DE3604715A1 - Vergaser fuer verbrennungsmotoren sowie leerlaufeinbauteil hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Verbrennungs­ motoren, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Leerlaufeinbauteil hierfür nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 20.

Ein solcher Vergaser ist aus der DE-AS 24 52 342 be­ kannt. Bei diesem bekannten Vergaser ist die Leerlaufka­ nalanordnung im Material des Vergasergehäuses geführt, wobei dem Brennstoff in dem vertikal angeordneten Brenn­ stoffkanal über einen spitzwinkelig angeordneten Zweig­ kanal Primärluft zur Bildung einer Emulsion zugeführt wird. Die Emulsion tritt am unteren Ende des Brennstoff­ kanales zunächst in einen Vorlageraum für Übergangsboh­ rungen, welche im Anlagebereich des Randes der Drossel­ klappe in ihrer Schließstellung in den Ansaugkanal aus­ münden. An der dem Eintritt gegenüberliegenden Seite der Vorlagekammer ist der Brennstoffkanal in eine weitere Vorlagekammer des Leerlaufsystems geführt, von der aus der Brennstoff über eine mittels Einstellschraube und Drosseldorn querschnittseinstellbare Drosselbohrung eine Mischkammer für die Zumischung von Verbrennungsluft er­ reicht. An der der Drosselbohrung gegenüberliegenden Seite der Mischkammer gelangt das Brennstoff-Luftgemisch in ein Röhrchen, welches unterhalb der Drosselklappe weit in den Ansaugkanal hineinreicht und an seiner der Misch­ kammer benachbarten Seite eine stufenförmige Drossel­ stelle aufweist, welche die Querschnittsverengung zur Erzeugung von Schallgeschwindigkeit in der Strömung der Leerlaufkanalanordnung darstellt. Die Verbrennungsluft wird der Mischkammer aus einer Ansaugöffnung in der Wand des Ansaugkanales oberhalb der Drosselklappe über eine Drossel zugeführt, welche in der Mischkammer zu einem für die Förderung des Brennstoffs aus dem Brennstoffkanal erforderlichen Unterdruck führt.

Der so erzeugte Unterdruck in der Mischkammer muß recht erheblich sein, da er zu einem Austritt des Brennstoffs aus der angrenzenden Drosselöffnung mit bereits relativ hoher Geschwindigkeit führen muß, der auf der anderen Seite der Mischkammer dem engen Einlaß der Drosselstelle zugeführt werden muß, ohne daß die Mischkammer durch verkokendes Kondensat an ihren Wänden verunreinigt wird. Dies muß erreicht werden, obwohl im Bereich der Vorlage­ kammer für die Übergangsbohrungen und der Vorlagekammer für das Leerlaufsystem mit dem Drosseldorn erhebliche Druckverluste auftreten. Daher muß der Unterdruck der Verbrennungsluft in der Mischkammer recht erheblich sein.

Andererseits aber muß der Druck in der Mischkammer immer noch knapp das Doppelte des Druckes im Ansaugrohr ausma­ chen, wenn an der Querschnittsverengung Schallgeschwin­ digkeit erreicht werden soll. Wenn man also von einem Druck in der Mischkammer von 0,75 bar ausgeht, bei dem eine gerade noch ausreichende Förderung der Emulsion er­ folgt, so ist ein Druck im Ansaugrohr von höchstens etwa 0,4 bar erforderlich, um Schallgeschwindigkeit an der Querschnittsverengung und damit die gewünschte relativ feine Zerstäubung zu erreichen. Die Einstellung solcher Verhältnisse mag im Leerlaufbetrieb unter Idealbedingun­ gen gerade noch möglich sein, setzt aber dann bereits voraus, daß der Schließgrad der Drosselklappe hoch und nicht durch Fertigungsungenauigkeiten oder sonstige Stö­ rungen beeinträchtigt ist, sowie weiter, daß die Leer­ lauf-Nenndrehzahl auch tatsächlich erreicht wird; diese kann beim Zuschalten von Leistungsverbrauchern wie einer Klimaanlage, einem am Anschlag stehenden Servosystem oder dergleichen deutlich abfallen, womit bereits die erfor­ derlichen Idealbedingungen verlassen würden. Insbesondere werden diese Idealbedingungen bereits bei Übergang zum Teillastbetrieb dadurch verlassen, daß die Drosselklappe ein kleines Stück aufgesteuert wird, was den Unterdruck im Ansaugrohr teilweise zusammenbrechen läßt, so daß das zur Erzielung der Schallgeschwindigkeit erforderliche kritische Druckverhältnis nicht mehr erzielt werden kann.

Somit kann bereits im unteren Teillastbereich die ge­ wünschte feine Zerstäubung zwangsläufig nicht mehr er­ reicht werden, und ist die Einstellung auch im eigentli­ chen Leerlaufbetrieb außerordentlich störanfällig, so daß etwa bereits beim automatischen Zuschalten der Klimaan­ lage der Motor absterben kann. Jedoch auch unter den in der Praxis jedenfalls auf Dauer nicht aufrechtzuerhal­ tenden Idealbedingungen wird eine nur unvollständige "Vergasung", also Verminderung des Tröpfendurchmessers des Brennstoffes bis fast auf den Molekularbereich, er­ reicht, da die bei geringem Druck und niedriger Geschwin­ digkeit vorliegende Verbrennungsluft mit der Emulsion, die ebenfalls mit relativ geringer Geschwindigkeit in die Mischkammer eintritt, bereits in der Mischkammer zusam­ mengebracht wird, so daß sich an der Mischungsstelle keine wesentliche Einwirkung im Sinne einer Verminderung des Tröpfchendurchmessers ergibt. Somit gelangt das Brennstoff-Luftgemisch mit relativ großen Tropfen­ durchmessern in den Bereich der Schallströmung, sofern diese überhaupt erzielt wird, und kann erst anschlie­ ßend eine Verminderung des Tröpfchendurchmessers durch Druckwelleneinwirkung erfolgen. Selbst bei Erzielung der Schallgeschwindigkeit in der Querschnittsverengung wird somit ein nachträgliches Zerschlagen der Tröpfchen im Gemisch nur in begrenztem Umfange erzielt, und entfällt ohne Erreichen der Schallgeschwindigkeit eine solche Zerkleinerung fast vollständig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ange­ gebenen Gattung zu schaffen, dessen Leerlaufsystem bei stabiler Arbeitsweise sowohl im Leerlaufbetrieb als auch unter Teillast eine bestmögliche Gemischaufbereitung und homogene Gemischzufuhr zu allen Zylindern ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, daß das Ende des Brennstoffkanals als Rohrdüse ausgebildet und in einem konzentrischen Zufuhrkanal für die Verbrennungsluft angeordnet ist, ergibt sich eine mit der Förderrichtung des Brennstoffs im Brennstoffkanal gleichgerichtete konzentrische Umströmung des Brenn­ stoffkanals und auch dessen Austrittmündung mit Verbren­ nungsluft. Diese dient zugleich zur Kühlung des Brenn­ stoffs und zur Vermeidung einer Inhomogenitäten verursa­ chenden Dampfblasenbildung im Brennstoff. Dadurch, daß die Mündung der Rohrdüse im Bereich der im Verbrennungs­ luftkanal angeordneten Querschnittsverengung angeordnet ist, wird der Brennstoff der mit Schallgeschwindigkeit strömenden Verbrennungsluft zugesetzt, und so bereits im Zuge der Mischung in kleinste Tröpfchen zerrissen; zu­ sätzlich führen Druckstöße stromab der Zumischstelle zu einer weiteren Intensivierung der Vermischung und Homo­ genisierung des Gemisches sowie zur weiteren Zerkleine­ rung etwa noch vorliegender größerer Tröpfchen. Dadurch erfolgt insgesamt eine fast echte physikalische Vergasung des Brennstoffes im Gemisch, so daß dieser in fast mole­ kularer Partikelgröße vorliegt.

