DE595083C

DE595083C - Druckgesteuerte Brennstoffabsperrvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE595083C
Application number: DES98418D
Authority: DE
Original assignee: Societe du Carburateur Zenith SA
Current assignee: Societe du Carburateur Zenith SA
Priority date: 1930-05-01
Filing date: 1931-05-02
Publication date: 1934-03-28
Also published as: GB378025A

Description

DEUTSCHES REICH

■ Bur. Ind. Eigeiidom

2 4 APR. 1934

AUSGEGEBEN AIB 28. MÄRZ 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

; KLASSE 46 c² GRUPPE 6 oi

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Mai 1931 ab

Die Erfindung betrifft eine druckgesteuerte Brennstoffabsperrvorrichtung für Brennkraftmaschinen, die mit einem Brennstoffventil versehen ist, welches geschlossen wird, wenn die Maschine stillsteht und geöffnet wird, wenn sich die Maschine in Bewegung setzt.

Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, bei welchen ein an passender Stelle der Brennstoffzuführungsleitung angeordnetes Ventil mit einer Biegehaut in Verbindung steht, die einen Teil der Wandung der Brennstoffkammer bildet, in welcher sich das erwähnte Ventil bewegt. Der in der Ansaugleitung des Motors herrschende Druck oder auch der Druck des Öles werden auf die Außenseite der erwähnten Biegehaut übertragen.

Eine solche Vorrichtung hat jedoch auch ihre Schattenseiten. Es ist in der Tat bekannterweise sehr schwierig, für die Brennstofflüssigkeiten undurchdringliche Biegehäute herzustellen, und solche Biegehäute sind außerdem ' ziemlich wenig widerstandsfähig. Eine Biegehaut läuft unter den vorerwähnten Bedingungen Gefahr, sich sehr schnell abzunutzen bzw. unbrauchbar zu werden. In der Tat ist beim Leerlauf des Motors der Unterdruck, der in der Saugleitung herrscht, sehr groß, und der Unterschied • des Druckes, der dann zwischen der Innenseite der von dem Brennstoff bespülten Biegehaut und der Außenseite dieser dem erwähnten Unterdruck unterworfenen Biegehaut besteht, ist für die Aufrechterhaltung der Uridurchdringbarkeit sehr ungünstig. Der genannte Druckunterschied wird noch größer, wenn man den Öldruck für die Steuerung der Biegehaut benutzt.

Die Absperrvorrichtung gemäß der Erfindung ist mit zwei Biegehäuten versehen; hiervon bewirkt die eine die Öffnung des Brennstoffventils, während die andere nur den Zweck hat, den Brennstoff raum, in dem sich das Ventil bewegt, nach außen abzudichten und damit auch gleichzeitig den Brennstoff von der ersteren, außerhalb des Brennstoffraumes angeordneten Biegehaut fernzuhalten.

Beispielsweise kann die das Öffnen des Ventils bewirkende Biegehaut dem Unterdruck unterworfen werden, welcher in der Zuführungsleitung herrscht. In diesem Fall ist die erwähnte Biegehaut mit verhältnismäßig großer wirksamer Fläche ausgeführt und spricht daher schon bei geringen Druckunterschieden an.

In Anwendung auf eine mit Vorverdichter versehene Maschine kann die eine Fläche der das öffnen des Ventils bewirkenden Biegehaut dem in der Zuführungsleitung herrschenden Druck

und die andere Fläche dem Druck beim Auslaß des Vorverdichters unterworfen sein, " Endlich kann der Schmieröldruck der Maschine zur Steuerung der Absperrvorrichtung benutzt werden.

In der Zeichnung ist zur besseren Veranschaulichung die Wirkungsweise einer Ausführungsform der Vorrichtung beispielsweise dargestellt.

ίο Abb. ι veranschaulicht schematisch im Längsschnitt eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei ' welcher das Brennstoffventil durch den in der Saugleitung herrschenden Unterdruck betätigt wird.

Abb/2 zeigt schematisch eine weiter ausgebildete Ausführungsform der in Abb. 1 dargestellten Vorrichtung.

Abb. 3 veranschaulicht eine . andere Ausführungsart eines Einzelteiles der Vorrichtung nach Abb. 1.

