DE2614625B2 - Vergaser für Brennkraftmaschinen mit Beschleunigungspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Beschleunigungspumpe, deren Kammer veränderlichen Volumens einerseits mit einem Konstantpegelbehälter durch einen mit einem Saugventil versehenen Saugkanal und andererseits mit dem strömungsaufwärts von dem Hauptdrosselorgan der Ansaugleitung des Vergasers liegenden Abschnitt derselben durch einen mit einem Druckventil und einer kalibrierten Einspritzöffnung versehenen Förderkanal verbunden ist, wobei diese Kammer Mittel enthält, welche ihr Volumen bei Öffnungsbewegungen des Hauptdrosselorgans verringern.

Derartige Beschleunigungspumpen sollen bei schnellem öffnen des Hauptdrosselorgans eine bestimmte Menge flüssigen Brennstoffs direkt in die Ansaugleitung fördern. Das Pumpenglied der Beschleunigungspumpe, in der Regel eine Membran oder ein Kolben, wird bei Betätigung der Hauptdrosselklappe im Sinne einer entsprechenden Förderung verschoben.

Dabei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß bei warmem Motor der im Strömungskreis der Beschleunigungspumpe enthaltene flüssige Brennstoff sich erwärmt und wenigstens teilweise verdampft. Diese Dämpfe, die gelegentlich sogar den gesamten flüssigen Brennstoff im Beschleunigungspumpenkreis verdrängen, bewirken eine ungleichförmige Förderleistung der Beschleunigungspumpe und damit eine unkontrollierte Beschleunigungswirkung. Es muß dann eine Anzahl von Beschleunigungsbetätigungen vorgenommen werden, um eine für die erforderliche Beschleunigung ausreichende Menge frischen Brennstoffs über den Pumpenkreislauf in die Ansaugleitung zu fördern.

Zu einer vom Hub der Beschleunigungspumpe unabhängigen Regelung der in den Ansaugkanal eingespritzten Kraftstoffmenge ist es bekannt (DD-PS 13 844), von der Beschleunigungspumpe ausgehend eine Druckleitung anzuordnen, die in zwei Leitungen ausläuft, deren eine gedrosselt zur Ansaugleitung führt, während die andere als Rücklaufleitung zum Schwimmergehäuse des Vergasers ausgebildet ist und mit einer Reguliereinrichtung versehen ist. Bei diesem bekannten Vergaser ist als Reguliereinrichtung in der Rücklaufleitung ein Rücklaufventil mit einer Regulierschraube oder ein Nadelventil, das von einer pneumatischen Vorrichtung bzw. einem Thermostaten gesteuert wird, angeordnet. Diese bekannte Anordnung regelt also den Anteil des in die Schwimmerkammer rückgeführten Brennstoffes von der Gesamtfördermenge der Beschleunigungspumpe und damit die Brennstoffmenge, welche während eines Beschleunigungsvorganges in die Ansaugleitung strömt. Eine Verhinderung des Vergasens des in der Förderkammer der Beschleunigungspumpe und dem Förderkreislauf enthaltenen flüssigen Kraftstoffes wird damit nicht erreicht.
Es ist auch bekannt (US-PS 30 01 773 und DE-AS

