DE3234112C2 - Warmlaufsystem für einen Gleichdruckvergaser - Google Patents

Abstract

Es wird ein Vergaser mit veränderbarer Venturidüse angegeben, der einen Unterdruckkolben, einen Brennstoffkanal und eine an dem Unterdruckkolben befestigte und sich durch den Brennstoffkanal hindurch erstreckende Nadel aufweist. Mit dem Brennstoffkanal ist ein Luftzusatzkanal verbunden. Während des Anlassens der Maschine ist vor dem Beginn des Laufens der Maschine aus eigener Kraft eine Unterdruckkammer für den Unterdruckkolben zur Umgebungsluft hin offen, während der Luftzusatzkanal geschlossen ist. Wenn die Maschine aus eigener Kraft zu laufen beginnt, wird die Unterdruckkammer des Unterdruckkolbens gegenüber der Umgebungsluft verschlossen. Danach wird der Luftzusatzkanal allmählich geöffnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Warmlaufsystem bei einem Gleichdruckvergaser gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-AS 14 76 158 ist ein Gleichdruckvergaser bekannt, bei dem ein Unterdruckventil eine zu einer Unterdruckkammer führende Atmosphärenverbindung steuert, wobei die Unterdruckkammer einen Kolben mit einer Düsennadel beaufschlagt, wodurch einerseits der Ansaugquerschnitt des Vergasers und andererseits der Strömungsquerschnitt einer Kraftstoffaustrittsdüse verändert wird. Das Unterdruckventil ist hierbei funktionsmäßig so ausgelegt, daß es bei Übergängen zwischen einem Teillastbereich und einem Vollastbereich des Motors die Gemischzusammensetzung entsprechend den jeweiligen Anforderungen beeinflußt. Für den Übergang in den Vollastbereich beispielsweise wird die Atmosphärenverbindung geöffnet und somit der Kolben in eine den Ansaugquerschnitt verringernde Stellung gebracht wodurch in diesem Bereich der Unterdruck ansteigt und eine überproportionale Kraftstoffzufuhr und somit eine Gemischanreicherung bewirkt

Beim Starten des Motors, insbesondere beim KaItstart soll während des Anlassens fettes Gemisch in die Zylinder gesaugt werden, das beim Anspringen des Motors mehr oder weniger schlagartig abgemagert und anschließend weiter allmählich abgemagert wird. Bei dem bekannten Gleichdruckvergaser kann diese Gemischzusammensetzungscharakteristik nicht erzielt werden, da die Funktion des Unterdruckyentils ausschließlich auf die Verhältnisse bei den Übergängen zwischen Teillastbereich und Vollastbereich abgestimmt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Warmlaufsystem für einen Gleichdruckvergaser zu schaffen, das während des Anlassen des Motors ein fettes Gemisch zur Verfügung stellt, das nach dem unmittelbaren Anspringen schlagartig und dann weiter allmählich abgemagert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst Durch die zusätzliche Atmosphärenverbindung, die direkt in die Kraftstoffdüse mündet und allmählich nach dem Anspringen des Motors mit steigendem Unterdruck im Ansaugkrümmer geöffnet wird, wird eine weitere Erhöhung des Luft/Kraftstoffverhältnisses nach dem schlagartigen Abmagern des Gemisches durch Schließsn der ersten Atmosphärenverbindung erzielt. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand schematischer Zeichnungen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines Vergasers mit Steuereinrichtung, und

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform im Schnitt des in F i g. 1 gezeigten Unterdruckventils.

F i g. 1 zeigt einen Vergaserblock 1 mit einem vertikal verlaufenden Ansaugkanal 2, in dem ein senkrecht zur Achsrichtung beweglicher Kolben 3 angeordnet ist, der an seiner Stirnfläche eine Düsennadel 4 trägt. Ein Abstandshalter S an der Innenwand des Ansaugkanals liegt der Stirnfläche des Kolbens gegenüber und bildet mit dieser einen Venturidüsenbereich 8. Stromab des Kolbens 3 ist eine Drosselklappe 6 angeordnet; aus einer Schwimmerkammer 7 wird Kraftstoff zur Verfügung gestellt. Der Kolben 3 bildet mit seiner anderen Stirnseite zusammen mit einem an dem Vergaserblock angebrachten Gehäuse 9 eine Unterdruckkammer 15 und eine Atmosphärenkammer 16 aus. Für seine Hin- und Herbewegung ist der Kolben durch eine Führungsstange 14 in einer Kugellängsführung 11,12 gelagert. In der Unterdruckkammer 15 ist eine Feder 17 angeordnet, die den Kolben 3 in Schließrichtung vorspannt. Mittels einer Saugöffnung 18 im Kolben steht die Unterdruckkammer 15 mit dem Venturidüsenbereich 8 in Verbindung, während eine BelUftungsöffnung 19 den Ansaugkanal 2 an einer Stelle stromauf des Kolbens mit der Atmosphärendruckkammer 16 verbindet.

