DE2802605A1

DE2802605A1 - Vergaser mit kaltstarteinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2802605A1
Application number: DE19782802605
Authority: DE
Inventors: Robert S Harrison; Jerry B Rogerson
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1978-07-27
Also published as: JPS53112334A; JPS6230298B2; GB1545463A; CA1085689A; DE2802605C2; US4096212A

Description

Patentanmeldung Vergaser mit Kaltstarteinrichtung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser mit Kaltstarteinrichtung für Brennkraftmaschinen, mit einem einenends zur Atmosphäre offenen und anderenends an ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossenen Ansaugkanal, in dem eine die Luftströmung steuernde, exzentrisch gelagerte Luftklappe und stromab dieser eine die Gemischströmung steuernde Drosselklappe angeordnet sind und die Luftklappe Über einen mit ihrer Welle verbundenen Hebel und einem an diesem angelenkten Gestänge von einer Bimetallfeder bei niedrigen Temperaturen in Schließrichtung belastet wird und die Drosselklappe über einen mit ihrer Welle verbundenen Hebel, der einen einstellbaren Anschlag trägt und mit einem unterschiedliche Stufen aufweisenden Kaltleerlaufnocken zusammenwirkt, bei niedrigen Temperaturen in ihrer Schließbewegung begrenzt wird und wobei der Kaltleerlaufhocken derart schwenkbar gelagert ist, daß er durch Schwerkraft in eine unwirksame Lage zu schwenken sucht und ein mit der Bimetallfeder zusammenwirkendes Gestänge dies zeitweise verhindert.

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Sitz der Gesellschaft Köln Registergericht Köln. HRB 84 ■ Vorsitzender des Aufsichtsrates: Hans Schaberger · Vorstand· Peter Weiher, Vorsitzender

Horst Bergemann · Franz J. Bohr ■ Waldemar Ebers ■ Wilhelm Inden · Alfred Langer Stellvertretend: Hermann Dederichs ■ Hans Wilhelm Gab · Paul A Guckel · Hans-Joachim Lehmann

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Vergaser der eingangs genannten Art sind bereits in einer Vielzahl von Ausführung sformen bekannt und sorgen automatisch für eine entsprechende Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Gemisches, um ein einwandfreies Starten einer Brennkraftmaschine auch bei niedrigen Temperaturen sicherzustellen. Sobald die Brennkraftmaschine jedoch angesprungen ist, muß das Luft-Kraftstoff-Gemisch etwas abgemagert werden, um einen günstigeren Betrieb der Brennkraftmaschine zu erreichen und um den Ausstoß von unerwünschten, unverbrannten Kohlenwasserstoffen in die Umgebungsatmosphäre auf ein Mindestmaß zu verringern. Bekannte Vergaser der eingangs genannten Art sind hierzu mit einem vom Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagten Servokolben versehen, der die Luftklappe um einen bestimmten Betrag öffnet, sobald ein erhöhter Unterdruck anzeigt, daß die Brennkraftmaschine angesprungen ist und läuft. Solche Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß verschiedene Faktoren, die den Unterdruck im Ansaugrohr mitbestimmen, wie z. B. die jeweilige Meereshöhe, den Grad des öffnens der Luftklappe nach einem Startvorgang mit be einfluss en.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden, indem eine Öffnungsbewegung der Luftklappe nur durch Schwerkraft oder durch die Luftströmung bewirkt wird und der jeweilige Grad des öffnens der Luftklappe in Abhängigkeit von einer herkömmlichen Bimetallfeder bestimmt wird. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Vergaser der eingangs genannten Bauart die in den Patentansprüchen aufgezeigten Merkmale aufweist.

Dadurch, daß die Wirkung der Bimetallfeder in Schließrichtung der Luftklappe über einen einstellbaren Anschlag begrenzt wird und eine Modulierfeder eine Wirkung in Öffnung srichtung der Luftklappe auf das Gestänge der Luftklappe ausübt, die mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine abnimmt, wird ein öffnen der Luftklappe nicht mehr unmittelbar von einem bestimmten Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine bestimmt sondern der Grad des öffnens der Luftklappe wird über ein Zusammenwirken der auf die Luftklappe einwirkenden Luftströmung und der die Bimetallfeder beeinflussenden Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine stufenlos gesteuert.

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Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Aueführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Vergaser mit einer Kaltstarteinrichtung, an dem die Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Zweifach-Fallstromvergaser 10 im vertikalen Schnitt gezeigt. Der Vergaser 10 weist einen Einlaßteil 12, einen Hauptteil 14 und einen Drosselt eil 16 auf. Der Drosselteil 16 ist mit einem Ansaugrohr 18 einer Brennkraftmaschine verbunden, das zu den Verbrennungsräumen führt.

Der Hauptteil 14 des Vergasers 10 weist zwei Ansaugkanäle 20 auf, in denen jeweils ein Venturiab schnitt 22 ausgebildet und ein Hilf s venturi 24 angeordnet ist.

