DE2620759C2 - Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Kraftstoffspritzvorrichtung wird mit Kraftstoff aus einem Konstantpegelbehälter 5 gespeist, welcher eine beliebige bekannte Bauart aufweisen kann und hier nicht beschrieben ist

Der Vergaser enthält eine Hilfsstartvorrichtung mit einer Hilfsleitung 6, weiche stromauf mit dem Lufteinlauf 7 des Vergasers und stroynab des Gemischdrosselorgans 2 des Einlaßkanals verbunden ist Dieser Kanal enthält ein mittelbar durch die Temperatur des Motors gesteuertes Hauptdrosselventil 30.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung enthält die Hilfsleitung 6 stromauf von dem Hauptdrosselventil 30 ein Luftdrosselventil 10, welches zusammen mit dem Ventil 30 eine Kammer 29 abgrenzt Das Ventil 10 ist an einer drehbaren Achse 11 befestigt, welche fest mit einem Hebe! 12 mit einem Kopf 13 verbunden ist, welcher mit dem Ausschnitt 14 eines mit der Membran 16 einer pneumatischen Kapsel 17 verbundenen Stabes 15 zusammenwirkt Die Membran 16 teilt die Kapsel 17 in zwei Kammern 18 und 19. Die Kammer 18 steht mit dem stromauf liegenden Abschnitt der hilfsleitung 6 in Verbindung, in welcher praktisch der Atmosphärendruck herrscht Die Kammer 19 enthält eine Feder 20, welche die Membran 16 in dem der Schließung des Ventils 10 entsprechenden Sinn (in F i g. 1 nach links) zu verschieben sucht, und ist mit der Kammer 29 durch eine Leitung 28 verbunden. Der Stab 15 ist mit einem Abschnitt versehen, welcher eine profilierte Einschnürung 21 besitzt, weiche mit einer Öffnung 22, in welcher der Stab 15 verschieblich ist einen Durchtrittsquerschnitt zwischen dem vor dem Luftdrosselorgan 10 liegenden Abschnitt der Hilfsleitung 6 und dem m'i dem Konstantpegelbehälter 5 über eine kalibrierte Öffnung 24 verbundenen oberen Abschnitt eines Kraftstoffkanals 23 definiert. Der Kanal 23 steht außerdem mit der Kammer 29 über eine etwas über dem konstanten Pegel des Kraftstoffs in dem Behälter 5 angeordneten kalibrierten Düse 25 in Verbindung.

Der eingerchnürte Teil des Stabes 15 ist so ausgebildet daß er die Öffnung 22 schließt, wenn das Luftdrosselventil 10 seine Schließungsstellung einnimmt daß er einen wachsenden Durchtrittsquerschnitt freigibt, wenn sich das Ventil 10 bis zu einem bestimmten Winkel öffnet und daß er schließlich den Durchtrittsquerschnitt allmählich verringert, wenn sich das Ventil 10 weiter öffnet. Das Hauptdrosselventil 30 ist seinerseits an einer drehbaren Achse 31 befestigt, welche fest mit einem Hebel 32 verbunden ist (welcher der größeren Klarheit wegen in F i g. 1 und 2 versetzt dargestellt ist). Der Hebel 32 ist mit einem Stift 33 zur Anlenkung an das Ende eines Stabes 34 versehen, welcher mit dem beweglichen Element 35, z. B. einer Membran, eines pneumatischen Elements 36 verbunden ist. Die Membran 35 teilt das Gehäuse des pneumatischen Elements 36 in zwei Kammern 37 und 38. Die Kammer 37 wird durch einen freien Durchlaß zwischen dem Stab 34 und dem Gehäuse auf dem Atmosphärendruck gehalten. Die Kammer 38 ist mit einem Kanal 39 verbunden, welcher in die Einlaßlei oing 1 durch Öffnungen 40 und 41 (Fig. 1) mündet welche so angeordnet sind, daß sie bei einer geringen öffnung der Drehklappe 2 unter Ausgang von ihrer Langsamlaufstellung nacheinander von der stromab liegenden Seite auf die stromauf liegende Seite der Kante der Drehklappe 2 kommen. Die Kammer 38 enthält eine Feder 42, welche die Membran 35 in dem der öffnung des Hauptdrosselventils 30 entsprechenden Sinn (in Fig. 1 und 2 nach links) zurückzudrücken sucht Schließlich ist der Hebel 32 mit zwei Stiften 43 und 44 versehen, welche an einem Nocken 45 anschlagen können, welcher so die öffnung und die Schließung des Hauptdrosselventils 30 begrenzt