4& 10 90 030), zur Vermeidung des Entstehens von Brennstoffdämpfen in der Schwimmerkammer eines Vergasers eine Zusatzpumpe vorzusehen, die in einem Kurzschlußkreislauf Brennstoff aus der Schwimmerkammer absaugt und diesen wieder zurückfördert bzw. in den Brennstoffvorratsbehälter für den Betrieb der Brennkraftmaschine rückführt. Diese bekannten Vorrichtungen betreffen jedoch nicht Vergaser mit Beschleunigungspumpe und die Vermeidung von Gasbildung im Förderkreislauf dieser Beschleunigungsso pumpe.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Vergaser der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß auch bei extremer Wärmebelastung eine Vergasung des im Förderkreislauf der Beschleunigungspumpe enthaltenen flüssigen Brennstoffes mit Sicherheit verhindert wird.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Vergaser der eingangs erwähnten Art erreicht durch eine Hilfspumpe, welche wenigstens während des Arbeitens im Langsamlauf oder bei Teillast Brennstoff aus der Kammer veränderlichen Volumens der Beschleunigungspumpe ansaugt und diesen in den Konstantpegeibehälter oder in den diesen speisenden Brennstoffbehälter fördert.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Vergasers wird in de·! hier behandelten kritischen Betriebszuständen, d. h. bei Leerlauf und bei Teillast des Motors, bei denen die Wärmebelastung des Vergasers

bekanntlich besonders groß ist, ein ständiger Umlauf von Brennstoff im Förderkreislauf der Beschleunigungspumpe aufrecht erhalten und dadurch eine Überhitzung des im Förderkreislauf enthaltenen Brennstoffes weitgehend vermieden und ggf. entwickelte Dampfblasen abgefördert.

Vorzugsweise besitzt die Hilfspumpi: ein Gehäuse, welches durch ein bewegliches Pumpenorgan, z. B. eine Membran, in eine Arbeitskammer und eine Steuerkammer unterteilt wird, wobei die Arbeitskammer mit d^r Kammer veränderlichen Volumens der Beschleunigungspumpe über ein Saugventil und mit dem Konstantpegelbehälter über ein Rückschlag- und Druckventil verbunden ist, wobei ferner der Steuerkammer Mittel zugeordnet sind, welche in ihr abwechselnd den stromab des Hauptdrosselorgans in der Ansaugleitung herrschenden auf die Membran entgegen der Kraft einer Rückholfeder wirkenden Unterdruck und den Atmosphärendruck zur Einwirkung bringen.

Bei dieser erfindungsgernäßen Ausbildung und Anordnung der Hilfspumpe wird also die Druckdifferenz zwischen der Ansaugleitung stromab des Hauptdrosselorgans einerseits und dem Atmosphärendruck andererseits als Betätigungskraft für die Hilfspumpe herangezogen.

Dabei kann die Steuerkamrner an die Ansaugleitung stromab des Hauptdrosselorgans über eine kalibrierte öffnung angeschlossen sein und mit der Atmosphäre über ein Ventil verbindbar sein, das in Ruhestellung geschlossen, sich öffnet, wenn das bewegbare Pumpenorgan durch den Unterdruck in der Ansaugleitung gegen die Kraft der Rückholfeder bewegt wird.

Um die Wirkung der Hilfspumpe auf das erforderliche Maß zu begrenzen und die durch die Pumpwirkung entstehenden Stöße auf die Kammer veränderbaren Volumens der Beschleunigungspumpe zu vermindern, kann eine kalibrierte Düse zwischen der Arbeitskammer der Hilfspumpe und der Kammer mit veränderlichem Volumen der Beschleunigungspumpe angeordnet sein.

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

Fig. 1 schematisch teilweise im Axialschnitt einen Fallstromvergaser mit einer Beschleunigungspumpe und einer Hilfspumpe,

Fig.2 und 3 in einer Teilansicht ähnlich Fig. 1 eine Abwandlungsform der Hilfspumpe in Ruhestellung, bzw. in der Stellung des größten Ausschlages.

Der in Fig. 1 dargestellte Vergaser enthält eine Ansaugleitung 1 mit einem auf einer Welle 3 befestigten und von dem Fahrer betätigten Drosselorgan 2, einem durch ein (nicht dargestelles) Filter geschützten Ansaugstutzen 4 und einem Venturiabschnitt 5, in welchen ein (nicht dargestelltes) Hauptspritzsystem für den Brennstoff mündet. Der Vergaser besitzt auCerdem einen Leerlaufkreis, ein Startsystem und andere übliche Strömungskreise, welche nicht dargestellt sind, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind.

