DE2459948C3 - Vergaser für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser für eine Brennkraftmaschine mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.

Bei einem derartigen bekannten Vergaser (US-PS 20 84 489) ist ein als Lufttrichter wirkender Abschnitt im Ansaugkanal einseitig von einer um eine Achse schwenkbaren Leitschaufel begrenzt, durch die sirh der Ströniungsquerschnitt in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Saugkanal zwischen durch Anschlagschrauben festgelegten Grenzstellungen ändert. An der Leitschaufel ist eine Düsennadel angelenkt, die den Abströmquerschnitt eines Primärgemischkanals in Abhängigkeit von der Stellung der Leitschaufel, d. h. des Unterdruckes im Saugkanal, beherrscht. Dieser Primärgemischkanal führt in eine Vormischkammer, in die ein Brennstoffkanal und ein Luftkanal von jeweils verstellbarem Strömungsquerschiiitt münden. Durch die gelenkige Anordnung der Leitschaufel stellt sich in dem engsten Querschnittsbereich des Saugkanals ein im wesentlichen gleichbleibender Unterdruck unabhängig von der Offnungsstellung der stromab angeordneten Hauptdrosselklappe ein, wobei außer durch die Düsennadel keine weitere Möglichkeil zur Regulierung der in der Vormischkammer erzeugten Primärgemischmengen besteht. Aufgrund der begrenzten Öffnungsstellung der Leitschaufel und der in der Rngstelle des Ansaugkanals einstehenden hohen Strömiingswiderständc ist ein derartiger Vergaser für hohe Leistungen und Drehzahlen der Brennkraftmaschine nicht geeignet.

Bei einem anderen bekannten Vergaser (GB-PS 6 15 674) ist die Hauptdrosselklappe durch ein Hebelgestänge mit der schwenkbar gelagerten Leitschaufel

gekoppelt, so daß der Durchströmquerschnitt des Venturiteils im Lufttrichter zusammen mit der Drosselklappe geändert wird. Zur Dosierung des in den Lufttrichter einströmenden Prirnärgemisches ist an der Leitschaufel eine Düsennadel angelenkt, die den freien Strömungsquerschnitt eines Primärgemischkanals beherrscht Bei dieser Vergaserausführung wirkt sich der Unterdruck im Venturiteil des Lufttrichters direkt in einer Vormischkammer eines Düsenteiles aus, so daß das Gemisch bei absinkendem Saugdruck im Lufttrichter abmagert. Dies führt zu einer Leistungsverringerung der Brennkraftmaschine bei hohen Drehzahlen mit dem Nachteil einer nicht ausreichenden Beschleunigung. Da für die seit einiger Zeit in den Auspuffanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzten Abgas-Reinigungsgeräte eine bestimmte CO-Konzentration in den Abgasen erforderlich ist, die nur durch eine entsprechende Gemischeinstellung erreicht wird, läßt die Wirkung dieser Geräte erheblich nach, wenn der Kraftstoffanteil im Gemisch sinkt.

Ferner ist ein Spritzvergaser bekannt (DT-PS 7 24 533), bei dem stromauf des Venturiteils im Lufttrichter ein beidseitig offenes Gemischrohr eingesetzt ist, in das der Hauptkraftstoffkanal sowie ein Zuluftkanal münden. Der Strömungsquerschnitt des Zuluftkanals wird von einem Ventil beherrscht, das über eine Leitung mit dem Ansaugkanal unmittelbar stromab der Hauptürosselklappe verbunden ist und somit durch den im Ansaugkanal stromab der Hauptdrosselklappe herrschenden Unterdruck derart betätigt wird, daß bei ansteigendem absoluten Druck im Saugkanal, ζ. Β. bei voll geöffneter Hauptdrosselklappe, das Ventil in Schließstellung bewegt wird und das Einströmen von Zuluft in das Gemischrohr weitgehend unterbindet. Dadurch verringert sich der absolute Druck im Gemischrohr und es wird eine entsprechend größere Kraftstoffmenge abgesaugt. Bei diesem bekannten Vergaser machen sich die durch die Strömungsverhältnisse im Geinischkanal verursachten Störfaktoren bei der Steuerung des Kraftstoffes nachteilig bemerkbar. Durch das Einleiten von relativ großen Zuluftmengen in das Gemischrohr bei vergleichsweise hohem absoluten Druck im Ansaugkanal wird jedoch nicht nur die in das Rohr gesaugte Kraftstoffmenge verringert, sondern durch die wesentlich reduzierte Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich auch eine ungünstigere Vernebelung des Kraftstoffes.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Vergasers der eingangs genannten Art, bei dem bereits durch geringste Zuluftmengen eine wirksame und feinfühlige Regulierung des zuvor gebildeten Primärgemisches in Abhängigkeit vom Unierdruck im Ansaugkanal stromab der Hauptdrosselklappe erreicht wird.

