DE3124099A1 - "vergaser fuer eine brennkraftmaschine" - Google Patents

Description

Beschreibung:

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Beschleunigungspumpe dient zur Förderung einer gewissen Menge an flüssigem Kraftstoff in den Einlaßkreis während der Beschleunigungsvorgänge, d.h. während des Öffnens des Drosselorgans des Vergasers. Jede Betätigung des Beschleunigungspedals bewirkt aber eine Förderung von Kraftstoff zur Einlaßleitung der Brennkraftmaschine. Wenn nun aber diese Förderung von Nutzen ist, wenn die Brennkraftmaschine arbeitet und beschleunigt werden soll, so wird sie als reiner . Verlust nicht nur verbraucht, sondern ist durch die überschüssige Anreicherung bestrebt, die Brennkraftmaschine zu "ersäufen", wenn das Drosselorgan bei stillstehender Brennkraftmaschine offen ist. Dieser Nachteil ist besonders merklich beim Anlassen einer noch warmen Brennkraftmaschine: Wenn der Fahrer hintereinander mehrmals auf das .Beschleunigungspedal drückt, ersäuft der Motor und kann erst nach mehreren Minuten wieder beschleunigen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Vergasers mit Beschleunigungspumpe, der den Forderungen der Praxis besser als die bisherigen Vergaser entspricht, bei dem insbesondere die Wirkung der Beschleunigungspumpe aufgehoben ist, wenn sie nicht erforderlich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand

der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt

der von der Erfindung betroffenen Elemente eines Vergasers gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei die verschiedenen Elemente in der Stellung gezeigt sind, die sie bei stillstehender Brennkraftmaschine ■ einnehmen;

Fig. 2 eine Detailansicht einer Ausführungsva-

. ' " riante der Erfindung, wobei die Elemente

noch in der Stellung gezeigt sind, die sie bei stillstehender Brennkraftmaschine ein-

' . nehmen;

Fig. 3 eine in den Vergaser integrierbare Vor

richtung zur Verriegelung des Pumpenhebels in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine, wobei die Elemente in der Stellung dargestellt sind, die sie einnahmen, wenn die Brennkraftmaschine ihre Arbeitstemperatur erreicht hat;

Fig. 4 und 5 Detailansichten weiterer Ausfuhrungsvarianten der Erfindung, wobei die wesentlichen Elemente in der Stellung dargestellt sind, wenn die Brennkraftmaschine im Leerlauf arbeitet.

Der in Fig.1 dargestellte Vergaser enthält ein aus mehreren

Teilen zusammengebautes Gehäuse, in dem eine Einlaßleitung 1 ausgebildet ist. Die Einlaßleitung ist versehen mit: einem vom Fahrer betätigten Drosselorgan 2, das aus einer auf einer Achse 3 verkeilten Drosselklappe 2 besteht, einem durch einen nicht gezeigten Filter geschützten Lufteinlaß 4 und einer Venturidüse 5, in der ein nicht gezeigtes Kraftstoffspritzsystem mündet.

Der Vergaser enthält außer den angebauten Kreisen insbesondere einen Leerlaufkreis und ein Startsystem, die nicht dargestellt und zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind.

Der Vergaser enthält einen Behälter 6 mit konstantem Niveau N zur Speisung mit Kraftstoff. Der von einem nicht gezeigten Vorratsbehälter stammende Kraftstoff wird über eine nicht gezeigte, von einem Schwimmer 7 betätigte Düsennadel dem Behälter 6 zugeführt.

Der Vergaser ist mit einer Beschleunigungspumpe 8 versehen. Die Beschleunigungspumpe enthält eine Kammer 6 mit veränderlichem Volumen, einschließlich einer feststehenden Wand und einer hier verformbaren, beweglichen Wand. Die feststehende Wand besteht vorteilhaft aus der eigentlichen Wand des Behälters 6, vergl. Fig. 1. Die bewegliche Wand gestattet eine Volumenverminderung der Kammer, während der Öffnungsbewegung des Drosselorgans 2 und besteht aus einer biegsamen Membran 15, an der ein Stößel 16 befestigt ist. Der Stößel durchquert über ein Führungsloch den Deckel 40 der Beschleunigungspumpe, der durch nicht dargestellte Mittel am übrigen Gehäuse befestigt ist. Der Stößel 16 wird durch das Drosselorgan 2 über ein Steuergestänge betätigt, ,jedoch nicht über ein pneumatisches Element, das auf die Unterdruckveränderungen im Einlaßkreis anspricht, welche Lösung aufgrund ihrer Nachteile gegenwärtig praktisch aufgegeben ist. Das Gestänge

