DE3901627C2 - Vergaser mit einer Einrichtung zur Leerlaufeinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraft­ maschinen, insbesondere einen Membranvergaser für kleine Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.

Vergaser für kleine Brennkraftmaschinen weisen für die Einstellung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Leerlauf im allgemeinen zwei verschiedene Einstellorgane auf, und zwar eine Anschlagschraube, mit der der Öffnungswinkel der Drosselklappe im Leerlauf und damit der Luftdurchsatz verändert werden kann, sowie ein Durchflußsteuerventil, mit dem der Kraftstoffdurchsatz der Leerlaufdüse geändert werden kann. Zum Ändern der Leerlaufdrehzahl müssen beide Einstellorgane unabhängig voneinander bedient werden. Da es aber für jede Leerlaufdrehzahl und für jedes Einstell­ organ nur eine Stellung gibt, in der das Kraftstoff-Luft-Gemisch optimal und die Emissionswerte der Brennkraft­ maschine minimal sind, ist besonders für weniger geübte Benutzer das Einstellen eines solchen Vergasers sehr schwierig.

Aus der DE 33 39 714 A1, von der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgegangen wird, ist eine Einrichtung zum Verstellen der Leerlaufdrehzahl bekannt, bei der zum Ändern des Luft- und Kraftstoff-Durchsatzes im Leerlauf ein gemeinsames Verstellorgan dient. Bei dieser vorbekann­ ten Einrichtung ist dem Ventilglied des Durchsatzsteuer­ ventiles ein Leerlaufeinstellteil zugeordnet, das in den Luftspalt zwischen der Drosselklappe und der Wand des Ansaugkanales ragt. Wird das Durchsatzsteuerventil manuell verstellt, so wird gleichzeitig das Leerlaufeinstellteil mehr oder wenig weit in den Luftspalt zwischen der Drossel­ klappe und der Ansaugkanalwand vorgeschoben, so daß bei unveränderter Leerlaufposition der Drosselklappe der Durch­ strömquerschnitt für die Luft an den geänderten Kraft­ stoffdurchsatz angepaßt wird. Das in den Ansaugkanal vor­ stehende Leerlaufeinstellteil wie auch die Ausnehmung der Drosselklappe, in die das Leerlaufeinstellteil ragt, dürften die Strömungsverhältnisse im Ansaugkanal ungünstig beeinflussen. Auch bedingt das Leerlaufeinstellteil einen gewissen konstruktiven und herstellungstechnischen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser mit einer möglichst einfach bedienbaren Einrichtung zum Verstellen der Leerlaufdrehzahl zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat und die Strömungsverhältnisse im Ansaugkanal nicht ungünstig beeinflußt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichnete Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verbindung zwischen dem Durchsatzsteuerventil und der Drosselklappe wird er­ reicht, daß nur ein Verstellorgan betätigt werden muß, um gleichzeitig den Durchströmquerschnitt des Durchsatz­ steuerventiles und den Öffnungswinkel der Drosselklappe zu ändern und somit die Leerlaufdrehzahl einzustellen. Die Kopplung zwischen Durchsatzsteuerventil und Drossel­ klappe ist hierbei so getroffen, daß jeder Stellung des Durchsatzsteuerventils eine vorgegebene Leerlaufposition der Drosselklappe zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch für jede Leerlaufdrehzahl optimal ist; insbesondere kann hierdurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch konstant gehalten werden.

Da die Verbindung zwischen dem Durchsatzsteuerventil und der Drosselklappe außerhalb des Ansaugkanales liegt, hat sie keine Beeinträchtigung der Strömungsverhältnisse im Ansaugkanal zur Folge. Insbesondere kann die Drosselklappe ihre herkömmliche Form beibehalten.

Die Verbindung zwischen Durchsatzsteuerventil und Drossel­ klappe kann von äußerst einfachem Aufbau sein. Insbesondere ist die Verbindung eine mechanische Verbindung; sie kann jedoch auch eine hydraulische oder elektrische Verbindung sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die mechanische Verbindung einen am Ver­ stellorgan angebrachten Konus aufweist, der als Anschlag für einen Arm der Drosselklappenwelle dient.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schemati­ schen Querschnitt durch einen Membranvergaser mit einer Einrichtung zum Einstellen der Leerlaufdrehzahl der (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine.

Der in der Figur dargestellte Membranvergaser, der z. B. bei Motorsägen eingesetzt werden kann, besitzt einen im Vergasergehäuse 11 gebildeten Ansaugkanal 10 mit einer Verengung des Durchströmquerschnitts. Stromab dieser Ver­ engung ist im Ansaugkanal 10 eine Drosselklappe 12 ange­ ordnet, die an einer drehbar gelagerten Welle 14 befestigt ist. Durch den Ansaugkanal 10 kann in Richtung des Pfeils A Luft strömen, wobei der Luftdurchsatz von der Winkel­ stellung der Drosselklappe 12 abhängt.

