DE3628631C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraft­ maschinen mit im Vergasergehäuse angeordneten Düsen und Drosselklappe und an den Mischkammerteil des Vergasergehäuses angeflanschtem Ansaugkrümmer, mit einem Vergaserfallrohr, das sich vom Flansch gegen den Ansaugkrümmer erstreckt.

Ein solcher Vergaser arbeitet, um eine günstige Verteilung und Vergasung zu erreichen, mit einem Zerstäuberorgan 6, das konisch und von Löchern durchbohrt ausgebildet ist. Die dafür vorgesehenen Löcher werden aber das Benzin, das bereits vergast ist, bei Aufschlag auf die Löcher kondensieren lassen. Im übrigen ist die Konstruktion widersprüchlich, da in einem Einschnürstück ein mit Löchern besetztes Gebilde vorgesehen ist, um die Durchströmung des Einführstücks zu ermöglichen. Auch diese Konstruktion dient eher dazu, das Gemisch zu kondensieren als im vergasten Zustand zu halten, zumal durch Bündelung der Strömungsfäden in einem Venturistück und eine anschließende scharfe Umlenkung durch die Zentrifugalkraft der größte Teil, der evtl. noch mitgerissenen Tröpfchen wieder ausfällt.

Nach dem Otto-Prozeß arbeitende Brennkraftmaschinen, die insbesondere bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, haben ein besonderes Problem in der Gemischaufbereitung. Vergaser sollen dem Motor unter allen Betriebsbedingungen selbsttätig ein gut aufbereitetes brennfähiges Gemisch im jeweils richtigen Mischungsverhältnis zuliefern, wozu heutzutage ausnahmslos Spritzvergaser herangezogen werden.

Die vom Motor angesaugte Luft wird durch einen Lufttrichter (Venturidüse) mit genauem Querschnitt geleitet. Im engsten Querschnitt entsteht ein von der Luftmenge abhängiger Unterdruck, der als Meßgröße für die zu fördernde Benzin­ menge dient, indem er das Benzin über eine Dosierdüse ansaugt. Der Kraftstoff soll am Austritt in den Lufttrichter von der Luft zerstäubt und mitgerissen werden, wobei ein mehr oder weniger großer Anteil verdampft. Der flüssige Rest wird in Tröpfchenform und als Strom an der Verteiler­ leitung entlang von der Luft zu den Einlaßventilen mitge­ rissen.

Offensichtlich ideal wäre es, das Benzin zu vergasen und dann dieses Benzingas mit Luft intensiv zu vermischen. Tatsächlich wird, wie oben erwähnt, im Vergaser das Benzin nur unvollständig vergast, der Rest wird in feine Tröpfchen (Benzinschaum) zerstäubt. Dieser Vorgang wird von der konstruk­ tiven Gestaltung des Ansaugkrümmers beeinflußt. Das heißt, der Vergaser ist nur einer Zerstäuber.

In der Leerlaufstellung oder bei Teillast der Drossel­ klappe ist der Querschnitt am Leerlaufgemischaustritt sehr eng. Der Querschnitt wird zwar bewußt verengt, damit die Saugwirkung groß ist. Das in den Ansaugkrümmer gelangende Benzin/Luft + Benzinschaum- und Benzintröpfchengemisch ist derart, daß ein Teil des Benzins wieder kondensiert. Das dann in Form einer Flüssigkeit vorhandene Benzin kon­ densiert bei einem Fallstromvergaser unter dem Vergaser an der Bodenfläche des Ansaugkrümmers.

Die Auswirkungen dieses Vorgangs kann man bei Kraftfahrzeugen im Stadtverkehr gut beobachten: der Auspuff ist immer rußig und im Grenzfall bleibt das Auto stehen, weil der Ruß auch die Zündkerzen verklebt hat: der Verbrennungsablauf ist ungünstig.

