DE615001C - Regeleinrichtung fuer Vergaser-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung, vorzugsweise für Vergaserbrennkraftmaschinen, bei denen eine in der Saugleitung •des mit einer abschaltbaren Startvorrichtung versehenen Vergasers angeordnete Drosselklappe von einem Drehzahl-, z. B. Fliehkraftregler verstellt wird. Die bisherigen Regeleinrichtungen für Vergaserbrennkraftmaschinen sind dergestalt beschaffen, daß die vom

ίο Regler verstellbare Drosselklappe beim Stillstand der Maschine die Ansaugleitung des Vergasers völlig freigibt, so daß also die Stellung der Drosselklappe dem Vollastbetrieb entspricht. Will man die Maschine anlassen, so muß zuvor stets erst die Drosselklappe in die Schließlage gebracht werden, damit der für das Anlassen der Maschine und die Gemischbildung erforderliche Unterdruck an der Einmündung des Leerlaufkanals

ao in die Ansaugleitung des Vergasers entsteht. Das Verstellen der Drosselklappe in die Anlaßstellung hat man seither immer von Hand besorgt, indem man beispielsweise während des Anlassens den Regler angehoben oder aber das vom Regler zur Drosselklappe führende Gestänge ausgehängt hat. Auch kann man, wie z. B. bei Fahrzeugmotoren, in der Ansaugleitung zwei voneinander unabhängige Drosselklappen anordnen, von denen dann die eine mit dem Regler verbunden ist und so ein Überschreiten der hochstzulässigen Drehzahl verhindert, während die andere Drosselklappe von Hand bzw. Fuß beim Anlassen und gegebenenfalls auch beim Fahrbetrieb bedient wird¹. In jedem Fall ist es bei diesen bekannten Einrichtungen aber nötig, vor dem Anlassen der Maschine die Drosselklappe von Hand in die zum Anlassen entsprechende Schließlage zu bringen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Regeleinrichtung für Vergaserbrennkraftmaschinen so zu gestalten, daß sie die Drossel beim Anlassen (oder Stillstand) der Maschine selbsttätig in die geschlossene Stellung bringt. Mit anderen Worten soll erfindungsgemäß das bisherige umständliche Verstellen der Drosselklappe beim Anlassen von Hand bzw. Fuß in Wegfall kommen, so daß sich die Bedienung der Maschine wesentlich einfacher und bequemer gestaltet. Die diese Aufgabe lösende erfindungsgemäße Einrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe bis zu etwa i8o° drehbar ist und somit zwei Schließstellungen besitzt, wobei sie mit dem Regler derart verbunden ist,. daß sie sich bei Stillstand der Maschine und der entsprechenden untersten Muffenstellung (Ruhestellung) des Reglers in der einen Schließlage befindet und bei Ansteigen der Drehzahl zunächst geöffnet, nach Erreichen ihrer Vollöffnungsstellung unter Beibehaltung der Drehrichtung wieder mehr und mehr geschlossen wird und bei der der Höchstdrehzahl entsprechenden Reglermufrenstellung in die a-idere Schließstellung gelangt. Die Düsen des Startvergasers wer-

den dabei so reichlich bemessen, daß diese das Erreichen der Höchstdrehzahl bei unbelasteter Maschine gestatten.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematischen Ausführungsfoel·- spiels veranschaulicht und im nachstehendten näher beschrieben. Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird dabei zuvor auf die bekannte Regeleinrichtung Bezug genommen. In der Zeichnung gibt

Abb. ι schematisch einen üblichen Vergaser mit abschaltbarer Startvorrichtung im Längsschnitt mit den eingezeichneten, für das Wesen der Sache in Betracht kommenden Stellungen der Drosselklappe wieder.

Abb. 2 zeigt den im wesentlichen mit der Ausführung der Abb. 1 übereinstimmenden Vergaser mit den nach der Erfindung maßgeblichen Stellungen der Drosselklappe. Abb. 3 zeigt rein schematisch ein zur Durchführung des Erfindungsgedankens ge* eignetes, zwischen Regler und Drosselklappe angeordnetes Übertragungsgestänge, das sogenannte Reglergestänge.

