DE2907394A1

DE2907394A1 - Vergaser fuer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2907394A1
Application number: DE19792907394
Authority: DE
Inventors: Rainer Steinbrink
Original assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Current assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2419403B1; FR2419403A1; DE2907394C2

Description

Vergaser für Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft Vergaser für eine Brennkraftmaschine der Bauart, die einerseits eine Hauptbrennstoffzuführung, die in dem engsten Abschnitt iines in der Ansaugleitung liegenden Venturis mündet und andererseits zum Verzögerungs- und Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine eine Sekundärzuführung, für Luft und Brennstoff aufweist, welche wenigstens einen Luftkanal einschliesst, der den ein von der Bedienungsperson betätigtes Drosselorgan einschliessenden Teil der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine überbrückt., wobei dieser Luftkanal der Brennkraftmaschine den grössten Teil wenigstens der Luft währond des Verzögerungsbetriebs zuführt, wobei die Anreicherung des dem Motor zugeführten Gemische durch er.n Korrektursystem für die Anreicherung eingestellt wird, welche ein Elektroregelventil für die Zuführung von Brennstoff einschliesst, welches durch eine elektronische Steuerschaltung gesteuert wird, die auf ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine anspricht, welches durch die Anreicherung des der Brennkraftmaschine zugeführten G-emischs beeinflusst wird.

Der Vergaser arbeitet auf diese V/eise mit stetiger Regelung. Dec Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ist in der Regel die Zusammensetzung des Abgases, die durch einen Fühler festgestellt wird, der in der Abgasleitung liegt. Der Fühler ist in der Regel eine Sauerstoffsonde, ζ.Bo eine Alpha-Sonde, welche ein Signal abgibt, dessen Spannung sich stark ändert, wenn die Anreicherung von etwas unterhalb der Stoechiometrie auf eine Anreicherung etwas darüber geht. Man kann auf diese Weise einen Vergaser schaffen, der der Brennkraftmaschine ein genau stoechiometrisches Luft-Brennstoffgemisch zuführt.

Bei'dem vorstehend definierten Vergaser wirken zwei unabhängige

9098 3 7/0603

Zuführkreise zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Brennstoff -Luftgemisch zusammen. Dies ist der Hauptzuführkreis und der Sekundärzuführkreis. Der Hauptkreis für den Brennstoff fördert Brennstoff in die Ansaugleitung, wenn der Unterdruck im Drosselbereich des Venturi ausreichend ist, d.h„ wenn die Belastung und die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine einen vorbestimmten Wert übersteigt» Der Sekundärkreis für Luft und Brennstoff liefert bei Verzögerung und bei geringen Belastungen der Brennkraftmaschine die für einen einwandfreien Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Menge des G-emischs.

Es sind Vergaser der vorstehend beschriebenen Arx bekannt, (FiE-OS 76 14, 742), bei welchen sowohl der Hauptkreis als auch der Sekundärkreis mit einem Elektroregelventil für die Zufuhr versehen ist, um der Unabhängigkeit der beiden Kreise Rechnung zu tragen, um die Anreicherung des der Brennkraftmaschine bei allen der-en Betriebsbedingungen zugeführton G-emischs zu korrigieren. Diese Lösung? die auf den-ersten Blick zwingend notwendig scheint, um eire zufriedenstellende Korrektur in allen Bereichen zu realisieren, erfordert die Verwendung eines Elektroventils für jeden Zuführireis„ Sie ist daher relativ kostspielig.

Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, einen Vergaser zu schaffen, in welchem vergleichbare Ergebnisse erreicht werden, auch wenn eine sehr einfache Anordnung verwendet wird.

Dazu schlägt die Erfindung einen Vergaser der oben beschriebenen Art vor, der insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass das Korrektursystem für die Anreicherung eine mit Brennstoff versorgte Anreicherungsleitung mit einem gemeinsamen Leitungsstrang einschliesst, in welchem das Elektroventil angeordnet ist* und welcher sich stromab davon in einen ersten in dem Drosselbereich des Venturi mündenden Zweig und in einen zweiten in den Luftkanal mündenden Zweig teilt;

909837/0603

Man hat festgestellt, dass in überraschender "/eise für die" Unabhängigkeit der beiden Strömungskreise ein einziges, gemeinsames Elektroventil ausreicht, um eine zufriedenstellende Korrektur in verschiedenen Betriebsbereichen zu erreichen,, Man kann dieses Ergebnis vermutlich der Tatsache zuschreiben, dass die zweite Zweigleitung in einem Luftkanal,und/oder dass die erste Zweigleitung anabhängig von dem Haupteinspritzsystem in dem Venturi mündet.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel eines Vergasers anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Tigur zeigt schematisch in einem Vertikalschnitt durch die Achse der Ansaugleitung die Elemente des Vergasers, die mit der Erfindung in Zusammenhang stehen,,

