DE560270C - Vergaser fuer Gemisch- und Drosselregelung - Google Patents

Description

• Vergaser für Gemisch- und Drosselregelung Der Vergaser mit den zugehörigen Ansaugleitungen dient bei den heutigen Vergasermotoren zur Mischung von Brennstoff und Luft, zur Regelung der Motorleistung, zur Einstellung des Mischungsverhältnisses und gegebenenfalls zur Erzeugung einer bestimmten Gemischtemperatur. Bei Motoren mit flüssigen Brennstoffen wird das Drehmoment fast ausschließlich durch Drosselung geregelt, während bei Gasmaschinen auch häufig Gemischregelung angewendet wird. Manche der mit Drosselregelung ausgerüsteten Motoren arbeiten so, daß bei zunehmender Drosselung gleichzeitig der Luftüberschuß vergrößert und teilweise auch die Vorwärmung gesteigert wird.
• Bei Gemischregelung sinkt die Verbrennungsgeschwindigkeit mit zunehmendem Luftüberschuß, was zur Folge hat, daß Störungen durch zu langsames Verbrennen der Ladung eintreten. Die Verbrennungsgeschwindigkeit kann nun durch Vorwärmung so vergrößert werden; daß auch bei hohem Luftüberschuß keine störenden Einflüsse mehr vorhanden sind. Der Vorteil der Gemischregelung liegt in kleinerem Brennstoffverbrauch und geringerer thermischer Beanspruchung des Motors.
• Im praktischen Beti#ieb sind der Größe des Luftüberschusses jedoch relativ enge Grenzen gesetzt, weil bei zu großem Luftüberschuß die Verbrennung zu langsam und die Zündung unsicher . wird. Nach der vorliegenden Erfindung wird daher im Bereich hoher Drehmomente Gemischregelung angewendet, indem das Mischungsverhältnis von Luft und Brennstoff durch Änderung der Brennstoffzufuhr zum Saugrohr geändert wird, wobei mit zunehmendem Luftüberschuß die Temperatur des Gemisches durch Verstärkung der Vorwärmung erhöht wird und im Bereich niederer Drehmomente Drosselregelung mit oder ohne Gemischvorwärmung und Gemischregelung benutzt wird.
• Für die meisten Motoren, vor allem im Luftverkehr, wird die Gemischregelung mit zunehmenden Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit Bedeutung erlangen. Sie wird in der Form angewandt werden, daß von Vollast bis etwa 6o °/o der Belastung des Motors der Luftüberschuß vermehrt wird unter entsprechender Erhöhung der Vorwärmung und von 6o °% der Belastung bis zum Leerlauf Drosselregelung angewandt wird, wobei der Luftüberschuß allmählich wieder kleiner gemacht wird, so daß man im Leerlauf wieder Brennstoffüberschuß hat. Für die Volleistung beim Start und für den Leerlauf wird der Motor daher unter den gleichen Bedingungen betrieben werden, wie bisher bei Drosselregelung üblich. In dem Regelbereich in der Gegend von 75 °/o der Volleistung, der im Luftverkehr am meisten angewandt wird, ergibt sich jedoch eine bedeutende Ersparnis an Brennstoff. Gleichzeitig wird die Wärmebelastung des Motors im ganzen Regelbereich stark herabgesetzt, was der Betriebssicherheit zugute kommt.
• Wird die Ansaugluft nicht einem fortwährend geheizten Vorwärmer entnommen, so kann meist nicht erreicht werden, daß im Augenblick der Änderung der Belastung auch schon die Gemischtemperatur sich auf die gewünschte Höhe einstellt. Es vergeht eine gewisse Zeit, bis der Heizkörper so warm ist, daß eine genügende Wärmeübertragung an das Gemisch stattfinden kann. Würde man nun bei dieser ungenügenden Vorwärmung sofort Gemischregelung anwenden, so würden sich Störungen infolge zu langsamer Verbrennung des Gemisches ergeben. Um dies zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung zuerst das Drehmoment des Motors durch teilweises Schließen der Drosselklappe bestimmt und dann entsprechend der allmählich ansteigenden Vorwärmung zu Gemischregelung übergegangen bei allmählichem Öffnen der Drosselklappe. Das Zeitmaß der Umstellung von Drosselregelung auf Gemischregelung kann durch eine mechanische oder Flüssigkeitsbremse eingestellt werden. Zur Verbesserung des Übergangs und zur Ausgleichung der Leistung kann durch eine besondere Einrichtung gegebenenfalls Zusatzbrennstoff eingespritzt werden. Die Einspritzung des Zusatzbrennstoffes kann mit der Betätigung der Drossel, des Gemischregelorgans und der Heizregelung verbunden sein.
