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Vorrichtung zur Regelung der Gemischzufuhr bei Verbrennungsmotoren.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung :der Gemischzufuhr
bei Verbrennungsmotoren, die durch einen Spritzvergaser gespeist werden, und bezweckt,
die bekannten Nachteile beim Öffnen der Drosselklappe zu vermeiden.
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Zu dem Zweck kommt eine selbsttätig wirkende Vorrichtung zur Verwendung,
die durch die Saugwirkung des Motors verstellt wird.
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Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in den Einlaßstutzen
keine überschüssige Menge .an Brennstoffgemisch in den Zwischenstufen der Motorgeschwindigkeit
eintreten, auch wenn die Drosselklappe beim Anlassen der Maschine sehr weit geöffnet
werden sollte.
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Erfindungsgemäß ist zwischen der Drosselklappe und dem Verbrennungsraum
ein Saugventil angeordnet, dessen Durchtrittsöffnung sich selbsttätig vergrößert,
wenn der Unterdruck in dem Saugrohrteil zwischen dem Verbrennungsraum und dem genannten
Saugventil wächst.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar ist: Abb. i eine lotrechte Schnittansicht der Vorrichtung ;gemäß der Erfindung.
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Abb. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der #Abb. i und Abb. 3 ,eine
Schnittansicht einer Einzelheit. i -bezeichnet das Röhr, welches mit dem nicht .dargestellten
Spritzvergaser in Verbindung steht. 2 ist derjenige Teil des Saug-@ohres,welcher
sich 'unmittelbar an den Verbrennungsraum anschließt. Die Rohre i und 2 werden durch
Flansche 3 und 4. mit einem dazwischenliegenden .zylindrischen Gehäuse 5 verbunden,
welches als Speiseleitung für das in -den Motor "strömende Brennstoffgemisch dient.
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In dem Rohr i ist d,ie Drosselklappe 6 angeordnet.
-Eine
Muffe ; bildet ein inneres Futter für das Gehäuse 5 und ist ,innerhalb des Gehäuses
5, welches aus einem Gußstück bestehen kann, durch einen finit Gewinde versehenen
Ring 8 `befestigt, der in das untere Ende des Gehäuses 5 eingeschraubt ist und einen
Träger für den beweglichen Teil der Vorrichtung bildet.
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Wenn .die Bolzen 9, die die Flansche 3 und @4 mit den Flanschen 9a
des Gehäusies 5 verbinden, abgeschraubt worden sind, kann dieses als Ganzes entfernt
werden.
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Eine Büchse io, welche sich mit einem Bund auf den Ring 8 ,stützt
- der Bund: selbst besitzt an seiner Oberseite zwei Schultern i i, 12 -, isst in
ihrem Inneren mit den zentrierten Armen 13 versehen. Diese tragen, eine ,zentral
angeordnete ortsfeste Düse 14, die mit einem achsialen Venturirohr 15, 16, 17 versehen
.ist, das feinen im Sinne der Strömung konvergenten Teil 16, einen Hals 15 und einen
divergenten Teil i7 aufweist.
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Die äußere Gestalt der Düse 14. ist die eines Doppelkegels, der eine
obere, äußere konvergierende, mit Stufen 31 versehene Kegelfläche 18 und eine untere,
ebenfalls konvergierende glatte Fläche i9 -besitzt. Die Übergangsstelle dieser beiden
Teile 18, i 9 stellt den größten Durchmesser der Düse 14 dar.
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Ein Schieber 2o, welcher Birnen durch seine Schwere in .seine unterste
Lage zurückkehrenden Kolben bildet, kann sich in :einem konzentrischen Zylinder
21 in lotrechter Richtung verschieben und steht an seinem unteren Teil mit dem Zylinder
in Berührung. Die Wandstärke des Schiebers 20 in seinem mittleren Teil ist derart
gewählt, da,ß innen eine sich nach unten erweiternde Kegelfläche gebildet wird.
Wenn der Schieber 2o seine unterste Stellung einnimmt, so befindet sich sein kleinster
Durchgangsquerschnitt in der Nähe des größten Außendurchmessers der Düse 14. Bewegt
sich dagegen der Schieber 2o aufwärts, so wird eine Durchtrittsöl-fnung von veränderlicher
Größe gebildet, entsprechend der Höhe, bis zu welcher der Schieber sich angehoben
hat. Der unterste zylindrische Teil 2öa des Schiebers 2o (Abb. 3-)' besitzt einen
kleinen Spielraum zu der Büchse i o, er liegt dagegen dicht an dein Zylinder 21
an und stützt ,ich in seiner tiefsten Stellung seiner Ruhelage auf die Schulter
i i der Büchse i o.
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:%n dem Teil 20a, also unterhalb des engten Durchflußquerschnittes,
den der Schieber =o mit der Düse 1.4 bildet, ,chließt ,ich ein wag e rchter Flansch
2o1, an, welcher ,ic@li in einer nach der Sauleitung hin otienen Kammer C auf und
nieder bewegt.
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Der Schieber 2o besitzt an seinem oberen Teile die Gestalteiner sich
etwas nach außen erweiternden kreisrunden Muffe 22,, die in einen kurzen oberen
Zylinder 23 ausläuft, der in der Ruhelage des Schiebers 2o dein unteren zylindrisch
angebohrten Ende 2¢ eines ortsfesten Ringes mit geringem Spiel gegenübersteht. Oberhalb
der zylindrischen Ausbohrung 2¢ erweitert sich die Bohrung des Ringes z5 etwas nach
außen bis zu einer' Stelle nahe der oberen Stirnfläche und geht dann schräg nach
innen. An ihrem oberen Ende besitzt der Ring 25 Zentrierungsarme 26, welche einen
zentral angeordneten Kegel 27 tragen, der .seinerseits in der Mittelachse der @obengenannten
Arbeitsteile liegt.
