DE2821721C3 - Vergaser für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Startvorrichtung umfassend eine exzentrisch gelagerte Vordrosselklappe, welche sich in dem Lufteinlaß des Vergasers strömungsaufwärts von dem System zur Einführung des Primärgemisches aus Luft und Kraftstoff befindet und durch den angesaugten Luftstrom entgegen einem ersten thermostatischen Glied betätigt wird, welches die Klappe zu schließen sucht, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine kleiner als ein gegebener Grenzwert ist, wobei der Vergaser außerdem einen Nocken für den »beschleunigten Langsamlauf« aufweist, welcher mit einem zweiten thermostatischen Glied zusammenwirkt und die Schließbewegung des Hauptdrosselorgans des Verga-ϊ sers begrenzt, wenn die Vordrosselklappe wenigstens teilweise geschlossen ist, wobei ein pneumatischer Stellmotor, der auf den in der Einlaßleitung stromab vom Hauptdrosselorgan herrschenden Druck anspricht und bei Abnahme dieses Druckes öffnend auf die

ι« Vordrosselklappe ein- und dabei mit Anschlagmitteln zusammenwirkt und die Anschlagmittel, die in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur vom zweiten thermostatischen Glied eingestellt, die Hubbewegung des pneumatischen Stellmotors variabel begrenzen.

is Auf Grund der Anschlagmittel wird die Stellung der Vordrosselklappe unmittelbar nach dem Start genau in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur eingestellt- Folglich wird beim beschleunigten Langsamlauf eine Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Gemischs erhal-

2(i ten, die gering sein kann, wenn die Umgebungstemperatur in der Nähe von 20⁰C oder darüber liegt, ohne jedoch den guten Betrieb bei niedrigerer Temperatur zu beeinträchtigen, da die Anreicherung dann größer ist.
Wenn der pneumatische Stellmotor dem Druck

-•s ausgesetzt ist, der in der Einlaßleitung stromab der Hauptdrossel herrscht, kann jedenfalls bei den folgenden Bedingungen der Betrieb nicht vollständig zufriedenstellen: Wenn nach dem Start des kalten Motors eine lange Zeit verstreicht, ohne daß die Hauptdrossel

i« weit offen ist (was insbesondere im Stadtverkehr vorkommen kann), bleibt der auf den pneumatischen Stellmotor wirkende Unterdruck ausreichend groß, um den Stellmotor in Anlage an den Anschlagnocken zu halten, und zwar gegen die Wirkung der Rückholfeder,

κ die dieser Anlage entgegenwirken soll. Unter diesen Bedingungen kann die Anlagekraft und folglich die Reibung zwischen dem Stellmotor und dem Nocken ausreichend groß sein, um den Nocken im Verlauf der Erhitzung der Brennkraftmaschine am Drehen zu hindern, und zwar umso mehr als diese Erhitzung über ein thermostatisches Organ, das im allgemeinen eine Bimetallieder ist, und über eine Feder wirkt, die auf den drehbaren Nocken nur ein begrenztes Drehmoment ausüben kann. Somit kann trotz der Erhitzung der Bimetallfeder, die diejenige der Brennkraftmaschine begleitet, der Stufennocken in einer Stellung blockiert bleiben, die einer kalten Brennkraftmaschine entspricht. Das der Brennkraftmaschine gelieferte Luft-Kraftstoff-Gemisch wird dann zu reich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Vergasers mit einer Startvorrichtung, bei der dieser Nachteil weitgehend beseitigt wird.

