DE2503848A1

DE2503848A1 - Vergaser

Info

Publication number: DE2503848A1
Application number: DE19752503848
Authority: DE
Inventors: Albert H Woodworth
Original assignee: WOODWORTH Ltd
Current assignee: WOODWORTH Ltd
Priority date: 1975-01-30
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1976-08-05

Description

"Vergaser" Die Erfindung betrifft im allgemeinen Kraftstoffzuführsysteme für Verbrennungskraftmaschinen und insbesondere Vergaser, welche das verbrennbare Gemisch bilden, welches dem Motor zugeführt ist.
Das zunehmende Problem der tuftverschmutzung durch Automobilauspuffgase hat strenge neue Abgaskontrollen gegeben, die der Automobilindustrie auferlegt sind. Gleichzeitig hat der Wunsch der Öffentlichkeit nach größerer Motorleistung und mehreren zusätzlichen Komponenten, wie beispielsweise Automobil-Klimaanlagen beträchtlich die Benzin-Meilenlänge reduziert, während die Kraftstoffkosten angestiegen sind und Lieferungen geringer werden. Diese unglückliche Kombination der Bedingungen hat der benzinbetriebenen Verbrennungskraftmaschine solche Betoriebsanforderungen auferlegt, daß ihre künftige Nützlichkeit als Energiequelle augenblicklich in Frage steht. Da die Problemc der nachteiligen Auspuffausströmung direkt mit der Leistung der Kraftstoffverbrennung in Beziehung stehen, wird der Vergaserkonstruktion eine beträchtliche Aufmerksamkeit geschenkt.
Die meisten mit Benzin betriebenen Kraftfahrzeugmotoren haben während einer Anzahl von Jahren einen venturiartigen Vergaser benutzt. Bei einem solchen Vergaser wird das Benzin in den Hals durch Venturidüsen von dem durchgehenden Luftstrom gezogen. Unter bestimmten Arbeitsbedingungen hat diese Einrichtung zum Ableiten eines verbrennbaren Gemisches bemerkenswerte Einschränkungen. Dies hat zu vielen Hilfsmitteln und Abänderungen geführt, die während der Ja'nre zugefügt wurden. Bei den meisten der heutigen Kraftfahrzeuge beispielsweise schliessen die Vergaser eine automatisch-thermisch ansprechende Drosselvorrichtung und ein zugeordnetes Scnnellgang-Leergangdrosselgestänge, ein LeerlauSumgehungssystem, eine Hochgeschwindigkeitsdüse, eine Beschleunigungspumpe und andere ähnliche Hilfsmittel ein. Diese Hilfsmittel zusätzlich zu den Verfahren zum Erhöhen der Kanalgröße, Unterteilen in "Zweitrichter"-und"Viertrichter"-Vergaser und das Zusetzen von Rauchkontrollvorrichtungen, welche Auspuffgase zurückführen, ergaben extrem komplexe Vergaser, die nicht nur teuer herzustellen und zu warten sind, sondern auch eine mittelmässige Arbeitsleistung aufweisen.
Es besteht demzufolge eine Notwendigkeit an einem verbesserten Vergaser, welcher den laufenden Anforderungen fiir eine hohe Leistung des Motors entspricht und auch eine vernünftige RJirtschaftlichkeit und reduzierte nachteilige Auspuffabgase schafft.
-Es ist demzufolge ein-Gegenstand der Erfindung, einen verbesserten Vergaser für Verbrennungsmotoren zu schaffen, welcher wesentlich die Verbrennungswirksankeit des Motors erhöht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser für einen Verbrennungsmotor, wobei die Zufuhr der Verbrennungsgemischkomponenten zu der Mischkammer wirksam gesteuert wird, um den Vakuumdruck der Mischkammer auf einem minimalen, relativ konstanten Wert zu halten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung Ißt ein Vergaser für Verbrennungsmotoren, wobei das Gemischverhältnis zwischen -den Verbrennungsgemischkomponenten unter nahezu allen Betriebsbedingungen des Motors relativ konstant ist.
Ein weiterer Gegenstand der -Erfindung ist ein Vergaser-der beschriebenen Art, in welchem die Kraftstoffzufuhr und die Luftzufuhr je im Gleichklang von Ventilen geregelt wird, die von einem auf ein Vakuum ansprechenden Betätiger angetrieben werden, der auf den Vakuumdruck in der Mischkammer anspricht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser der beschriebenen Art, bei welchem Krafts boff der Mischkammer durch eine Düse mit verschiedenen. Öffnungen zugeführt und mit Luft vorgemischt wird, um ein vollständigeres Verteilen und Mischen zu erzeugen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser der beschriebenen Art, bei welchem das Mischverhältnis zwischen Kraftstoff und Luft durch ein Reduzieren des Saugleitungsdruckes variiert werden kann, wenn dies erforderlich ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser der beschriebenen Art, in welchem die verbrennbaren Gemischkomponenten dem Vergaser entweder mittels eines Schwimmer- und Kammer-Kraftstoffzuführbehälters oder eines Drucksystemes zugeführt werden können.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser der beschriebenen Art, in welchem die Kraftstoffzufuhr bei schnellem Bremsen vollständig abgesperrt wird, um ein Überlaufen und ein Strömen von unverbramltem Kraftstoff in den Auspuff zu verhindern.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser der beschriebenen Art; der beträchtlich billiger herzustellen ist als die bekannten Vergaser, in seinen Größe kleiner ist und eine sehr geringe Wartung erfordert.
Diese und andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen: b'ig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform von der Drosselventilsteuerseite, Fig. 3 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform von der Luftventilsteuerseite, Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4- in Fig. 1, wobei die Kraftstoffzuführkanäle in dem Vergasergehäuse gezeigt sind, Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 1, wobei die Mischksmmer in dem Vergaserhals gezeigt ist, Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 1, wobei die Kraftstoffzufuhr mit Schwimmer und Kammer gezeigt ist, Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in Fig. 1, wobei däs Luftventil, das Drosselventil und die Mischkammer gezeigt sind, Fig. 8 einen Teilschnitt längs der Linie E , in Fig. 2, Fig. 9 einen Teilschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 6, Fig. 10 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform mit einem Überdruckvakuumbetätiger zum Einstellen des Mischverhältnisses auf Saugleitungsbedingungen, Fig.11 eine j)raufsicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig.12 eine Schnittansicht des Kraftstoffzuführventiles in der zweiten Ausführungsform längs der Linie 12-12 in Fig. 11, Fig.13-eine Schnittansicht des Leerlaufkreises der zweiten Ausführungsform längs der Linie 13-13 in Fig. 11, Fig.14 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Kraftstoffzuführventiles der zweiten Ausführungsform, Fig.15 eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform mit dem Vormisch-Luftventil, Fig.16 eine Seitenansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform, wobei die gegenüberliegende Seite des Vergasers von der in Fig. 15 gezeigten Seite gezeigt ist, Fig.17 perspektivisch die Düse der zweiten bevorzugten Ausführungsform, Fig.18 eine Draufsicht einer modifizierten Porm der zweiten Ausführungsform, Fig. 19 eine Seitenansicht der modifizierten Form der zweiten Ausführungsform, wobei das Kraftsto£-fzuführventil gezeigt ist, Fig. 20 perspektivisch den Kraftstoffzuführventilständer und Betätigungshebel in der modifizierten Form der zweiten Ausführungsform, Fig. 21 perspektivisch die Drehschraube und einen Befestigungsblock in der modifizierten Form der zweiten Ausführungeform,-Fig. 22 perspektivisch den das Krafdtstoffzuführventil betätigenden Nocken in der modifizierten Form der zweiten Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf insbesondere Fig. 1, 2 und 3 ist ein Vergaser lo gezeigt. Der Vergaser 1o hat ein Gehäuse 12 mit einem vertikal ausgerichteten Trichter oder Hals 14. Am unteren Ende oder Ausgang 16 des Halses 14 ist ein sich radial erstreckender Flansch 18 mit Bolzenlöchern 20 vorgesehen, um den Vergaser an der Eingangssaugleitung eines Verbrennungsmotors anzuordnen. Am oberen Ende oder Eintritt 22 des Halses 14 ist ein kreisförmiger aufrechtstehender Flansch 24 aflgeordnet, um einen Luftreiniger in der bekannten Weise zu-montieren.
