DE2952143C2 - Auffangbehälter für den aus der Schwimmerkammer eines Vergasers austretenden flüssigen Brennstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Auffangbehälter für den aus der Schwimmerkammer eines Vergasers austretenden flüssigen Brennstoff, der gemeinsam mit gasförmigen, insbesondere nach Erwärmung des Vergasers durch Nachhitzen oder Heißleerlauf der Brennkraftmaschinen beim Eintreten von kaltem Brennstoff in die heiße Schwimmerkammer durch heftiges Verdampfen aus ihrem Belüftungsraum über einen Abzugskanal in den Luftansaugkanal entweicht.

Die Schwimmerkammer wird beim sogenannten Heißleerlauf aber in noch stärkerem Maße durch die sogenannte Nachhitze stark erwärmt. Heißleerlauf bzw. Nachhitze liegt vor, wenn ein Fahrzeug nach längerem Betrieb mit hoher Leistung für eine bestimmte Zeit, beispielsweise 30 Minuten, im Leerlauf betrieben oder abgestellt wird. Die Wärme, die sich während der vorausgegangenen Fahrt mit hoher Leistung im Motor und im Auspuff gespeichert hat, gelangt dann durch Konvektion, Leitung und Strahlung unter anderem auch an den Vergaser und somit auch an die Schwimmerkammer. Vor allem trifft bei anschließender Vollastbeschleunigung eine große Menge kalten Brennstoffs aus dem Brennstofftank auf die heiße Schwimmerkammer, wodurch in dieser eine heftige Verdampfung einsetzt Dabei reißt der Dampf flüssigen Brennstoff mit sich durch die Belüftungsleitung der Schwimmerkammer in den Luftansaugkanal, von wo aus er in den Einlaßkanal gelangt Die Brennstoffmenge, die auf diese Weise über das jeweils abgestimmte Luft-Brennstoff-Gemisch hinaus zusätzlich die Brennkraftmaschine erreicht, kann so

ίο groß sein, daß die Verbrennung in einzelnen Zylindern erlischt und der Lauf des Motors erheblich beeinträchtigt wird.

Einen solchen unerwünschten Brennstoffübertritt von der Schwimmerkammer in den Einlaßkanal sucht eine bekannte Anordnung der vorgenannten Art (DE-GM 78 38 565) dadurch zu verhindern, daß der mit Brennstoff angereicherte Dampf von der Schwimmerkammer in eine besondere im Zuge der Belüftungsleitung angeordnete Speicherkammer geleitet wird, in

jo welcher er sich entspannt und aus welcher der flüssige Brennstoff in die Schwimmerkammer zurückfließt Bei dieser Einrichtung muß, was mitunter mangels des erforderlichen Platzes schwierig sein dürfte, die Speicherkammer oberhalb der Schwimmerkammer angeordnet sein, damit auch bei Schräglage des Fahrzeugs ein Rücklauf des Brennstoffes zur Schwimmerkammer möglich ist. Außerdem muß, um bei Motorstillstand ein Entleeren der Speicherkammer und somit ein etwaiges Überlaufen der Schwimmerkammer

λ zu verhindern, in die Rücklaufleitung ein unterdruckgesteuertes Ventil geschaltet sein, welches zusätzliche Kosten verursacht.

Darüber hinaus wurde festgestellt, daß bei dieser Anordnung ab einer bestimmten Speicherfüllung kein

j-, freier Gasdurchtritt zum Luftansaugkanal mehr möglich ist, weswegen ein Überdruck in der Schwimmerkammer entsteht, der eine pulsierende und zu große Brennstofflieferung bewirkt, so daß eine völlige Überfettung des Brenngemisches eintreten kann.

De·· Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Auffangbehälter im Zusammenhang mit der Schwimmerkammer eines Vergasers so anzuordnen, daß die erwähnten Nachteile der bekannten Ausführungsformen beseitigt sind und darüber hinaus weitere Vorteile wie Funktionssicherheit und Kostensenkung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auffangbehälter seitlich una/oder unterhalb des Abzugskanaleintrittes in den Luftansaugkanal angeordnet ist und einen zum Luftansaugkanal hin offenen, wirksamen Belüftungsquerschnitt aufweist, der wenigstens seiner projezierten Grundfläche gleicht.

