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Vergaser für Brennkraftmaschinen Beim Anlassen von Brennkraftmaschinen
im kalten Zustand liegen ganz besondere Betriebsbedingungen vor, die sich von dem
Leerlaufbetrieb der warmen Maschine sehr wesentlich unterscheiden. Während hier
der Temperaturzustand der Maschine dauernd auf der gleichen Höhe bleibt, machen
sich beim Anlassen die Wirkungen der zunächst niedrigen, sich dann aber sehr schnell
steigernden Temperatur der Maschine stark. geltend.
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Diese Wirkung zeigt sich nicht nur in erheblichem Maße bezüglich der
Zerstäubung und Verdampfung des Brennstoffs, sondern mindestens ebensosehr hinsichtlich
der inneren Widerstände der Maschine selbst. Diese Widerstände hängen sehr stark
von der Beschaffenheit der Schmieröle ab. Sie sind im Augenblick des Anlassens infolge
des zunächst dickflüssigen Schmieröls vergleichsweise groß und erfordern dementsprechend
eine erhebliche, stark angereicherte Gemischmenge; sie nehmen aber dann rasch ab,
so daß sehr bald nach Inbetriebnahme eine zwar noch erhebliche, 'aber vergleichsweise
brenn= stoffarme Frischgasmenge der Maschine zugeführt werden muß.
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Ursprünglich suchte man durch gefühlsmäßige Einstellung der Drosselklappe
und Überschwemmen der Hauptdüse die nach Größe und Zusammensetzung günstigste Frischgaszuführung
zu finden. Die Haüptspritzdüse, die dabei in Tätigkeit tritt, kann, da sie die Anreicherung
der an ihr vorbeistreichenden Luft im. wesentlichen gleichzuhalten sucht, - den
eben entwickelten Bedingungen des Anlaßbetriebs, selbst in Verbindung mit der Leerläufdüse,
nicht gerecht werden.
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Man suchte später den Leerlaufvergaser allein durch zusätzliche Einrichtungen
den Betriebsbedingungen zum Anlassen - der kalten Maschine anzupassen. So hat-man-zum
Zweck des Anlassens der Leerlaufvorrichtung eine Brennstoffdüse. zugeschaltet, um
ein ausreichend fettes Gemisch zu erhalten. Da die Leerlaufeinrichtung den Betrieb
im Zustand des geringsten Widerstandes der Maschine noch eben aufrechterhalten soll,
ist sie ihrer Abmessung, insbesondere auch ihrer sehr geringen Luftmenge, entsprechend
auf - einen möglichst sparsamen Betrieb eingerichtet,-der jedoch in jedem Augenblick
einen stetigen Übergang zum Betrieb mit der Hauptspritzdüse bzw. umgekehrt zulassen
soll. Leerlauf-.vorrichtung und Hauptvergaser werden daher auch von der gleichen
Drossel gesteuert. Wird der Leerlaufvorrichtung zum Anlassen zusätzlich Brennstoff.
zugeführt, .so wird bei
der nach dem Anspringen infolge des starken
Absinkens derV @VIäschinenwiderstände entsprechend der - zunehmenden Fließfähigkeit
des Schmieröls-einsetzenden Drehzahlsteigerung das Gemisch mengenmäßig zu klein"
es bleibt aber zu brennstoffreich. Es stellt sich dann, wenn die Maschine nicht
schon mangels Gas stehenbleibt, die als Ersaufen ,oder Ersticken bekannte, auf Brennstoffüberschuß
beruhende Erscheinung in der Maschine ein.
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Man hat auch versucht, den - bekannten Leerlaufvergaser .zum Anlassen
zu benutzen, bei dem ein Spritzrohr in einen von einer Tauchdüse mit Brennstoff-
belieferten; ' nach der Außenluft offenen Schacht eintaucht. .Aber. auch bei dieser
Anlaßvorrichtung hat die Leerlaufvorrichtung ganz anderen Betriebsbedingungen zu
genügen, als sie beim Anlassen. der kalten Maschine vorliegen. Auch diese Vorrichtung
muß, um den Übergang zwischen Leerlauf- und Hauptvergaser reibungslos zu ermöglichen,
bezüglich der Spritzdüse sowohl wie der , Steuerung der Luft eng mit dem Hauptvergaser
gekuppelt sein. Der stetige Übergang zwischen dem' Leerls.uf und dem Hauptvergaser
setzt auch eine mit . steigender Drehzahl mindestens gleichbleibende, zweckmäßig
jedoch etwas brennstoffreicher werdende Gemischzusammensetzung für die Leerlaufvorrichtung
voraus, eine Bedingung, der diese Leerlaüfvorrichtungen, da ihr Brennstoffgemisch
mit steigender Drehzahl ärmer wird,. nicht ,genügen können.
