DE3639247A1 - Mehrstoffvergaser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrstoffver­ gaser nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Insbesondere dreht es sich um einen Mehrstoffvergaser, der im Zusammenhang mit einer Brennkraftmaschine verwend­ bar ist, in dem Alkohol, Kerosin oder dergleichen mit einer niedrigeren Verdampfungsrate als Haupttreibstoff und Benzin als Hilfstreibstoff verwendet werden, wobei eine Benzinversorgungspumpe nur dann betrieben wird, wenn Benzin eingespritzt wird.

In manchen Fällen wird Alkohol, Kerosin oder dergleichen mit einer niedrigeren Verdampfungsrate als Haupttreib­ stoff für eine Brennkraftmaschine anstelle herkömmlichen Benzins aus Gründen der Wirtschaftlichkeit einer Maschi­ ne verwendet. Es ist jedoch sehr schwierig, gute Be­ triebseigenschaften der Maschine zu erzielen, wenn diese bei niedriger Temperatur gestartet wird oder während die Maschine warmläuft, wenn man sie nur mit Alkohol oder dergleichen Treibstoff betreibt. Im Lichte dieser Tatsache wird Benzin als Hilfstreibstoff zusammen mit dem Alkohol oder anstelle von Alkohol verwendet, bis die Maschine aufgewärmt ist.

Nachdem nur eine geringe Menge von Benzin als Hilfs­ treibstoff verglichen mit dem Verbrauch von Haupttreib­ stoff benötigt wird, unterscheidet sich die Ausgestal­ tung der Benzinspeicherkammer und das Versorgungssystem hierfür von der Ausgestaltung der Haupttreibstoffschwim­ merkammer (mit großer Kapazität) und deren Versorgungs­ system. Eine typische herkömmliche Ausgestaltung einer Hilfstreibstoffspeicherkammer und eines Versorgungs­ systems hierfür sind in der japanischen Gebrauchsmu­ steranmeldung Nr. 72 342/1985 (desselben Anmelders) ge­ zeigt. Diese bekannte Benzinspeicherkammer aus der Ben­ zin in eine Hauptdüse geliefert wird, weist einen Über­ laufdurchlaß auf, wobei Benzin aus einem Benzintank in die Benzinspeicherkammer über Betrieb einer Pumpe ge­ gefördert wird. Überfließendes Benzin aus der Benzin­ speicherkammer wird in den Benzintank zurückgeführt.

Bei einem derartig konstruierten Vergaser besteht aber der Nachteil, daß die Benzinpumpe normalerweise ständig betrieben werden muß, um Benzin zur Benzinspeicherkammer zu fördern. Dies führt dazu, daß der für die Pumpe be­ nötigte Motor unvermeidbar eine kurze Lebensdauer hat. Darüber hinaus wird hierdurch Lärm erzeugt, da der Pum­ penmotor im Normalbetriebszustand läuft.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrstoffver­ gaser der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu­ bilden, daß der Motor für die Benzinpumpe nicht ständig betrieben werden muß.

Es dreht sich also darum, daß ein Mehrstoffvergaser für eine Brennkraftmaschine aufgezeigt werden kann, dessen Pumpenmotor eine längere Lebensdauer hat und nur wenig Lärm erzeugt.

