DE2407902C3 - Vergaser für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

vermehrt dabei den Unterdruck in Höhe der Einspritzöffnung. Es ist ersichtlich, daß beim öffnen des Hauptdrosselorgans die Stellungsänderung der Steuereinrichtung den auf den Hauptkreis wirkenden Unterdruck vergrößert und folglich die Zunahme des Brennstoffdurchsatzes beschleunigt, d. h. die Verzögerung des Brennstoffdurchsatzes gegenüber dem Luftdurchsatz vermindert

Wird das Hauptdrosselorgan wieder geschlossen, so vermindert umgekehrt das Umstellen der Sieuereirnchtung den Unterdruck in Höhe der Einspritzöffnung, indem der stromab der Engstelle des Venturirohres mündende Ansaugteil des Umluftkanab geschlossen wird. Es wird somit ein anfänglicher Überschuß der Brennstoffanreicherung vermieden, der dadurch entsteht, daß durch die Massenträgheit des Brennstoffs dessen Durchsatz sich weniger schnell vermindert als den Luftdurchsatz.

Wenn das Hauptdrosselorgan im Dauerbetrieb ganz geöffnet ist, ist der im Umluftkana, strömende Luftdurchsatz gegenüber dem im Ansaugkanal das Venturirohr von oben nach unten durchströmenden Hauptluftdurchsatz vernachiässigbar, d. h. die Verstärkungswirkung des Unterdrucks in Höhe der Brennstoffeinspritzöffnung auf Grund der Einstellung der Steuereinrichtung wird vernachlässigbar.

Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise als Doppelsitzventil ausgebildet. Dabei kann das Doppel· itzventil mit dem Hauptdrosselorgan über ein Gestänge verbunden sein, das so angeordnet ist, daß es das Verschlußglied des Doppelsitzventils auf einen ersten Sitz gedruckt hält, wenn sich das Hauptdrosselglied in seiner kleinsten Öffnungsstellung befindet und auf einen zweiten Sitz gedrückt hält, wenn sich das Hauptdrosselglied jenseits einer bestimmten Öffnungsstellung befindet

An Stelle der mechanischen Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und dem Hauptdrosselglied kann eine pneumatische Steuerverbindung dadurch vorgesehen sein, daß das Doppelsitzventil mit einem pneumatischen Stellglied zusammenwirkt, das steuerdruckseitig derart an den Ansaugkanal geschlossen ist, daß der vom Ansaugkanal ausgehende Steuerdruck gegen die Kraft einer Schließfeder das Doppelsitzventil von einer durch die Schließfeder definierten Schließlage in die andere Schließlage verstellt. Dabei kann der Steuerdruckraum des pneumatischen Stellgliedes mit dem Ansaugkanal stromab des Hauptdrosselorgans verbunden und von der Schließfeder durchsetzt sein, die bei geöffnetem Hauptdrosselorgan das Doppelsitzventil in eine Stellung bewegt, die den Umluftkanal mit dem stromab des Venturirohrs liegenden Bereich des Ansaugkanals verbindet Es kann aber auch der Steuerdruckraum des pneumatischen Stellgliedes mit dem Engquerschnitt des Venturirohres verbunden und von der Schließfeder durchsetzt sein, die bei geöffnetem Hauptdrosselorgan das Doppelsitzventil in eine Stellung bewegt, die den Umluftkanal mit dem stromauf des Venturirohres liegenden Bereich des Ansaugkanals verbindet Im ersten Fall wird die erfindungsgemäße Steuereinrichtung durch den stromab vom Hauptdrosselorgan im Ansaugkanal herrschenden Unterdruck und im zweiten Fall durch die am engsten Querschnitt des Venturirohres herrschende Strömungsgeschwindigkeit gesteuert.

An dem Umluftkanal kann in bekannter Weise eine Leerlaufbrennstoffversorgung stromauf eines einstellbaren Regelquerschnitts angeschlossen sein.

Die Anordnung einer Steuereinrichtung in einem Umluftkanal eines Vergasers ist zwar an sich bekannt (US-PS 30 62 448). Bei dieser bekannten Anordnung :st jedoch nur ein durch einen Bimetallstreifen gesteuertes Schließglied vorgesehen, welches die in den Umlaufkanal einströmende Außenluft in Abhängigkeit von deren Temperatur steuert Die Anpassung an bestimmte Betriebszustände der Brennkraftmaschine selbst ist dabei nicht vorgesehen.

