-
Kraftstoffsteuersystem für Vergaser
-
sich Die vorliegende Erfindung bezieht/auf Membranvergaser, die insbesondere
für kleine Motoren geeignet sind, genauer gesagt, auf die Nutzbarmachung von Impulsen
innerhalb des Kurbelgehäuses zur Erhöhung der Wirksamkeit der Kraftstoffversorgung.
-
Kleine Motoren, die für industrielle Zwecke sowie fUr Rasenmaher,
Kettensgen,Unkraschneidegerate, Schneemobile, u.ä. verwendet werden, besitzen Probleme
bezüglich der Kraftstoffversorgung, da sie auf einen relativ engen Raum begrenzt
sind und eine beständige Leerlaufdrehzahl sowie eine richtige Kraftstoffversorgung
bei weit geöffneter Drosselkiappe und niedriger Drehzahl aufgrund einer hohen Motorlast
benötigen, damit es nicht zu einem Abwürgen des Motors komat. Hinzu kommt, daß ein
rascher Drehzahlabfall möglich sein muß, d.h.
-
ein schneller Wechsel von der weit geöffneten Drosselklappe auf einen
Leerlaufzustand, ohne daß sich hierbei ein zu fetten Gemisch bildet, das zu einem
Abwürgen des Motors fuhren kann. Desweiteren ist auch ein raschen Umschalten vom
Leerlaufzustand auf weit geöffnete Drosselklappe erforderlich.
-
Schließlich ist es von Bedeutung, daß bei Entlastung eines unter Last
stehenden Uotors bei weit geöffneter Drosselklappe der Motor nicht wdurchgehtz ,
d.h.keine signifikente Drehzahlerhöhung stattfindet, die zu einer Beschädigung des
Motors fuhren kann.
-
Es ist bereits bekannt, die Impulse des Kurbelgehluses bei einem Zweitaktmotor
in Verbindung mit Vergasersystemen zu nutzen. Wie aus der US-PS 3 633 557 hervorgeht,
wird ein durch ein Ventil in einer Drosselwelle gesteuerter Kurbelgehauseimpuls
einem Leerlaufsystem zugeführt, um bei gedffneter Drosselklappe die Abgabe einer
Beschleunigungsmenge zu bewirken. Ein anderes Ziel dieser bekannten Einrichtung
bestand darin, das Leerlaufsystem auszutrocknen und dadurch einen Drehzahlabfall
aufgrund zu fetten Gemisches zu verhindern.
-
Nach der US-PS 3 738 622 wird ein Kurbelgehäuseimpule zur Betätigung
einer Kraftstoffpumpe und einer Dampfpumpe nutzbar gemacht. In der US-PS 3 743 254
ist beschrieben, wie ein Kurbelgehäuseimpule verwendet wird, um eine spezielle federgestützto
Membran auf der trockenen Seite zu beaufschlagen und dadurch eine Beschleunigungskraftstoffmenge
einer Hauptdüse im Vergaser zuzuführen. Schließlich befaßt sich die US-PS 4 104
994 damit, wie ein Drosselklappen-gesteuerter Kurbelgehäuseimpule zum Absaugen von
Kraftstoff aus der Hauptdüse in den Mischkanal des Vergaser eingesetzt wird.
-
Folglich sind bereits durch ein Ventil in der Drosselklappenwelle
gesteuerte Kurbelgehäuseiipulse auf verschiedene Art und Weise eingesetzt worden,
um zur Abgabe von Kraftstoff beizutragen. Ein einfaches System zur Nutzbarmachung
dieser Impulse ist Jedoch noch nicht vorgeschlagen
worden, wobei
dieses System von dem Impuls auf der trockenen Seite der Steuermembran selbst Gebrauch
machen soll.
-
Diese trockene Seite ist normalerweise an die Atmosphfire angeschlossen,
damit sie sich frei in Ansprache aL: die Eingangsventilhebelsteuerung und den Kraftstoffdruck
auf der sogenannten nassen Seite (Kraftstoffseite) der Membran bewegen kann. Die
Kammer auf der nassen Seite ist normalerweise direkt mit der Hauptkraftstoffdüse
verbunden.
