DE3243478C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen variablen Venturi- Vergaser für Motoren mit innerer Verbrennung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei derartigen Vergasern ergeben sich Eigenschwingungen des im Vergaser angeordneten Saugkolbens, die wie­ derum ein Stoßen oder Schwingen des hiermit getriebenen Kraftwagens zur Folge haben, wenn bei mittlerer oder hoher Ansaugluft mit vollgeöffnetem Drosselventil be­ schleunigt wird.

Da bei einem variablen Venturi-Vergaser die Größe der reziproken Bewegung des Saugkolbens durch das Vakuum der Ansaugluft an dem Venturi-Abschnitt des Luftansaugkanales bestimmt wird, wird die Motorleistung durch Schwankungen des Vakuums der Ansaugluft beein­ flußt. Insbesondere bei einem hohen Fluß der Ansaug­ luft während der Beschleunigung mit vollgeöffnetem Drosselventil führen bereits leichte Schwankungen die an dem Ansaugsystem auftreten, zu Eigenschwingungen des Saugkolbens und beeinflussen mengenmäßig die Ansaugluft und den Brennstofffluß und führen so zu den nachteiligen Schwingungen.

Um diese unerwünschten Eigenschwingungen des Saug­ kolbens zu verhindern, ist es bekannt, der Saugkammer einen Öldämpfer zuzuordnen. Bei einem derartigen Öl­ dämpfer treten jedoch Viskositätsänderungen in Ab­ hängigkeit von der Temperatur auf, die zu unerwünschten Wiederholungen bei genauer Zumessung des Brennstoff­ flusses in dem Vergaser führen. Bei Verwendung des Öldämpfers während längerer Zeit wird die Ölmenge verringert oder die Eigenschaft des Öles verändert, was zu einer unbefriedigenden Arbeitsweise im Langzeitbe­ trieb führt.

Es ist auch bereits eine Gegenmaßnahme zum Ausgleich derartiger Eigenschwingungen des Saugkolbens vorge­ schlagen worden, bei der ein gleitender Flansch des Saugkolbens mit einer Drucksteueröffnung versehen ist zur Verbindung der Saugkammer mit der Außenluft, um eine direkte Übertragung eines häufigen Wechsels des Unterdruckes in den Venturiteil auf die Saugkammer zu erleichtern. Hierbei kann jedoch eine reziproke Be­ wegung des Ansaugkolbens nicht schnell genug auf den Wechsel des Unterdruckes bei Beschleunigung ansprechen, so daß die Anspruchfähigkeit des Motors reduziert ist. Insbesondere bei geringem Fluß der Ansaugluft schwankt die Größe der reziproken Bewegung des Ansaugkolbens er­ heblich.

Bei einem bekannten Vergaser gemäß der japanischen Patent­ veröffentlichung 45-5 482 ist die durch die Seiten­ wand des Kolbens geführte Auslaßöffnung bzw. Bohrung zur atmosphärischen Seite des Ansaugkanals gerichtet und dient zur Unterdrückung von raschen Änderungen des Unterdrucks in der Ansaugkammer. Diese Auslaß­ öffnung hat jedoch keinerlei Wirkung auf das Ansprechen in der Anfangsstufe der Beschleunigung.

Bei einem noch bekannten japanischen Gebrauchsmuster 52-1 46 633 bilden Verbindungslöcher des Drosselventils einen Nebendurchgang zur Verbindung einer Luftreiniger­ seite mit einer Maschinenseite nur während des Leer­ laufs. Zweck dieser Bohrungen ist die Verbesserung der Brennstoffzerstäubung bei niedrigen Maschinendrehzahlen.

Beim japanischen Gebrauchsmuster 55-1 32 351 befinden sich Leckdurchgänge bzw. Bohrungen in der Seite des Kolbenventils, die der Verbindung der Vakuumkammer mit der Atmosphäre bei einem geringen Fluß der Ansaug­ luft dienen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es hingegen, die Erzeugung von Eigenschwingungen des Saugkolbens auch im oberen Lastbereich der Brennkraft-Maschine zu ver­ hindern.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale erreicht.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Druckregelöffnung hat in vorteilhafter Weise die Wirkung, daß sie einerseits bei einem mittleren und hohen Fluß der Ansaugluft eine Eigen­ schwingung des Saugkolbens verhindert und andererseits bei einem geringen Fluß der Ansaugluft das Ansprech­ verhalten bei der Beschleunigung verbessert.

