DE2758828A1 - Vergaser fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Patentanwälte D1PL.-ING. H. Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K- Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl-Chem. B. Huber Dr.-Ing.H.Liska

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POSTFACH M0S20 ** *** ***"*· ■*■· MOHLSTRASSE 22. RUFNUMMER 919921/22

AUTOTRONIC CONTROLS,CORE 6908 Commerce, £1 Paso, Texas USA

Vergaser für eine Brennkraf'tmascliliie

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser für Brennkraftmaschinen mit Einlaßkammern und insbesondere auf Vergaser, die ein Paar von drehbaren Ventilteilen enthalten, welche eine koaxiale innere Mischkammer begrenzen, die einen in Richtung der Einlaßkammer zunehmenden Querschnitt besitzt. Diese Vergaser können bei einer bevorzugten Ausiührungsform ein konisches Drosselventil enthalten. Der Ausdruck "Vergaser", wie er hier benutzt wird, ist nicht auf die üblichen Automobil-Vergaser beschränkt, sondern er wird im allgemeinen Sinne für eine Vorrichtung benutzt, in der Luft mit einem Kraftstoff gemischt wird und die dazu ein Luftregulierventil enthält.

Vergaser erfüllen üblicherweise eine Anzahl von Funktionen, die in der Abgabe eines geeigneten Luft-Kraftstoff-Gemischs an den Einlaßstutzen einer Brennkraftmaschine gipfeln, bei der es sich um eine herkömmliche, mit Benzinkraftstoff betriebene Kolben-Brennkraftmaschine handeln kann. Herkömmliche Vergaser weisen ein Drosselklappenventil auf, welches durch ein Gaspedal in einem Kraftwagen betätigt wird, um die Strömungsrate von Luft zu regulieren, die in die Ansaugleitung durch die Pumpenwirkung der Kolben eingesaugt wird. Vergaser enthalten in herkömmlicher Weise Venturirohre für die Kraftstoffeini uhr in den Vergaser, in welchem der Kraftstoff mit Luft gemischt wird, um ein geeignetes Gemisch für die Verbrennung in dem Motor bzw. in der Brennkraftmaschine zu erzielen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser für eine Brennkraftmaschine mit einer Einlaßkammer zu schaffen, wobei der betreffende Vergaser zwei drehbare Ventilteile enthalten soll, die eine koaxiale

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innere Mischkammer mit einem in Richtung der Luftströmung zunehmenden Querschnitt begrenzen. Das Ventilteil wird dabei derart relativ drehbar sein, daß die Luftströmungsbeschränkung geändert wird. Die Ventilteile sollen im übrigen so geformt sein, daß eine Komponente der Luftströmung in die Mischkammer in Richtung des offenen Endes und gleichzeitig eine Komponente der Luftströmung quer zu dem offenen Ende der Mischkammer und in Abstand von deren Achse auftreten, um eine regulierte Verwirbelung der Luft in der Mischkammer hervorzurufen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere bei Brennkraftmaschinen von Nutzen, bei denen Kraftstoff in abgemessenen Mengen abgegeben wird, und zwar insbesondere in Mengen, die ein bestimmtes erwünschtes Verhältnis von Luft zu Kraftstoff voraussetzen. Der Vergaser gemäß der vorliegenden Erfindung reguliert nicht nur die Luftströmung, sondern er leitet die Strömung zur Erzielung einer regulierten Verwirbelung innerhalb der Mischkammer des Vergasers, so daß das Auftreffen von Kraftstofftröpfchen mit der sich ergebenden Zerstäubung dieser Kraftstofftröpfchen und die innige Durchmischung von Kraftstoff und Luft gefördert werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Vergaser aus einem Paar von Ventilregulierteilen gebildet, die zueinander passende Umlaufflächen aufweisen, wodurch die Ventilteile relativ zueinander um die Drehachse gedreht werden können. Vorzugsweise sind die Ventilteile durch konische Hülsen bzw. Schalen gebildet, deren offene Enden in Richtung zu der Einlaßkammer einer Brennkraftmaschine hinlaufen. Demgemäß bildet das innere Regulierventilteil eine dazu koaxial verlaufende innere Mischkammer. Seine Außenfläche ist eine Umlauf- bzw. Drehfläche, die zu der inneren Drehfläche des äußeren Ventilteiles paßt.

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Das äußere Ventilteil weist eine Vielzahl von ersten Öffnungen auf, die in Abstand voneinander um die Achse herum vorgesehen sind und die durch das Ventilteil zu dessen Innenfläche hin verlaufen. Das innere Ventilteil weist entsprechende zweite Öffnungen auf, die zwischen der äußeren Oberfläche dieses Ventilteils und der Mischkammer verlaufen, die durch das innere Ventilteil begrenzt ist. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, die durch ein Gelenkglied mit einem Gaspedal verbunden ist, um das innere Ventilteil und das äußere Ventilteil relativ zueinander drehen zu können und um damit die Überlappung der entsprechenden Öffnungen zu ändern und somit die Verengung der Luftströmung an den Überlappungsstellenzum Zwecke der Regulierung der Luftströmungsrate in die Einlaßkammer.

Die Oberflächen des Ventilteiles neigen sich von der Drehachse in Richtung der offenen Enden der Ventilteile weg, um die Luftströmung durch jede Überlappung der Öffnungen zu leiten, wobei eine axiale Komponente der Luftströmung durch eine derartige Überlappung in die Mischkammer in Richtung des offenen Endes und eine Querkomponente rechtwinklig zu der Axialkomponente auftreten. Die Bezeichnung "axiale Komponente" wird hier dazu benutzt, eine Komponente zu bezeichnen, die parallel zur Drehachse der Oberflächen gerichtet ist. Ferner- sind die ersten Öffnungen relativ zu den zweiten Öffnungen derart angeordnet, daß sie eine Luftströmung durch jede Überlappung leiten, und zwar zum Zwecke der Versetzung der Querkomponente von der Richtung der Achse. Auf diese Weise wird eine regulierte Verwirbelung von Luft innerhalb der Mischkammer bewirkt.

Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die flüssigen Kraftstoff in die wirbelnde Luft innerhalb der Mischkammer einführen.

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Vorzugsweise wird in Richtung quer zu der wirksamen Einengung an der jeweiligen Überlappung eine Luftverwirbelung ohne solche Zentrifugalkräfte hervorgerufen, wie sie weitgehend beim Niederschlag aus Kraftstoffpartikeln hervorgerufen würden, die durch die wirbelnde Luft auf die Innenfläche des inneren Ventilteiles geführt werden.

Die Öffnungen in den Ventilteilen sind vorzugsweise so geformt, daß dann, wenn die Ventilteile in eine Stellung geringster Überlappung gedreht sind,eine solche Überlappung bei Teilen der Öffnungen vorhanden ist, die am nächsten der Achse vorgesehen sind, so daß die Luftverwirbelung langer in der Mischkammer bei niedrigen Luftströmungsraten aufrechterhalten bleibt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung rufen die relativen Formen der ersten und zweiten Öffnungen eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Überlappungsbereich und den relativen Positionen der inneren und äußeren Ventilteile hervor, so daß bei niedrigen Luftströmungsraten der Bereich relativ schneller zunimmt als die relative Drehung der äußeren und inneren Ventilteile in der Öffnungsrichtung. Vorzugsweise ist die nichtlineare Beziehung so getroffen, daß das nichtlineare Verhalten eines herkömmlichen Drosselklappenventils angenähert erreicht ist. Die entsprechenden Öffnungen sind vorzugsweise in gleichen Abständen um die Achse der Ventilteile herum vorgesehen. Die Einrichtung zur Einführung von Kraftstoff umfaßt eine Kraftstoffleitung neben jeder der zweiten Öffnungen, und zwar mit Einrichtungen zur Abgabe von Kraftstoff mit derselben Rate bzw. Menge an jede der Kraftstoffleitungen. Jede der betreffenden Leitungen weist eine Vielzahl von Auslaßöffnungen auf, die sukzessiv zu einer entsprechenden zweiten Öffnung auf eine Drehung des äußeren Ventilteiles in der Richtung zunehmender Überlappung sich öffnen.