Durch die Erfindung erhält man eine Anordnung, die

jo insbesondere im Übergangsbereich der Beschleunigung oder der Verzögerung die Unterschiede zwischen der Veränderung des Luftdurchsatzes und der Veränderung des dem Motor zugeführten Brennstoffdurchsatzes auf sehr einfache und betriebssichere Weise vermindert

«5 Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch einen Axialschnitt durch einen Fallstromvergaser, wobei die Stellung der Einzelteile einer geringen Belastung der Brennkraftmaschine (Leerlauf) entspricht

Fig.2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1, wobei die Einzelteile in einer Stellung gezeigt sind, die sie bei hoher Belastung der Brennkraftmaschine einnehmen,

F i g. 3 und 4 Schnitte ähnlich F i g. 1 durch Abwandlungsformen des Vergasers.

Der Vergaser gemäß F i g. 1 und 2 hat einen Ansaugkanal 1, der in einem Gehäuse untergebracht ist und einen Lufteinlritt aufweist, der über ein nicht gezeigtes Luftfilter mit der Atmosphäre verbunden ist.

Der Vergaser enthält ferner ein Venturirohr 3, in das der Hauptkreis für die Brennstoffzufuhr über eine in einem Diffusor 5 angeordnete Einspritzöffnung 4 mündet

Der vom Ansaugkanal 1 gebildete Durchtrittsquerschnitt wird von einem Hauptdrosselorgan gesteuert, das eine auf einer Welle 7 befestigte Drosselklappe 6 ist. Der Vergaser enthält ferner einen Umluftkanal 8, dessen Durchtrittsquerschnitt bei 9 von einer durch eine Feder 11 gehemmten Stellschraube 10 geregelt wird.

Der Umluftkanal 8 mündet in den Ansaugkanal 1 über eine öffnung 12 stromab von der Drosselklappe 6. Dieser Kanal 8 kann mit dem normalerweise bei einem derartigen Vergaser vorgesehenen Leerlaufkreis verbunden sein, um den Vergaser mit Luft zu versorgen. Bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist der nicht gezeigte Leerlaufkreis über einen Kanal 13 und eine Drosselöffnung 14 von unveränderlichem Querschnitt stromauf von dem durch die Schraube 10 regelbaren Durchtrittsquerschnitt verbunden. Dieser Leerlaufkanal kann jedoch auch in einen ebenfalls mit Hilfe der Stellschraube 10 regelbaren Querschnitt münden.

Erfindungsgemäß ist der Umluftkanal 8 so vorgesehen, daß er mit dem Ansaugkanal 1 stromauf von der Drosselklappe 6 entweder über den stromauf vom Venturirohr 3 mündenden Kanal 15 im Bereich des Lufteinlasses 2 oder über den stromab vom Venturirohr 3 mündenden Kanal 16 verbunden ist Ein als Steuereinrichtung dienendes Doppelsitzventil 17, das von einer Steuerstange 18 betätigt w^:rd und zwei konische Sitzflächen 19 und 20 besitzt, die mit den Auslaßsitzen 21 bzw. 22 der Kanäle 15 bzw. 16 zusammenarbeiten, verschließt den Kanal 15, wobei es in dieser Endlage den Kanal 16 offen läßt, oder es

('5 schließt den Kanal 16, wobei es in der anderen Endlage den Kanal 15 offen läßt. Wie F i g. 1 und 2 zeigen, wird die Steuerstange 18 von einem Gestängehebel 23 betätigt, der an einer am Vergasergehäuse eelaeerten

Achse 24 angelenkt ist. Das gabelförmige Ende 25 des Hebels 23 stützt sich auf einer Scheibe 26 ab, die auf einem abgesetzten Teil 27 der Stange 18 gleitet. Eine zwischen einem Endanschlag der Stange und der Scheibe 26 zusammengedrückte Feder 28 ist bestrebt, die Scheibe in Anschlag auf die Schulter zu drücken, die den abgesetzten Teil begrenzt. Das andere Ende 29 des Hebels 23 ist über eine Stange 30 mit einem mit der Welle 7 der Drosselklappe fest verbundenen Gestängehebel 31 verbunden. Die Feder 28 soll ein vollständiges öffnen der Drosselklappe 6 auch dann zulassen, wenn das Doppelsitzventil 17 am oberen bzw. zweiten Sitz anliegt, sobald die Öffnung der Drosselklappe ein bestimmtes Ausmaß annimmt (F i g. 2), das wesentlich unter seiner vollständigen Öffnungsstellung liegt. Als Folge hiervon erhält man eine Vorrichtung mit der folgenden Arbeitsweise.

