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Beschreibung Vergaser für eine Verbrennungskraftmaschine Die Erfindung
betrifft einen Vergaser für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Vergasergehäuse,
einem dieses durchsetzenden Ansaugkanal, einer angeschlossenen Kraftstoffquelle
und einem im Ansaugkanal angeordneten veränderbaren Lufttrichter, mit dem sich ein
in der Öffnungsweite verstellbarer engster Querschnitt des Lufttrichters verändern
läßt.
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Die herkömmlichen, bisher verwendeten Vergaser des typs mit festem
Lufttrichter müssen sowohl im Leerlaufbetrieb des Motors als auch bei maximalen
Motordrehzahlen bei weit geöffneter Drosselklappe ein geeignetes Kraftstoff-Luft-Gemisch
zur Verfügung stellen. Der Luftdurchsatz im Zerlaufbetrieb kann nur etwa 13,6 m3/h
betragen, während er bei maximaler Motordrehzahl und weit geöffneter Draæelklappe
bis auf etwa 1020 m3/h ansteigen kann. Dies macht deutlich, daß man mit solchen
herkömmlichen Vergasern versucht, entsprechend geeignete Kraftstoff-Zumeßcharekteristiken
über einem Luftdurchsatzbereich in der Größenordnung von 70:1 zu erreichen. Die
Hauptschwierigkeit, die durch die Notwendigkeit hervorgerufen ist, die Zumessung
oder Dosierung
über einem großen Luftdurchsatzbereich exakt zu regeln,
ergibt sich aus der Tatsache, daß der Vergaser, dessen unveränderbarer engster Lufttrichterquerschnitt
groß genug ist, um bei weit geöffneter Drosselklappe die erforderliche Luftkapazität
durchzulassen, auch zu groß ist, um bei kleinen Luftdurchsätzen am engsten Querschnitt
des Lufttrichters ein ausreichendes Zumeßsignal oder Dosierkraft zu erzeugen.
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Nach älteren Vorschlägen zur Lösung des vorbeschriebenen allgemeinen
Problems wurden beispielsweise Vierkammer-Vergaser entwickelt, die zwei oder mehrere,
stufenförmig geschaltete Kammern oder Bohrungen aufweisen, wobei in einem ersten
Bereich von Motorbetriebszuständen nur eine bestimmte Anzahl derartiger Bohrungen
für die Luftströmung geöffnet werden, und zusätzliche Bohrungen in nachfolgenden
Bereichen von Motorbetriebszuständen für die Luftströmung frei gemacht werden. Solche
herkömmliche, mehrstufige Vergaser haben die Probleme nicht vollständig gelöst und
haben häufig indirekt neue Schwierigkeiten hinzugefügt, auf Gebieten, beispielsweise,
wie der Erzielung gleichmäßiger Kraftstoff-Übergangsströme beim Übergang des Vergasers
aus einer ersten in eine zweite oder dritte Betriebsstufe.
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Andere bisher gemachte Lösungsvorschläge bezogen sich darauf, die
Notwendigkeit eines unveränderbaren Lufttrichters, oder insoweit jeglichen Lufttrichters,
durch Verwendung eines stellungsveränderbaren Luftventils auszuschalten, das im
Ansaugkanal in Strömungsrichtung einem mit ihm betriebsmäßig verbundenen Kraftstoff-Zumeßventil
vorgeschaltet ist.
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Der Öffnungsbewegung des vom Luftstrom durch den Ansaugkanal in die
Öffnungsrichtung gedrängten Luftventils wird mit Feder kraft elastischer Widerstand
entgegengesetzt. Theoretisch ergibt sich mit stärkerer Öffnung des Luftventils ein
größerer dosierter Kraftstoffstrom zum Ansaugkanal. Es leuchtet jedoch ohne weiteres
ein, daß die mit herkömmlichen Luftventil-Vergasern erzilE Zumeßgenauigkeit nicht
ganz ideal war,
insbesondere wenn man sich vergegenwärtigt, daß
Federn gewöhnlich eine Steifigkeitstoleranz von + 8,0 aufweisen, während bei den
derzeitigen Vorschriften über die Schadstoffemission in Abgasen für die Kraftstoffzumessung
eine Gesamttoleranz von etwa 1,5% gilt.