Der Nocken 45 ist um eine an dem Körper des Vergasers befestigte Achse 46 schwenkbar. Er iit mit einen 1 Klötzchen 47 versehen, welches eine Rückholfeder 48 in Berührung mit dem beweglichen Ende des Stabes 49 eines thermostatischen Elements 50 hält, bei welchem ein in einer geschlossenen Kammer enthaltener Werkstoff, z. B. ein Wachs, eine Volumenänderung in Funktion der Temperatur erfährt Diese Volumenänderung vergrößert das Vorspringen des Stabes 49 aus dem Element 50 bei einer Temperaturerhöhung. Der Körper des Elements 50 ist in einem fest mit dem Körper des Vergasers verbundenen Gehäuse 51 befestigt, in welchem ein Strömungsmittel strömt, dessen Temperatur für die Betriebstemperatur des Motors charakteristisch ist. Man kann z. B. das Kühlwasser des Motors oder das Schmieröl benutzen.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Wenn der Motor kalt ist und stillsteht, drückt die Feder das Hauptdrosselventil 30 in dem Sinn der Öffnung zurück, bis der Stift 44 des Hebels 32 gegen den Nocken 45 stößt, welcher sich in der in F i g. 1 dargestellten Stellung befindet Das Luftdrosselventil 10 wird durch die Feder 20 geschlossen gehalten.

Während des Arbeitens des Anlassers übt der in der Einlaßleitung 1 hinter der Gemischdrossel 2 auftretende Unterdruck ungeschwächt auf die Kraftstoffquelle 5 und saugt Kraftstoff über den Stutzen 25, den Kanal 23 und die kalibrierte öffnung 24 an, wodurch sich der für das Anwerfen des Motors erforderliche hohe Kraftstoff-Gehalt ergibt.

Unmittelbar nach dem Anwerfen des Motors nimmt der Unterdruck hinter der Gemischdrossel 2 beträcht lieh zu. Er wird auf die Kammer 38 des pneumatischen Elements 36 über die Öffnungen 40 und 41 und den Kanal 39 übertragen und verdreht den Hebel 32 im Uhrzeigersinn, bis der Stift 43 mit dem Nocken 45 in Berührung kommt (strichpunktiert in F i g. 1 dargestellte Stellung).

Das Profil des Nockens 45 ist so ausgebildet, daß unter diesen Bedingungen das fest mit der Achse 31 und dem Nocken 32 verbundenen Hauptdrosselventil 30 einen bestimmten Öffnungsgrad einnimmt, welcher von der Temperatur des Motors abhängt und kleiner als vor dem Anlassen ist.

Der auf die Kammer 29 übertragene Unterdruck betätigt das pneumatische Element 17, welches einerseits eine gewisse Öffnung des Luftdrosselventils 10 und somit eine gewisse Luftströmung durch die Hilfsleitung 6 und andererseits die Zunahme des zwischen der öffnung 22 und der Einschnürung 21 des Stabes 15 definierten Durchtrittsquerschnitts und somit einen Lufteintritt in den Kanal 23 bewirkt wodurch die Wirkung des Unterdrucks auf die Kraftstoffquelle abgeschwächt wird. Infolgedessen nimmt die durch den Stutzen 25 gelieferte Kraftstoffmenge ab, so daß tatsächlich eine Verarmung des dem Motor gelieferten Luft-Kraftstoffgemischs auftritt, welche nach dem Anwerfen des Motors erforderlich ist, um das Stehenbleiben desselben zu vermeiden.

So ermöglichen die Drosselventile 30 und 10 dem kälten Motor die für sein richtiges Arbeiten erforderliche Menge an Kraftstoff und Luft zu liefern.

Wenn dann die Gemischdrossel 2 etwas geöffnet wird, treten die öffnungen 40 und 41 auf die stromauf liegende Seite der Gemischdrossel 2, so daß der durch

den Kanal 39 auf die Kammer 38 des pneumatischen Elements 36 übertragene Unterdruck abnimmt. Wenn die Steifigkeit der Feder 42 richtig bemessen wurde, drückt diese Feder die Membran 35 zurück (in Fig. 1 nach links) und öffnet das Hauptdrosselventil 30 weiter. Die hierdurch entstehende Zunahme der Luftmenge setzt das pneumatische Element 17 und das Luftdrosseiventil 10 in Tätigkeit, welche die Aufgabe der Regelung des in der Kammer 29 herrschenden Drucks erfüllen. Das Luftdrosselventil 10 öffnet sich weiter, so daß sich ein praktisch konstanter oder etwas mit der Strömungsmenge zunehmender Druck in der Kammer 29 ausbildet.