In dem Vergaserblock ist ein Kraftstoffkanal 20 ausgebildet, der koaxial die Düsennadel 4 umgibt und eine Dosierdüse 21 aufweist, stromauf welcher ein Kraftstoffrohr 22 eine Verbindung zwischen Kraftstoffkanal 20 und Schwimmerkammer 7 erstellt. An dem Abstandshalter 5 ist ein zylindrischer Düsenkörper 23 koaxial zur Düsennadel 4 angeordnet und ragt bis in den Venturidüsenbereich 8, wobei die obere Hälfte ihres Mundstücks

über dessen untere Hälfte hinausragt Die Düsennadel 4 erstreckt sich durch den Düsenkörper 23 mit der Dosierdüse 21. Nach der Mengenregelung mittels des zwischen der Dosierdüse 21 und der Düsennade' 4 ausgebildeten Ringspalts wird der Kraftstoff in den Ansaugkanal 2 gesaugt

Um den Außenumfang der Dosierdüse 21 verläuft ein ringförmiger Luftkanal 24, der durch eine Vielzahl von öffnungen 25 mit dem Innenbereich der Dosierdüse 21 verbunden und ferner mit einem Luftkanal 26 in Verbindung steht Ein Bypasskanal 27 zum Luftkanal 26 mündet stromab der Dosierdüse 21 in den Bereich des Düsenkörpers 23. Die Düsennadel 4 hat in ihrem Mittenbereich einen Abschnitt 28 mit kleinem Durchmesser, der sich dann innerhalb der Dosierdüse 21 befindet, wenn der Kolben 3 den Ansaugkanal 2 nahezu schließt

Durch einen quer in den Ansaugkanal 2 ragenden Wandvorsprung 29 stromauf des Abstandshalters 5 findet im Zusammenwirken mit dem Stirnend? des Kolbens eine Strömungssteuerung statt. Beim Anlassen der Brennkraftmaschine strömt Luft im Ansaugkanal. Da zu diesem Zeitpunkt die Luftströmung zwischen dem Kolben 3 und dem Wandvorsprung 29 behindert ist, entsteht im Venturidüsenbereich 8 ein Unterdruck, der sich über die Saugöffnung 18 in die Unterdruckkammer 15 ausbreitet, so daß sich der Kolben 3 so lange bewegt, bis der Druckunterschied zwischen der Unterdruckkammer 15 und der Atmosphärendruckkammer 16 proportional zur Kraft der Druckfeder 17 ausgeglichen ist Die Höhe des im Venturidüsenbereich 8 hervorgerufenen Unterdrucks wird somit annähernd konstant gehalten.

Der Luftkanal 26 ist mit Steuerventilen 30 und 31 verbunden. Das Steuerventil 30 hat eine in Längsrichtung eines Gehäuses 12 verlaufende Bohrung 33, in die verschiebbar eine über ein Wachsventil 34 angetriebene Schubstange 35 eingesetzt ist. Die Schubstange 35 hat zwei axial beabstandete Absätze 36 und 37, wobei der Absatz 37 konusförmig in Richtung des anderen Absatzes endet. In eine Bohrung 41 mit größerem Durchmesser ist ein Wachsventilhalter 42 eingesetzt, der über einen O-Ring 43 zur Bohrung hin abgedichtet ist. Die Bohrung 41 ist über einen Stopfen 44, der zugleich den Wachsventilhalter festlegt, und eine Dichtung 45 verschlossen. Zwischen dem Wachsventilhalter 42 und dem Stopfen 44 ist eine Kühlwasserkammer 46 gebildet, der über eine Leitung 47 Motorkühlwasser zur Erwärmung des Wachsventils zugeführt wird. Das Kühlwasser wird über eine öffnung Ί·8 abgeführt.

Gemäß F i g. 1 ist zwischen den Absätzen 36 und 37 in der Bohrung 33 des Steuerventils 30 eine Atmosphärendruckkammer 70 gebildet, die über eine Belüftungsöffnung 71 ständig zur Umgebung hin offen ist. Das Gehäuse 32 hat ferner eine erste öffnung 72, die ständig zur Atmosphärendruckkammer hin offen ist, eine zweite öffnung 73 und eine dritte öffnung 74 mit einer Düse 75. Durch den Absatz 36 wird die Strömungsverbindung zwischen der zweiten öffnung 73 und der Atmosphärendruckkammer 70 gesteueri, während durch den Absatz 37 die Strömungsverbindung zwischen der dritten öffnung 74 und der Atmosphärendruckkammer 70 gesteuert wird.

