DE3444673A1 - Festlufttrichter-vergaser - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Festlufttrichter-Vergaser mit einer Hauptdrossel stromab sowie einer Vordrossel stromauf einer Mischkammer und einem in diese mündenden, mit einer Schwimmerkammer verbundenen Strömungskanal mit einem die jeweilige Stellung der Hauptdrossel als Betriebsparameter erfassenden Zustandsfühler, mit einem Steuergerät zum Verarbeiten dieses sowie gegebenenfalls weiterer Betriebsparameter und mit einem an das Steuergerät angeschlossenen elektromotorischen Antrieb zum betriebsparameterabhängigen Steuern der Vordrossel, insbesondere zum gemischanreichernden weiteren Schließen der Vordrossel beim beschleunigenden Öffnen der Hauptdrossel.

Ein derartiger Vergaser ist aus der DE-PS 2 927 881 bekannt. Hierbei wird der Kraftstoffdurchsatz ausschließlich durch Beeinflussung des Unterdrucks im Lufttrichter variiert. Für einige Betriebsbereiche, insbesondere bei Beschleunigung und im Vollastpunkt, muß die Vordrossel zum Erzielen des erforderlichen Unterdrucks so weit geschlossen werden, daß es zu einem Füllungsverlust kommt.

Ferner ist es aus den deutschen Offenlegungsschriften 2 441 131 und 3 113 681 bekannt, bei Festlufttrichter-Vergasern den Kraftstoff über eine Nadeldüse zuzuführen, der eine verstellbare und mit der Hauptdrossel gekoppelte Dosiernadel zugeordnet ist. Dieses System, das keine Vordrosselsteuerung aufweist, muß für einige Betriebszustände ergänzt werden. Beispielsweise ist für Beschleunigungszwecke eine zusätzliche Beschleunigerpumpe erforderlich, um die dafür notwendige Gemischanreicherung zu erzielen. Außerdem müssen zusätzliche Maßnahmen für Tieftemperaturstarts vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser der eingangs genannten Art mit einfachen Maßnahmen so auszubilden, daß er ohne schädliche Füllungsverluste und ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie eine Beschleunigerpumpe und ein Ventil für Tieftemperaturstarts, in allen Betriebsbereichen eine ausreichende und zügige Gemischanreicherung ermöglicht.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich dieser Festlufttrichter-Vergaser erfindungsgemäß dadurch aus, daß in an sich bekannter Weise in dem Strömungskanal oberhalb des Kraftstoffniveaus der Schwimmerkammer eine Nadeldüse mit einer in diese verstellbar eingreifenden profilierten Dosiernadel angeordnet ist und daß zwischen der Dosiernadel sowie der Vordrossel oder einem hiermit gekoppelten Glied eine mechanische Steuerverbindung vorgesehen ist, die über die bewegbare Dosiernadel den freien Düsenquerschnitt beim betriebsparamterabhängigen Schließen der Vordrossel vergrößert. Ein solcher Vergaser ist äußerst vorteilhaft, da die Gemischanreicherung in multiplikativer Abhängigkeit von dem ansaugwirksamen Unterdruck und von dem freien Düsenquerschnitt erfolgt. Damit kann durch relativ kleine Verstellungen der Vordrossel eine große Veränderung der Gemischzusammensetzung erzielt werden. Dies ist beispielsweise äußerst wichtig für Beschleunigungsvorgänge, da keine schädlichen Füllungsverluste auftreten und gleichzeitig auf eine separate Beschleunigerpumpe verzichtet werden kann. Während bei dem eingangs genannten Vergaser für Beschleunigungsvorgänge die Vordrossel beispielsweise um ca. 60 geschlossen werden mußte, genügt bei dem erfindungsgemäßen Vergaser ein Schließen der Vordrossel um beispielsweise ca. 30°, so daß sich insgesamt wesentlich bessere Betriebsverhältnisse einstellen. Dies gilt umsomehr, als bei dem bekannten

