DE6609915U - Vorrichtung zur bestimmung und anzeige des von einem vergaser erzeugten mischungsverhaeltnisses. - Google Patents
Vorrichtung zur bestimmung und anzeige des von einem vergaser erzeugten mischungsverhaeltnisses.Info
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Description
Unser Zeichen DA-K369(67O6-W.Ger.)
13. September 1968
" KT P/u··
Sis Erf indmv* iissishii sich siif PrUfS^11StSnIs
und insbesondere auf verbesserte Verfahren und Apparate zum Prüfen von Vergasern.
Verfahren und Apparat, um die Leistung von.
Vergasern zu prüfen und gleichzeitig mit der Prüfung fortlaufend
das durch einen Prüfling- oder Prüfvergaser erzeugte Mischungsverhältnis sowie Abweichungen solcher Mischungen
von einer vorgeschriebenen liora anzuzeigen» Der
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Apparat kann in einem der Prüfung unterworfenen Vergaser, i
im Folgenden kurz Prüfvergaser genannt, eine vorherbestimmte Luftströmung und Ansaug-Vakuum reproduzieren, die
bekanntermassen in solchen Vergasern an einem, gewissen
Punkt ihres Arbeitens auftreten. Solche Luftströmung erzeugt eine bestimmte Brennstoffströmung im Prüfvergaser,
wobei die Geschwindigkeit der Brennstoffströmung gemessen
und verstärkt wird. Die durch die Messvorrichtungen erzeugten
Signale, die pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch sein können, werden einem Analogkomputer aufgedrückt,
der eine Grosse durch die andere teilen und somit ein andor©s
Signal erzeugen kann, das sich auf die von dem Vergaser erzeugte Mischung bezieht oder dieselbe repräsentiert.
Solch Verhältnis wird auf einer speziell graduierten Druckanzeigevorrichtung oder elektrischen Anzeigevorrichtung angezeigt
und ergibt somit eine direkte und foitlauf ende Ab= "
lesung des vom Vergaser erzeugten Mischungsverhältnisses= Dank vieler zusätzlicher Verbesserungen ist der Apparat
für schnelles jedoch genaues Prüfen von Vergasern, auf einer Produktionsstrasse geeignet, sodass solche Prüfung eine
der Hsrstellimgsarbeitsgänge wird. Für solche Zwecke können,
die Anzeigen derart sein., dass sie den Grad der Ab- -
6608815*3.11,72
weichung des Prüfvergasers von dar vorgeschriebenen Noria anzeigen, um.einen Vergaser zuzulassen oder zurückzuweisen,
anstatt den genauen "Wert der Mischungsverhältnisse anzugeben.
Be s ehr ei bung der^ Ξ r fi ndunxj.
Die ungeheure Vermehrung der auf den Strassen laufenden Zahl von Kraftfahrzeugen hat an manchen
Stellen nahezu einen Sättigungspunkt erreicht«- Da weitaus
die gxOsste Anzahl solcher Fahrzeuge Benzinmotoren
verwenden, erreichen die Abgase der Fahrzeugiaotoren sol~
ehe Äusmassef' dass sie unter einigen atmosphärischen Bediaguagaa
die geinasit der Luft in solch erheblichem Ausmass
beeinflussen, dass sie einen Einfluss auf die Gesundheit und das ¥cjhlbsfindsn der Bevölkerung, besonders in
grossen Städten, ausüben. Solche Phänomene zusaramen mit
aiidexea. Sbslidieja TJxsadieB. stellen ein ernsthaftes Problem
für den Staat där^ siu Problem, das gexvöhnlicii als
"Luf tverunreiiiigurig" beselchnec isird«
Ks wurde ermittelt, dass die von einem Autofaobilsoior
verursachte i^fiv^uarMiiigung in grassem Ausmass
τοπ der Verbrennung des Treibstoffes abhängt. ¥ollständige
oder nahezu vollständige Verbrennung die keinen
unverbrannten Kohlenwasserstoff oder kein IC^hlensumoscyd
zurücklässt, ist d&x erwünschteste oder optimale Zustände Während solch Zustand nicht vollkommen erreichbar ist.
bildet eine so nahe wie irgend mögliche Annäherung ein
wichtiges Ziel a. s eine Massmame, die Luf t^vanmrein* aung in erheblichem Ausmass veiringern könnte«
zurücklässt, ist d&x erwünschteste oder optimale Zustände Während solch Zustand nicht vollkommen erreichbar ist.
bildet eine so nahe wie irgend mögliche Annäherung ein
wichtiges Ziel a. s eine Massmame, die Luf t^vanmrein* aung in erheblichem Ausmass veiringern könnte«
oder unrichtige V ^rhrennung in
einem Äutomobilraotor ergüot sich aus zahlreichen Faktoren
oder wird durch diese baeiaflusst^ vjobex unter diesen Faktoren
der Vergaser einer der wichtigsten ist= Ein Vergaser ist eine Vorrichtung, die die Menge der Luft- und Brennstoffmiscliung?
die dem Motor zugeführt ^rLxU1. und das Verhältnis
Ton Luft 3U BrsSÄmstoff in solcher Mischung kontrolliert.
Vergaser sind Vorrichtui\gen£ die im allgemeinen
fünf Systeme laafassen,.
Diese Systeme siad:
1) das Hauptmess-System,
2) das Leerlauf-System,
3) das Kraftanreicherungs-System,
4) das Mischungskontroll-System, und
5) das Beschleunigungs-System.
Diese Systeme sind tatsächlich getrennte Vorrichtungen, die miteinander verbunden sind und derart zusammenarbeiten
sollen, daß sie ein korrigiertes Mischungsverhältnis fvv spezielle Zustände, wie Leerlauf oder Beschleunigung,
ergeben.
Die Ausbildung eines Vergasers, in dem solche Systeme in eine einheitliche Konstruktion zusammengefaßt
sind, kann erheblich das Arbeiten solcher getrennter Systeme beeinflussen und ihre unrichtige Arbeitsweise an gewissen
Punkten des Arbeitsbereiches des Vergasers oder über dessen gesamten Arbeitsbereich bewirken. Dies kann
wiederum sehr stark den im Motor vor sich gehenden Verbrennungsvorgang
und somit die Art der von dem Motor erzeugten Abgase beeinflussen=
Anstrengungen der Öffentlichkeit, Luftverunreinigung
SU verringern, und die Dringlichkeit dieses
Problems führte zum Erlass gewisser Gssetse und Vorschriften.*
deren Wirkung einen Einfluss auf die Luft-Brennstoff -Verhältnisse der YGrbrennbaren Mischung über den
Arbeitsbereich von Vergasern hat, Solche Spezifikationen werden in aex Form gegeben, dass sie spezifizierte To°
leranaen der Vergaserleistung festlegen. Diese Spezifikationen
bastimmen zulässige maximale Abweichungen von vorgeschriebenen Mischungsverhältnissen an verschiedenen
Punkten des Arbeitsbereiches des Vergasers» Zur Zeit sind,,
für die Bequemlichkeit des Prüfens, die Punkte, an denen
Mischungsvarhältnisabweichungen vorgeschrieben sind, gewöhnlich wie folgt:
a) Leerlauf
b) Übergangsziustand
o) teilweise geöffnete Drossel- oder Teillast
d) weitoffene Drossel» oder Vollast.
In der Vergangenheit waren, da die Fachleute hauptsächlich um die Erzeugung von Kraft, Beschleunigung
V -
und sasiiaaler Geschwindigkeit und in gavTXSsea Äussiass
Brennstoffverbrauch in Litern pro 100 km. anstatt der Beseitigung von Luftverunreinigung besorgt ivaren und da
keine gesetzlichen, die Natur der verbrennbaren Mi-sahungen beeinflussende Normen festgelegt •waren, die Abweichungen recht hoch und lagen in der Kachbarschaft yon
plus-minus 6 % bis 3 % von den jetsigen Horiaen, *<ob3i die
durch überreiche Mischungen verursachten Abweichungen vorherrschten.
Mit steigender öffentlicher Besorgnis besüglich Luftverunreinigung, die bekanntlich in hohem Ausmass
von überreichen Mischungen und unvollkommener Verbrennung herrührt, sind die von Regierungsstellen festgesetzten
Nortaen genauer geworden und die Abweichungen von
denselben beträchtlich in ihren betreffenden Bereichen eingeengt worden. So darf beispielsweise in der Leerluft»
laufeinstellung eines Vergasers, die der kritischste Punkt
von Miöchungsverhältni«abweichungen darstellt und wo die
Brennstoffströmung 0700454 bis OpO9O7 kg/min beträgt, die
zulässige Abweichung nur plusHuinus 2 % sein0 Bei anderen
Vergasereinstellungen können die Brennstoffströmungsge-
schwindigkeiten und clic? zulässigen Abweichungen etvj&s hö~
lter sein.
Es sollte gewürdigt werden, dass ein Mi» sCiiungsverhältnis als Verhältnis von Luft au Brennstoff
oder als Brennstoff zu Luft ausgedrückt und als gewöhnlicher Bruch oder als Dszimalsahl geschrieben werden
kanne Die Mischungsverhältnisse» die für die Zwecke des
Vergleichs und der Erörterung hier verwendet werden, sind kg-Luft KU kg-Brennstoff und werden als Luft-Brennstoff
Verhältnisse bezeichnet«
In der Vergangenheit konnten solche Verhältnisse tatsächlich nur durch Laboratoriumsvärfahren bestimmt
werden. Die mit solchen Verfahren durchgeführten Prüfungen -waren aussarcrdentlich langsam,, waren auf La«
boratoriumseinrichtungen und "bedingungen beschränkt,
waren nicht kontinuierlich und eigneten sich nicht zur
Anwendung auf Produktionsverfahren, wie'sie zur Prüfuncj
jedes einzelnen Vergasers auf einer Produktionsstrasse erfox"derlich sind,
Solche Zustände ergaben sich aus der Tatsache, dass die Verhältnisse für jeden Vergaser an jedem
Punkt seines Arbeitsbereiches oder seiner Drosselstellung
diirch direkte Messungen des vom Vergaser angesaugten Brennstoffes
während einer abgemessenen Zeitspanne bei einer vorgegebenen Luftströmung bestimmt werden mussten» Um
eine bestiuaate und kontrollierte Luftströmung su erzeugen,
musste solche Strömung einen durch ein geeignetes Ventil gesteuerten Unterschall Charakter haben, und die Messungen
der BrennstoffStrömung mussten direkt durchgeführt
werden, wie beispielsweise durch Msssen 'des aus einem Glasbehälter verbrauchten Brennstoffes oder durch Verwendung
aines seeziel! kalibrierten Ströiaungsiaessapparatesc Das
Verhältnis trarde dann bastiismt durch Berechnungen und rait
den τοrgeschriebenen Koriaengrenzen verglichen= VJie oben
erwähnt;, sind solche Verfahren ip.termittierend oder periodisch.,
imd sie sind für schnelles Produktionsprüfsn
it geeignet»
¥erSUCiIe9 selche Prüfungen -unter neuen Spa=
ifiksiioasxi durGhaufüsren, ^garen nicht: durchführbar, da
±2i -den Sescäsiiidigfceitep- der Brennstoff st rö-
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mung bei normalen Bereichen, in denen die Prüfungen durch"
geführt werden, so klein sind, dass sie auf konventionellen, selbst den feinfühligsten Instrumenten, nahesu unlesbar
sind. Solche Abweichungen τ-raren jedoch gross genug,
um einige der geprüften Vergaser unannehmbar zu machen, ^ da sie versagten so zu funktionieren, wie dias durch die
vorgeschriebenen Mormen gefordert wird«,
Versuche sind auch, gemacht worden, solche LaboratoriuEisverfahren.
das Prüfens von Vergasern auf Produkt ions st ras sen au verwanden» Dadurch^ dass zunächst
durcli genaue Laboratorluasverfahxen der Brennstoffverbrauch
pro Zoiteiiüieit an verschiedenen Punkten des Arbeitens
eines Vergasers» dessen zufriedenstellendes Ar-
(" bei ten bekannt -sar, ersdttelt i--ardef vrurde ein numerischer liiert des Brennstoffverbra-aches für solch einen Vergaser
an verschiedenen Funkten seines Arbeitsbereiches
festgestellt* Barauf wurde durch Messen des Brennstoffverbrauches τοπ geprüften Prcduktionsvergasern umi durch
Vergleich, soldiers. Breimstoffrerbrauclis jedes Produktionsvergasers
genau derselben fusktionellea Soastrüktioa und
Abraessungsspezifikationaii ssii: dar festgelegten KorM die
Arbeitsweise des geprüften. Vergasers ausgewertet „
8609915-1.11.72
- 3.1
Es wuxda jedoch ermittelt, dass die Unterschiede
im BrennStöffYerbrälich, die durch solche Veifähren
festgestellt werden konnten, so klein waren, dass, ausser wenn die Prüfung während einer verhältnismassig
langen Zeit fortgesetzt viurde, solche Unterschiede keine
zuverlässige Grundlage für Vergleiche ergaben und dass keine zuverlässigen Schlüsse als Ergebnis solcher Prüfung
erreicht werden konnten,, insbesondere für Vergaser,
die nahe den Endpunkten des zulässigen Bereiches der Arbeit sabwei chungen arbeiten=
Es war infolgedessen nicht möglich, zuverlässig festzustellen, ob Prüfvergaser innerhalb oder
ausserhaib des vorgeschriebenen Bereiches arbeiteten, so
dass Vergaser, die zugelassen -werden sollten,, zurückgewiesen
wurden, während unrichtig arbeitende Vergaser jahrelang
zugelassen., aiit Fahraeugmotoren susansmengebaut
und für den Betrieb auf der Strasse freigegeben -wurden
und somit erheblich zur Verunreinigung der Atmosphäre beitrugen=
Ziele oder Merkmale der !Erfindung sind die
Schaffung von verbesserten Verfahren und Apparaten 2ust
Prüfen von Vergasern, durch die die obengenannten Schwierigkeiten
und Nachteile überwunden und weitgehend beseitigt werden und durch die ein Vergaserprüfapparat, der
als Teil einer Produktionsstraße funktionieren kann, erzeugt wird.
Bin anderes Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Vergaserprüfapparates
der ein sinnfälliges ("sensible") Signal abgibt, das direkt das vom Prüfvergaser- erzeugte Mischungsverhältnis
und dessen Abweichung von der vorgeschriebenen Norm anzeigt, wobei solch Signal direkt auf einem Instrument,
wie einem Druckmeter, einem Voltmeter und dergleichen, ablesbar ist.
Ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines Vergaserprüfapparates der
im vorangehenden Absatz angegebenen Art, bei dem das das Mischungsverhältnis anzeigende Instrument, auf dem
die Endpunkte der zulässigen Abweichungsbereiche mar-
- 13 -
kiert sind, vrobei der die Mischung anzeigende Zeiger annehmbare
Vergaser dadurch angibt, daß er sich in diesen Bereich stellt, während er sich für zurückweisende Vergaser
außerhalb desselben bewegt.
Ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines Vergaserprüfapparates, mit
dessen Hilfe ein an denselben angeschlossener Vergaser für einen einzigen Punkt des Vergaserarbeitsbereiches
oder irgendeine praktische Vielzahl von solchen Punkten ohne Entfernung des Vergasers vom Prüfstand geprüft und
die gesarate Prüfung innerhalb einer außerordentlich kurzen Zeit, wie in weniger als einer Minute, durchgeführt
werden kann.
Ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Prüfapparatsystems,
das fähig ist, einen Vergaser zu prüfen und eine direkte Ablesung des diesem Vergaser eigentümlichen Luft-Brennstoffverhältnisses
an verschiedenen vorbestimmten Punkten seines Arbeits- oder Tätigkeitsbereiches zu ergeben.
Ein -weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung
ist die Schaffung eines verbesserten. Prüfapparatsysteüis
zum Prüfen von Vergasern, das ein Signal erzeugt. v?el~
chss eine direkte Anseigs des don Vergaser kennseichnenden
f" Mischungsverhältnisses an einem gemssen Punkt der Luft*»
strömung durch denselben und -das ilnsaugzohrvakuucis ist,
wobei U3.& Signal so verstärkt mrd» dass es eine sichtbar
unterscheidbare klare, gleichseitig mit der Prüfung sichtbare Ablesung ergibt.
