DE2639069C2 - Brennstoffreguliervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffreguliervorrichtung zum Einbau in den Vergaser eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Brennstoffreguliervorrichtung dieser Art (DE-GM 19 96 308) besitzt eine Verschlußnadel, die an einer Membran befestigt ist Die Membran schließt eine Unterdruckkammer ab, welche mit der Luftansaugleitung des Vergasers verbunden ist

Die bekannte Brennstoffreguliervorrichtung besitzt den Nachteil, daß die Verringerung bzw. völlige Absperrung des Brennstoffzuflusses nicht bei allen Betriebszuständen des Motors erfolgt, in denen dies wünschenswert wäre. Zwar wird bei der bekannten Vorrichtung infolge des mit steigender Drehzahl steigenden Unterdrucks in der Ansaugleitung die Düsennadel in ihre Sperrstellung verschoben, die Düsennadel öffnet jedoch in unerwünschter Weise bei einer Verringerung des Unterdrucks, wenn die Motordrehzahl von einer höheren in eine niedrigere Drehzahl verändert wird. In einem solchen Betriebszustand ist es jedoch erwünscht, das Brennstoff-Luft-Gemisch möglichst stark abzumagern, also den Brennstoffzufluß durch die Leerlaufdüse vollständig zu vermeiden. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Reguliervorrichtung liegt darin, daß sie vergleichsweise groß ist und deshalb nicht ohne weiteres anstelle einer herkömmlichen Leerlaufdüse in übliche Vergaser einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie einen Brennstoffzufluß ausschließlich im Bereich der Leerlaufdrehzahl des Motors zuläßt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Brennstoffreguliervorrichtung ist einfach und platzsparend aufgebaut. Sie erlaubt einen Brennstoffzufluß lediglich dann, wenn dies erwünscht ist, nämlich bei Leerlaufdrehzahl des Motors. Wegen ihres einfachen und platzsparenden Aufbaus kann sie ohne weiteres anstelle von herkömmlichen Leerlaufdüsen in Vergasern verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 — eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung,

Fig,2 — eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.3 — einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform eines Bauteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 4 — eine Seitenansicht des sich in einer Stange fortsetzenden Verschlußkörpers,

Fig.5 — eine Ansicht auf den Verschlußkörper in Richtung des Pfeils Fgemäß F i g. 4.

Die Brennstoffreguliervorrichtung besitzt ein Gehäu- in se 1, das mit einem Außengewinde 3 in eine Gewindebohrung 2 des Vergasers 4 eingeschraubt ist. Die Gewindebohrung 3 ist in bekannter Weise an dem Vergaser 4 vorgesehen und dazu bestimmt, eine Leerlaufdüse herkömmlichen Typs aufzunehmen. Der ΐϊ Vergaser 4 speist einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Automotor.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 und 2 besitzt das Gehäuse 1 ein zylindrisches Ende 6, auf das eine rohrförmige Hülse 7 aufgeschrumpft ist. Die Hülse 7 2t> weist an einem Ende einen ersten Ventilsitz 8 auf, der in eine kalibrierte Durchlaßöffnung 9 einmündet. A ι ihrer.i anderen Ende weist die Hülse 7 zwei diametral entgegengesetzte seitliche Abgänge 10 auf, die mit entsprechenden im zylindrischen Ende 6 des Gehäuses 1 2^r> angeordneten seitlichen öffnungen 5 übereinstimmen.

Das freie Ende des zylindrischen Abschnitts 6 trägt einen zweiten Ventilsitz 12. Das Gehäuse 1 besitzt eine zylindrische, axial sich erstreckende Bohrung 13, die in einen zylindrischen Raum 14 mündet, dessen Innen- w durchmesser etwas größer ist als derjenige der rohrförmigen Hülse 7.

Ein Kolben 15 ist mit einer Stange 16 fest verbunden und im Gleitsitz innerhalb des zylindrischen Raumes 14 angeordnet. Die Stange 16 kann in axialer Richtung y> innerhalb der Bohrung 13 gleiten und ist an ihrem den Kolben 15 entgegengesetzten Ende mit einem Ventilkopf 17 versehen, der als Verschlußkörper dient.