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Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein reguliertes Luft-Kraftstoff-System für eine Brennkraftmaschine unter Verwendung eines Vergasers gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt des in Fig. 1 generell gezeigten Luftströmungssystems. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 1 generell dargestellten Kraftstoffsystems.

Fig. h zeigt in einer isometrischen Ansicht die mechanischen Einzelteile eines besonderen Systems der generell in Fig. 1 bis 3 gezeigten Art, wobei die an der Einlaßleitung eines kolbenbetriebenen Benzinmotors angebrachten Komponenten mit den Einzelteilen gebrochen dargestellt sind.

Fig. 5 zeigt in einer vereinfachten isometrischen Ansicht eine modifizierte Ausführungsform eines Teiles des generell in Fig. 1 bis 3 dargestellten Systems, welcher Teil in ähnlicher Weise an einer Einlaßleitung angebracht wird.

Fig. 6 zeigt in einer ähnlichen isometrischen Ansicht die in Fig. 5 dargestellte Anordnung bei Betrachtung von der anderen Seite her.

Fig. 7 zeigt einen vergrößerten axialen Vertikalschnitt längs der in Fig.^: 8 eingetragenen Linie 7-7 von dem in Fig. 2 dargestellten Vergaser, der auf einer Tragplatte mit einem Ausgleichventil angebracht ist. Fig. 8 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 7 dargestellten Vergasers.

Fig. 9 zeigt in einer Schnittansicht längs der in Fig.7 eingetragenen Linie 9-9 die relativen Positionen eines inneren Ventilteiles und eines äußeren Ventilteiles der Vergasereinheit zur Erzielung einer von der radialen Richtung versetzten Luftströmungs-Querkomponente. Fig. 10 zeigt eine isometrische Ansicht des in Fig. 7 dargestellten Vergasers mit entsprechend angebrachten KraftstoffVerteilerleitungen.

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Fig. 11 zeigt eine vergrößerte Vertikalschnittansicht der Kraftstoffleitungen und eines Kraftstoff-Aufteilmechanismus, wie er in Fig. 7 gezeigt ist. Fig. 12 zeigt eine isometrische Ansicht der Struktur gemäß Fig. 11.

Fig. 13 zeigt in einem Diagramm die Ventil-Strömungscharakteristik eines typischen,gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Vergasers im Vergleich zu der Ventil-Strömungscharakteristik eines typischen Drosselklappenventils.

Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht von einer noch weiteren Ausführungsform eines Vergasers gemäß der vorliegenden Erfindung längs der in Fig. 15 eingetragenen Linie 14-14. Fig. 15 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 14 dargestellten Vergasers bei abgenommener Strömungs-Auf teileinrichtung.

Fig. 16 zeigt eine isometrische Teilansicht des in Fig.14 dargestellten Vergasers» unter Veranschaulichung einer internen Kraftstoffleitung.

Fig. 17 zeigt in einer Seitenansicht und zum Teil im Schnitt eine alternative Vergaseranordnung mit einer alternativen Kraftstoffabgabe- und Kraftstoff-Zerstäubungseinrichtung.

Fig. 18 zeigt eine isometrische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Vergasers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 19 zeigt eine Schnittansicht des in Fig. 18 dargestellten Vergasers längs der in Fig. 20 eingetragenen Linie 19-19.

Fig. 20 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 18 dargestellten Vergasers.

Wie oben ausgeführt, ist die vorliegende Erfindung insbesondere bei Brennkraftmaschinen von Nutzen, die Luft-Kraftstoff -Re gulierungssysteme aufweisen, in die Kraftstoff

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in abgemessenen Mengen abgegeben wird, die ein besonders gewünschtes Verhältnis von Kraftstoff zu Luft für den Brennkraftmaschinenbetrieb erfordern. Bei derartigen Systemen wird die Luftströmung in die EinlaßJLeitung bzw. das Einlaßrohr der Brennkraftmaschine reguliert und abgemessen, und die Luftströmungsrate wird üblicherweise in Verbindung mit anderen Parametern dazu herangezogen, ein Steuersignal zu erzeugen, welches für die Abgabe von Kraftstoff im gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis verwendet wird. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung in Kraftstoffregulierungssystemen verwendet werden, wie sie in der US-PS 3 817 225 beschrieben sind.

In Fig. 1 ist sehr allgemein ein Luft- und Kraftstoff-Regulierungssystem ähnlich jenem System gezeigt, wie es in der zuvor erwähnten US-Patentschrift angegeben ist. Dieses Regulierungs- bzw. Steuersystem dient dazu, eine geeignete Mischung aus Luft und Kraftstoff an die Saugleitung bzw. Einlaßleitung einer Brennkraftmaschine abzugeben. Dieses System ist u.a. so modifiziert worden, daß der Vergaser gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Das System gemäß Fig. 1 enthält insbesondere einen Vergaser 30, der, wie dargestellt, vorzugsweise konisch bzw. kegelförmig ausgebildet ist. Eine Hauptfunktion des Vergasers 30 besteht darin, die Luftströmungsrate zu der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine bzw. eines Motors hin zu regulieren bzw. zu steuern. Der konische Vergaser 30 wird zuweilen als konische Drosselklappe bezeichnet. Die Öffnung der Drosselklappe wird durch eine Drosselklappenstange 32 gesteuert, die beispielsweise mit einem herkömmlichen Autogaspedal verbunden sein kann. Die Drosselklappenstange 32 kann über eine Kurbel 34, eine Welle 35 und Zahnräder 36 und 37 zur Steuerung der Drosselklappenöffnung und damit der Strömungsrate der

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Luftströmung in das Ansaugrohr verbunden sein. Die konische Drosselklappe ist in einem Gehäuse 38 eingeschlossen, welches auf dem Ansaugrohr 40 einer Brennkraftmaschine paßt, wie dies besser aus Fig. 2 und 4 ersichtlich ist. Der Innenraum des Gehäuses 38 ist zu dem Ansaugrohr 40 hin über den Vergaser 30 offen. Die Drosselklappen-Steuergelenkanordnung läuft durch das Gehäuse 38 bei dem Schaft 35 hindurch.

Die gesamte in das Einsaugrohr einströmende Luft strömt durch das Gehäuse 38; sie strömt in das Gehäuse durch ein Filter 42 und einen Luftströmungswandler 44 hindurch. Der Luftströmungswandler 44 mißt die Luftströmungsrate, mit der die Luftströmung in das und damit aus dem Gehäuse 38 strömt. Dadurch wird ein systematisch in Beziehung stehendes elektrisches Signal erzeugt und an einen Leiter 46 abgegeben, der zu einer geeigneten Steuereinrichtung 48 hinführt. Die Steuereinrichtung 48 kann weitere Signale von anderen Meßfühlern, wie von Temperatur- und Druckfühlern, aufnehmen und generell in ähnlicher Weise betrieben sein wie die Steuereinrichtung, die in der US-PS 3 817 225 beschrieben ist. Die betreffende Steuereinrichtung benutzt die verschiedenen Signale dazu, ein geeignetes Kraftstoff-Steuersignal an einen Leiter 50 abzugeben, der zu einer Abmessungspumpe 52 hinführt.

