DE3302431C1 - Registervergaser fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Registervergaser für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem ersten und einem zweiten Ansaugkanal mit jeweils einem in den Ansaugkanälen angeordneten Venturiabschnitt und stromab von diesem angeordnet eine Drosselklappe, mit einer stromauf der willkürlich betätigbaren Drosselklappe des ersten Ansaugkanals angeordneten, exzentrisch gelagerten Vordrosselklappe und einem pneumatischen Stellglied, das über eine Stange an einen mit der Welle der Drosselklappe des zweiten Ansaugkanals verbundenen Hebel angreift.

Es sind Registervergaser bekannt (DE-AS 14 26 164, DE-PS 12 50 680), deren pneumatisches Stellglied vom Venturidruck an der Engstelle mindestens eines Venturiabschnittes einerseits und andererseits vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist, wobei deren erste Drosselklappe willkürlich betätigbar und mechanisch derart mit der zweiten Drosselklappe verbunden ist, daß die letztere geschlossen gehalten wird, wenn die erste einen unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegenden Öfnungsbetrag hat.

Es bestehen somit für die öffnung der zweiten Drosselklappe zwei Kriterien, die Abhängigkeit.vom Öffnungsbetrag der ersten Drosselklappe für die Teillast, gesteuert mittels Sperrhebel oder Sperrkurve, und die Abhängigkeit vom Venturidruck für die Vollast.

Moderne Motoren werden für einen brennstoffsparenden Betrieb und die Einhaltung der Abgas-Reinhaltungsnormen abgestimmt. Hierfür stellt der Vergaser im Teillastbetrieb ein brennstoffarmes Brenngemisch und im Vollastbetrieb ein brennstoffreiches bereit, wobei das brennstoffarme im ersten Ansaugkanal und das brennstoffreiche durch den Zusatz des im zweiten Ansaugkanal gebildeten Brenngemischs erzeugt wird.

Der Einsatz des zweiten Ansaugkanals wird abhängig von der thermischen Belastbarkeit des Motors so weil wie möglich in den Vollastbereich verlegt, d. h. die mechanische Sperrung der zweiten Drosselklappe wird über einen großen Öffnungsbercich der ersten aufrecht erhalten, obwohl der Venturidruck eine öffnung bereits bewirken würde. Hierbei belaste! das pneumatische Stellglied die zweite Drosselklappe in öffnungsrichümg, wodurch diese um einen Betrag geöffnet wird, der durch das notwendige Spiel in der mechanischen Sperre vorgegeben ist, so daß eine unbestimmte Luftmenge zusätzlich zum brennstoffarmen Brenngemisch des ersten Ansaugkanals angesaugt wird. Diese geringe Luftmenge regt die Brennstofförderung im zweiten Ansaugkanal noch nicht an und enthält somit keinen Brennstoff. Sie wirkt abmagernd auf das Brenngemisch des ersten Ansaugkanals, was zu einem fehlerhaften Motorlauf führen kann. Hierunter leidet beispielsweise die Fahrbarkeit eines Kraftfahrzeuges, in das der Motor eingebaut ist, und die Abgasqualität.

Während des Kaltbetriebes des Motors wird die Vordrosselklappe von einer Starteinrichtung betätigt in den ersten Ansaugkanal eingeschwenkt, wodurch eine Absenkung des Venturidruckes erreicht ist. Diese Absenkung bewirkt jedoch gleichzeitig eine Verschiebung des Einsatzes des zweiten Ansaugkanals, wodurch die Starteinrichtung wirkungslos wird oder bereits brennstoffreiches Brenngemisch bereitgestellt wird, wo es noch nicht notwendig ist, was einen unwirtschaftlichen Betrieb des Motors verursacht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen eingangs genannten Registervergaser so zu gestalten, daß eine mechanische Sperrung im Teillastbetrieb entfallen kann und die eingeschwenkte Vordrosselklappe keine Verschiebung des Einsatzes des /weiten Ansaugkanals bewirken kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das einerseits vom Atmosphärendruck beaufschlagte pneumatische Stellglied andererseits über ein Differenzdruck-Schaltventil mit dem stromab der Drosselklappen herrschenden Ansaugdruck beaufschlagt ist, wenn der Ansaugdruck höher als der Venturidruck an der Engstelle mindestens eines Venturiabschnittes ist, oder mit dem Atmosphärendruck beaufschlagt ist, wenn ein niedrigerer Ansaugdruck als der Venturidruck vorliegt, wobei das Differenzdruck-Schaltventil zwei Ventilabschnitte aufweist, die so angeordnet sind, daß bei Schließung eines das andere öffnet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen aus einer verbesserten Anpassung des Vergasers an den tatsächlichen Motorbedarf. Hierdurch wird bei Einsatz des Motors in einem Kraftfahrzeug eine bessere Fahrbarkeit, eine erhöhte Wirtschaftlichkeit und schadstoffärmeres Abgas erreicht. Die Herstellung des Vergasers ist durch den Wegfall von mechanischen Sperreinrichtungen wesentlich vereinfacht worden, die Einstellung und Wartung des Vergasers während der Betriebszeit ist leichter durchführbar und kann in größeren Zcilabständen erfolgen.

