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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Anreicherung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, das vom
Vergaser eines Wärmemotors in einem Fahrzeug gebildet wird, das
während der Beschleunigungsphase eingreifen kann, wodurch die
Entwicklung der Höchstleistung des Motors garantiert wird.
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Es ist bekannt, daß moderne Motoren wegen der Verringerung
des Kraftstoffverbrauchs und der Umweltverschmutzung so
gestaltet sind, daß sie ein besonders armes Kraftstoff-Luft-
Gemisch verwenden; es ist jedoch nicht nur aus Gründen der
Leistung sondern auch der Sicherheit notwendig (wenn man die
Notwendigkeit in Betracht zieht, ein schnelles Überholmanöver
durchführen zu können), das Gemisch schnell so
anzureichern, daß die Leistung erhöht wird, die der Motor
entwickeln kann, wenn das Gaspedal vollständig nach unten
getreten wird; es ist bekannt, daß diese Funktion bei
herkömmlichen Motoren von der Beschleunigerpumpe vorgenommen wird, die
direkt vom ausschlaggebenden Druck betätigt wird, der auf das
Gaspedal ausgeübt wird; das Verfahren der Beschleunigerpumpen
kann jedoch nicht ausreichend schnell erfolgen oder kann
unzureichend sein - insbesondere bei Motoren, die arme Gemische
verwenden und/oder bei bestimmten Betriebsbedingungen,
z. B. beim Warmlaufen unmittelbar nach dem Start.
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Aus JP-A-5 546 013 und US 3 885 004 ist ebenfalls bekannt,
das oben genannte Problem durch eine zusätzliche Düse zu
lösen, die von einem pneumatischen Stellglied gesteuert wird,
das über ein Verzögerungsventil durch den Unterdruck in der
Ansaugluftleitung betätigt wird. Diese Einrichtungen arbeiten
jedoch wenig zuverlässig, da der Benutzer überhaupt nicht
weiß, daß dieses Stellglied nicht arbeitet, bis er erfolglos
versucht, schnell zu beschleunigen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung einer Anreicherungsvorrichtung für Wärmemotoren, die so
arbeitet, daß sie die Starke des Luft-Kraftstoff-Gemischs
während der Beschleunigung mit einem schnellen und sicheren
Eingriff anreichert, die eine hohe Zuverlässigkeit und
geringe Kosten aufweist, und die ohne Änderung der Funktion längsseits
der normalen Beschleunigerpumpe angeordnet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erreicht, indem sich die Erfindung auf
eine Kraftstoffanreicherungsvorrichtung für einen Motor in
der Beschleunigungsphase bezieht, wie sie in Anspruch 1
definiert ist.
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Zum besseren Verständnis dieser Erfindung folgt eine nicht
begrenzende Beschreibung ihrer Ausführungsform unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemaßen
Anreicherungsvorrichtung und
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Fig. 2 eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines
Details dieser erfindungsgemaßen Vorrichtung.
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In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 die
Anreicherungsvorrichtung für einen Wärmemotor 2 gezeigt, der von jedem
bekannten Typ sein kann und der Einfachheit halber nur
teilweise in unterbrochenen Linien dargestellt ist; dieser Motor 2
ist mit einer Ansaugluftleitung 3, einem Vergaser 4 jedes
bekannten Typs, der stromaufwärts des Motors 2 mit der
Ansaugleitung 3 verbunden ist, einem Luftfilter 5 jedes bekannten
Typs oberhalb des Vergasers 4 und einer
Kraftstoffzufuhrleitung 6 für die Zufuhr von Kraftstoff, z. B. Benzin, versehen,
diese umfaßt bei der vorliegenden Erfindung zwei
anschließende Verzweigungen 7 und 8, wobei die erste im Vergaser 4
endet,
um diesen in üblicher Weise zu beliefern, dies ist der
Einfachheit halber nicht gezeigt, und die zweite zur Zufuhr
der zusätzlichen Kraftstoffdüse dient, die einen integrierten
Teil der Vorrichtung 1 bildet, jedoch fest am Vergaser 4
angebracht ist, sie umfaßt zum Beispiel eine Düse des bekannten
Typs, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, und
ist in der Nahe der normalen Öffnung oder Düse des Vergasers
zwischen diesem und einer Verschlußeinrichtung 11 jedes
bekannten Typs, z. B. einem Nadelventil, angeordnet, wobei eine
Regelung außerhalb des Vergasers 4 erfolgt, die hier der
