DE2945576C2 - Vergaser für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für einen-Verbrennungsmotor, mit einem Hauptkraftstoffsystem, das in den Vergasersaugkanal stromaufwärts des willkürlich betätigbaren Drosselorgans mündet und mit einem Sekundärsystem, das ein Luft-Kraftstoffgemisch für die einwandfreie Funktion des Motors bei niedriger Drehzahl und geringer Last liefert, wobei der Vergaser eine Regeleinrichtung zur Beeinflussung der Gemischzusammensetzung in Abhängigkeit von Motorbetriebsparamettrn besitzt und ein Steuerkreis ein dem jeweiligen System zugeordneten elektromagnetische Belüftungsventil beaufschlagt.

Ms sind Vergaser bekannt, bei denen der Durchsatz von Gemisch oder Primärluft, der in jedes Kraftstoffsystern geführt wird, durch Elektroventile gesteuert werden vgl. US-PS 41 31 089. die als »auf - zn« Ventile arbeiten.

Zwei niektroventile sind jeweils am Haupt- und Leerlaufsystem des Vergasers angebracht; das Elektroventil an einer Luftzufuhr für ein System schließt sich, wenn eine Sauerstoffsonde, die in Kontakt mit den Auspuffgasen steht, ein zu mageres Gemisch anzeigt und umgekehrt. Diese Anordnung hat verschiedene Nachteile: beim Schließen und öffnen eines jeden Elektroventils in Ansprache auf Informationen, die von der Sauerstoffsonde geliefert werden, verändert sich die Zusammensetzung des dem Motor zugeführtt.i Gemisches plötzlich, dies führt im allgemeinen zu einer unregelmäßigen Motorfunktion. Jedes der Systeme besitzt ein Elektroventil; mehrere Elektroventile sind daher notwendig, um die Gemischzusammensetzung zu regulieren, und zwar einmal die Zusammensetzung des Hauptkraftstoffsystems und andererseits des Leerlaufsystems des Motors und eventuell von anderen Kraftstoffsystemen, die bei bestimmten Vergasern notwendig sind. Hierdurch werden die Kosten erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen der Vergaser der oben definierten Art zu schaffen, der besser als die zuvor bekannten Ausführungen den Forderungen der Praxis entspricht, insbesondere durch Verstärkung der Progressivität der Korrekturen der Gemischzusammensetzung und der Einstellung, die durch einfach und wirtschaftliche Vorrichtungen erfolgt.

Zu diesem Zwecke schlägt der Erfinder einen Vergaser der ober· definierten Art vor, in dem die Regelvorrichtung einer Kammer (32) umfaßt, die stromab mit den Systemen durch Luftdüsen (7, 18) und stromauf mit einer Luftquelle (35) über das Elektroventil (38) verbunden ist.

Im allgemeinen nimmt das Elektroventil eine volle Öffnungsstellung und eine volle Schließstellung ein. Das Elektroventil kann jedoch ein Drei-Wege-Ventil sein und sowohl die Kammer mit der Außenluft als auch die Kammer mit einer anderen Luftquelle verbinden, z. B. einer Unterdruckkammer, die mit einem oder mehreren Teilen des Vergasersaugkanals verbunden ist, wie den engsten Durchmesser des LuftricMers oder dem Teil des Saugkanals stromabwärts des Drosselorgans als auch diese schließen. Diese Montage bietet den Vorteil, daß man der Kammer einen Unterdruck zuführen kann, der direkt von den Motorbetriebsbedingungen abhängt.

Die Gemischluftzufuhr für jeden Kreis kann unmittelbar stromabwärts der Luftdüse eine Luftkammer aufweisen und diese Kammern können durch eingeengte Öffnungen in Verbindung stehen.