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Es sind bisher auch verschiedene Formen von Vergasern mit veränderbarem
Lufttrichter vorgeschlagen worden, hauptsächlich mit dem Ziel, die geforderten Luftdurchsätze
in einem größeren Bereich zu decken. Derartige Vergaser haben sich jedoch in der
Vergangenheit nicht vollständig bewährt und sind heute völlig inakzeptabel, da es
mit ihnen nicht möglich ist, die zur Erfüllung der verschiedenen Vorschriften hinsichtlich
der Schadstoffemission in Abgasen notwendige extrem genaue Regelung der Eraftstoffzumessung
zu erreichen. Bisher wurde der veränderbare Lufttrichter häufig sowohl als veränderbarer
Lufttrichter als auch als Drossel verwendet, wobei in Strömungsrichtung hinter einem
solchen veränderbaren Lufttrichter keine zusätzliche Drosselklappe vorgesehen war.
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Die verschiedenen Kraftstoff-Auslaßöffnungen oder -düsen wurden daher
mit dem vom Motor im Ansaugkrümmer erzeugten, verhältnismäßig sehr hohen Unterdruck
beaufschlagt, so daß sich für die Kraftstoffzumessung ein extrem großer Unterdruck
oder Druckunterschied ergab. Dies wiederum fuhrte zur Forderung, das Kraftstoffzumeßsystem
sowohl für den Luftstrom bzw. Luftdurchsatz als auch für Größenänderungen des Zumeßunterdruckes
extrem empfindlich zu machen. Es ist praktisch unmöglich, eine derartige Empfindlichkeit
zu erreichen, besonders in der Massenherstellung, wo die Wiederholgenauigkeit der
Leistung bei Millionen von Einheiten wesentlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser für eine
Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, der die vorerwähnten und andere, damit verbundene
Probleme überwindet.
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Diese Aufgabe ist mit einem Vergaser der eingangs beschriebenen Art
gelöst, der sich erfundingsgemäß dadurch auszeichnet, daß im Ansaugkanal in Strömungsrichtung
hinter dem veränderbaren Lufttrichter eine in ihrer Stellung veränderbare Drosselklappe
angeordnet ist, die mit Verbindungsgliedern mit dem veränderbaren Lufttrichter betriebsmäßig
verbunden ist, um den Lufttrichter zu zwingen, durch die Drosselklappe bestimmte
Stellungen einzunehmen und die wirksame Öffnungsweite des veränderbaren engsten
Lufttrichterquerschnitte s entsprechend zu bestimmen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines
Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Vergaser mit veränderbarem Lufttrichter in erfindungsgemäßer
Ausbildung und Fig. 2 ein Diagramm mit Lufttrichter-Unterdruck-Kentkurven für einen
gebräuchlichen Typ eines herkömmlichen Vergasers mit festem Lufttrichter und für
den Vergaser nach der Erfindung.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit können in der Zeichnung bestimmte
Einzelheiten und/oder Bauteile weggelassen sein.
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Fig. 1 zeigt eine Vergaseranordnung 10, die einen Hauptteil oder ein
Gehäuse 12 aufweist, in dem ein Ansaugkanal 14 ausgebildet ist, der eine Lufteinlaßseite
16 und eine Auslaß- oder Abgabeseite 18 besitzt. Die Auslaßseite 18 führt zu einem
Einlaß 22 eines Innenraumes 24 eines Ansaugkrümmers 26 einer angeschlossenen, nachfolgend
kurz Motor genannten
Verbrennungskraftmaschine. Im Ansaugkanal befindet
sich eine in ihrer Stellung veränderbare Drosselklappe 28, die an einer Drosselklappenwelle
30 drehfest angeordnet ist und das vom Ansaugkanal 14 in den Einlaßkanal 24 des
Motoransaugkrümmers 26 strömende Arbeitsmittel oder brennfähige Gemisch zu regulieren
vermag. Im allgemeinen besteht ein derartiges brennfähiges Gemisch selbstverständlich
aus an der Einlaßseite 16 einströmender atmosphärischer Luft und dem Ansaugkanal
14 aus einem angeschlossenen Kraftstoff-Behälter oder Kraftstoff-Schwimmerkammer
32 zugeführtem Kraftstoff.