Neben Hals 14 ist ein Kraftstoffzuführbehälter 26, welcher einen Tank und ein Schwimmerventil 30 der Art aufweist, wie dies bei dem bekannten Vergaser allgemein ist-. Der Tank 28 ist von einer Abdeckplatte 32 verschlossen, und das Schwimmerventil 30 ist mit einem Kraftstoffzuführschlauch 34 (siene Fig. 5 und 6) verbunden, welches Kraftstoff von der Treibstoffpumpe zu dem Vergaser liefert.
Der Hals 14 ist im allgemeinen rech-tec1cig und hat eine schmetterlingartige Drossel 36, die nahe dem Ausgang 16 angeordnet ist. Das Drosselventil 36 hat ein im allgemeinen rechteckiges Blatt 38, das der Form des Halses 14 angepa-sst ist, aber etwas grösser ist und seiner drehbaren stange 40 angeordnet ist.
Ein Kurbelarm 42 mit zwei Enden ist an einem sich auswärts erstreckenden Ende der Drosselventilstange 40 angeordnet und weist ein Drosselgestänge auf, das mit dem ersten Ende verbunden ist, wobei eine Peder mit dem zweiten Ende in einer bekannten Weise verbunden ist. Ein Drosselanschlag 44 mit zwei Enden ist an dem Kurbelarm 42 befestigt und so angeordnet, daß seine Enden abwechselnd den Flansch 18 ergreifen, um die Rotation der Stange 40 zu begrenzen. Ein erstes Ende 46 ergreift den Plansch 18, wenn das Drosselventil seine maximale Offenlage erreicht, und ein zweites Ende 48 ergreift den Flansch, wenn sich das Drosselventil seiner vollen Schließlage nähert. Eine Einstellschraube 50 ist in dem zweiten Ende 48 vorgesehen, so daß die genaue Anschlagposition reguliert werden kann, um eine Motor-Leerlaufdrosselöffnung in der herkömmlichen Weise zu schaffen.
An dem Eingangsende 22 des Halses 14 ist ein schmetterlingartiges Luftventil 52 vorgesehen, welche in dem Hals 14 angeordnet ist und ein Blatt 54 und eine drehbare Stange 56 aufweist. Das Blatt 54 ist dem Hals 14 angepasst, jedoch etwas grösser, um einen vollstandigen Abschluss zu ergeben.
Die Stange 46 erstreckt sich von den Gehäuse 12 all beiden Enden und hat einen KraftstoLIventil-KIlrbelarm 28, welcher an einem Ende angeordnet ist, und einen Vakuumbetätiger-Kurbelarm 60 an dem anderen Ende.
Der Kurbelarm 60 ist mittels des Vakuumbetätigergestänges 62 mit einem auf Vakuum ansprechenden Betätiger 64 verbunden.
Dieser Betätiger 64 ist an dem Gehäuse 12 angeordnet und weist einen Vakuumschlauch 66 auf, welcher mit dem Hals 14 zwischen dem Drosselventil 36 und dem I ventil 62 mit-tels einer konischen Fassung 68 verbunden ist.
Der Kurbelarm 58 des Kraftstoffventiles ist mittels des Kraftstoffventilgestänges 70 mit einem Kraftstoffzuführventil-Kurbelarm 72 verbunden, der an dem drehbaren Stössel 74 eines Kraftstoffzuführventiles 76 angeordnet ist. Das Ventil 76 ist ein Züineßventil und hat eine vertikale Bohrung 78, die sich in den Tank 28 des Kraftstoffzuführbehälters 26 öffnet. Der drehbare Stössel 74 ist in der Bohrung 78 drehbar gelagert und hat einem weggeschnittenen Durchgang 80, der mit einem Kraftstoffzuführkanal 82 im Gehäuse 12 in Verbindung steht, wenn der Stössel zweckmässig angeordnet ist. Der Durchgang 80 ist so ausgebildet, daß ein Strom durch das Kraftstoffzuführventil 76 von einer Geschlossenlage zu einer maximalen Ofenlage in direktem Verhältnis zu dem Drehgrad des Stössels 74 innerhalb der Bohrung 78 zunimmt. Der Kraftstoff, welcher durch das Zuführventil 76 in den Kraftstoffzuführkanal 82 strömt, wird zu einem Düsendurchgang 84 geleitet, der mit einer Düse 86 verbunden ist, welche sich in eine Mischkammer 88 in dem Hals 14 erstreckt. Die Mischkammer 88 ist- der Abschnitt des Halses 14 zwischen dem Drosselventil 36 und dem Luftventil 52. Die Düse 86- erstreckt sich vollständig durch den Hals 14 in der Mischkammer und hat eine Anzahl von Öffnungen 9o, aus denen Kraftstoff zu der Mischkammer geliefert wird.
Das nahe Ende 92 der Düse ist in Strömungsverbindung mit dem Düsendurchgang 84, und das entfernte Ende 94 ist verstopft.
Die Öffnungen 9o in der Düse 86 sind ausreichend klein und vielzählig, um ein Zerstäuben des Kraftstoffes zu verursachen, wenn-er von der Düse in den Luftstrom fliesst, der abwärts des Halses 14 durch die Mischkammer 88 strömt. Um das Zerstäuben des Kraftstoffes in der Mischkammer 88 zu erhöhen, ist in dem Gehäuse 12 ein Vormisch-Luftzuführkanal 96 vorgesehen. Dieser Kanal 96 steht mit dem Kraftstoffzuführkanal 82 an seiner Verbindungssteile mit dem Düsendurchgang in Verbindung und erstreckt sich durch das Gehäuse zu einem Punkt nahe dem Halseintritt 22 oberhalb des Luftventiles 52. Hier ist der Vormisch-Luftzuführkanal 96 mit dem Hals 14 über einen Vormiscl1-LuCtzuSuhrdurchgang 98 verbunden. Ein Nadelventil 100 ist. iil dem Durchgang 98 vor gesehen, um ein Regulieren der Luft zu gestatten, die durch den Kanal 96 strömt. Durch zweckmässiges Einstellen der Grösse der Öffnungen 9o und der Zufuhr an Vormischluft ist eine ausgezeichnete Zerstäubung des Kraftstoffes in der Mischkammer möglich.
Es ist wesentlich zu bemerken, daß die rechteckige Ausbildung des Halses -14 und des Luftventilblattes 54 in Kombination einen Luftstrom durch das Luftventil schafft, der in direktem Verhältnis zu dem Drehgrad der Luftventilstange 56 in der gleiche Weise variirt, wie der Kraftstoffluß durch das raftstoffzuführventil. Da das Kraftstoffzuführventil 76 direkt mit dem Luftventil 72 durch Zwischenschaltung der Drehstange 56 des drehbaren Stössels 74 durch das Kraftstoffventilgestänge 70 verbunden ist, ist die Zufuhr an Kraftstoff und Luft in einem bestimmten Verhältnis festgelegt, und ein konstantes Mischverhältnis wird aufrecl1terhalten.
Da weiterhin das Luftventil 52 von dem auf Vakuum ansprechenden Betätiger 64 gesteuert wird, der seinerseits anspricht, um einen konstanten Vakuumdruck in der Mischkammer 88 aufrecht zu erhalten, wird die Zufuhr an verbrennbaren Gemisch von Luft und Kraftstoff in einem konstanten Mischverhältnis gemäss -den Anforderungen der Maschine geliefert. Wenn eine Beschleunigung gefordert wird durch Öffnen des Drosselventiles 36, wird die Mischkammer einem grösseren Verhältnis an Vakuum druck in der Leitung ausgesetzt, der normalerweise zwischen 12,7 bis 40,6 cm Hg ist. Dieses Aussetzen neigt dazu, den Vakuumdruck in der Mischkammer 88 über seine normale Konstante anzuheben, die auf ungefähr 1,27 cm Hg gesetzt ist.
Dieses Ansteigen ist lediglich augenblicklich, da unverzüglich der auf Vakuum ansprechende Betätiger 64 wirkt, um das Mischkammervakuum durch Öffnen des Luftventils 52 konstant zu halten, was erlaubt, daß mehr Aussenluft in die Mischkammer über dem Hals eingang 22 eintritt, und dies reduziert das Vakuum zurück auf 1,27 cm Hg.
Beim Abbremsen tritt eine ähnliche Wirkung ein, welche das Luftventil 52 schliesst und das mischkammevakuum bei 1,27 cm Hg hält, wenn der Motor wirkt, um es herabzusetzen.
Demzufolge wirkt der auf Vakuum ansprechende Betätiger 64 ähnlich einem Servosystem, um zu verursachen, daß das Luft ventil 52 dem Drosselventil 36 mit nahezu augenblicklichem Ansprechen und lediglich einer geringen Lagenacheilung folgt, um in der Mischkammer einen Vakuumdruck von 1,27 cm Hg zu halten.