Vergaser die Vordrossel bei einer Lambda-Regelung auf den Wert 1 bereits teilweise geschlossen sein mußte, so daß das für Beschleunigungszwecke dienende weitere Schließen der Vordrossel notwendigerweise zu einem Füllungsverlust führte. Dieser Nachteil läßt sich nunmehr völlig vermeiden, und die multiplikativ abhängige Gemischanreicherung stellt sich im Bedarfsfall sehr schnell ein. Dies gilt auch für den gesamten Startvorgang, einschließlich des Tieftemperaturstarts, für den kein weiteres Stellglied zur Gemischanreicherung erforderlich ist.

In weiterer Ausgestaltung ist es bevorzugt, daß die mechanische Steuerverbindung eine zwischen der Düsennadel und einem mit der Vordrossel verbundenen Arm angelenkte Verbindungsstange aufweist. Diese Ausführungsform ist besonders einfach und zum Erzielen der multiplikativen Abhängigkeit ausreichend.

Für Sonderfunktionen ist es ferner bevorzugt, daß die Dosiernadel an ihrem dickeren Ende einen die Nadeldüse verschließenden Endabschnitt aufweist, der betriebsparameterabhängig bei bestimmten Betriebszuständen, wie Schub, Motorstopp, und/oder zur Drehzahlbegrenzung mit der Nadeldüse in Eingriff kommt. Auf diese Weise können das Steuergerät und der elektromotorische Antrieb für die Vordrossel den Kraftstoffzufluß vollständig unterbrechen, wenn dies erwünscht ist und eine solche Betriebssituation vom Steuergerät festgestellt wird. In diesem Fall kann die Vordrossel über ihre vollständige Öffnungsstellung etwas hinausgehend verdreht werden, um den Endabschnitt der Dosiernadel mit der Nadeldüse in Eingriff zu bringen.

Besonders günstige Betriebsverhältnisse ergeben sich in weiterer Ausgestaltung dadurch, daß ähnlich wie bei dem

Vergaser nach der DE-OS 3 113 681 der über die Nadeldüse mit der Schwimmerkammer verbundene Strömungskanal einerseits über eine Hauptdüse mit der Mischkammer und andererseits über eine verstellbare Leerlaufdüse mit dem Saugrohrbereich stromab der Hauptdrossel verbunden ist. Hierdurch ergibt sich im Strömungskanal ein ansaugwirksamer Mischdruck, der von dem Druck im Venturibereich und von dem Saugrohrdruck stromab der Hauptdrossel abhängt. Dieser Mischdruck kann durch entsprechende Wahl der Haupt- und Leerlaufdüsen eingestellt sowie an den jeweiligen Bedarf angepaßt werden.

In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, einen im Bereich der Nadeldüse über eine Drosselstelle in den Strömungskanal einmündenden Luft-Bypass zum Zuführen von dem Kraftstofftransport dienender Sekundärluft vorzusehen. Dabei kann die Drosselstelle für die Sekundärluft einen steuerbaren Drosselquerschnitt aufweisen. Die Zufuhr von Sekundärluft erfolgt dabei in dem Maße, wie es
für den Kraftstofftransport zweckdienlich ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform erfolgt eine zusätzliche Steuerung der Vordrossel als Funktion der Betriebsparameter Lambda-Wert, Motordrehzahl und Motortemperatur. Diese Betriebsparameter können in einfacher Weise von dem Steuergerät erfaßt und für die elektromotorische Verstellung der Vordrossel sowie indirekt der Dosiernadel bedarfsgerecht verarbeitet werden.

Bei einer praktischen Ausführungsform mündet die Hauptdüse in einen Vorzerstäuber innerhalb des Vergaser-Venturibereiches ein. Hierdurch ergibt sich eine noch stärkere Luftdurchsatzabhängigkeit des ansaugwirksamen Unterdruckes .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: In einem schematischen Schnitt einen Festlufttrichter-Vergaser nach der vorliegenden Erfindung ; und

Fig. _2j_ eine Kraftstoff dosierstelle des Vergasers gemäß Fig. 1, in einer Detailansicht.