Ein weiteres Siel oder Merkmal der Erfin~
dung ist die Schaffung eines verbesserten Prüfapparatsystems
aura Prüfen von -Vergasern, die das Prcduktionsprüfen
von jedem Vergaser auf einer Produktionsstrasse durchführbar macht und mit Hilfe dessen prozsntweisa Abweichung
von dsr geforderten Arbeitsweise und von der vorgeschriebenen
Nona das geprüften Vergasers gleichzeitig mit der
Prüfung und kontinuierlich, während die Prüfung vor sich geht, gesehen warden kann«
Ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung
ist die Schaffung eines verbesserten Apparates zum Prüfen
von Vergasern und insbesondere zur Bestimmung der Luft-Brennstoff-Verhältnisse
der verbrennbarenj von dem geprüf ten Vergaser an einer Mehrzahl von Punkten seines Arbeits
bereiches und der Stellung der Vergaserdrossel erzeugten Mischung, wobei an diesen Punkten eine vorbestimmte Geschwindigkeit
der Luftströmung und der Brennstoffströmung
durch den Vergaser an jedem der besagten Punkte bestimmt» oder kontrolliert wird durch den verbesserten kritischen
Ströaungsventurimesser und das Ansaugrohrvakuum, d.h. den absoluten Druck im Ansaugrohr, wobei Mittel vorgesehen
sind, um die Drossel des zu prüfenden Vergasers automatisch
in die Stellung zu bringen, in der solch vorbestiininter
absoluter Druck im Ansaugrohr mit der vorbestimmten Luftströmung durch den verbesserten kritischen
Strömungsventurimesser auftritt, wodurch sichergestellt
wird, daß die_selbe Brennstoffströmung durch den Prüfvergaser eintritt, wie sie sich in einer arbeitenden Maschine,
mit der der geprüfte Vergaser verbunden ist, und bei derselben Luftströmung und demselben Ansaugvakuum,
das dabei auftritt, ergeben würde.
A O
Ein iföit<srss Siel oder Merkmal der Erfindung
ist die Schaffung einer Drosseleinstal!vorrichtung der
int vorangehenden Absatz angegebenen Art, "wobei Mittal vorgesehan
SiHd1, durch, die dia Drossel automatisch in eine
Stellung gabx&cht wird,- in der das vorbastimmte iUisaugvakiiua
mit der vcrbestirasten., durch den verbesserten kritischen
StriSmungsventu.rJjaßhor bestimmten Luftströmung ar·»
reicht wird.
Ein -..-".I-;eras Siel odec vl^rkma.!. der Erfindung
ist die Schaffung einer AnfcQi-jovorarichfcurig, din mit einer
Verbrannungskrsfviaacskins odor irgend ©inar anderen Einrichtung,
die eins Mischung von awoi Fluirfa, gasförmig,
flüssig oder beides, verbraucht oder empfängt, verbunden
v/erden kann, wobei das Verhältnis solcher Fluide vdchtig
ist und woböi solch-? ^nasiigesysteuie das von der Einrichtung
empfangene Mischungsverhältnis bssticmt und fortlaufeyid
und direkt anzeigt.
Ein vröiteres Ziel oder Merkmal d&z Erfindung
ist die Schaffung einer ein Mischungsverhältnis anzeigenden Vorrichtung für einen Benzinmotor, die getrennt die
- 17 -
Luftströmungsgeschwindigkeit und die BrennstoffströmungsgeschwiSiöi-gJieit
in solchem Motor messen und das von dem Vergaser erzeugte und dem Motor für dessen Arbeiten zugeführte
Mischungsverhältnis bestimmen und direkt und fortlaufend anzeigen kann.
Noch ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines Apparates zum Prüfen von
Vergasern mit einer Kammer, die zu einem gewissen Grade der Ansaugleitung des Motors entspricht und in der eine
oder mehrere verbesserte kritische Strörnungsventurimesser zur Bestimmung der maximalen Luftströmung angebracht
sind, wobei diese Kammer so konstruiert ist, daß sie Luft vos Vergaser unter Bedingung eines Minimums von Turbulenz
und in solcher Weise erhält, daß die Luftströmung darin nicht die Beziehung des Ansaugdrucks, bei dem der
kritische Venturiströsuiigsniesser kalibriert worden war,
zersvör*;.
Sin nöcn Weiteres Ziel oder Merkmal der Er-
£is&wng 3.Si; die Sehafzüng eines in dem vorangehenden Absatz
angegebenen Vergaserprüfapparates, wobei dessen Kam-
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~ 18 -
mer Vorrichtungen umschliesst, die zur Abscheidung eines
grossen Teils des Brennstoffes, der durch den Vergaser hindixrchging, und zur Verhinderung dessen geeignet ist,
dass der Brennstoff die Dichte der Luft vergrössert, die
durch die kritischen Ströiaungsventurimesser strömen muss,"
und dadurch Änderungen ini Arbeiten des Venturiaessers durch
Verhinderung der Änderung der Dichte der Luft verhindert, und der zusätzlich so arbeitet, dass -cresentliche Wirtschaftlichkeit
erreicht und die Sicherheit des Arbeiten^ erhöht vjird* durch Verringerung der ifenge der in die Atmosphäre
bsförderten verbrennbaren Mischung.
Ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung
ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Prüfen von Vergasern, die niit Hilfe eines Apparates durchgeführt
werden kann, der einfach in seiner Konstruktion und zuverlässig
in seinem Arbeiten ist«, dar durch einen Produktionsarbeiter
betätigt werden kann und für seine Betätigung nicht
die Bedienung- eines geübten. Laboratoriiiiniechniiters erfordert
r und der -yeriialtiiisEassig billig hexsustellsn «ud zu
warten ist«
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und
den nachfolgenden Ansprüchen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, einen Teil dieser Beschreibung bildenden
Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende
Teile in den verschiedenen Ansichten angeben»
In den Zeichnungen ist? bzw« sind:
Fig. 1 eine Ansicht einer tatsächlichen Installation
einschliesslich drei getrennter Vergaserprüfstationen,
die in eine einzige Einheit zusammengebaut sind, um durch eine einzige Bedienungsperson bedient zu werden und
deren Zeit in "wirksamster Weise zu verwendenj
Fig. 2 eine Ansicht in grösserem. Maßstab des Mittelteiles
einer Prüfstation, insbesondere derf die auf
der linken Seite der Einrichtung der Fig« I angeordnet
ist und die in Phantoialinien und im grösseren Maßstab
den PrüfVergaser in seiner Arbeitsstellung in dieser
Station zeigt;
Fig· 3 eine Draufsicht, die die Vergaserbefesti»
^«cfövwrriohiung zur Äufnsluas des Prüfvsrgasers und sua
Halten desselben in Stellung während der Prüfung zeigt;
Fig» 4 eine di»grammatische Ansicht, die den Grundgedanken
der Erfindung veranschaulicht durch Zeigen einer Vergaserprüf einrichtung oder »station pneumatischen Charakters,
mit der ein Vergaser eines bestimmten Modells
en und derselben Abmessungsspezif ikation/ an einem Einzelpunkt
seines Arbeitsbereiches geprüft, sine Änseig« dsr Strö^
mungsgeschwindigkeit der Luft sowie der Strömungsgeschwindigkeit
des Brennstoffes, gegeben und das Mischungsverhältnis F insbesondere das Luft-Brennstoff Verhältnis, bestimmt
und eine direkte und fortlaufende Anzeige desselben gegeben werden
Fig» 5 eine Ansicht, die tailored se im Schnitt den
Mechanismus zeigt, der dasu dieirfcff die Drossel des zu prüfenden
Vergasers in einer vorherbestimmten Stellung, %-jie
der Leerlaufstell-ong^ der Übergaiigsstellung, der Teillaststellung
und uqx Vollaststeliung? entspricht, einzustellen
tue ein Torbestianates Änsaugrohrvakuuia für jede solcher
Brosselstellungeri su, erzeugen;
Fig. 6 eine fragmentarische Schnittansicht, die die Konstruktion eines kritischen Strönmngsventurimessers
zeigt, von denen einer oder mehrere in einer Vergaserprüfeinrichtung
verwendet werden können j
Fig. 7 eine Endansicht des in Fig. 6 gezeigten kritischen Strömungsventurimessers unter der Annahme,, dass
der Beobachter auf das Auslassende desselben blickt·
Fig- 8 ein Diagramm t das ein Luft-Zu-Brennstoff
Verhältnis eines typischen Vergasers zeigt, wobei das
Luft-Zu-Brennstoff Verhältnis in Abhängigkeit von der in kg/min angegebenen Luftströmungsgeschwindigkeit dargestellt ist;
Fig. 9 eine Vorderansicht des Ziffernblattes eines Luft-Brennstoff Verhältnis-Anzeigers^ der in dem Ein-Punkt
Vergaserprüfsystem der Fig« 4 verwendet ist·
Fig. 10 eine diagrammatische Veranschaulichung einer Vier~Punkt Vergaserpriifeinrichtung oder -station, die
einen Vergaser an vier Punkten seines Arbeitsbereiches prüfen kann und die vier kritische Ströniungsventurimesser
baw« vier das Messungsverhältnis für jeden dieser vier
Punkte anzeigenden Messer aufweist·
Fig» Il eine diagrammatische Illustration eines Systems,
das funktionell dem der Fig. 10 ähnlich ist, das jedoch solche Funktion mit Hilfe einer in einigen seiner
■wichtigen Einzelheiten vereinfachten Konstruktion ausführt
und die Prüfung eines Vergasers an vier Punkten seines Arbeitsbereiches mit Hilfe von nur drei kritischen
Strömungsventurimessern und eines einsigen Misehungsvarhältnisanzeigers
vorsieht·
Fig« 12 eine Schnitt ansicht,, die in grösserem Maßstab
die Konstruktion der Kammer der Station und des Systems der Fig« 11 veranschaulichtff in der die kritischen
Strömungsventurimesser angebracht sind«
Fig« 13 ei,ne Schnittansicht in Richtung der Pfeile
und längs Linie 13-13 der Fig. 125
Fig= 14 eine Vorderansicht des Zifferblattes des Mischungsverhältnisanzeigers der Figo 11, zur selektiven
Anzeige auf dem einzigen Zifferblatt des Mischungsverhältnisses,,
das nacheinander an allen vier Punkten des Arbeitsbereiches des Vergasers auftritt;
Fig« 15 eine Ansicht, teilweise ähnlich der Fig«, 11,
bei der jedoch die sinnfälligen, durch die Luftströmungsmes
seinri chtung und Brennstoff st rösungsnies seinri chtung erseagten
Signale sowie das durch die das Mischungsverhältnis bestimmende Einrichtung erzeugte Signal elektrischen
Charakter haben;
Fig. 16 eine diagrammatische Ansicht, die den Apparat
illustriert, der aur Bestimmung und zur kontinuier- ~lxöheR^_j&it der Betätigung des Motors gleichseitigen Anzeige des Mischungsverhältnisses,, das vom Vergaser der
arbeitenden Maschine zugeführt xd.rdc an der solch Vergaser angebracht istj. dient $ und
Fige 17 eine Ansicht des Zifferblattes dös Mischungsverhältnis«^,
seigers des Apparates der Fig» 16«
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und Anordnung der in
den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichten Teile be~
schränkt, da sie anderer Ausbildung fähig ist und in verschiedenen
Weisen praktiaiert oder ausgeführt werden kann= Man siuss auch beachten,-, dass die Ausdrucksweise und die
Terminologie hier nur für Zwecke der Beschreibung und
nicht der Einschränkung verwendet sind.
Ferner ist zu beachten, dass die Druckzustände im Ansaugrohr des Motors oder in der Kammer der hier
offenbarten Vergaserprufeinrichtungskammer, tro der Druck
nicht über atmosphärischen Druck ansteigt, sondern in
verschiedenem Äusmass unter demselben liegt,, in Begriffen
von Vakuum oder in Begriffen von absolutem Druck ausge·*
drückt werden kann* Ausdrücken solchen Zustandes in Begriffen
von Vakuum zeigt von Natur aus die Tatsache an, dass solch Druck immer unter atmosphärischem Druck liegt«
Andererseits bietet die Angabe solcher Zustände in Ausdrücken absoluten Druckes genauere und logischere Mess-
und Berechnungsmpglichkeiten, während es von sich aus
keine solche Anzeige ausser durch seinen Wert gibt. Jedoch sind beide Ausdrucksweisen hier verwendet ο
Das Mischungsverhältnis der verbrennbaren Mischung sines Vergasers ist das Verhältnis von Luft zu
Brennstoff oder Brennstoff zu Luft in der durch den Vergaser
erzeugten verbrennbaren Mischung*, Sie kann in ver-
schiedenen Einheiten und in verschiedenen Weisen ausge=·
drückt werden,, wie durch kg Luft pro kg Brennstoff, und
kann als Verhältnis oder Bruch geschrieben werden. Es kann auch als kg Brennstoff pro kg Luft ausgedrückt und
als Verhältnis^ als ein Bruch oder als eine Dezimale geschrieben werden. In allen solchen drei Fällen wird es
als Brennstoff-Zu-Luft Verhältnis bezeichnet«, Man muss
auch verstehen^ dass das gleiche, in der gleichen Weise
geschriebene Mischungsverhältnis,- wie Luft-Zu-Brennstoff
Verhältnis, denselben numerischen Ausdruck ergibt, sowohl
wenn britische Einheiten wie Pfund Luft pro Pfund Brennstoff verwendet werden*
Im vorliegenden Falle sind kg als Einheiten des Gewichts verwendet und das Mischungsverhältnis wird
ausgedrückt als Luft-Zu-Brennstoff Verhältnis, doh= als
das Verhältnis von kg Luft zu kg Brennstoff= Die 3trö~ aungsgescltsiindigkeit von Luft sowie Brennstoff durch den
Ifergaser vxiä andere Teile des Systems wird in kg Luft oder
kg Brennstoff pro Minute ausgedruckt.
Die Notwendigkeit d©s Prüfens eines Vergasers
für die allgemeine Ermittlung seines Ärbeitens ergibt sich
aus der Tatsache, dass die Anforderungen eines Benzinmo» tors in Bezug auf das Mischungsverhältnis für das beste
Arbeiten des Motors nicht die gleichen in Bezug auf die verschiedenen Punkte oder Teile seines Arbeitsbereiches
sind. Solche Anforderungen ändern sich in Abhängigkeit vom Zustand des Betriebes des Motors und erfordern im allgemeinen
ein reicheres Mischungsverhältnis bei der Leerlaufgeschwindigkeit
des Motors aber magere Mischungen für Übergangslauf für niedrige Geschwindigkeiten des Motors
und teilweise offener Drossel, wo es im allgemeinen erwünscht ist, dass die Maschine mit grösserer Wirtschaftüekksix
srfeeüei: und. ms ö4e ösfs&ar des JUbdrosselas des
Motors beträchtlich geringer ist als bei Leerlaufgeschwindigkeiten«
Bei höheren Geschwindigkeiten des Motors und insbesondere bei höheren Kraftausgängen desselben, wenn
die Luftströsjxmg verhaltxiismassig hoch, und das Äasaug-
varhaltnismassig niedrig istr ist es wünschens*·
die l&Lscinnig anzureichern, d.h. ein niedrigeres Luft-Brennstoff
Verhältnis zu haben, im den Erairfcausgang· des Motors zu erhöhen» Eieraus ergibt sich sosix, dass dia das
erforderliche Luft-Brennstoff Verhältnis für ideales Arbeiten
des Motors Zeigende, in Bezug auf die Luftströmung aufgetragene
Kurve nicht eine gerade Linie sondern eine unregelmässige Linie sein würde. Dementsprechend werden Vergaser
so entworfen, dass sie dem Motor solche Anforderungen erfüllende verbrennbare Mischungen zuführen. Jedoch erfüllen
tatsächlich Vergaser solche Anforderungen nicht vollständig,
sondern nähern sich denselben nur in verschiedenem Äusmasse in Abhängigkeit von der Koivstruktion des Vergasers
und von Bsarbeitungs- und Herstellungsvariationen.
Je näher solche Annäherung ist, je besser ist
die Konstruktion und die Bearbeitung des Vergasers. Je grosser die Abweichung des tatsächlichen Mischungsverhältnisses
von dem idealen Verhältnis ist, je weniger annehmbar sind die Konstruktion und die Bearbeitung des Vergasers»
Zum Zwecke der Auswertung des Arbeitens eines Vergasars* und insbesondere zur Bestimmung des von ihm erzeugten
Mischungsverhältnissesff ist es notwendig, das Mischungsverhältnis
zu bestimmen, das durch den Vergaser er-
zeugt werden würde an gewissen repräsentativen Punkten
seines Arbeitsbereiches unter im wesentlichen gleichen Bedingungen wie diejenigen, die auftreten wurden am solchen
Punkten, wenn der Prüfvergaser mit einer arbeitenden Maschine
verbunden wäre.