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Im gezeigten Beispiel weist die Kraftstoff-Schwimmerkammer 32 ein
entsprechendes Gefäß oder Gehäuse 34 auf, in dem ein Schwimmer 36 angeordnet sein
kann, der ein (nicht gezeichnetes) zugehöriges, an sich bekanntes Kraftstoffeinlaß-Schwimmernadelventil
so steuert, daß der Spiegel des im Gefäß 34 enthaltenen Kraftstoffs 38 auf einem
vorbestimmten Niveau 40 gehalten wird.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, kann ein veränderbarer Lufttrichter
eine in ihrer Stellung veränderbare Lufttrichterplatte 54 aufweisen, die mit Befestigungsmitteln
56 und 58 in beliebiger Weise fest mit einem innen angeordneten Arm 60 verbunden
sein kann, der seinerseits an eine im Gehäuse 12 gelagerte drehbare Welle 62 fest
angeschlossen ist. Der Lufttrichter kann vorzugsweise so ausgebildet sein, daß er
bei Ansicht entsprechend der mit einem Pfeil 64 angegebenen Richtung an seinem engsten
Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Öffnung bildet. Tatsächlich können
sich gegenüberliegende Wände, von denen eine mit 66 bezeichnet ist, flache ebene
Flächen bilden, zwischen denen die in ihrer Stellung veränderbare oder verstellbare
LufI;trichterplatte 54 um die Mittellinie oder Achse der Stange oder Welle 62 schwenkbar
mit geringem Spiel aufgenommen ist. Diese flachen oder ebenen Flächen enden vorzugsweise
an einer Begrenzungslinie 68, von der ausgehend der sich in Strömungsrichtung
anschließende
Abschnitt des Ansaugkanals 14 sich allmählich in seiner Konfiguration verändert
bis er kreisrund ist, um eine im wesentlichen kreisrunde Drosselklappe 28 aufnehmen
zu können.
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An der Welle 62 ist drehbar ein Ende eines zweiten Hebels 70 gelagert,
der im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sein kann und dessen schwenkbarer
Arm mit einem Verbindungsgestänge 72,74 verbunden ist. Es sei darauf hingewiesen,
daß der Hebel 70 im Innern des Vergasergehäuses oder -hguptteils angeordnet sein
könnte. Die Verbindungsstange 74 ist Teil einer Dämpfungsvorrichtung 76, die im
gezeigten Beispiel eine zylindrische Innenkammer 78 aufweist, welche ein entsprechendes
Arbeitsmittel und einen verschiebbaren Kolben 80 enthält. Die Verbindungsstange
74 durchdringt den Kolben 80 mit Spiel und liegt mit ihrem unteren Teil 82 an diesem
an. Eine ebenfalls in der Innenkammer 78 untergebrachte Druckfeder 84 drängt den
Kolben 80 ständig und elastisch nach unten. Um das Austreten von Dämpfungsflud aus
der Innenkammer 78 zu verhindern, kann eine entsprechende Dichtung 86 vorhanden
sein. Bei Verstellen des Kolbens 80 mit der Verbindungsstange 74 nach oben wird
das in der Innenkammer 78 über dem Kolben 80 befindliche Arbeitsmittel im allgemeinen
in einen unter dem Kolben 80 liegenden Bereich verdrängt.
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Dies kann über im Kolben 80 ausgebildete, exakt dimensionierte Entlastungseinrichtungen
88 oder mit an sich bekannten, beliebigen äquivalenten Mitteln geschehen.
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An der Welle 62 ist drehfest ein dritter Hebel 42 befestigt, der im
wesentlichen zwischen dem Gehäuse 12 und dem Hebel 70 angeordnet sein kann. Der
Hebel 42 kann einen etwas nach unten ragenden und sich seitlich erstreckenden, als
Anschlag-oder Anlageelement dienenden Armteil 44 aufweisen, der in der gezeichneten
Stellung an einer Fläche 46 am Hebel 70 anliegt.
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Ein außerhalb liegender Teil der Welle 62 ist von einer zweckdienlichen
Federvorrichtung umschlungen, beispielsweise
von einer spiralig
gewundenen Torsions- oder Biegefeder 43, deren entgegengesetzten Schenkel 45 und
47 betriebsmäßig an Flächen 49 bzw. 46 an den Hebeln 42 bzw. 70 anliegen und dadurch
das Bestreben haben, die verstellbare Luft tricht erplatte 54 im wesentlichen im
Uhrzeigersinn, bezogen auf den Hebel 70, zu schwenken.