Die Luftströmung in die beiden Ansaugkanäle 20 wird über eine Luftklappe 28 gesteuert, die exzentrisch an einer Welle 30 angeordnet ist. Die Luftklappe 28 kann sich somit unter Einwirkung der Schwerkraft oder unter Einwirkung der Luftströmung nach unten öffnen. Die Welle 30 ist im Einlaßteil 12 des Vergasers 10 drehbar gelagert.

Die Gemisch strömung durch die beiden Ansaugkanäle 20 wird durch zwei Drosselklappen 36 gesteuert, die auf einer gemeinsamen Welle 38 be-

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festigt sind, die im Drosselteil 16 des Vergasers 10 drehbar gelagert ist. Die Drosselklappen 36 können in herkömmlicher Weise über einen Fahrfußhebel aus ihrer nahezu geschlossenen Leerlaufstellung in ihre voll geöffnete Vollaststellung verschwenkt werden.

Die Luftklappe 28 kann ebenso aus einer nahezu horizontalen, geschlossenen Stellung in eine vertikale, voll geöffnete Stellung bewegt werden, wobei der Grad des öffnens der Luftklappe 28 über eine an einer Seite des Vergasers 10 angeordnete mechanische Einrichtung 40 steuerbar ist. Die Einrichtung 40 besteht hierbei aus einem Gehäuseteil 42, der über nicht gezeigte Einrichtungen mit dem Hauptteil 14 des Vergasers 10 verbunden ist. Das Gehäuseteil 42 nimmt eine Steuerwelle 44 drehbar gelagert auf, deren eines Ende fest mit einem Hebel 46 (siehe Fig. 3) verbunden ist, der gelenkig mit einer Stange 48 verbunden ist, die gelenkig an einem Hebel angreift, der fest mit der Welle 30 der Luftklappe 28 verbunden ist.

Dt.e Verbindung zwischen dem Hebel 46 und der Stange 48 ist hierbei, wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, als Leergangverbindung 52/54 ausgebildet, bei der ein abgewinkeltes Ende 52 der Stange 48 mit einem länglichen Schlitz 54 im Hebel 46 zusammenwirkt. Wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, wird bei einer entsprechenden Drehung der Steuerwelle 44 auch die Luftklappe 28 entsprechend mit bewegt. Dadurch kann der Einlaßteil 12 des Vergasers 10 entsprechend geöffnet oder geschlossen werden. Der Zweck der Leergang verbindung 52/54 wird nachfolgend noch näher erläutert.

Das andere Ende der Steuerwelle 44 ist mit dem Mittelstück 56 eines dreiarmigen Hebels 58 verbunden, der mit einer Bimetallfeder 68 zusammenwirkt.

Der Hebel 58 weist hierbei einen ersten Arm 60 auf, der rechtwinklig in axialer Richtung abgewinkelt ist und durch einen radialen Schlitz 62 in

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einer Tsqlierwand 64 ragt und das freie äußere Ende 66 der spiralförmig gewundenen Bimetallfeder 68 aufnimmt.

Das innere Ende der spiralförmig gewundenen Bimetallfeder 68 ist an einem Ansatz 70 festgelegt, der an dem aus wärmeisolierendem Material bestehenden Deckel 72 für das Gehäuseteil 42 ausgebildet ist.

Die Bimetallfeder 68 wird sich in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft in der vom Gehäuseteil 42 und dem Deckel 72 gebildeten Kammer zusammenziehen oder ausdehnen. Dementsprechend wird das freie Ende 66 der Bimetallfeder 68 den abgewinkelten Arm 60 bewegen und damit über den Hebel 58 die Steuerwelle 44 temperaturabhängig verschwenken.

Die Kraft der Bimetallfeder 68 wird hierbei so ausgelegt, daß bei normaler Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine die Bewegung der Bimetallfeder 68 zu einem völligen öffnen der Luftklappe 28 geführt hat. Sinkt die Temperatur unterhalb der normalen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine ab, so übt die Bimetallfeder 68 eine progressiv ansteigende Kraft in Schließrichtung der Luftklappe 28 aus.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wirkt der Kraft der Bimetallfeder 68 die Kraft einer Modulier feder 76 entgegen. Die Modulierfeder 76 ist mit ihrem einen Ende an einem zweiten Arm 78 des dreiarmigen Hebels 58 eingehängt und mit ihrem anderen Ende an einer einstellbaren Schraube 80 befestigt. Die Kraft der Modulierfeder 76 wird so gewählt, daß sie bei Temperaturen zwischen 15 C und 38 C die Kraft der Bimetallfeder 68 in Schließrichtung der Luftklappe übersteigt. Die einander entgegenwirkenden Kräfte der Bimetallfeder 68 und der Modulier feder 76 verdrehen den dreiarmigen Hebel 58 an den sie angreifen jeweils in eine Lage,in der sie sich im Gleichgewicht befinden.