Wenn die Drosselklappe 6 nur gering geöffnet ist, d. h. bei geringer Belastung der Brennkraftmaschine, nimmt der Hebel 23 die in F i g. 1 gezeigte Lage ein. Das Ende 25 steht nicht in Berührung mit der Scheibe 26. Das Doppelsitzventil 17 sitzt auf dem ersten Sitz 22 des Kanals 16, der somit vom Umluftkanal 8 getrennt ist Somit strömt die Luft des Kanals 15 zum Umluftkanal 8 und zur öffnung 12. Der Leerlaufluftdurchsatz wird mittels der Stellschraube 10 geregelt. Der Luftdurchsatz erzeugt im Umluftkanal 8 in Höhe der Eintrittsöffnung 14 des Leerlaufkanals 13 einen Unterdruck, der zum Verändern des Brennstoffdurchsatzes im Leerlaufkreis verwendet werden kann. Die im Umluftkanal 8 strömende Luft geht nicht durch das Venturirohr 3 und hat folglich nicht die Neigung, den Unterdruck in Höhe des Venturirohres 3 bzw. der öffnung 4 zu verstärken, wobei dieser Unterdruck auf den über dem Hauptversorgungskreis herrschenden Unterdruck zurückwirkt

Wird die Drosselklappe 6 von der Stellung der F i g. 1 in diejenige von F i g. 2 bewegt, d. h. in eine verhältnismäßig offene Stellung (Belastung des Motors), so dreht sich der von der Stange 30 mitgenommene Hebel 30 und drückt die Scheibe 26 nach oben. Das Doppelsitzventil 17 wird angehoben. Der Kanal 15 wird vom Umluftkanal 8 getrennt, und die Luft gelangt aus dem nun offenen Kanal 16 in den Umluftkanal 8.

Fig.3 zeigt eine Ausführungsform, in der das Doppelsitzventil 17 pneumatisch gesteuert wird Die den Bauelementen der F i g. 1 und 2 entsprechenden Bauelemente der F i g. 3 haben gleiche Bezugszeichen. Die Ausführungsform der F i g. 3 unterscheidet sich im wesentlichen von derjenigen der F i g. 1 und 2 dadurch, daß die Stange 18 an ein pneumatisches Stellglied angeschlossen ist, das von einem Kolben 32 gebildet wird, der sich in einer im Vergasergehäuse vorgesehenen Bohrung verschiebt. Dieser Kolben 32 ist an seiner Oberseite dem Atmosphärendruck oder einem diesen angenäherten Druck unterworfen* (der z. B. stromab vom Luftfilter herrscht). Der Kolben 32 ist an seiner Unterseite von dem Druck in einem Steuerdruckraum 33 beaufschlagt, der mit einem stromab von der Drosselklappe 6 liegenden Bereich des Ansaugkanals 1 verbunden ist. Eine Feder 34 drückt den Kolben 32 nach oben und folglich das Doppelsitzventil 17 auf seinen oberen bzw. zweiten Sitz 21.

Wenn die Drosselklappe 6 beinahe geschlossen ist, d. h. bei geringer Belastung des Motors, hält der Unterdruck, der stromab von der Drosselklappe herrscht, und der über die Bohrung 35 auf den Steuerdruckraum 33 übertragen wird, das Doppelsitzventil auf seinen unteren bzw. ersten Sitz 22 gedrückt (vgl. Fig. 1). Dagegen ist bei hoher Belastung der Unterdruck stromab von der Drosselklappe 6 geringer, und die Feder 34 drückt den Kolben 32 wieder nach oben zurück, der das Ventil 17 mitnimmt. Der Kanal 15 ist dann vom Umluftkanal 8 getrennt

Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform wird das Doppelsitzventil 17 auch pneumatisch gesteuert jedoch durch den in der Engstelle des Venturirohres 3 herrschenden Druck. Das Ventil 17 ist mit einem Kolben 32a verbunden, der in einer im Gehäuse angebrachten Bohrung gleitet Die Oberseite des Kolbens ist dem Druck ausgesetzt der in einem Steuerdruckraum 36 herrscht, der mit einer Bohrung 37 der Engstelle am Hals des Venturirohrs verbunden ist Die Unterseite des Kolbens 32a ist über eine Öffnung 38 dem Atmosphärendruck ausgesetzt Eine Feder 34a drückt den Kolben 32a nach unten und folglich das Ventil 17 auf seinen ersten Sitz 22.