enthält: einen Hebel 18, der sich urn eine vom Deckel 40 getragene Achse 19 dreht, und eine Stange 21, die an einem mit der Achse 3 des Drosselorgans fest verbundenen Hebel 22 angelenkt ist. Die Verstellungen des Hebels 22 während des Öffnens des Drosselorgans 2 werden auf den Hebel 18 über eine nachgiebige Feder 20 übertragen, die von der Stange 21 übertragenen Kräfte begrenzt, insbesondere zur Vermeidung einer eventuellen Zerstörung aufgrund von übermäßigen Kräften. Das Öffnen des Drosselorgans dreht den Hebel 18 im Gegenuhrzeigersinn, der dann den Stößel 16 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 17 eindrückt.

Die Kammer 9 mit veränderlichem Volumen ist mit dem.Behälter 6 verbunden über einen mit einem Ansaugventil 11 versehenen Ansaugkanal 10 und über einen Durchtritt 23. Sie ist mit der Einlaßleitung 1 über einen Förderkanal 12 verbunden* der mit einer kalibrierten Einspritzöffnung 14 und einem Förderventil 25 versehen ist. .

Der bisher beschriebene Vergaser gleicht demjenigen der FR-Patentanmeldung 75 30 949, auf die bezüglich einer vollständigeren Beschreibung des Betriebs hingewiesen wird. Der Vergaser von Fig. 1 hat außerdem eine Einrichtung, die den Betrieb der Beschleunigungspumpe unterbindet, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht diese Einrichtung aus einer Vorrichtung zur Verriegelung des Hebels 18, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht. Diese Vorrichtung enthält eine Ausnehmung 30 im Oberteil des Hebels 18 und eine Kugel 32, die in einem Kanal 31 verschiebbar ist, der in einem Vorsprung des Deckels der Beschleunigungspumpe ausgebildet ist. Dieser Kanal ist gegenüber der Waagerechten derart stark geneigt, daß die Kugel 32 bestrebt ist, nach unten aus dem Kanal 31 auszutreten. Der Kanal und die Aus-

nehmung sind so angeordnet, daß bei in Ruhestellung befindlichem Hebel 18 die Kugel in die Ausnehmung 30 eingreift und den Hebel festlegt.

Der Kanal 31 ist über ein in den Kanal 31 eingesetztes Übergangsrohrstück 33 und eine Leitung 34 .mit dem stromab des Drosselorgans 2 gelegenen Teil der Einlaßleitung verbunden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform befindet sich in der Leitung 34 ein Ventil 35· Dieses Ventil kann insbesondere ein Magnetventil sein, das normalerweise offen ist, jedoch mit einem dem Fahrer zugänglichen Betätigungsknopf verbunden ist. Dieses Ventil kann ebenfalls von einem thermostatischen Organ derart gesteuert werden, daß es schließt, wenn die Brennkraftmaschine eine Temperatur erreicht, jenseit! welcher die Beschleunigungspumpe für den vorschriftsmäßigen Betrieb der Brennkraftmaschine bei der Beschleunigung nicht mehr erforderlich ist. Wenn in beiden Fällen das Ventil geschlossen ist, herrscht aufgrund von Leckverlusten oder einer nicht dargestellten kalibrierten Öffnung der Atmosphärendruck ständig im Kanal 31· Die Kugel ruht dann in der unteren Stellung und legt den Hebel 18 fest. Dieses Ventil ist offensichtlich nicht unbedingt erforderlich. .

Der Vergaser arbeitet in der folgenden Weise:

Steht die Brennkraftmaschine still, so befinden sich die verschiedenen Elemente in den in Fig. 1 gezeigten Stellungen. Es wird keinerlei Unterdruck über die Leitung 34 zum Kanal 31 übertragen. Die Drosselklappe ist geschlossen, die Ausnehmung 30 ist dem Kanal 31 zugewandt. Die Kugel 32 ragt in die Ausnehmung 30 und legt den Hebel fest. Die Dicke des im Vorsprung des Deckels 40 ausgebildeten Schlitzes für den Durchtritt des Hebels 18 muß offensichtlich ausreichend gering sein, damit die Kugel 32 nicht seitlich ausweichen kann.