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Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist der dreiarmige Hebel 58 einen dritten Arm 84 auf, über den er unter der Wirkung der Bimetallfeder 68 gegen einen einstellbaren Anschlag 82 liegt. Der einstellbare Anschlag 82 bestimmt hierbei die Stellung der Luftklappe 28, wenn sich das freie Ende 66 der Bimetallfeder 68 in seiner Stellung bei niedrigster Temperatur befindet. Unter diesen Verhältnissen befindet sich der Hebel 46 in der in Fig. 2 in gestrichelten Linien gezeigten Stellung und die Luftklappe 28 ist geschlossen. Unter Einwirkung der Schwerkraft oder einer Luftströmung kann die Luftklappe 28 jedoch um ein bestimmtes Maß öffnen, das durch die Bewegungsmöglichkeit des abgewinkelten Endes 52 der Stange 48 im Schlitz 54 im Hebel 46 festgelegt ist. Sobald die Temperatur über 18 C ansteigt, nimmt die Kraft der Bimetallfeder 68 ab und die ihr entgegenwirkende Kraft der Modulierfeder 76 bewirkt ein Verschwenken des dreiarmigen Hebels 58 und damit über die Steuer welle 44 ein Verschwenken des Hebels 46 in Richtung des Uhrzeigers in eine neue Gleichgewichtsstellung, in der ein weiteres öffnen der Luftklappe 28 ermöglicht wird. Damit wird dafür gesorgt, daß das zunächst sehr reiche Luft-Kraftstoff-Gemisch entsprechend der sich erwärmten Brennkraftmaschine fortschreitend abgemagert wird.

Sobald die Temperatur auf etwa 38 C ansteigt, gelangt der dreiarmige Hebel 58 in eine Gleichgewichtsstellung, in der die Modulierfeder 76 in ihre umgespannte Ausgangsstellung gelangt und praktisch keine Wirkung mehr auf den dreiarmigen Hebel 58 ausübt. Ein weiteres öffnen der Luftklappe 28 erfolgt somit nurmehr infolge der weiter abnehmenden Kraft der Bimetallfeder 68 in Schließrichtung der Luftklappe 28. Die einstellbare Schraube 80 sorgt hierbei dafür, daß der Bereich, in dem die Modulier feder 76 eine Wirkung auf den dreiarmigen Hebel 58 ausübt, in gewünschter Weise festgelegt werden kann.

Während eines Betriebes einer kalten Brennkraftmaschine ist es erforderlich, die Drosselklappe 36 aus ihrer normalen Leerlauf stellung, in

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dor sic; dun Ansaugkanal nahezu abschließt, in cine etwas weiter geöffnete Kaltleerlaufstellung zu bringen, um der Brennkraftmaschine eine größere Menge Luft-Kraftstoff-Gemisch zuzuführen, um sicherzustellen, daß die Brennkraftmaschine nicht infolge der bei niedrigen Temperaturen höheren inneren Reibungskräfte abstirbt. Erwärmt sich die Brennkraftmaschine darauffolgend, so ist es erwünscht, diese Kaltleerlaufstellung fortschreitend zu verringern. Wie am besten aus den Fig. 1 und 3 zu ersehen ist, kann dies in an sich bekannter Weise über einen verschwenkbar angeordneten Kaltleerlaufhocken erfolgen.

Ein Kaltleerlaufhocken 86 ist auf einer Welle 88 verschwenkbar gelagert. Der Kaltleerlaufnocken 86 weist einen Arm 90 auf, der gelenkig mit einer Stange 92 verbunden ist, die an einem Hebel 94 angelenkt ist, der auf einem Teil der Steuerwelle 44 relativ zu dieser drehbar angeordnet ist. Der Hebel 94 trägt eine eins teilbare Schraube 96, die nur in einer Bewegungsrichtung des Hebels 94 gegen eine abgewinkelte Anschlaglasche 98 des mit der Steuerwelle 44 fest verbundenen Hebels 46 anschlägt und somit eine Einwegverbindung 96/98 bildet. Die Gewichte und die Anordnung der Hebel 94, der Stange 92 und des Armes 90 sind hierbei so gewählt, daß der Kaltleerlaufhocken 86 unter Wirkung der Schwerkraft st ets in Richtung des Uhrzeigers zu schwenken sucht. Eine solche Schwenkbewegung wird somit über die Einwegverbindung 96/98 in Abhängigkeit von der von der Bimetallfeder 68 und der Modulierfeder 78 beeinflußten Stellung der Steuerwelle 44 zeitweise verhindert.

An der anderen Seite des Kaltleerlaufhockens 86 ist ein Vorsprung 100 angeordnet, an dem drei unterschiedliche Stufen 102, 104 und 106 ausgebildet find. Die unterschiedlichenStufen nehmen hierbei in ihrem radialen Abstand zur Schwenkachse 108 des Kaltleerlaufnockens 86 von der Stufe beginnend zur Stufe 106 hin fortlaufend ab. Der Stufe 106 folgt ein Einschnitt 110, der so bemessen ist, daß der einstellbare Anschlag 112 an dem mit der Drosselklappenwelle 38 verbundenen Hebel 114 bei in

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seine unwirksame Lage ve r schwenkt em Kaltleerlaufn ocken 86 die Drosselklappe 36 in ihre nahezu geschlossene, normale Leerlauflage bringen kann. Solange der einstellbare Anschlag 112 mit einer der Stufen 106 , 104 und 102 zusammenwirkt, wird die Drosselklappe 36 in einer weiter geöffneten Kaltleerlauflage festgehalten.