Obwohl es theoretisch möglich ist, d den Mischkammerdruck auf O cm Hg zu reduzieren und ihn bei diesem Punkt konstant zu halten, muß bei praktischer Anwendung ein ausreichender Vakuumdruck vorhanden sein, um den ai-x£ Vakuum ansprechenden Betätiger aktiv zu halten, beruhend auf einem abgetasteten Normaldruck.
Es wurde gefunden, daß ein Vakuum von 1 , 27 cm Hg ausreichend für diesen Zweck ist. Vorzugsweise sollte der Mischkammerdruck so gering gehalten werden, wie es praktisch ist, da ein höherer Vakuumdruck in dem Vergaserhals dem Strom des verbrennbaren Gemisches in die Saugleitung des Motors entgegenwirkt.
Nachdem die einzelnen Teile des Vergasers beschrieben sind, wird nunmehr die Betriebsweise erläutert.
Bevor der Motor gestartet- wird, ist der Vakuumdruck in der Mischkammer gleich Null und das Luftventil 52 is-t geschlossen, da das Ventil eingestellt ist, sich notwendigenfalls zu öffnen, um ein Sollvakuum in der Mischkammer aufrechtzuerhalten. Wenn der Motor von dem Starter gedreht wird, wird Kraftstoff in den Kraftstoffzuführbehälter 26 gepumpt, wobei er auf dem Schwimmer-Einstellniveau gehalten wird. Da das Drosselventil 36 von der Leerlaufeinstellschraube 50 an dem Drosselkurbelarm 42 etwas offen gehalten ist oder durch Ianipulation seitens des Fahrzeugbetätigers mehr- geöffnet wird, wird das Saugleitungsvakuum, das durch Rotation des Motors verursacht ist, in die Mischkammer 88 reflektiert, und es ist ausreichend, u.1 den auf Vakuum ansprechenden Betätiger 64 zu betätigen und das Luftventil 52 und das Kraftstoffzuführventil 76 zu öffnen. Somit werden Kraftstoff und Luft der Mischkammer zugeführt, gemischt und abwärts des Halses 14 durch den Ausgang 16 und in den Motor geführt.
Wenn der Rotor gestartet wird, wird der Saugleitungsvakuumdruck beibehalten, und das Luftventil 52 wird von dem auf Vakuum ansprechend Betätiger eingestellt, um ein Vakuum in der Mischkammer von 1,27 cm Hg aufzubauen. Wenn das Drosselventil 36 auf teerlaufgeschwindigkeit ist, ist das Luftventil 52 nahezu geschlossen, weil lediglich eine geringe Menge eines verbrennbaren Gemisches gefordert wird. Das Verhältnis der Komponenten in dem verbrennbaren Gemisch, Benzin und Luft, ist wegen der direkten Gestängeverbindung zwischen -Luftventil 52 und dem Kraftstoffzuführventil 76 auf einem Niveau gehalten, für welches die Maschine ausgelegt ist, wie dies oben erläutert ist. Die Erfahrung hat gezeigt; daß in weniger als 1 Minute der Motor ausreichend warm ist, um mit dem Vergaser zu arbeiten. Er kann dann auf eine Last gebracht werden und selbst schnell beschleunigt werden, ohne abzusterben oder abgewürgt zu werden.
Diese Leistung scheint auf Grund der zwangläufigeren Zuführung von Kraftstoff, die durch das Kraftstoffzuführventil 76 in Vergleich mit einer Venturidüse-Kraftstoffzufuhr erzielt ist. Die Kraftstoffzufuhr in den Vergaser ist nicht direkt entsprechend dem Volumen von strömender Luft, sondern stattdessen genau der Einstellung des Luftventiles 52 proportioniert.
Wenn der Motor belastet und beschleunigt wird, wird ein Vakuumdruck auf die Mischkannner aufgebracht, da sich das Drosselventil öffnet und der auf Vakuum ansprechende Betätiger durch Öffnen des Luftventiles 52 und Kraftstoffzuführventiles 76 anspricht, um mehr Luft und Kraftstoff der Mischkammer, jedoch in dem gleichen Mischverhältnis, zuzuführen und den Mischkammerdruck auf 1,27 cm Hg zurückzubringen.
Wenn eine Fahrgeschwindigkeit erreicht ist und ein Beschleunigen aufhört, um eine relativ konstante Last und Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten, wird das Drosselventil 56 etwas geschlossen, und das Luftventil 52 folgt ihm, indem es sich ebenfalls schlirßt, so daß Kraftstoff und Luft im gleichen Verhältnis abgetrennt werden und der normale Mischkammerdruck aufrechterhaltend wird.
Wenn der Motor einer zusätzlichen Last wie beispielsweise durch einen Bügel ausgesetzt wird oder bei Beschleunigung zwecks Überholens, wird das Drosselventil 96 wieder geöffnet, wodurch ein grösseres Volumen verbrennbaren Gemisches gefordert wird. Wiederum wird diese Forderung selbst in die Mischkammer reflektiert, wo sie von dem auf Vakuum ansprechenden Betätiger 64 abgefühlt wird, welcher wirkt, um die Zufuhr der Komponenten, Benzin und Luft, in dem festen Gemischverhältnis zu erhöhen.
BeimAbbremsen oder reduzierter Last, wie beispielsweise beim Überfahren eines Bergkammes oder Verlangsamen bis zum Halt, spricht der Vergaser in umgekehrter Weise an, d.h. das Vakuum in der Mischkammer wird reduziert - weil der Druck ansteigt -und das Luftventil und das Kraf ts toff zuf uhrventi 1 werden von dem auf Vakuum ansprechenden Betätiger 64 in Richtung Schließstellung bewegt, wodurch die Zufuhr an verbrennbarem Gemisch zu dem Motor reduziert wird.
Obwohl der Vergaser, wie oben erläutert ist, ein feststehendes Mischverhältnis von Kraftstoff und Luft aufrechterhält, woraus sich wesentliche Verbesserungen der Motorleistung und Wirtschaftlichkeit ergeben, wird angenommen, daß eine noch größere Verbesserung vorgenommen werden kann, indem der Vergaser so modifiziert wird, daß eine Einrichtung zum Ändern des Mischverhältnisses unter besimmten Motorenbedingungen geschaffen wird. Beispielsweise scheint das Öffnen des Drosselventiles zwecks maximaler Beschleunigung, wenn der Motor bereits unter beträchtlicher Last steht, ein Zustand zu sein, welcher ein augenblickliches Anreichern des normalen Gemischverihältnisses erfordert. Ein solcher Zuntand würde bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise eintreten, wenn es bestiegen -("floorboarded") wird, wihrend es mit einer Geschwindigkeit von 60 Keilen pro Stunde f?%hrt. Obwohl diesem Zustand durch ein feststehendes - Gemischverhältnis entsprochen werden kann, erfordert eine Hochleistung des Motors, daß das Verhältnis etwas reicher als normalerweise erforderlich eingestellt wird. Demzufolge ist es wünschenswert, das Gemischverhältnis auf ein mageres Gemisch zu setzen, welches wirksam den meisten Motorbedingungen entspricht und eine Einrichtung zum Anreichern des Gemisches zu schaffen, um außergewöhnlichen Beschleunigungsbedingungen zu entsprechen, wenn maximale Wirksamkeit, die mit dem Vergaser erhaltbar ist, erzielt werden soll.
In Fig. 1o ist eine Abwandlung des Vergasers gezeigt, welcher ein Anreichern des verbrennbaren Gemisches unter extremen Bes chleunigungs bedingungen erlaubt. D er Anreicherungsmechanismus 1o2 verwendet einen zweiten auf Vakuum ansprechenden Betätiger 104 mit einer Vorspannfeder 106, welcher eine Membran 10t, in eine Lage von vollem Druck drückt. Der auf Vakuum ansprechende Betätiger 1o4 ist mit einem Schlauch 110 an eine Saugleitung 112 des Motors verbunden. Der auf Vakuum ansprechende Betätiger 104 iet mit dem Kraftstoffventilgestänge 70 an dem Ende verbunden, welches an den drehbaren Stössel 74 des Kraftstoffzuführventiles 76 gekoppelt ist.
