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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft Vergaser mit einer drehbaren Drosselklappe
für Verbrennungsmotoren, die auf kleine tragbare Kraftmaschinen wie Kettensägen
oder Jätmaschinen zu montieren sind.
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Ein Vergaser mit drehbarer Drosselklappe weist ein Vergasergehäuse
mit einem Luft-Kraftstoffkanal auf, von dem ein Ende als Luftauslaß zur Förderung
von Luft und Kraftstoff an einen Verbrennungsmotor dient, und das andere Ende als
Lufteinlaß mit einem Luftfilter verwendet wird. Eine zylndrische drehbare Drosselklappe
ist in einer Bohrung angeordnet, die quer zum Luftkanal im Vergasergehäuse lieqt.
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Die Drosselklappe weist eine Luftleitung auf, die sich über ihren
Durchmesser erstreckt und, indem sie sich dreht, kann der Luftkanal gesteuert werden.
Damit kann auch die Kraftstoffversorgung gesteuert werden, wobei der Kraftstoff
von der Kraftstoffdüse der Luftleitung und zum Luftkanal gelangt und schließlich
den Motor steuert.
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Die Leerlaufeigenschaften verändern sich in Abhänoigkeit vom Unterdruck
im Drosselkanal bei Leerlaufstellung der Drosselklappe, wobei sich der Unterdruck
im Verhältnis zur Wirkfläche der Drosselluftleitung ändert, wenn sie im Luft- oder
Mischkanal des Vergasers gedreht wird.
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Um beim früheren Stande der Technik die gewünschten Leerlaufeigenschaften
zu erhalten, wurde versucht, eine Leitung und einen'Kanal mit Innenkegel zu schaffen,
der die Rohrweite der Drosselbohrung von einem Ende zum anderen vergrößert oder
verkleinert.
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Es ist jedoch technisch schwierig, eine Präzisionsleitung mit Innenkegel
auszuformen, in dem die zylindrische Drosselklappe in Durchmesserrichtung bearbeitet
wird.
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Außerdem kann ein kleiner Bearbeitunqsfehler den Unterdruck in der
Drosselbohrung, d.h. die Leerlaufeiaenschaften erheblich verändern. -Damit war es
schwierig, die Soll-3;eerlaufe igenschaf ten zu erhalten. Ein anderer Nachteil bei
der Abänderung der Drosselbohrung in eine Kegelbohrung war eine erhebliche Veränderung
der Betriebseigenschaften während der gesamten Folge von der Leerlauf-Offenstellung
zur Vollastoffenstellung der Drosselklappe.
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Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Vergaser mit
drehbarer Drosselklappe zu schaffen, der verhältnismäßig leicht die Steuerung beim
Sollwert für den Unterdruck in der Drosselklappe der Drosselbohrung bei Leerlauf
übernehmen kann.
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Das Merkmal der Erfindung ist die Steuerung beim Sollwert für den
Unterdruck in der Drosselleitunq bei Leero lauf durch eine öffnung der Drosselklappe,
die eine Drosselbohrung mit gleichmäßigem Durchmesser aufweist.
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Eine Seite der Öffnung mündet in den Innenraum der Drosselleitung
und die andere am Außenumfang der Drosseiklappe.
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Die Erfindung st nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibunq
enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindunqswesentlicher Bedeutung sein.
Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Aufriß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Vergasers, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fia.
1, Fig. 3 ein Kurvenbild für die Rraftstoffversoraungseigenschaften des Vergasers
nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Vergleich mit früheren Konstruktionen.
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Der erfindungsaemäße Vergaser 10 (Fia. 1> weist ein Vergasergehäuse
16 mit einem Luftkanal 12 und einer Bohrung 14 auf. welche quer zum Luftkanal 12
angeordnet ist. Eine zylindrische drehbare Drosselklappe 18 ist in der Bohrung 14
drehbar um ihre Mittelachse gelagert.
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Ein Ende 12a des Luftkanals 12 steht mit dem Lufteinlaß eines Verbrennungsmotors,
beispielsweise mit einem nicht gezeigten Zweitaktmotor in Verbindung. Das andere
Ende 12b ist an einen Lufteinlaß angeschlossen, der mit einem Luftfilter bestückt
sein kann Das Drosselventil 18 ist mit einem Drosselkanal 20 versehen, der gegenüber
dem Luftkanal 12 verstellbar ist, wobei sich der Drosselkanal durch die Drosselklappe
8 in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu dem Durchmesser liegt, und der selbst
über seine gesamte Länge einen gleichmäßigen Durchmesser aufweist.
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Die Drosselklappe 18 ist auch mit einer axialen Verlängerung 24 versehen,
welche durch den Deckel 22 geführt ist und das offene Ende der Bohrung 14 abschließt.
