DE2653877A1

DE2653877A1 - Vergaser fuer verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2653877A1
Application number: DE19762653877
Authority: DE
Inventors: Andre Louis Mennesson
Original assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Current assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Priority date: 1975-12-02
Filing date: 1976-11-26
Publication date: 1977-07-07
Also published as: FR2333968A1; IT1073776B; ES453325A1; BR7608192A; FR2333968B1; AR211035A1; JPS5268634A; DE2653877C2; GB1517059A

Description

Br. Ψ. Zumsiein sen. - Dr. E. A9smanrt

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SOGIETE IBDUSTRIELLE DE BREVETS ET D¹ETUDES S.I.B.E. 0587 76 B

Vergaser für Verbrennungsmotoren.

Die Erfindung betrifft die Vergaser für Verbrennungsmotoren, welche in ihrer Einlaßleitung strömungsaufwärts von einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan aufweisen, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in dieser Leitung strömenden Luftmenge öffnet und ein die Brennstoffmenge regelndes Dosierglied steuert, wobei der Brennstoff zu dieser Leitung durch einen Kanal gesaugt wird, welcher an einer Stelle mündet, an welcher praktisch der gleiche Unterdruck wie in der in der Einlaßleitung durch die beiden Drosselorgane abgegrenzten Kammer herrscht (französische Patentschrift 1 388 998).

Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, welche mit einem Startsystem für das Anlassen und den Betrieb des Motors während seiner Anwärmperiode versehen sind. Diese Systeme sind jedoch nicht immer befriedigend. Bei diesen Vergasern, bei welchen jeder Betriebsbedingung des Motors ein dem Brennstoff von dem Dosierglied dargebotener Durchtrittsquerschnitt entspricht, ist es nämlich schwierig, an dem Gehalt des Gemischs eine Berichtigung vorzunehmen, welche ihn um einen bestimmten Prozentsatz verändert. Jeder Zusatz von Brennstoff durch eine feste Kalibrierdüse vergrößert den Gehalt des Gemischs bei sehr geringen Lasten beträchtlich und bei hohen Lasten in sehr geringem Maße. Diese Verfahren sind daher praktisch unbenutzbar. Wenn man dagegen auf das Dosierglied einwirkt (welches im allgemeinen durch eine gegeneinander verschiebliche Nadel und eine Kalibrierdüse gebildet wird), verändert man auch alle Betriebskurven, und es gelingt nicht, einen genügenden

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Gehalt für sehr niedrige Temperaturen zu erhalten.

Die Erfindung bezweckt, den obigen Wachteilen abzuhelfen. Hierfür schlägt sie insbesondere eine Vorrichtung vor, deren Startsystem erste Mittel, welche einen zusätzlichen Durchlaß für den zu der Einlaßleitung gesaugten Brennstoff öffnen, bis die Temperatur eines Elements des Motors einen bestimmten Wert erreicht hat, wobei der Querschnitt dieses Durchlasses abnimmt, wenn die Temperatur zunimmt, und zweite Mittel aufweist, welche den auf den angesaugten Brennstoff ausgeübten Unterdruck verringern, sobald diese Temperatur einen zweiten bestimmten Wert erreicht.

Die zweiten Mittel haben eine stetige Wirkung, welche sich jenseits des ersten Temperaturwertes fortsetzt.

In Reihe mit diesem Durchlaß kann ein in der Ruhestellung offenes Ventil vorgesehen werden, welches von dem strömungsabwärts von dem Hauptdrosselorgan herrschenden Unterdruck gesteuert wird und sich schließt, sobald der Motor eine Geschwindigkeit erreicht, welche anzeigt, daß er von selbst läuft. Dieses Ventil kann parallel zu einer kalibrierten Öffnung kleinen Querschnitts geschaltet sein.

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

Pig. 1 ist ein Prinzipschema der Vorrichtung im Schnitt längs einer durch die Achse der Einlaßleitung gehenden Ebene, wobei die Teile in der Stellung dargestellt sind, welche sie einnehmen, wenn der Motor warm ist und läuft.

