DE2704651A1 - Zweistufen-vergaser fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Zweistufen-vergaser fuer brennkraftmaschinen

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DE2704651A1 DE19772704651 DE2704651A DE2704651A1 DE 2704651 A1 DE2704651 A1 DE 2704651A1 DE 19772704651 DE19772704651 DE 19772704651 DE 2704651 A DE2704651 A DE 2704651A DE 2704651 A1 DE2704651 A1 DE 2704651A1
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Description

Patentanmeldung Zweistufen-Vergaser für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweistufen-Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem ersten und einem zweiten Ansaugkanal, von denen jeder einenends mit der Atmosphäre und anderenends mit einem sich etwa rechtwinkelig hierzu erstreckenden Ansaugrohr verbunden ist und wobei das Ansaugrohr unterhalb der Auslaßenden der Ansaugkanäle einen durch Auspuffgase beheizten Boden aufweist.
Es sind bereits Vergaser der eingangs genannten Art bekannt, bei denen der Ansaugkanal mit einem sich nach unten erstreckenden Rohr derart verlängert ist, daß sein Auslaßende in geringem Abstand zum beheizten Boden des Ansaugrohres liegt. Dadurch soll eine schnellere und bessere Verdampfung von Kraftstofftröpfchen und eine gleichmäßigere Versorgung der Brennkraftmaschine mit Gemisch erzielt werden. Der geringe Abstand des Auslaßendes des Ansaugkanales zum beheizten Boden des Ansaugrohres bewirkt jedoch bei einem herkömmlichen Vierfach-Vergaeer eine unerwünschte Verringerung des Strömungsquerschnittes, da zum Beispiel die Gemischströmung von den Ansaugkanälen der zweiten Stufe zu einigen Zylindern der Brennkraftmaschine entweder über den engen
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Sitz der Gesellschaft: Köln Registergericht Köln. HRB 84 Vorsitzender des Aufsichtsrates: Hans Schaberger - Vorstand: Robert A. Lutz. Vorsitzender
Horst Bergemann Franz J. Bohr - Waldemar Ebers - Wilhelm Inder) - Alfred Langer Stellvertretend: Hans Wilhelm Gab Paul A Guckel Hans-Joachim Lehmann - Peter Weiher
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Querschnitt zwischen dem Rohr und der Wandung oder zwischen dem Rohr und dem Boden des Ansaugrohres erfolgen muß.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zweistufen-Vergaser der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß er mit einem den Ansaugkanal verlängernden Rohr zur erwünschten schnelleren Verdampfung von Kraftstofftröpfchen versehen werden kann, der bei bekannten Vergasern auftretende, oben erwähnte Nachteil einer Verringerung des Strömungsquerschnittes durch eine besondere Führung der Luft im zweiten Ansaugkanal vermieden wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Zweistufen-Vergaser die im Hauptanspruch aufgezeigten Merkmale eventuell in Verbindung mit den in einem oder mehreren der Unteransprüche aufgezeigten Merkmale aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des ersten, einen Venturiabschnitt und ein Kraftstoffdüsensystem aufweisenden Ansaugkanales in der Weise, daß er sich mit seinem Auslaßende bis in geringem Abstand zum beheiztem Boden des Ansaugrohres erstreckt, währen^d der zweite Ansaugkanal konzentrisch zum ersten Ansaugkanal liegt und mit seinem Auslaßende in herkömmlicher Weise in das Ansaugrohr mündet und die Luftströmung durch den zweiten Ansaugkanal über eine Steuereinrichtung kontrolliert wird, wird einerseits der Vorteil einer rascheren Verdampfung von Kraftstofftröpfchen erzielt, der Nachteil einer Verringerung des Strömungsquerschnittes in der zweiten Stufe jedoch vermieden.
In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann hierbei das Ausladende des ersten Ansaugkanales über ein axial verschiebbares, dünnwandiges Rohr in seinem Abstand zum beheizten Boden des Ansaugrohres veränderbar sein bzw eine in ihrem oberen Abschnitt einen Venturibereich aufweisende axial verschiebbare Hülse gegenüber einem festen, ein
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Kraftstoffdüsensystem aufweisenden spindelförmigen Drosselkörper bewegbar sein.
Die Erfindung wird anhand der beiden letztgenannten, in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Zweistufen-Vergaser gemäß der Erfindung mit einem im ersten Ansaugkanal angeordneten axial verschiebbaren Rohr.
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch einen Zweistufen-Vergaser gemäß der Erfindung mit einem als axial verschiebbare Hülse ausgebildeten ersten Ansaugkanal.