Diese Aufgabe wird durch einen Mehrstoffvergaser mit ei­ ner Schwimmerkammer, in der Haupttreibstoff gespeichert wird, einer Speicherkammer zum Speichern von Hilfstreib­ stoff, einem Tank, aus dem Hilfstreibstoff zur Speicher­ kammer gefördert wird und einer Pumpe in der Förderlei­ tung zwischen dem Tank und der Speicherkammer zum För­ dern von Hilfstreibstoff dadurch gelöst, daß der Verga­ ser weiterhin eine unterdruckbetätigte Ventilanordnung zum Öffnen und Schließen einer Hilfstreibstoffleitung von der Speicherkammer zu einer Hauptdüse, einen unter­ druckbetätigten Schalter zum außer Betrieb setzen einer Pumpe zum Fördern von Hilfstreibstoff, sowie Mittel aufweist, die von der Temperatur gesteuert den Einlaß von Unterdruck in die Ventilanordnung so steuern, daß die Hilfstreibstoffleitung bei einer Temperatur unter­ halb eines vorbestimmten Wertes öffnet und der Einlaß von Unterdruck in den Unterdruckschalter so gesteuert wird, daß die Pumpe zum Fördern von Hilfstreibstoff bei der vorgenannten Temperatur gestartet wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ventilanord­ nung zum Öffnen und Schließen der Hilfstreibstofflei­ tung zur Hauptdüse über temperaturempfindliche Mittel in offenem Zustand gehalten, wenn das Kühlwasser eine Temperatur unterhalb von etwa 60°C hat. Über dieser Temperatur ist der Aufwärmvorgang der Maschine beendet. Wenn die Temperatur unterhalb dieses Wertes liegt, wird ein Schalter angeschaltet, der die Pumpe zum Fördern von Hilfstreibstoff anschaltet. Dadurch wird Hilfs­ treibstoff zusammen mit Haupttreibstoff eingespritzt, wobei Hilfstreibstoff darüber hinaus der Speicherkammer zugeführt wird. Wenn die Kühlwassertemperatur über 60°C gestiegen ist und somit die Aufwärmphase been­ det ist, schließt die Ventilanordnung (durch die Wir­ kung der temperaturabhängig arbeitenden Mittel) und der Schalter zur Steuerung des Pumpenmotors für den Hilfs­ treibstoff wird geöffnet. Dadurch wird das Einspritzen von Hilfstreibstoff unterbrochen und die Zuführung von Hilfstreibstoff zur Speicherkammer wird unterbrochen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert.

Der Mehrstoffvergaser umfaßt ein Gehäuse 10, in dem ein Luftansaugdurchlaß 12 und eine Alkohol(treibstoff)- Schwimmerkammer 14 ausgebildet sind. Der Luftansaug­ durchlaß 12 weist ein inneres Venturirohr 16 und eine Starterklappe 18 auf, die drehbar oberhalb des inneren Venturirohrs 16 sitzt. Eine Drosselklappe 20 steht in Wirkverbindung mit einem Fahrpedal (nicht gezeigt) und ist drehbar unterhalb des inneren Venturirohrs 16 ange­ bracht.

Wie aus der Abbildung hervorgeht, sitzt ein Schwimmer 21 im Inneren der Schwimmerkammer 14 und kann einen Al­ kohol-Einlaß 24 mittels eines Nadelventiles 22 öffnen und schließen, das durch Auf- und Abbewegung des Schwim­ mers 21 betätigt wird, wodurch ein Alkoholtank 23 über den Alkoholeinlaß 24 mit der Schwimmerkammer 14 in Ver­ bindung gebracht wird. Wenn der Alkoholeinlaß 24 geöff­ net wird, so fließt eine bestimmte Menge Alkohol aus dem Alkoholtank 23 in die Schwimmerkammer 14. Der so in die Schwimmerkammer 14 eingelassene Alkohol wird über eine Drossel 25, einen Haupttreibstoffkanal 26 und eine Hauptdüse 28 in das innere Venturirohr 16 gefördert. Ein Leerlauf-/Langsamlauf-Kanal 30 zweigt vom Haupt­ treibstoffkanal 26 an einem unteren Punkt von diesem ab. Dieser Kanal 30 kommuniziert mit einer Bypassöffnung 31 und einer Leerlauföffnung 32.

