DE2935193A1

DE2935193A1 - Vergaser

Info

Publication number: DE2935193A1
Application number: DE19792935193
Authority: DE
Inventors: Takaaki Ito; Norihiko Nakamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-09-11
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1980-03-27
Also published as: GB2030229A; GB2030229B; US4289715A; US4330489A; JPS6054499B2; JPS5537578A; DE2935193C2

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vergaser der im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Art.

Derartige Vergaser mit einem Venturi-Bereich von veränderlichem Querschnitt sind bekannt. Zur Erläuterung der Nachteile dieser bekannten Anordnungen und der Aufgabenstellung, auf der die Erfindung beruht, sei auf Fig. 1 Bezug genommen, die einen bekannten Vergaser zeigt. Danach ist in einem Teil eines horizontal angeordneten Treibstoff-Ansaugkanals 2 eine Drosselstelle 3 vorgesehen, deren eines Ende sich in den Venturi-Bereich 1 öffnet. Durch die Drosselstelle 3 hindurch erstreckt sich eine konisch verjüngende Nadel 5, die an einem Ansaug-Kolben 4 angeordnet ist, der dem Treibstoff-Ansaugkanal 2 gegenüberliegend angeordnet ist und derart beweglich ist, daß er sich in den Venturi-Bereich 1 hinein oder aus diesem heraus bewegen kann, so daß damit der wirksame Querschnitt des Venturi-Bereiches entsprechend veränderbar ist. Entsprechend ändert sich auch der wirksame Querschnitt des Ringspaltes zwischen der Nadel 5 und der Drosselstelle 3. Diese Querschnittsveränderung wird dazu benützt, um das Treibstoffvolumen, das angesaugt wird bzw. in den Venturi-Bereich 1 hinein eingespritzt wird, mengenmäßig zu bestimmen. Der Ansaug-Kolben 4 bewegt sich je nachdem, welches Luftvolumen vom Ansaugsystem angesaugt wird und dient dazu, den Unterdruck im Venturi-Bereich im wesentlichen konstant zu halten.

Bei einem Vergaser dieser Art öffnet sich das obere Ende der Treibstoffzuführung 7, deren unteres Ende mit der Schwimmerkammer 6 in Verbindung steht, in die Bohrung des Ansaug-Kanals 2 stromaufwärts vor der Drosselstelle 3. Im Leerlauf

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tritt nun bei hohen Temperaturen folgendes auf: Bläschen 8₅ die sich durch verdampfenden Treibstoff bilden_s sammeln und vereinigen sich in dem Treibstoff=Ansaugkanal 2„ Sie vereinigen sich dort und wachsen_s bis sie schließlich die Drosselstelle 3 blockieren ο Das führt dazu, daß das Gemisch beständig extrem mager wird» Außerdem ergibt sich₅ daß dieser Zustand plötzlich dann auftritt₃ wenn die Blasen durch die Drosselstelle 3 hindurchtreten ο Dieses Phänomen bewirkt dann ein ständiges Springen (Hunting) des Luft/Treibstoff-Verhaltnissesj wie in der Kurve A in Fig. 2 dargestellt« Daraus wiederum folgt, daß sich im Leerlauf ein unstabiler Lauf ergibt, der im schlimmsten Fall auch dazu führen kann, daß der Motor nicht mehr xtfeiter läuft und/oder nur unter großen Schwierigkeiten wieder anspringt»

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, einen Vergaser der eingangs genannten Art zu schaffen_s bei dem eine Blockierung des Treibstoff-Ansaugkanals durch Bläschenbildung₉ die durch Verdampfen des Treibstoffs entstehen₉ im Leerlauf nicht statt·= finden kann. Sin Klopfen_s ein nur stotternder oder teilweise unterbrochener¹ Lauf des Motors infolge der genannten Ursachen soll vermieden werden» Es soll insbesondere ein Aufbau des Vergasers geschaffen x-?erden_s der die Vereinigung und das Wachstum von Dampfbläschen des Treibstoffes im Ansaug-Kanal verhindert und dabei auch unter-den genannten Betriebsbedingungen (Leerlauf; hohe Temperatur) ein stabiles Luft/¹ Treibstoff-Verhältnis gewährleistet„

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst« Die Erfindung betrifft ferner verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen.