Diese Erfindung ermöglicht es, daß das in der Schwimmerkammer beim Auftreffen von kaltem Brennstoff auf die heiße Schwimmerkammer oder auf heißen Brennstoff sich bildende Gemisch aus flüssigem und dampfförmigem Brennstoff nahezu ungehindert abziehen kann, und zwar derart, daß es sich nach Passieren des Abzugskanals entspannt, wobei der flüssige

bo Brennstoffanteil nach unten in den Auffangbehälter abtropft, während der verbleibende dampfförmige Anteil nach oben in den Luftansaugkanal entweicht. Auf diese Weise ist verhindert, daß größere Mengen unerwünschten Brennstoffs über den Luftansaugkanal

b5 in den Einlaßkanal gelangen. Dadurch ist eine Überfettung des Brennstoff-Luft-Gemisches vermieden und die Aufrechterhaltung eines einwandfreien Motorlaufs sichergestellt. Gemäß der Erfindung wird der im

Behälter aufgefangene flüssige Brennstoff zeitlich verzögert, <t h. in geringsten Mengen, durch den im Luftansaugkanal herrschenden Ansaugdruck in diesen eingeleitet, wobei der Absaugkanal ein krückstockartig ausgebildetes Rohr sein kann. Ein Absaugen von Brennstoff aus dem Auffangbehälter findet bei Einfachvergasern vorwiegend im oberen Teillast- sowie im Vollastbereich und bei Registervergasern vorwiegend im mittleren Teillastbereich statt

Durch eine entsprechend große Verdunstungsfiäche ic kann der aufgefangene flüssige Brennstoff auch gasförmig init der Ansaugluft in den Luftansaugkanal eingeleitet werden. Die luftdruckabhängige Entleerung hat den Vorteil, daß im Leerlauf und beim Stillstand des Motors kein Brennstoff in die Ansaugleitung gelangt. Der Auffangbehälter kann bei einer kompakten Bauweise im Vergaserdeckel, in der Schwimmerkammer oder im Luftfilterboden angeordnet sein, wobei eventuell durch Passungsspalte an Durchführteilen in die Schwimmerkammer zurücklaufender Brennstoff nur einen geringen Einfluß auf das Schwimmerniveau haben sollte.

Als Auffangbehälter kann aber auch ein gesonderter Behälter vorgesehen sein. Ein solcher kann an beliebiger Stelle des Vergasers untergebracht sein, so daß er konstruktiv an die jeweilige Vergaserausführung anpaßbar ist. Vorzugsweise ist er geodätisch unterhalb des Schwimmerkammerniveaus angeordnet, wodurch erreicht ist, daß bei Schräglage des Fahrzeuges der aufgefangene Brennstoff nicht in die Schwimmerkam- j» mer laufen kann.

Jeder Auffangbehälter ist bezüglich seines Volumens so bemessen, daß er wenigstens die Menge flüssigen Brennstoffs aufzunehmen vermag, die bis zur Abkühlung des Vergasers unter die Verdampfungstemperatur r, des Brennstoffes aus der Schwimmerkammer durch den Abzugskanal entweicht.

Vorteile durch eine erfindungsgemäße Anordnung des Auffangbehälters bestehen durch die offene, unmittelbare Anordnung im Bereich des Luftansaugkanals. Sie ermöglicht den Einsattz ohne Anschlußleitungen und bewirkt beim Einsatz der Brennkraftmaschinen im bisher störanfälligen Betriebsbereich Druckkonstanz in der Schwimmerkammer und die sofortige Trennung des aus der Schwimmerkammer austretenden Brennstoffes, was einen schadstoffarmen und wirtschaftlichen Betrieb der Brennkraftmaschinen bewirkt und darüber hinaus eine Betriebssicherheit, die notwendig ist, wenn beispielsweise in einer gefährlichen Fahrsituation hohe Leistungsabgabe benötigt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläuter. In der Zeichnung zeigt, und zwar jeweils im Schnitt:

F i g. 1 einen Vergaser mit einer seitlich unterhalb des Abzugskanalaustrittes in den Luftansaugkanal angeordneten Auffangbehälter,

Fig.2 einen Vergaser mit einem unterhalb des Austrittes angeordneten Auffangbehälter,

Fig.3 einen Vergaser mit einer Absaugeinrichtung aus dem Auffangbehälter in den Luftansaugkanal. t>o

In F i g. 1 ist ein Vergaser 1 gezeigt, dem in bekannter Weise ein Luftfilter 2 mit schalenförmigem Bodenteil 3 zugeordnet ist. Der Luftansaugkanal ist mit 4 und der Einlaßkanal mit 5 bezeichnet. Der Vergaser 1 enthält eine Schwimmerkammer 6, die durch einen Deckel 7 ^ verschlossen ist. Der Deckel 7 besitzt einen Boden 8 und eine in den Luftansaugkanal 4 ragende Seitenwand 9. An den Deckel 7 ist ein L-förmiger Abzugskanal 10 materialeinheitlich angeformt dessen Wandabschnitt 11 als Umlenkfläche für das aus der Schwimmerkammer 6 austretende Gemisch aus dampfförmigem und flüssigem Brennstoff dient Nach Passieren der Öffnung 12 schlägt das Gemisch gegen die Seitenwand 9. Der dampfförmige Anteil steigt dann nach oben in den Luftansaugkanal 4 und gelangt in den Einlaßkanal 5. Der flüssige Anteil des Gemisches dagegen setzt sich auf dem Boden 8 des Deckels 7 ab, wo er einer zeitlich verzögerten Verdampfung unterliegt

In Fig.2 sind diejenigen Teile, die mit denen der F i g. 1 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Abänderung gegenüber der Anordnung gemäß F i g. 1 besitzt die Anordnung gemäß F i g. 2 einen U-förmigen Abzugskanal 13, der in den von dem Luftfilter 2 gebildeten Luftansaugkanal 4 hineinragt und dessen Austrittsöffnung 16 gegen das Bodenteil 3 des Luftfilters 2 gerichtet ist. Bei dieser Anordnung wird das aus der Schwimmerkammer 6 austretende Gemisch aus dampfförmigem und flüssigem Brennstoff durch die Wandabschnitte 14 und 15 zweimal um je 90 Grad umgelenkt Aufgrund der nach unten gerichteten Austrittsöffnung 16 erfolgt eine noch bessere Trennung der beiden Gemischanteile. Das den flüssigen Anteil aufnehmende Bodenteil 3 besitzt eine größere Grundfläche als der Boden 8 des Deckels 7 bei der Anordnung gemäß Fig. 1, wodurch das Verdampfen begünstigt wird, ohne das gewünschte Ausmaß zu überschreiten.

F i g. 3 besitzt eine andere Ausführung einer erfindungsgemäßen Anordnung, die in einen mit einem Luftfilter 17 versehenen Vergaser 19 integriert ist An die Schwimmerkammer 20 schließt sich deckelseitig eine Kammer 22 an, welcher seitlich ein Auffangbehälter 28 angegliedert ist. Der Auffangbehälter 28 ist durch eine öffnung 27 mit dem Luftansaugkanal 18 verbunden. Vom Deckel 21 der Schwimmerkammer 20 erstreckt sich senkrecht nach oben eine Zwischenwand 26, die zusammen mit der Seitenwand 23, dem Wandabschnitt 24 und der Blende 25 einen schachtartigen, endseitig U-förmigen Abzugskanal für das aus der Schwimmerkammer 20 austretende, aus dampfförmigem und flüssigem Brennstoff 20 bestehende Gemisch bildet.

Zwischen dem Luftansaugkanal 18 und dem Auffangbehälter 28 ist ein die Kammer 22 durchsetzender Absaugkanal 30 angeordnet, der mit seinem unteren Ende nahe an den Boden 29 des Auffangbehälters 28 heranreicht und mit seinem krückstockförmig abgebogenen oberen Ende in den nicht dargestellten Einlaßkanal stromauf dessen engsten Querschnittes ragt. An seiner höchst gelegenen Stelle enthält der Absaugkanal 30 eine Belüftungsdüse 31.