Dies wird bei einem Vergaser der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß der pneumatisehe Stellmotor außer einer ständig wirkenden ersten Rückholfeder eine zweite Rückholfeder aufweist, die die Rückholkraft vergrößert, wenn der Hub des pneumatischen Stellmotors unter der Wirkung des in der Einlaßleitung herrschenden Unterdrucks ausgehend von seiner Ruhelage eine gegebene Amplitude überschreitet.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zweite Rückholfeder unter Vorspannung gehalten wird zwischen dem pneumatisehen Stellmotor und einem Anlageteil, das am Stellmotor anliegt, wenn dieser seine Ruhelage einnimmt, und das in Berührung mit einem festen Anschlag kommt, wenn der Hub eine vorgegebene Amplitude

übersteigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht des Vergasers mit weggebrochenen Teilen, wobei die Organe in der Stellung dargestellt sind, die sie einnehmen, wenn die Brennkraftmaschine unmittelbar nach ihrem Anlassen stillsteh', (wobei der Nocken für den beschleunigten Langsamiauf »entsichert« ist. rt. h. sich in der Stellung befindet, in die das ·<> zweite thermoslatische Organ bestrebt ist, ihn zu führen);

Fig.2 ähnlich Fig. 1 die Organe in der Stellung, die sie einnehmen, wenn die Brennkraftmaschine im beschleunigten Langsamlauf bei einer mittleren Temperatur läuft, die unter der normalen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine liegt.

Der dargestellte Vergaser der Fallstrombauart enthält eine Einlaßleitung 1 mit einem Einlaß-System 2 und einem nicht dargestellten üblichen Einführungssy- _■· stern für das Primärgemisch.

Eine Siartvorrichtung enthält eine an einer Achse 4 befestigte exzentrische. Drosselklappe 3 stromauf des Systems (die Strömungsrichtung ist in F i g. 1 durch einen Pfeil dargestellt). Diese Drosselklappe wird durch y, den vom Vergaser angesaugten Luftstrom gegen die Wirkung eines ersten thermostatischen Organs 5 betätigt, das bestrebt ist, die Drosselklappe zu schließen, wenn die Temperatur eines Elements, das sich gleichzeitig der Brennkraftmaschine erhitzt, kleiner als ic ein gegebener Grenzwert ist.

In der Praxis kann das Organ 5 so ausgebildet sein, daß es auf die Drosselklappe in Schließrichtung keine merkliche Kraft mehr ausübt, sobald die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine 65° C übersteigt, Dieses Organ ist im allgemeinen eine Bimetallspirale, die nur eine geringe Kraft ausüben kann. Eine übliche Hauptdrossel des Vergasers besteht aus einer an einer Achse 7 befestigten Drosselklappe stromab des Systems, die durch eine nicht gezeigte Beschleunigungssteuerung betätigt wird. Wenn der Fahrer keinerlei Betätigung auf diese Steuerung ausübt, ist sie bestrebt, die Hauptdrossel 6 in ihre minimale Öffnungsstellung zurückzuführen, die durch einen Nocken 8 für einen beschleunigten Langsamlauf bestimmt ist. Der Nocken 8 ist mit Anlagestufen 8a für eine einstellbare Anschlagschraube 10 versehen, die von einem Hebel 11 getragen wird, der auf einer drehbaren Achse 12 verkeilt und über ein Gestänge 13 mit einem mit der Achse 7 der Hauptdrossel 6 verbundenen Hebel 14 verbunden ist. so

Der Nocken 8 dreht sich auf einer in der Zeichnung nicht sichtbaren festen Hülse, in der eine Achse 16 frei verläuft. Die Hülse ist in ein Gehäuse eingelassen, das das erste thermostatische Organ 5 enthält und durch einen Deckel verschlossen ist, der einen elektrischen Widerstand trägt. Dieser Widerstand ist so mit dem Zündkreis der Brennkraftmaschine verbunden, daß er das thermostatische Organ 5 erhitzt, sobald die Brennkraftmaschine läuft. Selbstverständlich kann das thermostatische Organ 5 durch jede andere Einrichtung bo erhitzt werden, z. B. durch das Kühlwasser der Brennkraftmaschine.