Der Vergaser wird mit Brennstoff durch einen Schwimmerbehälter 6 mit konstantem Pegel N mit Schwimmer 7 gespeist. In dem Konstantpegelbehälter wird Atmosphärendruck durch eine Belüftung seines oberen Teils aufrechterhalten.

Die Beschleunigungspumpe 8 des Vergasers enthält eine Kammer 9 veränderlichen Volumens, welche einerseits mit dem Konstantpegelbehälter 6 durch einen mit einem Saugventil 11 versehenen Saugkanal 10 und andererseits mit der Ansaugleitung 1 durch einen Förderkanal 12 verbunden ist, welcher mit einem durch eine Kugel gebildeten Druckventil 13 und einer kalibrierten Einspritzöffnung 14 versehen ist.

Die Kammer 9 (welche zum größten Teil unter dem Pegel N und zweckmäßig in der Wand des Behälters 6 liegt) weist Mittel auf, welche ihr Volumen bei einer Öffnungsbewegung des Hauptdrossdorgans 2 verringern. Hierfür wird die Kammer 9 durch eine Membran 15 begrenzt, an welcher ein Stößel 16 befestigt ist. Auf

ίο diesen Stößel wirkt entgegen der Wirkung einer Feder 17 ein Hebel 18, welcher um eine Achse 19 schwenkbar ist, und auf welchen eine Feder 20 drücken kann, welche einen Stab 21 umgibt, welcher an einen fest mit der Achse 3 des Hauptdrosselorgans 2 verbundenen Hebel 22 angelenkt ist.

Die Kammer veränderlichen Volumens 9 der Beschleunigungspumpe 8 ist durch einen mit einem Saugventil 31 und einer kalibrierten Düse 32 versehenen Kanal 30 mit der Arbeitskammer 33 einer Hilfspumpe 34 verbunden. Diese Arbeitskammer 33 ist ihrerseits mit der Atmosphäre im Konstantpegelbehälter 6 durch eine mit einem Rückschlag- und Druckventil 41 versehene Leitung 40 verbunden. Eine Membran 36, deren mittlerer Teil zwischen Schalen 37 und 38 und deren Umfangsteil zwischen den das Gehäuse der Hilfspumpe

34 bildenden Schalen eingespannt ist, trennt die Kammer 33 von einer Steuerkammer 35. Die Kammer

35 enthält einerseits eine Rückholfeder 42, welche ihr Volumen zu vergrößern sucht, und andererseits einen im Zentrum der Schale 38 befestigten Stab 43, welcher in einen Kant'l 44 eintreten kann, um die Kugel eines den Kanal 44 von einer mit dem Außenraum durch eine öffnung 49 verbundenen Kammer 45 trennenden Ventils 46 abzuheben. Die Kugel des Ventils 46 wird durch eine Feder 48 auf ihren Sitz 47 gedrückt.

Schließlich ist die Steuerkammer 35 der Hilfspumpe 34 mit dem hinter dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden Abschnitt der Ansaugleitung durch eine mit einer kalibrierten öffnung 51 versehene Leitung 50 verbunden.

Die Hilfspumpe arbeitet folgendermaßen, wenn sich das Hauptdrosselorgan 2 in der Leerlaufstellung befindet.