F i g. 1 zeigt, daß jenseits einer gewissen öffnung des Luftdrosselventils 10 (d. h. jenseits einer gewissen Luftströmungsmenge in der Hilfsleitung 6) der Durchmesser der Einschnürung 21 des Stabes 15 zunimmt, so daß die in den Kanal 23 durch den von dem Stab 15 freigelassenen Durchtrittsquerschnitt eintretende Luftmenge von neuem abnimmt, was den Unterdruck und die aus dem Stutzen 25 in die Hilfsleitung 6 austretende Kraftstoffmenge und somit den Gehalt des von der Hilfsleitung 6 gelieferten Gemischs erhöht.

Man sieht, daß die durch das pneumatische Element 17 und den Stab 15 gebildete Anordnung ganz anders arbeitet, als das Regelorgan in einem sogenannten Vergaser mit konstantem Unterdruck.

Wenn die Form des eingeschnürten Abschnitts 21 richtig gewählt wurde, erzeugt die öffnung der Gemischdrossel 2 durch den Fahrer bei einer Beschleunigung gleichzeitig in der Einlaßleitung 1 einen Zustrom von Luft und Kraftstoff aus dem Hauptspritzsystem und durch die Hilfsleitung den Zusatz eines reichen Gemischs.

Nach Maßgabe der Erwärmung des Motors verlän-

gert sich der Stab 49 des thermostatischen Elements 50 allmählich und verdreht den Nocken 45 um seine Achse 46 im Gegenuhrzeigersinn entgegen der Kraft der Rückholfeder 48. Während dieser Bewegung wird der Ausschlag des Hebels 32 immer kleiner, und der Stift 43 drückt ihn in einer Richtung zurück, welche der Schließung des Hauptdrosselventils 30 entspricht. Die durch die Hilfsleitung 6 gelieferten Mengen an Kraftstoff und Luft werden dann immer geringer.

Wenn schließlich der Motor seine normale Betriebstemperatur erreicht, nehmen die verschiedenen Elemente die in F i g. 2 dargestellte Stellung ein. Die Stifte 43 und 44 stehen beide mit dem Nocken 45 in Berührung und lassen keine Bewegung des Hebeis 32 um seine Achse mehr zu. Das Hauptdrosselventil 30 wird in der Schließungsstellung festgehalten, und die Hilfsleitung 6 ist ausgeschaltet.

Man erhält so eine Startvorrichtung, welche nur eine Anreicherung bewirkt, wenn diese für das richtige Arbeiten des Motors erforderlich ist. Dieses Ergebnis wird durch das Zusammenwirken von zwei in einer Hilfsleitung in Reihe angeordneten Drosselventilen erreicht, von denen das Hauptdrosselventil mit einer Unterdrucksteuerung versehen und einem temperaturempfindlichen System zugeordnet ist, dessen Wirkung die der Unterdrucksteuerung überwindet, wenn der Motor seine normale Temperatur erreicht hat. Das Lufidrosselventil schließt dann, wobei ein zusätzliches Organ durch ein Ventil gesteuert wird, dessen Stellung automatisch in Funktion der in der Hilfsleitung strömenden Luftmenge geregelt wird. Dieses Ergebnis könnte nicht dadurch erreicht werden, daß ein einziges Ventil in der Hilfsleitung angeordnet wird, ganz gleich durch welche Parameter es gesteuert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen, welcher für den normalen Betrieb ein Hauptspritzsystem für den Kraftstoff besitzt, welches in den Lufteinlaß des Vergasers vor einem vom Fahrer betätigten Gemischdrosselorgan mündet, und für die Inbetriebsetzung und den Betrieb in kaltem Zustand eine Hilfsstartvorrichtung aufweist, welche eine Luft- und Kraftstoff empfangende Hilfsleitung enthält, die in eine stromab des Gemischdrosselorgans Hegende Zone der Einlaßleitung mündet und mit einem mit Steuermitteln in Verbindung stehenden Hauptdrosselventil versehen ist, wobei die Hilfsstartvorrichtung eine stromauf des Hauptdrosselventils in der Hilfsleitung angeordnetes Luftdrosselventil enthält, und wobei eine Anordnung zum Ansaugen von Kraftstoff in die Hilfsleitung durch den darin herrschenden Unterdruck von einer Kraftstoffquelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

— das erste in der Hilfsleitung (6) angeordnete Hauptdrosselventil (30) mit einer direkt oder indirekt auf die Maschinentemperatur ansprechenden Steuereinrichtung (45,50) versehen ist, welche das Hauptdrosselventil (30) zunehmend schließt, wenn die Maschine sich erwärmt, und