Abb. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Einrichtung nach Abb. 2 in Anwendung auf einen überladenen Motor.

Abb. 5 stellt eine Abänderung der in Abb. 2 gezeigten Vorrichtung dar, bei welcher das Brennstoffventil durch den Öldruck betätigt wird.

Die in Abb. 1 veranschaulichte Vorrichtung

umfaßt eine Kammer 1 für die Aufnahme des durch die Leitung 2 zugeführten Brennstoffes, wobei der Brennstoff durchfiuß durch das Ventil 3 geregelt wird und der Austritt des Brennstoffes durch die Leitung 4 geschieht. Im übrigen hat die Strömungsrichtung des Brennstoffes nur geringen Einfluß, so daß die Leitungen 2 und 4 auch miteinander vertauscht werden können.

Das Ventil 3 wird von einer Biegehaut 5 getragen, die einen Teil der Wandung der Kammer 1 bildet. Anstatt die Außenfläche der Biegehaut 5 dem in der Saugleitimg des Motors herrschenden Unterdruck auszusetzen, wie dies gewöhnlich ge- - schieht, wird diese Außenfläche dem Atmosphärendruck oder einem diesem nahen Druck unterworfen. Bei dem in der Abbildung gezeigten Fall wird diese Außenfläche von atmosphärischer Luft bespült. Die Biegehaut 5 wird auf diese Weise sehr schwachen Kräften unterworfen, da die Drücke auf ihre beiden Flächen nur sehr wenig voneinander verschieden sind; dieser Umstand gewährleistet die Aufrechterhaltung ihrer Dichtigkeit.

Die Verschiebungen des Ventils 3 werden durch eine Biegehaut 7 bewirkt, die von der Biegehaut 5 unabhängig ist. Die Biegehaut 7 schließt eine Kammer 6 ab und ist durch eine Feder 8 gespannt. Die Biegehaut 7 ist mit dem Ventil 3 durch die Stange 9 verbunden; die Gesamtverschiebung wird durch den Kolben 10 geführt, der sich in dem Zylinder 11 bewegt. Eine Leitung 12 verbindet die Kammer 6 mit der Saugleitiuig des Motors.

Wenn der Motor sich in Ruhe befindet, und wenn infolgedessen der Unterdruck in der Zuführungsleitung gleich Null ist, so hält die Feder 8 das Ventil 3 gegen seinen Sitz fest. Wenn dagegen der Motor läuft, so wird der Unterdruck auf die Biegehaut 7 übertragen, die sich hierbei biegt, indem sie die Feder 8 zusammendrückt und die Öffnung des Ventils 3 bewirkt, welches die Öffnung 13 regelt.

Im allgemeinen wird die Feder 8, die lediglich die Aufgabe einer Rückschlagfeder hat, mit Bezug auf die Biegehaut 8 in der Weise bestimmt, daß die schwachen Unterdrucke, die in der Saugleitung bei den verschiedenen Betriebsstufen herrschen, in der Lage sind, das Ventil 3 weit zu öffnen, wobei der Kolben 10 sich gegen die Hinterwand des Zylinders 11 anlegt.

Die in der Abb. 1 dargestellte Vorrichtung kann an irgendeiner beliebigen Stelle der Brennstoffzuführungsleitung angebracht werden.

Der Druck des Brennstoffes wirkt sich auf das Ventil 3 aus, und wenn dieses Ventil geöffnet ist, so beeinflußt er auch die Biegehaut 5. Wenn der erwähnte Druck beträchtlich ist, so hat er das Bestreben, das Ventil 3 mit einer gewissen Kraft zu öffnen, und zwar unabhängig von dem Unterdruck, der durch die Leitung 12 auf die Biegehaut 7 übertragen wird.

Es ist dann erforderlich, in genügender Weise die Kraft der Feder 8 zu "vermehren, damit der Brennstoffdruck in allen Fällen unfähig ist, die Öffnung des Ventils zu bewirken. Nachdem die Kraft der Feder 8 vermehrt worden ist, vergrößert man infolgedessen die Abmessungen der Biegehaut 7. Welchen Druck auch immer der Brennstoff haben mag, so wird es doch immer möglich sein, eine Feder 8 sowie eine Biegehaut 7 zu wählen, die in der Lage sind, in richtiger Weise die Betätigung des Ventilkegels 3 zu regeln.

