitama Atsumi; Shizuo Asaka Saitama Yagi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1972-11-27
Filing date: 1973-11-26
Publication date: 1982-07-29
Also published as: JPS5243968B2; DD108352A5; FR2208053B1; BE807787A; FR2208053A1; DE2358869A1; NL160912B; JPS50157728A; AU5643873A; IT997636B; AR209905A1; CH569188A5; JPS5323894B2; SE409489B; BR7309267D0; GB1450949A; SU656548A3; ES420856A1; JPS4980431A; CA995080A

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser, insbesondere Zweistufenvergaser, für eine Brennkraftmaschine mit einer jedem Zylinder zusätzlich zu einer Hauptbrennkammer zugeordneten Hilfsbrennkammer, mit einem eine Hauptdrosselklappe enthaltenden Hauptansaugkanal zur Speisung der Hauptbrennkammern und einem eine Hilfsdrosselklappe enthaltenden Hilfsansaugkanal zur Speisung der Hilfsbrennkammem und einer auf der Hauptdrosselklappenwelle befestigten Kurvenscheibe, die mit einem mit der Hilfsdrosselklappe verbundenen Mitnehmer zusammenwirkt

Ein Vergaser dieser Art ist z. B. durch die GB-PS 11 35 482 bekannt Ferner ist durch die US-PS 27 90 631 ein zweistufiger Vergaser für Brennkraftmaschinen bekannt, der zwei Ansaugkanäle und je eine jedem Ansaugkanal zugeordnete Drosselklappe enthält, die in Abhängigkeit voneinander über ein Gestänge betätigbar sind, das eine mit der Drosselklappenwelle der ersten Drosselklappe verbundene Kurvenscheibe aufweist die unter Federkraftwirkung über einen mit der Welle deT zweiten Drosselklappe verbundenen Mitnehmer kraftschlüssig zusammenwirkten.

Zur Erläuterung der Probleme bei einem Vergaser zur Verwendung mit einer Brennkraftmaschine mit Haupt- und Hilfsbrennkammem wird auf die folgenden Parameter hingewiesen:

.. _ Masse der in die Hilfsbrennkammer angesaugten Luft
Masse der in die Hauptbrennkammer angesaugten Luft"

Q₀ = Volumen der während des Ansaugtaktes in die Hilfsbrennkammer angesaugten Luft, gemessen bei Standardtemperatur und -druck.

(J_n = Volumen der während des Ansaugtaktes in die Hauptbrennkammer angesaugten Luft, gemessen bei Standardtemperatur und -druck.

V_a = Volumen der Hilfsbrennkammer.

a_a = Luft-Treibstoff-Verhältnis des in die Hilfsbrennkammer geförderten Gemisches. cc_m = Luft-Treibstoff-Verhältnis des in die Hauptbrennkammer geforderten Gemisches. η_α = Spülwirkungsgrad der Hilfsbrennkammer.

Die Variablen λ, ot„ und tx_m müssen bei der Änderung der Motorbelastung vom Leerlauf bis Vollast in geeigneter Weise gesteuert werden. Das Volumen Q„ der während des Ansaugtaktes in die Hilfsbrennkammer angesaugten Luft soll unabhängig von der Änderung der Motorbelastung so konstant wie möglich gehalten werden. In der Praxis ist es jedoch nicht möglich, das angesaugte Luftvolumen Q_a über den weiten Bereich des Motorbetriebs vom Leerlauf bis Vollast genau konstant zu halten, es hat sich jedoch herausgestellt, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn das Volumen Q_a der angesaugten Luft innerhalb des Bereichs vom Einfachen bis Vierfachen des Volumens V, der Hilfsbrennkammer bleibt.