Weiterhin weist der Vergaser eine Benzinspeicherkammer 34 auf, die von der Alkohol-Schwimmerkammer 14 beabstan­ det aber in der Nähe des Gehäuses 10 angebracht ist. Der Oberflächenspiegel von Benzin in der Benzinspeicherkam­ mer 34 liegt höher als der Oberflächenspiegel von Alko­ hol in der Schwimmerkammer 14. Die Benzinspeicherkammer 34 steht über eine Drossel 35 und eine Benzinleitung (Hilfstreibstoffleitung) 36 mit dem Haupttreibstoffka­ nal 26 in Verbindung. Der Verbindungspunkt der Benzin­ leitung 36 mit dem Haupttreibstoffkanal 26 liegt höher als der Oberflächenspiegel von Benzin in der Benzinspei­ cherkammer 34.

Eine herkömmliche Ventilanordnung 38, die durch Unter­ druck betätigt die Benzinleitung 36 öffnen und schließen kann, ist zwischen der Benzinspeicherkammer 34 und der Benzinleitung 36 angeordnet. Diese unterdruckbetätigte Ventilanordnung 38 steht über eine Unterdruckleitung 42 und eine Drossel 40 mit einem strömungsabwärts liegen­ den Punkt des Luftansaugdurchlasses 12 in Verbindung. Nachdem die Ventilanordnung 38 durch den Unterdruck aus dem Luftansaugdurchlaß 12 betätigt wird, wird die Ben­ zinleitung 36 geöffnet, wenn Atmosphärendruck in das Innere der Ventilanordnung 38 gelangt, während sie ge­ schlossen wird, wenn Unterdruck an ihr anliegt.

Weiterhin ist ein herkömmliches Ventil 44 vorgesehen, das temperaturabhängig gesteuert wird und Atmosphären­ druck in die Unterdruckleitung 42 einläßt oder die Zu­ führung von Unterdruck unterbindet, wobei dieses Ventil 44 zwischen der Drossel 40 und der Ventilanordnung 38 in der Unterdruckleitung 42 vorgesehen ist. Dieses Ventil 44 wird so betätigt, das atmosphärischer Druck in die Unterdruckleitung 42 dann gelangt, wenn das Kühl­ wasser eine Temperatur unterhalb von 60°C hat. Wenn die Kühlwassertemperatur über 60°C steigt, wird der Einlaß von Atmosphärendruck in die Unterdruckleitung 42 unterbrochen. Das Ventil 44 dient also zum Öffnen der Benzinleitung 36 durch Einlassen von Atmosphären­ druck in die Ventilanordnung 38, wenn die Kühlwasser­ temperatur unter 60°C liegt, so daß dann Benzin in den Haupttreibstoffkanal 26 gefördert werden kann. Wenn die Kühlwassertemperatur oberhalb 60°C liegt, so gelangt Unterdruck in die Ventilanordnung 38 und die Benzinlei­ tung 36 wird geschlossen. Demzufolge wird kein Benzin mehr in den Haupttreibstoffkanal 36 gefördert.

Benzin wird von einem Benzintank 46 in die Benzinspei­ cherkammer 34 über eine Versorgungsleitung 48 gefördert. Wenn Benzin aus der Benzinspeicherkammer 34 überfließt, so wird es in den Benzintank 46 über eine Rückführlei­ tung 50 zurückgeführt. In der Versorgungsleitung 48 ist eine elektromagnetisch angetriebene Pumpe 52 zum Fördern von Benzin angebracht. Eine weitere elektromagnetisch getriebene Pumpe 54 zum Zurückführen des Benzins ist in der Rückführleitung 50 vorgesehen. Betrieb und Stopp beider Pumpem 52 und 54 wird über ein Relais 56 ge­ steuert. Das Relais 56 kann über einen Unterdruckschal­ ter 58 betätigt werden, der mit der Ventilanordnung 38 über eine Unterdruckleitung 60 nach der Drossel 40 in Verbindung steht. Das Relais 56 wird angeschaltet, wenn atmosphärischer Druck in den Unterdruckschalter 58 ge­ langt, während es geöffnet wird, wenn Unterdruck hinein­ gelangt. Wenn die Kühlwassertemperatur unterhalb von etwa 60°C liegt, so wird das Ventil 44 betätigt, so daß atmosphärischer Druck in die Unterdruckleitung 60 ge­ langt. Dadurch wird der Unterdruckschalter 58 geschlos­ sen, so daß das Relais 56 schließt. Wenn die Kühlwasser­ temperatur oberhalb von 60°C liegt, so unterbricht das Ventil 44 den Einlaß von atmosphärischem Druck in die Unterdruckleitung 60, so daß der Unterdruckschalter 58 öffnet und das Relais 56 geöffnet wird.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des oben beschriebe­ nen Vergasers beschrieben.