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Aus der Erkenntnis, daß Leerlauf- und Anlaßbetrieb grundsätzlich anderen
Bedingungen zu genügen haben, hat man später dem Vergaser selbständige Vergasungseinrichtungen
für die besonderen, sehr veränderlichen Betriebsbedingungen hinzugefügt, die beim
Anlassen und dem Lauf der noch kalten Brennkraftmaschine vorliegen. Diese bekannten
selbständigen-Vergasungseinrichtungen besitzen einen Gemischkanal, der im erforderlichen
Zeitpunkt an die Saugleitung der Maschine hinter der Drossel des Hauptvergasers
angeschlossen wird und eine unabhängige kalibrierte Düse besitzt, die den Brennstoff
einem nach der Außenluft offenen Raum zuführt. Ist der Anlaßvergaser außer Betrieb,
so sammelt sich in diesem offenen Raum ein Brennstoffvorrat an, den die anspringende
Maschine zunächst entnimmt. Bei diesem Anlaßvergaser ist jedoch die Spritzdüse ständig
der -Saugwirkung der Verbrennungsluft ausgesetzt, so daß die. Brennstofflieferung-
dieser Vorrichtungen mit entsprechend der Abnahme der Maschinenwiderstände steigender.
Drehzahl gleichfalls zunimmt, wodurch die Maschine in erhöhtem Maße schneller und
schneller läuft, anstatt den Anlaßbetrieb durch Abmagerung des Gemisches allmählich
dem Leerlaufbetrieb bei warmer Maschine anzunähern.
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IDie Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die selbständige Vergasungseinrichtung,
die also nur für das Anlassen der Maschine die Brennstofflieferung übernimmt, dann
aber, im normalen Vergasungsbetrieb, abgeschaltet werden muß, geeignet sein muß,
das Gasgemisch unabhängig vom Hauptvergaser unter allen sich stark ändernden Temperaturbedingungen
zu liefern, was bei folgenden Bedingungen möglich wird: Zum Anspringen - der .kalten,
sich nur schwerdrehenden Maschine muß zunächst ein sehr brennstoffreiches, fettes
Gemisch genügender Menge zur Verfügung stehen. Da dann aber die Maschinenwiderstände
sehr rasch abnehmen und die Temperatur des Motors steigt, muß das Gemisch sehr bald
entsprechend brennstoffärmer werden, also sich allmählich demjenigen für den normalen
Leerlaufbetrieb bei warmer Maschine anpassen, ohne daß hierbei jedoch eine wesentliche
Einschränkung bezüglich der Menge der Verbrennungsluft eintritt.
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Erreicht werden diese Bedingungen gemäß der Erfindung dadurch, daß
bei der Vergasereinrichtung der zuletzt geschilderten Art die kalibrierte Tauchdüse
in einen nach der Außenluft offenen Schacht mündet, in den ein Tauchrohr hineinragt,
dessen Spritzmündung in die Ansaugleitung für das Anlaßgemisch reicht. Die Ansaugleitung
führt die gesamte Anlaßluft, die saugend auf das freie Tauchröhrende wirkt, und
ragt in den Schacht hinein. Dabei übt die angesaugte Luft keinen Einfluß auf die
Menge des aus der Tauchdüse in den Schacht austretenden Brennstoffs aus, dessen
Menge nach dem Absaugen des Brennstoffvorrats im Augenblick des Anspringens in der
Zeiteinheit gleichbleibt, so daß die durch den unabhängigen Luftzutritt der Ansaugleitung
einströmende, mit der Maschinendrehzahl zunehmende- Gemischmenge immer gasärmer
werden muß. Sie erreicht schließlich etwa die Gemischzusammensetzung des Leerlaufvergasers
und ermöglicht damit einen reibungslosen Betriebsübergang beim Abschalten der Anlaßvorrichtung.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Der Vergaser besteht in bekannter Weise in der Hauptsache aus ,einem
Schwimmerbehälter z, den Spritzdüsen 2 und 3, dem Leerlaufkanal q., der .Saugleitung
5 mit der Drosselklappe 6.