Einfachheit halber nicht detailliert dargestellt ist.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Einrichtung
11 von einem Elektromagnet 12 geregelt, der einen Teil der
Vorrichtung 1 bildet und einen Kern oder beweglichen Rotor
13, der mechanisch in der Weise mit der zusätzlichen Düse
verbunden ist, daß die Translation dieses Kerns die
Betätigung der Einrichtung 11 bewirkt, womit sich folglich die Düse
10 öffnet und schließt; und einen Induktor 14 umfaßt, der,
wenn er angeregt ist, so arbeitet, daß er den Kern oder
beweglichen Rotor 13 anzieht, so daß dessen Verschiebung
bewirkt wird; wobei die Vorrichtung 1 zusätzlich zur Düse 10
und dem Elektromagnet 12 außerdem ein elektropneumatisches
Stellglied 15, ein Paar Rohre oder pneumatische Leitungen 16
und 18, die so miteinander verbunden sind, daß sie sich zu
einer einzeln Leitung 19 verbinden, eine Vakuumentnahme 20
vom bekannten Typ, die die Leitung 19 mit dem Inneren der
Ansaugleitung 3 verbindet und folglich das in der Ansaugleitung
3 vorhandene Vakuum mit den Rohren 16 und 18 verbindet, und
ein pneumatisches Verzögerungsventil 21 vom bekannten Typ
umfaßt, das hier folglich der Einfachheit halber nicht
ausführlich beschrieben wird, das entlang des Rohrs 18 angeordnet
ist. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt das Stellglied 15
ein Gehause 25, das vorzugsweise aus Metallblech besteht und
von zwei sich gegenüberstehenden Halbschalen 26 und 27
gebildet wird, die miteinander verbunden sind, und ein bewegliches
Element 28, das so innerhalb des Gehauses 25 enthalten ist,
daß es darin zwei benachbarte Kammern 29 und 30 mit variablem
Volumen bildet, die durch das bewegliche Element 28 in
fluiddichter Weise voneinander getrennt sind, wobei dieses Element
vorzugsweise von einer deformierbaren Membran, z. B. Gummi,
gebildet wird, die entlang der Außenkante zwischen den
Halbschalen 26 und 27 festgeklemmt ist; wobei die Kammern 29 und
30 durch entsprechende Auslaßhähne 31 und 32 in der Kammer 30
mit den Rohren 16 bzw. 18 verbunden sind, oder
vielmehr mit dem Rohr verbunden sind, das in Reihe mit dem
Verzögerungsventil 21 vorgesehen ist, wobei eine
Schraubendruckfeder 33 enthalten ist, die gegen die Wirkung arbeitet, mit der
die Membran 28 beweglich ist. Ein elektrischer Schalter 35
ist mit dem Stellglied 15 verbunden und bildet einen Teil der
Stromversorgungsschaltung 36 für den Elektromagnet 12; die
Verschiebung des Elementes 28 bewirkt das Öffnen oder
Schließen des Schalters 35 und folglich die Aktivierung oder
Deaktivierung des Elektromagnet 12; entsprechend der vorliegenden
Erfindung werden die Verbindungen zwischen dem Stellglied 15,
dem Schalter 35 und dem Elektromagnet 12 so beeinflußt, daß
die Düse 10 nach einer Änderung des Ruhezustands der
elektromagnetischen Einrichtung aktiviert wird, die vom
Elektromagnet 12 und der zugehörigen Schaltung 36 definiert wird, die
als Folge einer Bewegung des Elements 28 in dem Sinne
stattfindet, daß die Feder 33 zusammengedrückt wird. Für diesen
Zweck ist der Schalter 35 einstückig mit dem Stellglied 15
ausgebildet, das aus diesem Grund als elektropneumatisch
dargestellt ist, und die Schaltung 36 ist in der Weise
ausgebildet, daß der Elektromagnet angeregt wird, wenn der Schalter
35 offen ist; die Schaltung 36 weist insbesondere die
Induktionsspule 14 auf, die parallel zum Schalter 35 angeordnet
ist, und umfaßt den Widerstand 38, der stromaufwärts des
Schalters 35 angeordnet ist; letzterer umfaßt einen ersten
Metalleiterkontakt 39, der mit einem Draht 40 für die
Verbindung mit der Schaltung 36 versehen ist, wobei dieser Kontakt
durch den Ring 41 in elektrisch isolierter Weise auf der
Halbschale 27 befestigt ist und in das Innere der Kammer 30
in Richtung des Elementes 28 und koaxial mit der Feder 33
vorsteht, und einen zweiten leitenden Metallkontakt 42, der
durch die Platte 43 fest auf dem beweglichen Element 28
angebracht ist und in die Kammer 30 in Richtung des Kontakts 39
und koaxial dazu vorsteht; wobei die beiden Kontakte 39 und 42
miteinander in Wechselwirkung treten können, so daß bei
Kompression der Feder 33 ein elektrischer Kontakt entsteht, und
der Kontakt 42 in ähnlicher Weise, z. B. durch den Draht 44
mit der Schaltung 36 verbunden ist, der ihn elektrisch mit
dem Gehäuse 25 verbindet, das in bekannter Weise geerdet
werden kann.
