DE2428738A1

DE2428738A1 - Zweistufiger vergaser fuer verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2428738A1
Application number: DE2428738A
Authority: DE
Inventors: William K Ojala
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1975-01-23
Also published as: US3887661A; CA1022023A; JPS5036837A; JPS5741577B2; GB1453217A

Description

Zweistufiger Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen mit Drosselklappen in jedem Gemischkanal des Vergasers und einer Leerlaufeinrichtung.

Bei bekannten zweistufigen Vergasern für Verbrennungskraftmaschinen wird für den Leerlauf das Luftkraftstoffgemisch in der Regel in die erste Stufe des Vergasers an einem Punkt eingebracht, der in Strömungsrichtung gesehen unterhalb der Drosselklappe dieser Stufe liegt. Dies wird in der Regel dadurch vorgenommen, daß eine oder mehrere öffnungen in der Wand der Primär stufe vorgesehen sind, die so ausgelegt sind, daß sie von der Stellung der Drosselklappe gesteuert werden. So erfolgt eine Zufuhr des Gemisches unterhalb der Drosselklappe, sofern die Drosselklappe fast geschlossen ist. Für einstufige Vergaser ist die Wirkungsweise der oben beschriebenen Art zufriedenstellend. Im Prinzip ist dieses Verfahren auch anwendbar auf mehrstufige Vergaser. Jedoch tritt bei solchen Vergasern leicht der Effekt auf, daß im Le er lauf zu stand die Gemischverteilung auf die verschiedenen Zylinder leicht ungleichmäßig ist.

US-516 / 4. Juni 1974

409884/0341

Si* der Gesellschaft: Ke^^^^

Stellvertretend: Klaus-Dieter Banzhaf · Horst Bergemann · Paul A. Guckel · Hans-Joachim Lehmann

Insbesondere können Zylinder, die gegenüber liegen, Gemische erhalten, die unterschiedlichen Mischungsverhältnissen entsprechen. Die Unterschiede in der Zusammensetzung des Gemische können dabei, wie sich herausgestellt hat, leicht zwischen 18 : 1 und 14 : 1 schwanken.

Es hat sich herausgestellt, daß die Ursache für diese schlechte Gemischverteilung zum großen Teil darin liegt, daß Luft an der Drosselklappe zur Steuerung der zweiten Stufe des Vergasers vorbeitritt und eine Veränderung des Gemisches herbeiführt. Im Leerlauf zu stand ist an sich die Drosselklappe der zweiten Stufe geschlossen; sie wird durch eine Feder in die geschlossene Position gedrückt.. Jedoch ausgelöst durch die üblichen Fertigungstoleranzen kann es vorkommen, daß bei einem Teil der Vergaser eine exakte Schließung der öffnung in der zweiten Stufe des Vergasers nicht erreichbar ist. Der Grund dafür liegt in den Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der verschiedenen Teile des Vergasers. Auch können Ungenauigkeiten beim Einbau der Teile bestehen ; auch können Teile, die eingebaut sind, sich im Laufe des Betriebes verändern, so daß auch aus diesem Grunde eine exakte Schließung der zweiten Stufe des Vergasers nicht erreichbar ist. Dadurch ausgelöst tritt ein relativ kleiner Luftanteil in das Ansaugsystem der Verbrennungskraftmaschine durch die zweite Stufe des Vergasers ein, wenn sich der Motor im Leerlaufzustand befindet. Bei ausgeführten Vergasern ist dieser Anteil selten höher als 15 % des Anteils, der durch die erste Stufe fließt. Trotz dieses relativ kleinen Anteils kann es jedoch zu erheblichen Wirkungen in Bezug auf die Erzeugung von unerwünschten Abgasbestandteilen kommen. Es ist daher ein Hauptziel dieser Erfindung, einen Vergaser vorzuschlagen, der in diesem Punkt die bekannten Einrichtungen verbessert und eine einwandfreie Gemischverteilung des Vergaser erreichen läßt, auch wenn Fertigung sung enauigkeiten ein exaktes Schließen der Drosselklappe der zweiten Stufe des Vergasers nicht ermöglichen. Dadurch wird auch ein Vergaser erreicht, der bessere Leerlauf eigenschaften als bekaimte Einrichtungen gewährleistet.