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Die Treibstoffzuführung, durch die Treibstoff von der Schwimmerkammer in den Vergaser gebracht wird, öffnet sich also in die Drosselstelle, d.h. diejenige Stelle der Verbindung von Schwimmerkammer und Venturi-Bereich, die den geringsten Querschnitt aufweist und an der demgemäß die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes am größten ist. Dadurch ist gewährleistet, daß Bläschen, die durch Verdampfen von Treibstoff in dem Treibstoff-Ansaugkanal entstehen, stetig in den Venturi-Bereich abgesaugt werden, so daß sich keine Vereinigung dieser Bläschen oder ein Anwachsen der Bläschen zu einem großen Gaskissen vollziehen kann, das dann die Drosselstelle blockiert. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht dann vor, daß dieser Effekt dadurch noch verstärkt wird, daß die Zuführung von Treibstoff an die Drosselstelle über eine Vielzahl kleinerer öffnungen erfolgt, daß der Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselstelle entlüftet wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer vorteilhaften Weiterbildungen werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen der bekannten Vergaser;

Fig. 2 ein Diagramm des Luft/Treibstoff-Verhältnisses in Abhängigkeit von der Zeit im Leerlauf bei einem bekannten Vergaser nach Fig. 1 (Kurve A) und bei der Erfindung (Kurve B);

Fig. 3 ein Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel;

Fig. 4-6 Querschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele,

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Das Ausführungsbeispiel nach Fig- 3 weist ein Vergaser-Gehäuse 10, einen Venturi-Bereich 11 und einen Treibstoff™ Ansaug- und Austritts-Kanal 12 (im folgenden!Treibstoff-Ansaugkanal) auf j dessen eines Ende sich in den Venturi-Bereich 11 hinein öffnet. Ferner ist in einem Teil des Treibstoff-Ansaugkanales 12 eine Drosselstelle (13) vorgesehen.

Die genannte Drosselstelle 13 ist in einem rohrförmigen Teil 14 vorgesehen j der in das Vergaser-Gehäuse 10 eingesetzt ist. Ferner sind zur Abdichtung O-Ringe 14a vorgesehen. Der röhrenförmige Teil 14 wird im Vergaser-Gehäuse 10 durch eine Druckfeder 14b gehalten, die ihn gegen den Stopfen drückt, mit dem die Bohrung, in die Teil 14 eingesetzt ist, verschlossen ist. Gegenüber dem Treibstoff-Ansaugkanal 12 ist ein Ansaugkolben 15 angeordnet, der so bewegt werden kann, daß er sich horizontal in den Venturi-Bereich 11 hinein oder aus diesem heraus bewegen kann. Dieser Ansaugkolben 15 trennt die Ansaugkammer 16 außerhalb des Vergaser-Gehäuses 10 in eine Kammer 16A mit atmosphärischem Druck und eine Kammer 16B, in der der durch die Venturi-Einheit hergestellte Unterdruck herrscht. Die Feder 17 drückt den Ansaugkolben 15 in die Richtung, in der eine Bewegung des Ansaugkolben 15 dazu führt, daß der effektive Querschnitt des Venturi-Bereichs 11 verringert wird. Auf diese Weise kann der Ansaugkolben 15, der sich entsprechend mit dem angesaugten Luftvolumen verschiebt, den Unterdruck der Venturi-Einheit 11 ungefähr konstant halten.

Mit dem Ansaugkolben 15 ist eine sich konisch verjüngende Nadel 18 verbunden. Diese Nadel 18 ragt in die Drosselstelle 13 hinein und verschiebt sich mit dem Ansaugkolben

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Auf diese Weise bestimmt der Querschnitt des Ringspaltes zwischen Drosselstelle 13 und Nadel 18 und damit das Volumen des dadurch hindurchtretenden Treibstoffes.