Das im Gehäuse befindliche Ende der Achse 16 ist am einen in den Figuren gestrichelt dargestellten Hebel 20 befestigt, der sich beiderseits der Achse 16 radial erstreckt und an seinen Enden in Richtung der Achse 16 gekrümmt ist. Ein Ende 2da ist zum Innenraum des Gehäuses gekrümmt zur Bildung eines Fingers, um dein diis bewegliche Element des thermostatischen Organs 5 gewickelt ist. Das Ende 20\a wird folglich vom beweglichen Ende des Organs 5 mitgenommen. Das andere Ende 20b des Hebels 20 ist entgegengesetzt zum Ende 20a gekrümmt.

Ein Hebel 22 ist mittels einer Mutter 21 am anderen Ende der Achse 16 entfernt vom Hebel 20 befestigt. Der Hebel 22 ist über ein Gestänge 23 mit einem mit der Achse 4 der Drosselklappe 3 veroundenen Hebel 24 verbunden.

Ein zweites thermostatisches Organ 9 besteht ebenfalls aus einer Bimetallspirale, deren äußeres Ende 9a um einen mit dem Nocken 8 verbundenen Stift 25 gewickelt ist. Das Ende 9a ist somit am Nocken 8 verankert und kann folglich den Nocken entweder im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt mitnehmen. Das thermostatische Organ 9 ist so ausgebildet, daß sich sein Ende 9a bei Erhitzung im Gegenuhrzeigersinn dreht.

Das innere Ende des Organs 9 ist an der Achse 16 befestigt, die ihrerseits mit dem Hebel 20 und folglich mit dem beweglichen Ende der das thermostatische Organ 5 bildenden Spirale verbunden ist.

Der Hebel 22 besitzt einen Finger 27, der über einen Anschlag mit dem Stift 25 des Nockens 8 zusammei.'arbeiten kann zur Begrenzung der Winkelbewegung, die das zweite [hermostatische Organ 9 bestrebt ist, auf den Nocken 8 bei abnehmender Temperatur auszuüben. Der Hebel 11 besitzt ;in senkrecht zur Ebene der Anordnung des Hebels 11 gekrümmtes Ende 11a. Das Ende Ma kann durch Anlage mit einem Teil 22a des Hebels 22 zusammenarbeiten. Wenn der Fahrer die Hauptdrosselklappe 6 öffnet, dreht sich der Hebel 11 im Uhrzeigersinn um die Achse 12, wobei sein Ende 11a in Anlage am Teil 22a kommt und eine minimale öffnung der Drosselklappe 3 erzeugt.

Es ist ein pneumatischer Stellmotor vorgesehen zur Steuerung der öffnung der Drosselklappe 3, wenn der Druck in der Einlaßleitung 1 abnimmt. Der Stellmotor enthält einen Stellmotor Cmit einer Membran 28. Diese Membran 28 trennt das Gehäuse der Kapsel in zwei Kammern 29 und 30. Die Kammer 29 befindet sich auf Atmosphärendruck, während die Kammer 30 über einen gestrichelt dargestellten Kanal mit einer öffnung 31 verbunden ist, die stromab der Hauptdrosselklappe 6 in die Einlaßleitung 1 mündet. Die Membran 28 ist zwischen zwei Scheiben 32 und 33 eingespannt und an einer Stange 34 befestigt.

Die Stange 34 enthält eine Ausnehmung e, die auf der von der Membran 28 entfernten Seite durch eine Kante 34a begrenzt wird, die senkrecht zur Längsrichtung der Stange 34 verläuft. Das Ende 206 des Hebels 20 greift in die Ausnehmung e so ein, daß die Kante 34a durch Anlage mit dem Ende 206 zusammenarbeiten kann. Eine erste Rückholfeder 35, die in der Kammer 30 angeordnet ist und sich einerseits am Boden dieser Kammer und andererseits an der Scheibe 33 abstützt, wirkt gegen die Wirkung des Unterdrucks an der Membran 28.

Sobald der Druck an der öffnung 31 genügend klein wird, damit die an der Membran ausgeübte Kraft die Vorspannung der Feder 35 übersteigt, verschiebt sich die Membran 28 ausgehend von der in F i g. 1 eiiisenommenen Stellung nach rechts. Die Kante 34a der Stange 34 nimmt das Ende 20b so mit, daß sich der Hebel 22 im Gegenuhrzeigersinn dreht, was die Drosselklappe 3 zwingt, ein wenig zu öffnen.