Der Kaltleerlaufnocken 86 kann für einen Kaltstart in seine Lage mit seinem größten Kaltleerlauf, der auch als Startleerlauf bezeichnet wird, gebracht werden, indem der herkömmliche Fahrfußhebel eines Kraftfahrzeuges soweit betätigt wird, daß der einstellbare Anschlag 112 von der Oberfläche des Kaltleerlaufnockens 86 abhebt. Diese Maßnahme ist erforderlich, da auch.wenn bei absinkender Temperatur die Bimetallfeder 68 den Kaltleerlaufnocken 86 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen sucht, die Reibung zwischen dem einstellbaren Anschlag 112 und den entsprechenden unterschiedlichen Stufen 104 oder 106 eine solche Drehung verhindern würde.

Weiterhin sind Einrichtungen vorgesehen, um sicherzustellen, daß eine plötzliche Drehmomentanforderung an eine sich erwärmende Brennkraftmaschine durch völliges Niederdrücken des Fahrfußhebels nicht zu einem Absterben der Brennkraftmaschine infolge eines überreichen Gemisches führt. Hierzu iet an dem mit der Drosselklappenwelle 38 verbundenen Hebel 114 ein abgewinkelter Anschlag 116 ausgebildet, der bei einem Ver schwenken der Drosselklappe 36 in ihre Vollaststellung in Eingriff mit einem Stift 118 am Kaltleerlaufnocken 86 gelangt und hierdurch den Kaltleerlaufnocken 86 und über 15ebel 90, die Stange 92, den Hebel 94, den Hebel 46, die Stange 48 und den Hebel 50 die Luftklappe 28 zwangsweise öffnet· um ein überreiches Luft-Kraftstoff-Gemisch entsprechend abzumagern.

Während eines Kaltstarts einer Brennkraftmaschine ist die Luftklappe 28 in wesentlichen geschlossen. Dadurch wird die Luftströmung stark ge-

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drosselt und das Unterdrucksignal im Ansaugkanal erhöht, wodurch ein überreiche« Luft-Kraftstoff-Startgemisch zum Starten der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird. Sobald die Brennkraftmaschine gezündet hat und weiterläuft, müssen einerseits die Luftklappe 28 und andererseits die Drosselklappe 36 weiter geöffnet werden, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine von der Startdrehzahl von etwa lOOU/min auf eine Startleerlaufdrehzahl von etwa 1000 U/min zu bringen. Sobald die Brennkraftmaschine kurze Zeit mit dieser Startleerlaufdrehzahl gelaufen ist, nehmen die inneren Reibungskräfte der Brennkraftmaschine erheblich ab und es wird wünschenswert, sowohl die Luftklappe 28 als auch die Drosselklappe 36 wieder etwas zu schließen, um eine geringere Kaltleerlaufdrehzahl zu erzielen, die ausreicht, den Betrieb der sich erwärmenden Brennkraftmaschine aufrechtzuerhalten.

Daher ist die Stellung der Drosselklappe 36 sehr wichtig. Je weiter die Drosselklappe 36 während des Startvorganges der Brennkraftmaschine geöffnet wird, um so größer ist das Volumen des angesaugten Luft-Kraftstoff-Gemisches. Die Auslegung und Anordnung des Kaltleerlaufnockens 86 erfolgt dementsprechend in der Weise, daß während eines Kaltstarts der einstellbare Anschlag 112 gegen die radiale höchste Stufe 102 des Kaltleerlaufnockens 86 anliegt, um ein überreiches Luft-Kraftstoff-Startgemisch zu liefern. Sobald die Brennkraftmaschine angesprungen ist und weiterläuft, wird die Drosselklappe 36 und die Luftklappe 28 automatisch wieder etwas geschlossen, um die Gemischströmung und damit die Drehzahl der Brennkraftmaschine von der überhöhten Startle er lauf drehzahl auf eine geringere Kaltleerlaufdrehzahl abzusenken, wobei dies ohne einen Wechsel der unterschiedlichen Stufen am Kaltleerlaufnocken 86 erfolgt. Dieses Absenken der überhöhten Star tie er lauf drehzahl auf eine geringere Kaltleer lauf drehzahl erfolgt in der Weise, daß der Kaltleerlaufnocken 86 an einem Ende einer Hülse 120 exzentrisch angeordnet ift, die um eine Achse 122 drehbar gelagert ist. Am anderen Ende der Hülse 120 ist ein Hebel 124 ausgebildet, an dem ein Betätigungsgestänge

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ein«· Unterdruckservoe 126 angreift.

Da· Unterdruckservo 126 besteht aus zwei schalenförmig en Gehäuseteilen 128t zwischen deren Rindern eine ringförmige, flexible Membrane 130 eingeklemmt ist. Die Mitte der Membrane 130 ist über einPaar Stützscheiben 132 und einem Federgehäuse 134 mit einem flexiblen Verbin -dungsgestlnge verbunden. Innerhalb des Federgehäuses 134 ist eine Betätigungsstange 136 entgegen der Kraft einer Feder 138 bewegbar, die über einen Federring 140 festgelegt ist. Die Betätigungsstange 136 ist in einem Gabelkopf 142 eingeschraubt, der schwenkbar mit dem Hebel an der schwenkbaren Hülse 120 angelenkt ist.

Die Membrane 130 teilt das Gehäuse 128 des Unterdruckservos 126 in eine Atmosphärendruckkammer 144 und in eine Unterdruckkammer 146. Die Atmosphärendruckkammer 144 steht mit der Umgebungsatmosphäre über eine Öffnung 148 in Verbindung. Die Unterdruckkammer 146 ist über eine Leitung 150 mit dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine verbunden. Eine Feder 152 drückt die Membrane 130 und damit den Kaltleerlaufnocken 86 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung.

Wird die Brennkraftmaschine gestartet, so gelangt Ansaugrohr-Unterdruck Ober die Leitung 150 in die Unterdruckkammer 146 an der linken Seite der Membrane 130. Der an der rechten Seite der Membrane 130 einwirkende Atmosphftrendruck kann hierdurch die Kraft der Feder 152 überwinden und bewegt die Membrane 130 mit ihrer Betätigungsstange 136 nach links. Dadurch wird der Hebel 124 die Hülse 120 um die Achse 122 verschwenken Da der Kaltleerlaufnocken 86 seine Schwenkachse auf der Welle 88 hat, wird diese nach rechts verlagert. Damit wird auch der gesamte Kaltleerlaufnocken 86 mitsamt dem an seiner Stife 102 anliegenden einstellbaren Anschlag 112 nach rechte bewegt, wodurch die Drosselklappe 36 etwas geschlossen wird. Das gewünschte Absenken der überhöhten Startleerlaufdrehsahl auf eine niedrigere, ausreichende KaIt-

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leerlaufdrehzahl wird somit automatisch ohne Zutun eines Bedienungsmannes durch das vorgesehene Unterdruckservo in Verbindung mit der exzentrisch gelagerten Anordnung des Kaltleerlaufnockens 86 erzielt.

Über die Schraubverbindung der Betätigungsstange 36 mit dem Gabelkopf 142 kann der Grad des Verechwenkens des Hebels 124 in gewünschter Weise eingestellt werden, über den einstellbaren Anschlag 112 wird die Startleerlaufstellung der Drosselklappe 36 festgelegt, die nunmehr nur für die kurze Zeit aufrechterhalten wird, die erforderlich ist, um einen entsprechenden Unterdruck im Ansaugrohr aufzubauen, der darauffolgend die Membrane 130 betätigt. Durch die Anwendung von Verzögerungsdrosseln (nicht gezeigt) in der Leitung 150 zwischen dem Ansaugrohr und der Membrane 130 kann der Zeitraum, nach dem ein Absenken der überhöhten Startleerlaufdrehzahl auf eine normale Kaltleerlaufdrehzahl erfolgen soll, in gewünschter Weise beeinflußt werden. Über einen einstellbaren Anschlag 154 kann weiterhin der Hub der Membrane 130 und damit die der Star tie erlauf drehzahl folgende geringere Kaltleerlaufdrehzahl festgelegt werden. Sobald der einstellbare Anschlag 112 mit einer der Stufen des Kaltleerlaufnockens 86 in Eingriff steht, wird die jeweilige, anfängliche Startleerlaufdrehzahl auf eine geringere Kaltleerlaufdrehzahl zurückgenommen. Befindet sich der Kaltleerlaufnocken 86 in seiner unwirksamen Lage, so wird der normale Leerlauf der Brennkraftmaschine durch eine herkömmliche Leerlaufeinstellschraube (nicht gezeigt) festgelegt.

Wie bereite erwähnt, wird zum Starten einer kalten Brennkraftmaschine ein reicheres Luft-Kraftstoff-Gemisch benötigt als zum Starten einer erwärmten Brennkraftmaschine, weil sich ein Teil des Kraftstoffes an den kalten Wandungen der Ansaugwege niederschlägt und nicht in den Verbrennungsraum gelangt. Daher muß die Luftklappe während eines Startvorganges geschlossen oder nahezu geschlossen gehalten werden, um die Luftströmung zu drosseln und um durch den höheren Unterdruck der Brennkraftmaschine ein Luft-Treibstoff-Gemisch zuzuführen, das einen höheren

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Kraftitoff-und einen geringeren Luftanteil aufweist. Soweit die Brennkraftmaschine jedoch anspringt und weiterläuft, sollte die Luftklappe etwas geöffnet werden, um das überreiche Startgemisch abzumagern und ein Absterben der Brennkraftmaschine infolge überreichen Gemisches zu verhindern.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Einrichtung soll dieses Problem lösen.

Die Welle 30 der Luftklappe 28 ist an ihrem anderen Ende mit einem weiteren Hebel 156 verbunden, der mit einein abgewinkelten Ende 158 eines Betätigungehebels 160 zusammenwirkt. Der Betätigungshebel l60 ist um eine Achse 162 verschwenkbar, die in einem Ansatz 164 angeordnet ist. Eine Feder 166 wirkt gegen einen Arm 168 des Betätigungshebels 160 und ist mit ihrem anderen Ende 170 festgelegt. Die Feder 166 drückt den Betätigungshebel 160 außer Eingriff mit dem Hebel 156 an der Welle 30 der Luftklappe 28. Die Luftklappe 28 kann somit unter der Wirkung der Schwerkraft oder einer Luftströmung in die in gestrichelten Linien angedeutete halb geöffnete Stellung gelangen, die durch die bereits beschriebenen Einrichtungen bestimmt wird.

Die Luftklappe 28 wird während eines Startvorganges der Brennkraftmaschine über einen Solenoid 172 zwangsweise geschlossen. Der Solenoid 172 ist am EinlaÜteil 12 des Vergasers einstellbar befestigt und weist einen Anker 174 auf, der über eine kleine Zugfeder 176 mit dem Arm des Betätigungshebels 160 verbunden ist. Der Solenoid 172 weist eine Stromleitung 178 auf, die in geeigneter Weise mit dem Startstromkreis der Brennkraftmaschine verbunden ist, so daß der Solenoid 172 nur während eines Startvorganges der Brennkraftmaschine erregt wird.

Während eines Startvorganges der Brennkraftmaschine zieht der Anker 174 des Solenoids 172 über die Feder 176 den Arm 168 nach unten und ver schwenkt hierdurch den Betätigungshebel 160 in die in gestrichelten

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Linien dargestellte angehobene Stellung. In dieser Stellung übt die Feder 176 eine Kraft in Schließrichtung der Luftklappe aus. Sobald der Fahrer feststellt, dad die Brennkraftmaschine seines Kraftfahrzeuges angesprungen ist, schaltet er den Startstromkreis der Brennkraftmaschine aus. Der Solenoid 172 wird abgeschaltet und die Feder 170 bringt den Betätigungshebel 160 wieder in seine abgesenkte Lage, in der er die Öffnungsbewegung der Luftklappe 28 nicht behindert.

Bei einem Startvorgang der Brennkraftmaschine bei Temperaturen über 38°C hat die Bimetallfeder 68 die Luftklappe 28 bereits soweit geöffnet, daß der mit ihrer Welle 30 verbundene Hebel 156 in der in Fig. 4 in vollen Linien gezeigten Stellung liegt. Sobald nun während eines Startvorganges der Solenoid 172 erregt wird, wird zwar der Betätigungshebel 160 nach oben verschwenken, jedoch nicht mehr in Wirkverbindung mit dem Hebel 156 gelangen und die Luftklappe 28 wird somit offenbleiben.

Zur Beschreibung der Funktionsweise des Vergasers mit Kaltstarteinrichtung sei daraufhingewiesen, daß die verschiedenen Einrichtungen in den Figuren in den Stellungen gezeigt sind, die sie normalerweise bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine unterhalb einer Temperatur von etwa 38 C einnehmen. Ej
erwähnt, nur die Fig. 4.

etwa 38 C einnehmen. Eine Ausnahme macht hierbei, wie bereits oben

Wird der Startschalter der Brennkraftmaschine in seine Stellung zum Starten gebracht, so wird nicht nur der übliche Startstromkreis unter Spannung gesetzt sondern auch der Solenoid 172 erregt. Dadurch wird Ober die Feder 176 der Arm 168 des Betätigungshebels 160 nach unten gesogen und das abgewinkelte Ende 158 des Betätigungshebels 160 drückt auf den Hebel 156, um die Luftklappe 28 zwangsweise zu schließen. Zur gleichen Zeit, siehe Fig. 2, hat die Bimetallfeder 68 den dreiarmigen Hebel 58 derart verschwenkt, daß er gegen den einstellbaren Anschlag 82 anliegt, der die minimale Öffnung der Luftklappe 28 festlegt.

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Sobald der Fahrer fostetoill, daß die; Brennkraftmaschine, angesprungen iet, schaltet er den Startstromkreis und damit den Solenoid 17Z aus. Die Feder 170 sorgt dafür, daß der Betätigungshebel 160 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Wie aus den Fig . 2 und 3 zu ersehen ist, kann sich das abgewinkelte Ende 52 der Stange 48 frei innerhalb des Schlitzes 54 im Hebel 46 bewegen, so daß der Grad des öffnens der Luftklappe 28 von der Stellung der Hebel 46 und 58 abhängt. Dementsprechend wird sich die Luftklappe 28 etwas öffnen und für ein Abmagern des überreichen Startgemisches sorgen.