Die Abmessungs- bzw. DoLSierungspumpe 52 wird über eine Leitung 53 von einer Abgabepumpe 54 mit Kraftstoff aus einem kraftstofftank 56 versorgt. Jeglicher überschüssiger Kraftstoff wird durch eine RUckführleitung 58 zu dem Kraftstofftank 56 zurückgeleitet. Die Dosierungspumpe 52 gibt den Kraftstoff durch eine Leitung 60 und ein Ausgleichsventil 62 an den Vergaser 30 ab. Ein für die Pumpendrehzahl charakteristisches Rückkopplungssignal wird über einen Leiter bzw. eine Leitung 64 der Steuereinrichtung 48 zugeführt, die das betreffende Rückkopplungssignal dazu heranzieht sicherzustellen, daß die Dosierungspumpe bei der

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gewünschten Drehzahl arbeitet. Dem Ausgleichsventil 62 wird durch eine Leitung 66 ein Bezugsdruck zugeführt.

In Fig. 1 ist ferner schematisch eine Nebenweg- bzw. Umgehungs-Drosselklappe 68 vorgesehen, die als Hilfs-Luftreguliereinrichtung arbeitet, um eine regulierte zusätzliche Luftmenge in das Ansaugrohr 40 abzugeben, wie dies durch ein Signal gefordert sein kann, welches von der Steuereinrichtung 48 erzeugt und über eine Leitung bzw. einen Leiter 70 an die Umgehungs- bzw. Drosselklappe abgegeben wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß jeder der Leiter 46, 50, 64 und 70 in Fig. 1 zwar durch eine einzelne Leitung dargestellt ist, daß er aber ein Leiterpaar umfassen kann, um einen Rückkehrweg bereitzustellen, der den entsprechenden Signalschaltungskreis schließt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, enthält das Gehäuse 38 eine Grundplatte 72, die auf dem Ansaugrohr 40 angebracht ist und auf der der Vergaser 30 angebracht ist. Der Auslaß des Vergasers 30 befindet sich unmittelbar über dem Einlaß zu dem Ansaugrohr 40. Der Vergaser 30 besteht aus einem Paar von Ventilteilen 74 und 76· Die Ventilteile 74 und 76 sind vorzugsweise in Form von konischen Hülsen bzw. Schalen vorgesehen, wie dies dargestellt ist. Demgemäß können die betreffenden Ventilteile als äußerer Kegel 74 bzw. als innerer Kegel 76 bezeichnet werden. Beide Kegel sind hohl ausgebildet. Die Innenfläche des inneren Kegels 76 bildet eine Mischkammer 78, in der Kraftstoff und Luft vermischt werden.

Der innere Kegel 76 ist an der Grundplatte 72 fest angebracht. Demgegenüber ist der äußere Kegel 74 über dem inneren Kegel 76 drehbar gelagert. Der innere Kegel lagert dabei in dem äußeren Kegel. Dies bedeutet, daß die äußere Oberfläche des inneren Kegels 76 und die innere Oberfläche

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des äußeren Kegels 74 als Umlaufoberflächen um eine Achse 79 gebildet sind, die im Falle des dargestellten Vergasers eine vertikale Achse ist, welche längs der Mitten der Kegel hinab verläuft. Der äußere Kegel 74 kann somit um diese Achse relativ zu dem inneren Kegel 76 durch Betätigung der Drosselklappenstange 32 gedreht werden. Um die relative Drehung zu erleichtern, kann der äußere Kegel auf Lagerflächen gelagert sein, wodurch die zueinander passenden Oberflächen in geringem Abstand voneinander gehalten werden, was die Wahrscheinlichkeit des Festhaftens vermindert. Der innere Kegel ist fest gemacht bzw. angeordnet, da er vollständig dem Ansaug-Unterdruck ausgesetzt ist. Der äußere Kegel wird relativ schwach an dem inneren Kegel durch die relativen Drucke auf den beiden Seiten des äußeren Kegels festgehalten. Wäre der äußere Kegel fest, so würde der innere Kegel durch den Ansaug-Unterdruck weggezogen werden; dies erforderte zusätzliche Mittel, wie eine Feder, um die betreffenden Kegel zusammenzuhalten und um das Luftleck zwischen diesen Kegeln zu begrenzen.

Wie in Fig. 3 besser gezeigt, enthält der äußere Kegel eine Vielzahl von ersten Öffnungen 80, die weitgehend einander gleich sind und die in gleichen Abständen um die Achse des Kegels 74 herum verteilt sind. Der innere Kegel 76 weist eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 82 auf, die den ersten Öffnungen in dem äußeren Kegel entsprechen. Wenn die Kegel relativ zueinander gedreht werden, ändert sich somit die Größe der Überlappung der entsprechenden Öffnungen.

Der innere Kegel 76 endet in einem Randteil 84, das von Löchern 86 durchzogen ist, welche die Durchgänge für den Durchtritt von Luft zwischen einem Kanal 88 in der Grundplatte 77 und dem Innenraum des inneren Kegels 76 schaffen. Die Löcher 86 und der Kanal 88 stellen die Durchgänge für die Luft bereit, die durch die Nebenwegdrossel

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strömt.

In Fig. 3 ist das Kraftstoffspeisesystem gemäß Fig. 1 im einzelnen dargestellt. Das angegebene Kraftstoffspeisesystem gibt einen Kraftstoff in einer dosierten Menge aus dem Vorratsbehälter oder Kraftstofftank 56 an die sich überlappenden ersten und zweiten Öffnungen 80 und 82 des Vergasers 30 ab. Der Kraftstoff wird aus dem Kraftstofftank 56 mittels der Förderpumpe 54 durch ein Filter 90 gepumpt, welches in dem Kraftstofftank enthalten ist. Sodann gelangt der Kraftstoff durch die Rohrleitung 53 zum Einlaß der Dosierungspumpe 52, bei der der Kraftstoff ein zweites Filter 92 durchläuft. Das zweite Filter 92 kann die Form eines Durchströmungsfilters besitzen, das als Rohr ausgebildet ist, welches die Rohrleitung 53 mit der RückfUhrrohrleitung 58 verbindet. Dadurch ist das zweite Filter selbstreinigend ausgebildet. Der gefilterte Kraftstoff gelangt zu der Dosierungspumpe durch die Wand des Rohres hindurch. Der von der Förderpumpe 54 zu der Dosierungspumpe 52 hin gepumpte Kraftstoff, der den Bedarf der Pumpe 52 übersteigt, gelangt zu der Rückführrohrleitung 58, in der der überschüssige Kraftstoff zu dem Kraftstofftank 56 zurückgeleitet wird, und zwar durch ein Druckregulierventil 94. Das Druckregulierventil 94 reguliert den Kraftstoffdruck auf der Einlaßseite der Dossierungspumpe 52, wodurch ein derartiger Druck hinreichend hoch gehalten wird, um weitgehend die Bildung von Blasen im Kraftstoff auszuschließen. Drucke über ca. 2,1 at (entsprechend 30 psi) haben sich als zufriedenstellend erwiesen, wie beispielsweise Drucke von etwa 2,8 at (entsprechend 40 psi). Blasen sind deshalb unerwünscht, weil sie eine Flüssigkeitsverdrängung bewirken und damit die Dosierung der Pumpe nicht_linear machen würden. Der Einlaßdruck wird durch die Rohrleitung 66 auf der einen Seite des Ausgleichsventils 62

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wirksam gemacht. Die DoLJsierungspumpe 52, die eine Zahnradpumpe sein kann, gibt den Kraftstoff in einer abgemessenen bzw. dosierten Menge durch die Rohrleitung 60 an die andere Seite des Ausgleichsventils 62 ab, wie dies weiter unten noch ersichtlich werden wird. Sodann gelangt der Kraftstoff durch VerJcehraBdUmen96 und die Überlappung der öffnungen 80 und 82 in die Mischkammer 78 im Innern der konischen Drossel bzw. Drosselanordnung 50.