Der Vergaser besitzt ferner eine Membran 16, die auf einer Seite mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist und auf der anderen Seite eine Kraftstoffkammer 18 begrenzt. Die Kraft­ stoffkammer 18 wird von einer Kraftstoffpumpe 20 über ein durch die Membran 16 gesteuertes Ventil 22 mit Kraftstoff versorgt.

Die Kraftstoffkammer 18 ist über ein manuell verstellbares Regulierventil 24 mit einer Hauptdüse 26 verbunden, die im Bereich der Engstelle in den Ansaugkanal 10 mündet. Die Hauptdüse 26 gibt bei normalem Betrieb auf Grund des im Ansaugkanal 10 herrschenden Unterdrucks Kraftstoff an den Ansaugkanal ab.

Der Vergaser ist ferner mit einem Leerlaufdüsensystem 30 versehen. Zu diesem gehört eine Leerlaufdüse 32, die stromab der Drosselklappe 12 in den Ansaugkanal 10 mündet. Die Leerlaufdüse 32 ist über eine Leitung 34 mit einer Emulsions­ kammer 36 verbunden. Die Emulsionskammer 36 ist zum einen über eine Leitung 38 und eine feste oder verstellbare Düse 39 mit der Kraftstoffkammer 18 verbunden. Andererseits ist die Emulsionskammer 36 an einer Beschleunigeröffnung 40 angeschlossen, die in den Ansaugkanal 10 an einer Stelle mündet, welche bei geschlossener Drosselklappe 12 stromauf der Drosselklappe liegt, jedoch von der Drosselklappe 12 überstrichen wird, wenn zur Beschleunigung der Brennkraft­ maschine die Drosselklappe in Öffnungsrichtung bewegt wird.

Im Leerlaufbetrieb der (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine ist die Drosselklappe 12 nahezu geschlossen. Die hieraus resultierende geringe Strömungsgeschwindigkeit im Ansaug­ kanal 10 stromauf der Drosselklappe 12 reicht dann nicht aus, um Kraftstoff aus der Hauptdüse 26 anzusaugen. Anderer­ seits steht an der Leerlaufdüse 32 der Ansaugunterdruck der Brennkraftmaschine an. Dieser bewirkt, daß der Emul­ sionskammer 36 aus der Kraftstoffkammer 18 Kraftstoff und durch die Beschleunigeröffnung 40 Luft zugeführt wird. In der Emulsionskammer 36 bildet sich daher ein Kraft­ stoff-Luft-Schaum, der durch die Leerlaufdüse 32 in den Ansaug­ kanal und dann zur Brennkraftmaschine gelangt.

Der Vergaser ist ferner mit einer Einrichtung zum Einstel­ len der Leerlaufdrehzahl versehen. Hierzu ist in Strömungs­ richtung zwischen der Beschleunigeröffnung 40 und der Hauptdüse 26 eine weitere im Ansaugkanal 10 mündende Belüftungsöffnung 42 vorgesehen, die durch Leitungen 44, 46 über ein Durchflußsteuerventil 48 mit der Emulsions­ kammer 36 in Verbindung steht. Die Leitung 46 mündet in der Leitung 38, könnte jedoch auch direkt in die Emulsions­ kammer 36 führen.

Das Durchflußsteuerventil 48 besitzt eine Ventilnadel 50, die durch eine axiale Verstellung den Durchsatz der von der Belüftungsöffnung 42 in die Emulsionskammer 36 strömen­ den Luft steuert. Die Ventilnadel 50 ist mit einem Ver­ stellorgan 52 in Form einer Schraube verbunden, die aus dem Vergasergehäuse vorsteht und manuell (z. B. mittels Schraubendreher) zur axialen Verstellung der Ventilnadel 50 gedreht werden kann.

Das Durchflußsteuerventil 48 ist mit der Welle 14 der Drosselklappe 12 über eine mechanische Verbindung 54 ge­ koppelt. Um diese mechanische Verbindung 54 in der Zeich­ nung darstellen zu können, ist das Durchflußsteuerventil 48 sowie das zugehörige Ende der Drosselklappenwelle 14 um 90° versetzt dargestellt. Tatsächlich ist das Durchfluß­ steuerventil 48 so angeordnet, daß seine Achse parallel zur Achse der Drosselklappenwelle 14 verläuft.

Die mechanische Verbindung 54 weist einen Konus 56 auf, der mittels eines konzentrischen Gewindes auf der Schraube 52 längsverschiebblich angeordnet ist und von einer am Vergasergehäuse abgestützten Feder 57 gegen eine Konter­ mutter 58 angedrückt wird.