Der Kurbelarm 72 ist durch einen StLitzarm 116 ersetzt, welcherdurch einen mondförmigen Schlitz 118 an das Kraftstoffventilgestänge 70 gekoppelt ist. Der Schlitz 118 erlaubt ein Einstellen des Verbindungspunktes zwischen dem Stützarm 116 und dem Gestänge 70 über die Lunge des Schlitzes. Diese Einstellung hat den gleichen Effekt wie das Verlängern des Kraftstoffventilgestänges 70 und ergibt eine Modifikation der Lagebeziehung zwischen dem Drehstössel 74 des Kraftstoffzuführventiles 76 und dem Blatt 54 der Vordrossel 52 und somit des festen Gemischverhältnisses.
Das Kraftstoffventilgestänge 70 wird normalerweise an einem Ende des Schlitzes 118 mittels einer Stützarmfeder 120 gehalten und wird zu dem anderen Ende des Schlitzes nur bewegt, wenn der auf Vakuum ansprechende Betätiger 104 mit ausreic-hender Kraft arbeitet, um den Druck der Peder 120 zu überwinden.
Der auf Vakuum ansprechende Betätiger ist al dem Ende des Kraftstoffventilgestänges 70 angeprdnet, und der Betätigerhebel 114 ist an dem Stützarm 116 befestigt. Bemzufolge wird durch Ausdehnen des Betätigerhebels 114 von dem auf Vakuum ansprechenden Betätiger 1o4 das Ende des Kraftstoffventilgestänges 70 in seinem normalen Mischende des Schlitzes 118 angeordnet, und durch Zurtiokziehen des Betätigerhebels 114 wird das Ende des Kraftstoffventilgestänges 70 in einer Lage angereicherten Gemisches in dem Schlitz 118 angeordnet.
Der Betrieb des Anreicherungsmechanisus 102 ist folgendermassen: Wenn der Motor unter normalen Verhältnissen arbeitet, wobei das Saugleitungsvakuum ungefähr 35,5 bis 45,7 cm Hg ist, wird der auf Vakuum ansprechende Betätiger 104 von der Feder 106 gesteuert, und das Ende des Gestänges 70 wird in dem normalen Gemischende des Schlitzes 118 von der Feder 120 gehalten. Wenn jedoch der Motor Bedingungen heftiger Beschleunigung ausgesetzt wird, wird das Leitungsvakuum normalerweise auf einen Bereich von 30,4 bis 20,3 cm Hg abfallen, und die Wirkung dieses reduzierten Vakuums auf die Membran 108 des auf Vakuum ansprechenden Betätigers 104 wird den Druck der Federn 1o6 und 120 überwinden und den Betätigerhebel 114 bewegen, um das Ende des Kraftstoffventilgestänges 7c zu einer Lage eines angereicherten Gemisches in dem Schlitz 118 zu-tragen und vielleicht vollständig durch den Schlitz 118 zu dem Ende angereicherten Gemisches.
Sobald der Motor schnell genug ist, um die ernste Bewschleunigungsforderung zu überwinden, wird das Leitungsvakuum in seinen normalen Bereich zurückkehren, und das Ende des Kraftstoffventilgestänges 70 wird zu seinem normalen Gemischende in dem Schlitz 118 zurückbewegt.
Demzufolge ist die "überholartige" Gemischanreicherung, die von dem Anreicherungsmechanismus geschaffen ist, direkt den Motoranforderungen entsprechend und ist lediglich wirksam, wenn dies erforderlich ist. Das normal fixierte Gemischverhältnis kann dann magerer eingestellt werden, wobei die sich ergebende Wirtschaftlichkeit und noch ausgezeichnete hohe Leistungseigenschaften von dem Motor erhalten werden können.
In Fig. 11 bis 22 ist eine zweite Ausführungsform der Brfindung gezeigt. Zur Vereinfachung und Übersichtlichkeit tragen Teile der zweiten Ausführungsform, -welche im wesentlichen -die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform sind, identische Bezugsziffern. Teile, die wesentlich unterschiedlich sind, tragen neue Bezugsziffern.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ist der Vakuumbetätiger 64 an dem Vergasergehäuse 12 in schrägem Winkel zu dem Hals 14 angeordnet, und der VakuAmbetätigerkurbelarm 60 liegt in einem ähnlichen Winkel, um eine Zwischenverbindung mit dem Luftventilschaft 56 zu bilden. Da hierdurch die Spitze des Vakuumbetätigers herabgesetzt wird, hat der Vergaser den Vorteil eines geringeren Gesamtprofiles, gleich oder geringer als fast alle bekannten Vergaser, die bei Pkw's verwendet werden und kann nahezu alle Buftreiniger aufnehmen, die augenblicklich im Gebrauch sind.
Auch ist bei der zweiten Ausführungsform das Kraftstoffzufahrventil 76 etwas unterschiedlich als bei der ersten Ausführungsjorm konstruiert. Bei der zweiten Ausführungsform weist das Ventil einen drehbaren Stössel 130 auf, welcher axial vom Boden zu einem radial gerichteten Zumeßdurchgang 134 etwa in der Mitte des Stössels gebohrt ist. Der Zumeßdurchgang 134 ist gerade oberhalb des Niveaus des Kraftstoffes in dem Kraftstoffzuführbehälter 26 angeordnet und in Ausrichtung mit dem Kraftstoffzufiihrkanal 82 drehbar, welcher seinerseits mit einem Ende der Düse 86 in Verbindung steht.
Der Kraftstoffzuführkanal 82 und die Öffnungen 90 in der Düse 86 siuid etwas oberhalb des Niveaus des Kraftstoffes in dem Kraftstoffzuführbehälter angeordnet, so daß der Kraftstoff nicht in die Lrlischkamer 88 durch Schwerkraft wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel strömt, sondern von dem Vakuum in der Mischkammer eingezogen werden muss.
Zwecks Zumessens von Kraftstoff durch das Kraftstoffzuführventil 76 in wesentlichem direktem Verhältnis zu Luft, die durch das Luftventil 52 strömt, ist der Zumeßdurchgang 134 rechteckig ausgebildet, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.
Auch ist eine Hülse 136 in der Bohrung des IÇraftstoffzuführventiles 76 in dem Vergasergehäuse 12 verkeilt, welche eine rechteckige Öffnung 138 aufweist, die mit dem Kraftstoffzuführkanal 82 fluchtet. Die Hülse 136 und der Stössel 13o haben zusammenwirkende Oberflächen, die so gearbeitet sind, daß ein geringes Spiel vorhanden ist, um ein Lecken um den Stössel 130 oberhalb des Durchganges 134 zu vermeiden.
Der Stössel hat einen oberen Endschaft 140, -welcher sich durch die Abdeckplatte 32 des Kraftstoffzuftihrbehälters wie bei der ersten Ausführungsform erstreckt. Der rechteckige Zumeßdurchgang 134 wirkt somit mit der rechteckigen Öffnung 138 in der Hülse 136 zusammen, wn Kraftstoff aus dem Kraftstoffzuführbehälter 26 in den Kraftstoffzuführkanal 82 in im wesentlichen den gleichen Anteilen zuzumessen, wie Luft von dem Luftventil 52 durch den rechteckigen Hals 14 des Vergasers geführt wird, wenn der Stössel 130 des Kraftstoff- -zuführventiles 76 in Ansprechen auf die Bewegung des Blattes 54 des Luftventiles gedreht wird.
Bei dieser zweiten Ausführungsform ist das Kraftstoffventilgestänge-7o in seiner Länge variabel ausgeführt, indem eine Gewindestange 142 in zwei mit Gewinde versehenen Endverbindern 144- angeordnet ist, um ein Einstellen -zwischen den entsprechenden Lagen des Luftventilblattes 54 und des Stössels 130 des Kraftstoffzuführventiles 76 zu erlauben, wenn sich der Vergaser an dem Motor befindet. Ein solches Einstellen wurde als nützlich befunden, indem das gewünschte Kraftstoffgemischverhältnis für einen besonderen Motor eingestellt wird.
Die Düse 86 in der zweiten Ausführunsform hat 30 Öffnungen 9o, je mit einem Bohrungsdurchmesser von -0,9 mm. Bei der ersten Ausfahrungsform hat die Düse 86 8 Öffnungen 9o, je mit einem~Bohrungsdurchmesser von 0,80 mm.
Obwohl die Öffnungen 9o bei der zweiten Ausführungsform in axialer Fluchtung längs dem Düsenumfang angeordnet sind und die Düse axial mit der Stange 56 des Luftventiles 52 ausge-.
richtet und etwas darunter angeordnet ist, wie diese im ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist, sind die Öffnungen 9o bei der zweiten Ausführungsform winklig zu der Wand des -Halses 14 neben der sich abwärts bewegenden Kante des Blattes 54 anstatt abwärts wie in der. ersten Ausführungsform gerichtet. Die Grösse und Anordnung der- Öffnungen 9o schafft einen visuell beobachtbaren Strom des zerstäubten Kraftstoffes von den Öffnungen auswärts längs der Unterseite des Blattes 54 in im wesentlichen gleichen Anteilen, die sich über die Kanten des Blattes in die abwärts strömende Luft bewegen, was ein ausgezeichnetes Verteilen und Mischen des Xraftstoffes- in der Luft ergibt.