QJVt ist das Förderungsverhältnis K, und das Verhältnis zwischen K und dem Spülwirkungsgrad η. verhält sich in der Weise, daß bei voller öffnung der Hilfsdrosselklappe η. ungefähr 70% bei K= 1 beträgt und η, ungefähr 90% bei K=4 beträgt Wenn K kleiner ist als 1, fällt η, unter 70%, so daß eine gute Verbrennung in der Hilfsbrennkammer nicht erwartet werden kann. Wenn K größer ist als 4, erhöht sich η, nicht bedeutend. Der beste Betrieb der Brennkraftmaschine wird demnach bei Werten von Q, im Bereich von 1 :£ K < 4 erreicht

Ein Vergaser nach der GB-PS 11 35 482 enthält eine sehr große Kurvenscheibe, die sich von der Hauptdrosselklappenwelle bis zur Hilfsdrosselklappenwelle erstreckt Will man mit dieser Kurvenscheibe die vorstehend aufgezeigten relativ komplizierten Forderungen erfüllen, so ist dies im Hinblick auf die durch die Größe der Kurvenscheibe vorgegebene Lange ihrer Kurve schwierig. Außerdem ist es nicht möglich, einen größeren Abstand zwischen Hauptansaugkanal und

Hilfsansaugkanal vorzusehen, sofern dieser fiber die durch die vorstehend erläuterten Parameter vorgegebene Größe der Kurvenscheibe hinausgeht

Das durch die US-PS 27 90 631 bekannte Prinzip des Zweistufenvergasers sollte auch bei Vergasern für Brennkraftmaschinen mit Haupt- und Hilfsbrennkammern angewendet werden können. In diesem Fall vergrößert sich der Abstand zwischen dem Hilfsansaugkanal und mindestens dem ersten Hauptansaugkanal derart, daß in diesem Falle die einfache mechanische Kopplung mittels einer Kurvenscheibe, die den Abstand zwischen zwei Drosselklappenwellen praktisch überbrückt, zur Erfüllung der vorstehend aufgezeigten Forderungen abhängig von vorgegebenen Parametern nicht ausreicht

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Vergaser anzugeben, der den erforderlichen genauen Zusammenhang zwischen den Drosselklappenöffnungen bzw. ihrer Betätigung ohne umfangreiche und komplizierte Elemente gewährleistet, so daß einerseits die besonderen Forderungen für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Haupt- und Hilfsbrennkammern erfüllt werden, andererseits aber auch die Möglichkeit gegeben ist, Vergaser dieser Art als Zweistufenvergaser aufzubauen.

Diese Aufgabe wird für einen Vergaser eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurvenscheibe und der Mitnehmer über einen schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebel miteinander verbunden sind, der unter Federkraft auf die Kurvenscheibe einwirkt

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die zur Kopplung vorgesehenen Elemente nicht eine du^rch die Anordnung der Ansaugkanäle vorgegebene Größe haben müssen, denn der zweiarmige Hebel dient zur Überbrückung des Abstandes zwischen der Kurvenscheibe und der Hilfsdrosselklappenwelle. Dieser Hebel ist eine einfache und zuverlässige Möglichkeit der direkten Übertragung der Kurvenscheibenbewegung auf die Hilfsdrosselklappe. Durch Änderung der Länge der Hebelarme ist es möglich, die durch die Kurvenscheibe erzeugte Bewegung, die zur vollständigen öffnung der Hilfsdrosselklappe erforderlich ist, sehr gering zu halten, wodurch wiederum die erforderliche Größe der Kurvenscheibe verringert wird. Auf diese Weise wird es möglich, die vorstehend genannten Parameter Q_a und Q_m entsprechend dem Grad der öffnung der Hauptdrosselklappe und der Hilfsdrosselklappe zu bemessen, wodurch erreicht wird, daß das oben angegebene Förderungsverhältnis K im Bereich von 1 bis 4 liegt