Die Erfindung wird besser bei Durchsicht der folgenden Beschreibung eines Fallstromvergasers verstanden, der eine besondere Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Beschreibung bezieht sich auf die Zeichnung, in dieser wird folgendes dargestellt:

— die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung im Schnitt des Vergasers; das Elektroventil für die Versorgung der Belüftungskammer des Kraftstoffsystems ist hierbei geöffnet;

— die Fi g. 2 und 3 zeigen jeweils die alternierenden Öffnungs- und Schiießbewegungen des Elektroventils in Abhängigkeit von der Zeit sowie die Variationen, die sich hieraus für die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Brennstoffgemisches ergeben.

Der in eier F-" ι g. I gezeigte Fallstromvergaser besitzt einen Saugknnal I. der mit einem Drosselorgan 2 ausgestattet ist. das durch eine Drosselklappe gebildet wird, die durch den Faer mit Hilfe eines Gestänge (nicht gezeigt) betiitigt wird. Der obere Teil der Leitung I bildet einen Lufteinlaß 3. der im allgemeinen mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) versehen ist. Der Vergaser

besitzt eine Startvorrichtung, die nicht dargestelät wird, da sie keine direkte Verbindung zur Erfindung besitzt.

Das Hauptkraftstoffsystem des Vergasers wird mit Kraftstotf über eine Hauptdüse 6 von einer Schwimmerkammer 4 versorgt, in der der Kraftstoff durch einen Schwimmer 5 auf einem konstanten Niveau N gehalten wird. Die Luft und der Kraftstoff mischen sich in einer Reserve 8, in die ein konventionelles Mischrohr 9 eintaucht, das am oberen Ende eine Gemischlufldüse 7 besitzt und mit öffnungen 10 versehen ist, die sich unterhalb des Kraftstoffniveaus N befinden. Das Primärgemisch, das sich im Inneren des Mischrohrs 9 bildet, fließt durch einen Kanal 11 und mündet am engsten Durchmesser eines Lufurichters 12 stromaufwärts des Drosselorgans 2.

Der zweite Kreis oder das Leeriaufsystem und Übergüngssystem mündet durch öffnungen wie 13, 14 und 14a in den Saugkanal 1, die öffnung 13 befindet sich dauernd stromabwärts der Kante des Drosselorgans 2, während die Öffnungen 14 und 14a nacheinander von einer Stellung stromauf zu einer Stellung sTomab der Kante wandern, wenn dieses Organ sich aus der minimalen Öffnungsstellung, die durch einen nicht gezeigten Anschlag fixiert wird, öffnet.

Die Bohrungen 13, 14 und 14a erhalten Luft-Kraftstoffgemisch durch eine Leitung 15.

Das Kraftstoffversorgungssystem des zweiten Systems umfaßt einen Kanal 16, der sich stromauf der Reserve 8 öffnet und mit der Leitung 15 durch eine Leerlaufdüse 17 kalibrierten Durchgangsquerschnitts in Verbindung steht.

Die notwendige Luft für die Bildung des Luft-Kraftstoffgemisches, das in den Saugkanal 1 durch die öffnungen 13, 14, 14a zugeführt wird, wird durch eine Luftdüse 18 zugeführt.

Eine Einstellschraube 19 erlaubt die Regulierung der Luft-Kraftstoffgemischmenge, die durch das Leerlaufsystem stromabwärts des Drosselorgans 2 durch die öffnung 13 abgegeben wird.

Somit werden nach der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 1 die Luftdüsen 7 des Hauptsystems und 18 des Leerlaufsystems durch die Kammern 30 und 31 versorgt. Die Kammern 30 und 31 stehen mit einer gemeinsamen Kammer 32 durch die jeweiligen kalibrierten öffnungen 33 und 34 in Verbindung. Diese kalibrierten Öffnungen 33 und 34 besitzen eine.i größeren Durchgangsquerschnitt, der typischerweise ungefähr um 20% größer ist, als derjenige der Luftdüsen 7 und 18. Die Kammer 32 steht selbst mit einer Luftquelle durch die Leitung 35 in Verbindung. Diese kann zur Atmosphäre oder auch zum Lufttrichler führen oder das Ventil kann abwechselnd eine dieser Luftquellen zuschalten. Ein Durchgangsquerschnitt 36, der in der Leitung 35 vorgesehen ist, wird durch den beweglichen Teil 37 eines Elektroventils 38 gesteuert. In der dargestellten Ausführungsform nimmt der bewegliche Teil des Elektroventils 38 die eine oder andere der beiden extremen Stellungen ein, je nach dem, ob das Elektroventil 38 durch einen elektronischen Kreis 41 erregt wird oder nicht. In einer dieser Stellungen befindet sich das Elektroventil 38 in der vollen Öffnungsstellung. In der anderen Stellung schließt das bewegliche Teil 37 ganz den Durchgang 36.