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Ein an der Drosselklappenwelle 30 drehfest angeordneter Hebel 90 ist
betriebsmäßig an ein Bewegung übertragendes Verbindungsgestänge 92 angeschlossen,
das beispielsweise an ein vom Fahrer mit dem Fuß betätigtes Gas- oder Fahrpedal
93 führt, so daß bei Verstellen des Verbindungsgestänges in der von einem Pfeil
94 angegebenen Richtung die Drosselklappe 28 um die Mittellinie oder Achse der Drosselklappenwelle
30 im Gegenuhrzeigersinn in der Öffnungsrichtung bewegt wird.
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Ein zweiter Hebel 96, der an der Drosselklappenwelle 30 so angeordnet
ist, daß er gegenüber dieser und um diese frei beweglich ist, ist mit einem Armteil
108 schwenkbar an die Verbindungsstange 72 angeschlossen. Die Hebel 90 und 96 weisen
ihrerseits Arme 100 bzw. 102 auf, die im wesentlichen in Querrichtung sich erstreckende
Anlage- oder Anschlagelemente 104 bzw. 106 tragen. Eine mit ihrer Hauptwindung im
wesentlichen die Drosselklappenwelle 30 umschlingende Torsions- oder Biegefeder
108 liegt betriebsmäßig mit ihren Schenkeln 110 und. 112 an den Hebelarmteilen 100
bzw. 102 an und hält dadurch normalerweise die Anschlagelemente 104 und 106 elastisch
in Anlage aneinander, was zu einer gemeinsamen Bewegung der Hebel 90 und 96 führt.
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Ein Nebenluft- oder Belüftungskanal 114 steht mit einem ersten Ende
116 mit einer Quelle atmosphärischen Druckes oder einer beliebigen, solchen atmosphärischen
Druck anzeigenden Quelle und mit seinem anderen Ende 118 mit einem Innenraum 130
des Gehäuses 34 der Kraftstoff-Schwimmerkammer in Verbindung.
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Im gezeigten Beispiel weist eine Eraftstoff-Zuführ- und -Zumeßvorrichtung
vorzugsweise einen Kanal oder eine Leitung 120 auf, die an einer Öffnung 122 an
das Gehäuse 34 der Kraftstoff-Schwimmerkammer sowie an eine zweite, im wesentlichen
in Querrichtung angeordnete Kraftstoff-Zuführleitung 124 angeschlossen ist, welche
an einem Ende 128 mit dem Ansaugkanal 14 vorzugsweise an einer dem engsten Querschnitt
126 eines feststehenden Lufttrichterteils 52 in Strömungsrichtung unmittelbar nachgeschalteten
Stelle verbunden ist.
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Ein in der Kraftstoff-Zuführleitung 124 vorhandener, exakt dimensionierter
Durchlaß oder Kanal 132 kann mit entsprechendem Profil so ausgebildet sein, daß
er mit einem konturierten oder profilierten Zumeßelement 134 eines nadelähnlichen
Verschlußgliedes 136 zusammenzuarbeiten vermag, das mit einem Schwenkzapfen 138
in einer Ausnehmung 140 in der beweglichen Lufttrichterplatte 54 schwenkbar an diese
angeschlossen sein kann.
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Die Arbeitsweise der Vergaseranordnung 10 ist im wesentlichen wie
folgt. Es sei angenommen, daß der zugehörige Motor läuft.
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Bei Verstellen des Gaspedals 93 um ein Schwenklager 95 im Gegenuhrzeigersinn
wird das Verbindungsgestänge 92 nach rechts bewegt und ruft Schwenkung der Hebel
90 und 96, der Drosselklappenwelle 30 und der Drosselklappe 28 um die Achse der
Drosselklappenwelle 30 im wesentlichen im Gegenuhrzeigersinn in der Öffnungsrichtung
der Drosselklappe hervor. Diese Verstellung oder Bewegung in der Öffnungsrichtung
wird über die mit den vorgenannten Bauteilen zusammenwirkende Verbindungsstange
72 auf den Hebel 70 übertragen, der um die Achse der Welle 62 im wesentlichen im
Gegenuhrzeigersinn schwenkt.