Das Steuerventil 31 umfaßt ein erstes Unterdruckventil 80 und ein zweites Unterdruckventil 81, die über Unterdruckkammern 84 bzw. 93 betätigt werden. Die beiden Unterdruckkammern sind durch eine Drosselstelle 82 miteinander verbunden. Das erste Unterdruckventil 80 ist durch eine Feder 85 in Öffnungsrichtung beaufschlagt, während das zweite Unterdruckventil 81 durch eine Feder 94 in Schließstellung belastet ist Die erste Unterdruckkammer 84 ist über eine Leitung 87 mit dem Ansaugkanal 2 stromab der Drosselklappe 6 verbunden. Das erste Unterdruckventil 80 steuert eine Leitung 92, die die Unterdruckkammer 15 mit der zweiten öffnung 73 des Steuerventils verbindet. Das Unterdruckventil 81 steuert eine Leitung, die von einer Verbindungsleitung zwischen dem Luftkanal 26 und der diitten öffnung 74 des Steuerventils 30 abzweigt und an

ίο die erste Öffnung 72 des Steuerventils 30 angeschlossen ist In dieser Leitung ist, integriert in eine Bohrung 98 des Steuerventils 31, eine kalibrierte Drosselstelle 99 angeordnet

Die Funktionsweise des Warmlaufsystems wird nachstehend erläutert Fig. 1 zeigt den Fall niedriger Betriebstemperatur bei stehender Brennkraftmaschine. Hierbei schließt der Kolben 3 den Ansaugkanal 2 im größten Ausmaß. Während der Startphase nehmen die Unterdruckventile 80 und 81 die dargestellten Stellungen ein, da die Höhe des Unterdrucks im Ansaugkanal 2 stromab der Drosselklappe gering ist. Folglich ist zu diesem Zeitpunkt die Unierdruckkammer 15 über die Steuerventile 31 und 30 zur Umgebung hin offen und hat somit Atmosphärendruck. Der Kolben 3 verbleibt daher in der gezeigten Stellung. Folglich ist die Querschnittsfläche des zwischen der Düsennadel 4 und der Dosierdüse 21 gebildeten Ringspalts groß, so daß aus der Düse 23 eine überproportionale Kraftstoffmenge in den Ansaugkanal 2 gesaugt wird. Andererseits ist zu diesem Zeitpunkt die öffnung 98 durch das zweite Unterdruckventil 81 geschlossen, und auch die dritte öffnung 74 des Steuerventils 30 ist nur geringfügig geöffnet, so daß über die Luftzusatzöffnungen 25 und den Kanalabschnitt 27 nur eine geringe Luftmenge in den Brennstoffkanal 20 gebracht wird. Der Brennkraftmaschine steht somit während des Anlassens ein außerordentlich fettes Luft/Kraftstoffgemisch zur Verfügung.

Sobald die Brennkraftmaschine aus eigener Kraft zu laufen beginnt, schließt das Unterdruckventil 80 aufgrund des Anstiegs des im Ansaugkanals 2 erzeugten Unterdrucks gegen die Kraft der Druckfeder 85 sofort die Leitung 92. Somit ist die Unterdruckkammer 15 von der Umgebung getrennt und unterliegt über die Saugöffnung 18 dem Druck im Venturidüsenbereich, wodurch der Kolben 3 nach links in F i g. 1 bewegt wird. Der Abschnitt 28 der Düsennadel 4 verläßt hierbei die Dosierdüse 21, wodurch der Ringspalt zwischen der Düsennadel und der Dosierdüse 21 verringert wird. Die dem Ansaugkanal 2 zugeführte Kraftstoffmenge nimmt daher sprunghaft ab. Aufgrund der Drosselstelle 82, 83 zwischen den Unterdruckkammern 84 und 93 wird der zweiten Unterdruckkammer 93 der im Ansaugkrümmer erzeugte Unterdruck nicht sofort mitgeteilt. Folglich bleibt die öffnung 98 noch für eine kurze Zeitdauer verschlossen. Erst wenn sich der Unterdruck nach einiger Zeit auch in der Unterdruckkammer 93 auszubilden beginnt, wird die Öffnung 98 allmählich freigegeben, so daß durch die steigende Luftzufuhr über den Luftkanal 26 und den Kanalabschnitt 27 das Kraftstoffgemisch weiter abgemagert wird.

Sobald die Temperatur des Kühlwassers ansteigt und die Brennkraftmaschine warm wird, wird die Schubstange 35 nach links bewegt und die dritte öffnung 74 weiter vergrößert. Infolgedessen nimmt die über den Luftkanal 26 zugeführte Luftmenge allmählich weiter zu, so daß das Kraftstoffgemisch letztlich auf einen bei Erreichen der Betriebstemperatur vorbestimmten Wert abgemagert wird.