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Während des Betriebes der Maschine tritt nun eine Unterdruckkammer
X in Tätigkeit, die oben und unten durch die gegenüberliegenden Schultern 27a und
28 am Schieber 2o bzw. am Ring 25 sowie seitlich durch die Außenfläche 29 des Schieberteiles
22 und die Innenfläche 3o des Zylinders 21 begrenzt ist.
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Beim Betrieb des Motors ist es der verringerte Druck in dem Saugrohr
2, der durch. den Zwischenraum zwischen den Zylindern 23 und 24. sich bis zur Kammer
X fortpflanzt und dieselbe teilweise luftleer macht'. Dadurch wird bewirkt, daß
der Schieber 2o angehoben wird. Da nun dieser Zwischenraum oder Spalt an sich gering
ist, so wird die Saugwirkung bei geringer Umdrehungszahl nicht ausreichend sein,
um den Schieber 2o um mehr als einen kleinen Betrag anzuheben. Der Schieber 20 wird
somit den Kanal zwischen seiner schrägen Wandung a (Abb. 3) und der Düse 14 nur
ein wenig öffnen, so daß nur eine sehr geringe zusätzliche Gemischmenge außer derjenigen
in den Motor gelangt, welche durch das Venturirohr 15, 16, 17 strömt. Je mehr jedoch
die Saugkraft des Motors ansteigt, ein um so stärkerer Unterdruck wird in der Kammer
X -erzeugt, so daß die selbsttätigen Bewegungen. des Ventilkörpers (S-chiebers),
die durch die Kammer X gesteuert werden, größer werden. Wenn jedoch der Zylinder
23 des Schiebers 2o über den Zylinder 24 des Ringes 25 hinweggegangen ist, kommen
die schräg verlaufenden Arbeitsflächen 29 und 25a zum Zusammenwirken, und der zur
Unterdruckkammer X führende Ringspalt wird allmählich beim Steigen des Schnebers
2o größer.
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Der Durchtrittskanal für das zusätzliche Brennstoffgemisch zwischen
der Fläche i 8 der Düse 14 und der Fläche a an dem Schieber 2o iiffnet sich demna(Ii
etwa proportional dem Unterdruck und der Motorgeschwindigkeit.
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Das langsame Anheben des Schiebers 2o beim weiten öffnen der Drosselklappe
wird durch die Wirkungsweise des Flansches gor)
bewirkt. In der
Anfangsstellung, in. der sich der Schieber in der Abb. 3 befindet, herrscht vor
einer Beschleunigung des Motors oberhalb der Düse 1 4. zuerst ein höherer Unterdruck
als unterhalb und damit in dem Raum, in dem sich die Teile 20a und tob des Schiebers
befinden. Es wird also auf dem Flansch tob ein gewisser abwärts gerichteter
Druck ruhen und die Aufwärtsbewegung des Schiebers 2o verzögern. öffnet sich der
Schieber 20 etwas weiter, so wird der Durchtrittsquer-. schnitt für das Brennstoffgemisch
größer, und es findet ein allmählicher Druckausgleich zwischen den Räumen oberhalb
und unterhalb der Düse 14 statt, d. h. der Unterdruck unter! halb der Düse 1 4.
wird etwas größer, so daß der Flansch tob entlastet wird, und ein schnelleres Anheben
unter dem Einfluß des in der Unterdruckkammer X herrschenden Unterdruckes erfolgt.
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Wie ersichtlich, wird eine mittlere Gemischströmung durch das Venturirohr
15, 16, 1 7 und ferner eine äußere, dazu gleichartige durch die Leitfläche a des
Schiebers 2o aufrechterhalten; die mittlere Strömung nimmt unter dem Einfluß des
sich erweiternden Teiles 17 des Venturirohres und des Tiegels 27 die Richtung nach
außen, während die äußere durch die Leitfläche a nach einwärts gerichtet wird, so
daß eine innige Vermischung der beiden Ströme eintritt und das Gemisch im ganzen
gründlicher zur Verbrennung gelangt.
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Die Kegelfläche 18 der Düse 14 in Verbindung mit den Stufen 31 besitzt
folgende Wirkung: Da an diesen Stufen der verengte Teil des Schiebers 2o bei seiner
Bewegung nacheinander vorbeigeht, so veranlaßt eine jede Stufe das mit allmählich
verringerter Geschwindigkeit aufsteigende Gemisch zu einer vorübergehenden Ruhepause,
was eine gute Vermischung von Brennstoff und Luft zur Folge hat. Ferner ist durch
die Einrichtung, die einen erhöhten Strömungswiderstand zur Folge hat, eine weitere
Sicherheit gegen Lieferung eines zu großen Gemischvolumens für eine bestimmte Geschwindigkeit
geschaffen.
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Die Vorrichtung kombiniert den Vorteil der Drosselwirkung für sämtliche
Geschwindigkeiten mit der Fähigkeit, die Schwankungen des Saugrohrdruckes auszugleichen,
wodurch beständige Druckbedingungen an der Düse erzeugt werden, so daß im Enderfolg
ein ganz gleichmäßiges Gemisch erzeugt wird,, welches sehr mager gehalten werden
kann, ohne da.ß der Betrieb gestört wird, und ohne daß die plötzliche weite öffnung
der Drosselklappe schädlichen Einfluß ausübt. Es folgt darauf -eine sehr wesentliche
Brennstoffersparnis.