In der zweiten Ausführungsform ist ein Leerlaufkraftstoffkanal 148 vorgesehen, der bei der ersten Ausführungsform nicht vorhanden ist. Hier sei hervorgehoben, daß bei der ersten Ausführungsform der Durchgang 8o in dem Stössel 74 des Kraftstoffzuführventiles 76 einen geringen Durchgang von Kraftstoff in seiner geschlossenen Lage erlaubt, um eine Quelle an Start - und in gewissem Maß Leerlaufkraftstoff zu schaffen. Da der Kraftstoff mittels Schwerkraft zu der Mischkammer 88 geführt wird, wird hierdurch eine geringe Saugmenge während des Stillsetzens der Maschine mit sich ergebendem Überschüss von Auspuff-Kohlenwasserstoffen beim Starten erlaubt. Dieser Zustand wurde bei der zweiten Ausführings form durch Eliminieren der Zuführung mittels Schwerkraft des Kraftstoffes zu der Mischkammer vermieden, wie dies vorher beschrieben ist, und durch Schaffen des rechteckigen Zumeßdurchganges 134 und der rechteckigen Hülsenöffnung 138 in dem Kraftstoffzuführventil, das beim Stillsetzen des Motors ein vollständiges Abschalten von Kraftstoff zu der Mischkammer 88 erlaubt. Da sich hierdurch ein zu mageres Gemisch bei Leerlauf unter bestimmten Motorbedingungen ergibt, wurde das Leerlaufgemisch mit Hilfe des Leerlaufkraftstoffkanals 148 ergänzt, welcher das Kraftstoffzuführventil 76 ungeht.
Der Kanal 148 hat ein einstellbares Nadelventil 150, welches regulierbar ist, während der Vergaser irj Betrieb ist, so daß -die gewünschte Menge an zusätzlichem Leerlaufkraftstoff für eine besondere Maschine eingestellt werden kann.
Da bei der zweiten Ausführungsform der Kraftstoff lediglich in die Mischkammer 88 gezogen wird, wenn dort ein Vakuum vorhanden ist, ist ein Absperren des Leerlaufkraftstoffkanales 148 nicht erforderlich.
Bei der zweiten Ausführungsform ist auch ein modifizierter Anreicherungsmechanismus 152 vorgesehen. Bei der ersten Ausführungsform war d er der Anreicherungsmechanismus 1o2 angeordnet, um die mechanische Verbindung zwischen dem LuStventil 52 und dem Kraftstoffzuführventil 76 zu modifizieren, um das gewünschte Kraftstoffgemischverhältnis unter Bedingungen extremer Beschleunigung anzureichern. Auch ist eine Quelle an Vormischluft iiber einen Vormischluftzuführkanal 96 vorgesehen, um ein Zerstäuben des Kraftstoffes zu erhöhen.
Obwohl bei der ersten Ausführungsform die Modifizierung der mechanischen Verbindung durch Variieren des Verbindungspunktes zwischen dem Kraftstoffventilgestänge 70 und dem Stützarm 116 mit dem Vakuumbetätiger 104 durchgeführt ist,.
wurden ähnliche Ergebnisse durch Anordnen eines Vakuumbetätigers an der Luftventilstange 56 und durch Anschliessen erhalten, um den Verbindungspunkt zwischen dem Kurbelarm 58 und dem Kraftstoffventilgestänge 70 zu variieren.
Bei dieser letzteren Anordnung ist ein Gegengewicht an der gegenüberliegenden Seite der Luftventilstange 56 angeordnet, um das Gewicht des Vakuumbetätigers auszugleichen.
Bei dem modifizierten Anreicherungsmechanismus 152 der zweiten Ausführungsform werden die gewünschten Variationen des Ifraftstoffgemischverhältnisses durch Variieren der Vormischluftzufuhr anstat-t der mechanischen Verbindung zwischen dem Luftventil 52 und dem Kraftstoffzufüiirventil 76 durchgeführt. Um dies zu tun, ist eine Nadelbohrung 154 in dem Vormischluftführkanal 96 vorgesehen. Ein Nadelsitz 156 ist in dem Kanal 96 stromab von der Nadelbohrung 154 angeordnet, und eine Nadel 158 is-t in der Nadelbohrung 154 in Ventilbeziehung mit dem Nadelsitz 156 angeordnet, um den Durchgang von Luft durch den Kanal 96 zu regulieren (siehe Fig. 15.) Das Anordnen der Nadel 158 in der Nadelbohrung 154 wird von einem Vakuumbetätiger 160 durchgeführt, der an dem Vergasergehäuse 12 neben der Nadelbohrung angeordnet ist. Der Vakuumbetätiger 16o weist einen Vakuumschlauch 162 auf, der in dem Abgabeende 16 des Vergaserhalses 14 gerade unterhalb des Drosselventiles 36 angeschlossen ist. Hierdurch wird die Membran in dem Vakuumbetätiger 160 dem Vakuumdruck in der Saugleitung des Motors ausgesetzt. Die Nadel 158 ist an der Membran befestigt und bewegt sich deshalb in der Nadelbohrung 154 in Ansprechen auf Änderungen des Leitungsvakuums.
Der Vakuumbetätiger 160 ist so angeordnet, daß sich die Nadel 158 einwärts bei Abfallen des Iieitungsdruckes bewegt, Wie es bei schneller Beschleunigung cin-tri-tt , Da eine Abwärtsbewegung der Nadel 158 zu dem Nadelsitz 156 hin die Zufuhr an Vormischluft reduziert, die durch den kanal 96 strömt, enthält der -Kraftstoff, der aus der Düse 86 in die Mischkammer 88 strömt, weniger Luft, und das Mischverhältnis ist reicher. Umgekehrt, wenn das Vakuum in der Bingangssaugleitung wesentlich zunimmt, wie dies beim Abbremsen einsetzt, wird die Nadel 158 auswärts in der Nadelbohrung 154 und fort von dem Nadelsitz 156 bewegt, wodurch die Menge -an Vormischluft erhöht wird, die durch den Kanal 96 strömt.
Dies ergibt ein mageres Gemisch an Kraftstoff, der aus der Düse 86 strömt, und ein magereres Kraftstoffmischverhältnis in der Mischkammer 88.
Bei der zweiten Ausführungsform haben der Luftventilvakuumbetätiger 64 und der Anreicherungsmechanismus - Vakuumbetätiger 170 innere Federn, welche nachgiebig ihre entsprechenden Membranen drücken, um den 13ereich ihres Ansprechens den Anforderungen des Systems anzupassen.
Durch Verwendung der Vorrichtung zum Regulieren der Vormischluft, um die Variation des berechneten Kraftstoff-Gemischverhältnisses durchzuführen und besondere Motorbedingungen zu erfüllen, wurde herausgefunden, daß der Llreicherungsmechanismus beträchtlich eLQrpi'iiidl icher ist. Diese Annäherung war so erfolgreich, daß die Funktion des Anreicherungsmechanismus 152 ausgedehnt wurde, um ihn zu veranlassen, über fast den ganzen Bereich möglicher Maschinenbedingungen zu arbeiten, anstatt lediglich bei einer Bedingung grosser Beschleunigung zu funktionieren. Der Anreicherungsmechanismus beginnt nicht nur das bestimmte Kraftstoffgemischverhältnis anzureichern2 wenn selbst eine geringe Beschleunigung notwendig ist, sondern er beginnt auch das Kraftstoffgemischverhältnis abzumagern, wenn ein geringes.
Abbremsen erfolgt. Das Ergebnis ist ein Vergaser, der ein fortlaufendes feines Anpassen des Kraftstoffgemisches für beste Maschinenleistung unter allen Bedingungen schafft.
