DE2930737C2

DE2930737C2 - Gleichdruckvergaser

Info

Publication number: DE2930737C2
Application number: DE2930737A
Authority: DE
Inventors: Günter Ing.(grad.) 4040 Neuss Härtel
Original assignee: Bosch and Pierburg System OHG
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1979-07-28
Filing date: 1979-07-28
Publication date: 1983-10-20
Also published as: JPS5620746A; JPS6151466U; GB2055428B; FR2462567A1; DE2930737A1; IT1127507B; US4359433A; SE8005147L; GB2055428A; SE448900B; FR2462567B1; IT8049145A0; JPS6245067Y2

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichdruckvergaser mit einer unter Unterdruck stehenden Mischkammer, in die bedarfsabhängig Kraftstoff gesaugt wird, ferner mit einem unterdruckgesteuerten Luftventil stromauf der Mischkammer und mit einem fahrerbetätigten Drosselglied stromab der Mischkammer.

Bei bekannten Gleichdruckvergasern der genannten Art steuert das Luftventil auf mechanischem Wege, beispielsweise über eine hiermit verbundene Nadel, den freien Durchtrittsquerschnitt einer Kraftstoffdüse, aus der mittels des Unterdrucks in der Mischkammer in diese Kraftstoff eingesaugt wird. In der Mischkammer entsteht dann örtlich eine Luft-Kraftstoff-Emulsion. Es ist ferner bekannt, eine solche Emulsion nicht erst in der Mischkammer entstehen zu lassen, sondern bereits in diesem Zustand in die Mischkammer zu saugen. Es hat sich gezeigt, daß derartige Gleichdruckvergaser mit verschiedenen Problemen behaftet sind, die insbesondere bei nicht betriebswarmem Motor auftreten und sich beispielsweise bei den Abgasschadstoffen sowie dem Verbrauch ungünstig auswirken. Während einerseits die Emulsion in der Mischkammer teils zu unerwünschten Wandungsniederschlägen führt, ist andererseits eine rein mechanische Steuerung einer Kraftstoffzumessung nicht besonders gut geeignet, sämtlichen Betriebserfordernissen in völlig zufriedenstellender Weise gerecht zu werden.

Aus der DE-OS 19 33 514 ist ferner im Zusammen-

hang mit einem Brennstoffeinspritzsystem eine Zerstäuberdüse bekannt, die kurz vor einem Einlaßventil in einen Ansaugkanal einmundet Hierbei erfolgen eine zentrische Zufuhr von Kraftstoff und eine hierzu konzentrisch ringförmige Zufuhr von Zerstäubungsluft im Zusammenhang mit einer austrittseitigtn einschnürenden Drosselung. Der Kraftstoff wird unter Druck in Richtung des Einlaßventils eingespritzt, wozu eine bautechnisch begründete schräge Anordnung der in den gekrümmten Ansaugkanal einmündenden Zerstäuberdüse erforderlich ist, damit der Kraftstoff nicht oder nur unwesentlich auf die Rohrwandung gelangt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gleichdruckvergaser der eingangs genannten Art mit vergleichsweise einfachen Mitteln so zu gestalten, daß er einen schadstoff- sowie verbrauchsarmen Motorbetrieb auch in kritischen Betriebsphasen und eine vielseitigere Änpaßbarkeit der Kraftstoffzumessung an die verschiedenen Betriebserfordernisse ermöglicht