Im Gegensatz hierzu verfügt man bei den bekannten Vorrichtungen, bei welchen man unmittelbar den Unterdruck des Motors auf die Außenfläche der Biegehaut 5 wirken läßt, nicht über die Ausdehnung der dem Unterdruck unterworfenen Biegehaut; wenn daher der Brennstoffdruck einen bestimmten Wert überschreitet, so ist die Vorrichtung unfähig, noch weiter zu wirken und die Schließung des Ventils bei der Außerbetriebsetzung des Motors herbeizuführen. Dies ist ein großer Lbelstand, den die Erfindung beseitigt.

Bei der in Abb. 1 beschriebenen Vorrichtung wird, wenn der Motor sich in Ruhe befindet, der Gesamtdruck der Feder 8 auf das Ventil 3 übertragen und hält dieses Ventil gegen seinen Sitz fest. Der erwähnte Druck kann jedoch eine Ermüdung des Ventils herbeiführen und so einem guten Verschluß' schaden. Diesen Übelstand vermeidet man, indem man zwischen der Druckübertragungsvorrichtung und dem Ventil eine einseitige Steuervorrichtung einschaltet,

so daß die Druckübertragungsvorrichtung nur die Öffnung des Ventils bewirken kann, während die Rückkehr des Ventils in den geschlossenen Zustand durch hiervon unabhängige Mittel erreicht wird.

Die Abb. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform dieser Maßregel. Nach dieser Abbildung wird der Brennstoff durch die Leitung 2 in eine Kammer 24 geführt. Der/Austritt des Brennstoffes, der durch das Ventil 3 geregelt wird, geschieht durch die Kammer 1 und die Leitung 4. Das Ventil 3 trägt an der dem Diaphragma 5 gegenüberliegenden Seite eine Stange 14, die in dem Zylinder 15 geführt ist. Das Ventil 3 wird *5 durch eine schwache Feder 16 gespannt. Zu beachten ist, daß die Stange 9, die mit dem Ventil 3 und dem Diaphragma 5 verbunden ist, nicht mit der Biegehaut 7 eine feste Verbindung bildet, wie dies in Abb. 1 dargestellt ist, sondern rückwärts von einem Stößel 17 begrenzt wird, ' der seinerseits durch einen Hebel 18 begrenzt ist; dieser ist um eine Achse 19 drehbar. Das entgegengesetzte Ende 20 des Hebels 18 ist mit einem Teilstück 21 verbunden, welches mit der Biegehaut 7 durch eine Kurbelstange 22 in fester Verbindung steht.

Wenn die Biegehaut 7 durch den durch die Leitung 12 übertragenen Unterdruck herabgedrückt wird, so senkt sich das Ende 20 des Hebels 18, und das Ende 17 hebt sich, wobei die Stange 9 fortbewegt und ein Heben des Ventilkegels 3 hervorgerufen wird.

iWenn der Motor außer Betrieb gesetzt wird, so geht die Biegehaut 7 in ihre Stellung zurück, und der Stößel 17 senkt sich, ohne den Ventilkegel 3 mit sich fortzuziehen. Dieser Ventilteil wird in die geschlossene Stellung durch die Feder 16 zurückgeführt, die nur schwach ist, so daß der Ventilteil nicht, wie dies nach Abb. 1 durch den ungehemmten Druck der Feder 8 geschieht, gegen seinen Sitz angedrückt wird; hierdurch wird eine Ermüdung des Ventils 3 verhindert.

Bei der Außerbetriebsetzung des Motors besteht ein gewisses Spiel zwischen dem Stößel 17 und dem Ende der Stange 9. Der Verschluß des Ventils ist dann vollkommen und die Brennstoffzufuhr abgeschnitten.