Schallgeschwindigkeit an der Querschnittsverengung wird mit hoher Sicherheit und insbesondere auch im Teillast­ betrieb erreicht, da zur Erzielung des kritischen Druck­ verhältnisses das gesamte Druckgefälle zwischen annähernd Umgebungsdruck und dem Druck im Ansaugrohr genutzt werden kann. Selbst bei einem Druckanstieg im Ansaugrohr über 0,5 bar hinaus kann so noch Schallgeschwindigkeit an der Querschnittsverengung erzielt werden. Selbst bei einem möglichen Übergang von der Lavalströmung zu einer Ventu­ riströmung unter bestimmten Betriebsbedingungen ergibt sich immer noch eine sehr feine Zerteilung und homogene Vermischung, da lediglich die sonischen Druckstöße weg­ fallen, die Zumischung aber immer noch unter Ausnutzung der dann maximal erzielbaren Geschwindigkeitsdifferenzen erfolgt.

Da auch bei starkem Unterdruck im Ansaugrohr an der Querschnittsverengung immer nur Schallgeschwindigkeit, nicht aber etwa die erst im Anschluß an die Quer­ schnittsverengung auftretende Überschallgeschwindigkeit erzeugt wird, ergibt sich für alle Druckverhältnisse oberhalb des kritischen Druckverhältnisses eine stabile, gleichbleibende Arbeitsweise der Förderung des Brenn­ stoffs aus dem Brennstoffkanal mit automatisch gleich­ bleibender Zudosierung. Bei Verzögerung des Motors und extrem hohem Unterdruck stromab der geschlossenen Dros­ selklappe wird somit - unbeschadet der Möglichkeit auch einer Schubabschaltung der Brennstoffzufuhr - kein höhe­ rer Brennstoffanteil gefördert, ebenso wenig bei schwan­ kenden Leerlaufdrehzahlen. Umgekehrt bleibt diese stabile Arbeitsweise auch im Teillastbereich erhalten, solange das kritische Druckverhältnis nicht durch Druckanstieg im Ansaugkanal unterschritten wird. Bei einem denkbaren Un­ terschreiten des kritischen Druckverhältnisses und Umschlag auf Venturiströmung, also etwa bei Beschleuni­ gung im oberen Teillastbereich, ändern sich zwar die Zerstäubungsbedingungen, wird aber immer noch die dann bestmögliche Zerstäubung erzielt, wobei einer besonders homogenen Gemischaufbereitung des Leerlaufsystems bei diesen Betriebszuständen ohnehin keine wesentliche Be­ deutung mehr zukommt.

Infolge der homogenen und feinteiligen Gemischaufberei­ tung ergibt sich eine entsprechend vollständige Verbren­ nung mit vermindertem Schadstoffausstoß. Die entsprechend der Brennstoffzufuhr jeweils maximale Motorleistung wird somit bei minimierter Schadstoffemission erzielt.

Aus der EP-PS 00 36 524 ist es zwar bereits bekannt, im Leerlaufsystem mit Schallgeschwindigkeit im engsten Querschnitt einer Lavaldüse zu arbeiten, um unter diesen Betriebsbedingungen immer gleiche Ansaugbedingungen in verschiedenen Lastbereichen zu erhalten. Hier wird jedoch stromauf der Lavaldüse eine wohl luftreiche Emulsion er­ zeugt und diese Emulsion als solche ohne jeden Zusatz von Verbrennungsluft durch die Lavaldüse hindurchgesaugt. Für den Fall, daß Schallgeschwindigkeit nicht erreicht wird, führt dies zu einem Überlauf des Brennstoffs aus der Austrittsöffnung und zu entsprechender Kondensatbil­ dung. Für den Fall, daß Schallgeschwindigkeit erreicht wird, entfällt vollständig der Mischeffekt zwischen mit Schallgeschwindigkeit strömender Verbrennungsluft und der in diese Strömung eingeführten Emulsion, so daß eine noch erheblich schlechtere Gemischaufbereitung zu erwarten ist als beim gattungsgemäßen Stand der Technik.

Dadurch, daß der Vergaser nach Anspruch 2 in der an sich bekannten Weise eine Einrichtung zur Einführung von Pri­ märluft in den Brennstoff zur Bildung einer Emulsion aufweist, wird im erfindungsgemäßen Zusammenhang er­ reicht, daß zur Förderung einer bestimmten Brennstoff­ menge ein größerer Massenstrom die Rohrdüse durchsetzt als bei Förderung alleine von Brennstoff. Hierdurch kann eine fertigungstechnisch aufwendige Verwendung extrem kleiner Düsenöffnungen vermieden werden, und wird zu­ gleich die Verschmutzungsgefahr im Bereich der Rohrdüse minimiert.

Wenn der Brennstoffkanal gemäß Anspruch 3 insgesamt als im Luftstrom liegendes Rohr ausgebildet ist, so ergibt sich neben einer entsprechend intensiven Kühlung durch die umströmende Luft auch die Möglichkeit, die Primärluft zur Bildung der Emulsion gemäß Anspruch 4 auf einfache Weise durch umfangsseitige Öffnungen der Rohrwand anzu­ saugen. Die Anordnung und Ausbildung der Öffnungen kann dabei problemlos auf die gewünschte Primärluftmenge und Primärluftverteilung ausgelegt werden. Die dem Brennstoff zugeführte Primärluft dient auch zu einer weiteren Küh­ lung des Brennstoffes von innen her. Die so erzielte re­ lativ intensive Kühlung minimiert nicht nur die Gefahr einer Dampfblasenbildung, sondern erhöht auch den ther­ mischen Wirkungsgrad. Dadurch, daß die Emulsion erst in dem somit als Mischrohr dienenden Brennstoffrohr gebildet wird, kann eine Entmischung der Komponenten Luft und Brennstoff besser vermieden werden als bei einer Einfüh­ rung der Primärluft weit stromauf der Zuführung des Brennstoffs bzw. der Emulsion in die Verbrennungsluft.

Dadurch, daß der Vergaser nach Anspruch 5 eine endseitige Querschnittsverengung des Emulsion enthaltenden Brenn­ stoffkanals relativ geringer, jedoch auch nicht extrem kleiner Querschnittsfläche aufweist, ergibt sich im Hin­ blick auf den vorliegenden starken Unterdruck eine gute Beherrschung der gewünschten Zudosierung des Brennstoffes ohne Brennstoffüberschuß.