Die Geschwindigkeit bzw. Rate, mit der die Dosierungspumpe 52 arbeitet, wird durch die Drehzahl eines Dosierungspumpenmotors 98 bestimmt, der seinerseits die Dosierungspumpe 52 antreibt. Die Drehzahl des Motors 98 wird von der Speiseleistung gesteuert, die dem Motor 98 von der Steuereinrichtung 48 über den Leiter 50 zugeführt wird. Die Drehzahl, mit der der Motor 98 und damit die Dosierungspumpe 52 arbeiten, wird mittels eines Tachometers 100 gemessen. Dieses Tachometer 100 erzeugt ein Signal auf dem Leiter 64, welches Signal kennzeichnend ist für die Pumpgeschwindigkeit bzw. -drehzahl.

Die Dosierungspumpe 52 arbeitet insbesondere dann, wenn sie in Verbindung mit dem Ausgleichsventil 62 verwendet wird, das weiter unten noch in Verbindung mit Fig. 7 im einzelnen beschrieben werden wird, in der Weise, daß sie eine Flüssigkeit in einer Menge bzw. Rate pumpt, die proportional der Pumpendrehzahl ist. Damit stellt das für die Motor- und Pumpendrehzahl charakteristische Signal ein Ma0 für die Kraftstoffstrumungsrate dar. Dieses Signal wird als RUckkopplungssignal der Steuereinrichtung 48 zugeführt. Die Steuereinrichtung 48 kann als Steuereinrichtung arbeiten, wie sie in der US-PS 3 817 225 beschrieben worden ist, um ein von der Luftströmung abhängiges Signal mit dem Rückkopplungssignal zu -vergLEädxn und ein Steuersignal zur Steuerung des Motors 98 über den Leiter 50 zu erzeugen

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und damit Kraftstoff an die Verteilerschienen 96 in dem geeigneten Luft/Kraftstoff-Verhältnis abzugeben, für das die Steuereinrichtung programmiert ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines Luft/Kraftstoff-Regulierungssystems dargestellt, bei dem der Vergaser 30 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, der an entsprechender Stelle über der Einsaugrohrleitung 40 einer Brennkraftmaschine angebracht ist. In Fig. 4 ist dabei eine Art und Weise veranschaulicht, in der die verschiedenen Systemkomponenten innerhalb des Gehäuses 38 auf der Grundplatte 72 zusammengebaut sein können. Das Gehäuse 38 ist weggebrochen dargestellt worden, um die Anordnung der Systemkomponenten zu zeigen. Luft wird in das System durch einen Lüfteinlaß 102 eingeführt bzw. eingesaugt und dann durch das Filter 42 geleitet. Die gefilterte Luft gelangt durch den Luftströmungswandler 44 in den Innenraum des Gehäuses 38 hinein, welches den Vergaser 30 und die Dosierungspumpe 32 umgibt. Die Dosierungspumpe 52 wird von dem Pumpenmotor 98 her angetrieben; ihre Geschwindigkeit bzw. Drehzahl wird von dem Tachometer 100 gemessen. Der Kraftstoff von der Förderpumpe 54 wird durch die Rohrleitung 53 an die Kraftstoffpumpe 52 abgegeben, wobei die Rückflußströmung durch die Rohrleitung 58 auftritt.

In Fig. 5 und 6 sind vereinfachte Ansichten einer modifizierten Ausführungsform des System gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei der Vergaser 30 und die Dosierungspumpe 52 als auf der Grundplatte 72 angebracht dargestellt sind. Außerdem sind die Verbindungen zwischen der Pumpe und dem Vergaser dargestellt. Weitere Einzelteile des Systems, die sich normalerweise innerhalb des Gehäuses 38 befinden, sind weggelassen worden, um ein Verständnis dieser Verbindungen zu erleichtern. Bei

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dieser AusfUhrungsform der Erfindung verlaufen die Rohrleitungen 53 und 38 zu und von dem Kraftstofftank 38 durch die Grundplatte 72. In Fig. 6 ist dieselbe Vorrichtung wie in Fig. 3 gezeigt dargestellt, jedoch von der gegenüberliegenden Seite.

In Fig. 7 ist eine vergrößerte Vertikal-Schnittansicht des Vergasers 30 gemäß der Erfindung dargestellt. Dabei ist das Ausgleichsventil 62, das ebenfalls im Schnitt dargestellt ist, in seiner Betriebsstellung an dem Vergaser 30 angebracht dargestellt. Wie gezeigt, weist das Ausgleichsventil 61 vorzugsweise ein oberes Teil 104 und ein unteres Teil 106 mit einer dazwischen festgeklemmten flexiblen Membran 108 auf. Die Festklemmung mag dabei durch Verwendung von Schrauben 110 erreicht sein (siehe Fig. 3 und 6). Das obere Teil und das untere Teil sind so geformt, daß sLe eine Ventilkammer 111 bilden, die durch die Membran 108 in zwei Teile aufgeteilt ist, nämlich in einen oberen Teil 112 und in einen unteren Teil 114. Der untere Teil 114 weist eine Auslaßöffnung 116 auf. Die Membran trägt ein spitzes Ventilschließteil 118, welches mit der Auslaßöffnung 116 unter Bildung eines Nadelventils zusammenwirkt. Der Pumpenbezugsdruck wird durch die Rohrleitung 66 einem Verbindungsteil 120 zugeführt, welches den Bezugsdruck durch die Rohrleitungen 122 und 124 zu dem oberen Teil 112 der Ventilkammer hinleitet. Ein dosierter Kraftstoff wird durch die Rohrleitung 60 dem Anschlußstück 126 zugeführt. Damit gelangt der betreffende Kraftstoff durch einen Durchgang 128 zu dem unteren-Teil 114 der Ventilkammer 111 hin.

Bei stillgesetzter Dosierungspumpe 32 sind die Drucke in den beiden Teilen 112 und 114· der Ventilkammer 111 ausgeglichen, und die Membran 108 ist so vorgespannt, daß sie das Ventilschließteil 118 veranlaßt, die Auslaßöffnung zu verschließen. Wenn der Dosierungspumpenmotor 98 gespeist

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bzw. in Betrieb gesetzt ist, dreht er die Dosierungspumpe 52 mit solcher Drehzahl, daß Kraftstoff in der gewünschten Menge in den unteren Teil 114 der Ventilkammer 111 abgegeben wird. Dadurch steigt der Druck in diesem Teil der Ventilkammer an. Die Folge davon ist, daß die Membran 108 nach oben bewegt wird und daß das Ventilschließteil 118 angehoben wird. Daraufhin gelangt die dosierte Kraftstoffmenge durch die Öffnung hindurch und damit durch eine Rohrleitung 130 durch das untere Teil 106 zu einer Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 hin. Da der Druck, der zum Abheben des Ventilschließteiles 118 erforderlich ist, relativ niedrig ist, ist die Druckdifferenz über die Dosierungspumpe gering. Dies begrenzt ein Pumpenleck während des Pumpens. Da das Ventilschließteil bei stillstehender Pumpe abgesetzt ist, ist während des Stillstands ein Lecken ausgeschlossen. Im übrigen wird eine Proportionalität der Kraftstoffmenge mit der Pumpendrehzahl aufrechterhalten, während zugleich ein Betrieb bei dem relativ hohen Druck ermöglicht ist, der erwünscht ist, um die Ausbildung von Blasen auszuschließen.