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Gleichdruckvergaser der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß aus durch eine elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Kraftstoff-Zumeßventil, durch einen Kanal zum Zuführen von Zerstäubungsluft, durch eine mit dem Zumeßventil und dem Kanal verbundene, zwischen dem Luftventil und dem Drosselglied in die Mischkammer mündende, an sich bekannte Kraftstoff-Zerstäuberdüse großer Zerstäubungsgüte mit einer zentrischen Zufuhr von Kraftstoff sowie einer hierzu konzentrisch ringförmigen Zufuhr von Zerstäubungslufi bis zum Düsenaustritt und mit einer dort erfolgenden einschnürenden Drosselung der Zerstäubungsluft zum Erzielen von größen- sowie richtungsmäßig unterschiedlichen Geschwindigkeitsvektoren von Kraftstoff sowie Zerstäubungsluft am Düsenaustritt und durch eine schräge Einmündung der Kraftstoff-Zerstäuberdüse in die von einer beheizten Wandung umgebenen Mischkammer. Die elektronische Kraftstoffzumessung ist im Vergleich zu einer beispielsweise nadelgesteuerten Kraftstoffzumessung wesentlich leichter sowie vielseiter durchzuführen und mit einfachen Eingriffen an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen. Auch können hierbei außer einer Verknüpfung der zugeteilten Kraftstoffmenge zum Luftdurchsatz (durch Berücksichtigung der jeweiligen Position des Luftventils) zur Erhöhung der Genauigkeit weitere Betriebsparameter berücksichtigt werden, wie der Differenzdruck am Luftventil, der Absolutdruck und die Temperatur am Vergasereinlaß. Die elektronische Kraftstoffzumessung ermöglicht ferner auch eine schadstoff- sowie verbrauchsmindernde Anpassung in kritischen Betriebsphasen, wie der Kaltphase. Gleichzeitig führt die hochgradige Kraftstoffzerstäubung in der Mischkammer zu einer derart feinen und großräumigen Kraftstoffnebeiverteilung, daß die mit Emulsionen bei Gieichdruckvergasern auftretenden Nachteile insbesondere auch in Verbindung mit der elektonischen Kraftstoffzumessung praktisch vollständig vermieden werden. Zumindest die größeren Kraftstoffpartikel, die nicht sofort vom Luftstrom mitgerissen werden, gelangen durch die schräge Einmündung auf die beheizte Mischkammerwandung, um dort zu verdampfen und die Gemischaufbereitung weiter zu verbessern. Insgesamt ermöglicht die Erfindung eine erheblich günstigere Gemischaufbereitung, eine bessere Gemischverteilung auf die einzelnen Zylinder und eine gute zeitliche Gleichförmigkeit der Gemischzusammensetzung, und zwar unter vereinfachender Anwendung nur einer einzigen Zumeßstelle für den gesamten Betriebsbereich» Die gute Gemischaufbereitung erlaubt ein Verbrennen sehr magerer Gemische und verbessert den Instationärbetrieb bei verminderten Anforderungen an das Saugrohr. Mit dem erfindungsgemäßen Gleichdruckvergaser lassen sich nicht nur heutige, sondern auch wesentlich härtere zukünftige Abgas- und Verbrauchsvorschriften in befriedigender Weise erfüllen.

Vorzugsweise wird eine elektrisch und/oder mit Kühlwasser oder Abgas arbeitende Heizung für die Wandung der Mischkammer stromab des Luftventils bis über das Drosselglied hinaus benutzt In weiterer Ausgestaltung ist es dann zweckmäßig, daß die Heizung einen die Mischkammer umgebenden Ringraum zum Führen von Kühlwasser oder Abgas und/oder zum thermischen Isolieren der elektrisch zu beheizenden Wandung zwischen dem Ringraum sowie der Mischkammer aufweist Diese Maßnahmen sind vor allem im Kaltzustand vorteilhaft, um ein Niederschlagen des Kraftstoffs auf der Mischkammerwandung zu vermeiden. Das Verdampfen kann gerade wegen der vorherigen hochgradigen Zerstäubung und der damit zusammenhängenden Feinheit der Kraftstoff teilchen schnell und energiearm durchgeführt werden. Im Falle einer derartigen Heizung kann im Kaltzustand, also bei kaltem Kühlwasser, ein elektrisches Beheizen der Wandung, beispielsweise mittels PTC-Elementen durchgeführt werden, wobei der Ringraum frei von Kühlwasser ist. Im Warmzustand können demgegenüber die elektrische Beheizung abgeschaltet und das ausreichend warme Kühlwasser — oder das Abgas — als Heizmedium in den Ringraum eingeleitet werden. Auf diese Weise ergibt sich unter optimaler Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Energie eine stets einsatzbereite Wandbeheizung der Mischkammer, was in dieser Form wegen der nur einen, weiter stromauf liegenden Kraftstoff-Zerstäuberdüse äußerst wirkungsvoll ist.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform befindet sich zwischen dem Zumeßventil und der Zerstäuberdüse ein Kraftstoff-Drosselventil mit einer mechanischen Steuerungsverbindung mit dem Luftventil. In diesem Fall erfolgt die wesentliche ICraftstoffzumessung über das veränderbare Drosselventil in Abhängigkeit von dem Luftdurchsatz, und die Funktion des zuvor genannten Kraftstoff-Zumeßventils kann sich dabei auf Korrektur- sowie Absperrmaßnahmen der Kraftstoffzumessung beschränken. Im Bedarfsfall können jedoch die beiden mechanisch und elektrisch angesteuerten Ventile auch gleichzeitig zur kontinuierlichen Kraftstoffzumessung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern benutzt werden.

