DE3226974C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser mit variablem Venturi-Abschnitt gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solcher Vergaser ist bekannt (DE-OS 24 19 000). Bei diesem bekannten Vergaser wird das Ventilelement mittels eines Elektromagneten betätigt, dessen Steuerspannung unter anderem von der Temperatur der Brennkraftmaschine abhängig sein kann. Dies ermöglicht es, bei niedrigen Temperaturen durch Einspeisung von wenig Luft aus dem Luftauslaß in den Kraftstoffkanal das Gemisch anzurei­ chern. Allerdings besteht bei diesem bekannten Vergaser während der kalten Jahreszeit bzw. bei niedrigen Außentem­ peraturen die Gefahr, daß es im Bereich der Dosierdüse zu so niedrigen Temperaturen und Vereisungen kommt, daß die Kraftstoffströmung durch den Kraftstoffkanal behindert bzw. verlangsamt ist, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhält­ nis des vom Vergaser gelieferten Gemischs über den gewünschten Wert hinaus ansteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsge­ mäßen Vergaser derart auszubilden, daß auch bei niedrigen Außentemperaturen das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhält­ nis eingehalten wird und insbesondere einem Abmagern des Gemischs vorgebeugt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist dafür gesorgt, daß eine Emulgierluftvorwärmung im Emulgierluftkanal erfolgt, so daß der Vereisungsgefahr im Kraftstoffkanal und insbesondere im Bereich der Dosierdüse vorgebeugt ist. Dadurch wiederum ist verhindert, daß Eisablagerungen an und in der Dosierdüse die für die Dosierung wirksamen Querschnitte verringern und dadurch das Luft-Kraftstoff- Gemisch unverwünscht abmagern. Durch die Emulgierluftvor­ wärmung ist zugleich einer Temperaturerniedrigung des Kraftstoffs im Kraftstoffkanal und somit einer Viskositäts­ erhöhung vorgebeugt, die die Fließfähigkeit des Kraft­ stoffs verringern würde und dadurch ebenfalls eine unerwünschte Abmagerung hervorrufen würde.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung können die Maßnahmen gemäß Patentanspruch 2 getroffen sein. Bei dieser Ausbildung erfolgt die Wärmezufuhr zum Wachsventil und zu den Abschnitten des Emulgierluftkanals aus ein und demselben Kühlmittelkanal und in räumlich unmittelbarer Nähe. Dies hat zur Folge, daß das Aufsteuern des Luftsteuerventils und die Wärmezufuhr zur Emulgierluft zeitlich synchron erfolgen. Beispielsweise ist dadurch dem Fall vorgebeugt, daß das Luftsteuerventil bereits auf­ steuert, bevor die Erwärmung der Luft im Emulgierluftkanal einsetzt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Luftsteuerventil aufsteuert, steht zwangsläufig auch Wärme zur Erwärmung der durch das Luftsteuerventil strömenden Luft zur Verfügung.

Durch die GB-PS 14 87 841 ist ein gattungsgemäß anderer Vergaser bekannt, bei dem ein Luftkanal mit einem Luftsteuerventil vorgesehen ist, wobei die Luft im Luftkanal erwärmt wird. Der Luftkanal mündet jedoch nicht in den Kraftstoffkanal, sondern stromab von dessen Austrittsöffnung in einen Schlitz derart, daß dort eine Platte erwärmt wird, was wiederum eine bessere Verdampfung der Kraftstofftröpfchen im Gemisch zur Folge haben soll. In Verbindung mit diesem Vergaser ist es nicht bekannt, in den Kraftstoffkanal im Bereich der Dosierdüse Emulgierluft zuzuführen, diese aufzuheizen und im Luftsteuerventil die Emulgierluftvorwärmung durchzuführen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbei­ spieles in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Vergaser mit variablem Venturi-Abschnitt und einem Luftventil; und

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 1.

Wie man aus Fig. 1 entnehmen kann, ist mit 1 ein Vergasergehäuse, mit 2 ein vertikal verlaufender Einlaßka­ nal, mit 3 ein Saugkolben, der im Einlaßkanal 2 in Querrichtung bewegbar ist und mit 4 eine Nadel bezeichnet, die an der Stirnfläche des Saugkolbens 3 befestigt ist.