Eine Arbeitsweisen-Kurve eines Vergasers ist eine unregelmässige Linie, die sich in etwa der idealen
Linie von Vergaseranforäerungen nähert e die aber verschie<dene
Abweichungen und ünregelniässigkeiten aufweist,, die
durch verschiedene, die Brennstoffmischung für jeden Arbeitszustand
berichtigende Systeme des Vergasers oder durch unerwünschte Merkmale der Konstruktion und/oder
Herstöllungsabweichungen verursacht werden«
Fig= 8 zeigt die Kurve e die das Luft-Brennstoff
Verhältnis eines typisehen Vergasers in Bezug auf die Luftströmung in kg pro Min» repräsentiert von Leerlauf
bet riebsbedingungen durch den gesamten Bereich der Yergaserbetätigung,, d.h., bis und einschliesslich der weitoffenen Drossel bsi voller Belastung des Motors«. Wie aus
einer Betrachtung dieser Kurve ersichtlich* ist das Luft-
66Q9915-J.11.72
Brennstoff Verhältnis verhaltnismassig niedrig und die
Mischung verheil tnismässig reich bei Learlaufgeschsinäigkeiten
des Motors0 Fernerhin, mit Erhöhung der Luftströ«
mung wird das Luft-Brennstoff Verhältnis present lieh höher
■and ergibt magerere Mischungen für teilweise offene Drossel als bsi weit offener Drossele Bsi teilweise offener
Drossel ist ein scharfer Sprung in der Kurve, wenn das
"Kraftsystem5* oder "Misehungsanreicherungssystem" des Vor«
gasers bsi höheren Werten der Luftströmung in Tätigkeit tritt.· vronn das Vakuum im Ansaugrohr niedriger ist und
su niedrigeren Luft«Brennstoff Verhältnissen führte
Der hier offenbarte, erfindungsgemässe verbesserte
Apparat zuru Prüfen von Vergasern umfasst im allgemeinen
swe-i Haupt Systeme» Das erste System könnte genannt warden das fpBct:>riebsbadingungan-Reproduaiersystem"
und das sweite System das "Mess;·* und MischverhcLltnisbesti.iaraungs"
und »anaei ge systemen
Das erste System umfasst Vorrichtungen aur
Äufnahitie des su prüfenden Vergasers und zum Halten des™
selb©]! in der Prüf stellung« Dieses System umfasst auch
- so
Vorrichtungen zur Reproduktion innerhalb des Vergasers, so nahe me erreichbar, der Betriebsbedingungen, die innerhalb des besonderen Vergasers bestehen würden, insbesondere
in Bezug auf die Luftströmung und die Brennstoffströmung an einem besonderen Punkt des Vergaserbetriebes.
Es wurde ermittelt, dass während die an einem bestimmten Punkt des Betriebsbsreiches des Vergasers auftretende Luftströmung durch den Betrieb des Mo·=
tors bestimmt wird, die Brennstoffströmung, die das Mischungsverhältnis
bestimmt, gegeben wird durch die Strömung von Luft durch den Vergaser und durch das Änsaugvakuum
im Motor» Das Änsaugvakuunx wird seinerseits durch die Stellung der Vergaserdrossel beeinflusst0 Es sollte
auch gewürdigt werden, dass die Vergaserdross©! durch
ihre Beeinflussung des Ansaugv^kuums sowie durch ihr© mechanische
Stellung, verschiedene Systeme des Vergasers, wie die Betätigung der Leerlaufdüsen, in Tätigkeit setzt»
Darum ist es zur Erzielung von verlässlichen Prüfungsergebnissen notwendig, einen Vergaser an einem bestimmten
Punkt seines Betriebsbereiches zu prüfen, und zwar durch
Koproduktion in demselben einer bestimmten Luftströmung
und eines bestimmten Ansaugvakuums^ das bei solcher Luftströmung
auftritt, und im Falle von Produktionsprüfung das Arbeiten des Vergasers mit vorgeschriebenen Normen
zu vergleichen«=
Demgemäss sollte die Prüfung an einem bestimmten Punkt des Betriebsbereiches des Vergasers damit
beginnen, zunächst die vorbestimmte Luftströmung zu erzeugen
und darauf die Drossel in die Stellung zu bewegen, in—dea? -das-^oshexbestimmte Änsaugrohrvakuum. auftritto Obgleich
Ansaugvakuum bei einer gewissen Luftströmung das Ergebnis der Winkelstellung der Drossel ist* mirde das
Einstellen der Drossel in eine gewisse Winkelstellung in jedem der geprüften Vergaser nicht dds gleiche Ansaugvakuum
in allen geprüften Vergasern infolge der bei ihnen auftretenden Herstellungsvariationen eraeugene Somit würde
die Winkelstellung der Drossel selbst bei einer vorbestimmten Luftströmung nicht eine richtige Präfeinstellung
erzeugen e noch würde sie helfenff die Arbeitsbedingungen
mit genügender Genauigkeit zu reproduzieren= Mit anderen Worten,, um richtige Prufbedingungen herzustellen, müssen
die Luftströmung und das Ansaugvakuum oder der absolute
Ansaugdruck in einem Prüfvergaser auf gewünschte oder vor« bestimmte Werte gebracht werden.
Das erfindungsgemässe System erreicht dieses
Ziel durch Erzeugung in dem Vergaser der Luftströmung,,
?on der bekannt ist, dass sie in dem Vergaser dieser besonderen
Konstruktion und Äbmessungsspezifikation an bestimmten Punkten seines Betriebsbereiches auftritt, wahrend
gleichzeitig die Vergaserdrossel in die Stellung gebracht wird, die stromabwärts von der Vergaserdrossel
solch Vakuum oder solchen absoluten Druck erzeugt, von dem bekannt ist, dass er in dem besonderen Vergaser bei
jener besonderen Luftströmung auftritt.
Die nachstehende Tabelle zeigt die Information, di® von den Vergaserherstellern angegeben sein
mag, mit dar Forderung ein Prüfsystem zu schaffen oder
ein bestehendes System für die Prüfung eines besonderen Vergasers einzustellen:
.- 33 -
SPEZIFIKATIONEN DES FABRIKANTEN Zur Orientierung
berechnete Werte
berechnete Werte
Punkt des Ar«
baitsbereiches
des Vergasers
baitsbereiches
des Vergasers
Leerlauf
Übergang
Übergang
Teil offene
Drossel
Drossel
Luftströmung kg/min
Ansaugrohr·
druck
mm/Hg
0,907 1,81
3,63
47,0 41,9
31,8 Erfordern«· Zulässige Ab« Brennstoff« Zulässig© Abchos
Luft" vreichung vom. verbrauch wedahung der
Brennstoff Luft-»Brennstoff kg/min Brennstoff»
VerhältniiB Verhältnis in % strömung
Brennstoff Luft-»Brennstoff kg/min Brennstoff»
VerhältniiB Verhältnis in % strömung
kg/min
: 1
: 1
: 1
2%
15., 6 : 1 ί 2,5 %
0,082
0,127
0,127
0,236
t 0,00163
± 0,00254
0,00472
Weit offene
Drossel
Drossel
6,80
7,62 %
0,522
0,0136
Erfindungsgemäss kann das System oder der
Apparat sum Prüfen solcher Vergaser entweder eine Einzel-
Apparat sum Prüfen solcher Vergaser entweder eine Einzel-
Punkt Konstruktion oder eine Mehr-Punkt Konstruktion sein,. 1
I zwecks Erzeugung oder Reproduktion solcher gegebenen Be- §
dingungen, die beziehungsweise dem einen Punkt des Verga- |
serbstriebsbsreiches oder den mehreren Punkten desselben |
entsprechen, und um die Prüfungen demgemäss durchzuführen„ \
Das Ein-Punkt System kann für spezielle
Zwecke benutzt werden, so wie wenn der Betrieb eines Ver- j
gasers in Bezug auf nur einen Punkt, %-iie beispielsweise
Leerlauf, Übargangsiauf, usw. von Interesse ist, und wo |
Leerlauf, Übargangsiauf, usw. von Interesse ist, und wo |
keine anderen Prüfungen desselben Vergasers benötigt wer= J
den- Andererseitsf «ο das Arbeiten des Vergasers an an- |
deren Punkten seines Betriebsbereiches auch bestimmt wer- |
I den musse ist ein Mehr-Punkt Sys.tem zu verwenden. Ein |
Mehr-Punkt System kann als Einsei «»Punkt System benutzt J
wardene Das Hehx-Punkt System, -sixd bsxiötigta im gegebene
ZxistSnde an einer Mehrzahl von Punkten des Betriebsbe°
reiches des Vergasers zu erzeugen^ und es ranfasst Vor«
richrungert^ durch, die der geprüfte Vergaser in verschie**
dena Schaltkreise^ pneumatische^ iiydraulische oder elek»
ZxistSnde an einer Mehrzahl von Punkten des Betriebsbe°
reiches des Vergasers zu erzeugen^ und es ranfasst Vor«
richrungert^ durch, die der geprüfte Vergaser in verschie**
dena Schaltkreise^ pneumatische^ iiydraulische oder elek»
6609S15-s.1f.72
trische, eingeschaltet werden kann, um darin wahlweise und
einander folgend die Betriebsbedingungen, die zur Prüfung des Vergasers an einer Mehrzahl von Punkten gegeben sind,
zu reproduzieren. Es ist für die Produktionsprüfung von Wichtigkeit, dass dies geschieht durch einfaches Anschalten
von Kontrollen und ohne Bewegung des Vergasers von
seiner einzigen Prüfstellung. Beim vorliegenden Ausfuhr
rungsbeispiel ist ein Vier-Punkt System besonders offenbart, das so gestaltet ist, Tim Zustande an vier Punkten
zu reproduzieren: Leerlauf, Obergangslauf, teilweise offene Drossel oder Teillast, und voll offene Drossel oder
Vollast.
Das das Mess= und Misehverhältnis bestimmende
und anzeigende Systsra umfasst Vorrichtungen zum Messen
der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und zur Erzeugung eines sinnfälligen ("sensible") Signals, das pneumatisch,,
hydraulisch oder elektrisch sein kann und Beziehung hat zu oder repräsentativ ist für solche Strömung» Das System
umfasst fernerhin Vorrichtungen, um solches Signal auf
einer entsprechenden Vorrichtung, wie einem Druckmesser
oder einem Voltmeter anzuzeigen? In ähnlicher Weise sind
Vorrichtungen vorgesehen, um die Strömungsgeschwindigkeit
ZiU messen, um ein sinnfälliges Signal der gleichen Art zu
erzeugen und um dasselbe in ähnlicher Weise anzuzeigen. Erfindungsgemäss werden die sinnfälligen, so erzeugten
Signale einer Vorrichtung aufgedrückt, die die Grosse
eines Signals durch die Grosse eines anderen Signals teilen kann und somit ein Verhältnis in Form eines resul=
tierenden sinnfälligen Signals erzeugt, das -wiederum pneumatisch,,
hydraulisch oder elektrisch sein kann und somit anzeigbar ist auf einer geeigneten Messvorrichtung, wie
einem Druckmesser oder einem Voltmeter» Der Betrieb solchen Systems ist fortlaufend,, und somit ändern sich die
Signale mit Änderung der entsprechenden Grossen«
Die Anzeigevorrichtung, die das das Mischungsverhältnis
repräsentiex-ende Endsignal gibt, ist in gewünscht©, auf das Mischungsverhältnis bezogene Einheiten
graduiert^ die nach Wunsch die Form des Luft-Brennstoff
oder Brennstoff-Luft Verhältnisses haben können= In zum
Anzeigen solcher Verhältnisse und eines Grades dex Äbwai-Chung
desselben von der vorgeschriebenen riorm oder den Anforderungen
dienenden Systemen ifird das gewünschte Mi-
schungsverhältnis für jeden besonderen Punkt auf einem
Zifferblatt seiner Anzeigevorrichtung als ein Bezugszeichen dargestellt und kann als Null markiert sein» Solch
Nullzeichen kann an der obersten Stellung der Anzeigevorrichtung erscheinen unter Auftragen der maximalen zulässigen
Abweichungen zu beiden Seiten solchen Nullpunktes.
Man verstehe, dass das "Betriebsbedingungs~
reprodusiersystem" und das "Mess·» und Verhältnisbestimmungssystem",,
obgleich sie hier als in Kombination arbeitend dargestellt und beschrieben sind,, getrennt und für
verschiedene Zwecke benutzt werden können« Das "Mess- und
Mischverhältnisbestinimungs- und Änzeigesystem" ist besonders
nützlich in solcher getrennten Anwendung und kann in Verbindung mit einem Vergaser, der an einer in Betrieb
befindlichen Maschine verbunden ist, verwandet werden.,
Bei Verwendung in Verbindung mit einer Vorrichtung, die auf ein auf das Mischungsverhältnis bezogenes Signal anspricht,
kann solch System swecks automatischer Kontroll© solches Mischungsverhältnissesa vorzugsweise'durch Kon·
trolle der Luftströmung, für verschiedene Betriebsbedingungen des Motors verwendet werden«,
Zwecks Prüfung eines Vergasers oder einer Anzahl von Vergasern desselben Fabrikats und Modells, wie
dies bei Produktionsprüfungen der Fall sein würde, würde, wie oben erwähnt, der Hersteller des Vergasers die ia Laboratorium
gemessenen Werte für die Luftströmung bei dem Ansaugvakuum. an den Punkten, an denen Prüfungen gewünscht
werden, wie Leerlauf-, Übergangs-, Teildrossel- und weit
offenen Drossel»Zustand des Vergasers, liefern» Der erfindungsgemässe
Vergaserprüfapparat wird dann eingestellt, um solche Zustände der Luftströmung au erzeugen,, und seine
Kontrollvorrichtungen werden so eingestellt, dass sie das System von einer Betriebsbedingung auf eine andere einfach
durch Betätigung gewisser Kontrollen umstellen» Soll eine
verschiedene Type von Vergaser geprüft werden, müssen neue Werte für Luftströmung und Ansaugvakuum für jenen besonderen Vergaser an den zu prüfenden Punkten vorgesehen werden,
imd das System muss so eingestellt werden, um solche Zustände
an den gegebenen Punkten zu erzeugen. Einstellung des Systems kann bewirkt werden durch Austausch von kontrollierenden
Teilen, wie im Falle der kritischen Strömungsventurimesser, oder durch Wiedereinstellen der Vorrichtungen
*fie Druckregulatoren oder Voltpotentiometer=
3S
Gemäss der Erfindung wird die Gleichförmigkeit der Luftströmung bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit
in den geprüften Vergasern sichergestellt durch die Verwendung im Prüfapparat eines kalibrierten kritischen
oder maximal Strömungs Venturimessers, und die Brennstoff=
strömung durch Einstellung der Drossel in einer Stellung, in der das besondere vom Vergaser \'Oxbestimmte Vakuum bei
der besonderen Luftströmung auf der Stromabwärtsseite der Drossel, doh„ wie im Ansaugrohr., auftritto Gemäss der Erfindung
wird solche Stellung der Drossel für jeden geprüften Vergaser automatisch ermittelt durch Betätigung von. .-druckansprechenden
Vorrichtungen, die die Drossel bewegen, bis das vorbestimmte Ansaugvakuum eintritt, und durch Anhalten
der Drossel in diaser Bestimmung für Prüfzvecke, dadurch,
dass die besagten druckansprechenden Vorrichtungen einen Gleichgewichtszustand erreichen.
Die kritischen Strömungsventurimesser und
ihre Betätigung als Gasströmungsmesseinrichtung haben sich einen fasten Platz in der Technik gesichert. Eine ins Einzelne
gehend© Beschreibung der Theorie solcher Betätigung und der die Ingenieurberechnungen für richtige Konstruktion
und Produktion von solchen kritischen Strömungsventuriniessern
für verschiedene praktische Anwendungen bestimmenden Faktoren wurden veröffentlicht.im "Journal of Basic Engineering"
in dem Aufsatz von BnT. Arnberg unter dem Titel "Review of Critical Flowmeters for Gas Flow Measurements'*, Dezember 1962,, Seite 447. Aus diesem Grunde werden
Erklärungen dar die Konstruktion von solchen Venturimessern bestimmenden Faktoren zum Zvrecke des Verständnisses der Erfindung nicht für notwendig gehalten.
In desuSüeichnungen ist als Beispiel und in
einer Mehrzahl von Ausfühningsformen ein verbesserter Vergaserprüfapparat gezeigt, der die Erfindung enthält und
der in der oben beschriebenen Weise arbeitet.
Fig. 1 bis 3 veranschaulichen eine kommerzielle Ausbildungsform der Erfindung, die drei getrennte
Einheiten oder Stationen umfasst,, die in eine Installation
für wirksame Betätigung zusammengebaut sind,, Die bei
dieser Ausbildung verwendeten getrennten Einheiten umfassen auch xieitere Verbesserungen, wie die Verwendung eines
einzelnen Anzeigeraessers für eine Mehrzahl von Punkten des
Vergasertätigkeitsbereiches, an denen die Prüfungen durchgeh
führt wexd.exif sowie Vorkehrungen für die kombinierte Verwendung
von zwei oder mehr kritischen Strömungsventurimessern.
Solche weiteren Verbesserungen machen leichtes Verständnis des Grundgedankens der Erfindung schwieriger« Daher
wird für Klarheit der Offenbarung eine vereinfachte Ausbildung der in den Zeichnungen veranschaulichten Erfindung
zuerst beschrieben, so dass die grundlegenden Konstruktionen,
auf denen weitere Verbesserungen durchgeführt sind, erst gründlich verstanden werden, woraufhin der Zweck und
die Vorteile der weiteren Verbesserungen offensichtlicher
werden. Dementsprechend soll zuerst die in diagrammatischer
Weiee in Fig. 4 veranschaulichte Konstruktion beschrieben werden.
Die in Fig. 4 dargestellte Vergaserprüfeinheit
ist ein Ein-Puitüct Prüf system und geeignet. Vergaser
eines einzigen Modells und mit einmaligen Abmessungen nur für einen T?orbestiisiaten kalibrierten Punkt der Betätigung
zu prüfen= Für Zwecke mehr spezifischer Veranschaulichung
und Beschreibung wird angenoEffiieH;. dass die Einheit geeignet
ist, einen Vergaser einer g&sisseit Marke- Modells und Kb-
88099i5-s.ii.72
messungsspezifikation im Zustand der Übergangsbetätigung
desselben zu prüfen.