Weiterhin ist aus der US-PS 43 55 622 bekannt, in umfangreicher Weise Heizmaßnahmen im Bereich des Vergaserfallrohrs anzubringen. Ein ganz geringer Abstand ist zwischen dem Eintrittsrohr und einem Vorwärmgegentisch vorgesehen. Diese Aufheizung ragt noch in den Ansaugereinlaß hinein. Dieser Gegentisch wirkt wie eine Schüssel, in der sich das Kondensat hier sammelt.

Eine wesentlich bessere Vergasung erreicht man erfindungs­ gemäß dadurch, daß das Vergaserfallrohr bis in die Nähe des gegenüberliegenden Bodens des Ansaugkrümmmers, durch dessen Eintrittsöffnung es reicht, durchgeführt ist, wobei die Ringaustrittsfläche zwischen Vergaserrohrende und gegenüber­ liegendem Boden des Ansaugkrümmers größenordnungsmäßig mindestens gleich, insbesondere aber 1,5 mal größer als die Austrittsdurchtrittsfläche aus dem Vergaser bzw. die Ver­ gaserrohrquerschnittsfläche ist.

Vorzugsweise ist in der Bauart Stufenfallstromvergaser mit zwei Mischkammern, eine für Teillast und eine zuschalt­ bare für Vollast, das Vergaserfallrohr lediglich in der Mischkammer für Teil­ last angeordnet.

Das Vergaserfallrohr sowie die Dichtung des Vergaseranschluß­ flansches können aus einem Teil bestehen.

Der Boden des Ansaugkrümmers kann beheizt werden.

Durch eine überraschend einfache Maßnahme, die auch an be­ stehenden Vergasern verwirklicht werden kann, ohne daß ein Umbau oder eine Änderung erforderlich wäre, wird erreicht, daß sich nach Verlassen des Vergasers Kraftstoff und Luft nicht sofort trennen, d.h. die Flüssigkeitströpf­ chen nicht sofort an die gegenüberliegende Wand geschleudert und infolge der Umlenkung der Zentrifugalkraft getrennt werden, sondern daß vielmehr das Kraftstoffluftgemisch Zeit hat, gemeinsam ein Stück des Weges zu strömen und so das Benzin besser vergast. Es handelt sich um nichts anderes als eine rohrartige Verlängerung, die in die Eintrittsöffnung des Ansaugkrümmers eingebaut ist.

Es kann also nicht wieder passieren, daß vom Gemischstrom nach Eintritt in den Ansaugkrümmer die Luft praktisch allein zu den Zylindern strömt und das zerstäubte Benzin sich an der Bodenfläche des Ansaugkrümmers sammelt und kondensiert.

Die rohrartige Verlängerung ist so weit nach unten geführt, daß der verbleibende Flächenaustrittsquerschnitt mindestens gleich dem Flächenquerschnitt im Lufttrichter des Ver­ gasers ist. Hierdurch wird ein Querschnitt kleiner als im Vergaser vermieden. Die Luft streicht jetzt unter geringem Abstand über die Bodenfläche des Ansaugkrümmers.

Durch die nunmehr größere Strömungsgeschindigkeit über der Bodenfläche wird der Benzinschaum an die Bodenfläche des Ansaugkrümmers geschleudert und noch besser zerstäubt. Der Luftstrom, der durch die rohrartige Verlängerung jetzt bis kurz über die Bodenfläche hinweg geleitet wird, nimmt den fein zerstäubten Benzinschaum, den sog. Benzinnebel, mit.

Bei der Beheizung der Bodenfläche des Ansaugkrümmers kann es sich um den üblichen Wärmeaustausch mit den heißen Auspuffgasen oder um die Beheizung mittels warmen Kühl­ wassers handeln. Die Beheizung darf nicht zu groß sein. Sie darf nur gerade ausreichen, um den wesentlichen Teil des Benzins zu verdampfen.

Diese Vorrichtung des Vergaserrohrs ist auch für Mono- Benzineinspritzung geeignet.

Der CO-Abgaswert wird verbessert, da die Gemischbildung besser ist.