Eine einfache Ausführangsform besitzt einen sich stromauf des Luftventils in den Vergasereintritt öffnenden Kanal für Zerstäubungsluft. Wenn dabei die in einer pneumatisch-mechanischen Luftventil-Steuerung befindliche Druckfeder relativ weich ist, um auch bei Vollast ohne Übersteuerungsmaßnahmen keine zu starke Drosselung der Ansaugluft zu bewirken, ergibt sich für die Zerstäubungsluft zwischen dem Vergasereintritt und der Mündung der Zerstäuberdüse eine relativ begrenzte Druckdifferenz. In diesem Punkte günstigere Druckverhältnisse ergeben sich dann, wenn der Kanal Tür Zerstäubungsluft mit einem Luftverdichter verbunden wird. Wenn dieser ständig in Betrieb ist, können die Druckfeder in der Luftventil-Steuerung relativ weich ausgelegt und dennoch ausreichende Druckdifferenzen für die hochgradige Kraftstoffzerstäubung sichergestellt werden.

Noch günstigere Verhältnisse ergeben sich jedoch bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, daß der Kanal für Zerstäubungsluft betriebsabhängig entweder mit dem Vergasereintritt oder mit einer druckregelnden und/oder einer elektrisch schaltenden Steuereinheit sowie einem Luftverdichter zu verbinden ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, eine Druckverbindung zwischen einer Kraftstoff-Schwimmerkammer und dem Kanal für Zerstäubungsluft herzustellen. In diesem Falle kann somit die Druckfeder in der Luftventil-Steuerung härter ausgelegt werden, was in Kennfeldbereichen großen Saugrohrunterdruckes einen Betrieb des Luftverdichters überflüssig macht. Erst bei höheren Luftdurchsätzen bzw. bei Vollast werden die Luftventil Steuerung in der zuvor genannten Weise übersteuert und die Verminderung der zur Kraftstoffzerstäubung zur Verfugung stehenden Druckdifferenz durch den dann einsetzenden Betrieb des Luftverdichters kompensiert Durch die ständige Druckverbindung zwischen dem Kanal für ZerStäubungsluft und der Kraftstoff-Schwimmerkammer wird ferner sichergestellt, daß auch für den Kraftstoff stets eine für eine wirksame Zumessung ausreichende Druckdifferenz vorliegt. Diese Ausführungsform mit einem Betrieb des Luftverdichters nur bei erhöhten Luftdurchsätzen in Verbindung mit einer Übersteuerung der Luftventil-Steuerung und einer Kompensation des Druckabfalls für die Kraftstoffzerstäubung hat sich als besonders leistungsfähig und energiesparend erwiesen.

Vorzugsweise ist eine elektronische Steuerzentrale mit einem oder mehreren Betriebsparameter-Eingängen und einem mit einer Ventilsteuerung für die Kraftstoffzumessung verbundenen Ausgang vorhanden. Diese Steuerzentrale kann beispielsweise im wesentlichen in Form eines Mikroprozessors ausgebildet sein und selbst in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern sowie gespeicherten Kennfeldbedingungen eine schnelle und leistungsfähige Funktionssteuerung der Kraftstoffzumessung in kontinuierlicher und/oder getakteter Weise vornehmen.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführur.gsHeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gleichdruckvergasers mit einer Kraftstoff-Zerstäuberdüse, einer Beheizung der Mischkammerwandung, einer direkten Entnahme der Zerstäubungsluft aus dem Vergasereintritt und einer elektronisch beeinflußten K raftstoffzumessung.