Durch die Erfindung wird es möglich auch im Fall eines Zweistufenvergasers den Parameter Q_t vom Öffnungsgrad nur einer einzigen Hauptdrosselklappe zu bemessen. Dadurch wird sich die Menge der in die Hauptbrennkammern angesaugten Luft vergrößern, wenn sich die zweite Hauptdrosselklappe der zweiten Vergaserstufe öffnet Zur Kompensation dieses unerwünschten Effekts und Hakung des Parameters Λ auf einem dazu geeigneten Wert ist es notwendig, den Öffnungsgrad der Hilfsdrosselklappe zu vergrößern, wenn dieser Effekt eintritt Dies kann durch entsprechendes Profil der Kurvenscheibe leicht durchgeführt werden, denn die erfindungsgemäße Konstruktion bietet eine größere Freizügigkeit in der Formgebung der für die Kopplung vorgesehenen Elemente.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figur beschrieben.

In der Figur ist strichpunktiert ein Vergaser dargestellt, der für eine Brennkraftmaschine mit Haupi- und Hilfsbrennkammern bestimmt ist Die Hauptbrennkammern werden mit einem mageren brennbaren Gemisch aus einem Hauptteil 9 des Vergasers durch einen Hauptansaugkanal versorgt Die Hilfsbrennkammern werden mit einem fetten brennbaren Gemisch aus einem Hilfsteil 12 des Vergasers über einen Hilfsansaugkanal versorgt
Die Haupt- und Hilfsteile 9 und 12 des Vergasers sind

ίο in einem einzigen Vergaseraufbau vereinigt, und der Hauptteil 9 besteht aus einer Verbundanordnung mit einem ersten Hauptansaugkanal 16 mit einer ersten Hauptdrosselklappe 15 und einem zweiten Hauptansaugkanal 18 mit einer zweiten Hauptdrosselklappe

17. Der Hilfsteil 12 besitzt einen einzigen Hilfsansaugkanal 20, der durch eine Hilfsdrosselklappe 19 gesteuert wird.

Die Ansaugkanäle 16,18 und 20 sind so angeordnet daß ihre Achsen zueinander parallel sind und in einer Ebene liegen.

Die Drosselklappe 15 des ersten Hauptansaugkanals 16 und die Drosselklappe 17 des zweiten Hauptansaugkanals 18 sind etwa auf der gleichen Höhe angeordnet die Drosselklappe 19 des Hilfsansaugkanals 20 ist jedoch wesentlich höher angeordnet Die höhere Anordnung der Hilfsdrosselklappe begünstigt eine bessere Verteilung des fetten Gemisches auf jede Hilfsverbrennungskammer eines Mehrzylindermotors.

In der Figur sind ferner Elemente zur Steuerung der relativen Drehbewegungen der Drosselklappen 15, 17 und 19 dargestellt Hierzu gehören eine erste Kurvenscheibe 53 und eine zweite Kurvenscheibe 54, die jeweils an einer Querwelle 55 befestigt sind, an der die erste Hauptdrosselklappe 15 befestigt ist Eine von einem zweiarmigen Hebel 57 getragene Mitnehmerrolle 56 sitzt auf der Kurve 58 der Kurvenscheibe 53. Der Hebel 57 ist bei 59 drehbar gelagert und hat einen geradlinigen Abschnitt 60, der an einen an einem Mitnehmer 62 befestigten Stift 61 angreift. Der Mitnehmer 62 sitzt drehbar auf einer Hilfsdrosselklappenwelle 63. Ein dazugehörender, an der Hilfsdrosselklappenwelle 63 befestigter Arm 64 liegt an einer Einstellschraube 65 an dem Mitnehmer 62 zur Winkeleinstellung des Mitnehmers 62 mit Bezug auf den Arm 64 gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder 67 an. Wenn die Einstellschraube 65 einmal eingestellt und durch eine Gegenmutter 66 gesichert ist, wirken der Mitnehmer 62 und der Arm 64 als eine einzige Einheit Die Aufgabe der Einstellschraube 65 besteht darin, jedes Spiel zwischen den Teilen 60 und 61 sowie 56 und 58, das infolge von Herstellungstoleranzen auftreten kann, aufzunehmen. Eine Feder 76 hat das Bestreben, den Mitnehmer 62 und den Arm 64. und die Hilfsdrosselklappe 19 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Eine Torsionsfeder 77 hat das Bestreben, den Hebel 57 um das Gelenk 59 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen.