In den Abbildungen bezeichnet α die Ansaugleitung des Vergasers, die zur Maschine führt, b ist die Drosselklappe und c die Schwenkwelle, die über ein nicht näher dargestelltes Übertragungsgestänge mit dem Regler verbunden ist. In die Ansaugleitung α mündet, in Strömungsrichtung des Gemisches gesehen, die die Wandung des Ansaugerohres quer durchsetzende Bohrung e, an die die Startvorrichtung/ angeschlossen ist. Diese besteht in bekannter Weise aus einem röhrenförmigen Behälter g, in welches das Tauchrohr i hineinragt. Das Tauchrohr , trägt an seinem Eintauchende eine auswechselbare DüseÄ undi weist außerdem einige Durchbrechungen h auf. Letztere sind so bemessen, daß durch sie eine dem Bedarf der Startvorrichtung entsprechende Brennstoffmenge hindurchtreten kann. Die auswechselbare Düse k dient dazu, infolge ihrer Auswechselbarkeit den gesamten, durch die öffnungen h und fe des Eintauchrohres i bestimmten Weg für den durchtretenden Brennstoff gegebenenfalls verändern oder einstellen zu können. Das Tauchrohr i geht in seiner Verlängerung in das Gehäuse I des bei e angeschlossenen Startvergasers / über. Das Startvergasergehäuse besitzt eine Luftdüse m und außerdem einen in seinem Innern drehbar angeordneten Schieber», der in geeigneter Weise von außen bedient wird. Der Drehschieber weist eine exzentrische Bohrung 0 auf, die sich beim Drehen des Schiebers in die Anlaßstellung vor die Querbohrung e im Ansaugrohr α legt, so daß der Durchgang vom Startvergaeer zur Ansaugleitung freigegeben ist. Mit p ist das Schwimmergehäuse und mit q der Schwimmer des Vergasers bezeichnet, r bedeutet den Lufttrichter im Ansaugrohr und s die zentrisch in den Lufttrichter r frei hineinragende Hauptbrennstoffdüse des Hauptvergasers. Unterhalb der Einmündungsstelle des Startvergasers/ bei e in die Ansaugleitung ΰ mündet schließlich noch der Leerlaufkanal t in diese ein, der die Wandung des Ansaugrohres längs durchsetzt.

Die bisherigen Regeleinrichtungen für Vergaser arbeiten nun in der Weise, daß die Drosselklappe & beim Stillstand der Maschine stets in die in Abb. 1 mit 1-1 bezeichnete, gestrichelt dargestellte Lage zu stehen kommt. In dieser Stellung gibt die Drosselklappe δ den Ansaugkanal α vollkommen frei. Der Regler befindet sich dabei in seiner Ausgangsstellung (Ruhelage). Soll die Maschine angelassen werden, so muß die Drosselklappe b durch. Anheben der Reglergewichte oder Aushängen des Reglergestänges in die Stellung 2-2 gebracht werden, damit an der Einmündungsstelle der Startvorrichtung/ in die Ansaugleitung ΰ der zur Gemischbildung erforderliche Unterdruck entstehen kann. Fehlt eine solche Startvorrichtung, so erfolgt die Bildung des zum Anlassen nötigen Gemisches an der Einmündungsstelie des Leerlaufkanals t. Läuft die Maschine, sq wird die Drosselklappe wieder von Hand bzw. Fuß in die Stellung 1-1 zurückgebracht. Diese Stellung der Drosselklappe entspricht der 'Ausgangsstellung der Reglermuffe, also voller Belastung der Maschine. Bei sinkender Belastung, wobei die Maschinendrehzah! zu steigen bestrebt ist, wird die Reglermuffe von den nunmehr ausschlagenden Regiergewichten bewegt. Bei dieser Reglermuffenbewegung wird die Drosselklappe mit Hilfe des Reglergestänges gedreht und je nach Belastungsabnahme mehr und mehr in die Schließlage 2-2 geschwenkt, in diese Stellung gelangt die Drosselklappe, wenn die Maschine völlig entlastet ist, also im Leerlauf arbeitet. Sie erhält dann ihr Ladegemisch aus dem Leerlauf kanal #. Kommt die Maschine zum Stillstand, dann gehen die Reglergewichte und die Reglermuffe in die Aas- no gangsstellung zurück und bewegen dabei die Drosselklappe b in die gestrichelte Lage 1-1 gemäß Abb. I zurück. Die Fiilungsregelung erfolgt bei der bekannten Regeleinrichtung nach dem Ausgeführten also über einen ng Drehwinkel der Drosselklappe bis zu etwa 90«.

Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung, wie sie in Abb. 3 rein schematisch wiedergegeben ist, ist dagegen eine grundsätzlich andere, wie dies im Zusammenhang mit der in Abb. 2 beispielsweise dargestellten- Vergaser-

ausführung im nachstehenden näher erläutert ist. Die Vergasereinzelteile der Ausführung gemäß Abb. 2 sind die gleichen wie in Abb. i, weshalb sie mit den gleichen entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Der Aufbau -des Vergasers in Abb. 2 entspricht bis auf die Anordnung· des Leerlaufkanals t, auf -die die Beschreibung weiter unten zurückkommt, der Vergaserausführung

ίο der Abb. i.

Die Drosselklappe b, weiche um den unverrückbaren Drehpunkt c schwenkbar ist, ist über ein Übertragungsgestänge mit dem Regler R (s. Abb. 3) bewegungsschlüssig verbunden. Das Übertragungsgestänge besteht aus einem mit der Drosselklappe b festverbundenen Hebel A, dessen freies Ende in eine Gabel B ausläuft, die über einen bei C drehbar gelagerten zweiarmigen Schwinghebel D mit der Reglermuffe E, die auf der Reglerwelle W in der Pfeilrichtung F axial beweglich ist, zusammenwirkt. Die Arme des Schwinghebels sind, verschieden lang bemessen. Der kurze Hebelarm ist mit der Reglennuffe E gelenkig verbunden; der andere, lange Hebelarm des Schwinghebels trägt an seinem fr-eien Ende einen Bolzen G, der in der Gabel B des Drosselklappenhebels A beweglich gelagert ist. Beim Ausschlagen der Fliehgewichte des Reglers R wird die Reglermuffe E auf 4er Reglerwelle W in der angegebenen Pfeilrichtung F axial (nach oben) - verschoben. Gleichzeitig nimmt die Reglermuffe den kurzen Arm des Schwinghebeis D mit, wobei das den Bolzen G tragende Ende des langen Hebelarmes um den festen Drehpunkt C auf einem Kreisbogen nach unten bewegt wird. Der Bolzen G wirkt dabei auf die Gabel B und dreht diese samt Drosselklappenhebel um den Punkt c, wobei die Drosselklappe um den Punkt c geschwenkt wird. In Abb. 2 und 3 sind drei verschiedene Drosselklappenstellungen eingezeichnet, die mit i'-i', 2'-2' und 3'-3' angegeben sind. Die Stellung i'-i' ist die Lage der Drosselklappe beim Anfahren bzw. Stillstand der Maschine, wobei sich der Regler R in Ruhe, d.h. in seiner Grundstellung befindet, wie dies aus Abb. 3 zu ersehen ist.

Die Stellung 2'-2' ist die Lage der Drosselklappe bei Vollastbetrieb, und die Stellung 3'-3' entspricht dem Betrieb bei entlasteter Maschine, also Leerlauf bei hochstzulässiger Betriebsdrehzahl.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung wird die Drosselklappe b vollkommen selbsttätig durch den Regler bedient, so daß die Maschine jederzeit, gegebenenfalls von jedem beliebigen weit entlegenen Ort aus, in Gang gesetzt werden kann, ohne daß dabei irgendwelche Handgriffe nötig sind. Beim Stillstand der Maschine wird die Drossel b im Gegensatz zur bekannten Regeleinrichtung durch den Regler R selbsttätig in die Schließlage i'-i' gebracht, die der Stellung 2-2 in Abb. 1 entspricht. Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung gestattet gegenüber den bekannten Regeleinrichtungen ein Drehen der Drosselklappe in zwei Schließlagen, die in Abb. 2 und 3 durch die Stellungen i'-i' und 3'-3' angedeutet sind. Um diese Stellungen bzw. Schließlagen in einer für die Füllungsregelung erforderlichen Weise herbeizuführen, sind die Verhältnisse innerhalb der Reglereinrichtung so gewählt, daß der Regler R bereits beim Anlaufen bzw. beim Start der Maschine wirksam wird und bei ansteigender Drehzahl die Reglermuffe E anhebt, so daß die ' Drosselklappe b entsprechend öffnet. Es sind des weiteren die Düsen m, k der Startvorrichtung f so reichlich bemessen, daß die unbelastete Maschine mit der von der Startvorrichtung allein gelieferten Gemischmenge die Soilhöctostdrehzahl, beispielsweise 3000 U/min, erreichen kann. Dieser Höchstdrehzahl entspricht dabei auch der höchste Muffenhub, wobei die Drosselklappe die gestrichelte Stellung 3'-3' einnimmt.