Eine Mischkammer 1 ist stromab von einer als Drosselklappe ausgebildeten Hauptdrossel 2 begrenzt, der ein Zustandsfühler 3 beispielsweise in Form eines Drehpotentiometers zugeordnet ist. Stromauf ist die Mischkammer 1 von einer Vordrossel 4 begrenzt, die von einem elektromotorischen Antrieb 5 verstellt wird. Ein Steuergerät 6 erfaßt eingangsseitig die Information des Zustandsfühlers 3, im vorliegenden Fall die Winkellage der Drosselklappe, und ggf. weitere Betriebsparameter, nämlich im vorliegenden Fall die Motortemperatur T (beispielsweise die Kühlwassertemperatur) , die Motordrehzahl η und den Lambda-Wert über eine LambdaSonde 24 in einem Abgasrohr 25. Diese und ggf. weitere Informationen werden in dem Steuergerät 6 verarbeitet, das seinerseits über eine Steuerverbindung 7 den elektromotorischen Antrieb 5 der Vordrossel 4 steuert.

Im Venturi-Bereich 8 des Festlufttrichter-Vergasers befindet sich ein Vorzerstäuber 9, dem der Kraftstoff zugeführt wird. Ein Strömungskanal 10 verzweigt sich in einen Hauptsystemkanal 11, der über eine Hauptdüse 12 in den Vorzerstäuber 9 einmündet, und einen Leerlaufkanal 13, der über eine Leerlauf-Austrittsöffnung 14 in den Saugrohrbereich stromab der Hauptdrossel 2 einmündet. Der

Leerlauf-Austrittsöffnung 14 ist eine Leerlauf-Einstellschraube 15 zugeordnet, so daß von diesen beiden Teilen eine verstellbare Leerlaufdüse gebildet wird. In dem Strömungskanal 10, dem Hauptsystemkanal 11 und dem Leerlaufkanal 13 stellt sich ein Mischdruck ein, der von dem Unterdruck im Venturibereich 8 bzw. im Vorzerstäuber 9 und im Bereich stromab der Hauptdrossel 2 abhängt. Er kann durch entsprechende Wahl bzw. Einstellung der Hauptdüse 12 und der verstellbaren Leerlaufdüse bedarfsgerecht angepaßt werden.

An einem nicht näher bezeichneten Arm der Vordrossel 4 ist eine mechanische Steuerverbindung 16 in Form einer Stange angelenkt, die an ihrem anderen Ende mit einer linear beweglich geführten, profilierten Dosiernadel 17 gelenkig verbunden ist. Diese Dosiernadel 17 hat angrenzend an ihren profilierten Abschnitt, nämlich an ihrem verdickten Ende, einen Endabschnitt 18, der im Falle
eines Funktionseingriffs mit einer Nadeldüse 19 diese
vollständig verschließt, wie es in Fig. 2 angedeutet ist. Diese für eine Schubabschaltung, einen Motorstopp und eine Drehzahlbegrenzung dienende Funktion kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß die Vordrossel 4 über ihre vollständige Öffnungsposition hinausgehend etwas weiter verstellt wird, damit der Endabschnitt 18 in den Bereich der Nadeldüse 19 eintritt. Beim Schließen der Vordrossel 4 wird die Dosiernadel 17 entsprechend der Größe des Schließvorgangs so verstellt, daß ein bestimmter Abschnitt des profilierten Nadelbereichs der Nadeldüse 19 zugeordnet ist, wodurch sich ein kleinerer oder größerer Strömungsquerschnitt für den Kraftstoff ergibt, der aus einer einen Schwimmer 21 aufweisenden Schwimmerkammer 20 angesaugt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform sorgt ein mit dem Bereich stromauf der Vordrossel 4 verbundener Luft-Bypaß 23 einerseits für ein Belüften der Schwimmerkammer 20 und andererseits für ein Zuführen von Sekundärluft, die über eine im vorliegenden Fall feste Drosselstelle 22 in den Bereich der Kraftstoff-Ansaugstelle im Strömungskanal 10 strömt. Diese Sekundärluft dient einem einwandfreien Kraftstofftransport. Sofern es erforderlich oder zweckmäßig ist, kann die feste Drosselstelle 22 durch einen steuerbaren Drosselquerschnitt ersetzt werden.