Ein Gaszug 68 hat ein Endverbindungsstück 69, das von einem Zapfenlager 70 aufgenommen wird, welches an der Kurvenscheibe 54 vorgesehen ist Diese Kurvenscheibe 54 besitzt eine Kurve 71, an welcher eine Mitnehmerrolle 52 anliegt, die von einem Arm 73 getragen wird und an der Welle 74 der zweiten Hauptdrosselklappe 17 befestigt ist

Aus der Beschreibung ergibt sich, daß eine Betätigung des Gaszuges 68 die Kurvenscheiben 53 und 54 und die erste Hauptdrosselklappe 15 im Uhrzeigersinn schwenkt Durch dieses Schwenken im Uhrzeigersinn wird der Hebel 57 im Uhrzeigersinn gedreht, wenn die

Mitnehmerrolle 56 entlang der Kurve 58 rollt. Diese Bewegung des Hebels 57 verursacht eine Bewegung des Mitnehmers 62 und des Arms 64 und der Hilfsdrosseiklappe 19 im Gegenuhrzeigersinn. Die gleiche Bewegung der Kurvenscheiben 53 und 54 hält die zweite Hauptdrosselklappe 17 geschlossen, während die Mitnehmerrolle 72 auf der Kurve 71 rollt, die einen im wesentlichen konstanten Radius hat. Wenn die Mitnehmerrolle 72 jedoch einen Abschnitt 75 erreicht, werden die Mitnehmerrolle 72 und der Arm 73 nicht länger daran gehindert, die zweite Hauptdrosselklappe 17 in ihre offene Stellung zu drehen. Eine unter Druck betätigte Membran, der eine Feder entgegenwirkt (beide nicht gezeigt), regelt dann die Stellung der zweiten Hauptdrosselklappe 17 in herkömmlicher Weise. Der Bewegungsbereich der Hilfsdrosseiklappe 19 ist so bemessen, daß in der Projektion auf eine Ebene, die zur Achse des Hilfsansaugkanals 20 senkrecht steht, das Profil der Hilfsdrosseiklappe 19 niemals innerhalb des Profils der Hilfsdrosselklappenwelle 63 liegt. ..

Das Profil der Kurve 58 ist sorgfältig so gewählt, daß

ίο die gewünschte relative Drehung zwischen den Drosselklappen 15 und 19 von der Leerlauf- bis zur Vollgasstellung beibehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vergaser, insbesondere Zweistufenvergaser, für eine Brennkraftmaschine mit einer jedem Zylinder zusätzlich zu einer Hauptbrennkammer zugeordneten Hilfsbrennkammer, mit einem eine Hauptdrosselklappe enthaltenden Hauptansaugkanal zur Speisung der Hauptbrennkammern und einem eine Hilfsdrosselklappe enthaltenden Hilfsansaugkanal zur Speisung der Hilfsbrennkammem und einer auf der Hauptdrosselklappenwelle befestigten Kurvenscheibe, die mit einem mit der Hilfsdrosselklappe verbundenen Mitnehmer zusammenwirkt, da-

durch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (53) und der Mitnehmer (62) über einen schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebel (57) miteinander verbunden sind, der unter Federkraft auf die Kurvenscheibe (53) einwirkt.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (62) auf der Hilfsdrosselklappenwelle (63) schwenkbar gelagert ist und über eine Einstellvorrichtung (65, 66, 67) mit einem fest mit der Hilfsdrosselklappenwelle (63) verbundenen Betätigungshebel (64) zusammenwirkt