Aus Sicherheitsgründen wird die Biegehaut 5 'und das Ventil 3 dermaßen angeordnet, daß der Brennstoffdruck bestrebt ist, dieses Ventil zu schließen, wie dies aus Abb. 2 hen'orgeht. Zu

diesem Zwecke genügt es, daß die öffnung des Ventils 3 einer Raumvermin derung der Kammer 1 und seine Schließung einer Raumvermehrung entspricht. Man erreicht dies, indem man den Ventilkörper 3 in der Weise anordnet, daß sein Emporheben an der Seite stattfindet, die der Stange gegenüberliegt, welche den erwähnten Ventilkörper mit der Biegehaut 5 verbindet. Auf diese Weise kann die Schließung des Ventils 3 im Falle eines zufälligen Bruches der Feder 16 oder der den Ventilkörper mit der Biegehaut 5 verbindenden Stange erfolgen.

Da im übrigen der Brennstoff druck nicht, wie nach Abb. 1, bestrebt ist, die Öffnung des Ventils 3 zu bewirken, so ist es unzweckmäßig, die Kraft der Feder 8 und die Ausmaße der Biegehaut 7 für den Fall zu vergrößern, wo der Brennstoffdruck beträchtlich werden kann. Dieser Druck wirkt sich auf die Eintrittsfläche des Ventils aus, und wenn dieses Ventil geöffnet wird, wirkt er ebenfalls auf die Biegehaut 5. Das Hochheben des -Ventilkörpers kann also einen ziemlich beträchtlichen Kraftaufwand erforderlich machen. Um nun überflüssigerweise eine Vergrößerung der Ausmaße der Biegehaut 7 zu vermeiden, ist-Vorsorge getroffen, die Steuerung des Ventils 3 zu vervielfachen, indem man dem Hebel 18 ungleiche Arme gibt, und zwar in der Weise, daß der den Stößel 17 tragende Arm kleiner ist als der gegenüberliegende.

Zweckmäßig wird man dafür Sorge tragen müssen, daß die Stöße, die sich in der Zuführungsleitung bilden, nicht auf die Biegehaut 7 und von dort auf das Ventil 3 übertragen werden; man setzt deshalb in der Leitung 12, welche das Druckübertragungsgehäuse 6 mit der Zuführungsleitung verbindet, dem Durchgang der Gase einen beträchtlichen Widerstand entgegen. So schaltet man beispielsweise in die Leitung 12 eine verengte Durchtrittsöffnung 23 oder eine.Reihe solcher Öffnungen ein.

Die einseitige Verbindung zwischen dem Diaphragma 7 und dem Ventil 3 kann auch auf mannigfaltige andere Weise geschehen. So kann ' z. B. die in Abb. 1 gezeigte Stange 9 in der Weise, wie es Abb. 3 veranschaulicht, unterbrochen werden und in einen Kopf 25 enden, der in einer Gabel 26 angeordnet ist, die von einer mit der Biegehaut 7 fest verbundenen Stange 27 getragen wird.

Die in der Abb. 2 gezeigte Vorrichtung ist nicht anwendbar auf überladene Motore, bei welchen ein Vorverdichter den Vergaser mit Luft speist. Bei diesen Motoren ereignet es sich in der Tat, daß der Druck in der Zuführungsleitung größer ist als der atmosphärische Druck. Unter solchen Umständen würde die öffnung des Ventilkörpers für den Brennstoff nach Abb. 2 unmöglich sein.

Die Abb. 4 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Abb. 2 dar; bei dieser ist die äußere Fläche der Biegehaut 7 nicht dem Atmo-Sphären druck unterworfen, sondern dem Druck, der am Auslaß des den Motor übersättigenden Luftkompressors herrscht. Dieser Druck wird in das Innere der Kammer 34 übertragen, und zwar durch die Leitung 35, welche mit dem Kompressorauslaß verbunden ist. Der erwähnte Druck wirkt dann gleichfalls auf die

Außenfläche der Biegehaut 5 an Stelle des atmosphärischen Druckes; hierdurch wird im allgemeinen bewirkt, daß sich der Druekunter-• schied zwischen den beiden Flächen der Biegehaut 5 verringert, die an der Innenseite von dem zum Motor strömenden Brennstoff bespült wird. Die Abb. 5 veranschaulicht eine weitere abgeänderte Ausführungsform der in Abb. 2 gezeigten Vorrichtung, bei welcher die Steuerung

des Ventils 3 mittels* Öldruck bewerkstelligt wird. Xach der Abb. 5 ist das Druckübertragungsgehäuse 2S durch die Leitung 29 mit der Schmierölzuführung verbunden. Die Biegehaut 30 trägt eine Stange 31, welche durch die Führung 32 hindurchgeht¹, die durch das Gehäuse getragen wird. Eine Feder 33 spannt die Biegehaut 30. Das Ende der Stange 31 ist gegenüber dem Ende der Stange 9 mit dem Brennstoffventil 3 verbunden.