In Fig 1 ist ein Zweistufen-Fallstrom-Vergaser mit 10 bezeichnet und auf einem mit 12 bezeichneten Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine befestigt. Das Ansaugrohr 12 weist hierbei einen Verteilerabschnitt 14 auf, der sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Vergasers 10 erstreckt und das Gemisch zu den verschiedenen Zylindern der Brennkraftmaschine führt. Der Boden 16 des Ansaugrohres 12 ist hierbei in bekannter Weise durch einen quer verlaufenden, mit dem Ansaugrohr 12 einstückig gegossenen Auspuffgaskanal 18 beheizt.
Der Vergaser 10 besteht in herkömmlicher Weise aus einem Einlaßteil 20, einem Hauptteil 22 und einem Auslaßteil 24, die in geeigneter Weise (nicht gezeigt) miteinander verbunden sind.
Eine Bohrung 25 im Einlaßteil 20 bildet das Einlaßende eines ersten Ansaugkanales 28, in dem eine in herkömmlicher Weise betätigbare Luftklappe 32 angeordnet ist.
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Eine Bohrung 34 im Hauptteil 22 bildet den Venturiabsch-vitt des ersten Ansaugkanales 28, in dem zwei kleinere Hilfsventuri 36 und 38 angeordnet sind, die das Kraftstoffdüsensystem 40 des Vergasers aufnehmen. Oas KraftstoffdUsensy stern 40 des Vergasers ist in herkömmlicher Weise mit einer Schwimmerkammer 42 verbunden. Ein in der Schwimmerkammer angeordneter Schwimmer 44 steuert in herkömmlicher Weise über einen Hebel 46 ein Schwimmernadelventil 48, das die Zufuhr von Kraftstoff von einer mit einer Kraftstoffpumpe verbundenen Kraftstoffleitung 50 kontrolliert. Entsprechende Luftdüsen 52 und 54 sind im Kraftstoffdüsensystem vorgesehen, um dem Hilfsventuri 38 eine Kraftstoff-Luft-Emulsion zuzuführen.
Im Auslaßteil 24 des Vergasers ist in herkömmlicher Weise eine Drosselklappe 56 über eine Welle 58 schwenkbar gelagert, um die Gemischströmung durch den ersten Ansaugkanal 28 zu steuern. Der Ansaugkanal unterhalb der Drosselklappe 56 wird hierbei durch ein in den Auslaßteil 24 eingepreßtes Rohr 60 gebildet. Ein zweites, dünnwandiges Rohr 61 ist leicht verschiebbar innerhalb des Rohres 60 angeordnet und erstreckt sich bis in geringem Abstand zum beheizten Boden 16 des Ansaugrohres 12. Das verschiebbare Rohr 61 ist hierbei über einen Hebelarm 62 gelenkig mit dem oberen Rand der Drosselklappe 56 verbunden, so daß beim öffnen der Drosselklappe 56 das verschiebbare Rohr 61 angehoben wird.
Das im ersten Ansaugkanal 28 gebildete Kraftstoff-Luft-Gemisch muß somit bis zum Auslaßende des verschiebbaren Rohres 61 strömen. Hier wird die Luftströmung um 90 umgelenkt, wodurch die schwereren Kraftstoffpartikel infolge ihres Beharrungsvermögens geradlinig auf den beheizten Boden 16 des Ansaugrohres 12 auftreffen, wo sie verdampfen und erst dann in dieser aufbereiteten Form den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt werden.
Das verschiebbare Rohr 61 wird hierbei durch die Drosselklappe 56
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jeweils in einem solchen Abstand zum beheizten Boden 16 des Ansaugrohres 12 gehalten, daß die der Drosselklappenöffnung entsprechende Gemischströmung nicht in unerwünschter Weise beeinträchtigt wird. Das Auslaßende des verschiebbaren Rohres 61 soll hierbei jeweils so nahe dem beheizten Boden 16 angeordnet sein, dall einerseits ein maximaler Anteil des auf den Boden auftreffenden Kraftstoffes verdampft werden kann, andererseits jedoch die Gemisch Strömung für den jeweiligen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigt wird. Dies wird durch Mitbewegen des verschiebbaren Rohres 61 in Abhängigkeit von einer Öffnungsbewegung der Drosselklappe 56 erzielt, wobei es selbstverständlich ist, daß die hierbei anzuwendende Gelenkgeometrie entsprechend den Strömungebedingungen der verwendeten Brennkraftmaschine anzupassen ist.