Es ist seit iangem bekannt, daß der Saugleitungsvakuumdruck eine genaue Anzeige der Motorzustände ist. Typischerweise variiert das Leitungsvakuum von ungefähr 5,o8 cm Hg oder geringer bei extremer Beschleunigung bis zu ungefähr 55,8 cm Eg pder mehr bei extremem Abbremsen. Durch Einstellen des Kraftstoffmischverhältnisses für Reisebedingungen und Abmagern oder Anreichern durch Kombinieren des Leitungsvakuums mit dem servcartigen feinen Anpassungs-Ánreicherungsmechanismus 152 kann eine Vergasung geschaffen werden, eie direkt -auf Maschinenanforderungen anspricht, woraus sich eine Erhöhung der Motorleistung und Wirtschaflichkeit und Herabsetzung von schädlichen Auspuffgasen ergibt. Versuche haben gezeigt, daß Kraftstofflieferung zu der Mischkammer 88 mit Hilfe eines Zuführventile 76 der Zumessungsart anstatt eines Venturistrales, Mischen von Kraftstoff und Luft in einem nahezu konstanten Vakuum atstatt in einem Vakuum, welches kontinuierlich variiert (wie bei einem Venturi-Vergaser= und Modifizieren des Kraftstoffmischverhältnisses in Ansprechen auf das Eingangsleitungsvakuum wesentliche Merkmale bei solchen Verbesserung der Leistung, Wirtschaftlichkei-i,- und Abgaskontrolle sind.
Die Erfahrung hat weiterhin gezeigt, daf, weil der Vergaser ein verbrennbares - Gemisch für den Motor selbst während extremer Abbremsung schafft, anstatt des überinässig reichen Gemisches, das typisch für venturiartige Vergaser mit einer Leerlaufumgehungsleitung ist, der Ölverbrauch reduziert wird. Es wird angenommen, daß dies eintritt, weil ein hohes Druckdifferential an den Kolbenringen und Ventilführungen durch Abgabe eines verbrennbaren Gemisches anstatt eines übermässig reichen Gemisches zu den Motorenzylindern während des Abbremsens ausgeschaltet ist.
In Fig. 18 bis 22 ist eine Abänderung der zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei das Gestange zwischen dem Luftventil 52 und dem Kraftstoffzuführventjl 76 und das Kraftstoffzuführventil selbst in einem Behälter des Vergasergehäuses enthalten sind. bei dieser Abänderung ist dann ein Abteil 170 in dem Vergasergehäuse neben dem Hals 14 an der Seite ausgebildet, die dem luftventilvakuumbetätiger 64 gegenüberliegt. Die Luftventilstange 56 erstreckt sich in dem oberen Abschnitt des Abteiles 170 und trägt einen Nocken 172. Ein Kraftstoffzuführkanal 174 ist in dem Abteil 170 ausgebildet, um Kraftstoff von einem Kraftstoffzuführdurchgang 176 zu führen, der sich in den unteren Abschnitt des kraftstoffzuführbehälters 26 öffnet, und durch einen Kraftstoffabgabedurchgang 178, der sich in die Düse 86 öffnet.
Das Kraftstoffzuführventil 76 hat eine Kraftstoffzumeßöffnung 179, die in dem Kanal 174 in der Nähe eines Kraftstoffzutneßsektors 18o angeordnet ist. Der Kraftstoffzumeßsektor 180 bewegt sich in einem Schlitz 182 in dem Abteil 170 hin und her und hat einen' Eraftstoffzumeßdurchgai1g 183, welcher mit der Öffnung 179 zusammenwirkt, um Kraftstoff zuzumessen, der durch den Kanal 174 strömt.
Ein Nockenfolgeglied 184 ist am oberen Teil-des Abteils 170 angelenkt und hat ein entferntes Ende, das abwärts nachgiebig gegen den Nocken 172 von einer Nockenfolgegliederfeder' 186 gedrückt wird. Das Nockenfolgeglied 184 ist weiterhin mit seinem entfernten Ende mit dem oberen Ende des Kraftstoffzumeßsektors 180 verbunden, so daß durch Schwenkbewegung des Nockenfolgegliedes der Sektor sich hin- und herbewegt.
Die Kraftstoffzumeßöffnung 179 und der Kraftstofgfzumeßdurchgang 183 sind rechteckig und wirken bei Hin- und Herbewegung des Sektors 180 in dem Schlitz 182 zusammen, um Kraftstoff durch den Kanal 174 im wesentlichen Verhältnis zu der Luft zuzumessen, welche durch das Ventil 52 geströmt ist.
Ein-Vormischluftdurchgang 185 ist dem Abteil 170 in Verbindung mit dem Vormischluftzuführkanal 96 vorgesehen, der sich-in den Vergaserhals 14 oberhalb des Luftventiles 52 öffnet.- Der .Vormischluftdurchgang 185 ist mit dem Kraftstoffzuführkanal 174 stromab des Kraftstoffzuführventiles 76 verbunden, und Vormischluft wird dadurch dem Kraftstoff zugeführt, welcher durch den Kanal 174 strömt, kurz bevor er in die Düse 86 eintritt.
Der Anreicherungsmechanismus 152 arbeitet, um die Zufuhr an Vormischluft mittels einer Nadelbohrung 188 zu variieren.
Die Nadelbohrung 188 öffnet sich in den Vormischluftdurchgang 185 und hat einen Nadelsitz 19o. Eine Nadel 192 ist hin- und herbewegbar in der Nadelbohrung 188 angeordnet, um mit dem Nadelsitz 190zusammenzuwirken. Der Vormischluft-Vakuumbetätiger 160 ist an der Aussenseite des Abteiles 170 angeordnet und mit dem Vergaserhals 14 unterhalb des Drosselventiles durch einen Schlauch 162 verbunden, um die Nadel 192 in der Nadelbohrung 188 hin- und herzubewegen und die Vormischluft zu ändern, die durch den Vornuschluftdurchgang 184 strömt, auf Grund der Zusammenwirkung zwischen der Nadel 192 und des Nadelsitzes 190 in der gleichen Weise, wie in Verbindung'. mit der ers-ten Form der zweiten Ausführungsform beschrieben ist. Der Düse 86 zugeführter Kraftstoff wird demzufolge durch das Zusammenwirken des Kraftstoffzutneßsektors 18o und der Kraftstoffzumeßöffnung 179 in Ansprechen auf die Lage des Luftventiles 52 zugemessen, und Vormischluft wird varliert, um das Kraftstoffmischverhältnis durch Zusammenwirkung der Nadel 192 und des Nadelsitzes 179 in Ansprechen auf das Saugleitungsvakuum anzureichert oder abzumagern, wie es von dem Vormischluftvakuumbetätiger 160 abgefühlt ist.
Eine Abdeckplatte 198 ist vorgesehen, welche das Abteil 170 abdichtet. Eine Nockenfolgeglied-Drehschraube 200 erstreckt sich abwärts in das Abteil 170 von dem oberen teil des Vergasergehäuses 12 durch einen Schlitz 202. Die Drehschraube 200 wird von einem Schraubenblock 204 getragen, der oberhalb des Abteiles 170 angeordnet ist, und von einer Setzschraube 206 in einem Schlitz 208 in Lage gehalten. Auf Grund der Schlitze 202 und 208 ist die Drehschraube 200 horizontal als auch vertikal einstellbar, was ein Regeln des Bewegungsbereiches als auch des Schaltens des Kraftstoffzumeßsektors 180 erlaubt.
Ein Leerlaufkraftstoffkanal 210 ist ebenfalls vorgesehen, welcher die Düse 86 von der gegenüberliegenden Seite speist, um das Kraftstoffzuführventil 76 wie in der ersten Form der zweiten Ausführungsform zu umgehen. Er wird von einer Einstellschraube 211 reguliert.
Auch ist bei dieser modifizierten Form der zweiten Ausführrungsform der Luftventilvakuumbetätiger 64 bezüglich der Bohrung 14 zentriert, und der Betätgerarm 62 erstreckt sich aufwärts durch das Vergasergehäuse und ist mit dem Luftventilschaft 56 mit Hilfe eines aufrechtstehenden Ohres 212 an dem Schmetterlingsblatt 54 befestigt.
Während diese modifizierte Form der zweiten Ausführungsform im wesentlichen in der gleichen Weise wie die erste Form funktioniert, sind die Mechanismen zur Durchführung dieser Funktionen geändert, um den Vorteil einer vollständig in sich geschlossenen Vergasereinheit zu schaffen, welche in der Fabrik zwecks optimaler Leistung eingestellt werden kann.
Aus der Beschreibung geht hervor, daß, da der Anreicherungsmechanismus 152 der zweiten Ausführungsform die Vormischluft modifiziert, anstatt die mechanische Verbindung zwischen dem Luftventil und dem Kraftstoffzuführventil, er auch der Verwendung bei venturiartigen Vergasern angepaßt werden kann. Um dies zu tun, ist ein Vormischluftzuführkanal mit der Kraftstoffzuführleitung stromauf der Ventundüse verbunden, und die Luftzufuhr wird von dem Sauglcitungsvakuum reguliert, wie dies oben beschrieben ist.