Das Ende 34b der Stange 34 trägt eine Schraube 36, die als einstellbarer Anschlag dient, zum Zusammenar-

beiien über deren Endteil 36,7 mit den Stufen 86 des Nockens 8 zur Begrenzung der Öffnung der Drosselklappe 3.

Unier diesen Voraussetzungen wird erfindungsgemäß der Verschiebung der beweglichen Stange 34 des pneumatischen Stellmotors Γ unter der Wirkung des in der Einlaßleitung stromab der Hauptdrossel 6 herrschenden Unterdrucks jenseits eines gegebenen Hubs /; durch eine Feder 40 (in der Figur nach rechts) entgegengewirkt, deren Härte vorteilhaft größer als die Härte der Feder 35 ist. Die Feder 40 umgibt einen Teil 41 der Stange 34 mit gegenüber der übrigen Stange geringerem Durchmesser. Die Feder 40 ist zwischen dem Ende 346 der Stange 34 und einem ringförmigen Anlageteil 42 vorgespannt, das sich längs des zylindrischen Teils 4i der Stange 34 verschieben kann und da:> von der Feder 40 gegen eine Schulter 44 der Stange 34 gedrückt wird. Der Außendurchmesser des ringförmigen Anlageteils 42 ist größer als die größte Abmessung eines Kanals zur Aufnahme der Stange 34 innerhalb eines Ansatzes des Vergasergehäuses, so daß, sobald die Stange 34, ausgehend von ihrer Ruhelage, um eine größere Länge als h verschoben wird, das Anlageteil 42 in Berührung mit einer einen festen Anschlag bildenden Endfläche 43 des Ansatzes des Vergasergehäuses kommt. Die Feder 40 ist vorteilhaft härter als die Feder 35, so daß sie sich nur zusammendrückt, wenn ein erhöhter Unterdruck, der zum Beispiel 200mbar übersteigt, in der Kammer 30 herrscht. Die Amplitude h kann geringfügig kleiner als der Hub sein, den die Schraube 36 durchlaufen muß, um in Anlage an die höchste Stufe des Nockens 8 zu kommen.

Auf Grund der obigen Ausführungen ergibt sich der folgende Betrieb.

Ist die Brennkraftmaschine kalt und befindet sich im Stillstand, so nimmt der Nocken 8 die in F i g. 1 dargestellte Stellung ein. Wird die Brennkraftmaschine angelassen, so nimmt der Unterdruck, der in der Einlaßleitung 1 stromab der Hauptdrossel 6 auftritt, den beweglichen Teil des pneumatischen Stellmotors C in der Figur nach rechts mit. Zu Beginn widersetzt sich dieser Verschiebung nur die geringe Rückholkraft der Feder 35 (solange der Hub des beweglichen Teils kleiner als h isi). Auf diese Weise wird der sehr schnelle Öffnungsbeginn der Drosselklappe 3 erzielt, der zur Vermeidung des Abwürgens des Motors durch übermäßige Anreicherung erforderlich ist.

Da auf Grund der Drehzahlzunahme der Brennkraftmaschine die Unterdruckhöhe weiterhin zunimmt, kommt das ringförmige Anlageteil 42 in Berührung mit der festen Anschlagfläche 43. Von diesem Augenblick an kann sich die Stange 34 nur gegen die erhöhte Kraft der Feder 40 verschieben. Nur wenn der Unterdruck ausreichend groß ist, gelangt das Endteil 36a der Schraube 36 in Anlage an die Stufen 86 des Nockens 8, vgl. F i g. 2. Auf diese Weise wird ein weniger schnelles zusätzliches öffnen der Drosselklappe 3 erhalten, das gut an die in dieser Belriebsphase für die Brennkraftmaschine angestrebte restliche Anreicherung angepaßt ist.