Am Vergaser-Gehäuse 10 ist unterhalb des Treibstoff-Ansaugkanals 12 die Schwimmerkammer 19 angeordnet. Mit Hilfe eines vertikal verlaufenden Treibstoffzuführungsrohres 20 wird der Treibstoff von der Schwimmerkammer 19 in den Treibstoff-Ansaugkanal· 12 eingeführt. Das untere Ende 20A der Treibstoffzufuhr 20 hat in Nähe des Bodens der Schwimmerkammer 19 eine Öffnung. Das obere Ende 20B des Treibstoffzuführungsrohres 20 geht durch das Vergaser-Gehäuse und dem röhrenförmigen Teil I¹+ hindurch und öffnet sich in die Drosselstelle 13. Das Treibstoffzuführungsrohr 20 hat vorzugsweise gleichbleibenden Querschnitt und wird durch ein kleines Röhrchen gebildet·

Bei dem bis jetzt erläuterten Vergaser mit veränderlicher Venturi-Öffnung bewegt sich der Treibstoff in der Schwimmerkammer 19 unter dem Einfluß des in der Venturi-Einheit 11 hervorgerufenen negativen Druckes durch das Treibstoffzuführungsrohr 20 nach oben; der Treibstoff wird von dort in die Drosselstelle 13 des Treibstoff-Ansaugkanales 12 gesaugt; er tritt dann durch den Ringspalt zwischen Nadel 18 und Drosselstelle 13 hindurch. Dieser Ringspalt bestimmt mengenmäßig das Volumen des hindurchtretenden Treibstoffes· Danach wird dieser in die Venturi-Einheit 11 eingespritzt. Der Ringspalt zwischen Drosselstelle 13 und Nadel 18 ist so eng, daß an dieser Stelle die Geschwindigkeit, mit der der Treibstoff fließt, zunimmt. Aus diesem Grunde werden kleine Gasbläschen des Treibstoffes, die sich bei hoher Temperatur im Treibstoff-Ansaugkanal 12 sich bilden können, abgesaugt. Da ferner zwischen dem Treibstoffzuführungsrohr 20 und dem

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Ringspalt kein toter Raum ist_s können sich zwischen beiden keine Bläschen ansammeln. Ohne die Möglichkeit dafür, daß sich mehrere Bläschen vereinigen oder daß die Bläschen wachsen3 werden sie also vom Ringspalt her in den Venturi-Bereich angesaugt» Als Folge davon ergibt sich_s daß das Luft/ Brennstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Gemisches ohne das eingangs dargestellte Springen (Hunting) oder eine Dämpfung fast konstant gehalten werden kann₉ wie durch die Kurve B in Fig« 2 gezeigt₉ so daß dadurch im Leerlauf ein stabiler ruhiger Lauf des Motors gewährleistet wird»

Fig» 4 zeigt ein vreiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung=. Soweit es sich um dieselben Teile wie in Fig» 3 handelt, sind sie mit demselben Bezugs zeichen versehen.. Das Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet;, daß ein Entlüftungskanal 21 vorgesehen ist₃ der sich in den Treibstoff-Ansaugkanal 12 stromaufwarts der Drosselstelle 13 öffnet» Die über diesen Entlüftungskanal 21 in den Treibstoff-Ansaugkanal 12 eingeführte Luft hat die Wirkung₉ daß die Geschwindigkeit5 mit der der Treibstoff die Drosselstelle durchströmts weiter erhöht wird₅ so daß damit die Tatsache, daß bei der Erfindung die Bläschen aus dem Treibstoff-Ansaugkanal 12 schnell In den Venturi-Bereich 11 angesaugt bzxtf» in diesen eingespritzt werden₉ noch weiter erhöht wird«

Wie in Fig» 5 dargestellt, kann die vorliegende Erfindung so ausgebildet werden, daß zwei ringförmige Nuten 22 und 2 in dem röhrenförmigen Teil IM- außen an der Stelle der Anordnung der Drosselstelle 13 vorgesehen sind, daß ferner eine Vielzahl kleiner Öffnungen 24· _s 25 vorgesehen sind₅ die sich in die Drosselstelle 13 hinein öffnen und die Verbindung zwischen dieser und den Nuten 22₉ 23 herstellen und die entlang des Umfangs dieser Nuten In gewissem Abstand voneinander vorgesehen sind, und daß über diese öffnungen 24, 25 die