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

F i g. 1 einen Registervergaser im Längsschnitt,
F i g. 2 ein Diagramm.
F i g. 1 zeigt schematisch einen Registervergaser 1 im Längsschnitt mit einem ersten Ansaugkanal 2 und einem zweiten Ansaugkanal 3. In beiden Ansaugkanälen 2, 3 sind jeweils stromab von Venturiabschnitten 4,5 Drosselklappen 6,7 angeordnet. An den Engstellen der Ven-

turiabschnitte 4, 5 münden brennstoffzuführende Einrichtungen 8,9 ein. Die Drosselklappe 6 des ersten Ansaugkanals ist drehbar auf einer Welle 10 befestigt und ist durch einen an der Welle 10 befestigten Hebel 11 entgegen der Kraft einer Feder 12 betätigbar.

Die Drosselklappe 7 des zweiten Ansaugkanals 3 ist '"" an einer Welle 14 mit einem Hebel 13 befestigt und über eine Stange 15 mit einem pneumatischen Stellglied 16 verbunden, wobei die Stange 15 mit einer Membrane 17 verbunden ist, die von einer Feder 18 in Schließrichtung der zweiten Drosselklappe 7 belastet ist. Die Membrane 17 trennt eine atmosphärisch belüftete Ausnehmung 19 des Vergasers 1 von einer Ausnehmung 20 eines Dekkcls 21 ab. Im Deckel 21 ist eine weitere Ausnehmung 22 mit einem mehrfach abgesetzten Kanal 23 angeordnet, die in Verbindung mit einem Deckel 24 mit einer Ausnehmung 44, die durch eine Leitung 45 mit den Engstellen der Venturiabschnitte 4, 5 verbunden ist, und einer Membrane 25 ein Differenzdruck-Schaltventil 26 bildet.

Der Kanal 23 bildet mit einem Ventilplattenansatz 27 der Membrane 25 einen Ventilabschnitt 28, der von einer Feder 29 in Schließrichtung belastet ist. Der Kanal 23 ist über eine Querbohrung 30 mit der Ausnehmung 20 de.s Deckels 21 verbunden. Ein Abschnitt 31 des Kanals 23 bildet für eine mit der Membrane 25 verbundene Venlilstange 33 ein mit minimalem Spalt behaftetes Längslager 32, das einen weiteren Abschnitt 34 gegen den Abschnitt 23 abdichtet. Der Abschnitt 34 mündet einerseits in die Ausnehmung 20 ein und bildet dort mit einem Ventilkegel 38 der Ventilstange 33 einen Ventilabschnitt 40. Andererseits ist der Abschnitt 34 über eine Querbohrung 35 und eine Leitung 36 mit der Reinluftseite eines Luftfilters, also der Atmosphäre, verbunden.

Die Ausnehmung 22 ist über eine Leitung 41 mit dem stromab der Drosselklappe 7 liegenden Ansaugkanal js verbunden. Somit ist es möglich, daß die Ausnehmung 20 über die Leitung 36 atmosphärisch belüftet ist, wenn der Ventilabschnitt 40 geöffnet ist, oder mit dem An-Stiugdruck beaufschlagt ist, wenn der Ventilabschnitt 28 geöffnet ist.

Die Hebel 11, 13 weisen Anschlaglappen 42, 43 auf, die beim Schließen der Drosselklappe 6 zur Anlage kommen, so daß eine Zwangsschlicßung der Drosselklappe 7 bewirkt wird. Diese Zwangsschließung hat den Charakter einer Sicherheitsschließung und ist nur bei 4$ Bedarf vorgesehen.

F i g. 2 der Zeichnung zeigt ein Diagramm mit Kennlinien 46, 47, 48, 49, wobei auf der Abszisse die Motordrehzahl und auf der Ordinatenachse der Absolutdruck aufgetragen ist. ίο

Die Kennlinie 46 zeigt den Druckverlauf in der Straßentcillast und die Kennlinie 47 den sich dazu einstellenden Venturidruck. Kennlinie 48 zeigt den Ansaugdruckverlauf der Vollast und Kennlinie 49 den sich dazu einstellenden Venturidruck.