Die Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 ist mittels Schrauben 134 an dem unteren Teil 106 festgeklemmt und mittels eines O-Ringes 136 dort abgedichtet. Die Strömungs-Aufteilungseinrichtung weist eine flache Oberseite 138 auf, die von der Unterseite 139 des unteren Teiles versetzt ist, und zwar um einen relativ geringen Zwischenraum, der etwa 0,038 mm (entsprechend 0,0015 Zoll) betragen kann. Das erwähnte untere Teil ist ebenfalls flach. Ein zentraler Ausschnittbereich der Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 schafft eine Aufnahme 140 am Ende der Rohrleitung 140, um den durch die Rohrleitung 130 hindurchtretenden Kraftstoff aufzunehmen. Die Aufnahme verteilt außerdem den Kraftstoff zu dem geringen Zwischenraum zwischen der Wand 139 des unteren Teiles 106 und der

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Oberseite 138 der Ströimings-Aufteilungseinrichtung 132. Der geringe Zwischenraum bewirkt eine Einengung in der KraftstoffStrömungsbahn; diese Einengung veranlaßt den Kraftstoff, sich in allen Richtungen auszubreiten. Der betreffende Zwischenraum ist dabei so schmal, daß eine weitgehend gleichmäßige Strömung in sämtlichen Richtungen sichergestellt ist. Sine Vielzahl von Kraftstoffdurchgängen 142 verläuft durch die Oberseite 138 unter Bildung von Auslaßdurchgängen für den Kraftstoff, der durch den betreffenden Zwischenraum zwischen der Strömungs- Aufteilungseinrichtung 132 und dem unteren Teil hindurchtritt. Die Strömungsdurchgänge 142 sind gleichmäßig um die Mittelachse der Einheit derart verteilt, daß gleiche KraftstoffstrÖaungsmengen durch die betreffenden Kraftstoff durchginge 142 auftreten.

Die Kraftstoffdurchgänge 142 verlaufen nach unten zu den Kraftstoff -Verteilerschienen 96, die eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 144 aufweisen. Der Kraftstoff, der aus den öffnungen 144 ausströmt» gelangt durch die Überlappungsbereiche der öffnungen 80 und 82 in die Mischkammer 78 des Vergasers 30 hinein. Eine detailliertere Beschreibung der Kraftstoffströmung von den Kraftstoff-Verteilerschienen in die Mischkammer wird weiter unten noch gegeben werden.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 7 dargestellten Vergasers 30 bei weggenommenem Ausgleichsventil 62 und weggenommener Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132. Diese Ansicht zeigt im einzelnen eine besondere Anordnung von Öffnungen 80 und 82. Im allgemeinen weist jede der öffnungen eine radiale Kante auf, d.h. eine Kante, die sich längs des entsprechenden Kegels in einer Ebene erstreckt, welche die Achse des Kegels enthält. Demgemäß enthält jede erste öffnung 80 in dem äußeren Kegel 74 eine radiale Kante 146, und jede zweite öffnung 82 in

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dem Innenkegel weist eine radiale Kante 148 auf. Die Öffnungen können im allgemeinen die Form von Parallelogrammen besitzen, wie dies dargestellt ist.

Bedeutsame Aspekte der vorliegenden Erfindung sind die Formen und Richtungen der Öffnungen, die durch die Ventilteile 74 und 76 bei der Überlappung der betreffenden ersten Öffnungen 80 und zweiten Öffnungen 82 gebildet werden. Derartige Öffnungen an den Überlappungsstellen stellen wirksame Beschränkungen für die Luftströmung dar Wären die Ventilteile 74 und 76 so dünn ausgebildet, daß sie nahezu keine Dicke hätten, so würden die Verengungen bei den Öffnungen 80 und 82 weitgehend rechtwinklig zu den axialen Ebenen verlaufen. Die Strömung durch die jeweilige Verengung würde somit zur Achse gerichtet verlaufen. Damit würde die betreffende Strömung bei der dargestellten symmetrischen Konfiguration auf Luft auftreffen, die durch eine gegenüberliegende Verengung eintritt. Dadurch würde eine Turbulenz hervorgerufen werden, und die Strömung würde nach unten und aus der Mischkammer herausgeleitet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat es sich jedoch als wünschenswert herausgestellt, die Luft zu veranlassen, innerhalb der Mischkammer 78 zu verwirbeln, bevor sie aus dieser Kammer austritt, so daß sie langer in der betreffenden Kammer verbleibt und die Zerstäubung des Kraftstoffs und die Vermischung der Kraftstofftröpfchen mit der Luft erleichtert.

Um diese Verwirbelung zu erreichen, sind die Ventilteile 74 und 76 mit nennenswerter Dicke ausgebildet. Wenn somit die entsprechenden Drehflächen der Ventilteile 74 und 76 ineinander gefügt sind, sind die anderen Oberflächen der betreffenden Teile 74 und 76 von den ineinander gefügten Oberflächen in entgegensetzten Richtungen versetzt, was zu der in Fig. 9 dargestellten

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Konfiguration führt, in der ein Teilschnitt rechtwinklig zur Achse 79 gezeigt ist. Die Dicke der Teile 74 und 76 führt dazu, daß die Einengung an den überlappten öffnungen in anderer Richtung als rechtwinklig zur Ebene der Achse 79 verläuft, wie dies durch die Linie 150 angedeutet ist. Die Strömung durch den Verengungsbereich, dem sie im allgemeinen unter einem rechten Winkel zugeführt wird, tritt dann unter einem Winkel zu der Ebene der betreffenden Achse auf, wie dies durch den Pfeil 152 angedeutet ist. Da der in Fig. 9 dargestellte Schnitt ein rechtwinkliger Schnitt zur Achse 79 ist, verläuft die Querkomponente der Luftströmung in dem jeweiligen Verengungsbereich rechtwinklig zu der Richtung, die parallel zu der Achse verläuft. Außerdem ist die betreffende Luftströmung von der Ebene der Achse in derselben Richtung versetzt an der Jeweiligen Verengung (z.B. im Uhrzeigersinn gemäß Fig.9). Auf diese Weise wird eine Luftverwirbelung innnerhalb der Mischkammer hervorgerufen.

Das Ausmaß der Verwirbelung hängt von den Dicken der entsprechenden Teile 74 und 76 und von den Formen der Kanten der Öffnungen 80 und 82 ab. Diese Dicken und Formen können empirisch bestimmt werden, um den gewünschten Grad an Verwirbelung für eine bestimmte Maschine bzw. einen bestimmten Motor und einen bestimmten Vergaser 30 zu erzielen. Die Richtung der Strömung sollte dabei nicht eine derart. starke Verwirbelung hervorrufen, daß die resultierenden Zentrifugalkräfte auf die Kraftstofftröpfchen dazu führen, daß sich der Kraftstoff auf der Innenwand des inneren Ventilteiles 76 niederschlägt, da dies zu einer übermäßigen Kraftstoffansammlung führt. Eine derartige Kraftstoffansammlung könnte dazu führen, daß intermittierend Kraftstofftröpfchen in das Einsaugrohr 40 hineinfallen und somit von Zeit zu Zeit zu einem übermäßig angereicherten Kraftstoffgemisch führen, d.h. zu einem Anreicherungsgrad, der über jenem liegt,

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der von der Steuereinrichtung 48 gefordert wird. Unterdessen führt dies zu anderen Zeitpunkten zu einem zu mageren Gemisch, und zwar dann, wenn sich der Kraftstoff auf der Innenfläche des inneren Ventilteiles 76 sammelt. Selbstverständlich kommt ein gewisser Teil des verwirbelnden Luft-Kraftstoff-Gemische mit der Innenwand des inneren Ventilteiles 76 in Kontakt. Um die sofortige Beseitigung jeglichen sich ansammelnden Kraftstoffs zu erleichtern und damit kraftstoffreiche und kraftstoffmagere Intervalle zu minimieren, erstrecken sich die zweiten Öffnungen 82 nahezu über die Länge der Mischkammer 78; sie sind durch relativ scharfe Kanten an der Innenwand gebildet. Das verwirbelnde Luft-Kraftstoff-Gemisch wirkt sodann in der Weise, daß es über die Innenwand hinweg streicht bzw. diese gewissermaßen abspült und daß der Kraftstoff zu der nächsten Öffnung hin geleitet wird, wo er von der Kante der betreffenden Öffnung durch die eintretende Luft abgestreift bzw. abgeführt wird.

Der Verwirbelungsgrad wird mit der Strömungsrate und der Strömungsrichtung koordiniert, was durch die Formen der Ventilteile 74 und 76 bestimmt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Ventilteile kegelförmig ausgebildet sind, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, einen Scheitelwinkel, das ist der Winkel in der Ebene der Achse 79 zwischen der Achse und den kegelförmigen Umlaufoberflächen, von etwa 45° zu wählen. Dies bringt eine nennenswerte axiale Strömungskomponente mit sich, während zugleich eine Querkomponente die gewünschte Verwirbelung hervorruft. Wenn der Scheitelwinkel zu groß ist, ist die axiale Komponente so groß, daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch von der Mischkammer unter relativ schwacher Vermischung auftritt. Wenn andererseits der Scheitelwinkel zu klein gemacht ist, verbleibt das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu lang in der Mischkammer und fördert eine übermäßige Kraftstoffablagerung auf der Innenfläche des

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Inneren Ventilteiles 76. Bel einem Scheltelwinkel von zumindest 45° strömt Luft, die durch den Einengungsbereich strömt, im allgemeinen in einer solchen Richtung, daß sie die gegenüberliegende Seite des Kegels gewissermaßen verfehlt, wenn sie nicht durch einen weiteren eintretenden Luftstrom abgelenkt wird. Winkel, die größer als 45° sind, unterdrücken daher noch weiter die Kraftstoffansammelung. Andere Kriterien können einen kleineren Winkel vorschreiben. So erfordern beispielsweise gewisse Brennkraftmaschinen eine relativ hohe Rate einer Luftströmung, die in eine relativ kleine Ansaugöffnung eintritt. In diesem Fail kann ein kleinerer Scheitelwinkel benutzt werden, um einen Luftströmungsbereich durch die betreffenden Überlappungen zu erzielen, der groß in bezug auf die öffnung des Ansaugrohres ist.

In Fig. 10 ist eine Perspektivansicht der in Fig. 7 dargestellten Struktur bei entferntem Ausgleichsventil gezeigt. Demgemäß ist die Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 mit den Verteilerschienen 96 in entsprechender Lage über den betreffenden öffnungen 80 und 82 dargestellt. Die Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 ist in Fig. 11 und 12 in weiteren Einzelheiten veranschaulicht. Die betreffende Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 wird mittels einer Klemmschraube 154 in bezug auf das innere Ventilteil 76 festgehalten. Wie Insbesondere in Fig. 3, und 10 gezeigt, befinden sich die Verteilerschienen 96 oberhalb und parallel zu den radialen Kanten 148 des inneren Ventilteiles 76. Das äußere Ventilteil 74 befindet sich zwischen den Verteilerschienen 96 und den zweiten öffnungen 82, allerdings abgesehen von der Stelle,wo sich die ersten Öffnungen 80 die zweiten öffnungen 82 überlappen.

Der durch die Auslaßrohrleitung 130 des Ausgleichsventils 62 hindurchtretende dosierte Kraftstoff wird durch

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die Strömungs-Aufteilungseinrichtung 132 derart aufgeteilt, daß er in gleichen Mengen durch die betreffenden Verteilerschienen 96 strömt. Die Verteilerschienenöffnungen 144 stellen Auslässe dar, durch die der Kraftstoff in die Mischkammer 78 eintreten kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß dann, wenn Kraftstoff die Öffnungen 144 nahe der Oberseite der Mischkammer 78 erreicht, die an diesen Öffnungen und durch die entsprechenden Überlappungen in den Öffnungen 80 und 82 vorbeiströmende Luft den Kraftstoff aus den freigelegten Öffnungen ansaugt. Dies wird noch durch den relativ niedrigen Druck innerhalb der Mischkammer 78 gesteigert, der durch den Rohrleitungsunterdruck hervorgerufen wird, welcher durch die Pumpenwirkung der Kolben der Brennkraftmaschine hervorgerufen wird. Zugleich sind jene Öffnungen 144, die von dem oberen Ventilteil 74 versperrt sind, zum Umgebungsdruckbereich innerhalb des Gehäuses 38 hin offen, in welchem ein Druck herrscht, der notwendigerweise höher ist als der Ansaugrohr-Unterdruck. Damit wird Luft in die unteren Verteilerschienenöffnungen einströmen und die Innenseite der Verteilerschienen zurück zu der Stelle hinströmen, an der die betreffende Luft auf den Kraftstoff trifft, der den anderen Weg herkommt und aus den nicht versperrten öffnungen austritt, die zu der Mischkammer 78 hin offen sind.

In dem Fall, daß Kraftstoff, der nicht mit der Luftströmung durch die betreffenden öffnungen in die Mischkammer 78 mitgenommen wird, außerhalb des äußeren Ventilteiles 74 fließen sollte, wird der betreffende Kraftstoff von einer hochstehenden Kante 156 auf der Unterseite des äußeren Ventilteiles 74 aufgefangen. Der durch diese Kante 156 aufgefangene Kraftstoff fließt dann durch die Unterseiten der Öffnungen 80 und 82 in den Innenraum des Vergasers 30 hinein.

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Im allgemeinen sind die ersten öffnungen im wesentlichen gleich den entsprechenden zweiten Öffnungen gemacht, und die betreffenden öffnungen sind so angeordnet, daß bei der Begrenzung der Drosselklappenschließung die öffnungen sich lediglich an der äußersten Spitze überlappen. Dies macht den Eintritt von Luft und Kraftstoff in die Brennkraftmaschine an der Spitze der Drossel unwirksam und sichert eine relativ längere Verweil_jzeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Mischkammer. Dadurch werden eine bessere Kraftstoffzerstäubung sowie eine Luft-Kraftstoff-Durchmischung bei Leerlauf- und niedrigen Motordrehzahlen erreicht, also unter Bedingungen, bei denen eine richtige Luft-Kraftstoff-Durchmischung höchst kritisch sind. Es sei hier darauf hingewiesen, daß zusätzliche Luft beim Motorleerlauf und unter irgendwelchen anderen Bedingungen, wie sie durch die Steuereinrichtung 48 bestimmt werden, durch die Umgehungsdrossel über den Kanal 88 und die Löcher 86 in den Rand 84 des unteren Ventilteiles 76 abgegeben wird.

Die Formen der Öffnungen 80 und 82 bestimmen das Verhalten bzw. die Verhaltenscharakteristik des Vergasers 30 und damit die Verhaltenskennlinie der Brennkraftmaschine als Funktion der Stellung des Beschleunigungssteuermechanismus. Dies bedeutet, daß das Verhalten einer Brennkraftmaschine gegenüber der Einstellung der Drosselklappenstange 32 durch eine Bedienperson bestimmt ist durch die Formen der öffnungen 80 und 82. Jegliche Anzahl von wünschenswerten Eigenschaften kann durch geeignete Formung der betreffenden öffnungen hervorgerufen werden. Eine besondere Eigenschaft verdient jedoch eine Erläuterung. Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit des Betriebs eines Kraftfahrzeugs ist es wichtig, daß die Bedienperson bzw. der Fahrer die Betriebseigenschaften der Brennkraftmaschine versteht. Da die meisten Kraftfahrer an das herkömmliche Vergaser

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mit herkömmlichen Drosselklappenventilen verwendende Verhalten gewöhnt sind, ist es wünschenswert, eine Verhaltenscharakteristik entsprechend jener zu schaffen, an die der Fahrer gewöhnt ist. Zu diesem Zweck sind die betreffenden Öffnungen so geformt, daß die Luftströmung als Funktion der Drosselstellung weniger schnell zu Anfang unter diesen Umständen zunimmt. Relativ große Bewegungen der Drossel rufen relativ kleine Änderungen in der Luftströmung hervor und führen damit zu einer relativ genauen Steuerung bei geringeren Luftströmungen, was das Anlassen, Stillsetzen und Einparken sowie eine sorgfältige Steuerung bei niedrigen Drehzahlen erleichtert. In typischer Weise ist bei höheren Drehzahlen eine genaue Steuerung bzw. Regulierung von sekundärer Bedeutung.