Die Bemessung der Querschnittsverengung des Zufuhrkanals für Verbrennungsluft gemäß Anspruch 6 ergibt eine Zudo­ sierung der Verbrennungsluft zur Einstellung einer ge­ wünschten Leerlaufdrehzahl des Motors.

Da stromauf des Brennstoffkanales eine Drosselung der Brennstoffzufuhr an sich nicht angestrebt ist, um keine unnötigen Strömungsverluste zu erzeugen, kann es zur Einsaugung einer definierten gewünschten Menge an Pri­ märluft neben der Dimensionierung der Öffnungen in der Wand des Rohres gemäß Anspruch 7 auch vorteilhaft sein, stromauf derartiger Öffnungen eine Vordrossel zur Siche­ rung eines entsprechenden Unterdrucks im Brennstoffkanal vorzusehen. Diese Vordrossel wird gemäß Anspruch 8 auf besonders einfache und zweckmäßige Weise als Quer­ schnittsverengung des Brennstoffkanales ausgebildet, de­ ren Querschnittsfläche auf die gewünschten Druck- und Förderbedingungen abgestimmt ist. Dabei ergibt sich in der Regel als optimal dieselbe Querschnittsfläche wie diejenige der Querschnittsverengung der Rohrdüse, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß letztere im angenom­ menen bevorzugten Fall von Emulsion, erstere hingegen von Brennstoff alleine durchströmt ist.

Die Öffnung im Brennstoffrohr soll unter den sich ein­ stellenden Druckbedingungen eine bestimmte Luftmenge zum Brennstoff zur Bildung der Emulsion zudosieren und weist hierzu bevorzugt eine Querschnittsfläche gemäß Anspruch 9 auf. Zweckmäßig wird anstelle einer einzigen größeren Öffnung eine Mehrzahl kleinerer Öffnungen vorgesehen, die der gewünschten Querschnittsfläche herstellungstechnisch leichter anzupassen sind und einen unbeabsichtigten Brennstoffaustritt in instationären Phasen insbesondere dann erschweren, wenn sie an der Oberseite des Brenn­ stoffrohres angebracht sind.

Die bevorzugten Bemessungen der einzelnen Querschnitts­ verengungen bzw. Öffnungen gemäß den Ansprüchen 5, 6, 8 und 9 ergeben optimale Arbeitsbedingungen bei einem 2,8 l-Motor. Für Motoren mit abweichenden Hubräumen erge­ ben sich innerhalb der angegebenen Bereiche entsprechend größere oder kleinere Bemessungen als optimal, wobei je­ doch die Relation der angegebenen Bemessungen unterein­ ander im wesentlichen gleich bleibt.

Um trotz des Fehlens von Luftöffnungen in der Brenn­ stoffleitung im Hinblick auf die Einführung von Primär­ luft erst im Austrittsbereich der Leerlaufkanalanordnung ein Nachsaugen von Brennstoff aus der Schwimmerkammer bei Betriebsunterbrechungen sicher zu vermeiden, ist gemäß Anspruch 10 ein Absperrorgan in der Brennstoffleitung angeordnet, welches die Brennstoffleitung bei Betriebs­ unterbrechungen automatisch abschließt. Wenn das Ab­ sperrorgan so nahe als möglich am Austrittsbereich der Leerlaufkanalanordnung plaziert wird, so wird dadurch auch die Menge des bei Betriebsunterbrechung unvermeid­ lich aus der Brennstoffleitung nachtropfenden Brennstoffs minimiert.

Gemäß Anspruch 11 sind zweckmäßig die Luftleitung und/ oder die Brennstoffleitung der Leerlaufkanalanordnung als frei neben dem Vergasergehäuse angeordnete Leitungen ausgebildet. Abgesehen von der Einsparung an Konstruk­ tions- und Herstellungskosten insbesondere im Falle einer Nachrüstung, die sich hierdurch gegenüber einer Führung als Kanäle im Vergasergehäuse ergeben, ergibt sich hierdurch hinsichtlich der Luftleitung eine ent­ sprechende konstruktive Freizügigkeit für den strom­ aufseitigen Anschluß, der nicht zwangsläufig direkt am Luftfilter erfolgen muß, sondern etwa auch von der Zylinderkopf-Entlüftungsleitung abzweigen kann, so daß bereits vor dem Luftfilter der darin geführte Ölnebel abgesaugt werden kann, gegebenenfalls ergänzt durch Luft aus dem Luftfilter, welche durch den zum Luftfilter füh­ renden Abschnitt der Zylinderkopf-Entlüftungsleitung hindurch angesaugt wird.

Hinsichtlich der Brennstoffleitung ergibt sich durch die Ausbildung als frei neben dem Vergasergehäuse angeordnete Leitung der besondere Vorteil einer Kühlung des aus dem Schwimmergehäuse angesaugten heißen Brennstoffes in einer solchen freien Leitung. Dies vermindert insbesondere Heißstartprobleme.

Um zu vermeiden, daß von der heißen Vergaserwand eine zu große Wärmemenge auf das stromabseitige Ende der Brenn­ stoffleitung übertragen wird, was zu Betriebstörungen durch starke Dampfblasenbildung in der Brennstoffleitung führen könnte, ist gemäß Anspruch 12 vorgesehen, daß die Brennstoffleitung in einem Anschlußstutzen endet, der in einem Anschlußteil aus schlecht wärmeleitendem Material, insbesondere Kunststoff, gehalten ist. Dadurch wird ein unmittelbarer Wärmeübergang von heißen metallischen Tei­ len vermieden.

Gemäß Anspruch 13 soll dabei die Brennstoffleitung in dem Anschlußstutzen mit quer zur Achse des Brennstoffkanals liegender Achse enden, was zugleich eine an dieser Stelle regelmäßig erwünschte platzsparende Bauweise ergibt. Diese Anordnung dient gemäß Anspruch 13 jedoch weiter insbesondere dazu, eine ringförmige Fangkammer für even­ tuell aus dem Brennstoffrohr zurückstrebende kleine Dampfblasen vorzusehen, deren Übertritt in die Brenn­ stoffleitung unter Koagulation zu großen Dampfblasen zu Betriebsstörungen Anlaß geben könnte. Der Anschlußstutzen ragt von oben her durch die Fangkammer hindurch und bil­ det deren innere Wand. Die Eintrittsöffnung des Brenn­ stoffkanals ist seitlich in einer Höhe angeordnet ist, die oberhalb der Austrittsöffnung des Anschlußstutzens liegt. Etwa aus dem Brennstoffrohr zurückstrebende klei­ nere Dampfblasen werden so in der Fangkammer gefangen und an einem Übertritt in die tiefer liegende Austrittsöff­ nung des Anschlußstutzens der Brennstoffleitung gehin­ dert, so daß die kontinuierliche Brennstofförderung hierdurch nicht gestört wird. Die in ihrer Größe jeden­ falls auf das Volumen der Fangkammer begrenzten Dampf­ blasen können im Zuge der weiteren Brennstofförderung wieder in den Brennstoffkanal hineingezogen werden und zusammen mit dem Brennstoff bzw. der Emulsion ohne Be­ triebsstörung aus dem Brennstoffkanal in den Verbren­ nungsluftstrom austreten.