Wenn der Fahrer unter diesen Bedingungen das Beschleunigungs-

pedal niederdrückt, öffnet die Drosselklappe 2, nimmt aber den festgelegten Hebel 18 nicht mit. Lediglich die Feder 20 wird zusammengedrückt. Die Beschleunigungspumpe 8 wird somit nicht betätigt und schickt keinen Kraftstoff zur Brennkraftmaschine, die nicht ersäuft werden kann.

Sobald die Brennkraftmaschine ihrerseits läuft, wird der stromab des Drosselorgans 2 auftretende Unterdruck über die Leitung 34 zum Kanal 31 übertragen, zumindest wenn das Ventil 35 fehlt oder offen ist. Der beim Leerlauf herrschende Unterdruck genügt im allgemeinen, um das Gewicht der Kugel zu überwinden und diese gegen das Übergangsrohrstück 33 zu führen, und zwar unter der Bedingung, daß der Durchmesser der Kugel nur sehr wenig kleiner als derjenige des Kanals 31 ist. Von diesem Äugenblick an ist der Hebel 18 entriegelt und kann frei schwenken. Die Oberkante des Hebels muß offensichtlich ausreichend lang sein, damit die Kugel nicht entweichen und herabfallen kann, wenn sich der Hebel am Ende seines Förderhubs befindet.

Wenn aber das Ventil 35 geschlossen wird, wird der Hebel 18 erneut verriegelt, sobald sich seine Ausnehmung 30 wieder vor dem Kanal 31 befindet.

Es wird vorteilhaft ein Ventil 35 verwendet, dessen Verschlußglied von einem thermostatischen Organ gesteuert wird oder aus einem thermostatischen Organ besteht, das auf die Temperatur der Brennkraftmaschine anspricht, wenn die Wirkung der Beschleunigungspumpe, ausgehend von einer gegebenen Temperatur, weggelassen werden kann. Das thermostatische Organ kann insbesondere aus einem gewölbten Bimetallplättchen bestehen, dessen Konkavität sich bei einer gegebenen Temperatur umkehrt. Dieses Organ kann in einem Gehäuse angeordnet sein, das der Wirkung des Kühlwassers der Bronnkraftmaschine ausgesetzt ist.

- ίο -

Es kann ebenfalls ein Ventil 35 mit manueller Steuerung verwendet werden, um dem Fahrer ein Unv/irksammachen der Beschleunigungspumpe zu ermöglichen, wenn er eine maximale Kraftstoffeinsparung anstrebt, die auf Kosten einer geringfügig verringerten Leistung der Brennkraftmaschine geht.

Die Einrichtung zur Außerbetriebsetzung der Beschleunigungspumpe von Fig.1 eignet sich besonders für einen Vergaser, dessen Beschleunigungspumpenhebel sich um eine waagerechte Achse dreht. Dreht sich dagegen der Hebel um eine senkrechte Achse, so kann die in Fig. 2 gezeigte Anordnung verwendet werden, bei der die der Fig.1 entsprechenden Organe mit denselben Bezugszeichen in Verbindung mit dem Index a bezeichnet sind. In Fig. 2 schwenkt der Hebel 18a um eine vom Pumpendeckel 40a getragene senkrechte Achse 19a. Der Hebel 18a ist mit einem Loch 30a durchbohrt, das mit einem von einem Rohr 41 begrenzten senkrechten Kanal 31a zusammenfällt, wenn sich der Hebel 18a im Ruhezustand befindet. Das am Pumpendeckel befestigte Rohr 41 enthält eine Kugel 32a, deren Durchmesser sehr geringfügig kleiner als derjenige des Kanals 31a ist, so daß sie sich frei hin und her bewegen kann zwischen einer oberen Stellung, in der sie an einem Rohrübergangsstück 33a anliegt, und einer unteren Stellung, in der sie am Hebel anliegt und in dessen Loch eingreift, wenn sich der Hebel im Ruhezustand befindet. Das Rohrübergangsstück 33a ist über eine Leitung 34a mit dem stromab des Drosselorgans gelegenen Teil der Einlaßleitung verbunden.

