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Vergaser für flüssige Stoffe"
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Die Erfindung betrifft einen Vergaser fUr flüssige Stoffe, mit in
einem Ansaugrohr angeordneten, den Durchtrittsquerschnitt ftlr die Ansaugluft verändernden
Drosselorgan, das durch Wirkung der durch den Vergaser strömenden Ansaugluft entgegen
einer Federkraft bewegbar ist. Ein solcher Vergaser ist insbesondere fnr Brennkraftmaschinen
bestimmt, kann aber auch als Zerstäuber z. B. fUr das Gebiet der Klimatechnik Anwendung
finden.
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Die bei Brennkraftmaschinen verwendeten Vergaser messen bei stark
veränderlicher Menge des durchströmenden Gases ein den jeweiligen Betriebsaustand
des Verbrennungsmotors angepaßtes Kraftstoff-,uift- Gemisch liefern, was durch nengenrichtige
Zuteilung des Kraftstoffes je nach Drehzahl und Belastung des Motors an die durchströmende
Luft geschieht.
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Gleichzeitig soll der Kraftstoff zur Vorbereitung der eigentlichen
Gesischbildung möglichst gut mit der Luft in fein zerstäubter Form vermischt werden.
Bei bekannten, nach dem Spritzdtisenprinzip arbeitenden Vergasern wird Kraftstoff
aus einen niveauregulierten Vorrat mittels eines Druckgefalles entnommen und der
strömenden Luft beigemischt. Das hierbei erforderliche Druckgefälle gegendber der
Atmosphäre wird durch konstante oder variable Querschnittsverengung des Ansaugrohres
erzielt, wobei im letzteren Falle der Durchtrittsquerschnitt manuell oder automatisch
mit Steuerung ueber Schieber oder Drosselklappe der Ströiungsmenge der Luft angepaßt
wird. Bei Vergasern mit konstantem Durchtrittsquerschnitt, der nur für einen bestimmten
Betriebsdruck die richtigen
Druckverhältnisse ergibt, ist zur Erzielung
eines jedem Betriebszustand des Motors angepaßten Kraftstoff-,Luft-Gemisches eine
Vielzahl von z.T. aufwendigen Zusatzeinrichtungen erforderlich, wie z. B. ein Leerlaufsystem,
eine Übergangseinrichtung, eine Beschleunigungspumpe, eine Luftkorrekturdüse des
Anreicherungssystems usw. Bei dem bekannten Gleichdruck- oder Stromberg-Vergaser
wird infolge der selbsttätigen Anpassung seines Strömungsquerschnittes in Abhängigkeit
vom Unterdruck im Ansaugrohr zwar ein relativ gleichbleibender Unterdruck gegenüber
der Schwimmerkammer erreicht, wobei jedoch ein membranbetätigter Kolben und eine
besondere Verzögerungseinrichtung f<ir die Gemischanreicherung beim Beschleunigen
erforderlich ist. Außerdem ist der Strombergvergaser nur ein Flachstromvergaser
bzw. evtl. Schrägstromvergaser und kann die Vorteile des Fallstromprinzips nicht
ausnutzen.
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Aus der DT-OS 2 019 091 ist ein Vergaser der eingangs beschriebenen
Art bekannt, bei dem in einem als Venturirohr ausgebildeten Ansaugrohr ein kegelförmiges
Drosselorgan auf einer vertikalen axialen Stange entgegen einer Federkraft durch
die dynamische Wirkung der durch den Vergaser strömenden Ansaugluft bewegbar ist,
wobei durch die Stellung des Drosselorgans die Stärke des Luftstromes durch den
Vergaser regulierbar ist. An der Stelle des kleinsten Durchmessers mnndet in die
Venturiverengung ein Rraftstoff zuftihrender Kanal. Hierbei findet die Rraftstoffbeimischung
zur Luft erst unterhalb dieses Drosselorganes statt und nicht an der engsten Stelle
des Strömungsquerschnittes des Ansaugrohres. Außerdem erfordert dieser bekannte
Vergaser die obenerwähnten Zusatzeinrichtungen zur Erzielung eines dem Betriebszustand
des Motors angepaßten Gemisches.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser so auszubilden,
daß bei einfacher baulicher Ausgestaltung eine völlig selbsttätige Anpassung der
Gemischaufbereitung an den jeweiligen Betriebszustand des Motors unter Irsparung
der ueblichen Zusatzeinrichtungen wie Beschleunigungspumpe udgl. ermöglicht wird.