Gemäß Anspruch 14 ist die Anordnung dabei so getroffen, daß die Brennstoffströmung von der Schwimmerkammer bis zum Eintritt in die Eintrittsöffnung des Brennstoffroh­ res mit gleichem Strömungsquerschnitt geführt ist. Hier­ durch ergibt sich eine gleichförmige Strömungsgeschwin­ digkeit, und damit Unempfindlichkeit gegenüber instatio­ nären Einflüssen etwa durch Erschütterungen, unter­ schiedliche Neigungslagen bei Berg- und Talfahrt, Totzo­ nenbildung oder dergleichen.

Sowohl eine Vereinfachung der Herstellung als inbesondere auch die Möglichkeit einer Nachrüstung ergibt sich da­ durch, daß gemäß Anspruch 15 der den Brennstoffkanal aufweisende Austrittsbereich der Leerlaufkanalanordnung als separates Gehäuse ausgebildet ist, welches mit einem den Verbrennungsluftkanal bildenden Düsenrohr die Wand des Vergasergehäuses bzw. des Ansaugkanals durchsetzt, beispielsweise im Bereich der Vergasergrundplatte.

Eine Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse kann gemäß Anspruch 16 auf einfache Weise dadurch erfol­ gen, daß die exakte Lage der Mündung des Brennstoffkanals gegenüber der Querschnittsverengung des Verbrennungs­ luftkanals einstellbar gehalten ist. Hierdurch kann bei Bedarf auch eine Feineinstellung an jedem Verbrennungs­ motor erfolgen, die dann normalerweise unverändert bei­ behalten wird.

Eine besonders verlustarme Zuströmung und eine gute Beschleunigung in den Überschallbereich hinein, bevor Ablösung und Strömungsumschlag auftreten, wird gemäß Anspruch 17 dadurch erzielt, daß der Bereich der Quer­ schnittsverengung des Verbrennungsluftkanals nach Art einer konvergierenden-divergierenden Lavaldüse ausgebil­ det ist.

Durch die Neigungen der Achse des Austrittsbereichs der Leerlaufkanalanordnung gemäß den Ansprüchen 18 und 19 nach unten sowie zur Seite hin in Richtung auf eine mehr tangentiale Einströmung wird eine Maximierung des an der Austrittsmündung der Leerlaufkanalanordnung herrschenden Unterdruckes sowie Optimierung der Zumischung insbeson­ dere auch im Teillastbetrieb erreicht. Die mit hoher Geschwindigkeit, aber begrenztem Massenstrom erfolgende Einbringung des Gemisches aus dem Leerlaufsystem hat da­ durch die Tendenz, eine schraubenlinienförmig nach unten gerichtete Strömungsbewegung im Ansaugkanal bzw. im An­ saugrohr zu beschreiben, die eine zunehmend gründliche Durchmischung mit dem an der Drosselklappe vorbeiströ­ menden Gemisch bei minimalen Strömungsverlusten begün­ stigt. Während die Neigung nach unten vor allem einen Beitrag zur Minimierung der Strömungsverluste und im Teillastbereich zur Erhöhung des lokalen Unterdruckes an der Austrittsmündung der Leerlaufkanalanordnung leistet, dient die seitliche Neigung vor allem zu einer Verbesse­ rung der Durchmischung; da der Brennstoff zu diesem Zeitpunkt bereits in praktisch "vergaster" Form vorliegt, ist ein Auszentrifugieren von Brennstofftröpfchen mit entsprechender Kondensatbildung nicht zu befürchten, zu­ mal die Strömung infolge ihrer Abwärtsrichtung sogleich in den Bereich des erheblich erweiterten Ansaugrohres eintritt.

In Anspruch 20 ist ein erfindungsgemäßes Leerlaufeinbau­ teil angegeben, das als individuelles und kompaktes Teil unabhängig vom Vergaser produziert und - auch für einen nachträglichen Einbau - vertrieben werden kann. Dieser Herstellungs- und Vertriebsmöglichkeit solcher separater Einbauteile kommt im Rahmen der vorliegenden Erfindung besondere Bedeutung zu, da sie den Einsatz der Erfindung unabhängig von den Serienprodukten der Automobil- bzw. Vergaserhersteller möglich macht und so individuelle Entscheidungen der Endverbraucher zugunsten eines Bei­ trags zur Schonung der Energiequellen und zur Entlastung der Umwelt von Schadstoffen ermöglicht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Vergaser,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Austrittsbereich der Leerlaufkanalanordnung des Vergasers gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Vergaser weist in der üblichen Weise einen Luftfilter 1, ein Vergasergehäuse 2 und dieses durchsetzend einen Ansaugkanal 3 auf, der Um­ gebungsluft durch den Luftfilter 1 hindurch ansaugt. Das Vergasergehäuse 2 weist eine Grundplatte 4 zur Verbindung mit einem Ansaugrohr 5 eines Ansaugsystemes 6 auf, wel­ ches in der üblichen Weise die Zylinder des Verbren­ nungsmotors mit Brennstoff-Luftgemisch versorgt und auf dem die Grundplatte 4 über eine übliche Dichtung 7 auf­ gesetzt ist.

Im Ansaugkanal 3 ist eine Drosselklappe 8 angeordnet, welche in Leerlaufstellung den Ansaugkanal 3 praktisch vollständig abschließt.

Der veranschaulichte Vergaser ist im Beispielsfall als Registervergaser ausgeführt und weist einen Ansaugkanal 9 der zweiten Stufe auf, dessen Drosselklappe 10 in der üblichen Weise bei Erreichen höherer Drehzahlen zu öff­ nen beginnt. Das Vergasergehäuse 2 ist in der üblichen Weise als Gußteil ausgebildet und besteht neben der Grundplatte 4 aus zwei übereinandergesetzten Gehäusetei­ len 11 und 12, wobei der Schnitt in der Darstellung gemäß Fig. 1 im Bereich der Grundplatte 4 entlang den Achsen der Ansaugkanäle 3 und 9, im Bereich der Gehäuseteile 11 und 12 hingegen in einer davorliegenden Ebene durch eine Schwimmerkammer 14 geführt ist.

Brennstoff wird unter Steuerung durch einen Schwimmer 13 der Schwimmerkammer 14 zugeführt, von wo der Brennstoff über eine Brennstoffleitung 15 in Form eines frei neben dem Vergasergehäuse 2 angeordneten Rohres oder Schlauches entnommen wird. Im Kurbelgehäuse und im gesamten Motor­ block anfallender Ölnebel wird über eine Zylinderkopf- Entlüftungsleitung 16 dem Luftfilter 1 zugeführt. Die Zylinderkopf-Entlüftungsleitung 16 führt im Beispiels­ falle nicht unmittelbar zum Luftfilter 1, sondern in eine an das Luftfilter 1 angeschlossene Luftleitung 17. Die Brennstoffleitung 15 und die Luftleitung 17 bilden Teil einer insgesamt mit 18 bezeichneten Leerlaufkanalanord­ nung, mit der Brennstoff und Luft einem Leerlaufsystem zugeführt werden können, welches stromab der Drossel­ klappe 8 in den Ansaugkanal 3 mündet.