Wenn die Kühlwassertemperatur unterhalb von etwa 60°C liegt, so wird das Ventil 44 derart betätigt, daß atmo­ sphärischer Druck in die Ventilanordnung 38 gelangt, so daß die Benzinleitung 36 öffnet. Dann fließt Benzin in den Haupttreibstoffkanal 26. Demzufolge wird Benzin zu­ sammen mit Alkohol über die Hauptdüse 28 injiziert. Wei­ terhin wird durch die Betätigung des Ventils 44 auch atmosphärischer Druck in die Unterdruckleitung 60 ge­ lassen, so daß der Unterdruckschalter 58 angeschaltet wird, so daß das Relais 56 schließt. Dadurch werden die Pumpen 52 und 54 gestartet. Das bedeutet, daß sowohl Al­ kohol als auch Benzin eingespritzt werden und zusätzlich Benzin in die Benzinspeicherkammer 34 gefördert wird, bis die Aufwärmphase des Motors beendet ist.

Wenn die Kühlwassertemperatur über etwa 60°C steigt, so schließt das Ventil 44 und unterbricht die Zufuhr von atmosphärischem Druck in die Unterdruckleitung 42, so daß die Benzinleitung 36 geschlossen wird. Dadurch wird die Zufuhr von Benzin in die Haupttreibstoffleitung 26 un­ terbrochen, so daß nur noch Alkohol über die Hauptdüse 28 eingespritzt wird. Durch diese Betätigung des Ventils 44 wird weiterhin der Einlaß von atmosphärischem Druck in die Unterdruckleitung 60 unterbrochen, so daß der Un­ terdruckschalter 58 öffnet und somit das Relais 56 eben­ falls öffnet. Demzufolge werden die Pumpen 52 und 54 gestoppt. Das heißt also, daß nach Beendigung der Auf­ wärmphase das Einspritzen von Benzin unterbrochen wird und darüber hinaus die Zufuhr von Benzin in die Benzin­ speicherkammer unterbrochen wird.

In der hier vorgestellten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Pumpen 52 und 54 benutzt, um Benzin zu för­ dern. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführung begrenzt. Man kann auch die Pumpe 54 fortlassen, wenn man den Benzintank 46 unterhalb der Benzinspeicherkammer 34 anordnet, so daß das Benzin frei aus der Benzinspei­ cherkammer 34 in den Benzintank 46 (aufgrund der Schwer­ kraft) herabfließen kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Förderpumpe für Benzin zum Fördern von Benzin aus der Benzinspei­ cherkammer zum Benzintank und eine Absperrvorrichtung zum Schließen einer Benzinleitung aus der Benzinspeicher­ kammer zur Hauptdüse mittels eines einzigen temperatur­ empfindlichen Ventils gesteuert, wobei weiterhin der An­ trieb der Pumpe auf die Zeitperiode begrenzt wird, in der Benzin eingespritzt werden muß, bis der Aufwärmvor­ gang beendet ist. Auf diese Weise kann die Betriebszeit der Pumpe gegenüber einem herkömmlichen Vergaser merk­ lich verkürzt werden, so daß die Lebensdauer des Pumpen­ motors, insbesondere für die Pumpe zum Zurückführen von Benzin merklich verlängert wird, da gerade in die letz­ tere Pumpe oftmals Luft gelangt. Darüber hinaus werden die Störgeräusche der Pumpe auf eine kurze Zeit bis zum Beenden des Aufwärmens begrenzt, so daß der vom Verga­ ser erzeugte Geräuschpegel merklich sinkt. Schließlich ergibt sich durch die Erfindung auch eine Benzinerspar­ nis, da die Verluste aus Verdampfung niedrig gehalten werden.