Der Betrieb ist demjenigen von Fig. 1 sehr ähnlich und wird nicht erneut beschrieben.

Die beschriebene, mit Kugel arbeitende Verriegelungsvorrichtung hat den Vorteil äußerster Einfachheit und Wirtschaftlichkeit. Sie wird somit vorteilhaft angewendet, wenn ein Betrieb Alles-oder-Nichts angestrebt ist. Es kann jedenfalls

ebenso gut eine Verriegelungsstange verwendet werden, die durch ein pneumatisches Element mit Membran oder durch einen Elektromagnet gesteuert wird, der nur dann erregt wird,wenn die Brennkraftmaschine ihrerseits läuft.

Die Vorrichtung, die die Beschleunigungspumpe so lange außer Betrieb setzt, wie die Brennkraftmaschine stillsteht, kann durch eine Vorrichtung vervollständigt werden, die die Beschleunigungspumpe ebenfalls außer Betrieb setzt, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine über einem gegebenen Wert liegt.

Eine derartige zusätzliche Vorrichtung ist in Fig. 3 gezeigt, wo die den bereits beschriebenen Organen entsprechenden Organe mit denselben Bezugszeichen einschließlich dem Index b bezeichnet sind. Die den Hebel 18b über einer gegebenen Temperatur verriegelnde Vorrichtung hat eine metallische Stange 51, die in einem mit dem Deckel 40 verbundenen Rohr 50 verschiebbar ist. Ein Loch 30b im Hebel 18b fällt mit dem Rohr 50 zusammen, wenn sich der Hebel im Ruhezustand befindet. Die Stange 51 ist durch ein temperaturempfindliehes Bimetallelement 52 verschiebbar zwischen einer zurückgezogenen Stellung, in der sie in das Rohr 50 eindringt, und einer vorspringenden Stellung, in der sie in das Loch 30b eindringt, das überdies oval sein kann. Das Bimetallelement 52 befindet sich in einem Raum 53, der der Temperatur des in einer Leitung 54 zirkulierenden Kühlwassers der Brennkraftmaschine ausgesetzt ist. Es drückt die Stange 51 in ihre in Fig. 3 gezeigte Verriegelungsstellung, wenn die Temperatur über dem gegebenen Wert liegt.

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigten Einrichtungen zur Außerbetriebsetzung der Beschleunigungspumpe wirken ein durch Verriegelung des Hebels 18.Sie könnten aber ebenso gut in unterschiedlicher Weise einwirken, z.B. durch Abkuppeln des Hebels 18 vom Hebel 22, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht, was z.B.

unter der Wirkung eines pneumatischen Steuerelements erfolgen kann.

Die Vorrichtungen zur Außerbetriebsetzung der Einspritzpumpe können, wenn sie deren Betrieb zulassen, das Volumen des geförderten Kraftstoffs auf einen vom Unterdruck abhängigen Viert beschränken. Fig. 4 zeigt als Beispiel eine derartige Einrichtung. Die Verriegelungsvorrichtung enthält anstelle einer Kugel ein von der beweglichen Wand 61 eines pneumatischen Elements 62 getragenes abgeschrägtes Teil 60. Die bewegliche Wand 60 ist den entgegengesetzten Wirkungen einer Rückstellfeder 63 ausgesetzt, die das abgeschrägte Teil 60 in eine Stellung zurückdrückt, in der es den Hebel 18c festlegt, und des Unterdrucks in der Kammer 64, die über eine Leitung 34c mit dem stromab des Drosselorgans gelegenen Teil der Einlaßleitung 1 verbunden ist. Die Ausnehmung 30c im Hebel 18c muß eine solche Form haben, daß der Hebel vollständig festgelegt ist, wenn das abgeschrägte Teil 60 vollständig in die Ausnehmung eingreift, sich jedoch um einen Winkel verstellen kann, der mit dem Rücklauf des Teils 60 zunimmt, bis der Hebel vollständig frei ist, wenn der Unterdruck in der Kammer 64 dem von der Brennkraftmaschine maximal erzeugbaren Unterdruck entspricht.