Die Öffnungen, die in der beispielsweise in Fig. 8 gezeigten Weise geformt sind, bringen eine weitgehend dreieckförmige Anfangsüberlappung mit sich. Unter diesen Umständen nimmt der Überlappungsbereich und damit die Luftströmungsrate nahezu mit dem Quadrat der Drosselverschiebung zu, bis der dreieckförmige Bereich die gesamte Länge der betreffenden Öffnungen überdeckt. An dieser Stelle ist die Zunahme in der Fläche eine weitgehend lineare Funktion der Drosselstellung.

Ein Vergleich der Verhaltenscharakteristik einer typischen kegelförmigen Drosselanordnung mit der Verhaltenscharakteristik einer typischen Drosselklappe ist durch Fig. 13 veranschaulicht, in der die betreffenden Kurven den Anteil bzw. Prozentsatz der Drosselöffnung als Funktion des Anteils bzw. Prozentsatzes der Strömungsfläche für eine konische Drosselanordnung und für eine Drosselklappenanordnung veranschaulichen. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, kann die Verhaltenscharakteristik einer typischen kegelförmigen Drossel mit in der oben angegebenen Weise

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geformten öffnungen dicht an die Verhaltenscharakteristik einer typischen Drosselklappe angenähert werden.

In Fig. 14 bis 16 ist eine alternative Ausführungsform des Vergasers gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei die Kraftstoffverteilerschienen nicht gesondert ausgebildet sondern vielmehr in Form von Rohrleitungen 158 in dem oberen Ventilteil 74 vorgesehen sind. In diesem Fall kann die Strömungs-Verteilereinrichtung 160 die in Fig. 14 dargestellte Form haben, bei der es sich im wesentlichen um die inverse Form der in Fig. 7 bis 11 dargestellten Strömungs-Verteilereinrichtung 132 handelt. In diesem Fall wird der Ausgang des Ausgleichsventils 62 durch einen Durchgang 162 in der Strömungs-Verteilereinrichtung 160 versorgt. Die Strömungs-Verteilereinrichtung 160 verteilt die Strömung unter den vier Rohrleitungen 138 gleich auf. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung dreht sich die Strömungs-Verteilereinrichtung mit dem äußeren Ventilteil 74. Die Öffnungen 164 von den Rohrleitungen 158 her sind durch das innere Ventilteil 76 versperrt, womit sich die betreffenden öffnungen nicht überlappen. Wie dargestellt, sind die der Achse am nächsten liegenden öffnungen 164 vorzugsweise nach innen gerichtet, und zwar für eine nach innen erfolgende Kraftstoff strömung bei niedrigen Strömungsraten, während die äußeren öffnungen 164 über die Luftströmung geführt sind, um eine Abgabeströmung in den Luftstrom bei hohen Strömungsraten zu erzielen.

In Fig. 17 ist ein Vergaser 166 von etwas anderer Ausführungsform veranschaulicht, um eine Anpassung an eine unterschiedliche Festlegung von Kraftstoffzufuhr und Kraftstoffzerstäubung zu erreichen. Der Vergaser 166 ist dabei insbesondere so ausgelegt, daß eine Anpassung an einen Ultraschall-Zerstäuber 168 erreicht ist, der von der Art ist, wie er in der US-PS 3 898 669 angegeben ist.

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Ein derartiger Ultraschallzerstäuber hat einen nennenswerten Platzbedarf in dem Vergaser 166, der durch ein äußeres Ventilteil 170 und ein inneres Ventilteil 172 gebildet ist. Eine Strömungs-Verteilereinrichtung bzw. -Aufteilungseinrichtung 174 liefert eine gleichmäßige Kraftstoffströmung durch die Rohrleitungen 176 und damit durch die entsprechenden Öffnungen in den Ventilteilen 170 und 172 gegen bzw. zu dem Ultraschallzerstäuber hin, bei dem der Kraftstoff für eine Durchmischung mit Luft zerstäubt wird, die durch die Öffnungen einströmt. In Fig. 18 bis 20 ist ein Vergaser 178 in einer Form veranschaulicht, die einen Ultraschallzerstäuber aufnehmen dürfte, wie er in Fig. 18 gezeigt ist. Es können aber auch andere Typen von Zerstäubern oder Kraftstoffzuführeinrichtungen aufgenommen werden, bei denen Kraftstoff in der Mitte des Vergasers abgegeben wird anstatt durch Öffnungen in den Luftventilteilen. Der Vergaser gemäß Fig. 18 bis 20 weist entsprechende äußere und innere Ventilteile 180 bzw. 182 auf, deren jedes aus zwei konischen Umlaufgebilden gebildet ist. Das äußere Ventilteil 180 weist einen oberen kegelförmigen Teil und einen unteren kegelförmigen Teil 186 auf, während das innere Ventilteil 182 einen oberen kegelförmigen Teil und einen unteren kegelförmigen Teil 190 aufweist. Die oberen kegelförmigen Teile 184 und 188 weisen Öffnungen 192 bzw. 194 auf, die generell den Öffnungen 80 und 82 des in Fig. 7 bis 10 gezeigten Vergasers entsprechen. Die unteren kegelförmigen Teile 186 und 190 weisen Öffnungen 196 bzw. 198 auf, von denen die erstgenannten Öffnungen wesentlich schmaler bzw. enger sind als die zuletzt genannten Öffnungen. Dies bringt eine Strömungscharakteristik mit sich,bei der sich einmal die unteren Öffnungen I96, vollständig überlappen und der Uberlappungsbereich konstant bleibt, wenn die Überlappung der oberen Öffnungen 192,194 zunimmt.

Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung für

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besondere Brennkraftmaschinen bzw. Motoren sowie besondere Luft-Kraftstoff-Reguliersysteme und besondere Bedingungen veranschaulicht und beschrieben worden sind, dürfte einzusehen sein, daß ohne Abweichung vom Wesen der Erfindung noch viele Modifikationen vorgenommen werden können. So können andere Formen von Ventilteilen und Ventilöffnungen untezjgewissen Betriebsbedingungen oder für andere Kraftstoffsteuersysteme oder andere Brennkraftmaschinen wünschenswerter sein. Außerdem kann eine andere Struktur bei den öffnungen dazu benutzt werden, der Luftströmung eine andere Richtungsverteilung zu geben sowie eine andere Luftgeschwindigkeit zu erzielen, wobei in gewissen Anwendungsfällen eine hohe Geschwindigkeit erwünscht ist.

Gemäß einer Modifikation des in Fig. 14 bis 16 dargestellten Vergasers können die Rohrleitungen 138 durch gesonderte Rohre, ähnlich den Verteilerschienen 96, gebildet und an den oberen Ventilteilen 74 angebracht sowie von diesen getragen sein, und zwar in Abstand von den Kanten der Öffnungen 80. Auf diese Weise ist eine Luftströmung zwischen den Rohrleitungen 138 und den betreffenden Kanten der Öffnungen ermöglicht.

Gemäß einer Modifikation der Verteilerschienen 96 sind die VerteilerSchienenöffnungen 144 in Form von Schlitzen ausgebildet. Bei einer noch weiteren Modifikation ist je Verteilerschiene ein einziger Schlitz vorgesehen.