Die übrigen Einrichtungen des Vergasers, wie etwa eine Beschleunigungspumpe usw., sind konventioneller Natur und bedürfen daher hier keiner näheren Erläuterung. Zu beto­ nen ist jedoch, daß die Drosselklappe 8 bei einem erfin­ dungsgemäßen Vergaser im Leerlauf in einer Stellung ste­ hen muß, in der sie den Ansaugkanal 3 der ersten Stufe praktisch vollständig abschließt, so daß keine merkliche Luftströmung an der Drosselklappe 8 vorbei möglich ist, und auch sonstige eine Falschluftzufuhr ermöglichende Kanäle fehlen oder verschlossen sind. Im Bereich der Ränder der Drosselklappe 8 in ihrer Leerlaufstellung können in der üblichen Weise Übergangsöffnungen 19 vor­ gesehen sein, wenn nicht ein anderes Übergangssystem für die Gemischversorgung im Übergangsbereich zwischen Leer­ lauf und Teillast Verwendung findet.

Der mit 20 bezeichnete Austrittsbereich der Leerlaufka­ nalanordnung 18 ist in den Fig. 2 und 3 näher veran­ schaulicht. Wie daraus ersichtlich ist, endet die Brenn­ stoffleitung 15 in einem Anschlußstutzen 21 und die Luftleitung 17 in einem Anschlußstutzen 22, welche an einem Gehäuse 23 gelagert sind. Das Gehäuse 23 besteht im wesentlichen aus einem Düsenrohr 24 zur Bildung eines Zufuhrkanales 25 für Verbrennungsluft um ein Brennstoff­ rohr 26 herum, welches einen Brennstoffkanal 27 bildet. Weiter besteht das Gehäuse 23 im Anschluß an einen im wesentlichen durch das Düsenrohr 24 gebildeten Lager­ abschnitt 28 zur Aufnahme in der Vergaserwand 2 aus einem rückwärtigen Gehäusekörper 29 im Bereich der Anschluß­ stutzen 21 und 22 mit Stirnflächen 30 benachbart zum La­ gerabschnitt 28 sowie einem Anschlußteil 31 aus schlecht wärmeleitendem Material, im Beispielsfalle Kunststoff, während alle anderen Elemente aus Metall gefertigt sind.

Das Brennstoffrohr 26 weist an seinem vorderen Ende eine Rohrdüse 32 mit einer Querschnittsverengung 33 mit einer Querschnittsfläche von im Beispielsfalle 0,12 mm² auf, welche zugleich eine Mündung 34 für den Austritt von Brennstoff bzw. Emulsion bildet. In seinem rückwärtigen Bereich ist das Brennstoffrohr 26 an seiner Oberseite mit im Beispielsfalle zwei im axialen Abstand voneinander liegenden runden Öffnungen 35 mit einem Durchmesser von 0,5 mm bzw. 0,6 mm, also einer Gesamtquerschnittsfläche von ca. 0,45 mm², versehen, welche der das Brennstoff­ rohr 26 umströmenden Luft einen Zutritt zum Brennstoff­ kanal 27 gestatten, so daß dort eine Brennstoffemulsion gebildet wird. Stromauf der Öffnungen 35 ist eine Vor­ drossel 36 angeordnet, die im Beispielsfalle die Form einer Querschnittsverengung 37 mit einer Querschnitts­ fläche von 0,12 mm² aufweist.

Der Brennstoffkanal 27 mündet mit einer Eintrittsöff­ nung 38 in eine Fangkammer 39, durch welche hindurch der Anschlußstutzen 21 der Brennstoffleitung 15 ragt, und die in dem Anschlußteil 31 aus Kunststoff herausgearbeitet ist. Die mit 40 bezeichnete Austrittsöffnung des An­ schlußstutzens 21 liegt dabei tiefer als die Unterkante der Eintrittsöffnung 38 des Brennstoffkanales 27 und da­ mit auch unterhalb der Fangkammer 39, so daß bei der Zu­ fuhr von Brennstoff aus der Austrittsöffnung 40 des Anschlußstutzens 20 über die Fangkammer 39 in die Ein­ trittsöffnung 38 des Brennstoffkanales 27 hinein ein si­ phonartiger Effekt entsteht.

Die Rohrdüse 32 mit der Querschnittsverengung 33 des Brennstoffrohres 26 liegt im Bereich einer Querschnitts­ verengung 41 stromauf der mit 42 bezeichneten Austritts­ mündung der Leerlaufkanalanordnung 18 in den Ansaugka­ nal 3 hinein. Die Querschnittsverengung 41 ist dabei nach Art einer konvergierenden-divergierenden Lavaldüse aus­ gebildet, so daß bei Überschreiten des kritischen Druck­ verhältnisses zwischen den Ebenen A und B in der Quer­ schnittsverengung 41 Strömung mit Schallgeschwindigkeit und im anschließenden leicht divergierenden Teil des Dü­ senrohres 24 Überschallströmung vorliegt, bis eine Ablö­ sung und Strömungsumschlag erfolgen. Dies ist bei über­ kritischem Druckverhältnis spätestens in Ebene B der Fall, also in der Ebene der Austrittsmündung 42. Die Querschnittsverengung 41 weist im Beispielsfalle, der optimale Arbeitsverhältnisse für einen 2,8 l-Motor ergibt, eine freie Querschnittsfläche von ca. 16 mm² auf.

Das Brennstoffrohr 26 und das Düsenrohr 24 liegen kon­ zentrisch um eine Achse 43, welche die quer dazu liegende Ächse 44 des Anschlußstutzens 21 der Brennstoffleitung 15 schneidet. Auch die Achse 45 des Anschlußstutzens 22 der Luftleitung 17 liegt quer zur Achse 43, braucht diese jedoch nicht zu schneiden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Anschlußteil 31 zusammen mit dem Brennstoffrohr 26 unter entsprechender Schwenkung des Anschlußstutzens 21 im Gehäusekörper 29 drehbeweglich gelagert, wozu der Anschlußstutzen 21 in einem Schlitz 46 des Gehäusekörpers 29 geführt ist. Die Achse 47 des Schlitzes 46 liegt nicht senkrecht, sondern schräg zur Achse 43, so daß die Drehbewegung des An­ schlußteiles 31 und des Brennstoffrohres 26 unter Schwenkung des Anschlußstutzens 21 auch zu einer Axial­ bewegung des Brennstoffrohres 26 führt. Hierdurch kann die exakte Lage der Mündung 34 der Rohrdüse 32 relativ zur Querschnittsverengung 41 fein den jeweiligen Bedürf­ nissen entsprechend eingestellt werden. Im Beispielsfalle möge die Länge des Schlitzes 46 einen Verdrehwinkel des Anschlußteiles 31 von 30° zulassen und in einem Winkel von 13° schräg zur Achse 43 gestellt sein, so daß sich ein Verstellweg in der Größenordnung eines Millimeters ergibt.