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Gleichzeitig damit und aufgrund der Luftströmung durch den Ansaugkanal
14 wird die bewegliche Lufttrichterplatte 54 in ähnlicher Weise um die Achse der
Welle 62 geschwenkt, um das Anlage- oder Anschlagelement 44 des infolge seines drehfesten
Anschlusses gemeinsam mit der Lufttrichterplatte 54 schwenkenden
Hebels
42 in Anlage an der Fläche oder Kante 46 des Hebels 70 zu halten. Dieser Berührungseingriff
wird gegen die verhältnismäßig kleine, entgegengesetzte elastische Kraft der Feder
43 beibehalten.
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Bei dieser Schwenkung des Hebels 70 im Gegenuhrzeigersinn bewegt der
Schaft oder die Verbindungsstange 74 den Dämpfungskolben 80 durch das in der Kammer
78 befindliche fluide Medium nach oben und zwingt dieses, durch die exakt dimensionierten
Kanäle 88 hindurchzutreten. Übersteigt der Schwenkbetrag des Hebels 90 einen vorbestimmten
Betrag, reicht der der Strömung des fluiden Mediums in den Kanälen 88 entgegenwirkende
Widerstand aus, die Geschwindigkeit der nach oben gerichteten Bewegung des Kolbens
80 so weit zu verlangsamen, daß der tatsächliche Schwenkbetrag des Hebels 70 und
der verstellbaren Lufttrichterplatte 54 kleiner ist als der Schwenkbetrag des auf
die Drosselklappe wirkenden Hebels 90. Ist dieser Zustand beispielsweise eingetreten,
während der Motor rasch beschleunigt werden oder eine höhere Leistung abgeben soll,
lösen sich die Anschlagelemente 104 und 106 der Hebel 90 bzw. 96 gegen den Widerstand
der Feder 108 kurzzeitig voneinander und gehen danach in die gegenseitige Anlage
zurück, sobald die Zeitverzögerungs-oder Dämpfungsvorrichtung 76 Verstellung der
Verbindungsstange 72 und des Hebels 70 um einen ausreichenden Betrag zuläßt.
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Eine derartige Zeitverzögerungsvorrichtung 76 dient vorzugsweise dazu,
einen Zustand zu überwinden, der als Nachhängen des Kraftstoffs bezeichnet werden
kann. Kraftstoff hat eine größere Dichte als Luft und daher ein größeres Beharrungsvermögen.
Bei plötzlicher rascher Öffnung der Lufttrichterplatte 54 würde sich der Luftstrom
volumenmäßig sehr viel rascher als der Kraftstoff an den neu angegebenen geforderten
Luftdurchsatz anpassen. Träte dies ein, könnte das Kraftstoff-Luft-Gemisch, bezogen
auf den Kraftstoffanteil, sehr gut zu
mager werden und nichteinwandfreies
Arbeiten des Motors hervorrufen. Mit einer solchen Zeitverzögerungsvorrichtung 76
wird daher für die Öffnungsbewegung der verstellbaren Lufttrichterplatte 54 eine
maximale Geschwindigkeit erreicht, um sicherzustellen, daß der Kraftstoffstrom genügend
Zeit hat, entsprechend auf die angegebene Änderung des erforderlichen Kraftstoffdurchsatzes
anzusprechen.
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Es leuchtet ein, daß der Hebel 70 bei Schwenkung der Drosselklappe
28 im Uhrzeigersinn in Richtung-auf ihre Schließstellung dieser Bewegung zwangläufig
folgt, da der Schaft bzw. die Verbindungsstange 74 gegenüber dem Kolben 80 und unabhängig
von diesem sich entgegenstellendem Widerstand verschieblich ist. Dies wiederum ruft
eine entsprechende, zwangläufige Verstellung der beweglichen Lufttrichterplatte
54 hervor, da das Anschlagelement 44 durch die Bewegung des Hebels 70 im wesentlichen
im Uhrzeigersinn um die -Welle 62 gedrängt wird. Aus dem Vorstehenden ist zu erkennen,
daß bei raschem Öffnen der Drosselklappe die Öffnung bzw. Erweiterung des Lufttrichters
der Öffnung der Drossellrlappe nacheilt, so daß auf eine Beschleunigungspumpe verzichtet
werden kann.