Der Lösung dieser Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, in einer gesonderten Vormischkammer durch Einleiten geringster Mengen an Zuluft einen Druck einzustellen, der das Einströmen entsprechender Mengen an zuvor gebildetem Primärgemisch in diese Vormischkammer und das Abströmen dieser Mengen in den Venturiteil des Lufttrichters derart regelt, daß die Menge an Zuluft bei einer Vergrößerung der in die Brennkraftmaschine eingesaugten Luftmenge abnimmt, wodurch das Kraftstoff-Luft-Verhältnis über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine etwa konstant bleibt. Dieser Lösiingsgedanke ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches konstruktiv verwirklicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im

Unteranspruch unter Schutz gestellt

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die wesentlichen Funktionsteile einer ersten Vergaserausführung,

Fig.2 einen Längsschnitt durch die wesentlichen Funktionsteile einer anderen Vergaserausführung.

Der in F i g. 1 dargestellte Vergaser umfaßt ein Vergasergehäuse 1, in das ein zylindrischer Ansaugstutzen 2 eingearbeitet ist In diesem Ansaugstutzen 2 befindet sich eine mit einer Welle 3 schwenkbare Hauptdrosselklappe 4 und eine Leitschaufel 6, deren einer Endteil schwenkbar an einer Schaufelwelle 5 montiert ist Die Leitschaufel 6 bildet zusammen mit einer festen Wand 7 des Vergasergehäuses 1 einen Venturi-Lufttrichter 8. Die Drosselklappenwelle 3 und die Leitschaufelwelle 5 sind durch ein Hebelgestänge so miteinander verbunden, daß die Schaufel 6 in Abhängigkeit von der öffnung der Hauptdrosselklappe 4 öffnet, um dadurch den Strömungsquerschniti des Venturi-Lufttrichters 8 zu vergrößern. Am anderen Endteil der Schaufel 6 ist eine abgesetzte Düsennadel 10 mittels einer Stellschraube 9 montiert

In dem die Leitwand 7 enthaltenden Gehäuseteil ist eine Düse 11 eingesetzt und mit einer Schwimmerkammer 12 verbunden. Zwischen dem Ausgang der Düse 11 und dem Venturi-Lufttrichter 8 befindet s.eh eine Vormischkammer 13, die zum Venturi-Lufttrichter 8 über eine öffnung 14 offen ist.

Die Düsennadel 10 ragt durch die öffnung 14 iti die Düse 11 und begrenzt zusammen mit dieser Düse 11 einen Primärgemischaustrittsquerschnitt 15.

Eine Membrandose 16 zur Steuerung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses besteht aus Gehäuseteilen 161, 162, einer Membran 17, einer Membranfeder 18 und einer Luft-Dosiernadel 19. Eine durch die Membran 17 und den Gehäuseteil 161 gebildete Saugdruckkammer 20 steht über einen Saugdruckkanal 21 mit dem Ansaugkanal 2 stromab der Hauptdrosselklappe 4 in Verbindung, so daß der Saugdruck in dieser Kammer wirkt. Eine durch die Membran 17 und das Gehäuse 162 gebildete Atmosphärendruckkammer 22 ist einerseits über einen Luftkanal 23/4 mit dem Luftfilter und andererseits durch einen Unterdruckkanal 24 mit der Vormischkammer 13 verbunden. Die an der Membran 17 befestigte Dosiernadel 19 wird durch die Membranfeder 18 zum Schließen einer öffnung 25 in dem Unterdruckkanal 24 beaufschlagt. Die Dosiernadel 19 dient in Verbindung mit der öffnung 25 zum Zumessen der Zuluftmenge.