Der in der Zeichnung dargestellte Vergaser enthält in einem aus mehreren Teilen zusammengestellten Gehäuse eine Ansaugleitung 1, die in ihrem unterem Teil mit einem durch eine Klappe gebildeten Drosselorgan 2 ausgestattet ist, welches durch die Bedienungsperson mittels eines nicht dargestellten Gestänges betätigt wirde Der obere Teil der Ansaugleitung 1 bildet einen Luftansaugstutzen 3, der im allgemeinen mit einem :.iicht dargestellten Luftfilter versehen ist» Der Vergaser musf, mit einer Startvorrichtung ausgerüstet sein, die nicht dargestellt ist, da sie in keinem direkten Zusammenhang mit der Erfindung steht.

Der Vergaser enthält einen Hauptbrennstoffkreis und einen Sekundärkreis, der im folgenden beschrieben wird» Der Hauptbrennstoffkreis wird mit Brennstoff aus einem Schwimmergehäv.se 4 über eine Hauptdüse 5 versorgte Die Luft zur Vormischung des Brennstoffs wird durch eine Drossel 6 zugeführt, welche Luft aus dem Ansaugstutzen 3 entnimmt_o Die Luft und der Brennstoff mischen sich in einem Steigrohr 8, in welches ein übliches Vormischrohr 9 hineinragt, welches mit Öffnungen 7 durchbrochen ist. Die fette Primärmischung, die.sich in dem. Rohr 9 bildet, strömt durch einen Kanal 10 und tritt an der engsten Stelle eines Venturi 12 aus.

909837/0603

Der Sekundärkreis für Luft und Brennstoff bestellt aus einem Verzögerungskanal 14 und einem Luftkanal 30. Der Verzögerungskanal 14 wird mit Brennstoff aus dem Steigrohr 8 über eine Leitung 15 versorgt, die eine Drossel 16 enthält. Der Verzögerungskanal 16 wird mit Luft vom Lauftansaugstutzen 3 über eine Drosselöffnung 17 versorgt. Er mündet stromab,in dem stromab der Drosselklappe 2 liegenden Teil der Ansaugleitung. Eine durch eine Feder 20 gebremste Stellschraube 19 ermöglicht die Regelung eines Querschnittes des Durchganges.18 des Verzögerungskanals 14. In üblicher Weise mündet der Verzögtrungskanal 14 auch über eine oder mehrere Überbrückungsöffnuiagen 21 in die Ansaugleitung 1, welcher derart angeordnet sind, dass sie von stromauf nach stromab der Drosselklappe gelangen, wenn diese letztere sich, ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Schliesstellung, etwas öffnet»

Der Luftkanal 30 steht stromauf mit dem Luftansaugstutzen 3 über eine öffnung 31 und stromab mit dem stromab der Drosselklappe 2 liegenden Teil der Ansaugleitung in Verbindung. Eine durch eine Feder 34 gebremste Regelschraube 33 ermöglicht die Einstellung eines Durchgangsquerschnittes in dem Luftkanal 30.

auch bei den meisten Vergasern die für den Verzögerungsbetrieb erforderliche Luft zwischen der Wandfläche der Ansaugleitung und dem in der mittels einer Einstellschraube einstell baren minimalen Öffnungsstellung liegenden Hauptd:?osselorgan durch strömt, wird im vorliegenden Fall der grösste Teil für den Betrieb der Brennkraftmaschine bei Verzögerung erforderlichen L^-ift über den Luftkanal 30 zugeführt« Eine geringe Luftmenge kann darüber hinaus zwischen der Drosselklappe 2 und der Leitung 1 durchströmen, da die Dichtwirkung der Drosselklappe in Schliesstellung nicht vollständig ist. Die für die Verzögerung notwendige Luft wird daher mittels der Stellschraube 33 geregelt'·.

