DE3126209C2 - Vergaser für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Vergaser mit variablem Lufteinlaß vorgeschlagen, bei dem der Ansaugkanal (1) stromauf des Luftmeßorgans (4) in zwei Ansaugkanäle (13, 14) unterteilt ist, wobei in dem Kanal (13), der bei Öffnung des Luftmeßorgans (4) zuerst mit Ansaugdruck beaufschlagt ist, eine Zusatzdrossel (15) angeordnet ist, die eine temperaturempfindliche Schließeinrichtung und eine pneumatisch betätigte, vom Ansaugkanaldruck zwischen dem Luftmeßorgan und der Zusatzdrossel abhängige Öffnungseinrichtung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Ansaugkanal angeordneten, willkürlich betätigbaren Drosselorgan und einem stromauf davon angeordneten, gegen eine Rückstellfeder öffnenden Luftmeßorgan, das mittels einer Nadel den freien Querschnitt einer Brennstoffdüse steuert und von einem pneumatischen Stellglied betätigt wird, dessen eine Kammer atmosphärisch belüftet ist und dessen andere Arbeitskammer mit dem Ansaugkanal zwischen den beiden Organen in Verbindung steht, wobei der stromauf des Luftmeßorgans liegende Teil des Ansaugkanals durch eine bis an das Luftmeßorgan führende, koaxial zum Ansaugkanal angeordnete Trennwand in zwei Ansaugkanäle aufgeteilt ist.

Derartige Vergaser werden für den Betrieb einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Sie benötigen eine Öffnungsdämpfung für das Luftmeßorgan, um beim plötzlichen Gasgeben das Brenngemisch kurzzeitig mit Brennstoff anreichern zu können bzw. eine Ausmagerung durch zu schnelles öffnen zu verhindern. Aus der DE-PS 16 01401 ist eine solche Dämpfungseinrichtung bekannt, die einen hydraulischen Dämpfer verwendet. Eine andere Lösung dieses Problems wird in der GB 20 43 784 vorgeschlagen, bei der im Zusammenhang mit einem Drei-Wege-Katalysator im Abgaskanal eine genaue gleichbleibende Brenngemischzusammensetzung angestrebt wird. Die Lösung soll darin bestehen, daß ein Vergaser nach dem Oberbegriff mit Trennwänden im Abschnitt des Ansaugkanals zwischen dem Luftmeßorgan und dem Drosselorgan versehen wird, wodurch bei geringen Öffnungen des willkürlich beiätigbaren Drosselorgans

ίο relativ hohe Durchströmungsgeschwindigkeiten erreicht werden, so daß eine Entmischung des Brenngemischs verhindert wird. Dieser Vorschlag ist jedoch nur in Verbindung mit einem Vergaser entsprechend der DE-PS 16 01401 zu realsieren, da zwar eine Entmischung des Brenngemisches, die häufig bei niedriger Gemischgeschwindigkeit in großen Kanalquerschnitten auftritt, eingeschränkt wird, darüber hinaus jedoch keine Lösungen aufgezeigt werden, die die Dämpfung des Luftmeßorgans, zum Beispiel wie die in der DE-PS 16 01 401, überflüssig macht. Diese hydraulische Dämpfung weist Mängel auf, die mit den Vorschlägen aus der DE-PS 16 01 401 beseitigt werden sollen. Es ist jedoch immer noch ein erheblicher konstruktiver Aufwand nötig, um die Leckmengen der Dämpferflüssigkeit gering zu halten, was beispielsweise bei einem Fallstromvergaser mit einem Luftschieber als Luftmeßorgan noch nicht gelöst wurde, da die Dämpferflüssigkeit beim liegenden Zylinder durch die Kolbenführung auslaufen kann und Dichtringe wegen zu großer axialer Reibung nicht eingesetzt werden können. Darüber hinaus weist der hydraulisch gedämpfte Vergaser die Schwierigkeit auf, daß durch die temperaturabhängige Viskositätsänderung der Dämpferflüssigkeit eine zu große oder zu kleine Öffnungsdämpfung bewirkt wird, die zu erheblichen Fahrfehlern eines Kraftfahrzeuges führen kann. Keine der beiden Lösungen beinhaltet eine von der Motorbetriebstemperatur beeinflußte Dämpfung bzw. Beeinflussung des Mischungsverhältnisses des Brenngemisches.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen Vergaser mit einem Luftmeßorgan ohne besondere Dämpfungseinrichtungen eine konstruktiv einfache Vorrichtung zu schaffen, die unabhängig von der Vergaserausführung (Flachstrom-, Fallstrom- oder Schrägstromvergaser) gestaltet werden kann, einen wartungsfreien Betrieb über einen langen Zeitraum sicherstellt und trotz fehlender Dämpfung eine ausreichend genaue Anfettung des Mischungsverhältnisses, insbesondere im sogenannten Kali-Warmlauf-Übergangsbetrieb des Motors, in instationären Betriebsphasen bewirkt.