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Gemäß der Erfindung ist das im Ansaugrohr anqeordnete Drosselorgan
mit an seinem Außenrand m9ndenden Kraftstoffkanälen versehen und bildet mit einer
Ringfläche des Ansaugrohres ein Ventilelement. das sowohl den Durchtrittsquerschnitt
des Ansaugrohree als auch die Kraftstoffzufuhr selbsttätig regelt. wobei das Droeeelorgan
ein als Pumpe wirkendes Trägersvstem aufweist. Infolge der Anordnung der Kraftstoffkanäle
in dem einen Ventilteller bildenden Drowselorgan findet die Kraftstoffbeimischung
zum Luftstrom stets an der Stelle des engsten Strömungsquerschnittes statt. so daß
die Gemischaufbereitung sich automatisch an den jeweiligen Betriebszustand des Verbrennungsmotors
anpaßt. Infolge der Pumpenwirkung des Trägersystems des Drosselorgans wird hierbei
unter Ersparnis der sonst üblichen Beaschleunigungspumpe und der übrigen obenerwähnten
Zusatzeinrichtungen die beim Beschleunigen erforderliche Gemischanreicherung erzielt.
Dabei hat der erfindungsgemäße Vergaser ohne Verwendung sämtlicher -en bisher notwendiger
Zusatzeinrichtung eine überaus einfache betriebswichere und preisgünstige Ausgestaltung
und eignet sich daher hervorra-gend für Kraftfahrzeugmotoren.
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Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der UnteransprQche.
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Die Erfindung soll im einzelnen anhand eines in der Zeichnung im Schnitt
veranschaulicht Ausführungsbeispiels eines Fall-Vergasers näher erläutert werden.
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An das Schwimmergehäuse 1 tSblicher Bauart ist das Ansaugfohr 2 angebaut,
das mit einer eine Ansaugkammer 3 bildenden Erweiterung 4 versehen ist. An der Obergangsstelle
des Ansaugrohres 2 in die Erweiterung 4 ist eine ringförmige Sitzfläche 5 für eine
einen Ventilteller bildende Saugplatte 6 angeordnet. Die Saugplatte 6 ist auf dem
oberen Ende eines vertikalen. in der Mittelachse des Ansaugrohres 2 verlaufenden
Rohres 7 befestigt. das teleskopartig in einem festen Rohr q dicht gefqhrt ist.
Das
Rohr 8 sitzt auf einem Stützarm 9, der von dem Untrerteil 10
des Ansaugrohres 2 ausgeht und dieses in horizontaler Richtung durchsetzt. Unterhalb
des Stützarmes 9 ist im Unterteil 10 des Ansaugrohres die horizontale Welle 11 der
Drosselklappe 12 gelagert.
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-er In der dem Schwimmgehäuse 1 zugewendeten Hälfte des Stützarme
9 ist ein Kanal 13 vorgesehen, dessen eines Ende in offener Verbindung mit dem Rohr
8 steht und dessen anderes Ende Uber ein RUckschlagventil 14 und einen vertikalen
Kanal 15, der zur Verhinderung des Auslaufens des Schwimmergehäuses 1 bei etwaigen
Undichtigkeiten in Form eines umgekehrten U ausgeführt ist, mit dem Schwimmergehäuse
1 verbunden ist. Durch diese Verbindung mit dem Schwimmergehäuse 1 dient das untere
feste Rohr 8 als Kraftstoffzuftihrungskanal, der über eine D(ise 16 mit den Inneren
des oberen Rohres 7 verbunden ist. In dem oberen Ende dieses Rohres 7 münden Xraftstoffkanale
17, die an der Unterseite der Saugplatte 6 in radialen Rippen 18 angeordnet sind
und am Außenrand der Saugplatte 6 mtinden.
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An einer Stelle des Außenrandes der Saugplatte 6 ist ein Leerlaufluftkanal
19 angebracht, dessen Durchtrittsquerschnitt durch eine in die Wandung des Ansaugrohres
2 an dessen Übergangsstelle zum Schwimmer gehäuse 1 eingesetzte Regulier-schraube
20 geändert werden kann. Der Innenrand der Saugplatte 6 ist mit einem eine Abrißkante
bildenden Ringwulst 21 versehen. Um den Austritt des durch die Rohre 8 und 7 strömenden
Kraftstoffes in die Ansaugkammer 3 zu verhindern, ist das obere bewegliche Rohr
7 von einer Manschette 22 umhüllt, die am oberen Ende des unteren Rohres 8 und an
der Nabe der Saugplatte 6 befestigt ist. Zwischen Saugplatte 6 und einer Schulter
23 des unteren Ansaugrohres 10 ist eine Schraubenfeder 24 eingesetzt, die die Saugplatte
6 gegen Verdrehen sichert und im Ruhezustand gegen ihre Sitzfläche 5 dritckt und
dadurch die Ansaugkammer 3 absperrt. Ferner ist in der Mittelachse des Ansaugrohres
2 in die Saugplatte 6 eine Ddsennadel 25 zur Regulierung des Kraftstoffzuflusses
eingesetzt.