An dieser Stelle muß darauf hingewiesen werden, daß bei einem Vergaser gemäß der Erfindung der gesamte Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine über den ersten Ansaugkanal 28 befriedigt wird. Ein erhöhter Luftbedarf wird bei einem solchen Vergaser über einen zweiten Ansaugkanal 64 befriedigt. Der zweite Ansaugkanal 64 weist einen Einlaßteil 66 auf, der parallel jedoch seitlich versetzt, zum Einlaßteil 30 des ersten AnseLugkanales 28 angeordnet ist. Im Hauptteil 22 des Vergasers 10 verläuft der zweite Ansaugkanal 64 zunächst vertikal in einen Kanal 68, der dann über eine Ventilöffnung horizontal in einen den ersten Ansaugkanal 28 konzentrisch umfassenden, ringförmigen Kanal 70 einmündet. Das Auslaßende des ringförmigen Kanäles 70 des zweiten Ansaugkanales 64 mündet hierbei in herkömmlicher Weise am oberen Ansatz 72 in das Ansaugrohr 12.
Daraus ergibt sich, daß eine zusätzliche Luftströmung nicht durch das verschiebbare Rohr 61 beeinträchtigt wird. '
Die Strömung zusätzlicher Luft wird hierbei über ein Kegelventil 80
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gesteuert, das über eine Feder 82 normalerweise in geschlossener Lage gehalten wird. Das Kegelventil 80 kann entweder über Unterdruck oder mechanisch aufge steuert werden, um entsprechend der Gemisch strömung im ersten Ansaugkanal 28 zusätzliche Luftströmung im zweiten Ansaugkanal 64 bereitzustellen.
In Fig. 2 ist eine Aueführungsform der Erfindung als Vergaser mit einem variablen Venturibereich gezeigt. Ein Vergasergehäuse 200 weist hierbei eine Ansaugkanalbohrung 210 auf, in der eine einen ersten Ansaugkanal 212 bildende vertikal verschiebbare Hülse 216 angeordnet ist, die in ihrem oberen Abschnitt einen gleichbleibenden Venturibereich 218 und an ihrem unteren Ende 220 das Auslaßende des ersten Ansaugkanales 212 bildet. Das Auslailende des ersten Ansaugkanales 212 liegt hierbei wieder in geringem Abstand 223 zum beheizten Boden des Ansaugrohres der Brennkraftmaschine.
Konzentrisch innerhalb des Venturibereiches 218 ist ein feststehender, ein Kraftstoffdüsensystem 236 aufweisender, spindelförmiger Drosselkörper 224 angeordnet, der zusammen mit der axial verschiebbaren Hülse 216 einen Venturibereich mit variablem Strömungsquerschnitt 226 bildet. Das Kraftstoffdüseneystem 236 im spindelförmigen Drosselkörper 224 ist in herkömmlicher Weise über Kraftstoffkanäle 230, 232 und 234 mit einer herkömmlichen Kraftstoffquelle verbunden. Es soll hier noch darauf hingewiesen werden, daß die Abmessungen des Venturibereiches 218 und des spindelförmigen Drosselkörpers 224 derart aufeinander abgestimmt sind, daß im variablen Strömungsquerschnitt 226 über einen weiten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine eine Strömung mit Schallgeschwindigkeit auftritt.
Die Zufuhr von Luft in den ersten An saug kanal 212 erfolgt hierbei über einen Lufteinlafl 238, der mit einem herkömmlichen Luftfilter (nicht gezeigt) verbunden ist. Die axial verschiebbare Hülse 216 ist,wie bei 214
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und 240 angedeutet, über eine Betätigungseinrichtung verschiebbar, die entsprechend der gewünschten Funktionsweise der Brennkraftmaschine, ζ. B. in Abhängigkeit von der Betätigung eines Fahrfußhebels, gesteuert werden kann. Bei einer solchen Anordnung würde z.B. ein Niederdrücken des Fahrfußhebels ein vertikales Anheben der verschiebbaren Hülse 216 bewirken, wodurch der variable Strömungsquerschnitt 226 vergrößert und damit die Luftströmung und die K raft stoff strömung aus dem Kraftstoffdüsensystem 236 entsprechend vergrößert würde. Gleichzeitig jedoch würde dadurch der Abstand des Auslaßendes des unteren Teiles 220 der Hülse 216 vom Boden 222 des Ansaugrohres vergrößert, um auch hier einen ausreichenden Strömungsquerschnitt zur Verfügung zu stellen.
Würde andererseits der Fahrfußhebel zurückgenommen, so würde die verschiebbare Hülse 216 abgesenkt und dadurch der variable Strömungsquerschnitt 226 entsprechend verringert. Gleichzeitig damit wird auch wieder das Auslaßende des unteren Teiles 220 in geringerem Abstand zum Boden 222 des Ansaugrohres gebracht und damit wieder fttr eine gute Verdampfung von Kraftstofftröpfchen gesorgt.