Andererseits wird am Ende der Warmlaufphase die zweite Öffnung 73 durch den Absatz 36 der Schubstange 35 geschlossen. Folglich kommt beim Anlassen der Brennkraftmaschine bei hoher Temperatur der Unterdruck des Venturidüsenbereichs 8 in der Unterdruckkammer 15 sofort zur Wirkung, so daß der Abschnitt 28 der Düsennadel 4 sich unmittelbar aus der Dosierdüse 21 herausbewegt. Deshalb ist die aus dem Düsenkörper 23 in den Ansaugkanal 3 gesaugte Kraftstoffmenge im Vergleich zum Anlassen der Brennkraftmaschine bei ι ο niedriger Temperatur gering. Ferner wird unmittelbar nach dem Anspringen der Brennkraftmaschine eine größere Kraftstoffmenge in den Ansaugkanal 2 geführt, das das zweite Unterdruckventil 81 die öffnung 98 verschließt. Durch das allmähliche Freigeben dieser öffnung wird das Kraftstoffgemisch stetig abgemagert. Somit werden nach dem Anspringen sowohl ein Absterben der Brennkraftmaschine als auch Fehlzündungen verhindert

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Steuerventils 31. Hierbei ist eine den beiden Unterdruckventilen 80 und 81 gemeinsame und diese betätigende Unterdruckkammer 100 vorgesehen, die über ein Verzögerungsventil 101 und die Leitung 87 an den Ansaugkanal 2 angeschlossen ist In dem Verzögerungsventil Ut eine Drosselöffnung 102 und parallel hierzu ein Rückschlagventil 103 angeordnet Bei dieser Ausführungsform bleibt für eine kurze Zeit nach dem Anspringen der Brennkraftmaschine die öffnung 98 durch das Unterdruckventil 81 verschlossen, während die Unterdruckkammer 15 zur Umgebung hin offen bleibt. Demzufolge wird unmittelbar nach dem Anlassen eine große Kraftstoffmenge über die Kraftstoffdüse 21 in den Ansaugkanal 2 gebracht Da kurze Zeit nach dem Laufbeginn der Maschine aus eigener Kraft in der Unterdruckkammer 15 der Unterdruck des Venturidüsenbereichs 8 zur Wirkung kommt, bewegt sich der Kolben 3 nach links in Fi g. 1. Ferner wird die aus den Luftzusatzöffnungen 25 und dem Kanalabschnitt 27 in den Brennstoffkanal 20 geführte Luftmenge erhöht Somit wird das Kraftstoffgemisch allmählich abgemagert Diese Ausführungsform wird vorteilhaft bei einer Brennkraftmaschine verwendet, bei der der vom Vergaser her zugeführte Kraftstoff nicht sofort in die Zylinder gelangt dies ist beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine der Fall, bei der der Ansaugverteiler ein großes Volumen hat oder bei der sich ein Zwischenabschnitt des Ansaugverteilers von dem Zylinderkopf stromauf erstreckt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

55 60 65

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Warmlaufsystem für einen Gleichdruckvergaser mit einem einen Ansaugquerschnitt steuernden Kolben, der eine Düsennadel hat, die durch die Bewegung des Kolbens den Strömungsquerschnitt einer Kraftstoffdüse in einem Kraftstoffkanal steuert, mit einer den Kolben beaufschlagenden Unterdruckkammer, die mit dem Ansaugquerschnitt verbunden ist, und mit einem ersten Unterdruckventil, das eine erste Atmosphärenverbindung zur Unterdruckkammer steuert, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Unterdruckventil (81) eine zusätzliche Atmosphärenverbindung (26), die in den Dosierquerschnitt der Kraftstoffdüse (4,21) mündet, regelt und diese Atmosphärenverbindung über eiiie kalibrierte Drosselstelle (99) mit steigendem Unterdruck im Ansaugkanal (2) allmählich öffnet.

2. Warmlaufsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Atmosphärenverbindung (26) einen Bypasskanal (27) aufweist, der stromab der Kraftstoffdüse (4,21) in den Kraftstoffkanal (20) mündet

3. Warmlaufsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Unterdruckventil (80) und das zweite Unterdruckventil (81) zu einer Einheit (31) zusammengefaßt sind.

4. Warmlaufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Unterdruckkammer (93) zur Verzögerung der Betätigung des zweiten Unterdruckventils (81) über eine Drosselstelle (82) mit der ersten Unterdruckkamer (84) in Verbindung steht

5. Warmlaufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckversorgung der beiden Unterdruckkammern (84,93) über ein Verzögerungsventil (101) erfolgt, das zwischen dem Ansaugkanal (2) und den Unterdruckkammern (84,93) vorgesehen ist.

6. Warmlaufsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsventil (101) eine Bypass-Drosselöffnung (102) umfaßt.

7. Warmlaufsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Verzögerungsventil (101) als Rückschlagventil (103) ausgebildet ist.