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Am herausragenden Ende der Verlängerung 24 ist der Drosselklappenhebel
26 befestigt, welcher die Drosselklappe 18 in Drehung versetzt. Diese wird durch
die Kraft einer Spiralfeder 27, die zwischen dem Drosselklappenabsatz und dem Deckel
22 angeordnet ist, in Leerlaufstellung gehalten (Fiq. 1).
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Längs der Drehachse des Drosselklappenventils 18 sind ein Düsenrohr
28 und eine Nadel 30 wie allgemein bekannt, angeordnet. Das Düsenrohr 28, von dem
ein Ende im Vergasergehäuse 16 angebracht ist, ragt in den Drosselkanal 20 hinein.
Das andere Ende des Düsenrohrs 28 ist im Drosselkanal 20 angeordnet und weist eine
Düse 32 auf, die am Umfang des Rohrs mündet. Ein Ende der
Nadel
30 ist mit einer Schraube 34 in der Drosselklappe 18 befestigt und längs der Drehachse
der Klappe verstellbar, um die Düse 32 zu steuern.
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Dieses Ende der Nadel 30 ragt in das Rohr hinein, um die wirksame
Rohrweite der Düse 32 zu regeln. Ein Lockern der Schraube 34, die sich durch Erschdtterungen
und ähnliches ergeben mag, wird durch eine Spiralfeder 36 verändert.
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Das Vergasergehäuse 16 trägt eine Kraftstofförderpumpe 38, welche
Kraftstoff von einem nicht gezeigten Tank fördert, der als Kraftstoftreservoir für
die Kraftstoffversorgung des Zwischenrohrs 28 dient. Eine Gleichdruckvorrichtung
40 hält die vorgeschriebene Kraftstoffmenge, die von der. Pumpe gefördert wird.
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Die Kraftstoffpumpe 38 ist eine allgemein bekannte Membranpumpe, die
mit einer Membrane 42 und zwei RUckschlagventilen 44 und 46 bestückt ist. In der
Membrankammer 48 auf einer Seite der Membrane 42 wirkt pulsierender Druck vom Kurbelgehäuse
eines Zweitaktmotors.
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Durch diesen Arbeitsdruck wird Kraftstoff im Tank über den Einlaß
50 angesaugt und über die Leitung 52 zur Gleichdruckvorrichtung 40 gefördert.
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Die Gleichdruckvorrichtung 40 ist mit einer Membran 56 versehen, um
die Membrankammer 54 zu steuern, in welche die Leitung 52 mündet. In der Membrankammer
54 ist ein Ventil 40 zum öffnen und Verschließen des offenen Endes der Leitung 52
angeordnet. Das Ventil 60 ist mit der Membrane 56 verbunden und mit dieser durch
den Drehhebel 64 verriegelt, der durch eine Spiraldruckfeder 62 vorgespannt ist.
Wenn somit, wie bekannt, der Kraftstoff in der Membrankammer 54 vom Motor durch
die Düse 32 aufgrund des im Drosselkanal 20 nerrschenden Unterdrucks abgesaugt wird,
bewirkt das Ventil 60 durch den Unter-
druck in der Membrankammer
54 eine Öffnung in der Leitung 52. Daher kann in der Membrankammer 54 die vorgeschriebene
Kraftstoffmenge gehalten werden. Im Normalbetrieb des Motors wird die erforderliche
Kraftstoffmenge für den Motor durch die Düse 32 gefördert.
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Um den Wirkdurchmesser der Düse 32 zu steuern, der in Abhängigkeit
von der Drehung der Drosselklappe 18 geregelt wird, steuert eine Nockenvorrichtuns
die axiale Stellung der Drosselklappe 18 mit einer Spiral- oder Schraubenbewegung.
Die Nockenvorrichtuna besteht aus einer Nockenfläche 66, die äuf der Fläche des
Deckels 22 unter dem Drosselklappenhebel 26 ausgeformt ist. Ein am Drosselklappenhebel
26 befestigter Ventilstößel 68 läuft auf der Nockenfläche 66, die zum Umfang der
Verlängerung 24 hin geneigt ist. Wenn sich die Drosselklappe 18 von der Leerlaufstellung
in die geöffnete Volllaststellung dreht, dann verändert sich ihre Stellung und die
der mit ihr verbundenen Nadel 30 längs der Achse.
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Damit wird die Wirköffnung der Düse 32 in Abhänaigkeit vom Drehwinkel
der Drosselklappe 18 entsprechend vergrößert.