Diese Aufgabe wird bei einem Vergaser eingangs genannter Art entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen aus einer von der Motortemperatur beeinflußbaren, dem wirklichen Motorbedarf entsprechenden Übergangsanreicherung des Brenngemisches, die einen ruckfreien und wirtschaftlichen Betrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in der Erwärmungsphase des Motors ermöglicht und einer durch die einfache Konstruktion bedingte Anwendbarkeit an jeder vorkommenden Vergaserform. Darüber hinaus ist durch den Wegfall der Dämpfungseinrichtung des Luftmeßorgans eine Verbilligung und Verringerung der Wartungsarbeit und der Störanfälligkeit des Vergasers erreicht

worden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Die Figur zeigt einen Vergaser, der mit allen notwendigen Systemen ausgestattet ist, auch wenn sie nicht dargestellt sind. Er weist in einem Ansaugkanal 1 eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 2 auf, die an einer Welle 3 befestigt ist. Stromauf dieser Drosselklappe 2 ist ein Flachschieber 4 angeordnet, der von einer to Membrane 5 gegen die Feder 6 bewegt wird, wenn die Steuerdruckkammer 7 mit entsprechendem Druck aus dem Abschnitt des Ansaugkanals 1 beaufschlagt ist, der zwischen der Drosselklappe 2 und dem Flachschieber 4 liegt. Am Flachschieber 4 ist eine Düsennadel 8 is befestigt, die einen Austrittsquerschnitt 9 für Brennstoff steuert, der aus einer Schwimmerkammer 10 mit geregeltem Brennstoffstand zufließen kann. Der Flachschieber 4 ist in einem Führungsstück 11 gelagert Der stromauf des Flachschiebers liegende Abschnitt des Ansaugkanals 1 ist durch eine bis auf den Flachschieber 4 reichende Trennwand 12 in zwei Ansaugkanäle 13,14 aufgeteilt Der Ansaugkanal 13 weist eine drehbar gelagerte Drosselklappe 15 auf, die von einer Bimetallfeder 16 in Schließlage gedreht wird, wobei das Schließmoment abhängig von der Beheizung durch ein elektrisches oder elektronisches Heizelement 17 und/ oder eines mittels Motorkühlmedium betriebenen Wärmeaustauschers 18 ist Ein pneumatisches Stellglied 19, dessen Arbeitskammer 20 über eine Leitung 21 mit einer Drossel 22 und einem Rückschlagventil 23 mit de-n Ansaugkanal 13 zwischen dem Flachschieber 4 und der Drosselklappe 15 verbunden ist, betätigt über eine Stange 24 und einen Hebel 25 die Drosselklappe 15 öffnend, wenn ein entsprechender geringerer Druck als atmosphärischer im Ansaugkanal 13 herrscht.

Funktionsbeschreibung

Wird der Motor kalt gestartet, dann sind die Drosselklappe 15 und der Flachschieber 4 in Schließlage, wobei die willkürlich betätigbare Drosselklappe 2 über die normale Leerlaufanstellung hinaus geöffnet ist. Der Ansaugdruck im Motor setzt sich über diesen Öffnungsspalt bis zum Flachschieber 4 und bis in die Arbeitskammer 7 fort, so daß der Flachschieber 4 einen Öffnungsspalt zum Ansaugkanal 13 einstellt, über den Luft angesaugt wird, deren Menge über einen nicht dargestellten Bypfisskanal zur Drosselklappe 15 in Verbindung mit der normalen Leckmenge der Drosselklappe 15 oder über eine Anstellung der Drosselklappe 15 einstellbar ist. Der sich dabei im Ansaugkanal 13 einstellende Druck bewirkt jedoch noch keine Öffnung der Drosselklappe 15. Springt der Motor nach dem Anlassen an, dann erhöht sich der Luftbedarf schlagartig und der Druck fällt im Vergaser unterhalb der Drosselklappe 15, so daß diese über den langsam durch die Drossel 22 in die Arbeitskammer 20 des Stellgliedes 19 gelangenden Ansaugkanaldruck geöffnet wird. Da die Drosselklappe 15 gegen das Moment der Bimetallfeder 16 bewegt werden muß, stellt sich unterhalb der Drosselklappe 15 im Ansaugkanal ein temperaturabhängiger Druck ein, der sich mit der Zeit und/oder der Motorerwärmung dem atmosphärischen nähert Hierdurch wird an dem Brennstoffaustritt 9 ein höherer Förderdruck und dazu eine größere Durchlaßfläche für den Brennstoff erreicht d. h. eine temperaturabhängige Brennstoffverknappung im fetten Start-Kaltleerlauf-Brenngemisch, die dem Motorbedaxf angepaßt ist