Wie oben angegeben, dienen die Einrichtungen zur Außerbetriebsetzung der Beschleunigungspumpe zu deren Lösung vom Drosselorgan. Die Einrichtungen haben diese Funktion bei der Ausführungsform von Fig. 5, bei der die den bereits beschriebenen Organen entsprechenden Organe dieselben Bezugszeichen mit dem Index d haben. Der Hebel 18d wird von einem Nocken 65 gesteuert, der von der Achse 3d des Drosselorgans 2d getragen wird. Im Nocken 65 ist ein Kanal 31d ausgebildet, der von der Achse aus nach unten gerichtet ist. In diesem Kanal befindet Gich eine von einem Anschlag 33d gehaltene Kugel 32d. In der Achse 3d ist eine Ausnehmung ausgebildet, die

über einen zentralen Kanal der Achse und einen nicht gezeigten Kanal mit dem stromab des Drosselorgans gelegenen Teil der Einlaßleitung 1d verbunden ist.

Wenn der Motor steillsteht, ruht die Kugel mit ihrem Gewicht am Anschlag 33d: der Nocken ist dann von der Achse 3d gelöst.

Wenn dagegen die Brennkraftmaschine arbeitet, entsteht in der Ausnehmung ein Unterdruck. Wenn sich die Ausnehmung vor dem Kanal 31d befindet, saugt der Unterdruck die Kugel 32d an, die dann in der Ausnehmung sitzt, deren Tiefe so groß ist, daß die Kugel 32d den Nocken mit der Achse verbindet.

Claims (6)

Dr. F. Zumstein serf."- Dr. E. «ssmanrr - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-lng. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE · ZUGE LAS SENE VE RTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE Te/Li D. 888 SOCIETE INDUSTRIELLE DE BREVETS ET D1ETUDES (SIBE) NUEILLY-SUR-SEINE, Frankreich Vergaser für eine Brennkraftmaschine PATENTANSPRÜCHE

1./- Vergaser für eine Brennkraftmaschine, mit einer Beschleunigungspumpe, deren Kammer mit veränderlichem Volumen verbunden ist über einen mit einem Ansaugventil versehenen Ansaugkanal mit einem Behälter mit konstantem Niveau und über einen mit einem Förderventil versehenen Förderkanal mit dem stromauf eines Drosselorgans gelegenen Teil der Einlaßleitung des Vergasers, wobei die Kammer eine bewegliche Wand aufweist, die mit einem mit dem Drosselorgan verbundenen Gestänge versehen ist und der Volumenverminderung der Kammer während des Öffnens des Drosselorgans dient, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Beschleunigungspumpe außer Betrieb setzt, solange die Brennkraftmaschine stillsteht.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem verbindenden Gestänge zwischen dem Drosselorgan(ζ) und der' beweglichen Wand (15) eine Verriegelungsvorrichtung zugeordnet ist, die die Einrichtung zur Außerbetriebssetzung darstellt, die bei Stillstand der Brennkraftmaschine die Betätigung der Beschleunigungspumpe unterbindet und dem Unterdruck in der Einlaßleitung der Brennkraftmaschine derart ausgesetzt ist, daß die Betätigung der Beschleunigungspumpe zugelassen wird, wenn der Unterdruck offenbart, daß die Brennkraftmaschine in Betrieb ist.

3· Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung eine Kugel (32) aufweist, · die in einem im Vergasergehäuse ausgebildeten Kanal (31) geführt und verschiebbar ist zwischen einer Ruhestellung, in der sie aus dem Vergasergehäuse in eine im Betätigungshebel für die Beschleunigungspumpe ausgebildete Ausnehmung zur Festlegung des Betätigungshebels ragt, und einer Freigabestellung, in die sie durch den Unterdruck gebracht wird.

4. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung bei Stillstand die Betätigung der Beschleunigungspumpe unterbindet und bei Beschleunigung die Menge an von der Beschleunigungspumpe gefördertem Kraftstoff auf einen vom Unterdruck abhängigen Wert begrenzt.

5. Vergaser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung ein manuell oder thermostatisch gesteuertes Ventil (35) aufweist, das im Schließzustand die Ausübung des Unterdrucks auf die Verriegelungsvorrichtung unterbindet.

6. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stillstand der Brennkraftmaschine die Einrichtung zur Außerbetriebsetzung das Gestänge vom Drosselorgan löst.