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Es leuchtet ein, daß der Kraftstoffdurchsatz aus der Kraftstoff-Schwimmerkammer
32 über die Kraftstoff-Austrittsöffnung oder -düse 128 zum Ansaugkanal 14 hauptsächlich
vom zum Zumessen oder Dosieren ausgenutzten Druckunterschied dP abhängig ist, der
häufig als Zumeß-Unterdruck bezeichnet wird und durch die Differenz Pb-PV -P bestimmt
ist, in der Pb der in der Kraftstoff-Schwimmerkammer bzw. im Kraftstoff-Behälter
34 über dem Kraftstoff 38 harschende Druck und Pv der häufig als Lufttrichter-Unterdruck
bezeichnete wirksame Druck ist, der im Ansaugkanal 14 an oder in Strömungsrichtung
etwas hinter dem engsten Querschnitt des Lufttrichters herrscht. Dieser engste Querschnitt
ist mit dem veränderbaren Maß D bezeichnet.
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Anders als ein Vergaser mit unveränderbarem engsten Querschnitt des
Lufttrichters, wodurch im allgemeinen bei einer volumenmäßigen Anderung des Luftstromes
durch den Lufttrichter eine damit in Wechselbeziehung stehende Änderung der Höhe
des Lufttrichter-Unterdruckes erzeugt wird, weist ein Vergaser mit veränderbarem
Lufttrichter solche Merkmale nicht auf.
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Beispielsweise ist bei Vergasern mit nichtveränderbarem Lufttrichter
der in diesem am engsten Querschnitt erzeugte Unterdruck oder verringerte Druck
tatsächlich abhängig von der Geschwindigkeit, mit der die Luft durch den engsten
Lufttrichterquerschnitt strömt. In Wirklichkeit jedoch, da der engste tufttrichterquerschnitt
eine stets feste Abmessung und daher einen festen Strömungsquerschnitt hat, wird
der Luftdurchsatz gewöhnlich auf das Volumen bezogen, weil die Angabe des Luftstromes
entweder als durchgesetztes Volumen oder als Strömungsgeschwindigkeit gleich ist,
da Geschwindigkeit und Volumen in direkter Beziehung zueinander stehen.
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Bei einem Vergaser nach der Erfindung jedoch ist der Strömungsquerschnitt
am engsten Bufttrichterquerschnitt in Übereinstimmung mit dem veränderlichen Maß
D veränderbar.
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Die Luftströmungsgeschwindigkeit am veränderbaren engsten Lufttrichterquerschnitt
hat daher in allen Stellungen der beweglichen Lufttrichterplatte 54 keine direkte
Beziehung zum durchgesetzten Luftvolumen.
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Demgemäß erkennt man, daß in einem Vergaser mit nichtveränderbarem
Lufttrichter der in diesem erzeugte Unterdruck proportional ist dem Quadrat des
durch den Ansaugkanal strömenden Luftvolumens, und daß in einem Vergaser mit veränderbarem
iufttrichter eine solche Beziehung nicht besteht, da sich der engste Querschnitt
des veränderbaren Lufttrichters in der Größe verändern läßt.
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Beim Vergaser nach der Erfindung ist in einem durch hohe Leerlaufdrehzahl,
Kaltstart und Fahren bei kaltem Motor gekennzeichneten Leerlaufzustand des Motors,
der zum Zwecke der Erläuterung als durch die Stellungen dargestellt betrachtet werden
kann, die die vorbeschriebenen Bauteile entsprechend Fig. 1 einnehmen, die bewegliche
Lufttrichterplatte 54 auf verhältnismäßig geringen Abstand vom feststehenden Tufttrichterteil
52 gebracht, um dadurch einen Zumeß-Unterdruck zu erzeugen, der ausreicht, einen
dosierten Kraftstoffstrom über Kanäle 120 und 124 in den Ansaugkanal 14 zu bewirken,
obgleich in diesem Betriebszustand das durchgesetzte Luftvolumen verhältnismäßig
sehr klein ist. Indem man auf diese Weise die bewegliche Lufttrichterplatte 54 auf
einen geringen Abstand einstellt, wird bewirkt, daß der im oben näher angegebenen
Leerlaufzustand des Motors volumenmäßig kleine Luftstrom sich im engsten Querschnitt
des Lufttrichters ausreichend beschleunigt, so daß der notwendige Lufttrichter-Unterdruck
erzeugt wird.