Wenn die Membran 36 sich in ihrer Ruhestellung befindet (in welcher sie in F i g. 1 dargestellt ist), ist das Ventil 46 geschlossen. Der starke, in dem hinter dem Drosselorgan 2 liegenden Abschnitt der Ansaugleitung I herrschende Unterdruck wird durch die Leitung 50 auf die Steuerkammer 35 übertragen und verschiebt die Membran 36 entgegen der Kraft der Feder 42. Es wird dann Brennstoff aus der Kammer 9 der Beschleunigungspumpe zu der Arbeitskammer 33 der Hilfspumpe 34 über den Kanal 30 gesaugt. Der Stab 43 kommt mit dem Kugelventil 46 in Berührung und verschiebt es anschließend entgegen der Kraft der Feder 48. Es tritt dann Luft in die Steuerkammer 35 durch die öffnung 49, die Kammer 45 und den Kanal 44 ein. Der Druck steigt in der Steuerkammer 35 an, und die Feder 42 drückt die Membran 36 zurück, wodurch der in der Kammer 33 enthaltene Brennstoff über die Leitung 40 in den Konstantpegelbehälter 6 gefördert wird. Sobald sich das Kugelventil 46 geschlossen hat, sucht der durch den Kanal 50 auf die Steuerkammer 35 übertragene Unterdruck die Membran 36 von neuem in dem Sinn

b^r> einer Vergrößerung des Volumens der Arbeitskammer 33 zu verschieben, und so fort.

Wie man sieht, bildet sich ein Brennstoffstrom von der Kammer 9 zu dem KonstantDegelbehälter 6 über die

Hilfspumpe 34 aus. Dieser kontinuierliche BrennstofT-umlauf verhindert die Dampfbildung in der Beschleunigungspumpe 8.

Die kalibrierte Düse 32 erhält zweckmäßig einen Durchtrittsquerschnitt, welcher gegenüber dem der kalibrierten Einspritzöffnung 14 so klein ist, daß bei der Inbetriebsetzung der Beschleunigungspumpe 8 durch den Fahrer der größte Teil des in der Kammer 9 der Beschleunigungspumpe 8 enthaltenen Brennstoffs über die kalibrierte öffnung 14 in die Ansaugleitung gefördert wird.

Die in Fig.2 und 3 dargestellte Hilfspumpe 34a ist eine Abwandlungsform der Pumpe 34 gemäß Fig. 1. Der größeren Klarheit wegen sind die Elemente der Pumpe 34a, welche die gleiche Funktion wie Elemente der Pumpe 34 haben, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der Stab 43 ist hier durch einen Stab 60 ersetzt, dessen eines Ende im Zentrum der Schale 38 befestigt ist, während sein anderes Ende 61 umgebogen ist und mit einer in einem Gleitstück 63 ausgebildeten Nut 62 zusammenwirkt. Die Nut ist so lang, daß sie mit dem Stab ein Spiel in Längsrichtung läßt. Das Gleitstück 63 ist so angeordnet, daß es eine Translationsbewegung auf einem ebenen glatten Abschnitt 64 einer Innenwand des Gehäuses der Hilfspumpe 34a ausführen kann. In der gleichen Wand der Hilfspumpe 34a sind zwei öffnungen 65 und 66 ausgebildet. Die öffnung 65 ist durch die Leitung 50 mit dem hinter dem Hauptdrosselorgan 2 liegenden Abschnitt der Ansaugleitung verbunden, während die öffnung 66 das Innere der Steuerkammer 35 mit der Atmosphäre verbindet. Das Gleitstück 63 enthält ein Loch 67, welches sich während der Translalionsbewegung des Gleitstücks 63 entweder mit der öffnung 65 oder mit der Öffnung 66 deckt, wodurch das Innere der Steuerkammer 35 entweder mit der öffnung 65 oder mit der öffnung 66 verbunden wird.