-
Dieses System sieht eine Kraftatoffanreicherung bei niedrigen Drehzahlen
unter schwerer Last und voll gedffneter Drosseiklappe vor, stellt Jedoch auch Kraftstoff
für Beschleunigungszwecke zur Verfügung, wenn die Drosselklappe plötzlich aus dem
Leerlaufzustand in den voll geöffneten Zustand bewegt wird. Hinzu kommt, daß durch
die Auswirkungen des System bei Anstieg der Drehzahl dazu beigetragen wird, ein
zu fettes Gemisch zu verhindern.
-
Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Vergasersystem
zur Verfugung zu stellen, bei dem keine speziell ausgebildeten Membranarten oder
Absaugvorrichtungen Verwendung finden, sondern bei dem in einfacher Weise die trockene
Seite des Einlaßventiles bei geöffneter Drosselklappe den Impulsen des Kurbelgehäuses
ausgesetzt wird.
-
Andere Ziele und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Patentanspruchen hervor,
in denen die Prinzipien
der Erfindung sowie deren Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert
sind. Es zeigen: Figur 1 eine Frontansicht eines Vergasers, der teilweise im Schnitt
dargestellt ist, unter Einblick in den Mischkanal; Figur 2 einen Schnitt durch den
Vergaser der Figur 1, wobei die einzelnen Funktionsteile zu erkennen sind; und Figur
3 einen Teilschnitt, in dem die Drosselklappe in der geschlossenen Stellung dargestellt
ist.
-
Der in den Figuren dargestellte Vergaser 20 besitzt einen Luft- und
Kraftstoffmischkanal 22, der durch eine Drosselklappe 24 gesteuert wird, die an
einer Stsuerwelle 26 montiert ist. Die Drosselklappe ist in Figur 1 in geöffneter
Stellung und in Figur 3 in geschlossener Stellung dargestellt.
-
In Figur 2 ist die Drosselklappe weggelassen worden, Jedoch ist die
Drosselklappenwelle in der geöffneten Stellung gezeigt.
-
An einer Deckplatte 30 ist eine Anschlußbefestigung 32 angeordnet,
die ohne weiteres mit einem Impulsrohr von einem Kurbelgehause eines Motors, an
dem der Vergaser montiert
ist, verbunden werden kann. Eine Impulskammer
34 überlagert eine Pumpmembran 36, die eine Pumpkammer 38 nach oben hin verschließt.
Ein Kraftetoffeinlaßkanal 40 führt an einem EinlaßrUckschlagventil 42 vorbei in
die Kammer 38. Ein Auslaßkanal 44 führt an einem Auslaßruckschlagventil 46 vorbei
zu einem Filtersieb 48, und ein Kraftstoffeinlaßkanal 50 wird durch das membran-gesteuerte
Kraftstoffeinlaßventil 52 gesteuert, das eine nadelförmige Nase aufweist, die mit
einem Einlaßventilsitz zusammenwirkt.
-
Eine Kraftatoffkammer 60 im Boden des Vergasers ist am unteren Ende
durch eine Membran 62 verschlossen, die eine mittlere Scheibe 64 und einen Knopfniet
66 aufweist, um mit einem Ende eines Hebels 68 zusammenzuwirken, der bei 70 schwenkbar
gelagert ist. Dae andere Ende 72 des Hebels ist dem unteren Ende des Ventils 52
zugeordnet. Die Membran 62 ist durch eine mit einer Ausnehmung versehene Bodenplatte
73, die eine trockene Kammer 74 bildet, deren Funktion später beschrieben wird,
festgeklemmt.
-
Die Kraftstoffseite (nasse Seite) der Membran 64 ist mit dem Mischkanal
22 durch einen Hauptdtlsenkanal 75 und Leerlaufkanäle 76 verbunden. Leerlaufkraftstoff
verläuft auf seinem Wege zu den Leerlaufdüsen von der Kammer 60 über die Platte
78 zu dem nadelgesteuerten Kanal 80. Die Hauptkraftstoffduse wird durch eine kalibrierte
Platte 82 unterhalb einer Hauptdusenringhülse 84 gesteuert, und der dieser Ringduse
zugefuhrte Kraftstoff wird durch eine Hauptdaseneinstellnadel 86 gesteuert. Durch
ein Rückschlazventil 88 wird während des
Leerlaufbetriebes rückwirkender
Druck vom Mischkanal blockiert.