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Bei Verwendung ist die Düse 10 normalerweise geschlossen, und
dies wird erreicht, indem der Elektromagnet 12 angeregt
bleibt, der die Einrichtung 11 in der geschlossenen Position
halt; bei diesen Bedingungen betritt der Kraftstoff den
Vergaser 4 nur durch die Leitung 7, und das Fahrzeug fährt mit
normalen Bedingungen. Wenn der Fahrer beschleunigen möchte,
tritt er das Gaspedal, wodurch sich das Drosselventil des
Vergasers 4 öffnet und folglich eine Veränderung
(insbesondere eine Verringerung) des Vakuums in der
Ansaugleitung 3 hervorruft; diese Druckveränderung in der
Ansaugleitung 3 wird durch die Entnahme 20 und die Leitung 19 zu
den Rohren 16 und 18 und von diesen zu den Kammern 29 und 30
des Stellglieds 15 übertragen, aufgrund des Vorhandenseins
des Verzögerungsventils 21 erreicht sie die Kammer 30 im
Verhaltnis zu dem Moment, bei dem sie die Kammer 29 erreicht,
mit einer gewissen Verzögerung, diese Verzögerung hängt von
der Eichung des Ventils 21 ab und kann folglich beliebig
eingestellt werden; nach der Verzögerung der Übertragung der
Druckveränderung in der Kammer 30 wird zwischen dem Druck in
den beiden Kammern des Stellglieds 15 ein Ungleichgewicht
hervorgerufen, das die Verschiebung des Elementes 28 in der
Richtung bewirkt, daß die Feder 33 zusammengedrückt wird, da
die Kammer 29 einen größeren Druck (geringeres Vakuum) als
die Kammer 30 hat. Folglich wird der Schalter 35 geschlossen,
da die beiden Kontakte 39 und 42 miteinander in Kontakt
kommen, und die Induktionsspule 14 wird kurzgeschaltet, was eine
Entladung des Elektromagnet 12 und folglich ein Öffnen der
zusätzlichen Düse 10 bewirkt; bei diesen Bedingungen erreicht
der Kraftstoff den Vergaser 4 sowohl aus der Leitung 7 als
auch aus der Leitung 8, d. h. daß eine größere Menge ankommt
und folglich die gewünschte Anreicherung des Gemischs während
der Beschleunigung erzeugt wird; wenn der Ausgleich aufgrund
des Vorhandenseins des Ventils 21 beendet ist, erreicht der
Druck in den Kammern 29 und 30 das Gleichgewicht, wodurch das
Öffnen des Schalters 35 bewirkt wird, als Folge wird der
Elektromagnet 12 erneut geladen und die zusätzliche Düse 10
geschlossen.
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Aus der Beschreibung der mit der erfindungsgemaßen
Anreicherungsvorrichtung verbunden Vorteile wird deutlich: da die
Anreicherungsphase genau dem Zeitraum des Öffnens der
zusätzlichen Düse 10 entspricht und dies genau der Dauer des
Druckausgleichs in den Kammern 29 und 30 entspricht, was nur eine
Funktion der Eichung des Ventils 21 darstellt, ist es
folglich durch geeignete Abmessung der Düse 10 und des Ventils
möglich, eine Anreicherung der Starke des
Kraftstoff-Luft-Gemischs mit großer Präzision ohne Kraftstoffabfall und nur für
die Zeit zu erzeugen, die für den Erhalt des Impuls des
Motors 2 effektiv notwendig ist; diese Einrichtung ist darüber
hinaus sehr zuverlässig und einfach aufgebaut und kann je
nach Bedarf der unterschiedlichen Fahrzeuge längsseits der
normalen Beschleunigerpumpe oder als Ersatz für diese
eingebaut werden.