Wenn die Brennkraftmaschine warm wird, müssen die Hauptdrossel 6 und die Drosselklappe 3 beim Langsamlauf die Stellung einnehmen können, die dem neuen Wärmezustand der Brennkraftmaschine entspricht. Hierfür müssen die Schrauben 10 und 36 von den Stufen 8<i und 86 des Nockens 8 freikommen. Es genügt, daß der Fahrer die Hauptdrossel 6 zur Freigabe der Schraube 10 leicht öffnet. Dieses leichte Öffnen vermindert den bei 31 herrschenden Unterdruck ausreichend, damit die Feder 40 von erhöhter Härte das Endteil 36.) der Schraube 36 von den Stufen 86 freigibt und dem Nocken 8 eine Drehung ermöglicht.

Die Erfindung ergibt verschiedene Vorteile: einerseits, wenn die Brennkraftmaschine beginnt, selbst zu laufen, wird aufeinanderfolgend ein schnelles aber geringes Öffnen der Drosselklappe (entsprechend der Amplitude h) erzielt und danach, wenigstens wenn die Brennkraftmaschine nicht kalt ist, ein zusätzliches, aber verzögertes Öffnen. Andererseits genügt ein sehr geringes öffnen der Hauptdrossel 6 zur Freigabe des Nockens 8 für den verzögerten Langsamlauf, was im vorhergehenden Fall nicht erfolgte, wo die Brennkraftmaschine kräftig beschleunigt werden mußte zur Erzielung der Absenkung des Unterdruck^, die der Feder 35 von geringer Härte eine Freigabe der Schraube 36 von den Stufen 86 ermöglicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Startvorrichtung umfassend eine exzentrisch gelagerte Vordrosselklappe, welche sich in dem Lufteinlaß des Vergasers strömungsaufwärts von dem System zur Einführung des Primärgemisches aus Luft und Kraftstoff befindet und durch den angesaugten Luftstrom entgegen einem ersten thermostatischen Glied betätigt wird, welches die Klappe zu schließen sucht, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine kleiner als ein gegebener Grenzwert ist, wobei der Vergaser außerdem einen Nocken für den »beschleunigten Langsamlauf« aufweist, welcher mit einem zweiten thermostatischen Glied zusammenwirkt und die Schließbewegung des Hauptdrosselorgans des Vergasers begrenzt, wenn die Vordrosselklappe wenigstens teilweise geschlossen ist, wobei ein pneumatischer Stellmotor, der auf den in der Einlaßleitung stromab vom Hauptdrosselorgan herrschenden Druck anspricht und bei Abnahme dieses Druckes öffnend auf die Vordrosselklappe ein- und dabei mit Anschlagmitteln zusammenwirkt und die Anschlagmittel, die in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur vom zweiten thermostatischen Glied eingestellt, die Hubbewegung des pneumatischen Stellmotors variabel begrenzen, nach Patent 23 38 771, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Stellmotor (C) außer einer ständig wirkenden ersten Rückholfeder (35) eine zweite Rückholfeder (40) aufweist, die die Rückholkraft vergrößert, wenn der Hub des pneumatischen Stellmotors (C) unter der Wirkung des in der Einlaßleitung (1) herrschenden Unterdrucks ausgehend von seiner Ruhelage eine gegebene Amplitude ^überschreitet.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rückholfeder (40) unter Vorspannung gehalten wird zwischen dem pneumatischen Stellmotor (C) und einem Anlageteil (42), das am Stellmotor (C) anliegt, wenn dieser seine Ruhelage einnimmt, und das in Berührung mit einem festen Anschlag kommt, wenn der Hub die Amplitude ^übersteigt.

3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude (h) etwa gleich dem vom Stellmotor (C) ausgeführten Hub zur Anlage an den Nocken (8) entspricht, wenn dieser die Stellung einnimmt, die der in Betracht kommenden tieferen Starttemperatur entspricht.

4. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rückholfeder (40) härter als die erste Rückholfeder (35) ist.