Zu beachten ist, daß dann, wenn sich der Saugkolben zu einem hohen Lastbereich hinbewegt und die Bohrung bzw. Druckregelöffnung mit der unter atmosphärischem Druck stehenden Kammer in Verbindung tritt, der Saug­ kolben anhält, aber der Kolben nicht augenblicklich stoppt, sondern sich noch etwas weiterbewegt. Wenn die Bohrung nicht vorhanden ist, würde der Kolben durch die Schwankungen der Ansaugluft bewegt, wodurch ein zu großer Hub und Eigenschwingungen auftreten könnten.

Erfindungsgemäß wird bei den Stufen eines mittleren und hohen Flusses der Ansaugluft die Druckregelöffnung durch die Rückwärtsbewegung des Saugkolbens so vom Ansaugkanal wegbewegt, daß sie der unter Atmosphären­ druck stehenden Kammer gegenübersteht. Die Folge hiervon ist, daß die Saugkammer mit der Atmosphäre verbunden wird, wodurch Druckstöße auf den Saugkolben bei einer Beschleunigung unterdrückt und damit eine Eigenschwingung des Saugkolbens verhindert wird.

Bei der Stufe eines geringen Flusses der Ansaugluft wird die Druckregelöffnung infolge der Vorwärtsbewegung des Saugkolbens in eine derartige Stellung gebracht, daß sie der stromabwärtigen Seite des Venturi-Abschnitts gegen­ übersteht. Die Folge hiervon ist, daß die Saugkammer mit der Mischkammer verbunden wird, wodurch das An­ sprechen in der Anfangsstufe der Beschleunigung er­ leichter wird.

Da bei einer Beschleunigung bei geringem Fluß der Ansaugluft keine Nebenluft in die Saugkammer eingeleitet wird, und da der in der Mischkammer herrschende Unter­ druck zur Saugkammer übertragen wird, wird eine Ver­ zögerung in der reziproken Bewegung des Saugkolbens verhindert, und die reziproke Bewegung wird genau ge­ nau gesteuert, wodurch ein einwandfreies Funktionieren der Beschleunigung erhalten wird.

Da der erfindungsgemäße Vergaser kein Dämpfungsorgan in der Saugkammer besitzt, wird die Wiederholbarkeit in der genauen Bemessung des Brennstoffflusses kon­ stant aufrechterhalten.

Die Zeichnungen zeigt beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vergasers, und es bedeutet

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine erste Ausführungsform des Vergasers;

Fig. 2 Teilschnitt gemäß Fig. 1 durch den wesentlichen Teil des Ver­ gasers zur Erläuterung der Arbeitsweise;

Fig. 3 Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 und 6 senkrechte Schnitte gemäß Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 und 7 Schnittdarstellungen gemäß Linie V-V der Fig. 4 und VII-VII der Fig. 6.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen das Gehäuse 1 eines variablen Venturi-Vergasers gemäß der Erfindung mit einer Schwimmerkammer 2, einer Luftansaug­ leitung 3, einem Drosselventil 4, einem Venturi­ teil 5 und einer Mischkammer 5 a. Eine Brennstoff­ leitung 6 verbindet die Schwimmerkammer 2 und den Venturiteil 5. Die Brennstoffleitung 6 besitzt eine Brennstoff-Einspritzdüse 7. Der Venturiteil 5 liegt in Stromrichtung aufwärts zum Drosselventil 4 und wird gebildet durch die Innenwand 3 a der Luftansaugleitung 3 und durch den rechten Stirnteil 8 a eines Saugkolbens 8. Eine Saugkammer 9 wird gebildet durch einen zylindrischen Teil 1 a des Gehäuses 1 und durch den Saugkolben 8, der gleitend in den zylindrischen Teil 1 a eingesetzt ist. In der Saugkammer 9 befindet sich eine Druckfeder 8 b, die den Saugkolben 8 normalerweise in Richtung auf die Innenwand 3 a des Luftansaugkanals 3 beaufschlagt. Am rechten Endteil 8 a des Saugkolbens 8 ist eine Vakuum-Verbindungsöffnung 9 a vorgesehen, die die Saugkammer 9 mit dem Venturiteil 5 verbindet. Eine unter Atmosphären­ druck stehende Kammer 10 wird gebildet durch den Flansch 8 c des Saugkolbens 8 und das Gehäuse 1, und sie besitzt eine in die Atmosphäre führende Öffnung 10 a benachbart zum Einlaß der Luftansaugleitung 3, so daß Nebenluft durch die Öffnung 10 eingeführt wird. Eine Brennstoffzumeßnadel 11 ist mittig an dem rechten Endteil 8 a des Saugkolbens 8 befestigt. Das freie Ende der Zumeßnadel 11 ist seitlich hin und her bewegbar in die Brennstoffeinspritzdüse 7 eingreifend angeordnet.