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Der Durchmesser des Drosselkanals 20 in der Drosselklappe 18 ist,
wie erwähnt, gleichmäßig (Fig. 2). Daraus ergibt sich, daß die Wirkfläche der Öffnung
an beiden Enden des Drosselkanals 20, d.h. an beiden Offnungsenden des Drosselkanals
20, im Verhältnis von 1 : 1 besteht. Vergleiche beispielsweise die gleichen Offnungen
20a und 20b der Fig. 1 Nach Fig. 2 ist in der Drosselklappe des Verqasers ein gerader
kleiner Kanal oder eine öffnung 70 vorgesehen, von dem sich eine Seite zum Drosselkanal
und die andere zum Außenumfang der Drosselklappe 18 hin öffnet. Damit kann das Verhältnis
zwischen Wirkauslaß und -einlaß des Drosselkanals 20 in Abhängigkeit von der Sollstellung
und
der Größe des Durchmessers des Kanals 70 auf über 1 vergrößert
oder unter 1 verkleinert werden.
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Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel heißt dies, daß der kleine Kanal
70 auf der Seite 18a rechts vom Drosselkanal 20 der Drosselklappe 18 angeordnet
ist. Dies liegt in Stromlaufrichtung vor dem Luftkanal 12. Das Außenende des Kanals
70 öffnet sich zur freien Fläche des Luftkanals 12, wenn die Drosselklappe 18 in
ihrer Leerlaufstellung steht. Daher ist die Fläche oder die Einlaßöffnung des Drosselkanals
20 gleich der Summe der Wirköffnung der öffnung 20a + der Schnittfläche des Kanals
70. Daraus ergibt sich, daß das Verhältnis der Fläche der Einlaßöffnung des Drosselkanals
20 zur Fläche der Auslaßöffnung (wirksame öffnungsfläche 20b des anderen Endes des
Drosselkanals 20) größer ist als 1 : 1.
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Ordnet man andererseits den kleinen Kanal 70 bei 18b, d.h. links vom
Drosselkanal (Fig. 2) an, d.h. in Strömungsrichtung nach im Luftkanal 12 anstatt«>der
Stelle 18a, dann ergibt sich, daß das Verhältnis der Einlaßöffnungsfläche (wirksame
Öffnungsfläche des Endes 20a) zur Auslaßöffnungsfläche (Summe der wirksamen Offnungsfläche
des Endes 20b + der Schnittfläche des Kanals 70) kleiner wird als 1.
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Das Kurvenbild der Fig. 3 vergleicht die Funktion des früheren Vergasers
mit drehbarer Drosselklappe und gleichmäßigem Drosselkanaldurchmesser, jedoch ohne
Kanal 70 mit dem erfindungsgemäßen Vergaser Die waage rechte Linie zeigt den Arbeitswinkel
(e) der Drosselklappe und die senkrechte Linie zeigt die Menge der Kraftstoffversorgung
(Q) Die ausgezogene Linie A zeigt die Charakteristik des früheren Vergasers und
die gestrichelte Linie B die Charakteristik des erfindungsgemäßen Vergasers mit
dem kleinen Durchlaßkanal 70 an
der stromauf gelegenen Seite 18a.
Die gestrichelte Linie C zeigt die Charakteristik des erfindungsgemäßen Vergasers,
wenn der kleine Kanal 70 an der stromabwörts gelegenen Seite 18b der Drosselklappe
ausgeformt ist.
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Erfindungsgemäß kann (Fig. 3) der Unterdruck im Drosselkanal im Leerlaufbereich
und somit auch die für den Motor aeforderte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von
der Stellung und der Größe des kleinen Kanals 70 erhöht oder verringert werden.
Die Wirkung des kleinen Kanals 70 ist ln der Wand der Drosselklappe im Arbeitsbereich
vom oberen Ende der Leerlaufstellung bis zur Vollaststellung der Drosselklappe ist
vernachlässigbar klein.
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Das Boren des kleinen Kanals 70 ist eine äußerst leichte Arbeit im
Vergleich zum Ausformen des Drosselkanals mit der Kegelbohrmaschine. Daher kann
der gewünschte kleine Kanal mit hoher Präzision gefertigt werden, wobei sich die
Solleigenschaften veraleichsweise leicht erzielen lassen. Außerdem, wie durch die
Teile in Fig. 2 gezeigt wird, teilt sich der Luftstrom im Drosselkanal 20 in zwei
Richtungen, wobei die Differenz des'Unterdrucks zwischen dem Drosselkanal 20 und
dem im Luftkanal 12 unterhalb der Drosselklappe 18 gegenüber dem früheren Vergaser
erhöht wird. Der von der Düse 32 gelieferte Kraftstoff wird in den Motor gesaugt,
ohne daß er sich im Drosselkanal 20 ansammeln kann.
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Erfindungsgemäß fördert der Unterdruck im Drosselkanal während des
Leerlaufs lediglich durch Bohren des kleinen Kanals durch die drehbare Drosselklappe
die Sollkraftstoffmenge für den Verbrennungsmotor und hält den Leerlauf des Motors
in wirksamster Weise aufrecht.
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