Fig. 2 eine der ersten Ausführungsform weitgehend entsprechende zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichdruckvergasers mit einer mechanischen Steuerverbindung zwischen einem Luftventil und einem zusätzlichen, verstellbaren Drosselglied zwischen der Zerstäuberdüse und einem rCraftstoff-Zumeßventil und

F i g. 3 eine der ersten Ausführungsform weitgehend entsprechende dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichdruckvergasers mit einem ständig laufenden Luftverdichter für die Zerstäubungsluft.

In den verschiedenen Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen belegt Demgemäß besitzt ein Gleichdruckvergaser einen Vergasereintritt 1 und ein diesen stromab begrenzendes, '^m vorliegenden Fall klappenförmiges, verstellbares Luftventil 2. Stromab vom Luftventil 2 befindet sich eine Mischkammer 3, die an ihrem stromabwärts gelegenen Ende von einem im vorliegenden Fall klappenförmigen, vom Fahrer zu betätigenden Drosselglied 4 begrenzt wird. Stromab vom Drosselglied 4 wird der Gleichdruckvergaser an ein nicht dargestelltes Motor-Saugrohr angeschlossen.

In der Nähe des Luftventils 2 befindet sich eine von der Wandung schräg in die Mischkammer 3 mündende Kraftstoff-Zerstäuberdüse 5. Dieser wird Kraftstoff aus einer Schwimmerkammer 6 zugeführt, die einen Schwimmer 7 aufweist und über eine Kraftstoffleitung 8 mit Kraftstoff versorgt wird. Die Schwimmerkammer 6 hat oberhalb des Kraftstoffniveaus eine zum Druckausgleich dienende öffnung 9, die in den Vergasereintritt 1 mündet. Am unteren Austrittsbereich der Schwimmerkammer 6 befindet sich eine Kraftstoffdüse 10, die bei der Ausführungsform aus Fig.2 fehlen kann. Der Kraftstoffdüse 10 ist ein bewegliches Drosselorgan 11 in Form eines Schafts mit einer Kegelspitze funktionsmä-Big zugeordnet. Das Drosselorgan 11 ist mit einer elektrischen Ventilsteuerung 12 verbunden, die kontinuierlich oder taktend arbeiten kann und über ihre elektrischen Steuerungsanschlüsse + sowie - von einem Ausgang A einer elektrischen Steuerzentrale 13 angesteuert wird. Die Steuerzentrale 13 kann mehrere Eingänge E], £2, En für verschiedene zu berücksichtigende Betriebsparameter haben. Normalerweise ist ein Hauptparameter von dem jeweiligen Luftdurchsatz, also von der Position des Luftventils 2, abhängig (nicht bei F i g. 2).

Weitere Betriebsparameter, wie der Differenzdruck am Luftventil 2 sowie der Absolutdruck und die Temperatur am Vergasereintritt, können zur Erhöhung der Genauigkeit ebenfalls von der Steuerzentrale 13 berücksichtigt werden. Bei allen Ausführungsformen kann die Steuerzentrale 13 gegebenenfalls auch weitere Eingangsinformationen verarbeiten, wie die Drehzahl, den Saugrohrdruck, den öffnungswinkel sowie die Öffnungsgeschwindigkeit des Drosselgliedes 4, die Zusammensetzung des Motorenabgases, die Laufunruhe des Motors und dergleichen mehr.