-
Bei dem vorstehend beschriebenen Vergaser handelt es sich ii wesentlichen
um einen standardmäßigen Membrankraftstoffvergaser. Von dieser standardmäßigen Konstruktion
wird erfindungegemäß dadurch abgewichen, daß im Vergaser eine kalibrierte Öffnung
90 vorgesehen ist, die zu einem Abschnitt der Drosselklappenwelle 26 führt, der
einen querkanal 92 aufweist. Ein weiterer Kanal 94 im Vergasergehäuse führt zu einem
abwärts gerichteten Kanal 96, der sich mit einer Öffnung 98 in die trockene Kammer
74 erstreckt.
-
Normalerweise besitzt die Platte 73 an der trockenen Seite der Membran
eine zur Atmosphäre führende Öffnung. Bei der vorliegenden Erfindung ist diese Öffnung
100 eine kalibrierte Öffnung, wie im folgenden beschrieben wird.
-
Wenn sich die Drosselklappe 24 in einer geschlossenen Stellung befindet,
wie in Figur 3 dargestellt ist, ist die Queröffnung 92 geschlossen und außer Funktion.
Wenn die Drosselklappe ist, geöffnet/ wie in Figur 1 gezeigt ist, ist die Öffnung
90 Ober die Wellenöffnung 92 mit den Kanälen 94 und 95 verbunden.
-
Im Betrieb der Vorrichtung, wenn ein von dem Vergaser gespeiser Motor
sich im Leerlauf befindet und das Ventil 24 geschlossen ist, wie in Figur 3 dargestellt,
strömt Kraftstoff von der Kraftstoffkammer 60 durch die Platte va
und
die Nadelffnung 80 in den Uischkanal auf der Motorseite der Drosselklappe. Die Pumpe
36 versorgt das Ventil 52 mit Kraftstoff in Ansprache auf den durch die Membran
62 wiedergegebenen Bedarf. Die Öffnung 92 ist geschlossen.
-
Wenn die Drosselklappe geöffnet wird, wird die Öffnung 92 ebenfalls
bewegt, so daß die Motorimpulse an die Kanäle 94 und 96 und die Öffnung 98 weitergegeben
werden, die sich zur trockenen Seite der Membran 62 hin in die Kammer 74 öffnet.
Die dadurch erreichte sofortige Wirkung besteht in einem Anheben der Membran, so
daB eine Kraftstoffmenge in die Hauptdüse 75 gedrückt wird, die als Ecschleunigungsmenge
dient.
-
Wenn durch die Maschine, die der Motor antreibt, dieser belastet wird,
versorgt der Vergaser weiterhin den Motor mit ausreichend großen Kraftstoffmengen,
um den Anforderungen bei hoher Last gerecht zu werden. Wenn ein Motor unter Last
arbeitet, sind die Druckimpulse aus dem Kurbelgehäuse stärker, und dies Impulse
beaufachlagen die Membran 62, so daß Kraftstoff an die Hauptdüse 75 geliefert wird.
Wenn die Last verringert wird, fällt die Impulswirkung ab, wenn die Drehzahl ansteigt.
-
Da die volle Kraft der Kurbelgehäuseimpulse nicht benötigt wird, um
den gewunschten Effekt zu erzielen, wird durch ein kalibriertes becherförmiges Verschlußelement
90 und durch
die Größe der BelUftungsöffnung 100 in der Platte
73 eine Steuerung erreicht. Somit können die Auswirkungen der Impulse moduliert
werden, um den gewün-schten Effekt in bezug auf die Kraftstoffversorgung der Vergasermischkammer
zu erzielen.
-
Falls gewünscht, kann eine weitere Steuerung in Form eines Kanales
110 eingesetzt werden, der über die Öffnung 112 an den Mischkanal und Ober die Öffnung
114 in der Platte 73 an die trockene Kammer 74 angeschlossen ist. Der Kanal 110
ist aus Gründen der Klarheit außerhalb des Vergasers dargestellt; er kann jedoch
auch durch gebohrte Kanäle im Vergasergehäuse und der Platte 73 verwirklicht werden.
-
Somit können die im Mischkanal während eines Betriebes mit hoher Drehzahl
vorhandenen Drucke den Impulsdriicken, die in erster Linie bei. Kaltstart und bei
weit geöffneter Drosselklappe unter Last, durch die der Motor verlangsamt wird,
benötigt werden und die auf die Membran ausgeübten positiven Impulse erhöhen, Lt.
die Kraftstoffabgabe in die HauptkraftstoffdOse zu steigern, entgegenwirken. Je
höher die Drehzahl ist, desto geringer ist die Auswirkung auf die Membran und, Je
geringer die Drehzahl ist, desto größer ist der erzielte Effekt.