Verbindung des Treibstoffzuführungsrohres 20 bzw. des Entlüftungskanals 21 mit der Drosselstelle 13 hergestellt wird. Auf diese Weise ergibt sich als Folge der Tatsache, daß sowohl der Treibstoff als auch die der Entlüftung dienende Luft in die Drosselstelle 13 über die genannte Vielzahl von Öffnungen 24, 25 eingeführt werden, daß der Mischungsgrad von Treibstoff und über den Entlüftungskanal 21 zugeführte Luft zunimmt, so daß sich an der Drosselstelle 13 ein einheitlicher Fluß einer Emulsion ergibt, die zur Folge hat, daß durch Verdampfung entstehende Blasen im Treibstoff zusammen mit dem Treibstoff selbst sanft und sicher abgesaugt werden.

Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 kann die Erfindung auch so ausgebildet sein, daß außerhalb der Drosselstelle eine ringförmige Nut 2 2' in dem röhrenförmigen Teil 14 vorgesehen ist, daß ferner eine Vielzahl kleiner Öffnungen 24' vorgesehen ist, die sich in die Drosselstelle 13 hineinöffnen und die Verbindung mit der Drosselstelle 13 mit der genannten Nut 22' herstellen, wobei diese Öffnungen 24' entlang des Umfangs der Nut 22' in gewissen Abständen voneinander angeordnet sind und daß sich über diese Öffnungen 24 sowohl das Treibstoffzuführungsrohr 20 als auch der Entlüftungskanal 21 in die Drosselstelle 13 hinein öffnet. In diesem Falle werden kleine Bläschen, die sich in dem Treibstoffzuführungsrohr 20 bilden, in der Nut 22' vom Treibstoff getrennt und zusammen mit der Entlüftungsluft an die Drosselstelle 13 transportiert.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigten lediglich Vergaser mit horizontal angeordneten veränderlichen Venturi-Bereich. Selbstverständlich ist die Erfindung auch mit derselben Funktions- und Wirkungsweise bei Vergasern anwendbar,

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bei der die Nadel anders angeordnet ist,, insbesondere bei solchen Vergasern_s bei der der Treibstoff-Ansaugkanal vertikal in den Ansaugraum eingeleitet wird.

Wie beschrieben ist demgemäß bei der Erfindung vorgesehen_s daß ein Ende der Treibstoffzufuhr_s deren anderes Ende mit der Schwimmerkammer in Verbindung steht, sich in eine Drosselstelle hinein öffnet-, die bezüglich des Weges, den der Treibstoff von der Schwimmerkammer zum Vergaser nimmt₉ den geringsten Querschnitt aufweist und an der sich demgemäß die höchste Treibstoff-Strömungsgeschwindigkeit ausbildet; dabei ist die Drosselstelle im Treibstoff-Ansaugkanal vorgesehen. Es ist daher möglich, die Vereinigung und das Wachstum von Bläschen zu verhindern, die sich im Treibstoff während des Durchlaufs durch die Treibstoffzufuhr bei hohen Temperaturen bilden können. Auf diese Weise kann ein mageres Gemisch oder ein in Folge der Vereinigung des Wachsens von Bläschen hervorgerufenes Jagen (Hunting) des Motors vermieden werden und demgemäß die Laufstabilität im Leerlauf ohne Klopfen oder ohne Unterbrechungen des Laufes verbessert werden.