In Fig. 4 umfasst die erfindungsgemässe Prüfeinheit im allgemeinen, vie bereits erwähnt worden ist, ein
"Arbeitsbedingungen reproduzierendes System", und ein "Mi°
schungsverhältnisbes.timmungs- und Anzeigesystem". Das "Arbeitsbedingungen
Reproduziersystem" umfasst einen hohlen
Ständer, der allgemein mit der Zahl 20 bezeichnet ist und eine innere Kammer 21 umfasst, die mit des inneren Durchs
lass des PrüfVergasers 22 kommuniziert, wobei der Vergaser
22 von dex Oberseite des Standes 20 aufgenommen und fest in Stellung während der Durchführung gehalten werden kann* Die
zur Lagabestimmung und zum Halten des Vergasers dienenden
MittelP die auf der Oberseite des Standes 20 vorgesehen sind,
werden in grösseren Einzelheiten später in Verbindung mit den Konstruktionen der Fig= 1 bis 3 beschrieben -werden*
Die Kammer 21 ist unten mit einer ein Äbschlussventil
V aufweisenden Äbflussleitung 21a versehen. Eine-Abdichtungstür
oder ein Deckel 23 gex-iährt Zugang zu der Kammer
21 und dem kritischen Venturxströmungsmesser 24, welch
660991S-S.11.72
letzterer in einem an der Wand 26 des Standes 20 angebrachten Nest 25 aufgenommen wird.
Das Nest 25 ist so ausgebohrt, um darin den zylindrischen Körper des Vsnturimessers 24 aufzunehmen, wo=
bei der Körper mit Abdichtringen 29 versehen ist, die den
Körper des Venturimessers in der Bohrung abdichten können. Ein auf dem Einlassende des Venturimessers 24 ausgebildeter
Flansch 24f bildet eine Schulter,, die den Venturimesser 24
in der Bohrung in axialer Richtung sichert und die Längskraft ., die im Betrieb auf die Wand des Nestes 25 auftritt,
überträgt. Die Randkanten des Venturimessers sind für Be= vjü5jülichkeii des Hantierens randeliert oder geriffelt* Einsetzen
und Entfernen des Venturimeters in seine bzw. aus
seiner Arbeitsstellung -wird von Hand durchgeführt ohne die
Notwendigkeit der Verwendung irgendwelcher ¥erkzeuge oder des Trennens irgendwelcher Verbinder wie Schrauben oder BoI =
sen« Dieses Merkmal ist wichtig,da solche Betätigung not=
wendig· ist» um das System, wieder einzustellen zum Prüfen von
Vergasern an verschiedenen Punkten ihres Arbeitsbereiches =
Keine Vorxichtinigen. ausser des. Flansch 24f sind notwendig,
ma. den ¥enoiri32ssser in seiner Arbeitsstellung su halten, da
6809915-3.11.72
der pneumatische Druck den Venturimessör währenddes Prüfens
in Stellung halte Eine Abdichtungsscheibe kann, gewiinschtenfalls,
auch am Flansch 24f als zusätzliche Abdichtung vorgesehen sein» "· *-·
Wie in aex im vorangehenden ■wiedergegebenen
Tabslle gezeigt ist,, sollten bei diesem Vergaser unter
Übergangs-Ärbeitsbedingungen, die Luftströmung 1,81 kg/min
und der Änsaugrohrdruck 41,8 cm Hg sein. Das geforderte
optimale Luft-Brennstoff Verhältnis der νerbrennbaren Mischung,
die durch solchen Vergaser erzeugt wird, sollte
14:1 sein« Auf der Basis von verschiedenen funktioneilen Anforderungen und Eegierungsspesifikationen wurde ermittelt
e und so ist dies in der vorgenannten Tabelle auge»
geben^, dass die Prüfvergaser eine zulässige Abweichung
des Luft=Brennstoff Verhältnisses unter solchen Bedingungen von nicht mehr als 2 % in beiden Richtungen zeigen
sollend.h„ 2 % magerere oder 2 % reichere Mischung als
die vorgeschriebene Norm.
In Anbetracht der obigen Anforderungen ist
der Venturidurchlass 24v des kritischen Venturi strömungs=
messers 24 sorgfältig kalibriert, damit die maximale Strömung
durch denselben gleich 1,81 kg/min, ist bei dem Druckunterschied
zu beiden Seiten der Einschnürung des Venturimeters, die bekanntermassen maximale Strömung hervorruft s
aber ohne Rücksicht auf weitere Erhöhung des Druckunterschiedes.
Der Venturidurchlass 24v ist mittels einer Leitung 27 an eine Vakuumpumpe oder irgend eine andere geeignete
Quelle 28 für ein Vakuum angeschlossen. Die Leistung der Vakuumpumpe 28 ist reichlich ausreichend, um maximale
F luiduir strömung, Luft- und Brennstoff mischung, durch den
Venturidurchlass 24v zu bevarken, und hat, in der Tat,
einen Überschuss solcher Leistungsfähigkeit» Das in der Kammer 21 infolge der Betätigung der Vakuumpumpe 28 erzeugte
Vakuum veranlasst eine entsprechende Luftströmung, im vorliegenden Zustand 1,81 kg/minf durch den Vergaser,
was eine entsprechende Brennstoffströmung durch die Düse
des Vergasers infolge der Venturiwirkung an der Stelle hervorruft« Es ist wichtig an dieser Stelle zu würdigen,
dass solche Brennstoffströmung im Prüfapparat nicht für die Bedingungen in einer arbeitenden Benzinmaschine repräsentativ
sein würde, da sie beachtlich unterschiedlich sein könnte von der tatsächlichen Strömung des Brennstoffes durch
die Düse des Vergasers in einer arbeitenden Maschine, indem die Strömungen durch die Einwirkung des Änsaugrohrvakuums
beeinflusst werden und beträchtlich geändert weiden könnten.
Wie in der vorstehend wiedergegebenen Tabelle gezeigt, wird bei dem spezifizierten Arbeitszustand der Übergangs»
stellung der Drossel, der Ansaugrohrdruck in einer arbeitenden Maschine bei 41,9 cm Kg liegen. Dieser Druck ist
die Resultierende der Luftströmung und der Winkelstellung der Drossel.
die Resultierende der Luftströmung und der Winkelstellung der Drossel.
Somit ist es für 'richtige Reproduktion der
Arbeitsbedingungen eines Vergasers in einer Benzinmaschine notwendig, nicht nur die entsprechende Luftströmung
durch den Vergaser zu reproduzieren sondern auch die Drossel des Vergasers in solche Stellung zu bringen, dass das oben angegebene Ansaugrohrvakuum reproduziert wird. Es
wurde ermittelt, dass Versuche, die Vergaserdrossel in
eine entsprechende Winkelstellung zu bringen, wie sie bei im Laboratorium geprüften Vergasern vorhanden sein könnte, weder das vorgeschriebene Ansaugrohrvakuum exgibt, noch
dass dies aus vielen im folgenden erklärten Gründen ausreichend oder wünschenswert sein würde. Gemäss der Srfin-
Arbeitsbedingungen eines Vergasers in einer Benzinmaschine notwendig, nicht nur die entsprechende Luftströmung
durch den Vergaser zu reproduzieren sondern auch die Drossel des Vergasers in solche Stellung zu bringen, dass das oben angegebene Ansaugrohrvakuum reproduziert wird. Es
wurde ermittelt, dass Versuche, die Vergaserdrossel in
eine entsprechende Winkelstellung zu bringen, wie sie bei im Laboratorium geprüften Vergasern vorhanden sein könnte, weder das vorgeschriebene Ansaugrohrvakuum exgibt, noch
dass dies aus vielen im folgenden erklärten Gründen ausreichend oder wünschenswert sein würde. Gemäss der Srfin-
dung wird das vorgeschriebene Ansaugrohrvakuum erzeugt
durch Betätigung von druckansprechenden Einrichtungen,, die
die Vergaserdrossel in die richtige Ansprechstellung bringen.
Die Vorrichtungen, um die Drossel des Prüfvergasers in die Stellung zu bringen, bei der das vorbestimmte
Ansaugvakuum innerhalb der Kammer 21 auftritt, könnten die
Gestalt von handbetätigten Einrichtungen annehmen, die mit der Drossel zur Betätigung und zur Einstellung derselben
in der gewünschten Stellung verbunden sind,, wobei ein Messer
des absoluten Druckes oder des Vakuums vorgesehen ist, um den absoluten Druck oder das Vakuum in der Kammer 21 anzugeben.
Mit solchen Vorrichtungen würde die Bedienungsperson, nach Erzeugung der vorgeschriebenen Luftströmung
durch Inbetriebsetzen der Vakuumpumpe 28, die Drosse?,. von
Hand aus seiner offenen Stellung auf seine geschlossene Stellung zu bewegen unter Überwachung des Vakuummesser«
Sowie der Vakuummesser anzeigt, dass das vorbestimmte Vakuum in der Kammer 21 auftrat, würde die Bedienungsperson
die Drossel in dieser Stellung feststellen und mit den Prüfungen fortfahren„ Obgleich solch eine Konstruktion zwar
fiLt die beabsichtigten Zwacke wirksam ist, ist sie jedoch
sehr langsam, erfordert sorgfältige Aufmezksanskeit seitens
der Bedienungsperson, ist unwirtschaftlich für Produktionsprüfung, und erfordert eine Bedienungsperson, deren Geschicklichkeit
gleich der eines Laboratoriuiatechnikers
lind nicht di<a eines Produktionsarbeiters ist»
Erfindungsgemäss sind Mittel vorgesehen*
durch die die Vergaserdrossel schnell und automatisch in die gewünschte Stellung bewegt und in dieser Stellung durch
die Betätigung von druckansprechenden Vorrichtungen festgehalten viird, ohne die Betätigung von irgendwelchen weiteren
Steuereinrichtungen oder der Überwachung irgendwelcher Instrumente oder die zeitgerechte Betätigung irgendwelcher
Kontrolle auf der Basis der vom Vakuummesser angezeigten Zustände zu erfordern.
Erfindungsgemäss wird ein Drosseleinsteller geschaffen^ der die Drossel .automatisch bewegt und in der
richtigen Stellung anhält» Bei der vorliegenden Ausführungs· form der Erfindung umfassen solche Mittel einen senkrecht
angeordneten,, allgemein mit 30 bezeichneten Luftzylinder=
Aus Fig. 5, in der der Zylinder in grösserem Maßstab® und
teilweise im Schnitt veranschaulicht ist, sieht man, dass
der Zylinder einen in ihm·lose eingepassten Kolben 31 auf«
iweist. Eine obere ringförmige Membran 32 hat ihren inneren
Rand abdichtend mit der Oberseite des Kolbens 31, wie bei 33 gezeigt, verbunden und ihren äusseren Rand zwischen die
Flanschen des Hauptteiles 34 des Zylinders 30 und den Flanschen des oberen Deckels 35 desselben eingeklemmt« Eine
ähnliche Membran 36 ist abdichtend mit dem. unteren Ende des Kolbens 31 verbunden, wobei der äussere Sand der Membran
zwischen den Flanschen des Hauptteiles 34 des Zylinders 30 uiui dssssn ustsres* BsqesX 37 eincrekleiiiiiit isfc«
Bei dieser Konstruktion unterteilx der Kolben
Sl abdichtend den Banenraum des Zylinders 30 in zwei
Teile und schwebt tatsächlich im Zylinder.
Infolge seines Gewichtes hat der kolben 31
das Bestreben, sick abwärts isa Zylinder SO zu bewegen und
in seiner tiefstan Stellung· zu verbleiben«: i&ssrtsbe^egung
des Kolbens 31 mrd auch durch die paeusiatische Kraft
unterstützt- die durch den Druck inne-halb des oberen Teiles
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des Zylinders erzeugt wird« In ähnlicher Weise hat eine
Kraft, die durch den Druck innerhalb des unteren xeiles
des Zylinders 30 erzeugt wird, das Bestreben, den Kolben im.Zylinder entgegen solchen nach unten wirkenden Kräften
anzuheben= Durch solche sich gegenseitig entgegenv/irkende
Kräfte *?ird die Stellung des Kolbens 31 im Zylinder 30 bestimmt,
in der Gleichgewicht der genannten Kräfte auftritt.
Der Oberteil des Zylinders 30 ist durch eine Leitung 40 mit einem Luftverdichter oder einer anderen geeigneten
Pressluftquelle 41 verbunden, wobei ein Druckredusisrsr
oder Druckragulator 42 (YPR) in die Leitung eingesetzt
ist, um Lieferung eines vorbestimmten Druckes in den obsren Teil des Zylinders sicherzustellen und um Ein=
stellung solchen Druckes zu gestatten= Der untere Teil
des Druckzylinders 30 ist durch eine Leitung 43 an eine Leitung 44 angeschlossene die mit einem mstagz-aphisehen
Übertrager 45 absoluten Druckes -verbunden ist» Diese Vorrichtung misst absoluten Druck mittels eines einzelnen
evakuierten Viel-Kapsel-Elementes und wandelt diese Verfahrensveränderliche
in ein pneumatisches Signal um zwecks ■übertragung zu einer entfernten Druckanzeigevorrichtung
46, und mittels Leitung 43 zum unteren Teil des Zylinders 30,
Durch Betätigung der vorbeschriebenen Vorrichtungen
Werden einander entgegenwirkende KäHfxe erzeugt,
die infolge der ansprechenden Bewegungen des Kolbens 31
zu einem Gleichgewichtszustand kommen«
Zu beachten ist, dass das Ansaugvakuum oder das Vakuum innerhalb der Kammer 21 eine Anzeige für die
Luftströmungsgeschwindigkeit durch den Vergaser eigibt»
Je höher das Ansaugvakuum ist, je niedriger ist die Luftströmung· Je niedriger das Ansaugvakuum oder je höher der
absolute Druck ist, je höher ist die Luftströmung. Bei weitoffener Drossel ist die Luftströmung durch den Vergaser
an ihrem Hoehwert und der absolute Druck im Ansaugrohr nähert, sich dem atmosphärescheii Druck = X>sr absolute Druck
oder das Vakuum innerhalb der Jammer 21 wird zu dem absoluten
Druckübertrager 45 durch die Leitung 47 übertragen« Demantsprechend wird, durch geeignete Graduation des Messers
46, dieser Messer zu einem Instrument gemacht, das
die Luftströmung durch den Vergaser anzeigt· Der absolute
Druckübertrager 45 bewirkt auch umwandlung des Vakuums in Druck und liefert somit Druckluft und überträgt sie durch
die Leitung 43 zu dem Drosseleinsteller zur Betätigung des Solbens 31«
Bewegungen des Kolbens 31 werden durch die Kolbenstange 48 auf eine Scheibe 50 übertragen» die bei
ihrer Aufwärtsbewegung auf ein Gewicht 51 einwirkt, um
es anzuheben.
Ein Lecken von Luft um die Kolbenstange 48 herum zulassendes Lager 49 ist -vorgesehen, um eine Luftschicht
um die Kolbenstange au erzeugen, die als Schmiermittel wirkt und Metall-auf-Metall Berührung verhindert
und somit reibungslose Bewegung der Kolbenstange durch das Lager 49 ergibt. Einstellung des Druckregulators 42
ist so, dass sie Vorsorge für solches Lecken von Luft schafft oder für dieses Lecken kompensiert und gleichsia-ssi«"es
Arbeiten, gewährleistet»
Das Gewicht 51 ist an einem biegsamen Verbinder 52 befestigt, der über eine Seilscheibe 54 führt
und an dessen, anderem. Ende ein. kleines Gevri.cht 53 befestigt
ist. Der biegsame Verbinder 52 ist an der Scheibe 54 befestig^ me bei 55 gezeigt, um Gleiten des Verbinders auf
der Scheibe zu verhindern.« Da das Gericht 51 grosser als
das Gewicht 53 ist, mrkt eine dem Unterschied zwischen
660991S-s.ii.72
den beiden Gewichten gleiche Kraft immer in Abwärtsrichtung
auf die Scheibe 50. in einer tatsächlichen Installation ist das grössere Gewicht 1,81 kg und das kleinere Gewicht
0,907 kg, wodurch eine Kraft von 0,907 kg.auf die Scheibe 50 und durch die Kolbenstange 48 auf den Kolben 31
einwirkt und somit die durch das Gewicht des Kolbens 31 und der mit ihm verbundenen Teile erzeugte Kraft erhöht, die
auf Abwärtsbewegung des Kolbens hinwirken.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass ohne die Einwirkung von Fluidumkräften auf
den Kolben 31, derselbe sich durch Schwerkraft abwärts bewegen und in der tiefsten Stellung bleiben würde, ausser
wenn er durch eine grössere Kraft nach oben bewegt wird. Diese Neigung des Kolbens 31 wird geändert durch die Fluidumkräfte,
die auf ihn einwirken und die von den Drücken herrühren, die, wie erwähnt, auf die oberen und unteren
Teile des Zylinders 30 durch die Leitungen 40 bzw.. 43 übertragen
werden.