Der zwischen den Kennlinien 48, 49 schraffierte Bereich stellt den möglichen Einsatzbereich für den zweiten Ansaugkanal dar, der durch eine auswählbare Kraft tier Feder 29 des Differcnzdruck-.Schallventils eingeengt werden kann, beispielsweise durch die unterbro- t>o chene Linie 50 dargestellt. Die Feder 29 ist ggf. durch eine nicht dargestellte Schraube einstellbar.

Funktionsbeschrcibung

Der Vergaser ist so abgestimmt, daß der Motorbetrieb mit dem ersten Ansaugkanal 2 wirtschaftlich, beansiandungsfrci und mit geringstem Schadstoffausstoß durchführbar ist. Der Motorbetrieb mit beiden Ansaugkanälen 2,3 sichert einen störungsfreien Motorlauf und höchste Last- bzw. Leistungsbereitstellung.

Aus der F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Venturidruck im Voll- und. im Straßenteillastbetrieb bei hohen Drehzahlen niedriger als der Ansaugdruck ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Einsatz des zweiten Ansaugkanals von der Differenz der Ansaug- und Venturidrücke abhängig zu steuern, wovon die Erfindung Gebrauch macht.

Wird der Motor in Lastbereichen mit einem höheren Venturidruck als dem Ansaugdruck beschrieben, dann bewirkt der Differenzdruck an der Membrane 25 des Differenzdruck-Schaltventils die Schließung des Ventilabschnities 28 und dabei die Öffnung des Ventilabschnittes 40, wodurch die Membrane 17 des pneumatischen Stellgliedes 16 beiderseits mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Die Feder 18 bewirkt, daß die Drosselklappe 7 des zweiten Ansaugkanals in Schließstellung gehalten ist. Wird der Motor in Lastbereichen mit einem niedrigeren Venturidruck als dem Ansaugdruck betrieben, dann bewirkt der Differenzdruck an der Membrane 25 die Öffnung des Ventilabschnittes 28 und die Schließung des Ventilabschnittes 40, wodurch die Membrane 17 einerseits mit dem Ansaugdruck beaufschlagt ist, und eine Verstellbewegung entgegen der Kraft der Feder 18 durchführen kann, die die Öffnung der Drosselklappe 7 bewirkt. Die Querschnitte der Drosselabschnitte 39, 52 sind so gewählt, daß eine schwingende Betätigung der Drosselklappe 7 ausgeschlossen ist, was jedoch von bekannten Vergasern her auf den hier beschriebenen Vergaser übertragbar ist.

Wird die Lastforderung an den Motor durch Schließung oder Teilschließung der Drosselklappe 6 des ersten Ansaugkanals 2 zurückgenommen, dann fällt der Ansaugdruck und gleichzeitig steigt der Venturidruck, wodurch das pneumatische Stellglied 16 über das Differenzdruck-Schaltventil 26 atmosphärisch belüftet wird, so daß die Feder 18 schließend auf die Drosselklappe 7 des zweiten Ansaugkanals 3 einwirken kann. Wird während des Kaltbetriebs die Vordrosselklappe 51 in Verbindung mit einer nicht dargestellten Starteinrichtung in den ersten Ansaugkanal 2 eingeschwenkt, dann fällt damit zwar der Venturidruck aber auch gleichzeitig der Ansaugdruck, so daß sich die Differenz der Drücke nicht verändert und somit auch keine Verschiebung des Einsatzes des zweiten Ansaugkanals ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Registervergaser für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem ersten und einem zweiten Ansaugkanal mit jeweils einem in den Ansaugkanälen angeordneten Venturiabschnitt und stromab von diesem angeordnet eine Drosselklappe, mit einer stromauf der willkürlich betätigbaren Drosselklappe des ersten Ansaugkanals angeordneten, exzentrisch gelagerten Vordrosselklappe und einem pneumatischen Stellglied, das über eine Stange an einen mit der Welle der Drosselklappe des zweiten Ansaugkanals verbundenen Hebel angreift, dadurch gekennzeichnet, daß das einerseits vom Atmosphärendruck beaufschlagte pneumatische Stellglied (16) andererseits über ein Differenzdruck-Schaltventil (26) mit dem stromab der Drosselklappen (6, 7) herrschenden Ansaugdruck beaufschlagt ist, wenn der Ansaugdruck höher als der Venturidruck an der Engstelle mindestens eines Venturiabschnitts (4, 5) ist, oder mit dem Atmosphärendruck beaufschlagt ist, wenn ein niedrigerer Ansaugdruck als der Venturidruck vorliegt.

2. Registervergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruck-Schaltventil (26) zwei Ventilabschnitte (28, 40) aufweist, die so angeordnet sind, daß bei Schließung eines das andere öffnet.