Der erfindungsgemäße Regelvorgang spielt sieh bei Anwendung eines Übertragungsgestänges gemäß Abb. 3 wie folgt ab:

Beim Stillstand bzw. Anlassen der Maschine befindet sich die Drosselklappe b in Stellung i'-i' und der Regiert in der Grundstellung. Diese Stellung ist in Abb. 3 durch die vollausgezogenen Linienzüge wiedergegeben.

Die Maschine wird mit Hilfe der Startvorrichtung/ angelassen, zu welchem Zweck ihr Abschaltorgan, Schiebern, in die in Abb. 2 dargestellte Anlaßstellung gebracht wird. Bereits beim Anlaufen bzw. Start 4er Maschine spricht der Regler R an, so daß die Reglergewichte ausschlagen. Die Reglermuffe E wird' aus der untersten Stellung angehoben und verdreht dabei über das Übertragungsgestänge die Drosselklappe δ. Bei Ansteigen der Drehzahl gelangt die Drosselklappe zunächst in die VoHöffnungsstel- no lung2'-2', wobei die Reglermuffe £ einen Hub gleich dem Maß ^₁ vollführt hat, das einem Äusschlagswinkel α des langen, mit der Gabel B des Drosselklappenhebels A zusammenwirkenden Armes des Schwinghebels D entspricht. Bei weiterem Ansteigen der Drehzahl der Maschine, die erfindungsgemäß immer noch von der Startvorrichtung/ gespeist wird, dreht sich die Drosselklappe unter Beibehaltung der Drehrichtung über die Stellung 2'-2' hinaus bis einschließlich in die zweite Schließlage 3'-3', wo die Höchstdreh-

zahl (beispielsweise 3000 U/min) der Maschine erreicht ist. Bei der Drehbewegung der Drosselklappe aus Stellung 2'-2' nach 3'~3' beträgt der Reglermuffenhub gleich x₂ und der Ausschlag des langen Schwinghebelarmes gleich ß. Der ganze Reglermuffenhub von der Schließlage i'-i' in die Schließ- !age3'-3' beträgt also X₁ + Xs = x\ diesem Gesamthub entspricht ein Ausschlagswinkel des Schwinghebels D gleich y.

Die Drehbewegung der Drosselklappe b aus Stellung i'-i' in die Schließlage 3'~3' erfolgt beim Anlassen der Maschine ruckartig, d. h. ohne Zwischenstellungen. Ist die Drosselklappenstellung 3'-3' erreicht, was um so rascher vor sich geht, je reichlicher die Düsen der Startvorrichtung bemessen sind, wird die Maschine belastet und die Startvorrichtung / durch Verdrehen des Schiebers η abgeschaltet. Wird nun die Maschine voll belastet, so sinkt die Maschinendrehzahl, die Reglergewichte gehen wieder entsprechend zurück und die mitbewegte Reglermuffe dreht die Drosselklappe bei einem Hub x% aus der Schließlage 3'-3' in die Vollöffnungsstellung 2'-2\ Diese Stellung entspricht der tiefsten zulässigen Drehzahl der vollbelasteten Maschine bzw. der höchstzulässigen Belastung. Wird die Maschine entlastet, was bei vollgeöffneter Drosselklappe gemäß Stellung 2'-2' gleichzeitig eine Drehzahlsteigerung zur Folge hat, dann dreht die axial in Pfeilrichtung jF sich bewegende Reglermuffe über das Reglergestänge A, B, Z> je nach, dem Grad der Belastungsabnahme mehr und mehr von Stellung 2'-2' (VoUaststellung) in die Schließlage 3'-3', in der die Maschine schließlich ganz entlastet ist, also leerläuft. Im Leerlauf erhält die Maschine dann ihr Ladegemisch aus dem Leerlaufkanal t, der bei der Schließlage 3'-3' der Drosselklappe oberhalb der Abschließkante derselben .in das Ansaugrohr einmündet, wie dies aus Abb. 2 zu ersehen ist. Diese Anordnung des Leerlaufkanals ergibt sich aus der Forderung, daß sich beim Leerlauf an der Einmündungsstelle des Leerlaufkanals in das Saugrohr der für die Gemischbildung nötige Unterdruck bilden kann.