• ·

Der Vergaser hat ein Korrektursystem für die Anreicherung des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemischs, das auf die

909837/0603

Zusammensetzung der die Auspuffleitung 40 durchströmenden Abgase der Brennkraftmaschine anspricht₀ Dazu ist eine Sauerstof£- sonde 41 im Auspuffrohr 40 angebracht. Das durch die Sonde 41 erzeugte Signal wird auf den Eingang einer elektronischen Schaltung 42 aufgegeben, die an ihrem Ausgang rechtwinklige elektrische Impulse mit festliegender oder variabler Frequenz (aber hoch genug, um Betriebsunregelmässigkeiten zu vermeiden) abgibt, deren zyklisches Verhältnis durch das Signal der Sauerstoffsonde 41 bestimmt ist, welches repräsentativ für die Zusammensetzung der Abgase ist. Die Schaltung 42 kann einen beliebigen geeigneten Aufbau haben. Es ist nicht erforderlich, diesen hier zu beschreiben, da er aus älteren Schutzrechten der Anmelderin, z.B. aus der PR-PS 22 28 158 bekannt ist.

Die durch die elektronische Schaltung 42 erzeugten Schwingungen werden auf ein Elektroventil 44 aufgegeben, dessen Ventilkörper 45 mit einem S:'.tz 46 zusammenwirkt, der am Ende eines in den Brennstoff im Schwimmergehäuse 4 eintauchenden Kanals 47 liegt.

Der Kanal 47 verlängert sich stromab in eine Leitung 48 und bildet mit dieser einen gemeinsamen Strömungsweg. Dieser ge-meinsaue Strömungsweg teilx sich in zwei Zweigleitungen 49 und 50, die mit entsprechenden Drosselöffnungen 51 und 52 versehen sind, und deren eine an der engsten Stelle 11 des Venturi 12 mündet, währe'nd die andere unmittelbar im Bereich der Eintrittsöffnung 31 des Luftkanals 30 mündete Die Zweigleitung 50 ist selbstverständlich derart angeordnet, dass der von ihr zugeführte Brennstoff direkt ir. den Luftkanal 30 eingegeben wird. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt das Ende der Zweigleitung 50 im wesentlichen koaxial mit der Eintrittsöffnung 31 des Kanals 30 und ragt etwas in diesen Kanal hinein.

Daraus ergibt sich die folgende Punktionsweise:

Wenn die Brennkraftmaschine mit Verzögerung läuft, liegt die Drosselklappe 2, wie in der Zeichnung dargestellt, in Schliess-

909837/0603

stellung, und die für den Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Luft geht : durch den Luftkanal 30. Ein starker Unterdruck herrscht im Bereich der Öffnung 31 und saugt Brennstoff aus dem Schwimmergehäuse 4 über die Zweigleitung 50, die Leitung 48 und den Kanal 47 an.

Es ist selbstverständlich erforderlich, dass der Durchgangsquerschnitt des Verzögerungskanals 14 vorher durch die Stellschraube 19 derart eingestellt ist, dass nur ein Seil des für den Verzögerungsbetrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Brennstoffes angesaugt wird. Unter diesen Bedingungen stellt die elektronische Schaltung 42 das zyklische Öffnungsverhältnis des Elektroventils in Abhängigkeit von der von der Sonde 41 gemessenen Zusammensetzung der Abgase derart ein, dass der Anreicherungskreis die Ergänzung der Brennstoffmenge bringt, die notwendig ist, damit das der Brennkraftmaschine zugeführte Gemisch stoechiometrisch ist* Man erreicht auf diese Weise eine minimale Pollution durch die Abgase»

Da dabei der Unterdruck an der engsten Stelle 11 des Venturi vernachlässigbar klein ist, kann in dieser Betriebsphase Ltift in die Zweigleitung 49 eintreten. Diese Luft kann an der Vormischung des dem Anreicherungskreis zugeführten Brennstoffes teilhaben.

Oberhalb einer bestimmten Öffnungsstellung der Drosselklappe 2 wird die Luftförderung durch den Luftkanal 30 sehr gering, und der an der Mündung der Zweigleitung 50 herrschende Unterdruck wird vernachlässigbar. Im Gegensatz dazu wird der an der Mündung der Zweigleitung 49 herrschende Unterdruck grosser und Brennstoff wird über die Zweigleitung 49, die Leitung 48 und . den Kanal 47 in die Ahreicherungseinrichtung angesaugt. Auch kann Luft durch die Zweigleitung 50 eintreten, welche den jmreicherungsbrennstoff vormischt.