Die Kraftstoff-Zerstäuberdüse 5 besitzt einen zentralen Kraftstoffkanal 14 und eine diesen konzentrisch ringförmig umgebende Luftdrosselstelle 15 eines ringförmigen Luftkanals, der mit einem Kanal 16 zum Zuführen von Zerstäubungsluft verbunden ist Der Kanal 16 führt bei den Ausführungsformen gemäß den Fi g. 1 sowie 2 zu dem Vergasereintritt 1 und bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 zu einem Luftverdichter 31. Die über den Kanal 16 zugeführte und an der Luftdrosselstelle 15 geschwindigkeitserhöhend und umlenkend (einschnürend) gedrosselte Zerstäubungsluft sorgt für eine hochgradige, schräg in die Mischkammer 3 erfolgende Kraftstoffzerstäubung des zugemessenen Kraftstoffs.

Alle Ausführungsformen haben eine Heizung 17 im Bereich der Mischkammerwandung stromab der Kraftstoff-Zerstäuberdüse 5. Die Heizung 17 besitzt einen die Mischkammer 3 umgebenden Ringraum 18, der im Warmzustand des Kühlwassers von diesem durchströmt werden und im Kaltzustand des Kühlwassers leer sein kann, um eine thermisch gut isolierte elektrische Beheizung der Ringwandung zwischen dem Ringraum 18 und der Mischkammer 3 vorzugsweise mit PTC-Elementen vornehmen zu können. Die Heizung 17 stellt sicher, daß der auf die Wandung der Mischkammer 3 auftreffende feinstzerstäubte Kraftstoffnebel schnell und energiesparend verdampft werden kann, um eine weitere Verbesserung der Gemischaufbereitung zu erzielen.

Alle Ausführungsformen besitzen ferner eine Luftventil-Steuerung 19 mit einer Membrandose 20. Eine Unterdruckkammer 21 ist über eine Leitung 22 gedrosselt mit der Mischkammer 3 verbunden. In der Unterdruckkammer 21 befindet sich eine gegen eine Membran 23 drückende Druckfeder 24, und die Membran 23 ist über eine Betätigungsstange 25 mit dem Luftventil 2 verbunden, um dieses betriebsabhängig verstellen zu können. An der zur Unterdruckkammer 21 entgegengesetzten Seite der Membran 23 befindet sich eine Steuerkammer 26, die über eine freie Durchführung 27 für die Betätigungsstange 25 mit dem Vergasereintritt 1 strömungsmäßig verbunden ist

Bei der Ausführungsform aus F i g. 2 besteht eine unmittelbare mechanische Steuerungsverbindung 28 zwischen dem Luftventil 2 und einem verstellbaren Drosselventil 29 im Kraftstoffkanal 15. Die Steuerungsverbindung 28 ist vorzugsweise so ausgeführt, daß in erster Näherung ein proportionaler Zusammenhang zwischen Luftdurchsatz und zugeteilter Kraftstoffmenge entsteht In diesem Fall kann sich die Funktion der Ventilsteuerung 12 und des Drosselorgans 11 auf Korrektur-und Absperrmaßnahmen der Kraftstoffzumessung beschränken. Aus diesem Grund kann die Kraftstoffdüse 10 der übrigen Ausführungsformen bei F i g. 2 fehlen, da die eigentliche Kraftstoffzumessung im Bereich des Drosselventils 29 erfolgt Wenn es jedoch erwünscht ist, können auch zwei hintereinandergeschaltete, von unterschiedlichen Betriebsparametern unabhängige Kraftstoffzumeßvorgänge durchgeführt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 besitzt ein Luftverdichter 31 einen Eingang 30, einen Verdichterantrieb 32 sowie einen hierzu gehörigen elektrischen Eingang 33 und einen Ausgang 34. Über den Eingang 30 angesaugte Luft wird vom Luftverdichter 31 unter Druck gesetzt und am Ausgang 34 als Zerstäubungsluft abgegeben. Diese wird gemäß F i g. 3 direkt in den Kanal 16 geleitet

Es folgt nunmehr eine Funktionsbeschreibung der einzelnen Gleichdruckvergaser in der Reihenfolge der F i g. 1 bis 3. Hierbei ist jedoch zu bemerken, daß die jeweils später beschriebenen Gleichdruckvergaser im wesentlichen nur hinsichtlich ihrer funktionsmäßigen Unterschiede zu den vorherigen Gleichdruckvergasern erörtert werden.