- Ende der Beschreibung -

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Claims

Patentansprüche

\ 1/ Vergaser .mit einem variablen Luft-Venturi "Bereich, der *" durch einen- im Vsnturi-Bereich quer sur- Durchströmrich~ tung verschiebbaren Ansaug-^Kolben gebildet wird₂ und bei. dem sich in den Venturi-Bereich ein Treibstoff= Ansaugkanal mit einer- Drossslstelle" öffnet _s deren Durcn= trittsquerschnitt durch die Stellung einer .sich konisch verjüngenden Made! bestimmt wird_s die mit dem" genannten _Ansaug-Kölbsn verbunden ist und der Treibstoff-Ansaugkanal über eine Trsibstoffzufuhr mit einer Schx-jimnier= Icanuaer in Verbindung steht ₅ dadurch gekennzeichnet „ daß die Drosselsteils (13) iia Treibstoff-Ansaugkanal (12 5 gegenüber der- öffnung desselben in den Venturi-»Bereich (11) ■zurückgesetzt ist_s und daß sine Treibstoff zuführung (20) mit ihrer einen öffnung im RiBgspalt zwischen Nadel ClS)" und der Drosseleteile (13) endet und mit ihrem anderen Ende mit der SchwimjHierkaHisaer (IS) in Verbindung stallt«

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß sich der Treibstoff-Ansaugkanal (12) in horizontaler Richtung die Treibstoffzuführung (20) sich in vertikaler Richtung erstreckt.

ο Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Verbindung der Treibstoffzuführung (20) mit der Drosselstelle (13) durch eine einzige Öffnung (20 B) gebildet wird ο

¹J-O Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß in der Innenvrandung der Drosseisteile (13) entlang deren Umfang in gewissem Abstand voneinander mehrere Öffnungen (2M-) vorgesehen sind., die in einen sie verbindenden Ringkanal (22) münden, der mit der Treibstoffzuführung (20) in Verbindung steht«

ο Vergaser nach Anspruch 1 oder einem der folgenden_s dadurch

gekennzeichnet, daß Treibstoff-Ansaugkanal (12) an einer .. von-der Stelle der Anordnung der Drosselstelle (1.3) unter»-. . - schiedlichen Stelle ein Entlüftungskanal :C21) vorgesehen

ist« ■ - -

6. Vergaser nach Anspruch S₉ dadurch gekennzeichnet, daß im Treibstoff-Ansaugkanal (12) stromaufwärts der Drosselstelle (13) ein Entlüftungskanal (21) vorgesehen ist.

7. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis ^, dadurch gekennzeichnet« daß an derselben Stelle, an der sich die Treibstoffzuführung (20) in den Treibstoff-Ansaugkanal (12) öffnet, ein Entlüftungskanal (21) vorgesehen ist.

8« Vergaser nach Anspruch 1 oder einem der folgenden-, dadurch gekennzeichnet ₃ daß der Venturi-Bereich (11) derart angeordnet ist, daß sich eine vertikale Strömungsrichtung für das angesaugte Treibstoff/Luft-Gemisch ergibt., wobei der Treibstoff"Ansaugkanal (12) horizontal angeordnet ist und an seinem dem Venturi-Bereich (11) abgewandten Ende durch einen Stopfen verschlossen ist, und ferner der Treibstoff-Ansaugkanal (12) durch einen in eine Bohrung im Gehäuse (10) eingesetzten röhrenförmigen Teil (14-) gebildet wird_s in dem die Drosselstelle (13) vorgesehen ist, in die sich die konisch verjüngende mit dem Ansaugkolben (15) verbundene Nadel (18) hinein erstreckt, und daß das Treibstoff-Ansaugrohr (20) senkrecht unterhalb der Drosselstelle (13) angeordnet ist und in dieses mündet»

9. Vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem röhrenförmigen Teil (14) an der Stelle, an der innen die Drosselstelle (13) vorgesehen ist, außen eine Nut (22) vorgesehen ist, in die das obere Ende eines Treibstoffzuführungsrohres (20) hinein ragt und daß die Nut (22) über eine Vielzahl von Öffnungen (21) mit der Drosselstelle (13) in Verbindung steht derart, daß die Drosselstelle (13) die Stelle geringsten Querschnitts zwischen dem Treibstoffzuführungsrohr (20) und dem sich in den Venturi-Bereich öffnenden Treibstoff-Kanal (12) ist.

10. Vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Teil (IH) mit Hilfe von Dichtungsringen (14a) im Vergaser-Gehäuse (10) abgedichtet ist.

11. Vergaser nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Teil (14) durch eine Feder (14b) im Vergaser-Gehäuse (10) gegen den Stopfen gedrückt wird.

- Ende der Ansprüche -

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