Der Ventilkopf 17 besitzt eine erste Dichtfläche 18, die mit dem eir'.en Ventilsitz 8 zusammenwirkt und eine der ersten Dichtfläche 18 gegenüberliegende zweite Dichtfläche 19, die mit dem zweiten Ventilsitz 12 zusammenwirkt.

Die Brennstoffreguliervorrichtung ist in der Weise an dem Vergaser 4 angebracht, daß die kalibrierte Durchlaßöffrrjng 9 zur Brennstoffz·.. leitung 20 des Vergasers 4 weist, die an die Vergasungskammer 22 angeschlossen ist. Die seitlichen Öffnungen 5 bzw. 10 liegen innerhalb einer Leitung 21, deren eines Ende an den oberen Teil der Vergawngskammer 22 angeschlossen ist und deren anderes Ende in den Einlaß unterhalb der Drosselklappe 23 einmündet. Eine Drosselstellschraube 24 mit einem kegelförmigen Ende ist in dem Strömungsweg vorgesehen und dient zur Regulierung des Brennstoffdurchfiusses beim Leerlauf des Motors.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Durchmesser der Stange 16 kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 13, so daß sich die Stange 16 frei in axialer Richtung innerhalb der Bohrung 13 bewegen kann und zwischen der Stange 16 und der Bohrungswand ein Zwischenraum gebildet ist, durch den Luft hindurchströmen kann.

Eine Rückholfeder 25, welche als Druckfeder ausgebildet ist, ist im zylindrischen Raum 14 angeordnet. Diese Feder ist so gestaltet und bemessen, daß sich der Ventilkopf 17 bei Stillstand des Motors an einer zwischen den beiden ΕηΊ:η der Hülse 7 gelegenen Stelle befindet.

Wenn der Motor angelassen wird, wird Luft in die Leitung 21 gesaugt Diese Luft fließt durch die öffnungen 10 und erzeugt einen Unterdruck, durch den Brennstoff durch die kalibrierte Durchlaßöffnung 9 in die Vorrichtung hineingesaugt wird. Dieser Unterdruck wirkt ebenfalls auf den Kolben 15, der bestrebt ist, sich dem Boden des zylindrischen Raums 14 zu nähern. Dieser Bewegung wirkt jedoch die Rückholfeder 25 entgegen, derart, daß der Ventilkopf 17 in einer Zwischenstellung gehalten wird, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist. In dieser Stellung können der Brennstoff sowie die Brennstoff-Luft-Mischung durch die Brennstoffreguliervorrichtung hindurchfließen.

Wenn sich die Geschwindigkeit des Motors erhöht, vermindert sich der Druck innerhalb der Brennstoffreguliervorrichtung so weit, daß der sich hierbei ergebende Unterdruck eine Kraft ausübt, welche diejenige der Rückholfeder 25 übersteigt. Demzufolge wird dann der Kolben 15 in Richtung des Pfeiles / verschoben und die erste Dichtfläche 18 legt sich am ersten Ventilsitz 8 an. Die kalibrierte Lurchlaßöffnung 9 ist dann also gesperrt.

Wenn die Drehzahl des Motors verringert wird, sfeigt der im Inneren der Brennstoff reguliervorrichtung herrschende Druck so weit, daß sich die Rückholfeder 25 ausdehnt und den Kolben 15 in Gegenrichtung verschiebt, und zwar mit hinreichender Kraft, um die zweite Dichtfläche 19 zur Anlage am zweiten Ventilsitz 12 zu bringen. Bei der Reduzierung der Motordrehzahl ist also ebenfalls der Brennstoffzufluß durch die kalibrierte Durchlaßöffnung gesperrt.

Sobald der Motor wieder eine annähernd der Leerlaufdrehzahl entsprechende Drehzahl aufweist, bewirkt der innerhalb der Brennstoffreguliervorrichtung herrschende Unterdruck, daß der Kolben 15 gegen die Federkraft der Rückholfeder 25 verschoben wird, so daß nun der Veniilkopf 17 wieder zwischen den beiden Ventilsitzen 8 und 12 liegt und erneut Brennstoff in die Brennstoffreguliervorrichtung eingesaugt werden kann.