Gemäß F i g. 1 wird der vom Verbrennungsmotor über das Saugrohr (nicht dargestellt) angesaugte Gemischstrom je nach Stellung des Drosselgliedes 4 zugemessen. In der Mischkammer 3 entsteht durch den Strömungsvorgang ein Unterdruck, der über die Leitung 22 ;„ Jin I U^m^Ummor ti Aar- I ,,ff,,or.*il Ca,,=,-,..,™ 111 Uli. UIUVIUiIn₁KIVIlIlUlIbI MmK UWl 1-IUILVWIlWl-I-VtWUWlUlIg 19 gelangt Die Druckfeder 24 läßt die Membran 23 in Ruhestellung so ausweichen, daß das Luftventil 2 über die Betätigungsstange 25 geschlossen wird. Die Steuerkammer 26 befindet sich über die Durchführung 27 in Druckausgleich mit dem Vergasereintritt 1. Der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 steigt im Betrieb so weit an, bis die Kraft aus der Druckdifferenz an der Membran 23 einen Wert erreicht, der zum Gleichgewicht mit der Kraft der Druckfeder 24 führt Beim Übersteigen der Kraft aus der Druckdifferenz wird die Membran 23 gegen die Kraft der Druckfeder 24 so weit ausweichen, bis das Luftventil 2 in der Drosselwirkung so weit nachläßt, daß sich wiederum an der Membran 23 ein Kräftegleichgewicht einstellt Bei vorgegebenem Kraftverlauf der Druckfeder 24 über ihre Einspannlänge ist die Position des Luftventils 2 jeweils ein Maß für den Luftdurchsatz des Vergasers.

Die sich jeweils am Luftventil 2 einstellende Druckdifferenz addiert mit der Druckdifferenz aus der geodätischen Höhe des Kraftstoffes in der Schwimmerkammer 6 bezogen auf die Austrittsstelle des Kraftstoffes an der Zerstäuberdüse 5 ergibt die Förderenergie bei der Zurnessung des Kraftstoffes durch die Ventilsteuerung 12. Die mit Hilfe des Drosselorgans 11 in der Kraftstoffdüse 10 erfolgende Kraftstoffzumessung kann durch Veränderung des freien Durchtrittsquerschnittes oder bei getaktetem Betrieb durch Veränderung der Öffnungszeiten erfolgen. Die die Ventilsteuerung 12 ansteuernde elektronische Steuerzentrale 13 kann neben einer Reihe anderer Eingangsparameter insbesondere auch die Information über die jeweilige Position des Luftventils 2 (Drehwinkelgeber auf der Welle des Luftventils 2 oder Hubgeber an der Membran 23, beide nicht dargestellt) verarbeiten. Damit ist über die elektronische Steuerzentrale 13 eine einfache Verknüpfung der zugeteilten Kraftstoffmenge zum Luftdurchsatz möglich. Zur Erhöhung der Genauigkeit können außer der Position des Luftventils 2 auch zusätzlich der hieran anstehende Differenzdruck sowie der Absolutdruck und die Temperatur am Vergasereinlaß gemessen und der Steuerzentrale 13 zur Verarbeitung zugeführt werden.

Zum Aufbereiten des Kraftstoffes gelangt Luft aus dem Vergasereintritt 1 über den Kanal 16 als Bypass zum Luftventil 2 zur Zerstäuberdüse 5. Der von dieser in feinsten Nebel zerstäubte Kraftstoff gelangt, sofern er nicht direkt von der Ansaugluft mitgeführt wird, auf die Wand der Mischkammer 3. Diese Wand wird in der beschriebenen Weise mit Hilfe von Abgas, Motorkühlwasser und/oder PTC-Elementen beheizt, so daß die flüssigen Kraftstoffpartikel schnell verdampfen.

Im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform aus F i g. 2 wurde bereits erläutert, daß sich diese von der ersten Ausführungsform im wesentlichen nur durch die Steuerungsverbindung 28 zwischen dem Luftventil 2 und dem verstellbaren Drosselventil 29 unterscheidet Insoweit ergeben sich auch keine prinzipiellen Funktionsunterschiede.