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Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung von Kennkurven eines herkömmlichen
Vergasers mit nichtverstellbarem und eines erfindungsgemäß-ausgebildeten Vergasers
mit veränderbarem Lufttrichter. Für jeden dieser Vergaser ist über dem durchgesetzten
Luftvolumen (waagerecht) der im Lufttrichter erzeugte Unterdruck (senkrecht) aufgetragen.
Die Kurve A stellt die Kurve Mr, die von den meisten Vergasern mit feststehendem
Lufttrichter erzeugt wird, die Kurve B die gewöhnlich für einen Vergaser nach der
Erfindung kennzeichnende Kurve.
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Aus der grafischen Darstellung in Fig. 2 ist zu erkennen, daß die
Kurven A und B beide ihren Anfang im Nullpunkt nehmen und sich in einem Punkt 158
schneiden. Wird nun angenommen, daß eine gestrichelt gezeichnete senkrechte Linie
152 einen für einen bestimmten Motor im weiter oben näher bestimmten Leerlaufzustand
üblichen Luftstrom darstellt, schneidet diese Linie 152 die Kurven B und A in einem
Punkt
154 bzw. 156, wobei der Punkt 154 für den im Lufttrichter erzeugten Unterdruck einen
wesentlich höheren Wert angibt als der Punkt 156. Es ist weiterhin daraus zu entnehmen,
daß für alle Luftströme zwischen der Linie 152 und dem Punkt 158 die Kurve B für
den Lufttrichter-Unterdruck höhere Werte angibt als der entsprechende Abschnitt
der Kurve A.
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Um daher die wirksame Höhe des im veränderbaren Lufttrichter nach
der Erfindung erzeugten Lufttrichter-Unterdruckes zu verringern und die Kurve, soweit
davon ihre Wirkung auf den zu dosierenden Kraftstoff betroffen ist, in ihrem zwischen
den Punkten 154 und 168 liegenden Abschnitt wirksam nach unten zu bringen und in
ihrem Verlauf zu gestalten, sind als Dosierelemente wirkende Verschlußglieder 132
und 134 vorgesehen, wobei die Dosier- oder Zumeßfläche 134 an einem Verschlußglied
136 ausgebildet ist, das in seiner Stellung durch die Lufttrichterplatte 54 gesteuert
ist.
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Im allgemeinen gilt, daß je näher sich die Lufttrichterplatte 54 am
Lufttrichterteil 52 befindet, je stärker wird der zugemessene-Kraftstoffstrom durch
die Drosselstelle 132 gedrosselt. Dies bedeutet selbstverständlich, daß die Wirkung
des am engsten Lufttrichterquerschnitt erzeugten tatsächlichen Unterdruckes, der
als Faktor in den an der Düse oder Austrittsöffnung 128 abgegebenen, zugemessenen
Kraftstoffstrom eingeht, in diesem Maße herabgesetzt ist.
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Außerdem kann beim Öffnen der Lufttrichterplatte 54 das tatsächlich
am engsten Lufttrichterquerschnitt durchgesetzte Luftvolumen tatsächlich um einen
Faktor zunehmen, der wesentlich größer ist als dem sich ergebenden Lufttrichter-Unterdruck
entsprechen würde. Zum Ausgleichen einer derartig verschiedenen Beziehung wird daher
die Zumeßfläche 134 weiter nach rechts verstellt, um den wirksamen Strömungsquerschnitt
für das Flud zwischen den Flächen 134 und 132 zu vergrößern, wodurch die dort durchströmende
zugemessene Kraftstoffmenge entsprechend vergrößert wird, obgleich in der Höhe des
erzeugten Lufttrichter-Unterdruckes keine große Zunahme zu verzeichnen sein mag.
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Außer der oglichkeit, den zugemessenen Kraftstoffstrom in allen Betriebszuständen
des Motors an das durchgesetzte Buftvol1omen genau anzupassen, bietet die bevorzugte
Ausbildungsform der Erfindung noch zusätzliche Vorteile. Beispielsweise bewirkt
die verhältnismäßig niedrige Vorspannkraft der eine verhältnismäßig hohe Steifigkeit
aufweisenden Feder 43 beim Abschalten des Motors, daß die verstellbare Lufttrichterplatte
54 über den Hebel 42 im wesentlichen im Uhrzeigersinn, bezogen auf den Hebel 70,
so weit schwenkt, bis sie beispielsweise mit dem feststehenden Lufttrichterteil
52 in Berührung kommt und an diesem anliegt. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Drosselklappe
28 selbstverständlich geschlossen und steht in ihrer dem weiter oben naher erlauterten
speziellen teerlaufzustand entsprechenden Stellung, während der Hebel 70 eine maximale
Schwenkung im Uhrzeigersinn ausgeführt hat.