• In Abb. r ist ein nach diesem Grundsatz gebauter Vergaser dargestellt. Die Brennstoffzufuhr wird in bekannter Weise geregelt, z. B. durch einen Drehschieber a oder durch Änderung der Druckdifferenz zwischen Schwimmergehäuse und Ausflußdüse. Der Drehschieber a ist mit einer Klappe oder Schieber b verbunden, der die Vorwärmung regelt, und mit dem Drosselorgan c und dem Kolben d oder einem entsprechenden Bauglied. Das Drosselorgan c wird z. B, durch eine Feder o oder bei entsprechender Anordnung durch den dynamischen Druck der strömenden Luft geöffnet. Der Kolben d bewegt sich in einem Zylinder e, der über automatische Ventile f und g oder ähnliche Steuerorgane und Rohrleitung h mit der Ansaugleitung in Verbindung steht; Ventil g kann gleichzeitig als Regulierdüse dienen. Die in der Zeiteinheit zugeführte Brennstoffmenge sinkt entsprechena der Spannung der Feder o mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe c, so daß der Luftüberschuß allmählich wächst.
• Der Vergaser arbeitet so, daß bei Drehen des Drehschiebers d von hoher zu mittlerer Belastung die Drosselklappe teilweise geschlossen wird, wodurch die Feder o einen Druck auf den Kolben d ausübt, welcher Brennstoff durch Ventil g und Leitung h in den Motor fördert, wobei sich die Drosselklappe allmählich wieder öffnet.
• In Abb. a bedeutet die Lage der Gestänge und der Regelorgane v1, w1, x1, y1, z1 die Stellung bei Vollgas. Bei Herabsetzung der Leistung bis zur Stellung z2 des Drehschiebers a bewegt sich die Drosselklappe c bis x2 und die Regelklappe zur Vorwärmung b bis v1, während der Kolben d noch bei zel - zei. stehenbleibt. Unter der Wirkung der Feder o wird jetzt der Kolben bis w3 niedergedrückt und fördert dabei Brennstoff in die Leitung 1a, während sich die Drosselklappe x, nach x3 öffnet. Gelenk y2 schiebt sich dabei nach yg. Bei weiterer Drehung des Drehschiebers a bis zum Leerlauf des Motors gelangen die Hebel in die Stellungen v4, w4, x4, y4, z4# In Abb. 3 ist ein Schema für die Kopplung des Drehschiebers zur Regelung der Benzinzufuhr, des Zusatzbenzins im Pumpenzylinder, der Gemischdrosselklappe und der Vorwärmklappe dargestellt in Abhängigkeit von der Bewegung des Hebels z zur Drehung des Drehschiebers für die Regelung der Brennstoffzufuhr vom Leerlauf bis Höchstleistung.
• Um größere Unterdrücke in der Kammer i zu vermeiden; damit bei Undichtheiten des Ventils g kein Brennstoff unbeabsichtigt in die Vergaserleitung fließen kann, kann die Zuführung des Zusatzbrennstoffes über eine Kammer i geleitet werden, die höher als der Brennstoffspiegel des Schwimmers liegt und die eine ins Freie oder in die Ansaugleitung vor dem Lufttrichter des Vergasers mündende Zuleitung k oder in den Schwimmer führende Zuleitung n hat. Um bei Bewegen des Vergasergestänges bei stehendem Motor das Ausfließen von Benzin in die Vergaserleitung zu verhüten, kann der Zusatzbrennstoff übel die Zuleitung l zur Hauptdüse m erfolgen, oder es kann von der Kammer i oder der Zuleitung h eine Leitung n zum Schwimmergehäuse führen. Damit es mÖglich ist, den Vergaser von Vollgas aus rasch ganz oder fast ganz zu schließen, muß der Brennstoff aus dem Pumpenzylinder e sofort ins Schwimmergehäuse entweichen können. Das wird erreicht durch ein Überdruckventil am Pumpenzylinder oder eine ähnliche Einrichtung, wobei der durch die Kraft der Feder o entstehende Flüssigkeitsdruck kleiner ist als der zur Öffnung des Überdruckventils notwendige Flüssigkeitsdruck. Das Überdruckventil öffnet sich, wenn durch rasches Bewegen der Vergasergestänge der Brennstoff nicht genügend rasch durch die Auslaßöffnung g des Pumpenzylinders e ausströmen kann, so daß ein zur Öffnung des Überdruckventils ausreichender Druck entsteht.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vergaser für Gemisch- und Drosselregelung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich hoher Drehmomente Gemischregelung angewendet wird, indem das Mischungsverhältnis von Luft und Brennstoff in an sich bekannter, beliebiger Weise durch Änderung der Brennstoffzufuhr zum Vergasersaugrohr geregelt wird, wobei mit zunehmendem Luftüberschuß die Temperatur des Gemisches durch Verstärkung der Vorwärmung erhöht wird, und im Bereich niederer Drehmomente Drosselregelung mit oder ohne Gemischvorwärmung benutzt wird, indem der Druck in der Ansaugleitung durch Schließen oder Öffnen einer Drosselklappe in bekannter Weise geändert wird.