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Dieser Fallstromvergaser hat folgende Arbeitsweise. Im Leerlauf des
Verbrennungsmotors ist die Drosselklappe 12 fast ganz geschlossen, und die Saugplatte
6 wird von der Feder 24 nach oben auf ihren Sitz 5 gedrückt. Die ftlr den Leerlauf
des Motors benötigte Luft strömt durch den Leerlaufluftkanal 19 und baut dort gegenüber
dem belüfteten Schwimmergehäuse 1 einen Unterdruck auf, der Kraftstoff über die
Kanäle 15,13 sowie die Führungsrohre 8 und 7 zu den in der Saugplatte 6 angeordneten
Kanälen 17 fördert. Da nun der in den Leerluftkanal-lauf 19 mUndende Kraftstoffkanal
17 geöffnet ist, aber alle übrigen Ksaftstoffkanäle der Saugplatte 6 durch deren
Anliegen an ihre Sitzfläche 5 geschlossen sind, erfolgt die Gemischeinstellung fnr
den Leerlaufbetrieb durch die Drosselklappe 12, die Leerlaufregulierschraube 20
und die Kraftstoffdüse 16 im Zusammenwirken mit der D5sennadel 25.
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Wird die Drosselklappe 12 f<1r den Teillastbetrieb weiter geöffnet,
so pflanzt sich der unterhalb der Drosselklappe vorhandene Unterdruck bis unter
die Saugplatte 6 fort und zieht diese gegen die Kraft der Feder 24 nach unten, bis
sich das Druckgefälle und die Federkraft die Waage halten. Da das KraftstoffdUsensystem
bereits im Leerlaufbetrieb gefUllt ist und arbeitet, wird dem Motor nun sofort Kraftstoff
von allen Kraftstoffkanälen 17 zugeführt, ist da die Saugplatte 6 von ihren Sitz
5 abgehoben und dadurch die Kanäle 17 geöffnet sind. Die beim Beschleunigungsvorgang
erforderliche Zusatzmenge an Kraftstoff wird dem Motor durch das als Pumpe wirkende
Trägersystem der teleskopartig gegeneinander beweglichen Rohre 7 und 8 unverzögert
und engenrichtig zugestellt, da dich die 8eschleunigungssituation als Weg und Geschwindigkeit
der Absetzbewegung der Saugplatte 6 äußert und diese wiederum gleichzeitig den Pumpenhub
darstellt. Die Pumpenfunktion dieses Trägersystems 7,8 verhindert außerdem durch
den Strömungswiderstand der Dase 16 ein zu schnelles Öffnen der Saugplatte
6.
ohne ihr Schließen durch Anlage an ihre Sitzfläche 5 zii verhindern.
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Die Bemessung der maximalen Kraftstoffdurchströmmenge geschieht für
jeden Betriebszustand durch die Kraftstoffdüse 16 und die während dec Betriebes
stufenlos einstellbare Dlsennadel 2Ç. Durch den auf die Unter-eite der Saugplatte
6 wirkenden Unterdruck wird dieee gegen die Kraft der Feder 24 mehr oder weniger
weit von ihrem Sitz C; abgehoben.
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wobei ein der jeweiligen Luftdurchströmmenge angepaßter freier Strömungsquerschnitt
des Ansaugrohres 2.10 eingestellt wird. Dadurch ergibt eich ein annähernd gleicher
Unterdruck an den Austrittsetellen der Kraftstoffkanäle 17 an der Unterseite der
Saugplatte 6.
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Die als Ringwulst 21 ausgebildete Unterkante der Saugplatte 6 bildet
eine Abrißkante und ergibt dadurch eine vorteilhafte starke Verwirbelung der Luft
mit dem aus den Kanälen 17 tretenden Kraftstoff. wodurch die Gemischbildung in Verbindung
mit der plötzlichen Erweiterung des freien Druchströmquerschnittes de Ansaugrohres
beschleunigt und intensiviert wird. Dadurch wird eine exakte Anpassung der G mischbildung
an den jeweiligen Betriebszustand des Motors sichergestellt.
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Der Betrieb fr Vollast entspricht grundsätzlich dem Teillastbetrieb.
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Der besondere Vorteil dieses nach der Lehre der Erfindung ausgebildeten
Vergasers besteht neben den bereits angefahrten Vorzügen in dem stark vereinfachten
Aufbau. der dennoch einen variablen. der Menge der durchstrdmenden Luft automatich
angepaßten freien Strömungsquerschnitt fir das Ansaugrohr ermöglicht.
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Flr den Kaltstart des Motors kann eine einfache Starterklappe nach
bekanntem Muster oberhalb der Saugplatte 6 vorgesehen sein.