Claims (1)

1. Dr.-lng. Reimar König *.·,· ^DipkNptg». KMus Bergen

   Wilhelm-Tell-Str. 14 4OOO Düsseldorf 1 Telefon 39 7QSB Patentanwälte

   6. Dezember 1984

   35 449 13444673

   Pierburg GmbH & Co. KG, Leuschstraße 1,
   4040 Neuss 1

   und

   Robert Bosch GmbH, Robert-Bosch-Platz 1,
   7016 Gerungen

   "Festlufttrichter-Vergaser" Patentansprüche:

   Festlufttrichter-Vergaser mit einer Hauptdrossel (2) stromab sowie einer Vordrossel (4) stromauf einer Mischkammer (1) und einem in diese mündenden, mit einer Schwimmerkammer (20) verbundenen Strömungskanal (10), mit einem die jeweilige Stellung der Hauptdrossel als Betriebsparameter erfassenden Zustandsfühler (3), mit einem Steuergerät (6) zum Verarbeiten dieses sowie gegebenenfalls weiterer Betriebsparameter und mit einem an das Steuergerät angeschlossenen elektromotorischen Antrieb (5) zum betriebsparameterabhängigen Steuern der Vordrossel, insbesondere zum gemischanreichernden weiteren Schließen der Vordrossel beim beschleunigenden Öffnen der Hauptdrossel, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in dem Strömungskanal (10) oberhalb des Kraftstoffniveaus der Schwimmerkammer (20) eine Nadeldüse (19) mit einer in diese verstellbar eingreifenden profilierten Dosiernadel (17) angeordnet ist

   und daß zwischen der Dosiernadel (17) sowie der Vordrossel (4) oder einem hiermit gekoppelten Glied eine mechanische Steuerverbindung (16) vorgesehen ist, die über die bewegbare Dosiernadel (17) den freien Düsenquerschnitt beim betriebsparameterabhängigen Schließen der Vordrossel (5) vergrößert.

   2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Steuerverbindung (16) eine zwischen der Düsennadel (17) und einem mit der Vordrossel (5) verbundenen Arm angelenkte Verbindungsstange aufweist.

   3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiernadel (17) an ihrem dickeren Ende einen die Nadeldüse (19) verschließenden Endabschnitt (18) aufweist, der betriebsparameterabhängig bei bestimmten Betriebszuständen, wie Schub, Motorstopp, und/ oder zur Drehzahlbegrenzung mit der Nadeldüse (19) in Eingriff kommt.

   4. Vergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Nadeldüse (17) mit der Schwimmerkammer (20) verbundene Strömungskanal (10) in an sich bekannter Weise einerseits über eine Hauptdüse (12) mit der Mischkammer (l) und andererseits über eine verstellbare Leerlaufdüse (14, 15) mit dem Saugrohrberich stromab der Hauptdrossel (2) verbunden ist.

   5. Vergaser nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen im Bereich der Nadeldüse (17) über eine Drosselstelle (22) in den Strömungskanal (10) einmündenden Luft-Bypass (23) zum Zuführen von dem Kraftstofftransport dienender Sekundärluft.

   34U673

   6. Vergaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (22) für die Sekundärluft einen steuerbaren Drosselquerschnitt aufweist.

   7. Vergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   6, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Steuerung der Vordrossel (4) als Funktion der Betriebsparameter Lambda-Wert, Motordrehzahl und Motortemperatur.

   8. Vergaser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

   7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdüse (12) in einen Vorzerstäuber (9) einmündet.