Eine Feder 68, deren eines Ende mit einem an dem Gleitstück 63 befestigen Stift 69 und deren anderes Ende mit einem an dem Gehäuse der Pumpe 34a befestigten Stift 70 zusammenwirkt, hält das Gleitstück 63 gegen die Fläche 64 gedrückt. Die Arbeitsweise isl dann folgende:

Wenn sich die Elemente der Pumpe 34a zuerst in der in F i g. 2 dargestellten Stellung befinden, wird der in der Ansaugleitung 1 hinter dem Hauptdrosselorgan 2 herrschende Unterdruck auf die Steuerkammer 35 durch die Leitung 50, die öffnung 65 und die öffnung 67 des einen Schieber bildenden Gleitstücks 63 übertragen. Die Membran 36 wird entgegen der Kraft der Feder 42 nach der rechten Seite der Figur gezogen und saugt Brennstoff aus der Kammer 9 der Beschleunigungspumpe 8 über die Leitung 30 an. Der Stab 60 drückt dann das Gleitstück 63 nach der rechten Seite der F i g. 2. Sobald die öffnung 67 die öffnung 66 überdeckt, tritt Luft in das Innere der Steuerkammer 35 über die öffnungen 66 und 67, und der Druck in dieser Kammer steigt an. Die Feder 42 drückt dann die Membran 36 nach der linken Seite der Figur, so daß die Membran Brennstoff aus der Arbeitskammer 33 zu dem Konstantpegelbehälter 6 über die Leitung 40 fördert, und so fort. Hierdurch wird ein Brennstoffumlauf innerhalb der Beschleunigungspumpe 8 erzeugt, wobei die in der Kammer 9 entnommene Menge durch eine Zufuhr durch das Saugventil 11 ausgeglichen wird, wodurch ein Stillsland des Brennstoffs verhindert wird, welcher eine Dampfbildung begünstigt.

Bei den obigen Ausführungsformen wird der Brennstoff durch die Hilfspumpe 34 oder 34a in die Atmosphäre im Konstantpegelbehälter gefördert, es könnte jedoch in der gleichen Weise auch eine Förderung z. B. zu dem Brennstoffbehälter des Fahrzeugs erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Beschleunigungspumpe, deren Kammer veränderlichen Volumens einerseits mit einem Konstantpegelbehälter durch einen mit einem Saugventil versehenen Saugkanal und andererseits mit dem strömungsaufwärts von dem Hauptdrosselorgan der Ansaugleitung des Vergasers liegenden Abschnitt derselben durch einen mit einem Druckventil und einer kalibrierten Einspritzöffnung versehenen Förderkanal verbunden ist, wobei diese Kammer Mittel enthält, welche ihr Volumen bei Öffnungsbewegungen des Hauptdrosselorgans verringern, gekennzeichnet durch eine Hilfspumpe(34oder34a), welche wenigstens während des Arbeitens im Langsamlauf oder bei Teillast Brennstoff aus der Kammer veränderlichen Volumens (9) ansaugt und diesen in den Konstantpegelbehälter (6) oder den diesen speisenden Brennstoffbehälter fördert.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe ein Gehäuse besitzt, welches durch ein bewegliches Organ, z. B. eine Membran (36), in eine Arbeitskammer (33) und eine Steuerkammer (35) unterteilt wird, wobei die Arbeitskammer mit der Kammer veränderlichen Volumens über ein Saugventil (31) und mit dem Konstantpegeibehälter (6) über ein Rückschlag- und Druckventil (41) verbunden ist, wobei der Steuerkammer (35) Mittel zugeordnet sind, welche in ihr abwechselnd den stromab des Hauptdrosselorgans in der Ansaugleitung (1) herrschenden, auf die Membran entgegen der Kraft einer Rückholfeder (42) wirkenden Unterdruck und den Atmosphärendruck zur Einwirkung bringen.

3. Vergaser nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (35) an die Ansaugleitung (1) stromab des Hauptdrosselorgans (2) über eine kalibrierte Öffnung (51) angeschlossen ist und mit der Atmosphäre über ein Ventil (46) verbindbar ist, das in Ruhestellung geschlossen, sich öffnet, wenn das bewegliche Organ durch den Unterdruck in der Ansaugleitung gegen die Kraft der Rückholfeder (42) bewegt wird.

4. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine kalibrierte Düse (32) zwischen der Arbeitskammer und der Kammer (9) veränderlichen Volumens angeordnet ist.