Der elektronische Kreis 41 steht mit einer Sonde 39 i:: Verbindung, die am Auspuffrohr 40 des Motors angebracht ist. Diese Sonde ist zum Beispiel eine Sauerstoffsonde, die ein Signal liefert, das sich schnell verändert, wenn die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Gemisches von einem unterstöchiometnsehen Wert zu einem überstöchiometrischen Wort übergeht Der Kreis 41 kann ein Schwellenkreis sein, der das Elektroventil 38 öffnet, wenn die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Gemisches einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, der etwas höher ist als 1 und der es schließt, wenn die Zusammensetzung des Gemisches geringer ist als ein anderer Schwellenwert, der etwas unter 1 liegt.

Somit ergibt sich die folgende Funktion:

Während das dem Motor entweder durch das Hauptkraftstoffsystem (wenn der Motor unter Last arbeitet) oder durch das Leerlauf- und Übergangssystem (wenn der Motor im Leerlauf oder mit sehr geringe· Last arbeitet) zugeführte Gemisch zu mager ist, bedeutet dies, daß die Kraftsteifsysteme eine zu große Luftzufuhr besitzen. Der Durchgangsquerschnitt des Kanals 36, die kalibrierten öffnungen 33 und 34 und vor allem die Luftdüsen 7 und 18 sind vorgesehen, damit die Luftzufuhr nicht zu groß ist, ,.enn das Ventil 38 dauernd geöffnet ist. Die Sonde 39 sendet dann dem elektronischen Gteuerkreis 41 eine Information, die dazu führt, daß das Eltktroventil 38 die ganz oder teilweise geschlossene Stellung einnimmt. Im allgemeinen verwendet man ein Elektroventil, das sich in der Öffnungsstellung befindet, wenn es nicht unter Strom steht.

Von der Schließstellung des Elektroventils 3S ausgehend führt die Luftansaugung durch den einen oder anderen Krafistoffkreis aus den Kammern 30 und 32 (oder 31 und 32) zu einem Absinken des Druckes in diesen Kammern und zu einer Verringerung des Durchsatzes der angesaugten Luft. Somit wird das im Haupt- oder Leerlaufsysiem gebildete Primärgemisch progressiv angereichert. Wenn die Sonde 39 eine übermäßig fette Gemischzusammensetzung anzeigt, öffnet der Kreis 41 das Elektroventil.

Das Elektroventil 38 nimmt somit alternativ die Schließ- und Öffnungsstellungen ein, die schemalisch durch a und b in der Fig. 2 angegeben werden. Die korrelativen Variationen der Gemischzusarnmenscuungen werden in der F i g. 3 gezeigt. Sie werden durch das Vorhandensein von Kammern gedämpft. Diese gewährleisten eine Progressivität die MoUM-funktionsfehler vermeiden und darüber hinaus erlauben sie dem Elektroventil 38 mit verringerter Kadenz zu arbeiten, somit mit einem geringeren Verschleiß.

Der Durchgangsquerschnitt der kalibrierten Öffnungen 33 und 34 wird offensichtlich in jedem Fall unier Berücksichtigung des Volumens der Kammer 32,30 und 31 gewählt. Wie in der Fig. I gezeigt, kann man einen kalibrierten Verbindungskanal 45 zwischen den Kammein 30 und 31 vorsehen, damit die Variationen der Gemischzusammensetzungen sehr verringert worden, wenn man von einem Kraftstoffsystem auf das andere übergeht.