CS-516/4. Juni 1974

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, die Abdichtung der Drosselklappe dadurch zu verbessern, daß Dichteinrichtungen mit der Drosselklappe verbunden werden. Diese Dichteinrichtungen können sowohl an der Drosselklappe oder an den entsprechenden Teilen des Vergasergehäuses vorgesehen sein. Oder es ist bereits vorgeschlagen worden, die Leerlauf-Gemischzuführung durch beide Stufen des Vergasers vorzunehmen. Die erste Lösungsmöglichkeit hat den Nachteil, daß die Konstruktion sehr kompliziert wird, daß eine dauernde Wartung der Anlagen vorgenommen werden muß und daß bei Verwendung von elastischen Materialien immer die Gefahr besteht, daß diese sich bei eintretender Hitze verformen, so daß eine sichere Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist. Die an zweiter Stelle erwähnte Möglichkeit, das Problem zu lösen, setzt die Konstruktion eines sehr komplexen und teuren Vergasers voraus. Es ist daher auch das Ziel der Erfindung, einen Vergaser vorzuschlagen, der die geschilderten Schwierigkeiten in einfacher und kosten spar ender Weise beseitigt.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß für den Ansaugkanal der ersten Stufe des Vergasers eine Zusatzluftleitung vorgesehen ist, die auf der Seite des Ansaugkanals angeordnet ist, die der zweiten Stufe des Vergasers entgegengesetzt ist, wobei durch die Zusatzluftleitung gefilterte Luft aus dem Lufteinlaß des Vergasers in den Raum hinter der Drosselklappe der ersten Stufe des Vergasers leitbar ist.

In Ausgestaltung der Erfindung können in der Zusatzluftleitung Mittel vorgesehen sein, durch die der durch die Zusatzluffleitung strömende Luftanteil einstellbar ist.

Dabei kann die Einstellung in der Zusatzluftleitung durch ein einstellbares Nadelventil vorgenommen werden. Es ist jedoch auch denkbar, für diesen

US-516 / 4. Juni 1974 - 4 -

409884/0341

Zweck eine Drosseldüse mit vorgewähltem Dro β seiquer schnitt zu benutzen.

Erfindungsgemäß kann dabei die Zusatzluftleitung so auegebildet sein, daß die durch sie strömende Luftmenge etwa der Luftmenge entspricht, die bei geschlossener Drosselklappe der zweiten Stufe des Vergasers bei Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine an dieser vorbei ström en kann.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Drosselklappe der zweiten Stufe des Vergasers durch Federmittel in der geschlossenen Position im Leerlaufbetrieb gehalten wird.

Die Erfindung wird näher erläutert anhand eines in den Figuren dargestellten Au s führung sb ei spi el s.

Es zeigen:

Fig. 1 einen typischen zweistufigen Vergaser entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Einzelheit des Vergasers nach Fig. 1 gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ansaugkanäle einer Verbrennungskraftmaschine zur Verwendung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Vergaser.

In der Darstellung der Figuren ist ein Vergaser insgesamt mit 10 bezeichnet. Der Vergaser besitzt ein Gehäuseoberteil 10 a, ein Gehäusemittelteil 10 b und ein Gehäuseunterteil 10 c. Die einzelnen Teile sind unter Zwischenlage von entsprechenden Dichtungen miteinander verbunden.