Durch das Vergaserrohr ist die Vergasung des Benzins besser gewährleistet; das vergaste Benzin wird mit der Luft sofort intensiv verwirbelt und vermischt. Die Energie im Ansauggemischstrom wird zum Vergasen und Vermischen besser genutzt.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

Fig. 1 das Prinzip der herkömmlichen Bauart;

Fig. 2 eine Einzelheit der Betriebsweise der herkömm­ lichen Bauart und

Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maß­ nahme.

Angedeutet ist ein Fallstromvergaser 10 mit Drosselklappe 12 und Vergaserflanschen 14. Schematisch eingezeichnet ist ein Kraftstoffluftgemisch 16, das durch den Boden 18 des Ansaugkrümmers 20 umgelenkt wird (bei 22) und dann unmittel­ bar dem Einlaßventil 24 des Zylinders 26 zugeführt wird und bei Öffnen des Einlaßventiles dieses bei 28 umströmt. Es handelt sich um idealisierte Verhältnisse.

Fig. 2 läßt erkennen, wie ungenügend die Gemischbildung ist, da die Luftströmung 30 nicht das gesamte Benzin er­ faßt hat. Das Benzin ist, da schwerer als Luft, bei der Umlenkung ausgefallen und gegen den Boden 18 des Ansaug­ krümmers geprallt. Die Luft wird dagegen sofort zu den Zylindern hin gesaugt. Das Benzin vergast teilweise an der beheizten Bodenfläche 18, das vergaste Benzin wird zu den Zylindern gesaugt. Aber immer noch nicht bilden Luft und vergastes Benzin ein homogenes Gemisch aus Luft und vergastem Benzin: die Luft strömt weitgehend allein, das vergaste Benzin für sich strömt weitgehend allein zu den Zylindern.

Fig. 3 zeigt die beispielsweise Anordnung eines Vergaser­ rohres 50, das den Vergaser bis auf einen gewissen Abstand gegen die Bodenfläche 18 des Ansaugkrümmers verlängert. Der Abstand ª bzw. die Ringaustrittsfläche zwischen dem Ende 52 des Vergasers und dem gegenüberliegenden Boden 18 des Ansaugkrümmers ist etwas größer, vorzugsweise 1,5 mal größer als die Vergaserdurchtrittsfläche B. Es handelt sich um ein einfaches glattes Vergaserrohr 50. Das Ver­ gaserrohr kann einteilig mit der nicht gezeigten Dichtung des Vergaserflansches 14 sein.

Die Luft nimmt jetzt vergastes Benzin mit; es entsteht ein gut vermischtes Benzin-Luft-Gemisch.

Das Rohr hat im allgemeinen runden Querschnitt. Es beginnt übergangslos beispielsweise im Bereich des Vergaser­ flansches.

Claims (4)

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit im Vergasergehäuse angeordneten Düsen und Drosselklappe und an den Mischkammerteil des Vergasergehäuses angeflanschtem Ansaugkrümmer, mit einem Vergaserfallrohr, das sich vom Flansch gegen den Ansaugkrümmer erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergaserfallrohr (50) bis in die Nähe des gegenüberliegenden Bodens (18) des Ansaugkrümmers (20), durch dessen Eintrittsöffnung es reicht, durchgeführt ist, wobei die Ringaustrittsfläche zwischen Vergaserrohrende (52) und gegenüberliegendem Boden (18) des Ansaugkrümmers (20) größenordnungsmäßig mindestens gleich, insbesondere aber 1,5 mal größer als die Austrittsdurchtrittsfläche (B) aus dem Vergaser bzw. die Vergaserrohrquerschnittsfläche ist.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Bauart Stufenfallstromvergaser mit zwei Mischkammern, einer für Teillast und einer zuschaltbaren für Vollast, das Vergaserrohr (50) lediglich in der Mischkammer für Teillast angeordnet ist.

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vergaserfallrohr sowie die Dichtung des Vergaseranschlußflansches aus einem Teil bestehen.

4. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (18) des Ansaugkrümmers beheizt ist.