Mit 5 ist ein Abstandshalter bezeichnet, der an der Innenwand des Einlaßkanales 2 befestigt und so angeordnet ist, daß er der Stirnfläche des Saugkolbens 3 gegenüber­ liegt. Eine Drosselklappe 6 ist im Einlaßkanal 2 stromab vom Saugkolben 3 angeordnet. Mit 7 ist eine Schwimmerkam­ mer des Vergasers bezeichnet. Zwischen dem Abstandshalter 5 und der Stirnfläche des Saugkolbens 3 ist ein Venturi- Abschnitt 8 ausgebildet. Ein hohles zylindrisches Gehäuse 9 ist am Vergasergehäuse 1 befestigt, und eine Führungs­ hülse 10, die sich innerhalb des Gehäuses 9 in dessen Axialrichtung erstreckt, ist am Gehäuse 9 befestigt. Ein Lager 12, das mit einer Vielzahl von Kugeln 11 versehen ist, ist in die Führungshülse 10 eingesetzt. Das äußere Ende der Führungshülse 10 ist durch eine Endkappe 13 verschlossen. Eine Führungsstange 14 ist am Saugkolben 3 befestigt und so in das Lager 12 eingesetzt, daß sie in ihrer Axialrichtung bewegbar ist. Da der Saugkolben 3 durch das Gehäuse 9 über das Lager 12 gelagert wird, kann er sich in Axialrichtung bewegen. Das Innere des Gehäuses 9 wird durch den Saugkolben 3 in eine Vakuumkammer 15 und eine unter atmosphärischem Druck stehende Kammer 16 aufgeteilt. In die Vakuumkammer 15 ist eine Druckfeder 17 eingesetzt, um den Saugkolben 3 in Richtung des Venturi- Abschnittes 8 unter Vorspannung zu setzen. Die Vakuumkam­ mer 15 ist über ein im Saugkolben 3 ausgebildetes Saugloch 18 mit dem Venturi-Abschnitt 8 verbunden, während die unter atmosphärischem Druck stehende Kammer 16 über ein im Vergasergehäuse 1 ausgebildetes Luftloch 19 mit dem Einlaßkanal 2 stromauf des Saugkolbens 3 in Verbindung steht.

Im Vergasergehäuse 1 ist ein Kraftstoffkanal 20 ausgebil­ det, der sich in Axialrichtung der Nadel 4 erstreckt und in den die Nadel 4 hineinragt. Im Kraftstoffkanal 20 befindet sich eine Dosierdüse 21. Der stromauf der Dosierdüse 21 befindliche Teil des Kraftstoffkanales 20 steht mit der Schwimmerkammer 7 über ein abwärts verlau­ fendes Kraftstoffrohr 22 in Verbindung, so daß der in der Schwimmerkammer 7 befindliche Kraftstoff durch das Kraft­ stoffrohr 22 in den Kraftstoffkanal 20 eingeführt wird. Ferner ist eine hohle zylindrische Düse 23, die koaxial zum Kraftstoffkanal 20 angeordnet ist, am Abstandshalter 5 befestigt. Die Düse 23 steht von der Innenwand des Abstandshalters 5 in den Venturi-Abschnitt 8 vor. Die Nadel 4 erstreckt sich durch das Innere der Düse 23 und der Dosierdüse 21. Kraftstoff wird durch die Düse 23 in den Einlaßkanal 2 eingesaugt, nachdem er über einen ringförmigen Spalt, der zwischen der Nadel 4 und der Dosierdüse 21 vorhanden ist, dosiert worden ist.

Ein ringförmiger Luftkanal 24 ist um die Dosierdüse 21 herum ausgebildet. An der inneren Umfangswand der Dosier­ düse 21 befinden sich mehrere Bohrungen 25, die den ringförmigen Luftkanal 24 mit dem Inneren der Dosierdüse 21 verbinden. Der ringförmige Luftkanal 24 steht mit einem Emulgierluftkanal 26 in Verbindung, der im Vergasergehäuse 1 ausgebildet ist. Des weiteren ist eine Bohrung 27 an der oberen Wand des Kraftstoffkanales 20 stromab der Dosier­ düse 21 ausgebildet. Diese Bohrung 27 steht mit dem Emulgierluftkanal 26 in Verbindung und bildet zusammen mit den Bohrungen 25 den Luftauslaß des Emulgierluftkanals 26.