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Dadurch, daß die Bufttrichterplatte 54 auf diese Weise zur Anlage
am feststehenden Lufttrichterteil 52 gedrängt wird, während des Abschaltens des
Motors, ergibt sich eine maximale Verengung, wenn nicht die völlige Schließung des
wirksamen Strömungsquerschnittes am exakt dimensionierten Kanal bzw. an der Drosselstelle
132. Des weiteren, während eines nachfolgenden Anlassens des Motors, wobei das durchgesetzte
Luftvolumen sehr niedrig ist, dient die dabei durch den Ansaugkanal 14 strömende
Luft dazu, die Lufttrichterplatte 54 gegen die Kraft der Feder um einen sehr kleinen
Betrag im wesentlichen im Gegenuhrzeigersinn zu verstellen. Diese kleine Verstellung
reicht aus, eine Öffnung herzustellen, durch die die Luft mit einer Geschwindigkeit
strömt, die genügt, einen für den Startvorgang dosierten Kraftstoffstrom durch die
Drosselstelle 132 hindurch in den Ansaugkanal 14 zu bewirken. Sobald der Motor angesprungen
ist, ist die sich ergebende Strömungskraft des Luftstromes im bereits erläuterten
speziellen Leerlaufzustand ausreichend, um die Lufttrichterplatte 54 im Gegenuhrzeigersinn
so weit
zu schwenken, daß der zugehörige Anschlagteil 44 zur Anlage
an der Fläche 46 des Hebels 70 kommt und weitere derartige Relativbewegung der Lufttrichterplatte
54 blockiert. Danach wird die Stellung der Lufttrichterplatte 54, wie sich aus der
vorstehenden Beschreibung deutlich ergibt, von der Drosselklappe 28 bestimmt und
steht in Wechselbeziehung mit deren Stellung.
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Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Drossel mit einem veränderbaren
Lufttrichter ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil, der in der Möglichkeit
besteht, den Eraftstoffstrom in Übereinstimmung mit vorbestimmtem Kraftstoffbedarf
in sehr engen Grenzen sehr genau zu dosieren. Dies ergibt sich daraus, daß aufgrund
der Anordnung der Drossel bzw. der Drosselklappe in Strömungsrichtung hinter dem
veränderbaren Lufttrichter und' der Kraftstoffaustrittsdüse der vom angeschlossenen
Motor im Ansaugkrümmer erzeugte Unterdruck daran gehindert ist, zum Herstellen des
Zumeßunterdruckes unmittelbar auf den veränderbaren Lufttrichter oder auf die Kraftstoffaustrittsdüse
zu wirken.
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Die Erfindung ist nicht auf diese eine bevorzugte Ausbildungsform
entsprechend der vorstehenden Beschreibung beschrlarkt, sondern im Rahmen dieses
Grundgedankens in vielfältiger Weise abwandelbar. Beispielsweise ist die Verwendung
einer solchen Totgangvorrichtung oder Feder 43, wenngleich bevorzugt, nicht wesentlich,
und in diesem Zusammenhang ist es möglich, die verstellbare Bufttrichterplatte 54
betriebsmäßig fest an den Hebel 70 anzuschließen. Es ist in gleicher Weise möglich,
auf die im bevorzugten Ausführungsbeispiel enthaltene Dämpfungs- oder Zeitverzögerungsvorrichtung
76 zu verzichten oder diese sogar durch eine anders Varichtung zu ersetzen, die
den gleichen Endzweck erfüllt.
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Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung, obwohl sie aus
Gründen der Vereinfachung und der besseren Übersichtlichkeit im Zusammenhang nur
mit einem Einkammer-Vergaser oder
Vergaser mit nur einem Ansaugkanal
beschrieben wurde, auf einen Mehrkammer-Vergaser oder Vergaser mit mehreren Ansaugkanälen
oder auf eine beliebige kombinierte Ausbildungsform anwendbar ist.
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/Ansprüche