Zur Montage in der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung kann das gesamte Düsenrohr 24 in eine entsprechende Boh­ rung des Vergasergehäuses 2 bis zum Anschlag an die vor­ deren Stirnflächen 30 des Gehäusekörpers 29 eingesetzt werden. Wie bereits in Fig. 1 angedeutet ist, kann die Achse 43 dabei um einen Winkel gegenüber der Horizon­ talen geneigt sein, wobei zwischen etwa 0° und 30° liegen kann und im Beispielsfalle infolge der konstruk­ tiven Beschränkung durch die Bauhöhe der Grundplatte 4 bei 10° liegen möge. Ahnlich, jedoch zeichnerisch nicht veranschaulicht, braucht die Achse 43 die Mittelachse des Ansaugkanales 3 nicht zu schneiden, sondern kann eine Schrägstellung der Achse 43 weg von der Radialen derart erfolgen, daß der Massenstromaustritt aus der Austritts­ mündung 42 mehr tangential in den Innenraum des Ansaug­ rohres 3 gerichtet ist. Ein solcher Ausstellwinkel von der Radialen kann zwischen 15° und 40° liegen, und möge im Beispielsfalle bei 20° liegen, gemessen an dem in Fig. 1 mit 48 bezeichneten Schnittpunkt der Achse 43 mit der Verlängerung der Mantelfläche des Ansaugka­ nals 3.

Im Leerlaufbetrieb ist die Drosselklappe 8 geschlossen, so daß der sich im Ansaugkanal 3 stromab der Drossel­ klappe 8 einstellende Unterdruck durch die Ansaughübe der Zylinder in vollem Umfange auf die Austrittsmündung 42 und durch diese hindurch in die Leerlaufkanalanordnung 18 hinein wirkt. Hierdurch wird zunächst einmal Luft durch die Luftleitung 17 hindurch gesaugt, wobei der in der Zylinderkopf-Entlüftungsleitung 16 vorliegende Ölnebel mit angesaugt wird, ergänzt durch Luft aus dem Bereich des Luftfilters 1. Diese Luftströmung hat nur geringen Druckabfall, so daß in der Ebene A annähernd noch Atmos­ phärendruck vorliegt, während im Bereich des Ansaugkana­ les 3 an der Austrittsmündung 42 ein Druck von bei­ spielsweise lediglich 0,4 bar vorliegt. Hierdurch ist das kritische Druckverhältnis zwischen den Ebenen A und B deutlich überschritten, so daß sich in der Ebene der Querschnittsverengung 41 Schallströmung und im Anschluß daran Überschallströmung einstellt.

Durch den starken Druckabfall im Eintrittsbereich der Querschnittsverengung 41 durch Umwandlung von statischem Druck in dynamischen Druck der Luftströmung erfolgt über die Mündung 34 der Rohrdüse 32 hindurch eine entsprechend starke Saugwirkung auf dort anstehenden Brennstoff. Die­ ser wird daher durch die Querschnittsverengung 33 hin­ durch dosiert der Luftströmung zugeführt. Zugleich aber wird aus dem im Anschlußstutzen 22 vorliegenden Luftstrom über die Öffnungen 35 Primärluft stromauf der Rohrdüse 32 in das Brennstoffrohr 26 eingesaugt, und bildet mit dem im Brennstoffrohr vorliegenden Brennstoff eine Brenn­ stoff-Luftemulsion. Daher tritt der Brennstoff bei der Mündung 34 in Form einer solchen Emulsion in den im Zu­ fuhrkanal 25 strömenden Verbrennungsluftstrom ein, und zwar an einer Stelle, an der infolge Schallgeschwindig­ keit des Verbrennungsluftstromes ein extrem großer Geschwindigkeitsunterschied vorliegt. Hierdurch wird der mit viel geringerer Geschwindigkeit austretende Brenn­ stoff in feinste Tröpfchen zerfetzt und zerstäubt, so daß stromab der Querschnittsverengung 41 ein Brennstoff- Luftgemisch des gewünschten Lambda-Wertes in zumindest an der Austrittsmündung 42 sehr homogener Verteilung vor­ liegt. Spätestens an der Austrittsmündung 42 erfolgt eine weitere desintegrierende Einwirkung auf etwa noch vor­ handene größere Tröpfchen durch den dortigen Druckstoß beim Strömungsumschlag auf Unterschall. In der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise tritt daher mit nach unten und zur Seite weisender Richtung ein Massestrom aus der Aus­ trittsmündung 42 in das Ansaugrohr 3 ein, der mit hoher Geschwindigkeit durch das Ansaugrohr 3 wirbelt und dieses sehr schnell homogen mit feinstverteiltem Brennstoff von annähernd molekularer Partikelgröße anfüllt.

Dieser Zustand bleibt solange unverändert aufrechterhal­ ten, als zwischen den Ebenen A und B das kritische oder ein überkritisches Druckverhältnis vorliegen, wobei auch stark überkritische Druckverhältnisse an den Zertei­ lungsbedingungen im Bereich der Querschnittsverengung 41 kaum etwas ändern, da dort immer Schallgeschwindigkeit vorliegt. Für den Fall, daß etwa bei Vollast oder in in­ stationären Phasen wie bei Beschleunigung das kritische Druckverhältnis unterschritten wird, arbeitet der Bereich des Düsenrohres 24 zwischen den Ebenen A und B als Ven­ turirohr, wobei jedoch wiederum die Zufuhr des Brenn­ stoffes an der Stelle der maximalen Geschwindigkeitsdif­ ferenz zwischen dem Verbrennungsluftstrom und dem Brenn­ stoff erfolgt und somit auch unter diesen Bedingungen noch optimale Zerstäubung erfolgt, obwohl diese bei sol­ chen Lastzuständen von geringerer Bedeutung ist. Wesent­ lich aber ist, daß unter stationären Bedingungen jeden­ falls bis weit in den Teillastbereich hinein ein kriti­ sches Druckverhältnis vorliegt und so unter gleichblei­ benden stabilen Bedingungen das Leerlaufgemisch zugeführt wird. Diesem ist auch, in der veranschaulichten Weise direkt oder über das Luftfilter 1, der Ölnebel aus der Zylinderkopf-Entlüftungsleitung 16 beigegeben, so daß dieser auf energiesparende und schadstoffarme Weise mit entsorgt wird.

Da der Brennstoff über die Brennstoffleitung 15 ohne be­ sondere Druckverluste herangeführt wird, kann es zweck­ mäßig sein, den Unterdruck im Brennstoffkanal 27 im Be­ reich der Öffnungen 35 zu erhöhen, um den gewünschten Eintrag von Primärluft zu gewährleisten. Hierzu dient die Vordrossel 36, wobei die Querschnittsfläche der dortigen Querschnittsverengung 37 einerseits dem dort gewünschten Druckabfall und andererseits dem Gesamtdruckverlust bis zur Mündung 34 zur Erzielung einer gewünschten Ausström­ geschwindigkeit der Emulsion angepaßt ist. Typischerweise beträgt die Querschnittsfläche der Querschnittsveren­ gung 37 je nach Hubraum des zu versorgenden Motors zwi­ schen 0,03 mm² und 0,3 mm², wobei im Hinblick auch auf die gewählte Querschnittsfläche von 0,12 mm² der von Emulsion durchströmten Querschnittsverengung 33 im Beispielsfalle eine Querschnittsfläche von 0,12 mm² für die alleine von Brennstoff durchströmte Querschnittsver­ engung 37 gewählt ist. Bei der gewählten Gesamtquer­ schnittsfläche der Öffnungen 35 von ca. 0,45 mm² ergibt sich unter der Einwirkung der durch die Querschnittsver­ engung 41 stets mit Schallgeschwindigkeit strömenden Verbrennungsluft eine optimale Bildung und Förderung der Emulsion durch die Rohrdüse 23 hindurch. Eine Quer­ schnittsbemessung der Querschnittsverengung 41 mit ca. 16 mm² ergibt dabei eine Verbrennungsluftzufuhr zum geförderten Brennstoff in einer solchen Menge, welche ein gut zündfähiges Gemisch in einer solchen Menge ergibt, welche bei einem 2,8 l Motor zu einer Leerlaufdrehzahl von um 600 bis 700 U/min führt.