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über diesem Hauptvergaser mit Leerlaufdüse ist ein Anlaßvergaser geschaltet,
bei dem in bekannter Weise die Gemischleitung 13
hinter der Drossel 6 des
Hauptvergasers mündet
und in die Gemischleitung eine unabhängige
kalibrierte Düse 8 angeordnet ist, welche den Brennstoff einem nach der Außenluft
zu offenen Raum zuführt, dem ihn die Maschine beim Anlassen entnimmt.
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Gemäß der Erfindung ist die vom Schwimmerbehälter i durch einen Kanal
7 gespeiste kalibrierte Tauchdüse 8 am Grunde eines nach der Außenluft offenen Schachtes
9 angeordnet. Aus diesem entnimmt ein Tauchrohr oder Spritzkanal io den Brennstoff
und führt ihn bei i i der Lufteintrittsöffnung 12 des Gemischkanals 13 zu, der einen
Hahn i¢ besitzt und bei 15 hinter der Drosselklappe 6 in die Saugleitung
5`mündet. Durch das freie Ende der Ansaugleitung 13, d. h. durch die Öffnung 12,
tritt die gesamte Anlaßluft, so daß sie die Menge des aus der Tauchdüse 8 austretenden
Brennstoffs nicht beeinflußt.
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Steht die Maschine still, so liegt die Klappe 6 in der für den Leerlaufbetrieb
bei warmer Maschine richtigen Stellung. Sie schließt hierbei den Gesamtquerschnitt
der Saugleitung 5 völlkömmen und zum mindesten teilweise die Mündung des Leerlaufkanals
q. ab.
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Zum Anlassen der kalten Maschine bleiben diese üblichen Vergaserteile
vollkommen unverändert. Dagegen öffnet man den Durchgang des Gemischkanals
13 durch Betätigen des Hahnes 1q., das gegebenenfalls selbsttätig durch eine
therrnostatische Vorrichtung geeigneter Ausbildung erfolgen kann. Sind die Abmessungen
an der Eintrittsstelle des Gemischkanals 13 und diejenigen der Austrittsöffnung
des Spritzkanals i i richtig gewählt, daß ein Gemisch von der für das Anlassen günstigsten
Zusammensetzung und in der richtigen Menge entsteht, die für das Anlassen der kalten
Maschine bei niedrigster Leerlaufdrehzahl und der untersten praktisch vorkommenden
Temperatur ausreicht, so gelingt das Anspringen, der Maschine glatt und ohne ,jede
Störung. Da nun die Vergasung für diesen Sonderbetriebsfall eingeregelt ist, wird
der zum Anspringen notwendige Mehrbedarf an Brennstoff in Gestalt des im Schachtraum
9 zur Verfügung stehenden Brennstoffvorrats beim Anspringen der Maschine durch-
das Tauchrohr io abgesaugt. In dem Maße, wie durch den Betrieb der Maschine die
Schmieröle, die zu diesem Betriebszeitpunkt durch ihre Fließfähigkeit die Hauptleistung
des Motors bedingen, flüssiger werden, sucht die Maschine schneller zu laufen. Nun
verteilt das Spritzrohr io, ii die aus der kalibrierten Tauchdüse 8 austretende,
in der Zeiteinheit gleichbleibende und von dem Luftzutritt bei 12- unbeeinflußte
Brennstoffmenge in einer mit der Maschinendrehzahl immer größer werdenden Luftmenge,
so daß das Gasgemisch stetig ärmer an Brennstoff wird und sich allmählich der normalen
Gemischzusammensetzung nähert. Die Vergasung bleibt demnach bei allen Betriebszuständen,
welche die Maschine annehmen kann, gleich gut bis zu der Beschleunigungsgrenze,
welche die Abmessungen -des freien Luftzutritts zulassen. Unabhängig von den Temperaturen
wird also die Maschine mit einer selbsttätig sich richtig ändernden 'Gemischzusammensetzung
in Gang gesetzt, die sich fast augenblicklich dem Betriebszustand verhältnisgleich
einstellt, in welchem die Maschine mit Rücksicht auf die jeweils vorliegenden inneren
Widerstände seinen Gleichgewichtszustand erreicht. Die Maschine kann also vollkommen
sich selbst überlassen bleiben, trotz der Änderungenihres Betriebszustandes und
ohne Mißhelligkeiten hinsichtlich ihrer Vergasung, bis zu dem Zeitpunkt, in welchem
der Hauptvergaser in Betrieb gesetzt werden kann. Dies erfolgt, nachdem der Hahn
1q. geschlossen ist, wodurch die Tätigkeit des Anlaßvergasers ausgeschaltet wird.
Die Maschine arbeitet nun in üblicher Weise mit ihrem Hauptvergaser.