Die Scheibe 54 ist mit der Vergaserdrossel durch die Welle 56 verbunden, die ihrerseits mit der Welle
57 der Yergaserdrossel durch eine trennbare Verbindung
verbunden istr die im Einzelnen später in Verbindung mit
der Beschreibung der Konstruktion der Fig. 2 beschrieben werden wird- Ein geriffelter Knopf 58 ist am anderen Ende
der Welle .56 vorgesehen, um die Welle 56 bequem von Hand
mit der Drosselwelle zu verbinden,,
Bei anfänglicher Einstellung des Druckes zwecks Übertragung auf den oberen Teil des Kolbens 30
wird der das System für die Prüfung des Vergasers an einem gewissen Punkt seines Arbeitsbereiches einstellende
Einrichter den Druckreduzierer 42 regulieren unter Messen
und Beobachten des das Vakuum in der Kammer 21 anzeigenden Vakuummsssers im wesentlichen in der gleichen Weise,
wie es vorangehend unter Bezugnahme auf die Handeinstellung der Vergaserdrossel beschrieben worden ist« Während
er jedoch bei Handeinstellung solchen Einstellvorgang für jeden einzelnen geprüften Vergaser durchführen muss,
braucht er dies bei Verwendung der vorbeschriefoenen Konstruktion
nur einmal für die selbe Type von Vergaser, von denen viele Tausende gegebenenfalls auf der Produktionsstrasse
geprüft werden sollen, zu tun. In Verfolg solcher
Einstellung würde der Arbeitseinrichter den Druckregulator 42 manipulieren, bis dex Vakuummesser das Erreichen des
vorbestimmten Vakuums in der Kammer 21 anzeigt, und dann würde er den Druckredusierer 43 in solcher eingestellten
Stellung belassen. Hierdurch >rird die Gleichgewichtsstellung
des Kolbens 31 und die richtige Stellung der Drossel in der vorstehend erklärten Weise erzielt.
Es werden somit in einem Prüfvergaser die Arbeitsbedingungen erzeugt, die an einem vorbestimmten Punkt
seines Arbeitsbereiches auftreten würden, wenn solch Vergaser
in Verbindung mit einem Benzinmotor arbeiten würde» Das Messen der Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung
und der Geschwindigkeit der Luftströmung in einem Prüfvergaser
und die Bestimmung und Anzeige das durch den Prüfvergaser unter solchen Bedingungen erzeugten Mischverhältnisses,
wird erreicht mit Hilfe des das "Mess» und Mischverhältnis bestimmenden und anzeigenden Systems" des im fol»
genden beschriebenen verbesserten Apparates und Systems.
Die in der vorangehend beschriebenen Weise erzeugte Luftströmung durch den Vergaser 22 veranlasst durch
[θ V - 56 -
Venturiwirkung eine Strömung von Brennstoff durch die Vergaserdüse,
wobei solch Brennstoff dem Vergaser von einer Quelle 60 eines Brennstoffvorrates durch eine Leitung 61
zugeführt wird. Hierbei muss man verstehen, dass solche Brennstoffströmung die Arbeitsweise des geprüften Vergasers
und ihre Grosse das Mischungsverhältnis bestimmt und
dass daher seine Bestimmung ein wichtiger Teil der Prüfung ist- Mit anderen V/orten: V/ährsnd die Luftströmung durch
den Vergaser einen kontrollierbaren Wert hat, der in seiner vorbestimmten Grosse mit Hilfe des kritischen Venturiströiuungsmesser
des "Arbeitsbedingungen Reproduziersystems"
bestimmt wird, stellt die Brennstoffströmung eine unkontrollierbare
Grosse dar* deren Ermittlung durch das "Mess-
und Mischverhaltnis Bestimmungs- und Anzeigesystem" erfolgt.
Um die Geschwindigkeit der Brennstoffströmung
au ermitteln,, ist eine Massenströmungsmessvorrich*-
tung, die allgemein mit der Zahl 62 bezeichnet ist, vorgesehen«
Das für diese Verwendung bevorzugte Instrument gehört zur Öffnungs- oder Düsentype, die ein lineares Druck-'iTit©rschi@dssignäl
direkt proportional su der Massenströ-
S609915-9.11.72
mungsgeschwindigkeit erzeugt. Strömungsmesser dieser Art
sind in der Technik -rfohlbekanntff und verschiedene Fabrikate
solcher Instrumente sind im Handel erhältlich. Ein solcher Strömungsmesser ist in der USA-Patentschrift 3 015
beschrieben. V/Shrend die Strömung durch den Strömungsmesser
hydraulisch ist, kann das dadurch erzeugte Signal pneumatisch,
hydraulisch oder elektrisch sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein pneumatisches Drueksignal ver-e-■wendet.
Ein Druckregulator 63 ist in die Leitung 61 eingeschaltet , um einen Flüssigkeitsdruck ähnlich dem zu erzeugen,
unter dem Brennstoff zum Vergaser in einer laufenden
Maschine geliefert -wird« Somit ist Einstellung des Druckregulators
63 nur sum Zvreck der Kalibrierung der Brennstoff strömung notwendig.
Um ein stetigeres und zuverlässigeres Signal
zu erzeugen, wird das vom Strömungsmesser 62 erzeugte Signal in vorbestimmtem Aussass mit Hilfe eines pneumatischen
Verstärkers 64 verstärkt. Der Verstärker 64 kann die selbe Konstruktion wie der pneumatische Verstärker aufweisen, der
in der dem Inhaber in der vorliegenden Anmeldung gehörigen US-Patentschrift S 248 931 offenbart ist- und die den Gegen-
stand der entsprechenden deutschen Offenlegungsschrift
i 573 80S bildet. Die Verstärkung das pneumatischen, durch
den Strömungsmesser 62 erzeugten Signals erhöht die Genauigkeit ά&ΐ Messung solchen Signals und die Bequemlichkeit
der Betätigung« Das verstärkte Signal vom pneumatischen
Verstärker 64 wird durch eine Leitung 65 einem Anzeiger
66 zugeführt. Die letztgenannte Vorrichtung ist tatsächlich ein Druckmesser, der speziell auf der Basis der Beziehung des pneumatischen Signals zur Geschwindigkeit der
Brennstoffströmung graduiert ist» Somit seigt das Instrument
66 die Strömungsgeschwindigkeit dss Brennstoffes in ge-säämsclrhGn Einheiten aiu die den Einheiten entsprechen^ in
denen die die Luftströmung anzeigende Vorrichtung 46 graduiert ist« Vorzugspreise sind die JmseiösYorriehtungen 46
und 6S in kg/sdn graduiert, obgleich jedes andere geeignete
System der Graduierung oder Einheiten anderer Natur, wie
das britische Mass-Systes^ verwendet warden können. Es
sollte «geriurdigt -Karden, dass die ikizeigevorrichtungen 46
und 68 tatsächlich druekanzeigende Instrumente sind« Da jedoch,
die durch diese Vorrichtungen angeaeigten Drucke auf
die betreffenden Strösmngsgesehmndigkeiten der Luft und
des Brennstoffes bezogen sind, sind sie auf Strömungsge-
graduiert«
6609315-9.11.72
Leitungen 67 und 68 übertragen das von dem fströsmngssiesssr ^riseugte Signal sum pneumatischen
Verstärker 64, wobei dies Signal als primärer Druck im Verstärker 64 wirkt« Diese Y/irkungsweise ist im Einzelnen in
der vorerwähnten US-Patentschrift 3 248 931 und der entsprechenden
deutschen Anmeldung erklärt. Der sekundäre Druck, der grosser ist als der primäre Druck, der aber im
Verhältnis zu den Änderungen des primären Druck modifiziert .riird, wird dem Verstärker 64 durch eine Leitung 59 und seine
modifizierten Werte werden dem Messer 66 durch die Leitung 65 zugeführt. Dieser Druck -sri.rd von ö.ex Druckiuftgueile 41
durch die Leitung 40 übertragen und wird lediglich nur zum Zweck der Lieferung eines ausreichenden und stetigen Druckes
durch den Druekregulator 70 eingestellt«
Der verstärkte Druck vom pneumatischen Verstärker
54 ~«?ird auch durch die Leitung 71 dem Änalogkomputer
oder -rechner 72 zugeführt*
Es sollte gewürdigt ^erden^ dass der Massenströmungsmesser
62 ein Signal erzeug±ff das auf die Seschmn
digkeit der Brennstoff strömung bezogen ist, anstatt auf die
Masse odes die Menge des während einer gewissen Zeitspanne sich durch ihn bewegenden Brennstoffes. Darum sind die vors
Brennstoffströmungsanzeiger 66 gegebenen Anzeigen fortlaufend
und nicht periodisch. Somit werden als Ergebnis der bisher beschriebenen Konstruktion, fortlaufende getrennte
Anzeigen der Geschwindigkeit der Luftströmung durch den Prüfvsrgaser durch den Messer 46 und der Geschwindigkeit
der Brennstoffströmung, die in dem Vergaser durch die Luftströmung
induziert wird, gegeben, wobei die letztgenannten Messungen und Anzeigen durch den Hesser 66 durchgeführt
werden.
Gemäss der Erfindung sind Mittel vorgesehen,
durch die das vom PrüfVergaser erzeugte Mschungsverliältnis
direkt und fortlaufend so-»ie gleichzeitig mit den Prüfungen
gegeben wird.
Zur Erreichung dieses Zieles -wird die absolute Druckgrösse, die auf die tatsächliche Geschwindigkeit
der Luftströmung durch den Vergaser bezogen oder für'sie repräsentativ ist und die durch Übertrager 45
des absoluten Druckes erzeugt wird, auf den Änalogkompu-
ter 42 durch dia Leitung 44 aufgedrückt. Somit werden, wie
erwähnt wurde, die auf die Geschwindigkeit der Luftströmung
und die Geschwindigkeit der Brennstoff strömung bezüglichen Grossen auf den Änalogkomputer aufgedruckt. Der Analogkomputer
72 gehört zur pneumatischen Type und ist eine Vorxichtungc
die oft als "Kraftbrücke" {"force bridge") bezeichnet
wird. Solche Vorrichtungen werden für die automatische Lösung von Problemen benutzt, die durch die Gleichung .AxC=BxD ausgedrückt werden, worin A,B,C und D
Kräfte darstellen,, Irgendein Problem,, das sich auf die
obige Gleichung reduzieren lässt, kann mit Hilfe solch
einer "Kraftbrücke" gelöst werden- Insbesondere können
durch pneumatische Kräfte wiedergegebene Grossen addiert, subtrahiert, multipliziert oder durcheinander geteilt
werden. Solche "Kraftbrücke" Vorrichtung muss jedoch speziell für die Lösung solcher getrennter Probleme zusammengebaut
werden. Um das Mischungsverhältnis^ wie das Verhältnis von Luft zu Brennstoff, zu bestimmen, wird die auf
die Luftströmungsgeschwindigkeit bezogene Grosse mit Hilfe solcher "Kraftbrücke" durch die auf die Brennstoffströmungsgeschwindigkeit
bezogene oder dieselbe repräsentierende Grosse geteilt. Der Ausgang solcher Operation der "Kraft·5
brücke" ist gleichfalls eine pneumatische Druckgrösse und
kann daher durch irgendein geeignetes druckanzeigendes Instrument gemessen werden, und sie ist, was besonders wichtig
ist, kontinuierlich.
Die JCraftbrücken-Vorrichtung repräsentiert
für sich nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung und
eine ins Einzelne gehende Beschreibung und Veranschaulichung solcher Einrichtungen wird hier als für das richtige
Verständnis de-r vorliegenden Erfindung nicht notwendig angesehen.
Es s-ei jedoch erwähnt, dass eine Vorrichtung die- j
I ser Art, die als "Pneumatischer Analogkomputer" Model B-2
von der Sortenberg Controls Operation Corp., Norwalk, Connecticut,USÄ,
hörgestellt wird, zufriedenstellende Resultate ergibt.
Man sollte verstehen, dass ähnlich dem Brennstoffströmungsmesser 62, der absolute Druckübertrager 45
die Geschwindigkeit der Luftströmung anstelle des Gesamtbetrages des Gewichtes der durch den Vergaser während der I
Prüfzeit durchgehenden Luft misst, wie dies für Laboratcriumsprüfzwecke
getan werde« könnte« Somit arbeitet das
- 63 -
Anzeigeinstrument oder der Messer 46 fortlaufend anstatt
periodisch, und die Bedienungsperson kann auf dem Ziffernblatt
der Vorrichtung sehen, was die Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch den Vergaser in dem betraffenden Äugenblick
ist.
Da das von dem Änaiogkomputer 72 erzeugte Signal
repräsentativ ist für oder bezogen ist auf das Mischungsverhältnis,
das durch den Prüfvergaser 22 erzeugt wird, so stellt es auch eine Druckgrösse dar und kann gemessen
oder kontinuierlich angezeigt werden durch einen geeigneten Druckanzeiger oder -messer, der in einer V/eise
graduiert wird, um seine Druckanzeigen auf das Mischungsverhältnis zu beziehen« In der vorliegenden Ausführungsform ist solch eine Vorrichtung beispielsweise durch einen
speziell graduierten Messer 72 veranschaulicht.
Für die Durchführung einer Prüfung wird ein Prüfvergaserf wie 22„ auf den Stand 20 aufgesetzt und abdichtend
an demselben befestigt» Die Brennstoffleitung wird mit dem Vergaser verbunden und die Vakuumpumpe 28 in Tätigkeit
gesetzt« Bei Einstellung des Druckregulators 42 für
Prüfling an dem besonderen Punkt der Vergasertätigkeit, arbeitet
der Drosseleinsteller automatisch^ um die Vergaserdrossel
in einer Stellung einzustellen, die das vorbestimmte Ansaugvakuum innerhalb der Kammer 21 erzeugt. Beim vorliegenden
Ausfüiirungsbeispiel ist das Vakuum 41,9 can Hgff
tiiö dies in der im Vorangehenden gezeigten Tabelle angegeben
ist. Die so erzeugte Luftströmung wird vom Messer 46 angezeigt und verursacht eine entsprechende Brennstoffströmung
durch den Prüfvergaser, deren Geschwindigkeit auf dem Messer 66 angezeigt wird» Gleichzeitig hiermit erzeugt
der Änalogkomputer 72 ein das Mischungsverhältnis
anzeigendes Signal, dessen Grosse auf dem Messer 73 angeaeigt
wird.
Das Ziffernblatt des Messers, wie z.B* 74
in Fig. 9, kann den Anforderungen der Prüfung entsprechend graduiert sein. Wo das genaue Mischungsverhältnis bestimmt
werden und auf d©m Zifferblatt abgelesen werden soll, wird das Zifferblatt in Einheiten des Mischungsverhältnisses
graduiert. Aus Fig» 8 ist ersichtlich* dass die tatsächlichen
Verhältnisse in Ausdrücken der Luft-au-Brennstoff Verhältnisse
variieren vom Verhältnis 8:1, das die reichste
660991S-9.ii.72
in dem Motorzylinder zündbare Mischung angibt, bis 17:1,
das eine sehr magere Mischung angibt. Solche magere Mischung brennt so langsam, dass das Arbeiten des Motors
erratisch wird und dass Rückfeuern durch den Vergaser auftritt» Letzterer Zustand hat seine Ursache darin, dass in
dem Zeitpunkt, in dem sich das Einlassventil öffnet, um frische verbrennbare Mischung einzulassen, die auszustossende
Mischung noch im Zylinder brennt und die einströmende frische verbrennbare Mischung entzündet. Bei solcher
Graduierung wurden das kleinste Verhältnis am Anfangspunkt
auf der linken Seite des Zifferblattes angegeben sein, und das höchste, die magerste Mischung anseigende Mischungsverhältnis
kann auf der rechten Saite oder am Endpunkt
der Zeigerbewegimg auf der rechten Seite des Zifferblattes angezeigt werden* Bai solcher Graduierung würden die mittleren
Verhältnisse am Mittelpunkt der Zeigerbewegung angezeigt werden und sich am höchsten Punkte des Ziffernblattes
befinden«. Solche Graduierung -würde besonders für Versuchsund Laboratoriumsprüfungen, geeignet sein«
Für Zwecke der Produktionsprüfung ist ein Gra« duisrungssystem, das auf dem Zifferblatt in Fig« S gezeigt
ist ^ bevorzugt. Man wird verstehen, dass es für Zwecke der
Produktionsprüfung wichtig ist, eine schnelle Anzeige dafür zu Laben ob oder ob nicht der Vergaser das gewünschte
Miischurteisver'tiältnis erzeugt g und wenn er das nicht tut, ob
die Abweichung des erzeugten Verhältnisses von der. geviünsch«
ten oder vorgeschriebenen Norm sich innerhalb der dafür ge» setzten Grenzen befindete Im Sinklang mit solchen Anforderungen
urd auf der Basis dar beispielsvreisen Zustände,
di^ in der vorher vdedergegebenen Tabelle gezeigt sind,
sollte das vorgeschriebene Luft-zu-Brennstoff Verhältnis
14:1 sein und die Abweichung in jeder Richtung sollte 2 % nicht überschreitene Für solche Bedingung ist das Ziffernblatt
so graduiert* dass dsis Verhältnis 14si am höchsten
Punkt des Zifferablattes markiert und mit dem Zeichen Null tO) versehen wäre= Die Abweichungen vom O-Punkt in Prozenten
cder Bruchteilen davon sind? wie dargestellt, auf beider.