Das in der Schwimmerkammer 20 beim Auftreffen von kaltem Brennstoff auf die heiße Schwimmerkammer oder auf heißen Brennstoff durch heftige Verdampfung entstehende Gemisch aus flüssigem und gasförmigem Brennstoff gelangt zunächst in den von der Seitenwand 23 und der Zwischenwand 26 gebildeten Schacht und wird dann am oberen Schachtende von dem Wandabschnitt 24 und der Blende 25 um 180° nach unten umgelenkt. Die schweren Flüssigkeitsteilchen fliegen weiter und fließen über den Deckel 21 in den Auffangbehälter 28, während der Dampf nach oben durch die öffnung 27 in den Luftansaugkanal 18 entweicht und von dort durch die Luftströmung in den Einlaßkanal fortgerissen wird.

Der in dem Auffangbehälter 28 sich ansammelnde flüssige Brennstoff wird über den Absaugkanal 30 in den

Luftansaugkanal 18 abgesaugt, solange in diesem Kanal ein nennenswerter Unterdruck herrscht, und zwar bei Einfachvergasern vorwiegend im oberen Teillastbereich und bei Registervergasern vorwiegend im mittleren Teillastbereich. Dabei ist durch eine Kalibrierung des Absaugkanals 30 mittels Düsen 32 und 33 dafür gesorgt, daß der aus dem Auffangbehälter 28 angesaugte Brennstoff nur in klein dosierten Mengen dem Luftansaugkanal 18 zugeführt wird.

Die in den Absaugkanal 30 eingeschaltete Belüftungsdüse 31 bewirkt, daß beim Unterschreiten des zum Ansaugen von Brennstoff aus dem Auffangbehälter 28 erforderlichen minimalen Unterdruckes der Flüssigkeitsstrom an der Düsenstelle unterbrochen wird, so daß nur noch der in dem in den Luftansaugkanal 18 hineinragende Teil des Absaugkanals 30 befindliche Brennstoff in diesen Kanal gelangen kann, während der in dem von der anderen Düsenseite ausgehenden Teil des Absaugkanals 30 enthaltene Brennstoff in den Auffangsbehälter 28 zurückfließt. Bei Leerlauf und Motorstillstand kann kein Brennstoff aus dem Auffangbehälter 28 in den Luftansaugkanal 18 gelangen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Auffangbehälter für den aus der Schwimmerkammer eines Vergasers austretenden flüssigen Brennstoff, der gemeinsam mit gasförmigen, insbesondere nach Erwärmung des Vergasers durch Nachhitzen oder Heißleerlauf der Brennkraftmaschinen beim Eintreten von kaltem Brennstoff in die heiße Schwimmerkammer durch heftiges Verdampfen aus ihrem Belüftungsraum über einen Abzugskanal in den Luftansaugkanal entweicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (28) seiltich und/oder unterhalb der öffnung (12, 16, 27) des Abzugskanals in den Luftansaugkanal (4) angeordnet ist

2. Auffangbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zum Luftansaugkanal (4) hin offenen, wirksamen Belüftungsquerschnitt aufweist, der wenigstens seiner projezierten Grundfläche gleicht

3. Auffangbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absaugkanl (30) mit kalibrierten Düsen (32,33) und einer Belüftungsdüse (31) gegen die Saug-Hebewirkung die tiefstgelegene Stelle des Auffangbehälters (28) mit dem Luftansaugkanal (18) verbindet.

4. Auffangbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzugskanal (10, 13), der Auffangbehälter (3,8, 28) und der Absaugkanal (30) integrierte Bestandteile des Vergasers (1,19) sind.

5. Auffangbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er im Deckel (7, 21) des Vergasers oder der Schwimmerkammer (6, 20) angeordnet ist.

6. Auffangbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er im Bodenteil (3) des Luftfilters (2) angeordnet ist.

7. Auffangbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (30) ein krückstockartig asugebildetes Rohr ist.

8. Auffangbehälter nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß er geodätisch unterhalb des Schwimmerkammerniveaus angeordnet ist.