Die überlegene Leistung des Vergasers im Vergleich mit bebekannten venturiartigen Vergasern kann nun erklärt werden.
Da Beschleunigen und Abbremsen die raten Schwierigkeiten im Betrieb und der Leistung verursachen und ein Abbremsen die grössten Abgasprobleme schafft, wird der Vergleich primär auf diese Motorzustände gerichtet. Zunächst sei das Abbrems'en-betrachtet, wobei die Probleme, die sich bei venturiartigen Vergasern ergeben, folgende sind. Das Benzin, das in den Vergaser gezogen wird, ist proportional zu dem Vakuumdruck an den Venturidurchgängen. Da während des Abbremsens sich der Motor noch recht schnell dreht und die Drossel Aussenluft abschneidet, steigt das Vakuum in der Saugleitung an, und dieser Vakuumanstieg wird zu einem grossen Ausmass auf den Leerlaufkreis reflektiert, der das Drosselventil überbrückt. Dieses plus Gasperkolation aus der Venturidüse ergibt ein übermässig reiches Gemisch, das die Maschinenzylinder überflutet. Dieses Gemisch wird durch die Zylinder mit minimalem Verbrennen und aus dem Auspuff geleitet, um ein Abgas zu erzeugen, dessen Gehalt an unverbrannten Benzinimponenten hoch ist. Dies ergibt ebenfalls einen Flammenrückschlag, wenn nicht Nachverbrennungsvorrichtungen verwendet werden, und andere nicht wünschenswerte Motoraktionen wie beispielsweise Pumpen von Öl durch die Ventile und Zylinder.
Bei dem vorliegenden Vergaser werden diese Schwierigkeiten ausgeschaltet, weil. ein Abbremsen unverzüglich ein Ansteigen des Mischkammerdruckes ergibt, der auf den Luftventilvakuumbetätiger anspricht, welcher das BuStventil-schließt und somit sowohl Luft als auch Kraftstoff; proportionell absperrt. Während die Zufuhr an verbrennbarem Gemisch lediglich auf Leerlauf wegen des Leerlauflage-Drosselanschlages gesperrt wird, ist das verbrennbare Gemisch, welches in den Motor strömt, nicht übermässig angereichert, sondern stattdessen weist es das gleiche errechnete Kraftstoffgemischverhältnis auf, welches für den Motor zwecic!iiässig ist. (Bei der zweiten Ausführungsform kann es etwas durch die Fein einstellung des Anreicherungsmcchanismus 152 abgemagert sein, wenn dies von dem Motor gefordert ist.) Schädliche Aus strömungen unverbrannten Benzines werden dadurch grösstenteils reduziert; und es tritt kein Flammenrückschlag oder Stauen auf, da der Motor fortsetzt, zweckmässig das yerbrennbare Gemisch zu verbrennen, welches er enthalten hat.
Beim Beschleunigen muss der Venturivergaser mit einer Be-' schleunigungspumpe zwecks Hochleistung des Motors ausgerüstet sein.
Dies, erscheint aufgrund der Systemträgheitsprobleme bei einem Venturivergaser so zu sein. B.h., wenn der Motor mehr Verbrennungsgemisch verlangt, wird der Luftstrom in Allsprechen darauf schneller als der Kraftstoffluß, wodurch ein zu mageres Gemisch mit sich ergobendem Abdrosseln und Stot-tern verursacht wird. Bei dem Vergaser gemäß Erfindung verursacht eine Druckreduzierung (Vakuumzunahme) in der Mischkammer, daß sich das.Luftventil öffnet, so daß sowohl Luft als auch Kraftstoffzufuhr gleichzeitig erhöht wird und das zweckmässige Kraftstoffgemischverhältnis wird aufrechterhalten und notwendigenfalls angereichert, um seitens des Anreicherungsmechanismus die Motoranforderungen zu-erfüllen.
Somit hält der Vergaser beim Beschleunigen und Abbremsen, wo der Venturivergaser durch zu reiches und dann durch zu mageres Gemisch gestört ist, das berechnete Kraftstoffgemischverhältnis auf recht, das notfalls durch eine Peineinstellung durch den Anreicherungsmechanismus modifiziert wird, und das Ergebnis ist eine optimale Verbrennungsleistung mit Weit verbesserter Abgaskontrolle und wesentlich besserer Wirtschaftlichkeit und Leistung Es wurde tatsächlich herausgefunden, daß der Vergaser dieser Vorteile mit einem kleinen Trichter oder Bohrung schaffen kann, als dies mit vergleichbaren venturiartigen Vergasern der Fall ist, dem ein Fehlen von wesentlichem Vakuum in der Mischkammer zuzuschreiben ist, so daß ein Mitreißeffekt des Gemisches beseitigt ist, welches sich durch den Halsausgang 16 auswärts bewegt.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß der Vergaser gemäss Erfindung wirksam bei einem druckregulierten Kraftstoffzuführsystem, als auch bei dem Kraftstoffzufuhrbehälter mit Schwimmer und Kammer und auch bei einem Doppelvergaser als auch einem Einfachvergaser wirksam arbeitet.
Es sei hervorgehoben, daß, obwohl der Vergaser als nützlich bei mit Benzin betriebenen Maschinen beschrieben ist, er auch bei einem Dieselmotor oder anderen Motoren angewandt werden kann, wo Komponenten, gasförmig oder flüssig, gemischt werden, um ein verbrennbares Gemisch zu bilden, das der Maschine zugeführt wird.
atentansprüche

Claims

Patentasprüche Vergaser für einen Verbrennungsmotor mit einer Eingangssaugleitung, gekennzeichnet durch ein Rohr mit einem Ausgangsende und einem Eingangs ende, eine Drosselventileinrichtung in diesem Rohr in der Nähe des Ausgangs endes, welche betätigbar ist, um den Strom durch das Ausgangsende zu steuern, eine Ventileinrichtung in dem Rohr in der Nähe des Einganges zum Steuern des Stromes durch dieses Eingangs ende, eine Einrichtung, welche eine Mischkammer in dem Rohr zwischen der Drosselventileinrichtung und der Luftventileinrichtung begrenzt, eine ZufX1reinrichtung, die mit dem Rohr verbunden ist und angeordnet ist, um Kraftstoff zu der Mischkammer zu liefern, und durch eine Gemischsteuereinrichtung, die zwischen der Luftventileinrichtung und der Kraftstoffzuführeinrichtung angeschlossen und so angeordnet ist, daß sie auf Änderungen des Vakuumdruckes in der Mischkammer anspricht.
2.)' Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischsteuereinric-htung ein mechanisches Gestänge umfaßt, welches die Kraftstoffzuführeinrichtung und die Luftventileinrichtung verbindet und angeordnet ist zum den Strom durch den Rohreingang und von der Kraftstoffzuführeinrichtung in Gleichklang zu steuern.
3.) Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischsteuereinrichtung cinen Anreicherungsmochanismus umfaßt, welcher mit dem mechanischen Gestänge verbunden ist und auf Abfallen des Vakuumdruckes in der Eingangssaugleitung anspricht.
4.) Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischsteuereinrichtung einen auf Vakuum ansprechenden Betätiger, der in Verbindung mit der Mischkammer angeordnet ist und'einen Betätigerhebel aufweist, welcher sich in Ansprechen auf Änderungen des Vakuumdruckes in der Mischkammer bewegt, ein mechanisches Gestänge, welches die Kraftstoffzuführeinrichtung und die Luftventileinrichtung miteinander verbindet, und ein Antriebsgestänge umfaßt, welches den-Betätigerhebel mit dem mechanischen Gestänge verbindet.
5.) Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftventileinrichtung vorbestimmte Strömungssteuereigenschaften aufweist, daß die Kraftstoff zuführeinrichtung einen Kraftstoff'zuführbehälter, welcher mit einer Kraftstoffquelle verbunden ist, eine Kraftstoffdüse, die in Verbindung mit der Mischkammer steht, eine Kraftstoffleitung, welche den Kraftstoffzuführbehälter mit der Krafstoffdüse verbindet und ein Kraftstoffsteuerventil umfaßt, welches in der Kraftstoffleitung angeordnet ist und den Strom des Kraft- -stoffes dadurch steuert und daß das Kraftstoffsteuerventil Strömu?Gssteuer eigenschaften hat, welche mit den Strömungssteuereigenschaften der Luftventileinrichtung in Wechselbeziehung stehen.