Bei der dritten Ausführungsform aus F i g. 3 wird die Luft für die Zerstäubung des Kraftstoffes nicht mehr direkt dem Vergasereintritt 1 entnommen, sondern dem ständig laufenden Luftverdichter 31 zugeführt Die verdichtete Luft gelangt dann zum Kanal 16, wodurch stets ein ausreichender Druck für die Kraftstoffzerstäubung mittels der Zerstäuberdüse 5 sichergestellt werden kann, ohne daß aus diesem Grunde der Druckabfall am Luftventil 2 durch entsprechend harte Auslegung der Druckfeder 24 erhöht werden muß. Die härtere Auslegung der Druckfeder 24 hätte an sich den Nachteil, daß bei Vollast eine verstärkte Drosselung der angesaugten Luft am Luftventil 2 erfolgt Dieses kann zu einem für den erwünschten Betrieb unzureichenden Luftdurchsatz und einer verminderten Füllung der Zylinder führen. Diese Nachteile werden mittels der nach Fig.3 ständig verdichteten Zerstäubungsluft vermieden, da die Druckfeder 24 weich ausgelegt werden kann.

Bei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 2 muß somit ein Kompromiß zwischen dem zur Verfügung stehenden Zerstäubungsdruck und der Zylinderfüllung vorgenommen werden, indem die Druckfeder 24 auf eine mittlere Härte eingestellt wird. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 kann die Druckfeder 24 weich ausgebildet werden, da der Zerstäubungsdruck in allen Betriebsbereichen von dem ständig laufenden Luftverdichter erzeugt wird. Im Unterschied hierzu ist es dage-

gen auch möglich, die Druckfeder 24 hart auszubilden und dennoch den Luftverdichter nur im Vollastbereich zu betreiben, um die notwendige Zylinderfüllung zu erreichen, wenn hierzu in nicht dargestellter Weise die Luftventil-Steuerung 19 nur in bestimmten Kennfeldabschnitten, nämlich im Vollastbereich, zum Zwecke eines weiteren öffnens des Luftventils 2 durch Überdruck übersteuert wird, der gleichzeitig auch als Druck für die Zerstäubung und die Kraftstoffzumessung herangezogen wird. Ein ständiger Betrieb des Luftverdichters ist dann nicht erforderlich.

Wie es in F i g. 1 lediglich beispielhaft für diese Ausführungsform dargestellt ist, wird eine gute thermische Isolierung zwischen der beheizten Mischkammer 3 und der Schwimmerkammer 6 durch eine geeignete Materiaieinschnürung im gegenseitigen Verbindungsbereich erzielt Außerdem ist der Kraftstoffkanal 14 möglichst kurz und mit einem freien Zufluß von der Schwimmer-

kammer 6 ausgebildet, um eine Dampfblasenbildung im Kraftstoffkanal 14 sowie Dampfblasenansammlung an der Zuteilungsstelle möglichst weitgehend zu vermeiden. Gemäß F i g. 1 ist ferner der Mischkammeruurchmesser in verschiedenen Mischkammerabschnitten unterschiedlich, und zwar im vorliegenden Fall im Bereich des Luftventils 2 kleiner als im übrigen Bereich. Die Wahl der Mischkammerdurchmesser und der genauen Anordnung sowie Lage der Zerstäuberdüse 5 sollte so erfolgen, daß eine weitgehend gleiche Verteilung der Kraftstofftröpfchen auf der beheizten Mischkammerwandung erzielt werden. Die Maßnahmen sind auch bei den weiteren Ausführungsformen anwendbar.