• Bezugszeichenliste 10 Gehäuse
  12 Luftansaugdurchlaß
  14 Schwimmerkammer
  16 Venturirohr
  18 Starterklappe
  20 Drosselklappe
  21 Schwimmer
  22 Nadelventil
  23 Alkoholtank
  24 Alkohol-Einlaß
  25 Drossel
  26 Haupttreibstoffkanal
  28 Hauptdüse
  30 Leerlauf-/Langsamlauf-Kanal
  31 Bypassöffnung
  32 Leerlauföffnung
  34 Speicherkammer
  35 Drossel
  36 Hilfstreibstoffleitung
  38 Ventilanordnung
  40 Drossel
  42 Unterdruckleitung
  46 Benzintank
  48 Versorgungsleitung
  50 Rückführleitung
  52 Pumpe
  54 Pumpe
  56 Relais
  58 Unterdruckschalter
  60 Unterdruckleitung

Claims (7)

1. Mehrstoffvergaser mit einer Schwimmerkammer, in wel­ cher ein Haupttreibstoff gespeichert wird, einer Speicherkammer, in der ein Hilfstreibstoff gespei­ chert wird, einem Tank, aus dem Hilfstreibstoff in die Speicherkammer geliefert wird, wobei eine Pumpe zwischen einer Förderleitung vom Tank zur Speicher­ kammer zum Fördern des Hilfstreibstoffs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergaser weiterhin
eine Ventilanordnung (38), die auf Unterdruck hin eine Hilfstreibstoffleitung (36) von der Speicherkam­ mer (34) zu einer Hauptdüse (28),
einen Unterdruckschalter (58) zum Außerbetriebsetzen der Pumpe (52) zum Fördern des Hilfstreibstoffs, und
Mittel (44) umfaßt, die von der Temperatur gesteuert den Einlaß von Unterdruck in die Ventilanordnung (38) derart steuern, daß die Hilfstreibstoffleitung (36) bei einer Temperatur unterhalb eines vorbestimmten Wertes geöffnet wird und der Einlaß von Unterdruck in den Unterdruckschalter (58) so gesteuert wird, daß die Pumpe (52) zum Fördern von Hilfstreibstoff bei der oben erwähnten Temperatur in Betrieb gesetzt wird.

2. Mehrstoffvergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttreibstoff Alkohol ist.

3. Mehrstoffvergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttreibstoff Kerosin ist.

4. Mehrstoffvergaser nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfstreibstoff Benzin ist.

5. Mehrstoffvergaser nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturgesteuerten Mittel (44) als Ventil ausgebildet sind.

6. Mehrstoffvergaser nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (44) mit dem Kühlwasser einer Brenn­ kraftmaschine in Verbindung steht und dann, wenn die Kühlwassertemperatur unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt öffnet, so daß Unterdruck in die Ventil­ anordnung (38) und den Unterdruckschalter (58) über Unterdruckleitungen (42, 60) gelangt, während dann, wenn die Kühlwassertemperatur oberhalb eines vorbe­ stimmten Wertes liegt, das Ventil (44) schließt, so daß die Zuführung von Unterdruck in die Anordnungen unterbrochen wird.

7. Mehrstoffvergaser nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Haupttreibstoff als auch der Hilfs­ treibstoff zusammen durch eine Hauptdüse (28) einge­ spritzt werden.