Wie aus Abb. 3 ersichtlich, ist die Verbindung zwischen der Reglermuffe £ und der Drosselklappe b so gewählt, daß der von der Drosselklappe zwischen den Stellungen i'-i', 2'-2' und 3'-3' zurückgelegte Drehwinkel dem Reglermuffenhub nicht proportional ist. Die Ausbildung des Regler- bzw. Übertragungsgestänges ist derart gewählt, daß der Hub der Reglermuffe beim Drehen der Drosselklappe aus der Schließlage i'-i' in die Vollöffnungsstellung 2'-2' nur ganz gering (gleich dem eingezeichneten Maß X₁) ist, während dagegen der Muffenhub über den Drehwinkel 2'-2' nach 3'-3' erheblich größer (gleich dem Maß X₂) ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Drehzahlunterschied zwischen den Stellungen i'-i' und 2'-2' der Drosselklappe sehr gering ist, während der Drehzahlunterschied zwischen der VoUaststellung 2'-2' und Leerlaufstellung 3'~3' den Erfordernissen der Füllungsregelung beim Lauf der Maschine entsprechend groß ist. Durch richtige Wahl der festen Drehpunkte und Ausbildung der Übersetzungshebel des Reglergestänges kann jede erforderliche Reglercharakteristik, d. h. jeder beliebige DrehzaMunterschied, zwisehen den besagten Stellungen der Drosselklappe herbeigeführt werden.

Dadurch, daß der Drehzahlunterschied zwischen den Stellungen i'-i' und 2'-2' verhältnismäßig klein gewählt wird, wird verhindert, daß die Drosselklappe bei vorübergehender Überlast und dem dabei auftretenden Drehzahlabfall sich nach Stellung i'-i' hin schließt, was ein Stillsetzen der Maschine zur Folge haben würde. Mit anderen Worten trägt die erfindungsgemäße Einrichtung dem besonderen Umstand Rechnung, daß auch nach Aufhörender Überlast die für Vollast benötigte Gemischmenge wieder zur Maschine gelangt. In dieser Beziehung könnte man auch die Anordnung so treffen, daß die Stellung 2'-2' dem Betrieb bei Überlast entspricht, wogegen die Stellung der Drosselklappe bei Vollast ein geringes Stück nach Stellung 3'-3' hin rückt, so daß die Drosselklappe bei Vollast also ein klein wenig schräg steht.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Regeleinrichtung für Vergaserbrennkraftmaschinen, bei welchen eine in der Saugleitung des mit einer abschaltbaren Startvorrichtung versehenen Vergasers angeordnete Drosselklappe von einem Drehzahl-, z. B. Fliehkraftregler verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (&) bis zu etwa 18o° drehbar ist und daher zwei Schließstellungen (i'-i'j 3'-3') besitzt· und mit dem Regler derart verbunden ist, daß sie sich "bei Stillstand der Maschine und der entsprechenden untersten Muffenstellung des Reglers in der einen Schließlage (i'-i') befindet und bei Ansteigen der Drehzahl zunächst geöffnet, nach Erreichen ihrer Vollöffnungsstellung (2'-2') unter Beibehaltung der Drehrichtung wieder mehr und mehr geschlossen wird und bei der der Höchstdrehzahl entsprechenden Reglermuffenstellung in die andere Schließstellung (3'-3') gelangt, und daß die Düsen

   des Startvergasers so bemessen sind, daß diese das Erreichen der Höchstdrehzahl bei unbelasteter Maschine gestatten.
2. 2. Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufkanal (t) bei der Oberkante der in der Enidstellunig (3'"3') befindlichen Drosselklappe (b) in die Ansaugleitung (a) einmündet (siehe Abb. 2).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen