DE2820438A1 - Vorrichtung zum zufuehren eines brennstoff-verbrennungsmittel-gemisches fuer einen verbrennungsmotor - Google Patents

Vorrichtung zum zufuehren eines brennstoff-verbrennungsmittel-gemisches fuer einen verbrennungsmotor

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DE2820438A1 DE19782820438 DE2820438A DE2820438A1 DE 2820438 A1 DE2820438 A1 DE 2820438A1 DE 19782820438 DE19782820438 DE 19782820438 DE 2820438 A DE2820438 A DE 2820438A DE 2820438 A1 DE2820438 A1 DE 2820438A1
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Description

-B-
Beschreibung
Es ist bekannt, die Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Brennstoff entweder über eine Einspritzpumpe oder über einen Vergaser vorzunehmen, in dem ein feinverteiltes Gemisch aus Brennstoff und Luft gebildet wird, das dann in die Zylinder des Motors gelangt. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung des zweiten genannten Typs, d.h. eine solche mit wenigstens einem Vergaser. In der FR-PS 2 19B 436 ist ein Vergaser beschrieben, in dem die Menge an flüssigem Brennstoff, die durch den Zuführkanal geführt wird, sehr viel größer als die Menge an Brennstoff ist, die vom Motor verbraucht wird, wobei der Unterschied in den Brennstoffvorrat zurückgeführt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung mit wenigstens einem Vergaser entsprechend der FR-PS 2 196 436.
Die Vergaser der FR-PS 2 196 436 besitzen eine Zuführleitung, die in den Luftstrom mündet, und eine Abführleitung, die teilweise den Brennstoff aus dem Zuführkanal aufnimmt, wobei die Differenz durch die Verbrennungsluft mitgeführt wird und das Gemisch aus Brennstoff und Luft bildet, das in die Zylinder des Motors eingeführt wird. Bsi einer besonderen in dieser Patentschrift beschriebenen Anordnung befindet sich das Ende der Zuführleitung gegenüber dem Ende der Abführleitung derart, daB ein Bereich gebildet wird, in dem der flüssige Strom des
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Brennstoffs sich in direktem Kontakt mit der Verbrennungsluft befindet und daher teilweise von dieser Luft mitgerissen werden kann. Es wurde festgestellt, daß.die Arbeitsweise eines derartigen Vergasers nicht zufriedenstellend sein kann, wenn der Luftstrom durch den Vergaser gering ist, beispielsweise wenn die Drosselklappe nur eine kleine Durchgangsöffnung für den Luftstrom läßt und/oder wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors genügend gering ist, so daß das Ansaugen von Luft ebenfalls sehr gering ist. In diesen besonderen Fällen ist das Gemisch aus Brennstoff und Verbrennungsmitteln zu arm, so daß sich eine ungünstige Betriebsweise des Motors ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, dem Motor ein Gemisch aus- Brennstoff und Verbrennungsmittel zuzuführen, die ein Mischungsverhältnis aufweist, das einen Wert hat, der zu einer guten Funktion des Motors in allen Bereichen führt, um den Vergaser der FR-PS 2 196 436 zu verbessern.
Die Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung zum Zuführen eines Gemisches aus Brennstoff und Verbrennungsmittel, das zur Versorgung eines Verbrennungsmotors verwendbar ist, mit wenigstens einem Flüssigstromvergaser., in welchem ein Brennstoffstrom von einer Zuführleitung zu einer Abführleitung einen Strom von Verbrennungsluft durchquerend strömt, wobei ein Direktkontaktbereich zwischen dem Brennstoff und dem Verbrennungsmittel auf dem Weg des Brennstoffs durch die
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Verbrennungsluft besteht und mit einer Drosselklappe zwischen dem Zutritt zum Motor und dem Kontaktbereich, die dadurch gekennzeichnet ist, daß auf dem Weg der Verbrennungsluft stromaufwärts des Kontaktbereichs zwischen dem Brennstoff und der Verbrennungsluft wenigstens eine Einrichtung angeordnet ist, die es ermöglicht, den Strom der Verbrennungsluft mehr oder weniger auf den Kontaktbereich als Funktion von Anzeigen wenigstens eines Fühlers zu richten, um das Mischungsverhältnis des Gemisches, das den Vergaser verläßt, auf einem gewünschten Wert zu halten.
Vorzugsweise wird das Mischungsverhältnis des Gemisches auf einem Wert gehalten, der ein zufriedenstellendes Arbeiten des Motors sicherstellt, wie auch der Drehzahlbereich und die Belastung des Motors sind. Der Weg des Brennstoffs kann genau senkrecht zur Achse des Stroms aus Verbrennungsluft in dem Direktkontaktbereich verlaufen. Die Fläche des Direktkontaktbereiches kann als Funktion von Anzeigen wenigstens eines Fühlers variabel sein, wobei diese Steuerung gegebenenfalls mit derjenigen der Einrichtung zum Konzentrieren der Verbrennungsluft auf den Direktkontaktbereich verbunden sein kann.
Die Einrichtung zum Konzentrieren der Luft auf den Kontaktbereich kann aus wenigstens einer beweglichen und/oder deformierbaren Klappe oder aus einem ebenen, zylindrischen oder konischen Diaphragma bestehen, wobei die Achse des Diaphragmas benachbart zur Achse des Stromes aus Verbrennungsluft im Bereich
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Wenn die Einrichtung zum Konzentrieren von Luft auf den Kontaktbereich aus wenigstens einer Klappe besteht, kann diese Klappe eben oder gewölbt sein und kann in einer ihrer möglichen Positionen praktisch keine Konzentrierung der Luft auf den Kontaktbereich hervorrufen, wobei die Klappe dann nur eine minimale Störung für den Fluß der durchströmenden Verbrennungsluft bildet. Die Einrichtung zum Konzentrieren der Luft auf den Kontaktbereich kann vorzugsweise aus mehreren beweglichen schwenkbaren oder verschiebbaren Klappen bestehen und wird vorzugsweise aus zwei symmetrisch bezüglich der Achse des Luftstromes gleichzeitig schwenkbaren Klappen gebildet. Die Kante des Dieders, die durch die beiden Klappen gebildet wird, kann im wesentlichen parallel oder senkrecht zum Weg des Brennstoffs in dem Direktkontaktbereich verlaufen.
Der Fühler, der die Einrichtung zum Konzentrieren der Luft auf den Kontaktbereich steuert, ist ein Manometer, das eine weiche Membran aufweist, die dieses in zwei Kammern trennt, von denen eine an Unterdruck über ein Anschlußstück zwischen dem Kontaktbereich und der Drosselklappe angeschlossen ist. Die nicht an Unterdruck angeschlossene Kammer der Manometers steht mit der Umgebung in Verbindung oder ist gegenüber der Umgebung isoliert und auf einem festen Druck gehalten. Die Membran des Manometers kann über eine verschiebbare Steuerstange gleichzeitig das Verschwenken der beiden Klappen steuern. Vorzugs-
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weise kann die an Unterdruck angeschlossene Kammer gleichzeitig auch mit der Atmosphäre über ein Magnetventil verbunden sein, das als Funktion bestimmter Betriebsparameter des Motors gesteuert wird. Desweiteren kann die Kammer des Manometers, die nicht an Unterdruck angeschlossen ist, mit dem Bereich verbunden sein, in dem die Luft stromaufwärts von der Einrichtung zum Konzentrieren des Luftstromes auf den Kontaktbereich strömt,
Die Einrichtung zum Konzentrieren von Luft auf den Kontaktbereich kann durch Informationen von wenigstens einem Fühler gesteuert werden, der auf die Drehgeschwindigkeit des Motors und/oder die öffnung der Drosselklappe anspricht.
Ferner kann die Einrichtung zum Konzentrieren von Luft auf den Kantaktbereich durch einen Fühler gesteuert werden, der auf die Menge an Sauerstoff in den Abgasen anspricht.
Die Vorrichtung ermöglicht es, di? Menge an Brennstoff zu erhöhen, die durch den Luftstrom in dem Fall mitgenommen wird, in dem in Abwesenheit der Einrichtung zum Konzentrieren das Mischungsverhältnis des Gemisches aus Brennstoff und Verbrennungsmittel ungenügend ist. Wenn der zum Steuern verwendete Fühler anzeigt, daß der Fall vorliegt,in dem der bekannte Flüssigstromvergaser kein genügend reiches Gemisch liefert, wird die Verbrennungsluft auf den Direktkontaktbereich beispielsweise durch Verschwenken von zwei Klappen konzentriert und auf diese Weise die Mitnahme von Brennstoff durch Ver-
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brennungsluft in dem Direktkontaktbereich gesteiert. Es wird angenommen, daß die Änderung der Mitnahme des Brennstoffs sehr stark von der Änderung der Relativgeschwindigkeit von Luft in Bezug auf Brennstoff in dem Direktkontaktbereich abhängt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der beigefügten Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Der dargestellte Vergaser kann entsprechend der FR-PS 2 196 436 aufgebaut sein und weist ein Gehäuse 1 auf, das im Inneren einen im wesentlichen zylindrischen Kanal 2 besitzt, durch den die Luft zum Verbrennen strömt. Der Kanal 2 besitzt eine Eintrittsöffnung 3, während in seinem Austrittsbereich eine Drosselklappe 4 angeordnet ist. Die Drosselklappe 4 ist um eine Achse 5 schwenkbar, um die Menge an Gasgemisch zu regeln, die dem Motor zugeführt werden soll. Im mittleren Beroich des Kanals 2 sind im rechten Winkel zur Achse des Kanals 2 und sich aus dieser Achse abstützend Zuführ- und Abführleitungen 6 bzw. 7 für Brennstoff vorgesehen. Die Zuführleitung 6 ist ins Innere des Kanals 2 verlängert und endet in einer Rinne 8, die zur oberen Hälfte des Kanals 2 offen ist. Die Rinne B wird durch ein längs einer diametralen Ebene in zwei Teile zerschnittenes Rohr gebildet, wobei das Ende der Rinne 8-in die Abführleitung 7 eingesetzt ist. Der Brennstoffstrahl, der durch die Rinne 8 abgefangen wird, dringt in die Abführleitung 7 ein, jedoch findet in der Nähe der Rinne 8 ein
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direkter Kontakt mit der Luft statt, die durch den Kanal 2 strömt. Der Direktkontaktbereich 9 des Vergasers befindet sich daher im Bereich der Rinne 6.
Zum Konzentrieren von Luft auf den Kontaktbereich 9 sind zwei Klappen 10 und 11 vorgesehen, die eben und symmetrisch in Bezug zur Achse des Kanals 2 angeordnet sind und einen Dieder definieren, dessen Kante senkrecht zur gemeinsamen Achse der Leitungen B und 7 verläuft. Die Klappen 10 und 11 sind um feste Achsen 10a bzw. 11a schwenkbar und mit zwei Armen 12 und 13- verbunden, die untereinander durch einen Schwingarm 14 verbunden sind, der an beiden Enden an den beiden Armen 12, 13 angelenkt ist. Auf diese Weise führt jede Schwenkbewegung 10 oder 11 zu einer Schwenkbewegung im gleichen Winkel, aber entgegengesetzt der Richtung der anderen Klappe 11 oder 10. Die Klappe 11 ist ferner fest mit einem Arm 15 verbunden, dessen anderes Ende in geeigneter Weise] an einer Steuerstange 16 einer Manometerkapsel 17 angelenkt ist. Eine Verschiebung der Steuerstange 16 bewirkt ein Schwenken der Klappe 11 und folglich eine Änderung des Diederwinkels, der durch die beiden Klappen 10 und 11 gebildet wird. In einer Stellung der Steuerstange 16 können die Klappen 10 und 11 parallel zueinander stehen. In diesem Fall üben sie keinerlei Konzentrationswirkung aus und bilden nur eine minimale Störung für die durchströmende Luft in dem Kanal 2. Wenn der Winkel des Dieders, der durch die beiden Klappen 10 und 11 gebildet wird, vergrößert wird, wird der Luftstrom, der durch den Kanal 2 strömt, mehr und mehr auf
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den Bereich konzentriert, der von der Spitze des Oiederwinkels eingenommen wird. Wenn die Klappen 10 und 11 einen maximalen Winkel bilden, wie er in der Abbildung dargestellt ist, verläuft die Kante des Diederwinkels genau durch den Kontaktbereich 9 und die Klappen 10 und 11 verschließen den Kanal 2 in der Weise, daß alle Luft in den Kontaktbereich 9 geführt wird. Entsprechend der Position der Steuerstange 1ß kann man daher den Luftstrom, der durch den Kanal 2 geführt wird, mehr oder weniger auf den Kontaktbereich 9 konzentrieren.
Die Manometerkapsel 17 besitzt eine weiche Membran 18, die zwei Kammern 19 und 20 trennt. Eine Feder 21 befindet sich zwischen dem Boden der Kammer 20 und dem mittleren Bereich der Kammer 18, wobei dieser mittlere Bereich mechanisch mit einem Ende der Steuerstange 16 verbunden ist. Die Kammer 19 steht mit der umgebenden Atmosphäre über Öffnungen 22 in Verbindung. Die Kammer 20 steht über einen weichen Schlauch 23 mit einem Unterdruckanschlußstück 24 in Verbindung, das in den Kanal 2 zwischen der Drosselklappe 4 und der Ebene mündet, wo sich die Leitungen 6 und 7 befinden. Wenn der Unterdruck auf der Höhe des Anschlußstückes 24 beträchtlich ist, wenn beispielsweise die Drosselklappe 4 weit geöffnet und die Rotationsgeschwindigkeit des Motors groß ist, wird die Feder 21 gedrückt und die Steuerstange 16 verschiebt sich in der Abbildung nach links, was einer "Drehung der Klappen 10 und 11 entspricht, damit diese zwischen sich einen kleinen oder keinen Winkel mehr bilden. Es ergibt sich daher keinerlei Wirkung der Klappen 10 und 11, wenn
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ORIGINAL INSPECTED
_ 1 Λ _
der Vergaser ein genügend reiches Gasgemisch liefert. Wenn dagegen der Unterdruck im Bereich des Anschlußstückes 24 gering ist, werden"die Klappen 10 und 11 verschwenkt, um einen Dieder mit großem Winkel zu bilden, wie in der Abbildung dargestellt ist. In diesem Fall wird daher der Luftstrom auf den Kontaktbereich 9 konzentriert. Bei bekannten Vergasern liefern diese in solchen Fällen ein zu armes Gemisch. Durch Konzentrieren des Gasstromes auf den Kontaktbereich 9 erhält man jedoch eine Verbesserung des Mischungsverhältnisses und man kann das Mischungsverhältnis auf einen optimalen Wert einstellen, um ein gutes Arbeiten des Motors zu erzielen.
Gemäß einer strichpunktiert in der Abbildung dargestellten Ausführungsform wird die Kammer 20 mit der Atmosphäre über eine Leitung 30 in Verbindung gebracht, in der ein Magnetventil 31 angeordnet ist. Das Magnetventil 31 ermöglicht eine Regelung des Lufteintrittes in die Kammer 20, um den Unterdruck, der dort herrscht, zu modulieren. Diese Modulation wird als Funktion des Wertes bestimmter Betriebsparameter des Motors vorgenommen, etwa bezüglich der Zusammensetzung der Abgase, der Geschwindigkeit des Motors, bestimmter Temperaturen, der Position der Drosselklappe 4, des Unterdrucks in der Zuführleitung, wobei diese Parameter in elektrische Signale umgeformt werden, um das Magnetventil 31 zu steuern. Desweiteren kann man vorsehen, die Kammer 19 mit dem Eintrittsbereich 3 des Kanals 2 zu verbinden. Dies ermöglicht es, verschiedene Parameter auf die Funktion des Vergasers einwirken zu lassen, die
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bei der vorhergehenden Ausführungsform nicht berücksichtigt wurden .
Die Klappen 10 und 11 müssen nicht plan sein, sondern können auch entsprechend der Form des Kanals 2 ausgebaucht sein. Ferner können die Klappen 10 und 11 durch verschiebbare Blöcke ersetzt werden, die in das Innere des Kanals 2 eindringen. Die Steuerung der Steuerstange 16 kann auch durch einen anderen
Fühler als durch ein Manometer 17 vorgenommen werden, etwa
durch einen Fühler, der auf die Sauerstoffmenge in den Abgasen anspricht.
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Claims (1)

  1. 2820438 Maxton · Maxton · Langmaack Patentanwälte
    Alfred Maxton sr.
    Anmelder: SOCIETE POUR !.'EQUIPEMENT DE ... ....
    VEHICULES, 26, rue Guynemer, Alfred MaXlOn ^
    F-92132 ISSY-LES-MOULINEAUX Jürgen Langmaack
    Diplom-Ingenieure
    5 Köln 51
    Pferdmengesstraße
    Unser Zeichen: 559 pg 783 Tag: 8.5.1978
    Bezeichnung: Vorrichtung zum Zuführen eines Brennstoff-Verbrennungsmittel-Gemisches für einen Verbrennungsmotor
    Patentansprüche
    Q. Vorrichtung zum Zuführen eines Brennstoff-Verbrennungsmittel-Gemisches, das zur Versorgung eines Verbrennungsmotors verwendbar ist, mit wenigstens einem Vergaser für das Gemisch, in welchem ein Brennstoffstrom von einer Zuführleitung zu einer Abführleitung einen Strom von Verbrennungsluft durchquerend strömt, wobei ein Direktkontaktbereich zwischen dam Brennstoff und dem Verbrennungsmittel auf dem Wege des Brennstoffs durch die Verbrennungsluft besteht, und mit einer Drosselklappe zwischen dem Zutritt zum Motor und dem Kontaktbereich, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Weg der Verbrennungsluft stromaufwärts des Kontaktbereichs (9) zwischen dem Brennstoff und der Verbrennungsluft wenigstens eine Einrichtung (10,11) angeordnet ist,
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    Telefon: (02 21) 38 02 38 · Telegramm: Inventator Köln · Telex: 8 883 555 max d
    Poetscheckkonto Köln (BLZ 37010050) Kto.-Nr. 152251-500 · Deuteche Bank AG Köln (BLZ 37070060) Kto.-Nr. 1236181 f 12
    die es ermöglicht, den Strom der Verbrennungsluft mehr oder weniger auf den Kontaktbereich C9) als Funktion von Anzeigen wenigstens eines Fühlers C17) zu richten, um das Mischungsverhältnis des Gemisches, das den Vergaser verläßt, auf einem gewünschten Wert zu halten.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis entsprechend dem Drehzahlbereich und der Belastung des Motors auf einem Wert gehalten wird, der ein zufriedenstellendes Arbeiten des Motors ermöglicht.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Brennstoffs genau senkrecht zur Achse des Stromes aus Verbrennungsluft in dem Direktkontaktbereich (9) verläuft.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche dfed Kontaktbereichs (9) als Funktion von Anzeigen wenigstens eines Fühlers (17) veränderlich ist, wobei diese Steuerung gegebenenfalls mit derjenigen der Einrichtung (10,11) zum Konzentrieren des Luftstromes auf den Kontaktbereich (9) verbunden sein kann.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10,11), die das Konzentrieren von Verbrennungsluft auf den Kontaktbereich (9) ermöglicht, aus wenigstens einer beweglichen und/oder deformierbaren Klappe (10 oder 11) besteht.
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    B. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Konzentrieren von Verbrennungsluft auf den Kontaktbereich (9) aus einer ebenen, zylindrischen oder konischen Membran besteht, wobei die Achse der Membran benachbart der Achse des Luftstromes im Bereich des Kontaktbereichs (9) angeordnet ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (10,11) eben oder gewölbt ist und in einer ihrer möglichen Positionen praktisch keine Konzentration von Luft auf den Kontaktbereich (9) liefert und gleichzeitig nur eine minimale Störung für den Luftstrom darstellt.
    B. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schwenkbare oder verschiebbare Klappen (10,11) vorgesehen sind.
    9.. Vorrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klappen (10,11) vorgesehen sind, die symmetrisch, zur Achse des Luftstromes gleichzeitig schwenkbar sind.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klappen (10,11) einen Dieder bilden, dessen Kante parallel oder senkrecht zum Weg des Brennstoffs in dem Kontaktbereich -(9 ) verläuft.
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    ORJGiNAL INSPECTED
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (17) der die Einrichtung (10, 11) zum Konzentrieren von Verbrennungsluft auf den Kontaktbereich [9) steuert, ein Manometer ist, das eine weiche Membran [18) aufweist, die das Manometer f17) in zwei Kammern (19,20) teilt, von denen eine mit einem Unterdruckanschlußstück (24) verbunden ist, das sich zwischen dem Kontaktbereich (9) und der Drosselklappe (4) befindet.
    12. Vorrichtung nach Anspruch (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (19) des Manometers (17), die nicht mit Unterdruck beaufschlagt ist, mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht oder gegenüber der umgebenden Atmosphäre isoliert und auf einem festen Druck gehalten ist.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klappen (10,11) über eine verschiebbare Steuerstange (16) schwenkbar sind, die durch die Membran (1B) des Manometers (17) verschiebbar ist.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10,11) zum Konzentrieren von Luft auf den KontaktbereichO) durch Informationen von wenigstens einem Fühler steuerbar ist, der auf die Rotationsgeschwindigkeit des Motors und/oder die Öffnung der Drosselklappe (4) anspricht.
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    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10,11) zum Konzentrieren von Luft auf den Kontaktbereich (9) durch einen Fühler steuerbar ist, der auf die Menge des Sauerstoffs in den Abgasen anspricht.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die an Unterdruck angelegte Kammer (20) ferner mit der Atmosphäre verbunden ist, wobei die Verbindung mit der Atmosphäre durch ein Magnetventil (31) steuerbar ist, das seinerseits als Funktion bestimmter Betriebsparameter des Motors steuerbar ist.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht an Unterdruck angelegte Kammer (19) des Manometers (17) mit dem Bereich des Kanals (2) in Verbindung steht, der sich stromaufwärts von der Einrichtuiig (10,11)
    zum Konzentrieren des Luftstromes auf den Kontaktbereich (9) befindet.
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DE19782820438 1977-05-12 1978-05-10 Vorrichtung zum zufuehren eines brennstoff-verbrennungsmittel-gemisches fuer einen verbrennungsmotor Withdrawn DE2820438A1 (de)

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