Bei geringer Belastung ist der Unterdruck im Venturirohr 3 gering, und die Feder 34a hält das Doppelsitzventil 17 auf seinem ersten Sitz 22 (vgl. Fig.4). Der Kanal 16 wird somit vom Umluftkanal 8 getrennt Bei hoher Belastung des Motors hingegen reicht der Unterdruck im Venturirohr aus, um den Kolben 32a anzuheben bis das Ventil 17 auf seinen oberen zweiten Sitz 21 gedruckt wird, unter Trennung des Kanals 15 vom Umluftkanal 8.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

ι 2 Die Erfindung betrifft einen Vergaser für eine Patentansprüche: Brennkraftmaschine, mit einem Ansaugkanal, der mit einem Hauptdrosselorgan und mit einem stromauf von

1. Vergaser für eine Brennkraftmaschine, mit diesem angeordneten Venturirohr ausgestattet ist, und einem Ansaugkanal, der mit einem Hauptdrosselor- 5 in den ein Hauptversorgungskreis für Brennstoff gan und mit einem stromauf von diesem angeordne- mündet und mit einem Umluftkanal, dessen stromauf ten Venturirohr ausgestattet ist, und in den ein gelegenes Ende mit einem in bezug auf das Venturirohr Hauptversorgungskreis für Brennstoff mündet, und stromauf gelegenen Bereich des Ansaugkanals verbunmit einem Umluftkanal, dessen stromauf gelegenes den ist und dessen stromab gelegenes Ende in den Ende mit einem in bezug auf das Venturirohr ίο Ansaugkanal in einem Abschnitt mündet, der in bezug stromauf gelegenen Bereich des Ansaugkanals auf das Hauptdrosselorgan stromab liegt verbunden ist und dessen stromab gelegenes Ende Bei derartigen bekannten Vergasern (US-PS in den Ansaugkanal in einem Abschnitt mündet der 30 43 572, US-FS 33 19 944) dient der Umluftkanal als

' in bezug auf das Hauptdrosselorgan stromab liegt Leerlaufkanal zur Versorgung der Brennkraftmaschine

gekennzeichnet durch eine Steuereinrich- 15 mit Luft während des Leerlaufs. Dazu weisen diese

tung (17), die bei geöffnetem Hauptdrosselorgan (6), bekannten Umluftkanäle eine Regeleinrichtung, vor-

das stromauf gelegene Ende des Umluftkanals (8), zugsweise eine Stellschraube, für ihren Durchtrittsquer-

von einem Bereich des Ansaugkanals der stromauf schnitt auf.

des Venturirohres (3) liegt auf einen Bereich des Es ist ferner bekannt (US-PS 35 54 500) in einem

Ansaugkanals (1) der stromab der Engstelle des 20 derartigen Umluftkanal mit einem durch ein Regelorgan

Venturirohrs (3) liegt, umschaltet der bei geschlosse- versteilbaren Durchtrittsquerschnitt eine Zuführleitung

nem Hauptdrosselorgan (6) vom Umluftkanal (8) für Brennstoff vorzusehen, so daß im Leerlauf über den

getrennt ist Umluftkanal der Brennkraftmaschine ein fettes Ge-

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekenn- misch zugeführt wird.

zeichnet daß die Steuereinrichtung als Doppelsitz- 25 Bei bestimmten Übergangsbetriebszuständen, insbe-

ventil (17) ausgebildet ist. sondere bei der Beschleunigung, nimmt der Durjhsr.iz

3. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekenn- des Brennstoffes nur mit einer gewissen Verzögerung zeichnet daß das Doppelsitzventil (17) mit dem gegenüber dem vom Motor angesaugten Luftdurchsatz Hauptdrosselorgan (6) über ein Gestänge (31,30,23) zu. Um diesen Mangel auszugleichen, wird üblicherweiverbunden ist das so angeordnet ist daß es das 30 se eine Beschleunigerpumpe verwendet die bei dem die Verschlußglied auf den ersten Sitz (22) gedrückt hält Beschleunigung einleitenden öffnen des Hauptdrosselwenn sich das Hauptdrosselglied in seiner kleinsten organs eine zusätzliche Brennstoffmenge in die Öffnungsstellung befindet und auf den zweiten Sitz Ansaugleitung einspritzt Dieser eingespritzte zusätzli-(21) gedrückt hält wenn sich das Hauptdrosselglied ehe Brennstoff ist jedoch nur sehr schwer zu dosieren jenseits einer bestimmten Öffnungsstellung befindet 33 und, da der Brennstoff in flüssiger Form eingespritzt

4. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekenn- wird, wird er in der Regel schlecht zerstäubt und es zeichnet daß das Doppelsitzventil mit einem ergeben sich dadurch Betriebsschwierigkeiten, pneumatischen Stellglied (32 bzw. 32a) zusammen- In gleicher Weise erfolgt bei der Verzögerung der wirkt, das steuerdruckseitig derart an den Ansaugka- Brennkraftmaschine eine gegenüber der Luftdurchsatznal (1) angeschlossen ist daß der vom Ansaugkanal 40 minderung verlangsamte Verminderung des Brennstoff-(1) ausgehende Steuerdruck gegen die Kraft einer durchsatzes, und zwar hauptsächlich auf Grund der Schließfeder (34, 34a) das Doppelsitzventil (17) von Tatsache, daß die Luft eine wesentlich geringere einer durch die Schließfeder (34, 34a) definierten spezifische Masse als der Brennstoff hat Diese Schließlage in die andere Schließlage verstellt Verzögerung bei der Verminderung des Brennstoff-

5. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 45 durchsatzes ergibt eine unvollständige Verbrennung zeichnet daß der Steuerdruckraum (33) des pneuma- und bedingt damit u. a. die Gefahr einer Umweltvertischen Stellglieds (32) mit dem Ansaugkanal schmutzung.

stromab des Hauptdrosselorgans verbunden und Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, von der Schließfeder (34) durchsetzt ist die bei einen Vergaser der eingangs erwähnten Art so geöffnetem Hauptdrosselorgan (6) das Doppelsitz- 50 auszubilden, daß er sich den praktischen Betriebsverventil (17) in eine Stellung bewegt die den hältnissen besser anpaßt und die Unterschiede zwischen Umluftkanal (8) mit dem stromab des Venturirohrs der Luftdurchsatzänderung und der Brennstoffdurch-(3) liegenden Bereich des Ansaugkanals (3) verbin- satzänderung während der Übergangsbetriebszustände, det. insbesondere bei der Beschleunigung und bei der

6. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 55 Verzögerung, vermindert werden.

zeichnet daß der Steuerdruckraum (36) des pneuma- Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Vergaser tischen Stellglieds (32a) mit dem Engquerschnitt des der eingangs erwähnten Art erreicht durch eine Venturirohrs (3) verbunden und von der Schließfe- Steuereinrichtung, die bei geöffnetem Hauptdrosselorder (34a) durchsetzt ist, die bei geöffnetem gan das stromauf gelegene Ende des Umluftkanals von Hauptdrosselorgan (6) das Doppelsitzventil in eine 60 einem Bereich des Ansaugkanals der stromauf des Stellung bewegt die den Umluftkanal (8) mit dem Venturirohres liegt auf einen Bereich des Ansaugkanals stromauf des Venturirohrs (3) liegenden Bereich des der stromab der Engstelle des Venturirohres liegt Ansaugkanals (3) verbindet. umschaltet der bei geschlossenem Hauptdrosselorgan

7. Vergaser nach einem der Ansprüche 2 bis 6, vom Umluftkanal getrennt ist. I dadurch gekennzeichnet, daß an dem Umluftkanal 65 Die im Umluftkanal strömende Luft durchströmt also \ (8) die Leerlaufbrennstoffversorgung stromauf eines bei der zweiten Stellung, in der der Einströmbereich des }} einstellbaren Regelquerschnitts angeschlossen ist. Umluftkanals stromab der Engstelle des Venturirohres <<>.

liegt von oben nach unten das Venturirohr und j\