Wenn im Betrieb nur geringe Mengen an Luft benötigt werden, d. h. wenn die Hauptdrosselklappe 4 bis zu einem bestimmten Wert geschlossen ist, bildet sich ein hoher Saugdruck in iiem Teil des zylindrischen Ansaugstutzens stromab der Hauptdrosselklappe 4 aus, der über den Saugdruckkanal 21 in die Saugdruckkammer 20 in der Steuereinrichtung 16 für das Kraftstoff-Luft-Gemisch übertragen wird. Dadurch wird die Membran 17 gegen die Wirkung der Membranfeder 18 zusammen mit der Dosiernadel 19 nach aufwärts aus der Öffnung 25 herausbewegt, um den freien Strömungsquerschnitt zu vergrößern. Zusätzliche Luft strömt dann von dem — nicht dargestellten — Luftfilter durch den Luftkanal 23A und den Zuluftkanal 24 in die Vormischkammer 13 und vermindert dadurch den Wert des Unterdruckes in der Kammer. Obwohl somit der Unterdruck im Venturi-Lufürichter 8 hoch ist, wird die Kraftstoffinjektion durch den Kraftstoff-Dosierteil, der aus der Düse 11 und der Düsennadel 10 gebildet ist, verringert, so daß ein weilgehend konstantes Kraftstoff. Luft-Verhältnis des Gemisches aufrechterhalten bleibt.

Wird dagegen die Drosselklappe geöffnet und dadurch die Luftmenge vergrößert, wodurch sich der Saugdruck im Ansaugstutzen 2 verringert, nimmt auch der in die Saugdruckkammer 20 übertragene Unterdruck entsprechend ab, so daß sich die Membran 17 unter der Wirkung der Feder 18 nach abwärts bewegt (F i g. 1), dabei die Dosiernadel 19 in die öffnung absinkt und so den freien Strömungsquerschnitt dieser öffnung verringert, so daß auch die zusätzliche, in die Vormischkammer 13 eingeführte Luftmenge abnimmt. Der Saugdruck im Venturi-Lufttrichter 8 wirkt dann direkt auf die Kraftstoff-Dosierung, so daß sich die Kniftstoffmenge zusammen mit der Luftmenge vergrößert, wobei das Kraftstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches annähernd konstant bleibt.

Der Grund, warum Luft aus dem Luftfilter in die Vormischkammer 13 geführt wird, liegt darin, daß die Vorteile und Effekte bereits mit sehr geringen Luftmengen erreicht werden können. Im einzelnen dient die Zufuhr an zusätzlicher Luft in die Kammer 13 aus dem Luftfilter zur direkten Steuerung des zwischen der Nadel 10 und der Düse U durch den Austrittsquerschnitt 15 strömenden Primärgemisches, die den wirksamen Saugdruck, der vom Venturi-Lufttrichter 8 ausgeht, beeinflußt. Würde die zusätzlich erforderliche Luft in den Teil des Saugstutzens 2 stromab der Drosselklappe 4 zugeführt, wäre es unbedingt erforderlich, eine wesentlich größere Menge an zusätzlicher Luft zuzuführen, was große Leitungsdurchmesser und eine dadurch vergrößerte Ausführung des Vergasers ergäbe.

Bei dem Vergaser nach Fig. 1 kann die drehbare an der Leitschaufel 6 montierte Düsennadel 10 an der Düse 11 entsprechend der öffnung der Leitschaufel 6 verschoben werden. Demzufolge ändert sich der Primärgemischaustrittsquerschnitt 15 in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung der Schaufel 6, weil die Düsennadel 10 eine sich verjüngende Gestalt aufweist. Wenn ferner der Vergaser bei gleichem Saugdruck, aber verschiedenen Schaufelöffnungen arbeitet, können unterschiedliche Verhältnisse des Austrittsquerschnittes 15 zu dem der die Dosiernadel 19 und die öffnung 25 enthaltenden Luftdosierung mit der entsprechenden Änderung der Menge an Zuluft eintreten.

Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems ist auch in F i g. 2 dargestellt, in der für gleiche Teile wie bei der Ausführung nach Fig. 1 gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Eine Spule 26 ist zwischen einem zum Luftfilter führenden Nebenluftkanal 23S und einem Zweigkanal 241 eingeschaltet, der mit dem Saugdruckkanal 24 verbunden ist. Zwischen dem Nebenluftkanal 23S und dem Zweigkanal 241 ist eine öffnung 27 vorgesehen, die mit einer von der Spule 26 zur Dosierung der Luftmenge beaufschlagten Dosiernadel 28 zusammenwirkt. Ein mit der Spule 26 verbundener Regler 29 erfaßt die öffnung der Leitschaufel 9 über den Verdrehwinkel der Leitschaufelwelle 5 oder die der Drosselklappenwelle 3 und erregt entsprechend die Spule 26, um die Dosiernadel 28 in der öffnung 27 auf- und abzubewegen und den freien Strömungsquerschnitt der öffnung 27 zu steL"?rn. Auf diese Weise wird die Düsennadel 10 durch die Dosiereinrichtung in der Vormischkammer 13 in Abhängigkeit von der öffnung der Leitschaufel 6 so verschoben, daß sich der Austrittsquerschnitt 15 des Primärgemisches in der Vormischkammer 13 ändert. Demzufolge ändert sich auch bei gleichem Saugdruck

das Verhältnis des Strömungsquerschnittes oder auf der Dosiernadel 19 der öffnung 25 gebildeten Luftdosierung zu dem der Kraftstoffdosierung in Abhängigkeit von der Öffnungsbewegung der Schaufel 6, so daß die Menge an in die Vormischkammer 13 eingeführter > zusätzlicher Luft sich bei der Ausführung nach F i g. 1 um einen gleichen Wert ändert. Bei der zweiten Ausführung bewegt sich die Nebenluft-Dosiernadel 28 durch die Spule 26 in Abhängigkeit von der öffnung der Leitschaufel 6, so daß sich der Strömungsquerschnitt der , „

öffnung 27 verändert. Nebenluft kann somit aus dem Luftfilter durch den Kanal 23Bund die öffnung 27 in die Vormischkammer 13 strömen und dadurch die angeführten Nachteile beseitigen und den Einfluß aufgrund der öffnung der Schaufel 6 völlig kompensieren. Dadurch wird eine erhöhte Steuergenauigkeit des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses erreicht.

Automatisch wird hierbei die durch die Spule 26 zugemessene Luftmenge mit der durch die Steuereinrichtung 16 freigegebenen abgestimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vergaser für eine Brennkraftmaschine mit einem durch eine schwenkbar gelagerte Leitschaufel verstellbaren Lufttrichter, der stromauf einer willkürlich einstellbaren Hauptdrosselklappe im Ansaugkanal angeordnet ist, mit einer an der Leitschaufel angelenkten Düsennadel für die Primärgemischsteuerung und mit einer Vormischkammer' in der Brennstoffzuführung, die Ober einen Luftkanal von verstellbarem Strömungsquerschnitt mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hauptdrosselklappe (4) und der schwenkbar gelagerten Leitschaufel (6) des Lufttrichters (8) eine mechanische Verbindung besteht, daß die Vormischkammer (13) zwischen dem von de^r Düsennadel (10) gesteuerten Primärgemischaustrittsquerschnitt (IS) und dem Lufttrichter (8) angeordnet ist und daß in dem die Vormischkammer (13) mit dem Luftfilter verbindenden Luftkanal (23A, 24) ein vom Unterdruck im Ansaugkanal stromab der willkürlich einstellbaren Hauptdrosselklappe (4) gesteuertes Ventil (19,25) angeordnet ist, das bei zunehmendem absoluten Ansaugdruck stromab der Hauptdrosselklappe (4) den Zuflußquerschnitt zur Vormischkammer (13) für die Zuluft reduziert.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vom Luftkanal (24) abzweigenden weiteren Luftkanal (241) ein in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung der Leitschaufel (6) betätigtes Magnetventil (26,27,28) angeordnet ist.