Wenigstens eine Drucksteueröffnung 12 ist in dem Umfangsteil kleineren Durchmessers des Saugkolbens 8 angeordnet und kann mit der Mischkammer 5 a in Eingriff gebracht werden. Die Drucksteueröffnung 12 ist so angeordnet, daß sie die Saugkammer 9 und die Kammer 10 des amtosphärischen Druckes miteinander verbinden kann während der Zustände des mittleren und des hohen Flusses der Ansaugluft, wenn der Saugkolben 8 sich seitlich hin und her bewegt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und daß die Drucksteueröffnung 12 die Saugkammer 9 und die Mischkammer 5 a miteinander ver­ binden kann bei niedrigem Fluß der Luft.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Drucksteueröffnung 12 an dem Umfangs­ teil geringeren Durchmessers des Saugkolbens 8 unter winkelmäßiger Versetzung zur Mittel­ linie des Luftflusses angeordnet ist. Hierbei verbindet die Drucksteueröffnung 12 die Saugkammer 9 und die unter atmosphärischem Druck stehende Kammer 10 während der Zustände des mittleren und des hohen Luftflusses, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Während des Zustandes des niedrigen Luftflusses jedoch ist die Öffnung 12 durch die Wand des Gehäuses 1 geschlossen, so daß keine Nebenluft in die Saugkammer 9 und die Misch­ kammer 5 a über die Öffnung 12 eingeführt wird.

Wenn im Betrieb ein Motor schnell während der Zustände des mittleren und des hohen Luft­ flusses beschleunigt wird, wird das Drossel­ ventil schnell geöffnet, so daß eine induzierte Luftpulsation oder Druckschwankung in dem Luftansaugkanal 3 und dem Venturiteil 5 erzeugt wird. Die Druckschwankung in dem Venturiteil 5 wird durch die Vakuumverbindungs­ öffnung 9 a des Saugkolbens 8 in die Saugkammer 9 übertragen, wodurch eine plötzliche Änderung des Unterdruckes in der Saugkammer 9 erzeugt wird. Eine solche plötzliche Änderung des Unterdruckes wird momentan weitergeleitet durch die Drucksteueröffnung 12 des Saugkolbens 8 zu der unter Atmosphärendruck stehenden Kammer 10. Dabei wird der Saugkolben 8 nicht direkt durch eine plötzliche Änderung des Unterdruckes beeinflußt, und damit wird eine übermäßige reziproke Bewegung des Saugkolbens 8 verindert ohne Verwendung eines Dämpfungs­ gliedes, so daß eine maßvolle reziproke Be­ wegung des Saugkolbens 8 sich ergibt. Hierdurch kann eine schädliche Eigenschwingung des Saugkolbens aufgrund der Schwankung des Vakuums der Ansaugluft vermieden werden, und das Luft-Brennstoffverhältnis kann nicht ohne Fluktuationen mager werden, wodurch ein weicher Antrieb des Motors möglich ist. Außer­ dem ist es nicht möglich, daß die Wiederhol­ barkeit der genauen Zumessung des Brennstoffes reduziert wird, da kein Dämpfungsglied in dem Vergaser vorhanden ist.