US-516 /4. Juni 1974 - 5 -

409884/0341

Der Vergaser 10 besitzt weiterhin einen Lufteinlaß 12 sowie einen Zweiteinlaßkanal 14.Diese Kanäle sind mit einer mittig angeordneten Venturidüse 16 ausgestattet, die jeweils Kraftstoffeinlaßdüeen 18 aufweisen. Den Kraftstoffeinlaßdüsen 18 wird der Kraftstoff von einem Kraftstoffreservoir 20 zugeführt, das nur teilweise dargestellt ist. Nicht dargestellt sind die entsprechenden Kanäle, die den Kraftstoff den Kraftstoff düsen zuführen.

Im Lufteinlaß 12 befindet sich eine Luftklappe 20 a; sie hat die Form einer schwenkbaren Klappe und ist von üblicher Form. Die Strömung von Luft durch den Lufteinlaß 12 und den Zweiteinlaßkanal 14 wird durch Drosselklappen 22 und 24 gesteuert. Die Drosselklappen 22 und 24 sitzen auf entsprechenden Drosselklappenwellen 26 und 28. Durch die entsprechende Winkelposition der Drosselklappenwellen 26 und 28, gesteuert durch die Position eines entsprechenden Gestänges, wird die' Füllung der Verbrennung skr aftr maschine beeinflusst. Das Gestänge zur Steuerung der Drosselklappen ist hier nicht im einzelnen dargestellt; es ist von üblicher Konstruktion. Der Lufteinlaß 12 sowie der Zweiteinlaßkanal 14 sind in bekannter Weise mit einem Luftfilter verbunden, der hier nicht gezeigt ist. Die andere Seite des Vergasers ist an einen Luftansaugstutzen 30 der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen. Der Anschluß erfolgt in üblicher Weise durch entsprechende Schraubenverbindungen. Dazu sind nicht näher dargestellte Schrauben vorgesehen, die in entsprechende Bohrungen in Flanscheneingreifen. Ein solcher Flansch ist mit 32 bezeichnet. Zur Abdichtung dient eine Dichtung 34. Der Luftansaugstutzen 30 besitzt einen Ansaugkanal 36 sowie einen Ansaugkanal 38. Die Lage dieser Kanäle geht insbesondere aus der Fig. 3 hervor.

Entsprechend der Erfindung ist bei dem gezeigten Vergaser eine Zusatzluftleitung 40 vorgesehen. Diese Zusatzluftleitung ist mit einem Lufteinlaß 42 ausgestattet, der in Strömungsrichtung gesehen vor der Luftklappe 20 a angeordnet ist.

US-516 / 4. Juni 1974 - 6 -

A09884/0341

Dadurch wird es möglich, gefilterte Luft durch die Zusatzluftleitung 40 zu schicken. Die Zusatzluftleitung 40 ist weiterhin mit einem Luftauslaß 44 ausgestattet, der in Strömungsrichtung gesehen hinter einer Ventilanordnung 46 angeordnet ist. Der Luftauslaß 44 steht in Verbindung mit dem Luftansaugstutzen 3O₁ und zwar durch einen Kanal 48.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, enthält eine Ventilanordnung 46 ein Nadelventil 50, bei dem die Nadel auf einen Ventilsitz 52 zu bewegt und somit der Durchflußquer schnitt entsprechend eingestellt werden kann. Dabei wird die Einstellung so vorgenommen, daß der durch den Kanal 48 fließende Luftanteil etwa gleich ist der Luftmenge, die bei geschlossener Drosselklappe 24 an dieser vorbei gelangen kann. Dabei ist die Position der Drosselklappe 54 gemeint, die diese im Leerlaufzustand einnimmt.

In der Fig. 2 ist nun eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt; die einstellbare Nadelventilanordnung 50 innerhalb der Ventilanordnung ist durch eine fest eingestellte Drosseldüse 54 ersetzt worden. Diese Düse kann durch Bohren oder durch Einsatz einer getrennten Düse hergestellt werden; es ist auch möglich, eine Anordnung aus porösem Material hier vorzusehen, wobei die Abstimmung der durchfließ enden Mengen entsprechend der Erfindung vorgenommen werden muß. Hier ist auf jeden Fall die Anordnung dann so vorzunehmen, daß die durch die Drosseldüse 54 hindurch tretende Luftmenge etwa den Luftmengen entspricht, die im Leerlauf an der geschlossenen Drosselklappe 24 vorbei gelangen können.