Gleichzeitig bewirkt eine Bewegung der Bimetallfeder 68 in Schließrichtung der Luftklappe 28 eine bestimmte Lage der Hebel 46 und 94, der Stange 92 und des Armes 90, wordurch, sobald durch eine willkürliche Betätigung der Drosselklappe 36 der einstellbare Anschlag 112 von der Oberfläche des Leerlaufan schlage s 86 abgehoben wird, dieser entgegen dem Uhrzeigersinn in seine in Fig. 3 gezeigte extreme Lage für einen Startleerlauf verschenkt wird. Da in der Leitung 150 zu diesem Zeitpunkt kein Unterdruck herrscht, nehmen die Teile des Unterdruckservos 126 und die Teile der verschwenkbaren Hülse 120 die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein, in der sich der Kaltleerlaufnocken 86 in seiner Lage für einen erhöhten Startleerlauf befindet.

Nehmen wir an, daß die Brennkraftmaschine gezündet hat, so ist dennoch der anfängliche Unterdruck noch nicht ausreichend, um die Membrane des Unterdruckservos 126 zu bewegen. Sobald die Brennkraftmaschine eine kurze Zeit rund läuft, ist der Unterdruck derart angestiegen, daß er die Membrane 130 nach links bewegt und damit über den Hebel 124 die Hülse 120 um ihre Achse 122 ver schwenkt. Durch dieses Verschwenken der Hülse 120 wird der am einen Ende der Hülse 120 exzentrisch und um die Achse 108 schwenkbar angeordnete Kaltleerlaufnocken 186 etwas nach rechte verlagert. Dadurch wird gleichfalls der in Berührung mit der Stufe 102 bleibende einstellbare Anschlag 112 nach rechts verlagert,

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wodurch die Drosselklappe 36 etwas geschlossen wird. Auf diese Weise wird ein Absenken der überhöhten Startleerlaufdrehzahl auf eine geringere Kaltleerlaufdrehzahl ohne ein Zutun eines Bedienungsmannes oder des Fahrers erzielt.

Während des fortgesetzten Betriebes der Brennkraftmaschine, bei dem sie sich fortschreitend erwärmt, wird der jeweilige Kaltleerlauf durch ein entsprechendes Verschwenken des Kaltleerlaufnockens 86 um seine Achse 108 festgelegt.

Während sich die Brennkraftmaschine erwärmt, bewegt sich das freie Ende 66 der Bimetallfeder 68 in Richtung des Uhrzeigers, um in Zusammenwirken mit der Modulierfeder 76 den dreiarmigen Hebel 58 und Über die Steuerventile 44 den Hebel 46 derart zu verschwenken, daß die Luftklappe 28 fortschreitend weiter geöffnet wird.

Zur gleichen Zeit ermöglicht, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, die Bewegung des Hebels 46 im Uhrzeigersinn dem Kaltleerlaufhocken 86 sich ebenfalls im Uhrzeigersinn zu verschwenken. Dadurch kommen nach und nach die radial niegrigeren Stufen 104 und 106 in Zusammenwirken mit dem einstellbaren Anschlag 112. Auf diese Weise wird der Kaltleerlauf der Brennkraftmaschine fortschreitend verringert, bis schließlich, der einstellbare Anschlag 112 in den Einschnitt 110 eintritt und ein Zurückkehren der Drosselklappe in ihre normale Le er lauf stellung ermöglicht.

In ähnlicher Weise bewegen sich diese einzelnen Teile in die entgegenge setzte Richtung sobald die Brennkraftmaschine abkühlt.

Es wird daraufhingewiesen, daß während eines Betriebes der Brennkraftmaschine die Wirkung der Luftströmung auf die Luftklappe 28 stets dafür sorgen wird, daß das abgewinkelte Ende 52 der Stange 48 stets im oberen Bereich des Schlitzes 54 im Hebel 46 liegt. Daher wird diese Belastung

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dafür sorgen, daß das abgewinkelte Ende 52 unabhängig von der Bewegungsrichtung des Hebels 46 in der einen Endstellung verbleibt.

Die Leergangverbindung 52/54 ermöglicht es, daß die Drosselklappe 36 in einer Stellung für einen Kaltleerlauf verbleibt, obwohl die Luftklappe 28 bereits weit geöffnet wird. Die Bimetallfeder 68 hat hierbei die Hebel 46 und 58 in eine Stellung gebracht, in der sich die Luftklappe 28 in ihrer vertikalen oder voll geöffneten Stellung befindet. Dennoch kann der einstellbare Anschlag 112 in Eingriff mit der radial niedrigsten Stufe 106 des Kaltleerlaufnockens 86 verbleiben, wodurch noch eine zeitlang ein erhöhter Kaltleerlauf beibehalten bleibt. Bei einer weiteren Bewegung des Hebele 46 durch die Bitnetallfeder 68 kann sich das abgewinkelte Ende 52 der Stange 48 im Schlitz 54 des Hebels 46 von seiner oberen Endlage in die untere Endlage bewegen. Diese geringe Bewegung, die etwa 40 einer Winkelbewegung ausmacht, ist ausreichend, um den Kaltleerlaufnocken 86 nunmehr soweit zu verschwenken, daß der einstellbare Anschlag 112 in den Einschnitt 110 eintreten kann und die Drosselklappe 36 in ihre normale Leer lauf Stellung zurückkehren kann.

Nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine nehmen die einzelnen Teile Stellungen ein, die ihnen durch das Zusammenwirken der Bimetallfeder 68 und der Modulierfeder 76 vorgegeben werden. Der Kaltleerlaufnocken 86 wird entsprechend dieser beiden zusammenwirkenden Federn verschwenkt und über die Unterdruckeinrichtung in seine Startlage zurückgeführt.

Es ist selbstverständlich, da/2 beim Starten einer bereits erwärmten Brennkraftmaschine die verschiedenen Teile Stellungen einnehmen, die von den in den Figuren gezeigten Stellungen bei einem Kaltstart entsprechend der Wirkung der Bimetallfeder 68 und der Modulierfeder 76 abweichen. Das heißt, die Brennkraftmaschine wird jeweils mit einem, ihrer Temperatur entsprechenden Luft-Kraftstoff-Startleerlauf- und Kaltleerlaufgemi ich ver sorgt.

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-yt -

Ein Vergaser mit Kaltstarteinrichtung der aufgezeigten Bauart weist Einrichtungen zu einer günstigen Positionierung der Luftklappe während eines Startvorganges und während der darauffolgenden Aufwärmphase auf, besitzt eine Verbindung zwischen der Luftklappe und dem Kaltleerlaufnocken, die eine Beibehaltung eines erhöhten Kaltleerlaufes auch bei völlig offener Luftklappe ermöglicht und hat einen Kaltleerlaufnocken herkömmlicher Bauart in einer neuen Anordnung, die es ermöglicht, den Kaltleerlaufnocken während eines Startvorganges und einer darauffolgenden kurzen Zeit in einer Lage für erhöhten Startleerlauf zu halten und darauffolgend automatisch in eine Lage für normalen Kaltleerlauf zu bewegen .

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Claims

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■ :"■ v" 28026üb

Patentansprüche

lly Vergaser mit Kaltstarteinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem einenends zur Atmosphäre offenen und anderenends an ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossenen Ansaug kanal, in dem eine die Luftströmung steuernde, exzentrisch gelagerte Luftklappe und stromab dieser eine die Gemischströmung steuernde Drosselklappe angeordnet sind und die Luftklappe über einen mit ihrer Welle verbundenen Hebel und einem an diesem angelenkten Gestänge von einer Bimetallfeder bei niedrigen Temperaturen in Schließrichtung belastet wird und die Drosselklappe über einen mit ihrer Welle verbundenen Hebel, der einen einstellbaren Anschlag trägt und mit einem unterschiedliche Stufen aufweisenden Kaltleerlaufnocken zusammenwirkt, bei niedrigen Temperaturen in ihrer Schließbewegung begrenzt wird und wobei der Kaltleerlaufnocken derart schwenkbar gelagert ist, daß er durch Schwerkraft in eine unwirksame Lage zu schwenken sucht und wobei ein mit der Bimetallfeder zusAmmenwirkendes Gestänge dies zeitweise verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Bimetallfeder (68) in Schließrichtung der Luftklappe (28) über einen einstellbaren Anschlag (82) begrenzt ist und eine Modulierfeder (76) eine Wirkung in Öffnung srichtung der Luftklappe (28) ausübt, die mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine abnimmt.

2, Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein-mit einer Steuerwelle (44) für die Luftklappe (28) verbundener, dreiarmiger Hebel (58) vorgesehen ist, an dessen erstem Arm (60) die Bimetallfeder (68) in Schließrichtung und an dessen zweitem Arm (78) die Modulierfeder (76) in Öffnung srichtung der Luftklappe (28) angreift und dessen dritter Arm (84) mit dem "einstellbaren Anschlag (82) die Schließbewegung der Luftklappe (28) begrenzend zusammenwirkt.

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3. Vergaser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Modulierfeder (7 6) von einem bei niedrigen Temperaturen durch ihre Spannung bewirkten Höchstwert auf einen bei erwärmter Brennkraftmaschine durch ihre Entspannung erreichten Null wert absinkt.

4. Vergaser nach den Ansprüchen Ibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Modulierfeder (76) über ihre Befestigung über eine einstellbare Schraube (80) veränderbar ist.

5. Vergaser nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftklappe (28) über einen von einem Solenoid (172) bewegten Betätigungshebel (160) während eines Startvorganges der Brennkraftmaschine zwangsweise in Schließstellung bringbar ist.

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