Die Brennstoffreguliervorrichtung unterbricht also den Frennstoffzufluß durch die kalibrierte Durchlaßöffnung immer dann, wenn der Motor nicht wenigstens annähernd seine Leerlaufdrehzahl aufweist.

Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsfom ist im wesentlichen gleich wie die erste, in Fi g. 1 dargestellte Ausführungsform aufgebaut. Es sind die gleichen Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform gemäß Fig.2 unterscheidet sich jedoch von der Ausführungsform gemäß F i g. 1 dadurch, daß sie Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft aufweist.

Gemäß einer möglichen Variante wird die zusätzliche Luft durch wenigstens eine Einlaßöffnung 26, die in der Wandung des Gehäuses 1 angeordnet ist, in die zylindrische Bohrung 13 eingeführt.

Es wurde festgestellt, daß durch die Einfühlung von zusätzlicher Luft besonders gute Abgaswerte erreicht werden. So wurde bei einem bestimmten Automobilmotor der KohlenoxHgehalt, der bei Bestückung des Vergasers mit einer herkömmlichen Leerlaufdüse 4% betrug, bei Einbau der neuen Brennsioffreguliervornchtung auf ca. 0,2% reduziert.

Bei einer weiteren Variante der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die zusätzliche Luft durch wenigstens eine im Kolben J5 angeordnete Einlaßöffnung 15a in die Brennstoffreguliervorrichtung eingelassen.

Die aus dem Kolben 15, der Stange 16 und dem

Ventilkopf 17 bestehende Baugruppe kann durch geeignete Mittel in Drehbewegung versetzt werden, damit der Brennstoff gleichförmiger über die Oberflächen verteilt wird, auf die er beim Durchströmen der Vorrichtung auftritt. Hierdurch wird eine bessere Verdampfung erziel'.

Die Drehbewegung der erwähnten Baugruppe um deren Längsachse kann durch in geeigneter Weise ausgestaltete Flügel oder dergleichen hervorgerufen werden, die am Umfang der Stange 16 vorgesehen sind und unter der Wirkung der die Reguliervorrichtung durchströmenden Luft etwa wie Turbinenschaufeln wirken.

In einer weiteren Ausführungsform benutzt man die Spiralform der Rückholfeder 25 dazu, um die vorgenannte Baugruppe zu drehen. Wenn zusätzliche Luft durch die Einlaßöffnung 15a (Fig. 2) eingelassen wird, dann wirkt diese Luft so auf die spiralförmige Oberfläche der Feder, daß diese in Drehbewegung versetzt wird.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, kann das freie Ende des Ventilkopfes 17a, der mit der Stange 16a verbunden ist, mit Vorsprüngen 17b versehen sein, welche den Ventilkopf daran hindern, die Durchlaßöffnung 9 zu verschließen, wenn die Hublänge der genannten Baugruppe zu groß ist. Diese Vorsprünge, die in Fig. 5 in Endansicht schematisch dargestellt sind, besitzen weiterhin den Vorteil, den Brennstoff in eine Wirbelbewegung zu versetzen, wenn die Baugruppe gemäß vorstehender Beschreibung gedreht wird.

Die erwähnte Drehbewegung der vorstehend bezeichneten Baugruppe hat auch den Vorteil, daß sich die Vorrichtung selbst reinigt.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist die rohrförniige Hülse gemäß Fig. I und 2 durch einen rohrförmigen Abschnitt 7a ersetzt, der mit dem restlichen Teil des Gehäuses la einstückig ausgebildet ist. Diese Figur zeigt ebenfalls ein Durchflußschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar geben Pfeile den Einlaß und Auslaß der verschiedenen, die Vorrichtung durchströmenden Medien an. Pfeil g zeigt die Richtung der Einlaßströmung der zusätzlichen Luft; Pfeil h zeigt die Richtung der Einlaßströmung der normalen Luft; Pfeil / zeigt die Richtung der Auslaßströmling des Brennstoff-Luft-Gemisches; Pfeil k zeigt die Richtung der Einlaßströmung des Brennstoffs.