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Claims (18)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. Η,Ψειοκμανν, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke

   Dipl.-Ing. RA₁WeICKMANn, Dipl.-Chem. B. Huber

   S MÖNCHEN »6, DEN POSTFACH (60120 .MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9t 39 21/22

   Patentansprüche

   Vergaser für eine Brennkraftmaschine mit einer Ansaugkammer, mit einem hohl ausgebildeten äußeren Luftregulierungs-Ventilteil, welches eine innere Umlauffläche aufweist, die sich um eine Achse herum erstreckt, wobei das betreffende äußere Ventilteil eine Vielzahl von ersten Öffnungen aufweist, die in Abstand um die betreffende Achse vorgesehen sind und die durch das betreffende äußere Ventilteil zu dessen Innenfläche hin verlaufen, mit einem hohl ausgebildeten inneren Luftregulierungs-Ventilteil, welches in dem äußeren Ventilteil untergebracht ist und welches eine äußere Umlauffläche aufweist, die zu der inneren Umlauffläche paßt und koaxial zu dieser verläuft, wobei das innere Ventilteil eine koaxiale innere Mischkammer begrenz^, die ein offenes Ende aufweist, und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen aufweist, die den ersten Öffnungen entsprechen und die zwischen der äußeren Oberfläche und der betreffenden Mischkammer verlaufen, mit Halteeinrichtungen, die das äußere Ventilteil und das innere Ventilteil derart tragen, daß eine Lufteinströmung in die ·: Ansaugkammer bei geöffnetem Ende zu der Einlaßkammer auftritt, wobei das äußere Ventilteil und das innere Ventilteil relativ zueinander um die genannte Achse drehbar sind, mit Dreheinrichtungen, die eines der beiden Ventilteile relativ zueinander um die genannte Achse zum Zwecke der Änderung der Überlappung der ersten

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   Öffnungen und der zweiten Öffnungen drehen und die dadurch die Einengung der Luftströmung an den Überlappungsbereichen zum Zwecke der Regulierung der in die Einlaßkammer einströmenden Luftmenge zu ändern gestatten, und mit Einrichtungen zur Einführung von flüssigem Kraftstoff in die Mischkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (78) einen in Richtung von den zueinander passenden Oberflächen weg zunehmenden Querschnitt besitzt und in dem offenen Ende ausläuft, daß die zueinander passenden Oberflächen von der genannten Achse in Richtung des offenen Endes derart geneigt weglaufen, daß die Luftströmung durch jede Überlappung der ersten und zweiten Öffnungen (80, 82) mit einer axialen Luftströmungskomponente erfolgt, mit der die Luftströmung durch eine derartige Überlappung in die Mischkammer (78) parallel zu der genannten Achse auftritt, während eine Querkomponente rechtwinklig zu der betreffenden axialen Komponente auftritt, die in Richtung des offenen Endes auftritt, und daß ferner Einrichtungen vorgesehen sind, die die Luftströmung durch jeden derartigen Überlappungsbereich derart leiten, daß die genannte Querkomponente von der zu der betreffenden Achse hin laufenden Richtung derart versetzt auftritt, daß eine Luftverwirbelung innerhalb der Mischkammer (78) auftritt.
2. 2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Luftströmung durch jeden Überlappungsbereich leitenden Einrichtungen die Einstellung der ersten Öffnungen (80) relativ zu den zweiten Öffnungen (82) umfajssen.
3. 3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Querrichtung zu der effektiven Verengung an dem jeweiligen Überlappungsbereich eine

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   solche Luftverwirbelung ohne Zentrifugalkräfte hervorgerufen wird, daß durch die wirbelnde Luft Kraftstoffpartikeln auf dem inneren Ventil teil (76) weitgehend benetzt werden.
4. 4. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (78) weitgehend einander gleich sind, daß die zweiten Öffnungen (82) weitgehend einander gleich sind und daß die ersten und zweiten Öffnungen (80,82) um die genannte Achse weitgehend in gleichen Abständen vorgesehen sind.
5. 5. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehung der Ventilteile in eine Position geringster Überlappung der ersten und zweiten Öffnungen die betreffende Überlappung an den Teilen der Öffnungen vorgesehen ist, die am nächsten bei der genannten Achse liegen, derart, daß die verwirbelnde Luft länger in der Mischkammer bei niedrigen Luftströmungsraten verbleibt.
6. 6. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Formen der ersten ' und zweiten Öffnungen so gewählt sind, daß eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Überlappungsbereich und den relativen Positionen der äußeren und inneren Ventilteile erreicht ist, und daß der Anfangsbereich relativ schneller zunimmt als die relative Drehung des äußeren und Inneren Ventilteils in der Öffnungsrichtung.
7. 7. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtungen eine Verbindungseinrichtung (34,32) aufweisen, die mit einem Kraftfahrzeug-Gaspedal verbunden ist, welches vom Kraftfahrer betätigbar ist, und daß die relativen formen der ersten

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   und zweiten Öffnungen (80,82) so gewählt sind, daß eine nicht*J.ineare Beziehung zwischen dem Überlappungsbereich und der Einstellung des Gaspedals im Vergleich zu dem Verhalten eines herkömmlichen Drosselklappenventils erreicht ist.
8. 8. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ventilteil (74) drehbar ist und daß das innere Ventilteil (76) in bezug auf die Brennkraftmaschine feststeht.
9. 9. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Kraftstoff einführenden Einrichtungen (52,53,54,56) eine Kraftstoff rohrleitung neben Jeder der ersten Öffnungen (80) und Einrichtungen aufweisen, die Kraftstoff mit derselben Kraftstoffrate an jede der Kraftstoffrohrleitungen abgeben.
10. 10. Vergaser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kraftstoffrohrleitungen eine Vielzahl von Auslaßöffnungen aufweist, die sukzessiv zu einer zweiten Öffnung in dem Fall geöffnet werden, daß eines der beiden Ventilteile in Richtung zunehmender Überlappung der ersten und zweiten Öffnungen (80,82) gedreht wird.
11. 11. Vergaser nach Anspruch 9 oder 1O, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Achse normalerweise im wesentlichen vertikal verläuft und daß das äußere Ventilteil (74) einen nach oben gezogenen Rand (156) an seinem unteren Ende aufweist, durch welchen Rand Kraftstoff aufgefangen wird, der aus den Kraftstoff rohrleitungen austritt, ohne durch die ersten Öffnungen hindurchzugelangen.

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12. 12. Vergaser nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kraftstoffrohrleitungen in einer festen Lage über jeder der zweiten Öffnungen derart angeordnet ist, daß das äußere Ventilteil dazwischen vorgesehen ist.
13. 13. Vergaser nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Kraftstofijeinführenden Einrichtungen eine Kraftstoffrohrleitung aufweisen, die von dem äußeren Ventilteil neben jeder der ersten Öffnungen getragen ist.
14. 14. Vergaser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffrohrleitungen mit dem äußeren Ventilteil zusammenhängend gebildet sind.
15. 15. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ventilteil eine dünne Hülse aufweist, deren eine Seite die äußere umlauffläche bildet und deren andere Seite die Mischkammer (78) bildet und die von den zweiten öffnungen durchzogen ist.
16. 16. Vergaser nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten öffnungen nahezu über die Länge der Mischkammer (78) verlaufen und daß die andere Seite der genannten Hülse relativ scharfe Kanten an den zweiten Öffnungen aufweist, derart, daß das Abstreifen bzw. Abführen von jeglichem Kraftstoff erleichtert ist, der die betreffende andere Seite der Hülse benetzt.
17. 17. Vergaser nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ventilteil eine dünne Hülse aufweist, deren eine Seite die innere Umlauffläche bildet und die von den ersten Öffnungen durchzogen ist.

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18. 18. Vergaser nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die das innere Ventilteil und das äußere Ventilteil bildenden Hülsen kegelförmig sind.

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