2. 2. Vergaser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich niederer Drehmomente mit zunehmendem Schließen der Drosselklappe der Luftüberschuß durch vergrößerte Brennstoffzufuhr verkleinert wird.
3. 3. Vergaser nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei schnellem Übergang von hohem zu niederem Drehmoment zunächst bei wenig geändertem Luftüberschuß dieDrosselklappen teilweise geschlossen werden und die Vorwärmung vermehrt wird und entsprechend der zunehmenden Vorwärmetemperatur die Drosselklappe wieder geöffnet wird und der Luftüberschuß durch Verringerung der Brennstoffzufuhr vergrößert wird. d..
4. Vergaser nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Brennstoffzufuhr z. B. durch einen an sich bekannten Drehschieber a erfolgt, der mit einer Klappe (b), die die Vorwärmung regelt, und mit dem Drosselorgan (c) und dem Kolben (d) verbunden ist, und die Drosselspule (c) z. B. durch eine Feder (o) oder bei entsprechender Anordnung durch den dynamischen Druck der stömenden Luft geöffnet wird, wobei sich der Kolben (d) bei feststehenden Teilen (a und b) in einem Zylinder (e) bewegt, der über ein Eintrittsventil (f) und ein Austrittsventil (g), das gleichzeitig als Regulierdüse dienen kann, oder ähnliche Steuerorgane und Rohrleitung (h) mit der Ansaugleitung in Verbindung steht, und durch Drehen des Drehschiebers (a) von hoher zu mittlerer Belastung die Drosselklappe teilweise geschlossen wird, wodurch die Feder (o) einen Druck auf den Kolben (d) ausübt, der Zusatzbrennstoff durch Ventil g und Leitung h in den Motor fördert, während sich die Drosselklappe allmählich wieder öffnet.
5. 5. Vergaser nach Anspruch i bis q, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung des Zusatzbrennstoffes über eine Kammer (i) geführt ist, die höher als der Brennstoffspiegel des Schwimmers liegt und die eine ins Freie oder in die Ansaugleitung vor dem Lufttrichter des Vergasers mündende Zuleitung k hat, um größere Unterdrücke in der Kammer (i) zu vermeiden.
6. 6. Vergaser nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung des Zusatzbrennstoffes zur Hauptdüse (in) oder zur Leerlaufdüse führt, damit beim Bewegen des Vergasers bei stehendem Motor der durch die Zusatzleitung durch Undichtheiten oder unbeabsichtigte Bewegung des Förderkolbens geförderte Brennstoff in die Schwimmerkammer zurücklaufen kann.
7. 7. Vergaser nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß von der Kammer (i) oder der Zuleitung (k) eine Leitung (n) zum Schwimmergehäuse führt, damit beim Bewegen des Vergasers bei stehendem Motor der durch die Zusatzleitung durch Undichtheiten oder unbeabsichtigte Bewegung des Förderkolbens geförderte Brennstoff in die Schwimmerkammer zurücklaufen kann. B. Vergaser nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruckventil oder eine ähnliche Einrichtung vorgesehen ist, durch welche bei raschem vollständigem Schließen des Vergasers der im Pumpenzylinder (e) befindliche Brennstoff entweichen kann.