Eine Wand 29, die horizontal in den Einlaßkanal 2 vorsteht, ist am oberen Ende des Abstandshalters 5 ausgebildet. Die Durchflußsteuerung wird zwischen der Wand 29 und dem spitzen Endabschnitt des Saugkolbens 3 durchgeführt. Wenn die Brennkraftmaschine, zu der der Vergaser gehört, angelassen wird, strömt Luft im Einlaßka­ nal 2 abwärts. Zu diesem Zeitpunkt wird im Venturi- Abschnitt 8 ein Unterdruck erzeugt, da die Luftströmung zwischen dem Saugkolben 3 und der Wand 29 gedrosselt wird. Dieser Unterdruck wirkt über das Saugloch 18 auf die Vakuumkammer 15 ein. Der Saugkolben 3 bewegt sich so, daß die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Vakuum­ kammer 15 und dem Druck in der auf atmosphärischem Druck befindlichen Kammer 16 sich etwa einem Festwert annähert, der durch die Kraft der Druckfeder 17 festgelegt ist. Die Größe des im Venturi-Abschnitt 8 erzeugten Unterdrucks bleibt daher etwa konstant.

Ferner ist am Vergasergehäuse 1 ein Luftsteuerventil 30 montiert. In einem Gehäuse 31 des Luftsteuerventils 30 sind eine Bohrung 32 mit größerem Durchmesser und eine Bohrung 33 mit kleinerem Durchmesser vorgesehen, die miteinander verbunden sind. Ein Wachsventil 34 ist in die Bohrung 32 eingesetzt, während ein von dem Wachsventil 34 betätigter Steuerkolben 35, der das Ventilelement des Luftsteuerventils bildet, in die Bohrung 33 eingesetzt ist. Der Steuerkolben 35 weist zwei mit Abstand voneinan­ der angeordnete Abschnitt 36, 37 größeren Durchmessers auf. Zwischen den Abschnitten 36 und 37 ist eine Innenkammer 38 ausgebildet. Der Emulgierluftkanal 26 weist einen zur Atmosphäre offenen Lufteinlaß 40 stromauf der Wand 29 am Einlaßkanal auf und führt von dort zum Luftsteuerventil 30, in dessen Gehäuse 31 ein Abschnitt 39 des Emulgierluftkanals ausgebildet ist. Ferner ist im Gehäuse 31 ein unterer Abschnitt 42 des Emulgierluftkanals 26 ausgebildet, der vom Abschnitt 42 aus zu den Bohrungen 25 und 27 führt. Die Abschnitte 39 und 42 münden in die Innenkammer 38. Der Abschnitt 37 des Steuerkolbens 35 weist ein kegelstumpfförmig ausgebildetes inneres Ende 41 auf. Die Mündung des Abschnitts 42 wird durch das innere Ende 41 des vergrößerten Abschnittes 32 auf- und zuge­ steuert. Das eine Ende der Bohrung 33 des Luftsteuerven­ tils 30 ist durch einen Stopfen 43 verschlossen, und eine Druckfeder 44 ist zwischen den Stopfen 43 und den Steuerkolben 35 eingesetzt. Ein Wachsventilhalter 45 ist in die Bohrung 32 eingesetzt, während ein O-Ring 46 zwischen die innere Umfangswand der Bohrung 32 und die äußere Umfangswand des Endabschnittes des Wachsventilhal­ ters 45 eingesetzt ist. Ferner ist eine Stellschraube 42, die sich mit der Endfläche des Wachsventilhalters 45 in Eingriff befindet, in das Gehäuse 31 des Luftsteuerventils 30 eingeschraubt.

Eine Kühlmitteleinführkammer 48 ist in der Bohrung 32 ausgebildet, so daß sie den Wachsventilhalter 45 umgibt. Ein Kühlmitteleinlaßrohr 49, das mit der Kühlmittelein­ führkammer 48 in Verbindung steht, ist am Gehäuse 31 befestigt. Des weiteren ist ein Kühlmittelkanal 50, der sich entlang der Bohrung 32 und der Bohrung 33 erstreckt, im Gehäuse 31 ausgebildet. Ein Ende des Kühlmittelkanals 50 ist an die Kühlmitteleinführkammer 48 angeschlossen. Das andere Ende des Kühlmittelkanales 50 steht mit einem Kühlmittelauslaßrohr 51 in Verbindung.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Abschnitte 39 und 42 des Emulgierluftkanals 26 in zylindrischen Wänden 52 und 53 ausgebildet, die eine geringe Dicke aufweisen und sich durch den Kühlmittelkanal 50 erstrecken. Das Kühlmittel­ einlaßrohr 49 ist beispielsweise an den Auslaß einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Wasserpumpe (nicht gezeigt) angeschlossen. Somit strömt das in die Kühlmit­ teleinführkammer 48 vom Kühlmitteleinlaßrohr 49 einge­ führte Kühlmittel im Kühlmittelkanal 50 und wird danach über das Kühlmittelauslaßrohr 50 zum Kühlmantel der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) geführt.

Wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird und die Temperatur des Kühlmittels ansteigt, wird der Steuerkolben 35 durch das Wachsventil 34 in Fig. 1 nach rechts bewegt. Dadurch wird die über den Abschnitt 39 in die Innenkammer 38 eingeführte Luftmenge und somit die aus der Innenkammer 38 über den Abschnitt 42 des Emulgierluftkanals 26 weitergeführte Emulgierluftmenge erhöht. Dies wiederum bewirkt eine Erhöhung der durch die Bohrungen 25 und 27 in den Kraftstoffkanal 20 eingeführten Emulgierluftmenge, was mit einer Reduzierung der aus der Düse 23 zugeführten Kraftstoffmenge verbunden ist. Hieraus resultiert eine Erhöhung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingeführten Luft-Kraft­ stoff-Gemisches.

Da die Abschnitte 39 und 42 bzw. die zylindrischen Wände 52 und 53 von dem Kühlmittel umgeben sind, das im Kühlmittelkanal 50 strömt, wird die Emulgierluft während des Zeitraums, in dem sie in den Abschnitten 39 und 42 strömt, erhitzt. Die auf diese Weise erhitzte Emulgierluft wird durch die Bohrungen 25 und 27 in den Kraftstoffkanal 20 eingeführt. Somit besteht auch in der kalten Jahreszeit keine Gefahr, daß das in der durch die Bohrungen 25 und 27 in den Kraftstoffkanal 20 eingeführten Emulgierluft enthal­ tene Wasser gefriert, so daß auch ein Vereisen der Nadel ausgeschlossen ist. Ferner ist der Gefahr vorgebeugt, daß die Temperatur des im Kraftstoffkanal 20 befindlichen Kraftstoffes absinkt. Daher sind eine ungewollte Abmage­ rung des in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingeführ­ ten Luft-Kraftstoff-Gemischs sowie eine Viskositätser­ höhung des Kraftstoffes verhindert.

Claims (2)

1. Vergaser mit variablem Venturi-Abschnitt, mit einem Einlaßkanal, einem Saugkolben, der im Einlaßkanal in Abhängigkeit von einer Änderung der innerhalb des Einlaß­ kanals strömenden Luftmenge in Querrichtung bewegbar ist und der eine Stirnfläche aufweist, die den Venturi-Ab­ schnitt im Einlaßkanal begrenzt, einer Schwimmerkammer, einem Kraftstoffkanal, der die Schwimmerkammer mit dem Einlaßkanal verbindet, einer Nadel, die auf der Stirn­ fläche des Saugkolbens befestigt ist und sich in eine Dosierdüse im Kraftstoffkanal erstreckt, einem Emulgier­ luftkanal, der an einem Ende einen zum Kraftstoffkanal offenen Luftauslaß und am anderen Ende einen zur Atmosphä­ re offenen Lufteinlaß aufweist, und einem Luftsteuerventil, das in Abhängigkeit von der Temperatur der zugeordneten Brennkraftmaschine die Emulgierluftmenge im Emulgierluft­ kanal steuert, wobei der Emulgierluftkanal im Luftsteuer­ ventil einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, die mit einer Ventilbohrung in Verbindung stehen, in der ein Ventilelement bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftsteuerventil (30) ein Kühlmit­ telkanal (50) ausgebildet ist und daß die den Emulgier­ luftstrom führenden Abschnitte (39, 42) des Emulgierluft­ kanals (26) im Luftsteuerventil (30) zum Zweck der Beheizung gegenüber dem Kühlmittelkanal (50) dünnwandig ausgebildet sind.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftsteuerventil (30) ein Wachsventil (34) auf­ weist, das das als Steuerkolben (35) ausgebildete Ventil­ element betätigt, und daß sich der Kühlmittelkanal (50) entlang der Ventilbohrung (33) erstreckt und das Wachs­ ventil (34) umgibt.