Bei der Außerbetriebsetzung des Motors wird durch die Leitung 29 kein Druck übertragen; die Feder 33 drückt die Biegehaut 30· herab, wie dies Abb. 5 zeigt, und das Ventil 3 wird gegen seinen Sitz gedrückt, wobei ein leichtes ' Spiel zwischen den beiden gegenüberstehenden Enden der Stangen 9 und 31 besteht.

Wenn der Motor arbeitet, so wirkt der Öldruck auf die Biegehaut 30 und drückt die Feder 33 zusammen, während die Stange 31 die Stange 9 zurücktreibt und so die öffnung des Ventils 3 hervorruft.

Claims

Patentansprüche:

i. Druckgesteuerte Brennstoffabsperrvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Brennstoffventil, gekennzeichnet durch zwei Biegehäute, von denen die eine die Öffnung des Brennstoffventils bewirkt, während die andere lediglich den Brennstoff raum, in dem sich das Ventil bewegt, nach außen abdichtet und damit auch gleichzeitig den Brennstoff von der ersteren, außerhalb des Brennstoffraumes angeordneten Biegehaut fernhält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der den Brennstoffraum abschließenden Biegehaut von der atmosphärischen Luft bespült wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffventil (3) die .auf ihrer Innenfläche durch den Brennstoff bespülte Biegehaut (5) und die sie vereinigenden mechanischen Verbindungsstücke in der Weise angeordnet sind, daß die die Öffnung des Brennstoffventils (3) hervorrufenden Verschiebungen mit einer Raumverringerung des Brennstoffraumes (i), welcher von der Biegehaut (5) abgeschlossen ist, einhergehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher das Brennstoffventil (3) durch eine Stange (9) mit der an einer Fläche von dem Brennstoff bespülten Biegehaut (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Ventils (3) an der der Stange (9) gegenüberliegenden Seite geschieht.
5. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die s Biegehaut (7), welche die öffnung des Brennstoffventils (3) bewirkt, mit verhältnismäßig, großer wirksamer Fläche ausgeführt ist, um schon bei geringen Druckunterschieden anzusprechen, wobei die eine Fläche der Biegehaut (7) dem in der Zuführungsleitung der Maschine herrschenden Unterdruck und die andere Fläche dem atmosphärischen Druck unterworfen ist. ■
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 auf eine mit Vor ver dichter versehene Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Fläche der Biegehaut (7), welche die öffnung des Brermstoffventils (3) bewirkt, dem in der Zuführungsleitung der Maschine und die andere Fläche dem an dem Auslaß des Vorverdichters herrschenden Druck unterworfen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (12), welche den in der Zuführungsleitung herrschenden Druck zu der Biegehaut (7) überträgt, dem Weg des Gases einen großen Widerstand entgegensetzt.

S. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine durch zwei Biegehäute (7,5) in drei Räume geteilte Kammer (34) aufweist, von denen der mittlere zwischen den beiden Biegehäuten (7, 5) durch eine Leitung (35) mit dem Auslaß des den Motor überladenden Vorverdichters verbunden ist, während der eine äußere Raum (1) mit dem Brennstoffventil (3) mit einem Eintritt und einem Auslaß für den Brennstoff versehen ist und der dritte Raum (6) durch eine Leitung mit der Zuführungsleitung des Motors in Verbindung steht, wobei eine Feder (8) der Lagenveränderung der den dritten Raum (6) vom mittleren Raum trennenden Biegehaut (7) bei der Entstehung eines Druckunterschiedes zwischen den beiden Flächen der Biegehaut bei der Inbetriebsetzung des Motors Widerstand entgegensetzt und mechanische Verbindungsteile die Öffnung des Brennstoffventils hervorrufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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