Die Charakteristika der Förderleistung des Hauptbrennstoffkreises in Abhängigkeit von dem an der engsten Stelle 11 des Ven-

9098 3 7/0603

turi 12 herrschenden Unterdruckes sind derart, dass der Brennkraftmaschine nur ein etwas unterstoechiometrisches Gemisch zugeführt wird, wobei die elektronische Schaltung 42 das zyklische Öffnungsverhältnis des elektromagnetischen Ventils 44 in Abhängigkeit der von der Sonde 41 gemessenen Zusammensetzung der Abgase derart einstellt, dass der Anreicherungskreis den zusätzlichen Brennstoff liefert, der zur Erreichung eines der Brennkraftmaschine zugeführten stoechiometrisehen Gemische erforderlich ist ο

Die Erfindung betrifft also einen Vergaser mit einem Hauptver-{,asungskreis und einem sekundären Luft- und Brennst off kreis mit einem Überbrückungs-Luftkanal. Die Anreicherung des Gemischs wird durch ein Elektroventil 44 zur Durchsatzregelung eingestellt, das durch eine elektronische Schaltung 42 gesteuert wird, die mit einem in den Abgasen liegenden Fühler 41 verbunden ist.

Das Elektroventil 44 liegt in der gemeinsamen Sammelleitung 47» 48 einer Anreicherungsleitung, die sich evromab in eine in dem Venturi des Vergasers mündende erste Zweigleitung 49 und in eine in dem Luftkanal mündende zweite Zeigljitung 50 teilte

Man sieht, dass -es die Erfindung ermöglicht, in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine, sowohl bei Verzögerungsbetrieb, als auch bei starker Belastung, eine genau stoechiometrisch eingestellte Anreicherung des Gemischs zu erreichen, und dies auf eine besonders einfache und fortschrittliche ',Veise.

Statt durch das Elektroventil 44 direkt einen Durchgangsquerschnitt für den Brennstoff zu ändern, kann stattdessen oder zusätzlich dazu auch der Durchgangsquerschnitt eines Lufteintrittes in den Anreicherungskreis derart verändert werden, dass <fer in diesem Kreis herrschende Unterdruck und damit auch die Zuführung von Anreicherungsbrennstoff verändert wird*

909837/0603

2307394 - ίο -

Es braucht nicht besonders darauf hingewiesen werden, dass derartige, ebenso wie alle anderen, im Bereich der Äquivalenz liegenden Abwandlungen in den Schutzbereich fallen sollen·

909837/0603

Claims

Dr. F. Zumstefn sen. Dr. E. Ä^mann - Dr, R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Hoizbauer DipJ.-Jng. F, Klincjseiften - Dr. F. Zurnstein jun.

PATENTANWÄLTE

80OO München 2 · Bräuhausstraße 4 · Telefon Sammel-Nr. 22 53 41 · Telegramme Zumpat · Telex 529979

et

Societe Industrielle de Brevets/d'Etudes S.I„Β«Ε, Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Patentansprüche :

( 1.)Vergaser für Brennkraftmaschine, .der einerseits eine im Drosserbereich eines in der Ansaugleitung des Vergasers liegenden Venturi münuende Hauptbrennstoffzuführung und andererseits für den Verzögerungs- und Leerlaufbetrieb eine zweite Luft- und Brennstoffzuführung aufweist, die wenigstens einen Luftkanal ei^y _tschliesst, der ein/von der Bedienungsperson betätigtes Drosselorgan enthaltenden Teil der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine überbrückt, und der der Brennkraftmaschine den Hauptteil wenigstens der beim Yerzögerungsbetrieb erforderlichen Luft zuführt, wobei die Anreicherung des dem Motor zugeführten G-emischs durch ein Anreicherungskorrektursystem eingestellt wird, welches ein Elektroventil zur Regelung der Zuführung von Brennstoff einschliesst, das durch eine elektronische Steuerschaltung gesteueit wird, die auf einen von der Anreicherung des der Brennkraftmaschine zugeführten G-emisch beeinflussten Betriebsparanieter des Motors anspricht,

dadurch gekennzeichnet, dass

909837/0603

das Korrektursystem für die Anreicherung eine mit Brennstoff versorgte Anreichorungsleitung aufweist, welche einen gemeinsamen Strang (47» 4-8) einschliesst, in welchem das Elektroventil (44) angeordnet ist, und die' sich in ihrem stromabwärtigen Teil in eine in dem Drosselabschnitt des Venturi mündende erste Zweigleitung (49) und in eine in dem Luftkanal (30) mündende zweite Zweigleitung (50) teilt.
2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Zweigleitung (50) in dem Luftkanal (30) im Bereich von dessen Einmündung mündet.
3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gek'ennz e i c h^n e t , dass die elektronische Steuerschaltung (42) so ausgebildet ist, dass .sie dem Elektroventil periodische elektrische Öffnungs- 'oder Schliesschwingungen 'zuführt, deren zyklisches Verhältnis von dem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine abhängt»

4<> Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine die Zusammensetzung des Abgases ist.
s

909 8 3 7/0603