Die drosselnden Querschnittsverengungen 33 und 37 können nicht verhindern, daß bei Betriebsunterbrechung durch das Heberprinzip Brennstoff aus der Schwimmerkammer 14 nachgefördert würde, da stromauf des Anschlußstutzens 21 keinerlei Luftzutritt in die Brennstoffleitung 15 möglich ist. Daher ist die Brennstoffleitung 15 mit einem Ab­ sperrorgan 49 versehen, welches beispielsweise unterhalb eines Druckes von 4 cm Benzinsäule in der Brennstofflei­ tung 15 letztere automatisch abschließt. Somit kann al­ lenfalls der stromab des Absperrorgans 49 stehende Brennstoff nachtropfen, dessen Volumen minimiert werden kann und der durch den vollständigen Abschluß in Höhe des Absperrorgans 49 überdies allenfalls schwer und langsam abfließt; auf diese Weise kann die nachtropfende Brenn­ stoffmenge bei der veranschaulichten Ausführungsform ge­ gebenenfalls auf den Inhalt des Brennstoffrohres 26 stromab der Öffnungen 35 begrenzt werden.

Das Anschlußteil 31 aus schlecht wärmeleitendem Material verhindert starken Wärmeübergang zwischen der heißen Um­ fangswand des Gehäusekörpers 29 und dem Anschlußstut­ zen 21 sowie dem Brennstoffrohr 26, wobei zu bedenken ist, daß der Anschlußstutzen 21 mit seitlichem Spiel im Schlitz 46 angeordnet ist. Hierdurch kann die Kühlung des Brennstoffrohres 26 durch den umgebenden Verbrennungs­ luftstrom im Zufuhrkanal 25 und auch durch die durch die Öffnungen 35 hindurch eingetragene Primärluft auch im hinteren Bereich des Brennstoffrohres 26 wirksam blei­ ben, so daß dieses auch im Bereich der Eintrittsöff­ nung 38 relativ kühl bleibt.

Ein Übertritt von etwa dennoch im Brennstoffrohr 26 ge­ bildeten Dampfblasen in die Brennstoffleitung 15 wird durch die Fangkammer 39 verhindert, da in Richtung der Brennstoffleitung 15 zurückstrebende Dampfbläschen an der Decke der Fangkammer 39 zurückgehalten werden, bis sie, etwa nach geringfügigem Anwachsen und stärkerem Herein­ ragen von oben in den Brennstoffstrom, wieder in das Brennstoffrohr 26 hineinbefördert und von dort zusammen mit dem Brennstoff bzw. die Emulsion aus der Mündung 34 mit ausgetragen werden, was zu keinerlei Störungen Anlaß gibt. Dadurch, daß die Strömungsquerschnitte der Brenn­ stoffleitung 15, des Anschlußstutzens 21, der ringförmi­ gen Fangkammer 39 und des Übertritts zwischen der Aus­ trittsöffnung 40 und der Fangkammer 39 im wesentlichen gleich groß gehalten sind, ergibt sich eine störungsun­ empfindliche gleichförmige Strömung des Brennstoffs zwi­ schen der Schwimmerkammer 14 und der Eintrittsöffnung 38 des Brennstoffrohres 26, die insbesondere bei relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit durch einen kleinen Querschnitt hindurch ebenfalls einen nicht unwesentlichen Beitrag zur Vermeidung von Dampfblasenbildung auch unter ungünstigsten Verhältnissen leistet.

Durch die geschilderte Ausführungsform ergeben sich die eingangs näher erläuterten Vorteile. Insbesondere ist von Bedeutung, daß durch den relativ hohen Druck im Be­ reich der Ebene A das kritische Druckverhältnis bis weit in den Teillastbereich hinein aufrechterhalten werden kann, mit der Folge konstanter Betriebsbedingungen des Leerlaufsystemes auch im Teillastbereich. Da auch im Teillastbereich eine entsprechende Förderung durch das Leerlaufsystem hindurch erfolgt, die einen durchaus merk­ lichen Teil des insgesamt in den Zylindern zur Verfügung gestellten Brennstoff-Luftgemisches ausmachen kann, er­ gibt die optimale Aufbereitung jedenfalls dieses Teiles eine deutliche Absenkung des Verbrauchs und der Schad­ stoffe auch im Teillastbereich.

Zur Erzielung maximalen Unterdrucks in der Leerlaufstel­ lung kann die Drosselklappe 8 in dieser Stellung - ggf. bis auf durch Fertigungstoleranzen bedingte kleine Spalte - vollständig geschlossen sein. Diese Stellung der Dros­ selklappe 8 in der Leerlaufstellung wird auch bei den angegebenen Bemessungen der Öffnungen des Leerlaufsystems zugrundegelegt.

Ein gewisses Problem kann sich jedoch dann ergeben, wenn die üblicherweise als achsparalleler Längsschlitz ausge­ bildete Übergangsöffnung 19 in dieser Stellung ebenfalls vollständig durch den Rand der Drosselklappe 8 vom Un­ terdruck unterhalb der Drosselklappe 8 abgeschlossen ist, da dann beim Übergang zum Teillastbereich eine instatio­ näre Phase mit gegenüber dem Sollwert durch diese Last verminderte Brennstoffzufuhr auftreten kann, also ein "Beschleunigungsloch" auftritt, da die Förderung der Übergangsöffnung 19 ausgehend von der vorherigen Null­ förderung erst verzögert einsetzt.

Zur Vermeidung derartiger instationärer Betriebszustände kann auch vorgesehen sein, daß der Rand der Drosselklappe 8 zur Wand des Ansaugkanales 3 in der Leerlaufstellung einen kleinen Spalt mit einer maximalen Spaltbreite von beispielsweise 0,2 bis 0,3 mm aufweist, die Drosselklappe 8 in der Leerlaufstellung also die Strömung im Ansaugka­ nal 3 nicht vollständig abschließt, sondern nur drosselt. Es erfolgt dann auch in der Leerlaufstellung eine gewisse Grundförderung vom Brennstoff bzw. Emulsion aus der Übergangsöffnung 19 und eine entsprechende Luftzufuhr aus dem Ansaugkanal 3. Bei entsprechender Kompensation dieser zusätzlichen Brennstoff- und Luftzufuhr durch entspre­ chende verminderte Brennstoff- und Luftzufuhr aus der Leerlaufkanalanordnung 18 ergeben sich somit dieselben Betriebsbedingungen in der Leerlaufstellung wie im oben erwähnten Beispielsfall.