In der Fig. 3 ist nun eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Einheit gegeben. Hier ist ein zweistufiger Vergaser dargestellt, jedoch mit vier Venturidüsen. Zur Vereinfachung sind die Befestigungeeinrichtungen des Vergasers fortgelassen. Der Kanal 48 besteht aus einer Querverbindung 56, die_ senkrecht zur Richtung der durchfließenden Luft verläuft. Die Länge

us-516/4. Junii974 ₄₀9884/Ö341

dieser Querverbindung ist so gewählt, daß die Kanäle 58 und 60 des Ansaugkanals 36 damit verbunden werden. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, daß die zusätzlich durch die Zusatzluftleitung 40 eingebrachte Luft einen Ausgleich zu der Luftmenge bildet, die auf der anderen Seite der Vergaser einrichtung an der geschlossenen Drosselklappe 24 vorbei in die Zylinder gelangt. Dadurch ist eine unterschiedliche Gemischzusammensetzung vermieden; die Gemischzusammensetzung kann insgesamt für alle 'Zylinder der Verbrennungskraftmaschine gleich eingestellt werden.

Die Anordnung der Zusatzluftleitung 40 sowie der Ventilanordnung 46 ist vorzugsweise so vorgenommen worden, daß eine leichte Einstellung erfolgen kann. Das ist für die Wartung des Motors von besonderem Interesse. Wo es gewünscht wird, kann die Querverbindung 56 auch innerhalb des Gehäuseunterteiles 10 c eingeformt sein. Das gleiche gilt für die Zusatzluftleitung 40. Auch kann die Zusatzluftleitung 40 mit Auslässen 44 in jedem der Lufteinlasse 12 des Vergasers versehen sein. Weiterhin kann auch die Querverbindung 56 zwischen den Ansaugstutzen 62 und 64 verlaufen oder es kann eine andere Winkelbeziehung zwischen diesen Teilen bestehen.

US-516 /4. Juni 1974

409884/0341

Claims

-ι.

Zweistufiger Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen mit Drosselklappen in jedem Gemischkanal des Vergasers und einer Leerlaufeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ansaugkanal (36) der ersten Stufe des Vergasers eine Zusatzluftleitung (40) vorgesehen ist, die auf der Seite des Ansaugkanals (36) angeordnet ist, die der zweiten Stufe des Vergasers entgegengesetzt ist, wobei durch die Zusatzluftleitung (40) gefilterte Luft aus dem Lufteinlaß (12) des Vergasers in den Raum hinter der Drosselklappe (22) der ersten Stufe des Vergaser« leitbar ist.
2. Vergaser nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in der Zusatzluftleitung (40) Mittel vorgesehen sind, durch die der durch die Zusatzluftleitung (40) strömende Luftanteil einstellbar ist.
3. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zusatzluftleitungen (40) ein einstellbares Nadelventil (50) angeordnet ist.
4. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zusatzluftleitung (40) eine Drüsseldüse (54) mit vorgewähltem Drosselquer schnitt angeordnet ist.
5. Vergaser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzluftleitung (40) so ausgebildet ist, daß die durch sie strömende Luftmenge etwa der Luftmenge entspricht, die bei geschlossener Drosselklappe (24) der zweiten Stufe des Vergasers beim Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine an dieser vorbei strömen kann.
6. Vergaser nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (24) der zweiten Stufe des Vergasers (10) durch federnde Mittel in der geschlossenen Position im Leerlaufbetrieb gehalten wird.

US-516 / 4. Juni 1974

409884/0341