Seiten des O-Punktes in ausreichendem Grade wie z.B.
-i % markiert. De die zulässige Abweichung; für die angegebenen
Zustände 2 % ist, sind dicke rote Linien oder ähnliche
Markierungen an den Pinkten vorgesehen, die eine Abiseichnng
-tor 2 % auf beiden Seiten der 0-Marke anzeigen,
dies bei 75 und 76 dargestellt ist.
~ 67
Bei solcher Markierung überwacht die Bedienungsperson
nur den Zeiger 77, wenn er die Gleichgewichtsstellung auf dem Zifferblatt erreicht. Wenn der Zeiger
an der O-Marke zum Stillstand kommt, so zeigt dies an, dass der Prüfvergaser in idealer Weise arbeitet und offenbar
annehmbar ist. Wenn der Zeiger 77 an irgendeiner Gra^
duierung zynischen den Zeichen 75 und 76 zum Stillstand
korarat, so zeigt dies einen annehmbaren Vergaser an. Wenn
andererseits der Zeiger 77 ausserhalb solcher Markierungen zum Stillstand kommt, so erfüllt der Vergaser nicht
die vorgeschriebenen Normen und muss zurückgewiesen werdene
Wenn S=B. <ksz Seiger 77 an der Markierung süjs Stillstand
kommt f die 1,5 % auf der linken Seite der OrMarke anzeigtff
so zeigt dies an, dass der PrüfVergasax ein Mischungsverhältnis liefert, das 1.5 % reicher als die vorgeschrieben^
liorm ist s dass der Prüfvergaser aber noch annehmbar ist«
Sollte der Zeiger 77 an einer 1 % anzeigenden Stelle auf der rechten Seite dax O-Marke gast Stillstand kommen, so
zeigt dies an? dass das vom Prüfrergaser erzeugte Mischungsverhältnis
I % magerer als die "vorgeschriebene Hona ist,
dass dsx Prüfvergaser jedoch, annehmbar ist.
6608915-1H.72
Zur Erzeugung einer zweiten Anzeige, die die Anzeigen des Zeigers 77 bestätigt, können zwei elektrisch©
Schaltungen in Verbindung mit dem Messer 74 vorgesehen sein, wodurch der Stillstand des Zeigers 77 zwischen den Markierungen
75 und 76 ein grünes Licht anschaltet, trährend die Stellung des Zeigers 77 irgendwo über diese Markierungen
heraus, mit Ausnahme bei der Anfangsstellung,, ein rotes
Licht anschaltet, was einen mangelhaften, zurückzuweisenden
Ve.rga.ser anzeigt =
An dieser Stelle sollte man verstehen^ dass das Arbeiten eines kritischen VenturiStrömungsmessers beanstandbar
in einem Grade beeinflusst werden könnte.» der die Ergebnisse der Prüfung durch Turbulenz stromaufwärts
vom arbeitenden Yenturimesser verfälscht= Je gewaltsamer
solche Turbulenzen sind., desto grosser ist die nachteilige Wirkung, Deshalb ist es für die Genauigkeit der Prüfung
tri.eh.tig,, dass solche Strömungssustande in der Kammer vorhanden
sind,, bei denen unzulässige Turbulensen und sich
daraus ergebende Unterschiede im Druck in den verschiedenen Teilen der Kammer vermieden %-?erdeiu Man sollte auch "würdigen,
dass solches Ergebnis nicht nur durch Yergrösserung
der Kammer erreicht werden kann, da eine übermässig grosse
Kammer zu lange Zeit erfordern würde, bis das System einen Gleichgewichtsaustand bei solchen Strömungen, wie Leerlauf,
Übergang und selbst teilweise offenen Drosselzuständen, erreicht. Daraus ergibt sich somit eine Grenze für die Grösse
der Kammer,, um richtiges Arbeiten des Systems zu erzielen»
Die optimale Grösse der Kammer wird bestimmt durch die Grösse des Vergasers und die Punkte,, an denen
Prüfungen durchgeführt werden. Ein grosser Vergaser kann eine viel giössere Kammer erfordern, aber solche Kammer
könnte zu gross für einen kleineren Vergaser sein. Infolgedessen ist es notwendig, eine Stellung für jeden Venturimesser
in einer gegebenen Kammer zu findsn, an der Drucke an verschiedenen Stellen innerhalb der Kammer so gleichmassig
wie möglich sind, wobei die Druckunterschiede an solchen verschiedenen Stellen » 0,254 cm Quecksilbersäule
nicht überschreiten. Di« Ausbildung der Kammer kann am besten
experimentell ermittelt werden durch Erzeugung kritischer Strömung durch jede Düse und durch Messen des Druckes an
den verschiedenen Punkten der Kammer. Wenn Druckunterschiede an verschiedenen Stellen in der Kammer die vorgeschrie·»
bene Grenze überschreiten, so zeigt dies das Vorhandensein
von unerwünschten Turbulenzen und der Venturim.esser
wird zu einer anderen Steile bewegt und die Messungen -werden -wiederum durchgeführt» Der Venturiiaesser würde endgültig
an die Stelle gebracht, die die besten Zustände zeigt„
Dann werden die Versuche für die nächste Grosse von Venturiiaesser
oder für eine Kombination von solchen Venturimessern
wiederholt,, bis die gewünschten Ergebnisse erzielt sind.
TJm die Abgabe verbrennbarer Mischung aus der Vakuumpumpe 28 in die Atmosphäre zu verhindern, die
zu Luftverunreinigung beitragen und die Gefahr der zufälligen Entzündung der verbrennbaren ausgestossenen Mischung
erzeugen, und um die Verschwendung von beträchtlichen Mengen
von Brennstoff zu verhindern, ist es wünschenswert, soviel Brennstoff wie möglich wieder zu gewinnes» Dies
wird erreicht durch Schaffung einer im wesentlichen kreisförmigen Bewegung der Mischung, die vom Vergaser 22 in
die Kammer 21 kommt, wobei solche Bewegung so dicht am Ver gaser wi.β möglich erzeugt wird, d«hc, ehe der Brennstoff
Gelegenheit hai zu verdampfen. Bis Erzeugung solch, einer
Bewegung führt zur Abscheidung des Brennstoffs durch Zentrifugalwirkung,
ehe die Mischung in die Venturimesser eintritt. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung
wird der abgeschiedene Brennstoff durch abwechselnde Prallbleche 38 (Fig«12 und 13} gesammelt, wobei die Prallbleche
geneigt sind, um den Brennstoff in Rohre zu leiten, die zu
einem gemeinsamen Sammler führen, von dem der Brennstoff
durch ein Rohr, wie 39* in einen Sammler für wiedergewonnenen Brennstoff zwecks Wiederverwendung entleert wird0
Der in Fig» 10 veranschaulichte Apparat ist ein Viel-Punkt Syptem, das geeignet i st, einen Prüfvergaser
an einer Vielzahl von Punkten seines Arbeitsbereiches
au prüfena ^ür Zwecke einer mehr spezifischen Beschreibung ist ein Vi el »Punkt System veranschaulicht und be·»
schrieben, das für die Prüfung des Vergasers an vier Punkten seines Arbeitsbereiches, insbesondere Leerlauf, Übergang,
Teillast und Vollast, eingerichtet ist«. In der folgenden Beschreibung wird wiederum Bezug genommen werden
auf dia früher wiedergegobene Tabelle, und die dort für
einen typischen Vergaser gegebenen numerischen Werte kön° nen verwendet werden»
.. 72 -
Fig= 10 zeigt, dass in dem mit 80 bezeichneten
Stand in einer Weise, die der in Verbindung mit Fig. gezeigten Weise ähnlich ist, vier kritische Vsnturiströmungsmesser
82,83,84 bzw= 85 vorgesehen sind. Jeder dieser kritischen Venturi strömungsmesser hat seinen Venturidurchlass
sorgfältig kalibriert- um die Luftströmung für die angegebenen Zustände zu liefern« Unter Hinweis auf die erwähnte
Tabelle wird für Zitfecke einer mehr ins Einzeln gehenden
Beschreibung angenommen, dass der Venturimesser 82 kalibriert ist, xirn eine Luftströmung von 0,907 kg/min für
Leerlaufbetrieb der Drossel zu liefern . Jeder der angegebenen Venturimesser ist mit der Sammelleitung 80 und daher
mit der Vakuumpumpe 28 durch je eine Leitung 82c,83c,84c
bzw. 85c verbunden, wobei Kontrollventile 82ν,83ν,84ν und
85v arbeitsmässig in die betreffenden Leitungen eingefügt sind, UTi solche Verbindungen zu unterbrechen oder wieder
herzustellen. Durch die Betätigung solcher Ventile, d.h. durch Öffnung eines derselben und Schliessen der übrigen,
kann jeder einzelne der Venturimesser 82 bis 85 in Tätigkeit gesetzt werden, wobei die verbleibenden drei Venturimesser durch Schliessen der entsprechenden Ventile aus=
sei" Tätigkeit gesetzt werden. 'Zwei oder mehr Venturimesser
können zu kombinierter Arbeit verx-resndet v/erden, um verschiedene
Luftströmungen mit einem anderen entsprechenden Ansaugvakuum, zu erzeugen.
In ähnlicher Weise sind für die Betätigung des Drosseleinstellers vier Zweigleitungen 87,88,89 und
90 vorgesehen, von denen jede mit einem Druckregulator oder Reduzierventil ("VPR") 87r,88r,89r bzw. 9Or und einem
Ventil Β?γΐΒΒγί83ν bzw» 9Qv versehen ist* Jede der Leitungen 87 bis 90 kommuniziert durch eine Sammelleitung 91 mit
der Leitung 40, die sur Oberseite des Zylinders SO des
BjföBseleirisisliers führt« Jeder der Druckredusierer 87r
bis 9Or ist eingestellt^ um die Drossel in einer Stellung einzustellen, damit in der Kammer 81 ein Vakuum erzeugt
wird, das dem für den besonderen Punkt des Vergaserarbei·=
tens, an dem die Prüfung durchgeführt werden SoIl17 und
einer dementsprechenden Luftströmung entspricht*
Bezugnehmend auf die im vorangehenden gezeigte
Tabelle^ mrd der Bruckreduzierer 87 eingestellt, um
in 2useiQ2ieiiärbait mit dsm verdnirimesser 82 eine Luftströmung
νοϊι öffS07 fcg/siiii und ein Snsaucprakmim gleich 47,0 cm Hg
Quecksilbersäule für Leerlauf zu erzeugen; der Venture»
duzierer 88r, der in Verbindung mit dem Venturimesser 83 arbeitet, ist eingestellt, um eine Luftströmung von 1,81
kgr/min und ein Ansaugvakuum von 41,9 cdi Quecksilbersäule für Übergangsarbeiten zu erzeugen; der Druckreduzierer 89r,
der in Verbindung mit dem Venturimesser 84 arbeitet ist eingestellt, um eine Luftströmung von 3,63 kg/min und ein
Ansaugvakuum von 31,8 cm Quecksilbersäule für Teillastbetätigung
zu arzeugen| und der Ventilreduzierer 9Or. der
in Verbindung mit dem Venturimesser 85 arbeitet, ist eingestellt, um. eine Luftströmung von 6,80 kg/min und ein Ansäugvakuüffi
von 7,36 öe Quecksilbersäule für Vollastbetätigung
zu erzeugen.
Bei Voreinstellung der Druckreduzierer 87r bis 90r und mit einem der Ventile offen und den übrigen
geschlossen, stellt der Drosseleinsteller automatisch die Drossel des Prufvergasers 22 so ein, dass in der Kammer
das für den besonderen Punkt des Vergaserarbeitens spezifizierte Vakuum erzeugt wird. Bei Zusamtaeiiarbeiten des kritischen Yenturiströmungsiaessers, mit dem ngeoirriieten Ventil
und bei Erzeugung der vorbestimmten tuft strömung
660991S-i.ii.72
somit Brennstoffströmung durch den Vergaser 22 hervorgerufen*
Bei Zuleiten des Ansaugvakuums oder des absoluten Druckes in der Kammer 81 durch die Leitung 47 zum absoluten
Druckübertrager 45 wird ein pneumatisches, auf solchen absoluten Ansaugleitungsdruck bezogenes Signal und somit
die Geschwindigkeit der Luftströmung auf dem Messer 46 angezeigt und auf den Analogkomputer 72 durch die Leitimg 44
und durch die Leitung 43 zum unteren Teil des Zylinders 30 des Drosseleinstellers in der gleichen Weise übertragen,
wie dies bezüglich des Systems der Fig. 4 erklärt worden ist ο
Die im Vergaser durch die Luftströmung sachte Brennstoff strömung und das Ansaugvakuuia werden durck
den Massen-Strömungsmesset 62 gemessen. Der durch den Massen-Strömungsmesser
62 hindurchgehende Brennstoff wird dem Prüfvergaser 22 durch die Leitung 61 zugeführt,. Das
durch den Flussmesser 62 erzeugte pneumatische Signal "wird
durch den pneumatischen Verstärker 54 verstärkt und auf den
Änälogkomputer 72 durch eine Leitung 71 aufgedrückt und
einem Messer 66 zur Anzeige durch Leitung 65 zugeführt,
alles im wesentlichen in der gleichen Weise T^ie in der Kon-
660991S-s.ii.72
struktion der Fig. 4. Vier Druckreduzierer 91r, 92r,93r und
34γ sind arbeit ssisssiif in die S^sigl^itunken 91 r 82 1 93 bsw=
94 eingeschaltet t wobei diese Leitungen mit der Leitung 40
kommunizieren,, die ihrerseits mit der Druckluftquelle 41
verbunden sind und durch die Ventile 9lv,92vf93v und 94v
gesteuert werden, wobei diese Ventile so arbeiten, um Verbindung
durch die Leitung 35 mit dem AnalogkoiEputer herzustellen oder dieselbe zu- unterbrechen. Diese Druckreduzierer sind auch für die im nächsten Absatz auseinandergesetzten
Zwecke einstellbar,, Vier durch die Zahlen 96.97,98
bzw. 99 bezeichnete Messer, die mit dem. Änalogkomputer in
der in Fig. 9 veranschaulichten Weise verbunden sindr haben
ihre verbindenden Leitungen mit Hilfe der Ventile 96v,
97~,98v bs^fc 9Sv so gesteuert t dass während der Prüfling
nur ein Messer, der dem zu prüfenden Arbeitspunkt entspricht, mit dem Änalogkomputer 72 kommunizierte
Es sollte verstanden werden^ dass die Vorse-=
hung der Zweigleitungen 91 bis 34 mit den Druckreduaierern
SIr bis S4r und den Ventilen 91v bis 94v nur notwendig ist,
wenn die Ziffernblätter der Messer 96 bis 99, mit Ausnahme
der Markierungen für die Grenzen der zulässigen Abweichen-
gen identisch sind* Da das vorgeschriebene Mischungsverhältnis
für jeden der Punkte des Arbeitens verschieden sein
wird, würde Voreinstellung der Druckreduzierer 91r bis 94r zwecks Hinzufügung von zusätzlichem Druck zum Signal des
Analac^omputers, um dsn Zeiger der betreffenden Messer auf
den 0-Punkt au bringen, wenn der Vergaser ideal arbeitet,
die Notwendigkeit jedes Ziffernblatt speziell zu graduieren, beseitigen. Sollte es andererseits aus irgendeinem
Grunde gextfünscht werden, das Ziffernblatt jedes der Messer
91 bis 94 speziell zu graduieren, so ist Benutzung solcher Zweigleitungen sowie der in sie eingesetzten Druckreduzierer
und Ventile nicht notwendig und es kann solch Teil dex Konstruktion fortgelassen werden. Bei solcher Konstruktion
ist die Einstellung der Messer in der Weise wie bei der Konstruktion der Fig. 4 durchgeführt.
Erfindungsgemäss wird der Prüfvergaser 22 für jeden der vier Punkte, ohne von seiner Stellung auf dem
Ständer 80 entfernt 2U werden, nur durch Manipulation der
im vorangehenden erklärten Kontrollen, geprüft= Bei der tatsächlichen Installation werden solche Kontrollen, insbesondere die Druckreduzierer, im voraus eingestellt« Somit
ist im wesentlichen nur Betätigung der Ventile 82v bis
35v notwendig, um die Prüfung von Punkt zu Punkt weiterzuschalten.