— das zweite Luftdrosselventil (10) sich automatisch und stetig in Abhängigkeit von der die Hilfsleitung (6) durchströmenden Luftmenge öffnet und ein Regelorgan (21, 22) verstellt, welches den in die Hilfsleitung (6) angesaugten Kraftstoff in Abhängigkeit von dem Unterdruck zwischen den beiden Drosselventilen (30, 10) regelt.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptdrosselventil (30) mit einer pneumatischen Steuereinrichtung (35) in Verbindung steht, welche auf den Unterdruck anspricht, der an einer Stelle (40) der Einlaßleitung (7) herrscht, welche bei der Anfangsbewegung aus der Leerlaufstellung von der stromab liegenden Seite auf die stromauf liegende Seite des Gemischdrosselorgans (2) übergeht, wobei die Steuereinrichtung (36) die Bewegung des Hauptdrosselventils (30) in Richtung auf seine Schließungsstellung über auf die Motortemperatur ansprechende Anschlagmittel so begrenzt, daß die Stellung der durch die pneumatische Steuereinrichtung (36) dem Hauptdrosselventil (30) übertragenen kleinsten Öffnung, einem umso kleineren Durchtrittsquerschnitt entspricht, je mehr sich die Maschinentemperatur der normalen Betriebstemperatur nähert.

3. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel so ausgebildet sind, daß sie dem Hauptdrosselventil (30) eine Verstellung zwischen seiner Stellung der größten Öffnung bei stillstehender Maschine und seiner Stellung der kleinsten Öffnung ermöglichen, welche abnimmt, wenn die Maschinentemperatur zunimmt, und Null wird, wenn die normale Betriebstemperatur erreicht ist.

Di« Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten Vergaser (DE-AS 14 76 261) wird der Durchströmquerschnitt der Hilfsleitung von einem Steuervem.il in Abhängigkeit des Unierdruckes in der Ansaugleitung stromauf des Haupldrosselorgans entgegen einer Federkraft gesteuert Diese bekannte Anordnung soll die Startschwierigkeiten vermeiden, die dadurch entstehen, daß beim Anlassen der Anlasser den Motor mit einer weit kleineren Drehzahl, als der Leerlauf-Drehzahl, dreht Der Hilfskanal hat im Verhältnis zu der kleinen beim Anlassen angesaugten Luftmenge einen so großen Querschnitt, daß durch das Ansaugen der Luft nur ein sehr geringer Unterdruck erzeugt würde, der nicht ausreicht, um den nötigen Brennstoff anzusaugen, der die Maschine in Gang hält Die bekannte Anordnung berücksichtigt also rur die Anlaßbedingungen, nicht aber den Betrieb des kalten Motors unter Last

Die Anreicherung des dem Motor durch eine derartige Starthilfseinrichtung zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs nimmt jedoch ab, wenn die Belastung des Motors zunimmt und es ist schwierig, ein ausreichend fettes Gemisch für den richtigen Betrieb bei Vollast einer Verbrennungskraftmaschine bei sehr niedriger Temperatur zu erhalten, und gleichzeitig in anderen Betriebszuständen die Vorschriften zur Verhinderung von Luftverunreinigungen einzuhalten. Wenn man nach dem Anlassen der Maschine bei sehr niederer Temperatur das Gemischdrosselorgan des Vergasers öffnet, nimmt der auf die Hilfsleitung wirkende Unterdruck, und damit die Menge des fetten Luft-Kraft stoff-Gemischs ab. Das dem Motor gelieferte Luft-Kraflstoff-Gemisch wird zu mager und der Motor kann stehenbleiben.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, den bekannten Vergaser so weiterzubilden, daß er sowohl für den Start als auch für den Lastbetrieb in kaltem Zustand besser den Erfordernissen des Fährbetrieb:! engepaßt ist.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale erreicht.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Unterdruck in der Hilfsleitung so gesteuert, daß er den für den tatsächlichen Betriebszustand notwendigen Zusatzkraftstoff auch unter Belastung fördert.

Je nach Öffnungsgrad des Hauptdrosselventils stellen sich in der Hilfsleitung über die Luftdrossel sowie den Ventulschieber qupntitativ und qualitativ unterschiedliche Kraftstoff-Luft-Gemische ein.

Vorzugsweise Weiterbildungsformen des erfindungsgemäßen Vergasers sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch den Vergaser in einer z. T. geschnittenen Seitenansicht wobei seine verschiedenen Elemente in der Stellung dargestellt sind, welche sie einnehmen, wenn der Motor kalt ist und stillsteht

F i g. 2 zeigt in gleicher Darstellung wie F i g. 1 die Elemente in der Stellung, welche sie einnehmen, wenn der Motor warm ist (bei Betrieb oder im Stillstand).

Der Vergaser enthält einen Einlaßkanal I₁ in welchem vor einem durch eine Drehklappe gebildeten, von dem Fahrer betätigten Gemischdrosselorgan 2 eine Hauptspritzvorrichtung 3 für den Kraftstoff angeordnet ist, welche an der Stelle eines Lufttrichters 4 mündet. Diese