Bei allen Ausführungsformen trifft der Brennstoff nach Durchströmen der kalibrierten Durchlaßöffnung 9 auf den Ventilkopf 17 auf. bevor er den dem Ventilkopf 17 benachbarten Bereich der Stange 16 umströmt. Der Brennstoff wird also über eine verhältnismäßig große Oberfläche verteilt und hierdurch wird seine Verdampfung in dem betreffenden Bereich begünstigt.

Der Ventilkopf 17 befindet sich in jeder Betriebsstellung der Brennstoffreguliervorrichtung innerhalb der zylindrischen Kammer 30.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Brennstoffreguliervorrichtung zum Einbau in den Vergaser eines Verbrennungsmotors anstelle einer herkömmlichen Leerlaufdüse, mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer, die an einem Ende eine kalibrierte Durchlaßöffnung aufweist, an die sich ein Ventilsitz für einen in der Kammer axial beweglich angeordneten Verschlußkörper anschließt, dessen Stellung von der Höhe des Drucks in der Kammer abhängt und der von einer Feder beaufschlagt ist, ferner mit seitlichen Abgängen zu einer Luftansaugleitung des Vergasers, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen weiteren Ventilsitz (12) aufweist, der dem ersten Ventilsitz (8) gegenüberliegt und daß der Verschlußkörper (17) außer seiner ersten zur Anlage an den ersten Ventilsitz (8) ausgebildeten Dichtfläche (18) eine zweite, zur Anlage an den zweiten Ventilsitz (12) und zum Absperren der seitlichen Abgänge (10) vorgesehenen Dichtfläche (19) aufweist, wobei bei Leerlaufgeschwindigkeit des Motors die Dichtflächen (18; 19) des Verschlußkörpers (17) zwischen den beiden Ventilsitzen (8 und 12) liegen, bei erhöhter Laufgeschwindigkeit des Motors die erste Dichtfläche (18) auf dem ersten Ventilsitz (8) aufliegt und bei verringerter Laufgeschwindigkeit die zweiten Dichtfläche (19) des Verschlußkörpers (17) auf dem zweiten Ventilsitz (12) aufliegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den zweiten Ventilsitz (12) eine axiale Bohrung anschließt, die in einen zylindrischen Raum (14) mündet, desse.i Durchmesser größer ist als derjenige der im wesentlichen zylindrischen Kammer (30), wobei der Verschli. ikörper (17) als Ventilkopf ausgebildet ist, der an einem Ende einer zylindrischen Stange (16) sitzt, die koaxial innerhalb der axialen Bohrung (13) längsverschieblich verläuft und in den zylindrischen Raum (14) hineinreicht, wobei das dem Ventilkopf entgegengesetzte Ende der Stange (16) mit einem Kolben (15) versehen ist, auf den die in dem zylindrischen Raum (14) angeordnete Feder (25) einwirkt, wobei der Querschnitt der Stange kleiner ist als derjenige der zylindrischen Bohrung (13).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft in den Innenraum der Vorrichtung aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft aus einer sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden, im Kolben (15) angeordneten Einlaßöffnung (15a^bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft aus wenigstens einer in der Wandung des Gehäuses angeordneten Einlaßöffnung (26) bestehen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Drehen des Ventilkopfes (17) und der mit diesem verbundenen Stange (16) um deren Längsachse vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus am Umfang der Stange (13) angeordneten Drehflügeln besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Einrichtungen eine spiralförmige Rückholfeder (25) umfassen, welche die Stange (16) umgibt und einer axial gerichteten Luftströmung ausgesetzt ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen zylindrische Kammer (30) von einer rohrförmigen Hülse (7) gebildet wird, die auf ein zylindrisches Ende (6) des Gehäuses (1) in der Nähe von dessen Außengewinde (3) aufgeschrumpft ist

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kammer (30) unterhalb eines mit dem restlichen Teil des Gehäuses (1) einstückigen zylindrischen Abschnitts des Gehäuses vorgesehen ist