Die Lage der Mischkammer 3 kann gemäß der zeichnerischen Darstellung vertikal sein. Die Mischkammer kann jedoch auch horizontal (nicht dargestellt) angeordnet werden, wobei sich die Schwimmerkammer unterhalb, seitlich oder oberhalb der Mischkammer befindet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichdruckvergaser mit einer unter Unterdruck stehenden Mischkammer, in die bedarfsabhängig Kraftstoff gesaugt wird, ferner mit einem unterdruckgesteuerten Luftventil stromauf der Mischkammer und mit einem fahrerbetätigten Drosselglied stromab der Mischkammer, gekennzeichnet durch ein elektronisch gesteuertes und/ oder geregeltes Kraftstoff-Zumeßventil (10,11, 12), durch einen Kanal (16) zum Zuführen von Zerstäubungsluft, durch eine mit dem Zumeßventil (10, 11, 12) und dem Kanal (16) verbundene, zwischen dem Luftventil (2) und dem Drosselglied (4) in die Mischkammer (3) mündende, an sich bekannte Krafttfoff-Zerstäuberdüse (5) großer Zei stäubungsgüte mit einer zentrischen Zufuhr von Kraftstoff sowie einer hierzu konzentrisch ringförmigen Zufuhr von Zerstäubungsluft bis zum Düsenaustritt und mit einer dort erfolgenden einschnürenden Drosselung der Zerstäubungsluft zum Erzielen von großen- sowie richtungsmäßig unterschiedlichen Geschwindigkeitsvektoren von Kraftstoff sowie Zerstäubungsluft am Düsenaustritt und durch eine schräge Einmündung der Kraftstoff-Zerstäuberdüse in die von einer beheizten Wandung umgebene Mischkammer (3).

2. Gleichdruckvergaser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrisch und/oder mit Kühlwasser oder Abgas arbeitende Heizung (17) für die Wandung der Mischkammer (3) stromab des Luftventils (2) bis über das Drcsselglied (4) hinaus.

3. Gleichdruckvergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung (17) einen die Mischkammer (3) umgebenden Ringraum (18) zum Führen von Kühlwasser oder Abgas und/oder zum thermischen Isolieren der elektrisch zu beheizenden Wandung zwischen dem Ringraum (18) sowie der Mischkammer (3) aufweist.

4. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Anspräche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Zumeßventil (10,11, 12) und der Zerstäuberdüse (5) abgeordnetes Kraftstoff-Drosselventil (29) mit einer mechanischen Steuerungsverbindung (28) mit dem Luftventil (2).

5. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen sich stromauf des Luftventils (2) in den Vergasereintritt (1) öffnenden Kanal (16) für Zerstäubungsluft.

6. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mit einem Luftverdichter (31) verbundenen Kanal (16) für Zerstäubungsluft.

7. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen betriebsabhängig entweder mit dem Vergasereintritt (1) oder mit einer druckregelnden und/oder einer elektrisch schaltenden Steuereinheit sowie einem Luftverdichter (31) zu verbindenden Kanal (16) für Zerstäubungsluft.

8. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Druckverbindung (9) zwischen einer Kraftstoff-Schwimmerkammer (6) und dem Kanal (16) für Zerstäubungsluft.

9. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuerzentrale (13) mit einem oder mehreren Betriebsparameter-Eingängen (E\, E), E_n) und einem mit einer Ventilsteuerung (12) für die Kraftstoffzumessung verbundenen Ausgang (Aj.

10. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine thermisch weitgehend isolierte Verbindung zwischen der beheizten Mischkammer (3) und der Schwimmerkammer (6).

11. Gleichdruckvergaser nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine weitgehend materialeingeschnürte Verbindung zwischen der Mischkammer (3) und der Schwimmerkammer (6).

12. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen zum Vermeiden einer Dampfblasenausbildung und -ansammlung kurzen Kraftstoffkanal (14) zwischen der Schwimmerkammer (6) und der Mischkammer (3) mit einem freien Zufluß von der Schwimmerkammer (6).

13. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch unterschiedliche Mischkammer-Durchmesser im Bereich des Luftventils (2) und/oder des Drosselgliedes (4) und/oder des dazwischenbefindlichen Mischkammeraöschnitts.

14. Gleichdruckvergaser nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zu einem in erster Annäherung proportionalen Zusammenhang zwischen Luftdurchsatz und zugeteilter Kraftstoffmenge führende Steuerungsverbindung (28).

15. Gleichdruckvergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine vertikale Lage der Mischkammer (3).