Der gesamte Prüfvorgang wird sehr schnell durchgeführt. Ss erfordert nur einige Sekunden, um eine
Gleichgewichtsstellung des Systems an jedem der visr Punkte des Arbeitens zu erreichen,, wobei die längste Zeitspanne
zur Erreichung einer Gleichgewichtsstellung für die Prü=
rung der Leerlauftätigkeit erforderlich ist. Die für die
Prüfung aller vier Punkte erforderliche Zeit ist gewöhnlich weniger als eine Minute» Die Messer 94 bis 97 haben ;
ihre Ziffernblätter in der gleichen Weise graduiert v?ie i
das in Fig= 9 gezeigte Ziffernblatt 74 des Anzeigers 73ο [
1 Die Konstruktion der Fig. 11 ist ein pneuraa- I
tisches Viel»Punkt System ähnlich der in Fig. 10 veranschaulichten
Konstruktion und ist dazu angetan* Prüfver- j
gaser an den gleichen vier Punkten des Vergaserarbeitens >
zu prüfen. Dieses besondere System ermöglicht es, solche 1
Prüfung mit einer geringeren Zahl von kritischen Venturi Strömungsmessemi
sowie Mischungsverhältnisse anzeigenden
Messern durchzuführenο Diese Vorrichtungen sind recht teuer
xind die Verringerung ihrer Zahl, ohne die Funktion des
Apparates zu beeinflussen, ist sehr wünschenswert= Erfindungsgeiaäss
sind die drei kritischen Strömungsmesser 110# 111 und 112 geeignet, die erforderlichen Luftströmungen
für Leerlauf j, Übergang und Teillast-Drosselpunkte des Arbeitens
des Vergasers zu bewirken und die Drossel des Vergasers einzustellen, um das vorgeschriebene Ansaugvakuum
durch geeignete Voreinstellung der Druckregulatoren lOOv,
106v, 107v bzvj. 108v zu erzeugen= Zur Prüfung des Zustandes
bei weit offener Drossel, deho des Vollastzustandes
werden die beiden kritischen Venturiströmungsmesser 111 und 112 in Tätigkeit gesetzt»
Zur Betätigung des Drosseleinstellers für Vollastdrosselarbeiten und zum Einstellen der Vergaserdrossel
in die Stellung zur Erzeugung des spezifizierten Ansaugvakuums ist noch ein vierter Druckreduzierer 113 er·
forderlich. Bezugnehmend auf die im verangehenden wiedergeqobere
Tabelle, wird man bemerken, dass die vereinigte Arbeit
der kritischen Ströraungsdüsen für das Übergangs- und
die Tsillastdrosssl-Arbeiten nur S.44 kg/ß.in Luftströmung
660991S-8.ii.72
= 80 -
erzeugt» Da die Tabelle eine Luftströmung von 6,80 kg/min für K-eit offenes Drosselarbeiten angibt, kann es in Situationen
dieser Art notwendig werden,die kritischen Strömungsmesser für Übergangs- und die Teillastbetätigung,
die 2,27 kg/iain bzw* 4,08 kg/min Luftströmungen liefern,
■und für weif offene Drossel eine kritische Strömungsdüse
zu verwenden, die 8,35 kg/min liefert, damit die zwei Venturimeter
genau die für die weitoffene Drosselbetätigung angegebene Luftströmung erzeugen. Andere Grossen, insbesondere
Ansaugrohrdruck und gefordertes L\ift-zu-Breniistoff
Verhältnis, sowie zulässige Abweichungen, müssten entsprechend
durch Laboratoriumsversuche wieder berechnet ouqi
bestimmt werden, was gewöhnlich durch den Vergaserhersteller
für solche Zwecke getan wird.
Ein anderes wichtiges Unterscheidungsmerkmal der Konstruktion der Fig» 11 im Vergleich zur Konstruktion
der Fig. 10 ist die Verwendung eines einzigen Messers zur Anzeige des Mischungsverhältnisses für jeden der vier Punkte
der Prüfungen.
Man sollte an dieser Stelle verstehen, dass während die Luftströmungen an verschiedenen Punkten des
Vergasexarbeitens sich sehr wesentlich von Punkt zu Punkt
unterscheiden^ so unterscheiden sich die Mischungsverhältnisse
nicht in dar gleichen wesentlichen Weise= Da zusätzlich zum O-Punktr der ideales Arbeiten des Vergasers anaeigt,
es auch notwendig ist, Raum auf dem Ziffernblatt des Messers zur Markierung der prozentweisen Abweichung von
der idealen Arbeitsweise vorzusehen, würden sich die Markierungen für jeden Punkt des Arbeitens überlappen und unverwendbar
für die Zwecke der Prüfung werden« Dies ist der Grund, warum in der Konstruktion der Fig= IO vier getrennte
Messer, ein Messer für jeden Punkt des Ärbeitens5 vorgesehen sind. Srfindungsger&Ess sind Mittel oder Vorrichtungen
vorgesehen^ -wodurch richtiges Ablesen auf einem einzigen
Messer erfolgt,, auf dem vier Arbeitsbereiche graduiert
sind«, Ein Zifferblatt für solche Messer ist in Figo
14
In Fig·« 14 ist das Ziffeziiblatt 116 des Mes
sers 115 so graduiert- dass auf des selben vier Bereiche
markiert sind entsprechend den vier Punkten des Axbeits-
bereiches des Vergasers, an denen die Prüfungen durchge-=
führt werden und für die der Apparat eingestellt ist. Die Markierungen der vier Bereiche sind nebeneinander angeordnet,
wobei jeder einen 0-Punkt und Graduierung entsprechend 4 % Abweichung in jeder Richtung von dem O»Punkt aufweist*
Die Grenzen der zulässigen Abweichungen sind mit einer deutlichen dicken Linie an Punkten, die den vorgeschriebenen
Grenzen entsprechen, markiert. Für eine spezielle Veranschaulichung
kann man sehesu dass die in jedem der vier
Bereiche auf dem Zifferblatt 116 in Fig, 14 veranschaulichten Markierungen den auf der im vorangehenden wiedergegebenen
Tabelle angegebenen Spesifiksiionen entsprschon=
So sind z.B. die Grenzen der Abweichung für Leerlauf bei 2 % auf beiden Seiten des O-Punktes markiert.
Damit die Anzeigen des Messers 115 in jedem der auf dem Ziffernblatt 116 markierten Bereiche miteinander
registrieren oder zusammenfallen, sind Mittel vorgesehen,
um dem Signal des Änaicgkoaputers 72 solch korrektives
Driioksignal hinzuzuLfügea^ damit der Seiger des Messers
in dem Bereich, in dem die Prüfung durchgeführt Tsird,
auf den O-Puiürt bei idealem Arbeiten des PräfVergasers ge-
bracht wird« In der vorliegenden Ausbildung sind solche Mittel bsi spiel sv/ei se vorgesehen durch die Zweigleitungen
91,92,93 und 94, in die Druckregulatoren 91rf92r,93r und
94r sowie Ventile 91v„92vs93v und 94v eingefügt sind,, Solche
.Leitungen kommunizieren mit dem Analogkomputer 72 durch
Leitung 95»
Beim Einstellen des Apparates für Prüfungen an den vier Arbeitspunkten und ausgehend von der Leerlaufbetätigung,
wird der Bruckreduzierer 91r eingestellt ΰ so=
dass der Zeiger 114 des Messers 115 auf die 0»Marke des
Leerlaufbereiches kommt,, wenn bsi dem für solches Arbeiten vorgeschriebenen Zustand das Luft-su-Brennstoff Verhältnis
11:1 ist= Eine entsprechende Einstellung des Bruckreduzierers 92r wird durchgeführt s damit der Zeiger
114 des Messers auf die 0-Stellung des "Übergang"-Bereiches
auf dem Ziffsrnblatt kommt,, wenh bsi TJbergangsarbeiten mit
der vorgeschriebenen Luftströmung und Ansaugrohrdruck das
Luft-zu-Brennstoff Verhältnis 14 ;1 ist. Einstellungen der
Bruckreduaierer 93r und S4r werden in ähnlicher Weise für
teil-offene Drossel bzw= weit-offene Drosseltätigkeit durchs
geführt. Die Ventile 91v bis 94v werden verwendet g damit nur
6S0991S-s.ii.72
eines dloser Ventil© ehrend der Prüfling an dem entsprechenden
Punkt de» Arfeeitens off^n ist*
Man muss verstehen^ dass die Verwendung von ähnlichen Zweigleitungen und Druckreduzierern in der Konstruktion der Fig. 10 nur notwendig ist, wann die Messer
S6 bis 93 und ihre Zifferblätter identisch sind. Diο Einstellungen
von solchen Druekr-eduzierern für jeden der entsprechenden
Messer sind dann verhältnismässig klein, Tüenn
jedoch die getrennten Zifferblätter für jeden der Messer,
wie 86 bis 39? speziell graduiert werden,, um für die verhältnismässig
kleine Differens in dem vom /\nalogkomputer
72 erzeugten Signal vregen des Unterschiedes in dem Mischungsverhältnis
bei jedem eier vier Punkte des Ärbaitens
su kompensieren, können die Zweigleitungen 91 bis 94 some die Bruckreduzierer 91r bis 94r und die Ventils 91v
bis 94v und die Leitung 95 fortgelassen werden, wie dies
in der Konstruktion der Fig= 4 geschehen war»
In den im vorangehenden beschriebenen Apparaten
sind die sinnfälligen, durch die Vorrichtungen, suia
Messen der Geschwindigkeit der Luftströmung und der
schwindigkeit der Brennstoff strömung sowie durch den Analogkomputer
erzeugten Signale pneumatischer Natur und die verschiedenen in ihnen verwendeten Änzei geinst ruiaente sind
tatsächlich speziell als Druckmesser graduiert» Man wird jedoch verstehen, dass solche sinnfälligen Signale auch
hydraulisch oder elektrisch sein können und dann entsprechende Anzeigeinstrumente erfordern* Elektrische Signale
sind besonders vorteilhaft* da sie Möglichkeiten genauer Messungen durch zuverlässige und verhältnismässig billige
Instrumentation bieten. Sin solches System ist in diaarammatischer
Weise in Fig. 15 veranschaulicht»
I>as elektrische System der Fig. 15 ist im wesentlichen
identisch mit dem in Fig- Il beschriebenen Sys» tem in Bezug &\xf sein "Arbeitsbedingungen reproduzierendes
System"« Der den Vergaser aufnehmende Stand desselben, die kritischen Ströiaungsventurimssser und ihre Kontrollen, die
Kammer, in der solche Yenturimesser installiert sind, der
Drosseleinste]ler und seine Kontrollen wie Bruckregulatoren
und Reduzierventile^ sind im wesentlichen die gleichen
wie in der Konstruktion der Fig. 11= Für leichteres Verständnis sind solche gemeinsamen Komponenten mit den selben
Ziffern be?,aichneto
Das "Mess- und Mischungsverhältnis Bestimmuxigs-
und Anseigesystemra des Apparates der Fig» 15 umfasst Komponenten, die im wesentlichen ähnlich denen der
im Apparat der Fig. 11 verwendeten sind,, jedoch mit Vorkehrungen,
um ihren Druckausgang in elektrischen, solchem Druckausgang proportionalen Spannungsausgang umzuwandeln,
so dass salch umgewandelter elektrischer Ausgang mit Hilfe j
i von geeigneten Spannungsmessern gemessen werden Jcanns die :
in einer Weise graduiert sindp dass der Spannungsausgang (
beziehungsweise auf die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffes und. schliess- ί
lieh auf das Mischungsverhältnis bezogen ist. VJie in Fig.. |
15 gezeigt, ist der absolute Druckumwandler 120 anstelle des absoluten Druckübertragers 45 des Apparates (Fig= 11) jj
verwendet ο Der absolute Druckumwandler empfängt durch die f Leitung 47 das Drucksignal, das den absoluten Druck innerhalb der Kammer repräsentiert, und wandelt dasselbe in
elektrischen Ausgang um, der auf die Geschwindigkeit der Luftströmung besagen ist, die durch das speziell graduierte Voltmeter 121 angezeigt wird* Dieser elektrische Ausgang
wird auch durch die Leiter 123 und 124 auf den elektrisch-pneumatischen Umwandler 125 aufgedrücktf um den
elektrischen Ausgang desselben in proportionalen Druck
zwecks übertragung solchen Druckes durch die Leitung 126
auf den unteren Teil des Drosseleinsteliaylinders 30 su
übertragen für die selben Zwecke wie im Apparat der Fig.
11 und in anderen vorangehend beschriebenen Apparaten.
In solchen elektrischen Systemen könnte der druckansprechende Drosseleänstelldr 30 durch eine ähnliche
Vorrichtung ersetzt warden, dis eine elektrische Betätigungsvorrichtung
umfasst und die geeignet ist, die mit der Vsrgasorwelle 57verbundene toelle 56 direkt anzutreiben und
Betri.efosst.rom von einem elektrischen, den elektrisch-pneumatischen
Umwandler me 125 ersetzenden Übertrager su
empfangen. Dies würde dits Notwendigkeit für die Druckluft»
quelle und die damit in Verbindung stehenden Druckregulatoren und Ventile beseitigen, wobei dieselben durch « λ
Spannungsteilernetzwerk wie 133 ersetzt sind«,
Der Ausgang des BrennstoffStrömungsmessers 62
wird durch den Verstärker 127 verstärkt und in proportion nale Spannung umgewandelt, die einem in geeigneter Weise
graduierten Voltmeter 120 zur AnseiyG der Geschwindigkeit
der Brennstoffströmung zugeleitet wird«
Die betreffenden Spannungen von dem absoluten Druckumwandler 120 und von deia Verstärker 127 die be=
ziehungsweise die Geschwindigkeit der Luftströmung und
die Geschwindigkeit, der Brennstoffströmung repräsentieren,
werden durch die Leitungen 123 und 124 auf den AnalogkoBiputer
130 auf gedrückt, wobei der Komputer geeignet
ist, die elektrischen Signale zu empfangen urd durch™ einander zu teilen, um das Verhältnis derselben anzugeben
und um ein resultierendes Signal zu erzeugen, das das Mischungsverhältnis repräsentiert« Solch resultierendeselektrisches
Signal wird dem speziell graduierten Volt« meter 131 für Auswertung in einer Weise, die ähnlich der
in Bezug auf das System der Fig. 11 beschriebenen Weise ist, zugeführt ο Das Zifferblatt eires Voltmeters 131 kann
in im wesentlichen gleicher Weise graduiert sein wie das Zifferblatt 116 des Apparates der Fig. 11 und 14» Entsprechend
i?i, um die Markierung aller vier Betriebspunkte
auf eine:u einzigen fiiffernblatt «u ermöglichen, ein Sparmnrrs-tei*
ernetzv?erk .123 vorgesehen, um dei du rc) ι den Anaxogkcinpui
er ΙΛΟ in edeni der vie' Bereiche erzeugter· Spannung
sol<.h zusätzliches Signal liinzuzv.fügen, damit der
Zeiger des Voltmeters sum nächsten Anzeigebereicb seines
Ziffernblattes im wesentlichen in der gleichen Weise wie in der Konstruktion der Fig. 11 beilegt wird=
Eine tatsächliche drei Stationen aufweisende Installation, von denen jede den in Fig» Il veranschaulichten
Apparat repräsentiert, ist in den Fig. 1 bis 3 veranschaulicht. Solche Installation ist vorgesehen^ um
die Prüfvorgänge zu beschleunigen und die Zeit der Bedienungsperson vjirtschaftlichsr zu verwenden, ohne unzulässigerweise
die Prüfzeit für jeden Vergaser abzukürzen* In der in Fig. 1 veranschaulichten Installation sind
drei im wesentlichem identische Prüfapparate zusammen in-»
stailiert, um von einer einzigen Bedienungsperson in einer
Weise betätigt su werden, dass während die Vergaser an
zwei Stationen auf besondere Arbeitspunkte stabilisiert
werden? die Bedienungsperson den Vergaser auf der dritten
Station installiert oder ihn von dieser entfernt und den Vergaser einer anderen Station markiert,
Beim letzten Vorgang beobachtet die Bedienungsperson die Stellung des Zeigers 114 auf dem Mischungs«
verhäitnis-Anzeiger 115 und nimmt als annehmbar den Ver-
gaser, für den der Zeiger des Mischungsverhältnisanseigers
in einer Stellung zwischen der Markierung des betreffenden
Bereiches, die die Grenzen der zulässigen Abweichungen
bestimmen^ sur Ruhe kommt. Wenn andererseits der Zeiger 114 ausserhalb der vorgeschriebenen Grenzen, zur Ruhe
komnit? nimmt die Bedienungsperson solchen Vergaser ab und
weist ihn als unannehmbar zurück. Gewünschtenfalls kann
ein die Ergebnisse der Prüfung zeigendes Etikett auf den geprüften Vergaser aufgeklebt oder anderweitig an denselben
befestigt -werden« Solche Etiketten können entweder an
alle geprüften Vergaser angebracht werden oder nur an dief
die zurückgewiesen wurden. Sichtbare Anzeigen der aixjebnisse
der Prüfungen durch grünßs und rotes Licht können
auch automatisch wie in den voriierbeschriebanen pneumatischen
Systemen erreicht werden.