Wird durch Öffnen der Drosselklappe 2 eine größere Lastabgabe oder Drehzahl des Motors gefordert dann öffnet der Flachschieber 4 ungedämpft durch den dann eintre !enden Druckabfall im Ansaugkanal 1 den Luftansaugquerschnitt zum Ansaugkanal 13. Da jedoch nicht gleichzeitig mit dem Öffnen des Luftansaugquerschnitts wegen der im Ansaugkanal angeordnete Drosselklappe 15 Luft einströmen kann, öffnet der Flachschieber 4 so lange, bis der Druckabfall im Ansaugkanal 13 eine Öffnung der Drosselklappe 15 bewirkt oder der Flachschieber 4 den Ansaugquerschnitt zum Ansaugkanal 14 öffnet, durch den ungedrosselt Luft einströmen kann, die eine Druckerhöhung im Ansaugkanal 1 bewirkt, so daß es zu einem Stillstand der Öffnungsbewegung kommt oder zu einer Weiteröffnung entsprechend der Druckregelkennung dss Luftmeßorgans, wenn ein entsprechender Motoransaugdruck und eine entsprechende öffnung der Drosselklappe 2 vorliegen. Die zwischenzeitlich erfolgte öffnung der Drosselklappe 15 bewirkt bei Rückstellung des Flachschiebers 4 in die der Druckregelkennung entsprechende Stellung, bei der der Luft- und der Brennstoffdurchlaßquerschnitt für den stationären Motorbetrieb angepaßt sind. Die der Luftförderung voreilende Flachschieberöffnungsbewegung bewirkt eine Vergrößerung des Brennstoffdurchlaßquerschnitts, die zeitlich durch die Öffnung der Drosselklappe 15 begrenzt und größenmäßig durch das Überschwingen des Flachschiebers in den Ansaugkanal 14 begrenzt ist, wobei die zeitliche durch die Drossel 22 und die größenmäßige durch eine konstruktiv jedem Motortyp anpaßbare Gestaltung des Luftansaugquerschnitts im Bereich des Ansaugkanals 13 erreicht wird. Diese Vergrößerung des Brennstoffdurchlaßquerschnitts bewirkt die für dynamische Motorbetriebszustände nötige Brennsloffanreicherung des Brenngemisches, die durch die Bimetallfeder 16 und der damit erreichbaren temperaturabhängigen Förderdruckveränderung der Motorbetriebstemperatur anpaßbar ist.

Durch eine exzentrisch gelagerte Drosselklappe 15 könnte das pneumatische Stellglied 19 entfallen bzw. in der Größe durch die Servowirkung der Drosselklappe 15 verringert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Ansaugkanal angeordneten, willkürlich betätigbaren Drosselorgan und einem stromauf davon angeordneten, gegen eine Rückstellfeder öffnenden Luftmeßorgan, das mittels einer Nadel den freien Querschnitt einer Brennstoffdüse steuert und von einem pneumatischen Stellglied betätigt wird, dessen eine Kammer atmosphärisch belüftet ist und dessen andere Arbeitskammer mit dem Ansaugkanal zwischen den beiden Organen in Verbindung steht, wobei der stromauf des Luftmeßorgans liegende Teil des Ansaugkanals durch eine bis an das Luftmeßorgan führende, koaxial zum Ansaugkanal angeordnete Trennwand in zwei Ansaugkanäle aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Öffnung des Luftmeßorgans (4) zuerst freigegebene Ansaugkanal (13) ein durch eine Bimetallfeder (16) in Schließstellung gedrücktes Zusatzdrosselorgan (15) aufweist, das auf den Druck in dem Ansaugkanal (13) zwischen dem Luftmeßorgan (4) und dem Zusatzdrosselorgan (15) anspricht.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzdrosselorgan (15) eine nicht ausbalancierte Drosselklappe ist.

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzdrosselorgan (15) durch ein pneumatisches Stellglied (19) betätigbar ist.

4. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder (16) der Temperatur des Kühlmediums der Brennkraftmaschine ausgesetzt ist.

5. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetaüfeder (16) durch ein elektrisches oder elektronisches wärmeabgebendes Element (i 7) beheizbar ist.

6. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckzuführleitung (21) eine Drossel (22) und ein Rückschlagventil (23) angeordnet ist.