Das zugehörige Ende der Drosselklappenwelle 14 ist mit einem seitlich abstehenden Arm 60 versehen, der gegen den Konus 56 elastisch angedrückt wird und dadurch die Leer­ laufposition der Drosselklappe 12 bestimmt.

Wird zur Verstellung der Leerlaufdrehzahl das Verstell­ organ 52 und somit die Ventilnadel 50 des Durchflußsteuer­ ventils 48 tiefer in das Vergasergehäuse 11 hineinbewegt, so verringert sich der Durchsatz der von der Belüftungs­ öffnung 42 in die Emulsionskammer 36 strömenden Luft. Dies erhöht die Kraftstoffmenge im Schaum, der aus der Leer­ laufdüse 32 der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Bei dieser Verstellung des Durchflußsteuerventils 48 wird über den Konus 56 und den Arm 60 die Drosselklappenwelle 14 so gedreht, daß sich die Drosselklappe 12 etwas öffnet. Der Brennkraftmaschine wird daher nicht nur mehr Kraftstoff, sondern auch mehr Luft zugeführt.

Durch Abstimmen der Form des Konus 56 auf die Charakteristik des Durchflußsteuerventils 48 läßt sich erreichen, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch bei einer Verstellung der Leerlauf­ drehzahl optimal bleibt. Insbesondere kann hierbei das Mischungsverhältnis konstant gehalten werden. Dennoch braucht zum Ändern der Leerlaufdrehzahl nur ein einziges Verstellorgan verstellt zu werden.

Wie bereits erwähnt, ist der Konus 56 auf der Schraube 52 und somit relativ zur Ventilnadel 50 längsverschiebbar. Hierdurch läßt sich eine Grundeinstellung des Leerlauf­ systems vornehmen.

Statt der im Ausführungsbeispiel gezeigten mechanischen Verbindung 54 könnte auch eine hydraulische oder elektri­ sche Verbindung gewählt werden. Die Belüftungsöffnung 42, die im Ausführungsbeispiel im Ansaugkanal 10 mündet, könnte auch in der freien Atmosphäre liegen.

Die Erfindung ist nicht nur bei Membranvergasern, sondern auch bei anderen Vergasertypen, z. B. Schwimmervergasern, anwendbar. Insbesondere läßt sich die Erfindung auch bei Vergasern mit Drosselschiebern bzw. Drehschiebern ein­ setzen.

Claims (7)

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen, insbesondere Membranvergaser, mit einem ein Drosselorgan enthaltenden Ansaugkanal und einer Kraftstoffkammer, die mit dem Ansaug­ kanal über ein Hauptdüsensystem und ein Leerlaufdüsensystem verbunden ist, von denen das Leerlaufdüsensystem eine Emulsionskammer aufweist, die zu mindestens zu einer Leerlaufdüse führt und die zur Kraftstoffbeaufschlagung mit der Kraftstoffkammer und zur Luftbeaufschlagung mit einer Beschleunigeröffnung sowie mit einer Belüftungs­ öffnung verbunden ist, wobei die Leerlaufdüse stromab des Drosselorgans und die Beschleunigeröffnung im Verstell­ bereich des Drosselorgans in den Ansaugkanal mündet, und mit einem Durchsatzsteuerventil zum Ändern des Durchsatzes der von der Belüftungsöffnung in die Emulsionskammer strömenden Luft, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsatzsteuerventil (48) mit dem Drosselorgan (12) durch eine Verbindung (54) so gekoppelt ist, daß die Stellung des Durchsatzsteuerventiles (48) und die Leer­ laufposition des Drosselorgans (12) durch ein gemeinsames manuell betätigbares Verstellorgan (52) änderbar sind.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindung (54) zwischen dem Durchsatzsteuerventil (48) und dem Drossel­ organ (12) eine proportionale Übertragungscharakteristik hat.

3. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin­ dung (54) eine mechanische Verbindung ist.

4. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mechanische Verbindung (54) als Nockeneinrichtung ausgebildet ist.

5. Vergaser nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Drosselorgan eine Drosselklappe ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mechanische Verbindung (54) einen am Verstellorgan (52) angebrachten Konus (56) auf­ weist, der als Anschlag für einen Arm (60) der Drossel­ klappenwelle (14) dient.

6. Vergaser nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Konus (56) zum Vornehmen einer Grundeinstellung relativ zum Verstellorgan (52) verstellbar ist.

7. Vergaser nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verstellorgan eine mit einer Ventilnadel (50) des Durchflußsteuerventils ver­ bundene Verstellschraube (52) ist, deren Achse parallel zur Achse der Drosselklappenwelle (14) verläuft und auf der der Konus (56) konzentrisch angeordnet ist.