Wie die Fig. 2 und 3 der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen, bei der die Drucksteuer­ öffnung 12 an der Umfangswand geringeren Durchmessers des Saugkolbens 8 angeordnet ist und in gleicher Richtung der Fließrichtung der Luft liegt, verbindet die Drucksteueröffnung 12 die Saugkammer 9 mit der Mischkammer 5 a während des Zustandes eines geringen Flusses der Ansaugluft. Wenn das Drosselventil 4 bei schneller Beschleunigung vollgeöffnet wird, wird der Unterdruck an dem Venturiteil 5 schnell erhöht. Hierbei wird eine Änderung oder ein Anwachsen des Unterdruckes an dem Venturiteil 5 durch die Vakuum-Verbindungs­ öffnung 9 a auf die Saugkammer 9 übertragen, und ein Anwachsen des Unterdruckes in der Mischkammer 5 a wird durch die Drucksteuer­ öffnung 12 auf die Saugkammer 9 übertragen. Die reziproke Bewegung des Saugkolbens 8 in Abhängigkeit von der schnellen Beschleunigung während des Zustandes des geringen Luftflusses ist sehr sensitiv, und die Gleichmäßigkeit der Beschleunigung des Motors wird verbessert im Vergleich mit üblichen Vergasern, bei denen keine Drucksteueröffnung 12 vorhanden ist. Eine solche Funktion ist wirksam für die Beschleunigung und Drosselung während des Zustandes eines niedrigen Luftflusses, und der Saugkolben 8 spricht sensitiv an auf die Veränderung des Unterdruckes in dem Venturiteil 5 und in der Mischkammer 5 a, so daß die Größe der reziproken Bewegung mit hohem Genauigkeitsgrad bestimmt und das Luftbrennstoffverhältnis auf einen konstanten Wert gehalten wird.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die zweite bevor­ zugte Ausführungsform, bei der die Druck­ steueröffnung 12 in der Umfangswand geringeren Durchmessers des Saugkolbens 8 angeordnet ist unter Winkelversetzung zur Mittellinie der Ansaugluft; die Drucksteueröffnung 12 ist durch die Wandung des Gehäuses 1 des Ver­ gasers geschlossen während des Zustandes des niedrigen Luftflusses, so daß nur der Unterdruck an dem Venturiteil 5 auf die Saugkammer 9 übertragen wird. Bei dieser Ausführungsform wird die reziproke Bewegung des Saugkolbens 8 nicht verzögert, was ge­ schehen kann bei einem bekannten Vergaser, der eine Drucksteueröffnung besitzt, die an dem Gleitflansch des Saugkolbens ange­ ordnet ist. Veränderungen der Größe der reziproken Bewegung des Saugkolbens, wie sie veranlaßt werden können durch Fehler, die bei der Herstellung der Drucksteueröffnun ent­ stehen, werden wesentlich verringert.

Claims (1)

1. Variabler Venturi-Vergaser für Motoren mit innerer Ver­ brennung mit einem eine Schwimmerkammer, einen einen Venturi-Abschnitt aufweisenden Luftansaugkanal, eine die Schwimmerkammer mit dem Venturi-Abschnitt verbindende Brennstoffleitung und eine in der Brennstoffleitung angeordnete Brennstoffdüse aufweisenden Gehäuse, wobei in einem zylindrischen Teil des Gehäuses ein quer zu dem Venturi-Abschnitt in Abhängigkeit von der Motor­ leistung beweglicher Saugkolben gleitend geführt ist, der mit einem Flanschteil und mit der Innenwand des zylindrischen Teils eine Saugkammer, mit dem Flanschteil und dem Gehäuse eine unter Atmosphärendruck stehende Kammer und zwischen dem Venturi-Abschnitt und einem Drosselventil eine Mischkammer bildet, und wobei an der Stirnseite des Saugkolbens eine in eine ringförmige Öffnung der Brennstoff­ düse eingreifende Brennstoff-Zumeßnadel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Umfangsteil geringeren Durchmessers des Saugkolbens (8) eine Druckregelöffnung (12) derart angeordnet ist, daß sie im Zusammenhang mit der Hin- und Herbewegung des Saugkolbens (8) bei den Stufen eines mittleren und eines hohen Flusses der Ansaugluft die Saugkammer (9) mit der unter Atmosphärendruck stehenden Kammer (10) und bei der Stufe eines geringen Flusses der Ansaugluft die Saugkammer (9) mit der Misch­ kammer (5 a) verbindet.