6..) Vergaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischsteuereinrichtung weiterhin einen zweiten auf Vakuum ansprechenden Betätiger umfaßt, der in Verbindung mit der Eingangssaugleitung steht und mit dem mechanischen Gestänge verbunden ist, und daß der. zweite auf Vakuum ansprechende Betätiger einen Betätigungshebel aufweist, welcher sich bei Abfallen des Vakuumdruckes in der Leitung bewegt, um das mechanische Gestänge einzustellen.
7.) Vergaser' für einen Verbrennungsmotor mit einer Eingangssaugleitung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Bohrung,welche einen Eingang und einen Ausgang begrenzt, wobei das Gehäuse mit der Motoreingangsleitung verbunden ist und sein Ausgang damit in Strömungsverbindung steht, durch ein Drosselventil, das in der Gehäusebohrung in der Nähe des Ausganges angeordnet ist und den Durchgang von verbrennbarem Gemisch durch den Ausgang steuert, durch ein Luftventil, das in. der Gehäusebohrung in der Nähe des Einganges angeordnet ist und den Durchgang von Luft durch den Eingang steuert, durch eine Mischkammer in der Bohrung zwischen dem Luftventil und dem Drosselventil, durch eine Kraftstoffzuführeinrichtung, welche mit dem Gehäuse verbunden ist durch eine Kraftstoffabgabeeinrichtung, welche zwischen der Kraftstoffzuführeinrichtung und der Mischkammer angeschlossen ist und Kraftstoff aus der Kraftstoffzuführeinrichtung zu der Mischkammer liefert, und durch eine Luftventilbetätigereinrichtung, welche mit dem Luftventil und der Mischkammer verbunden ist und auf den Vakuumdruck in der Mischkariirner anspricht, wobei der Luftventilbetätiger angeordnet ist, um das Luftventil zu regulieren,um einen im wesentlichen konstanten Vakuumdruck. in der Mischkammer unter allen Betriebszuständen des Motors aufrechtzuerhalten.
8.) Vergaser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffabgabeeinrichtung eine Kraftstoffleitung umfaßt, welche die Mischkammer und die Kraftstoffzuführeinrichtung verbinde, daß ein Kraftstoffzuführventil angeordnet ist, um den Durchgang von Kraftstoff in dem Kraftstoffdurchgang zu steuern, und daß das IÇraftstoffzuführventil mit dem Luft ventil verbunden ist und damit in Gleichklang betätigbar ist.
9.) Vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffzuführventil und das Luftventil mechanisch miteinander verbunden sind und in wechselseitige Beziehung gesetzt sind, um eine feststehende Proportion von Kraftstoff zu Luft über seinen gesamten Betriebsbereich im-Gleichklang aufrechtzuerhalten.
1o.) Vergaser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffabgabeeinrichtung eine Düse einschliesst, welche' in der Mischkanuner angeordnet ist und eine Vielzahl von Öffnungen aufweist.
11.) Vergaser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil ein schmetterlingartiges Ventilblatt einschliesst, welches an einem bewegbaren Luftventilschaft angeordnet ist, der in der Gehäusebohrung rechtwinklig zu deren Achse angeordnet ist, a die Düse zylindrisch ist und sich in die Mischkammer in der Nähe des Luftventiles erstreckt, wobei ihre Achse im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Bohrung ist und mehr als lo Öffnungen je mit einem Durchmesser geringer als o,76 mm aufweist, daß die Öffnungen längs dem Umfang der Düse in achsialer Ausrichtung mit der Düse fluchten, und daß die Öffnungen zum Ausgang der Bohrung und in einem Winkel zu der Gehäusebohrungsachse -gegen die Kante des Ventilblattes, welches zum Bohrungsausgang gerichtet ist, zwischen 10 und 500 gerichtet sind.
1?.) vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil ein schmetterlingartiges Ventilblatt einschliesst, das an einem bewegbaren Luftventilschaft angeordnet ist, welches in der Gehäusebohrung senkrecht zu der Achse vorgesehen ist, daß das Kraftstoffzuführventil eine vertikale zylindrische Ventilbohrung mit einem unteren Enddurchgang in Strömungsverbindung mit der Kraftstoffzuführeinrichtung und einem oberen Enddurchgang in S-trömungsverbindung mit dem Kraftstoffkanal aufweist, daß ein zylindrischer Ventilstössel in der Ventilbohrung angeordnet ist und darin drehbar ist, daß ein Zumeßkanal in delil oberen Enddurchgang vorgesehen ist, daß ein Stösselzumeßkanal in dem Ventil stößel vorgesehen ist, um mit dem Zumeßkanal zusammenzuwirken und Kraftstoff durch das Ventil im Verhältnis zu der Lage desStössels in der Bohrung zuzumessen, daß die Kraftstoffabgabeeinrichtung weiterhin einen Luftventilkurbelarm, der an dem Luftventilschaft befestigt ist, einen Kraftstoffzuführventilkurbelarm, der an dem Ventilstössel befestigt ist, und eine Gelenkstange einschließt, welche die Kurbelarme miteinander verbindet, so daß ein Drehen des Luftventilschaftes ein proportionales Drehen des Ventilstössels verursacht.
13.) Vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffabgabesystem weiterhin eine Leerlaufumge'hungs leitung einschließt, welche zwischen der Kraftstoffzuführeinrichtung und dem. Kraftstoffkanal an einem Punkt zwischen dem Kraftstoffzuführventil und der Mischkammer angeschlossen ist, so daß die Leerlaufumgehungsleitung das Kraftstoffzuführ-Ventil überbrückt, um der Mischkåmmer Start- und Leerlaufkraftstoff zuzuführen.
14.) Vergaser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffabgabeeinrichtung weiterhin eine Entlüftungsleitung einschließt, die zwischen dem Kraftstoffkanal und der Atmosphäre angeordent ist, und daß ein Gemischeinstellmechanismus mit einem Übersteuerungsbetätiger mit der Eingangsleitung verbunden und angeordnet ist, um das Verhältnis von Kraftstoffgemisch: u variieren, das zu der Mischkammer geliefert wird.
15.) Vergaser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffabgabesystem ein Kraftstoffzuführabteil in dem Gehäuse, eine Kraftstoffzuführleitung zwischen der Kraftstoffzuführeinrichtung und dem Abteil, einen Kraftstoffzuführkanal in dem Gehäuse, der die Kraftstoffzuführleitung mit der Mischkammer verbindet, einen Zumeßdurchgang in dem Kraftstoffzuführkanal, einen Kraftstoffzuführventilsektor, der in dem Abteil bewegbar angeordnet ist und betätigbar ist, um mit'dem.Zume'ßdurchgang zusammenzuwirken und Kraftstoff zuzumessen, der durch den Kraftstoffzuführkanal strömt, eine Düse, die mit dem Kraftstoffzuführkanal verbunden ist und sich durch die Gehäusebohrung senkrecht zu deren Achse erstreckt und eine Vielzahl von Kraftstoffverteilöffnungen aufweist, eine Entlüftungsleitung, welche zur Atmosphäre hin an einem Punkt in dem Gehäuse oberhalb der Düse offen ist und mit dem Abteil verbunden ist, einen Entlüftungskanal in dem Abteil, der zwischen der Entlüftungsleitung und dem Kraftstoffkanal an einem Punlr-t zwischen dem Kraftstoffzumeßdurchgang unii der Düse verbunden ist und ein Entlüftungssteuerventil aufweist, das darin angeordnet is -t; und den Durchgang von Luft durch den Entlüftungskanal steuert, und eine Abdeckung zum Abdichten des Abteiles und eine Leerlaufumgehungsleitung aufweist, die zwischen der Kraftstoffzuführung und der Düse ungeordnet ist und den Krafts toffzumeßdurchgang überbrückt, daß ein Gemis cheins tellmechanismus vorgesehen ist; der einen Übersteuerungsbetätiger aufweist, welcher mit dem Entlüftungsventil verbunden ist und in Verbindung mit der Eingangssaugleitung angeordnet ist, und daß der Übersteuerungsbetätiger von dem Valcuumdruck in der Saugleitung betätigbar ist, um das Entlüftungssteuerventil einzustellen.
16.) Vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffabgabeeinrichtung weiterhin die Kraftstoffleitungsverbindung mit der Mischkammer einschließt, welche etwas oberhalb des Niveaus des Kraftstoffes in der Kraftstoffzuführeinrictung angeordnet ist, so daß ein Strömen von Krafts-toff zu der Mischkammer mittels .Schwerkraft vermieden ist.