Die Erfindung kann zahlreiche Ausführungsvarianten einnehmen. Insbesondere kann man zusätzlich Kammern zu den Kammern 30 und 31 vorsehen und Gemischluft anderen Kniftstoffsystefflen zuführen. Die Kammer 32 kann eine kalibrierte l.uftbohrung, die dauernd !/eöffnet ist, aufweisen, die zusätzlich zürn Kau.;! to wirkt und dauernd geöffnet ist. Der Kreis 41 kann in bestimmten Fällen einen einzelnen Schwellenwert besitzen, wobei die Trägheit des Systems ausreicht, um eine Funktion des Elektroventils 38 in zu hoher Frequenz zu vermeiden In allen Fällen sieht man, daß ein einziges Elektroventil die Anreicherung oder die

Abmagerung der verschiedenen Svslcnn· Meiicil. dies bildet einen wichtigen wirtschaftlichen I aktor.

Diis Prinzip dieser l.rfindiing besieht also darm, dall der Differenzdruck iin der zu beeinflussenden uirksa inen Diise bzw an einem Dtiscnpaar oder einer Ofenkombination benutzt wird, um den Durchsatz an der Düse zu steuern Da der angreifende WirWlruck. hier an der Kraftstoffseite der l.uftkorrektiirdusen. deren Luftdurchsatz im Zusammenspiel mn dem filterseilig herrschenden Druck bestimmt, wird bei der l'rfindung der filtcrseitipe Druck variiert, l's erpibl Mi h ein nahezu unbegrenzter Regelbereich mit einem pleichmal.ligeii Regcleingnff über das ges.imte V er gaserdiirchfliißspekiriim vom l.eerl.iuf bis in die hohe Vollast, weil ein l-.ingnff auf alle gemischbildendcii S\steme durch Kombination von Voluminü und Düsen erreicht werden kann Als Ausnahme und nicht mit diesem Γϋηρπίί zu erfassen, ist allerdings ein eventuell vorhandenes übliches Anreicherungssystem anzusehen Is wird bei der l.rfindiing eine proportionale Heeinfhis sung des Mischungsverhältnisses über den gesamten Luftdurchsatz in Abhängigkeit vom Regelsignal be wirki

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vergaser für einen Verbrennungsmotor, mit einem Hauptkraftstoffsystem, da; in den Vergasersaugkanal stromaufwärts des willkürlich betätigbaren Drosselorgans mündet und mit einem Sekundärsystem, das ein Luft-Kraftsioffgemisch für die einwandfreie Funktion des Motors bei niedriger Drehzahl und geringer Last liefert, wobei der Vergaser eine Regeleinrichtung zur Beeinflussung der Gemischzusammensetzung in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern besitzt und ein Steuerkreis ein dem jeweiligen System zugeordnetes elektromagnetisches Belüftungsventil beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung eine Kammer (32) umfaßt, die stromab mit den Systemen durch Luftdüsen (7, 18) und stromauf mit einer Luftquelle (35) über das Elektrove.i*jl (38) verbunden ist.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil (38) eine volle Öffnungsstellung und eine volle oder teilweise Schließstellung einnehmen kann.

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil (38) ein Dreiwege-Ventil ist, das sowohl die Kammer (32) mit der Außenluft als auch die Kammer mit einer anderen Luftquelle verbinden kann, z.. B. mit einer Unterdruckkammer, die mit einem oder mehreren Teilen des Vergasersaugkanals verbunden ist, wie dem engsten Durchmesser des Lufttrichters (12) und dem Teil des Saugkanals stromabwärts des Drosselorgans als auch diese schließen kann.

4. Vergaser nach einem d. r vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischluftzufuhr zu jedem System stromabwärts der genannten Kammer (32) und stromaufwärts der Luftdüse (7, 18) des genannten Systems eine zusätzliche Luftkammer (30, 31) besitzt, die mit der ersten durch eine kalibrierte öffnung (33, 34) verbunden ist.

5. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Kammern (30, 31) durch eine kalibrierte öffnung (45) in Verbindung stehen.