Auch hier wird der fttr den Betrieb der Brennkraftmaschine benötigte Kraftstoff alleine vom ersten Ansaugkanal 212 geliefert, während ein erhöhter Luftbedarf durch einen zweiten Ansaugkanal 64 befriedigt wird, dessen Anordnung, Führung und Funktionsweise genau mit der in Fig. 1 beschriebenen Art übereinstimmt, was durch dieVerwendung des gleichen Bezugszeichens 64 fttr den zweiten Ansaugkanal und 80 fttr das Kegelventil hervorgehoben werden soll.
Die vorliegende Erfindung schafft Zweistufen-Vergaser fttr Brennkraftmaschinen, bei denen eine insbesondere bei Start, Leerlaufund im Teillastbereich erwünschte Verbesserung der Gemischaufbereitung durch Verdampfen von Kraftstofftröpfchen am beheizten Boden des Ansaugrohres
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erzielt wird, ohne daß hierdurch eine Beeinträchtigung der Gemischströmung im Vollastbereich der Brennkraftmaschine in Kauf genommen werden muß.
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Jf>.
Leerseite

Claims (1)

  1. Ford / US-844 / 27. Januar 1977 Patentansprüche 2704651
    Zweistufen-Vergaser für Brennkraftmaschinen mi. einem ersten und einem zweiten Ansaugkanal, von denen jeder einenende mit der Atmosphäre und anderenends mit einem sich etwa rechtwinkelig hierzu erstreckenden Ansaugrohr verbunden ist und wobei das Ansaugrohr unterhalb der Auslauenden der Ansaugkanäle einen durch Auspuffgase beheizten Boden aufweist, g e kenn zeichnet durch die Kombination folgender zum Teil bekannter Merkmale:
    a) der erste Ansaugkanal (28) weist einen V en tür iab schnitt (34) mit einem Kraftstoffdüsensystem (36, 38 und 40) auf und erstreckt sich mit seinem Auelaßende bis in geringem Abstand (84) zum beheizten Boden (16) des Ansaugrohres (12).
    b) Der zweite Ansaugkanal (64) liegt mit seinem Ausladende (70) konzentrisch zum ersten Ansaugkanal (28) und mündet in herkömmlicher Weise im Ansaugrohr (12).
    c) Eine Steuereinrichtung (80) kontrolliert die Luftströmung durch den zweiten Ansaugkanal (64).
    Zweistufen-Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c hn e t, daß das Auslaßende des ersten Ansaugkanales (28) aus einem dünnwandigen Rohr (60) besteht, das sich von einem Punkt benachbart dem Auslaßende (70) des zweiten Ansaugkanales (64) nach unten erstreckt.
    Zweistufen-Vergaser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g eknnz ei chne t, daß in dem das Auelaßende des ersten Ansaugkanales (28) bildenden, dünnwandigen Rohr (60) ein zweites, axial verschiebbares, dünnwandiges Rohr (61) angeordnet ist, dessen Abstand (84) vom beheizten Boden (16) des Ansaugrohres
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    (12) veränderbar ist.
    4. Zweistufen-Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Ansaugkanal (28) eine schwenkbare Drosselklappe (56) angeordnet und über herkömmliche Einrichtungen verschwenkbar ist und das axial verschiebbare Rohr (61) über einen Hebelarm (62) gelenkig mit dem oberen Rand (bei 63) der Drosselklappe (56) verbunden ist.
    5. Zweistufen-Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn et, daß die Steuereinrichtung für die Luftströmung im zweiten Ansaugkanal (64) aus einem über eine Feder (82) in Schließstellung gehaltenen, zeitweise aufgesteuertem Kegelventil (80) besteht.
    6. Zweistufen-Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ansaugkanal (212) von einer Ansaugkanalbohrung (210) gebildet wird, die axial verschiebbar eine Hülse (216) aufnimmt, die in ihrem oberen Abschnitt einen Venturibereich (218) und an ihrem unteren Ende das Auslaßende des ersten Ansaugkanales (212) aufweist und die Hülse (216) über herkömmliche Einrichtungen gegenüber einem feststehenden, konzentrisch innerhalb des Venturibereiches(218) einragenden, ein Kraftstoffdüsensystem (236) aufweisenden, spindelförmigen Drosselkörper (224) bewegbar ist.
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DE19772704651 1976-04-05 1977-02-04 Zweistufen-vergaser fuer brennkraftmaschinen Withdrawn DE2704651A1 (de)

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