Claims (21)

1. Vergaser für Verbrennungsmotoren

• - mit wenigstens einem einenends zur Atmosphäre of­ fenen und andernends mit einem Ansaugrohr (5) eines Ansaugsystems (6) des Verbrennungsmotors verbunde­ nen Ansaugkanal (3), in dem eine in ihrer Leer­ laufstellung den Ansaugkanal (3) wenigstens weitgehend abschließende Drosselklappe (8) angeordnet ist,
• - mit einer die Drosselklappe (8) umgehenden Leer­ laufkanalanordnung (18), die eine Einrichtung (Rohrdüse 32) zur Zufuhr von Verbrennungsluft zur Bildung des gewünschten Brennstoff-Luftgemisches aufweist, wobei der Brennstoff durch Unterdruck der am Austritt (34) des Brennstoffes aus einem Brenn­ stoffkanal (27) vorliegenden Verbrennungsluft för­ derbar ist, und
• - mit einer stromauf der Austrittsmündung (42) der Leerlaufkanalanordnung (18) in den Ansaugkanal (3) angeordneten Querschnittsverengung (41) der Leer­ laufkanalanordnung (18) zur Erzeugung einer Über­ schallströmung,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß zumindest das Ende des Brennstoffkanals (27) als Rohrdüse (32) ausgebildet ist und in einem konzentrischen Zufuhrkanal (25) für die Verbren­ nungsluft angeordnet ist, und
• - daß die Mündung (34) der Rohrdüse (32) im Bereich der Querschnittsverengung (41) angeordnet ist.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine stromauf der Einfüh­ rung des Brennstoffs in die Verbrennungsluft an­ geordnete Einrichtung (Öffnungen 35) zur Zufuhr von Primärluft zum Brennstoff zur Bildung einer Emulsion vorgesehen ist.

3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Brennstoffkanal (27) als im Ver­ brennungsluftstrom liegendes Brennstoffrohr (26) ausgebildet ist.

4. Vergaser nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Brennstoffrohr (26) wenigstens eine umfangsseitige Öffnung (35) für den Eintritt der Primärluft aufweist.

5. Vergaser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrdüse (32) eine endseitige Querschnittsverengung (33) auf eine Querschnittsflä­ che zwischen 0,03 mm² und 0,3 mm², insbesondere von etwa 0,12 mm² aufweist.

6. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (41) des Zufuhrkanals (25) für Verbrennungsluft eine freie Querschnittsfläche zwischen 4 mm² und 40 mm², insbesondere von etwa 16 mm² aufweist.

7. Vergaser nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf der Öffnung (35) eine Vordrossel (36) zur Sicherung eines den Primärluft­ eintritt gewährleistenden Unterdruckes im Brenn­ stoffkanal (27) vorgesehen ist.

8. Vergaser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordrossel (36) als Querschnittsverengung (37) des Brennstoffkanals (27) auf eine Querschnittsfläche von 0,03 mm² bis 0,3 mm², insbesondere etwa 0,12 mm² ausgebildet ist.

9. Vergaser nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Öff­ nung (35) bzw. die Summe der Querschnittsflächen einer Mehrzahl von Öffnungen (35) zwischen 0,1 mm² und 1,0 mm², insbesondere bei etwa 0,45 mm² liegt.

10. Vergaser nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennstoffleitung (15) stromauf des Brennstoffrohres (26) ein die Brenn­ stoffleitung (15) bei Betriebsunterbrechung des Ver­ gasers abschließendes Absperrorgan (48) angeordnet ist.

11. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (17) und/oder die Brennstoffleitung (15) der Leerlaufkanalanord­ nung (18) als frei neben dem Vergasergehäuse (2) an­ geordnete Leitungen ausgebildet sind.

12. Vergaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffleitung (15) in einem Anschluß­ stutzen (21) endet, der in einem Anschlußteil (31) aus schlecht wärmeleitendem Material, insbesondere Kunststoff, gehalten ist.

13. Vergaser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffleitung (15) in dem Anschlußstut­ zen (21) mit quer zur Achse (43) des Brennstoffka­ nals (27) liegender Achse (44) endet, daß die Aus­ trittsöffnung (40) des Anschlußstutzens (21) der Brennstoffleitung (15) unterhalb der Eintrittsöff­ nung (38) des Brennstoffkanales (27) angeordnet ist, und daß zwischen der Austrittsöffung (40) des An­ schlußstutzens (21) und der Eintrittsöffnung (38) des Brennstoffkanales (27) eine ringförmige Fangkam­ mer (39) für Dampfblasen angeordnet ist.

14. Vergaser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Brennstoffleitung (15), des zugehörigen Anschlußstutzens (21), dessen Austritts­ mündung (40), der Fangkammer (39) und des Übertritts zwischen der Austrittsmündung (40) und der Fangkam­ mer (39) wenigstens annähernd gleich groß sind.

15. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das den Brennstoffkanal (27) aufweisende Ende der Leerlaufkanalanordnung (18) als separates Gehäuse (23) ausgebildet ist, welches mit einem den Zufuhrkanal (25) für Verbrennungsluft bil­ denden Düsenrohr (24) die Wand des Vergasergehäu­ ses (2) bzw. des Ansaugkanals (3) durchsetzt.

16. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die exakte Lage der Mün­ dung (34) des Brennstoffkanals (27) gegenüber der Querschnittsverengung (41) des Zufuhrkanals (25) für Verbrennungsluft einstellbar gehalten ist.

17. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Querschnittsver­ engung (41) des Zufuhrkanals (25) für Verbrennungs­ luft nach Art einer konvergierenden-divergierenden Lavaldüse ausgebildet ist.

18. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (43) des Austrittsbe­ reiches (20) der Leerlaufkanalanordnung (18) gegen­ über der Mittelachse des Ansaugkanales (3) in einem Winkel ( ) von 0° bis 30°, insbesondere von we­ nigstens etwa 10° nach unten geneigt ist.

19. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (43) des Austrittsbe­ reiches (Gehäuse 23) der Leerlaufkanalanordnung (18) gegenüber einer Radialen zur Mittelachse des Ansaug­ kanales (3), gemessen am Schnittpunkt (48) der Ach­ se (43) des Austrittsbereichs (20) der Leerlaufka­ nalanordnung (18) mit der Verlängerung der Mantel­ fläche des Ansaugkanals (3), in der Horizontalen um einen Winkel von 15° bis 40°, insbesondere von wenigstens etwa 20° geneigt ist.

20. Leerlaufeinbauteil für einen Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch ein Gehäu­ se (23), welches einen Gehäusekörper (29) zur Lage­ rung eines Anschlußstutzens (21) für Brennstoff und eines Anschlußstutzens (22) für Verbrennungsluft so­ wie ein inneres, mit dem Anschlußstutzen (21) für Brennstoff strömungsverbundenes Brennstoffrohr (26) und ein äußeres, mit dem Anschlußstutzen (22) für Verbrennungsluft strömungsverbundenes Düsenrohr (24) aufweist, welches sich konzentrisch um das Brenn­ stoffrohr (26) herum unter Bildung eines Lager­ abschnitts (28) für die Lagerung im Vergasergehäu­ se (2) vom Gehäusekörper (29) weg erstreckt.