Bei der Anbringung eines PrüfVergasers auf
dem Stand bringt die Bedienungsperson den Vergaser auf
der Haltevorrichtung an, me dies am. besten in FiLg-. 2 und
3 veranschaulicht ist= Die Haltevorriclittiiig, die allgemein
mit der Ziffer 140 bszeicimet ist* umfasst eine Basis,,
auf der Dübelstifte, me I14f vorgesehen sind= Letz-
tere dienen dazu, den Prüfvergaser in der richtigen Stel°
.lung auf der Haltevorrichtung dadurch anzubringen, dass
die Stifte 114 in entsprechend© Löcher des Vergaserkörpers eintreten. Eine Gummidichtung 142 ist mit einer Öffnung
143 versehen, die sich mit der Auslassöffnung des Prüf Vergasers deckt., wobei die Dichtung auf der Oberseite
der Haltevorrichtung angebracht ist, Klemmhaken, wie die
mit der Ziffer 144 bezeichneten, können den unteren Flansch des Vergasers erfassen und denselben gegen dis Dichtung
drücken, um den Vergaser gegen die Vorrichtung 140 abzu»
dichten, Di© Brennstoffleitung 61 wird dann nut dem Prüf«·
vergaser 22 mit Hilfe einer federbelasteten Kupplung 145 verbunden und wird während der Prüfung durch pneumatischen
Druck-_der der Vorrichtung durch Leitung 146 angeführt
■wird,, fast in Stellung gehalten= Durch solche Konstruktion
raLrd der Brennstpff der Schwimmerkammer des Prüfvergasers
unter ainesi vorbestimmten Prüf druck zugeführt =
Dis air Verbindung der Welle 58 der Seilscheibe 54 mit der Vergaserdrossel dienende Kupplung umfasst eins federbelastete Kurbel 147,. die auf dem Ende
der WsIIe 56 gehalten τΑτά und einen Stift 148 aufseist.
66ÖSS15-IL11.72
der in das Loch in der Kurbel der Vergaserweile 57 eintreten kann» Infolge solcher Konstruktion T«ji:cä eine; sehr
schnelle Verbindung der Vergaserdrossel mit dem Drosseleinsteller erreicht. Die Bedienungsperson schiebt nur die
federbelastete Kurbel 147 auf die Seilscheibe zu und dreht von Hand die Welle 56 der Scheibe mit Hilfe des geriffelten
Knopfes 53, bis ά&χ Stift der Kurbel in Deckung mit dem
Loch dar Kurbel der Vergaserwelle 57 kommt,, Durch Freigeben
des Haltes an der Kurbel 147 gestattet die Bedienungs°
person dem Stift an der Kurbel t in das uoch ir: der Kurbel
der Verge.serwslIe einzutreten und dadurch lait der vergase.rdrossei
verbunden zn werden =
Ina die Stationen in Tätigkeit sti setzen,,
drückt die Bedienungsperson swei Knöpfe 150t. eine mit jeder
Hand aus Sicherheitsgründen,, so dass der Prüfvergaser
22 durch die Hakenfinger 144f siehe Fig« 2t in Stellung ge-»
klemmt %?±rdj wobei andere Vsrbindungen t tfie Pnickluft "and
Brennstoff β axAcmalii-c, Itergesteilt werden= Lux gleicher=
Zeit arbeitet ein nicht dargesteiüisr Kontrollkreis«, vm. den
Toreingestellten L-eerlaufdruckregulator und den Analogesr-Stärkungsregulator
und das Ventil dss kritischen Stroiaungs-
6609S1S-I.1172
veirturimessers, alle für Leerlauftätigkeit der Station,
zu öffnen. Nach ungefähr zwanzig Sekunden solcher Betätigung stabilisieren sich die Zustände und der Zeiger 114
des Mischungsverhältnisanzeigers 115 kommt innerhalb des Leerlaufbereiches des Meßzifferblattes 116 zur Ruhe und
zeigt an, ob das Arbeiten des Vergasers eingestellt und was der Prozentsatz der Abweichung solcnen Arbeitens von
der vorgeschriebenen Norm ist.
Drücken des Knopfes 151 schließt die vorher geöffneten zwei Regulatoren und das Ventil des Leerlaufventurimessers
und öffnet den Übsrgangsregulatcr und den ÜbergangsanalogverStärkungs-Regulator und das Ventil des
kritischen Übergangs-Strömungsventuriinessers. Nach einigen
Sekunden des Arbeitens, gewöhnlich weniger als die für die Leerlaufbetätigung erforderlichen, kommt das System
2U einem Gleichgewichtszustand»und der Zeiger des Verhältnisanzeigers
115 kommt zur Ruhe innerhalb der Markierungen für die Übergangsbetätigung auf dem Zifferblatt, die
das Arbeiten des Prüfvergasers in dem besonderen Bereich anzeigen. Drücken des Knopfes 152 schließt die vorher geöffneten
zv/ei Regulatoren und den Übergangsventurimesser
- 94 -
ab -und öffnet den Teillast-Druckregulator- den Analog-Verstärkungsregulator
sowie das \f"entil für den kritischen Übergangsströmungsmesser, worauf das Zifferblatt das Arbeiten
des Prüfvergasers in diesem besonderen Bereich anzeigt«
Drücken des Knopfes 153 schließt die vorher geöffneten
Ventile mit Ausnahme des Ventils für den kritischen StrÖnrungsventurisiesser und öffnet den Vollast-Druckregulator,
den Vollast-AnalogverstSrkungsregler und
ein vorher geschlossenes kritisches Ströraungsventurimesserventil,
das bei einer der vorhergehenden Prüfungen verwendet
wurde, um eine neue LuftstrÖmurg von 2wei zusammenarbeitenden
kritischen Strömungsventurirnessern zu bilden,
worauf das Zifferblatt das Arbeiten des Prüfvergasers im
Vollastbereich anzeigt. Herunterdrücken des Knopfes 154 bewirkt Schließen aller vorhergeöffneten Ventile und das
Loslassen des Prüfvergasers für dessen Handentfernung von der Haltevorrichtung.
Die ganze Prüfung, die in der oben beschriebenen Weise mit der in Fig. 1 veranschaulichten Installation
durchgeführt wirdf ist sehr schnell und erfordert v/eniger
als eine Minute, was reichlich innerhalb der Anforderungen für Produktionsprüfungen liegt.
660991S-s.ii.72
Die Kontrollschaltungenf die pneumatisch
oder elektrisch sein können und zur Betätigung der vor- . beschriebenen Kontrollventile dienen, sind in der Technik
wohlbekannte Vorrichtungen und brauchen daher im Einzelnen nicht besclirieben zu werden.
Das oben beschriebene handbetätigte Kontrollsystem kann in seiner Reihenfolge automatisch gemacht werden
durch Hinzufügung einer geeigneten Schaltung, die in der Technik wohl-bekannt ist. Hierdurch wird der Bedienungsperson
erlaubt, die Prüfinstallaxion nach Herunterdrücken
des ersten Knopfes zu verlassen. Bei solchem System wird eine sichtbare Signalvorrichtung hinzugefügt, die geeignet
ist, die Prüfresultate aufzunehmen und bis zur Abschaltung durch die Bedienungsperson zu bewahren. Weitere
Automatisierung des Systems oder einer Hehrzahl derselben kann auch mit Hilfe von geeigneten Komputern in einer Weise
durchgeführt werden, die in solchen Installationen verwendbar ist, wie z.B., um eine verhältnismäßig große Anzahl
von Prüfinstallationen zu steuern und Korrekturen für die unkontrollierbaren parasitischen Einflüsse, wie barometrische
Änderungen, durchzuführen.
Fig. 16 veranschaulicht in diagrammatischer
Weise einen Apparat zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses
j das einem arbeitenden Motor von seinem an ihm befestigten Vergaser zugeführt wird und das eine fortlaufende
Anzeige solchen Verhältnisses liefert. Der Apparat der Fig. 16 unterscheidet sich von den vorherbeschriebenen
Vergaserprüfapparaten primär in seiner Anzeigefunktion, da sein Mischungsverhältnisanzeiger das tatsächliche
Mischungsverhältnis anzeigt, anstatt das Übereinstimmen des Arbeitens des Vergasers mit der für ihn vorgeschriebenen
Norm sowie des Grades der Abweichungen von derselben. "Weiterhin Ast in der Konstruktion der Fig. 16 das die Arbeitsbedingungen
reproduzierende System fortgelassen, da der Apparat direkt an einen arbeitenden Motor angeschlossen
ist. Zusätzlich zeigt der Apparat der Fig. 16, durch Lieferung einer konstanten Anzeige des Arbeitens des Vergasers,
auch das Arbeiten des Motors und gestattet es der Bedienungsperson, weit vor dem Eintreten irgendwelcher
ernsten Folgen, irgendwelche abnormale Tendenz des Arbeitens des Motors zu erkennen.
Der In Fig. 16 veranschaulichte Apparat umfaßt
einen linearen Luftströinungsßigs-ser 116, der arbeitsmäßig
zwischen den Luftreiniger 161 und die Einlaßöffnung des Vergasers 162 eingefügt, ist. Für solche Zwecke geeignete
Vorrichtungen sind in der Technik bekannt. Ein .von der Firma Meriam Instrument Company in Cleveland, Ohio,
USA, hergestellter linearer Luftströmungsrnesser hat sich
für solche Zwecke als zufriedenstellend erwiesen.
Das auf die Geschwindigkeit der Luftströmung bezogene Signal wird auf den pneumatischen Verstärker 67a
durch die Leitungen 167 und 168 übertragen. Der Arbeitsdruck für das sekundäre Drueksystem des pneumatischen Ver-
j stärkers 64a -wird demselben van der Druckluftquell© 175
durch Leitungen 176 und 178 unter dem mit Hilfe des Druckregulators
166 eingestellten gevnmschten Druok zugeführt,
vrobei der Regulator 166 betriebsmäßig in die Leitung 17o
eingeschaltet ist^ Bas so verstärkte Signal wird öurcli die
Leitung 165 dem Luftströmungsgesclnsrindigkeltsiaesser 163
und durch die Zweigleitung 164 dem ihialogkosipuver 72 als
ein auf die Luftstrc-surngsgeschwinaigkeit durch, den Vergaser
des Motors bezogenes oder als ein diese
keit anzeigendes Signal zugeführt. Man sollte sich an dieser Stelle vergegenwärtigen, daß bei dem Apparat der
Fig. 16 der Motor 169 eine ähnliche Funktion ausführt, wie die der Vakuumpumpe 28 der Konstruktion der Fig. 4
und anderer vorangehend beschriebener Apparate,
Die Brennstoffquelle 170 liefert durch die
Leitung 171 den Brennstoff, der durch den Vergaser für die Betätigung des Motors fließt, wobei der Brennstoff
dem Vergaser 162 in üblicher Weise zugeführt wird. Ein Druckregulator 172 und ein Massenströmungsmesser 173
sind arbeitsmäßig in die Leitung 171 eingeschaltet. Das von dem Massenströmungsmesser 173 erzeugte Signal, das
auf die Geschwindigkeit der Brennstoffströinung bezogen
ist oder dieselbe anzeigt,. wird auf das primäre Drucksystem
des pneumatischen Verstärkers 174 für die Verstärkung
durch die Leitungen 67 und 68 aufgedrückt. Der Druck des sekundären Drucksys-'cems des Verstärkers 174, der in dem
gewünschten Verhältnis zu den Änderungen des primären Druckes modifiziert werden soll* wird dem sekundären Druck
system des Verstärkers 164 von der Druckluftquelle 175
durch die Leitungen 176 und 177 und von dort durch die Lei
6609915 -S111.72
tung 179 dem Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeitsanzeiger
180 zugeführt. Leihung 181 gibt dasselbe Signal an den Änalogkomputer 72 weiter.
Der Analogkomputer 72 führt seine Funktion
des Teilens des Wertes ces die Luftströmungsgeschwindig- I
keit anzeigenden Signals durch den Wert des die Brenn- j
stoffströmungsgeschwindigkeit anzeigenden Signals in der f
gleichen Weise aus wis bei der Konstruktion der Fig. 4 j
unter Abgabe eines resultierenden dritten Signals, das ]
das Verhältnis dieser Grossen, also das Mischungsverhält- j
nis, im vorliegenden Beispiel das Luft-zu-Brennstoff Ver- j
i^/ wiedergibt^, und leitet das dritte Signal durch ]
φ-^ Leitung 183 zur fortlaufenden und direkten Anzeige
desselben auf den Mischangsverhältnisanzeigers 184 weiter=
Wie bei den vorherbescliriebenen Apparaten
"Wird der Luftvorrat von der Druckluftquelle 175 auch dem
Änalogkomputer 72 durch die Leitung 182 unter dem selben
berichtigten Druck zugeführt, der durch, die Verwendung
des Druckregulators 166 zwecks Betätigung dex pneumatischen Verstärker 64a xmd 174 erreicht wird*
Es sei vermerkt, dass das Zifferblatt 185 des Mischungsverhältnis-Anzeigers 184 in Einheiten graduiert
ist, die das Mischungsverhältnis als solches anzeigen. Somit ist es in entsprechende Einheiten graduiert.
Graduierung vom Anfangspunkt 7:1 bis zum Endpunkt 18:1 erstrecken sich reichlich über den Bereich von verwendbaren
Mischungsverhältnissen» Solche Graduierungen werden für den Zweck verwendet, dass die Arbeitsbedingungen des
Motors sich dauernd ändern können anstatt dass sie stabilisiert werden, wie bei der Betätigung des in Fig= 4
veranschaulichten und anderen für Produktionsprüfungen verwendeten Apparaten«
Man sollte auch verstehen, dassF während der
in Figo 16 veranschaulichte Apparat pneumatischen Charakter
hat,, doh. sinnfällige Signale durch die Geschwindigkeit der LuftströHungsmessvorrichtung und die Geschwindigkeit
der Brennstoffströmungsmessvorrichtung some durch den Analogkomputer in Form pneumatischen Druckes
erzeugt, ein dieselben Funktionen ausführender Apparat
auch von der Art sein kann, bei der solche sinnfällige
Signale in Form von elektrischem Ausgang angezeigt werden
6609915-8.11.72
und auf entsprechend graduierten Messvorrichtungen,, wie
ein speziell graduiertes Voltmeter anzeigbar sind. Solch Apparat kann entsprechend der Offenbarung, die im vorangehenden
bei der Beschreibung in Fig. 15 gemacht wurde, hergestellt werden.
Das das Mischungsverhältnis anzeigende System der in den Fig. 16 und 17 veranschaulichten Art kann
vorteilhafterweise verwendet werden, z.B. in Verbindung
mit grossen Benzinmotoren, insbesondere in Luftfahrzeugen, für die Zwecke sowohl der Sicherheit als auch der Wirtschaftlichkeit.
Es Kann auch in grossen Dieselmotorinstallationen verwendet werden, wo es direkt und fortlaufend
eine zuverlässigere Ablesung fUr schnelle Auswertung das Arbeiteus des Motors geben wurde, als sich durch
die Anzeige der Geschwindigkeit der Brennstoffströmung allein erzielen lässt. Die Vorteile können erreicht werden
durch die Verwendung des obigen Systems in Gasmotoren.
Es sind somit Verfahren und Apparate geschaffen, durch die die Ziele der Erfindung und weitere zusätzliche
Vorteile erreicht werden.
Ansprüche
Claims (4)
1. Vorrichtung für die Fabrikationskontrolle \ron Vergasern
zur Bestimmung von Abweichungen des Mischungsverhältnisses, das von dem jev/eils zu prüfenden Vergaser bei gegebener
Luftströmung und gegebenem Ansaugvakuum erzeugt wird, von einem vorgeschriebenen Normwert, mit einer Einrichtung zur
Erzeugung der gegebenen Luftströmung sowie einer Einrichtung zur Einstellung der Veqsaserdrossel in diejenige Stellung,
in der an ihrer Unterstromseite das gegebene Vakuum besteht, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung
zur Erzeugung der gegebenen Luftströmung einen Strömungsbegrenzer (24) umfaßt.
2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
d&ß die Einrichtung zur Erzeugung der gegebenen
Luftströmung einen Venturimesser unfaßt, bestehend aus einen zylindrischen Körper (24) mit einem Einlaß- und einem Auslaßende,
der in einem zylindrischen Sitz (25) angeordnet und durch Dichtungen (29) gegenüber dem Sitz abgedichtet ist und
der frei in den zylindrischen Sitz einsteckbar und in diesem mittels eines an seinem Einlaßende vorgesehenen Flansches
(24f) durch den auf sein Einlaßende ausgeübten Arbeitsdruck gehalten ist.
— C —
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geken η zeichne
· t , daß die Einrichtung zur Erzeugung der gegebenen Luftströmung eine Vakuumpumpe (28) und mehrere die Luftströmung
jeweils auf gegebene Werte begrenzende Maximalströmungs-Venturimesser
(82, 83, 84, 85; 110, 111; 112) umfaßt,
die in ihre jeweilige Arbeitsstellung frei einfügbar und aus ihr entfernbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Einstellung der Vergaserdrossel einen Zylinder (30) mit einem darin angeordneten
Kolben (31), der durch den Druckunterschied zwischen dem der Luftströmung entsprechenden Druck und einem vorgewählten
einstellbaren Druck bewegbar und mit der Vergaserdrossel gekuppelt ist, umfaßt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US66771167A | 1967-09-14 | 1967-09-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE6609915U true DE6609915U (de) | 1972-11-09 |
Family
ID=24679319
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE6609915U Expired DE6609915U (de) | 1967-09-14 | 1968-09-13 | Vorrichtung zur bestimmung und anzeige des von einem vergaser erzeugten mischungsverhaeltnisses. |
DE19681776063 Withdrawn DE1776063A1 (de) | 1967-09-14 | 1968-09-13 | Verfahren und Apparat zum Pruefen von Vergasern |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681776063 Withdrawn DE1776063A1 (de) | 1967-09-14 | 1968-09-13 | Verfahren und Apparat zum Pruefen von Vergasern |
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JP (2) | JPS5026939B1 (de) |
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