Fig. 2, welche Fig. 1 entspricht, zeigt die Teile in der Stellung, welche sie einnehmen, wenn der Motor kalt ist und von dem Anlasser angetrieben wird.

Fig. 5, welche Fig. 1 entspricht, zeigt die Teile ir. der Stellung, welche sie einnehmen, wenn der Motor lauwarm ist urd läuft.

Fig. 4 ist eine Teilansicht, welche eine Ausführungsabwandlung zeigt.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung weist eine Einlaßleitung 2 mit einem Lufteinlauf 1 auf und ist mit der (nicht dargestellten) Einlaßleitung des Motors verbunden. Die Leitung 2 enthält von strömungsabwärts nach strömungsaufwärts ein von dem Fahrer in dem Öffnungssinn betätigtes Hauptdrosselorgan 3 und

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ein Hilfsdrosselorgan 5· Das durch eine Drehklappe gebildete Hauptdrosselorgan 3 ist mit einem Hebel 4 versehen, welcher mit einem weiter unten beschriebenen System für beschleunigten Langsamlauf zusammenwirkt. Das Hilfsdrosselorgan 5 wird bei der dargestellten Ausführungsform durch eine von einer drehbaren Achse 20 getragene abgeglichene Klappe gebildet. Die Achse 20 ist mit einem Hebel 6 und einem lenker 7 versehen, welcher sie mit einer beweglichen Anordnung 8 verbindet, welche die verformbare ¥and eines Raums 9 bildet, welcher durch eine Leitung 10 und 11 mit einer in der Einlaßleitung 2 durch die beiden Drosselorgane 3 und 5 abgegrenzten Kammer verbunden ist. Eine Gegenfeder 12 sucht ständig die Klappe 5 zu schließen, während der in dieser Kammer herrschende Unterdruck durch die Kanäle 10 und 11 übertragen wird und durch Wirkung auf die bewegliche Anordnung 8 die Klappe 5 ständig zu öffnen sucht.

Die dargestellte Vorrichtung weist ein elektrisch gesteuertes System zur Unterbrechung des Langsamlaufs auf (Pig. 1), welches durch einen Elektromagneten 13 gebildet wird, welcher ein Nadelventil 14 betätigt, welches in der Ruhestellung einen Durchlaß zwischen dem Kanal 10 und einem Kanal 15 schließt, welcher in die Einlaßleitung strömungsabwärts von dem Drosselorgan 3 mündet, wenn dieses seine Langsamlaufstellung einnimmt. Wenn der Elektromagnet 13 nicht mehr erregt ist, während der Motor im Langsamlauf läuft, bildet sich der in der Einlaßleitung herrschende Unterdruck in dWm Kanal 10 und dem Raum 9 aus, was die Öffnung der Klappe 5 und einen Abfall des in der Kammer zwischen den Drosselorganen wirkenden Unterdrucksbewirkt. Dieser Elektromagnet wird z.B. gleichzeitig mit der Zündsteuerung des Motors gespeist.

Der von dem Vorratsbehälter kommende Brennstoff

gelangt in einen Konstantpegelbehälter 16, dessen oberer Teil durch einen nicht dargestellten Durchlaß auf den in dem Lufteinlauf herrschenden Druck gebracht wird. Das Dosierglied wird durch ein kalibriertes Loch 17 gebildet, in welchem eine Nadel 18 mit veränderlichem Querschnitt verschieblich ist, welche durch die Achse der Klappe 5 über ein einen Hebel 19 enthaltendes Gestänge betätigt wird. Der dosierte Brennstoff fließt durch einen Kanal 21 und mündet in die Leitung 2 zwischen den Drosselorganen 5 und 3. Wenn das System zur Unterbrechung des Langsamlaufs die Öffnung der Klappe 5 erzeugt,

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wird der auf die Mündung des Kanals 21 wirkende Unterdruck sehr gering, wenn der Motor im Langsamlauf läuft. Die Speisung des Motors mit Brennstoff hört dann auf.

Schließlich weist die dargestellte Vorrichtung einen Hilfskreis zur Zufuhr kalter Luft auf, welcher eine Öffnung 53 für den Lufteintritt in die von den Drosselorganen 5 und 3 begrenzte Kammer und ein von einem Thermostaten (z.B. einem Bimetallstreifen 55) .getragenes nadelventil 54 enthält, welches die Öffnung schließt, wenn die Temperatur des Gehäuses des Vergasers einen im normalen Betrieb erreichten bestimmten Wert erreicht.

Erfindungsgemäß besitzt die Vorrichtung ein Startsystem mit Mitteln zur Zufuhr von zusätzlichem Brennstoff und Mitteln zur Regelung des auf den dosierten Brennstoff wirkenden Unterdrucks .

Die ersteren Mittel umfassen einen Schacht 22, welcher mit dem Konstantpegelbehälter 16 durch ein kalibriertes Loch 23 in Verbindung steht. Der obere Teil des Schachts 22 ist mit einer Belüftungsöffnung 24 versehen. In den Schacht 22 taucht ein lotrechtes Rohr 22a, dessen oberes Ende in eine Kammer 25 mündet, welche durch eine Reihe von Öffnungen 26 mit einem Raum 27 in Verbindung steht, in welchem ein Kolben 28 mit einem nach unten gerichteten Stab 29 gleitet. Eine Feder 30 drückt ständig den Kolben 28 nach unten. Wenn er sich in der oberen Stellung befindet, legt er die Öffnungen 26 frei, welche dann die Kammer 25 mit dem unteren Teil* des Raums 27 verbinden können, welchen ein Kanal 31 mit einem Raum 32 verbindet, welcher durch eine Seite einer beweglichen Wand 33 begrenzt wird, welche durch eine Membran gebildet wird, mit welcher ein mit einem Sitz zusammenwirkendes Ventil 37 verbunden ist. Die andere Seite der Membran 33 begrenzt einen Raum 34, welcher durch einen Kanal 36 mit der Einlaßleitung 2 strömungsabwärts von dem Hauptdrosselorgan 3 in Verbindung steht. Eine Feder 35 sucht stiindig das Ventil 37 zu öffnen, indem es die mit der Me'mbran 33 verbundene bewegliche Anordnung nach rechts verschiebt. Wenn das Ventil 37 offen ist, ermöglicht es eine weite Verbindung zwischen dem Raum 32, an welchem der Kanal 31 endigt, und einer Kammer 39» welche durch einen Kanal 40 mit dem Kanal 21 zur Zufuhr des dosierten Brennstoffs zu der Einlaßleitung 2 in Verbindung steht. Schließlich setzt eine kalibrierte Öffnung 38 kleinen Querschnitts den Ka-

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nal 31 ständig mit der Kammer 39 in Verbindung.

Die zweiten Mittel, oder Mittel zur Regelung des auf den Brennstoff wirkenden Unterdrucks,umfassen ein Nadelventil

42 mit einem Stab 41, welches mit einer kalibrierten Öffnung 43 zusammenwirkt, welche es mehr oder weniger verschließt. Die Öffnung

43 setzt/von dem Lufteinlauf 1 kommenden Kanal 45 mit einem Kanal

44 in Verbindung, welcher in den Kanal 21 in unmittelbarer Nähe der Mündung desselben in die Leitung 2 mündet. Man sieht, daß die Luft, welche durch die Kanäle 45 und 44 strömt, wenn die Öffnung 43 offen ist, den auf den durch den Kanal 21 ankommenden Brennstoff wirkenden Unterdruck abschwächt.

Die Stäbe 29 und 41 werden von dem Endabschnitt ein und derselben Bimetallspirale 46 gesteuert (diese Anordnung ist jedoch nicht obligatorisch, und es können zwei Bimetallstreifen sowie eine beliebige andere thermostatische Vorrichtung vorgesehen werden). Die mittlere Windung des Bimetallstreifens 46 ist an einer von dem Körper der Vorrichtung getragenen regelbaren Achse 47 befestigt. Der Bimetallstreifen 46 wird auf die Temperatur eines kennzeichnenden Elements des Motors gebracht, z.B. des Kühlwassers oder der Kühlluft oder der Auspuffgase.

Der Bimetallstreifen 46 steuert auch das System für den beschleunigten Langsamlauf. Dieses System enthält einen Hebel 48, welcher um die Achse 47 schwenkbar und so unausgewuchtet ist, daß er im Uhrzeigersinn schwenkt. Er ist mit einem gezackten Nocken 49 versehen, welcher mit einer von dem fest mit dem Drosselorgan 3 verbundenen Hebel 4 getragenen Schraube 51 zusammenwirkt. Andererseits ermöglicht ein Stift 50 dem Hebel 48, wenn er frei ist (d.h. wenn die Schraube 51 durch die Betätigung durch den Fahrer von ihm abgespreizt ist), mit dem Ende des Bimetallstreifens 46 in Berührung zu kommen, so daß die Zacken 49 den Bewegungen des Bimetallstreifens folgen.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen.

Wenn der Motor im Langsamlauf und in warmem Zustand läuft (d.h. bei seiner normalen Betriebstemperatur), nehmen die Teile die in Pig. 1 dargestellte Stellung ein. Da die Spirale 46 warm ist, kann der Hebel 48 nach rechts kippen, bis die am wenigsten vorspringende Zacke vor die Schraube 51 kommt. Das Drosselorgan 3 kann in seine dem normalen Langsamlauf des Motors entspre-

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* fliehende Stellung der kleinsten Öffnung kommen.

Ferner übt die Spirale 46 keine Wirkung auf die

Stäbe 29 und 41 aus. Die Feder 30 hält den Kolben 28 in der unteren Stellung, so daß dieser den Durchlaß zwischen der Kammer 25 und dem Kanal 31 verschließt und keinen Durchtritt von von dem kalibrierten Loch 23 kommendem Brennstoff in Richtung auf den Kanal 40 und den Kanal 21 gestattet.

Der Stab 41 befindet sich ebenfalls in der unteren Stellung, so daß ein größter Querschnitt zwischen der Nadel 42 und der kalibrierten Öffnung 43 freigegeben ist. Unter diesen Bedingungen wird der dosierte Brennstoff dem Unterdruck ausgesetzt, welcher in der Einlaßleitung zwischen den beiden Drosselorganen 3 und 5 herrscht und in einem bestimmten Verhältnis durch die von dem Lufteinlauf 1 und dem Kanal 45 kommende Luft abgeschwächt ist, welche durch den Kanal 44 eintritt.

Wenn man den kalten Motor in Betrieb setzen will

(wobei die Temperatur der Spirale 46 kleiner als die obigen bestimmten Werte ist), muß man zunächst auf das Gaspedal drücken, um die Schraube 51 anzuheben und die Zacken 49 freizugeben. Der Endabschnitt der Spirale 46 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn. Er bringt die Stäbe 29 und 41 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung und bringt der Schraube 51 die von der Achse 47 am weitesten entfernte Zacke gegenüber, was dem von dem Drosselorgan 3 freigelassenen Durchtrittsquerschnitt eine größere kleinste Öffnung gibt. Der ent- gegdn der Wirkung der Feder 30 in dem Raum 27 nach oben gedrückte Kolben 28 legt die mit dem Schacht 22 in Verbindung stehenden seitlichen Öffnungen 26 frei. Die Nadel 42 legt sich gegen die kalibrierte Öffnung 43 und trennt die Kanäle 44 und 45· Wenn man dann den Anlasser betätigt, wird der in dem Kanal 21 herrschende Unterdruck nicht nur auf den durch die kalibrierte Düse 17 strömenden Brannstoff übertragen, sondern auch fcber den Kanal 40 und den Kanal 31) auf die Kammer 25. Durch das Loch 23 aus dem Schacht' 22 kommender Brennstoff mischt sich mit dem durch die Nadel 18 dosierten Brennstoff, so daß das Gemisch in beträchtlichem Maße für den Start angereichert wird (Fig. 2).

Sobald der Motor von selbst läuft, nimmt der Unterdruck in der Einlaßleitung plötzlich zu. Wenn die Feder 35 richtig bemessen ist, verschiebt der Unterdruck die Membran 33 aus der in

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Pig. 2 dargestellten Stellung nach links und schließt das Ventil 37. Von diesem Äugenblick an bleibt nur das kleine Loch 38 offen und ermöglicht, daß eine vorher dosierte Brennstoffmenge zu der durch die kalibrierte Öffnung 17 strömenden hinzutritt. Der auf die kalibrierte Öffnung 17 und die kleine Öffnung 38 wirkende Unterdruck ist infolge des Verschlusses des Kanals 44 verhältnismäßig hoch. Man erhält daher so eine Anreicherung des Gemische, welche den Betrieb des kalten Motors während der ersten auf die erste Inbetriebsetzung folgenden Minuten gestattet.

Nach Maßgabe der Erwärmung des Motors wickelt sich die Bimetallspirale 46 ab, so daß sich die Stäbe 29 und 41 nach unten verstellen können (Fig. 3), sobald die Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt. Der Kolben 28 verschließt so allmählich die seitlichen Löcher 26 der Kammer 25 und verringert so die durch den Kanal 31 und die Öffnung 38 strömende Brennstoffmenge. Das Nadelventil 42 verschiebt sich ebenfalls nach unten, wodurch ein Durchtrittsquerschnitt in der kalibrierten Öffnung 43 geöffnet wird und der Luft gestattet, von dem Kanal 45 zu dem in den Kanal 21 mündenden Kanal 44 zu gelangen, was allmählich den Unterdruck verringert, welcher auf die Öffnung 17 wirkt und Brennstoff anzusaugen sucht.

Die dem Brennstoff einen zusätzlichen Weg öffnenden Mittel werden als erste außer Betrieb gesetzt, wenn der Motor sich erwärmt. Man sieht nämlich, daß der Kolben 28 die seitlichen Öffnungen 26 vollständig verschließt, während die Öffnung 43 noch durch das Nadelventil 42 etwas gedrosselt ist, was den auf die kalibrierte Öffnung wirkenden Unterdruck gegenüber dem, welcher bei warmem Motor herrscht, etwas erhöht.

Die Hilfsvorrichtung mit der Öffnung 53 und dem von dem Bimetallstreifen 55 getragenen Nadelventil 54 läßt, wenn der Motor warm ist, Zusatzluft in die Kammer zwischen den Drosselorganen 3 und 5 ein. Das Vorhandensein der Öffnung 53 ermöglicht, ein Hilfsdrosselorgan 5 vorzusehen, welches im Langsamlauf fast vollständig dicht ist. Diese Stellung ist es in der Tat, welche das Organ 5 im Augenblick der Inbetriebsetzung des kalten Motors einnimmt. Es ist wünschenswert, daß es so dicht wie möglich ist, um den Unterdruck in dem Kanal 21 und somit die für das Anlassen unerläßliche Brennstoffmenge zu erhöhen. Wenn der Motor kalt ist, drückt

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der Bimetallstreifen 55 das Nadelventil 54 auf die Öffnung des Kanals 53, wodurch jeder Lufteintritt unterbrochen und die Klappe 5 fast dicht geschlossen gehalten wird. Trotz der geringen, dem Motor von dem Anlasser gegebenen Geschwindigkeit ist dann der in dem Kanal 21 wirkende Unterdruck ausreichend, um die für das Anlassen erforderliche Benzinmenge sowohl durch die kalibrierte Öffnung 17 als auch durch die mit dem Schacht 22 in Verbindung stehenden Öffnungen 26 anzusaugen.

Die Erfindung kann abgewandelt werden. Die in

Fig. 4 dargestellte AusführungsabWandlung bietet den Vorteil, daß der Nocken 48 nicht vor Betätigung des Anlassers durch Treten auf das Gaspedal betriebsbereit gemacht werden muß. Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung enthält eine Kapsel 56, welche mit einem sich in der Wärme ausdehnenden Material (z.B. Wachs) gefüllt ist, deren Stab 58 mit einem Hebel 59 zusammenwirkt, welcher einen Nocken 60 aufweist, welcher die fest mit einem das Drosselorgan 3 antreibenden Hebel 62 verbundene Rolle 61 betätigt. Eine Feder 63 wirkt der Verschiebung des Stabes 58 entgegen. Der Hebel 59 weist einen Fortsatz auf, auf welchem die Stäbe 29 und 41 in der gleichen Weise ruhen, wie in dem Fall der Bimetallspirale der Fig. 1 bis 3.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

(1.y Vergaser für Verbrennungsmotoren, welcher in

seiner Einlaßleitufig strömungsaufwärts von einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan ein Hilfsdrosselorgan. aufweist, welches sich automatisch und stetig nach Maßgabe der Zunahme der in dieser Leitung strömenden Luftmenge öffnet und ein die Brennstoffmenge regelndes Dosierglied steuert, wobei der Brennstoff zu dieser Leitung durch einen Kanal gesaugt wird, welcher an einer Stelle mündet, an welcher praktisch der g .eiche Unterdruck wie in der in der Einlaßleitung von den beiden Drosselorganen begrenzten Kammer herrscht, wobei die Vorrichtung mit einem automatischen Startsystem für das Anlassen und den Betrieb im kalten Zustand versehen ist, welches erste Mittel umfaßt, welche dem zu der Einlaßleitung gesaugten Brennstoff einen zusätzlichen Durchlaß öffnen, bis die Temperatur eines Elements des Motors einen bestimmten Wert erreicht hat, wobei der Querschnitt dieses Durchlasses abnimmt, wenn die Temperatur zunimmt, gekennzeichnet durch zweite Mittel (42), welche den auf den angesaugten Brennstoff ausgeübten Unterdruck verringern, sobald diese Temperatur einen zweiten bestimmten Wert erreicht hat, wobei diese zweiten Mittel mit den ersten Mitteln (26, 28) zusammenwirken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel in Reihe mit dem Durchlaß ein in der Ruhestellung offenes Ventil (37) umfassen, welches von dem strömun^sabwärts von dem Hauptdrosselorgan (3) herrschenden Unterdruck gesteuert wird und sich schließt, sobald der Motor eine Geschwindigkeit erreicht, welche anzeigt, daß er von selbst läuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (37) parallel zu einer, kalibrierten Öffnung kleinen Querschnitts (38) liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel einen Kanal (31) umfassen, welcher mit Brennstoff durch wenigstens eine kalibrierte Öffnung (26) gespeist wird, welche mit einem Drossel- und Verschlußorgan (28) versehen ist, welches durch thermostatische, für die Temperatur eines Elements des Motors empfindliche Mittel (46) gesteuert wird, wobei diese Öffnung in den Kanal (21) zur Zufuhr des von dem Dosierorgan (17, 18) dosierten Brennstoffs mündet.

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. ORIGiNAL IMSPECTED

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* ζ.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel- und Verschlußorgan einen Kolben (28) umfaßt, welcher durch die thermostatischen Mittel (46) verschieblich ist und je nach seiner Stellung mehr oder weniger Öffnungen (26) verschließt, welche in der Seitenwand einer Kammer (27) ausgebildet sind, in welcher er sich bewegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch, gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel einen Luftkanal (44) umfassen, welcher in den Kanal (21) zur Zufuhr des dosierten Brennstoffs in unmittelbarer Fähe der Mündung dieses letzteren in die Einlaßleitung (1) münden, wobei diese Mittel einen Durchlaß mit einem durch ein von thermostatischen Mitteln (46) gesteuertes Nadelventil (42) regelbaren Querschnitt aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Mittel von den gleichen thermostatischen Mitteln (46) gesteuert werden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die thermostatischen Mittel auch einen Nocken (48) für den beschleunigten längsamlauf steuern.

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