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Einrichtung zur vorübergehenden Brennstoffanreicherung des Brennstoff-Luft-Gemisches
für Brennkraftmaschinen Um das Brennstoff-Luft-Gemisch beim Anlassen vorübergehend
anzureichern, ist es bekannt, vor der eigentlichen, von Hand bedienten Gemischdrossel
eine weitere Drosselklappe anzuordnen, die zunächst beim Anlassen geschlossen ist,
d. h. so weit geschlossen ist, daß nur noch eine geringe Luftmenge angesaugt werden
kann. Es ist bekannt, Mittel vorzusehen, durch die die zusätzliche Drosselklappe
unabhängig vom Fahrer in Abhängigkeit vom Druck im Ansaugrohr oder auch in Abhängigkeit
von der Temperatur des Motors bewegt werden kann. Zweckmäßig wird hierbei die Drosselklappe
so gelagert, daß die angesaugte Luft sie zu öffnen sucht. Der öffnenden Kraft des
Luftstrohes wirken eine druck- oder temperaturabhängige Vorrichtung oder auch beide
Vorrichtungen gleichzeitig entgegen, so daß die tatsächliche Öffnung in Abhängigkeit
von den genannten Vorrichtungen erfolgt. Es ist beispielsweise bekannt, in einem
mit der Ansaugleitung durch eine Bohrung in Verbindung stehenden Zylinder einen
federbelasteten Kolben anzuordnen, der entsprechend der Druckdifferenz zwischen
dem Ansaugrohr und der Umgebung verstellt wird. Dieser Kolben wirkt auf eine Hebeleinrichtung
ein, die mit der Drosselklappe gclcuppelt ist. Die eigentliche Achse der Drosselklappe
ist bei dieser Vorrichtung elastisch mit dem Ende einer Bimetallfeder verbunden,
die mit zunehmender Temperatur die Drosselklappe zu öffnen sucht.
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Die Erfindung bezweckt, die bekannte Einrichtung so auszubilden, daß
eine plötzliche Anreicherung des Brennstoffes außer beim Anlassen stets auch dann
erreicht wird, falls im Ansaugrohr eine plötzliche Druckerhöhuüg eintritt und die
Temperatur des Motors unter einen bestimmten Wert gesunken ist. Erfindungsgemäß
ist in die Verbindungsleitung zwischen Ansaugrohr und der Unterdruckvorrichtung
ein nach dieser hin öffnendes Ventil mit großem Durchgang eingesetzt und ferner
ein freier, das Ventil umgebender Nebenkanal mit kleinem Ouerschnitt vorgesehen.
Das Ventil ist so angeordnet, daß es nur bei Überdruck im Ansaugrohr gegenüber der
Kammer der druckempfindlichen Vorrichtung den Querschnitt des Verbindungskanals
voll öffnen kann. Hierdurch ist erreicht, daß bei eintretender Unterdruckbildung
im Ansaugrohr der Widerstand der druckempfindlichen Vorrichtung gegen das Öffnen
der Drosselklappe nur langsam abnimmt, daß aber bei Anwachsen des Druckes im Ansaugrolir
über
den Druck in der druckempfindlichen Vorrichtung eine schnelle Bewegung dieser Vorrichtung
und damit ein schnelles Schließen der zusätzlichen Drosselklappe eintritt, vorausgesetzt,
daß die Temperatur des Motors unter einen festgelegten Wert gesunken ist. Das Schließen
der Drosselklappe hat eine plötzliche Anreicherung des Brennstoff-Luft-Gemisches
zur Folge. Es wird so ein Stehenbleiben des Motors verhindert und gleichzeitig eine
gute Beschleunigung erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt. Abb. i zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit
einem Verbrennungsmotor.
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Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch dieselbe Vorrichtung. -Abb.3 zeigt
in größerem Maßstabe die Ventilanordnung der Vorrichtung.
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Abb. 4 ist ein Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Abb. 2.
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Abb. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 in Abb.4 und zeigt die Schnittlinie
für Abb. 2.
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Abb. 6 ist ein Aufriß von der durch die Pfeile 6-6 in Abb. .4 angedeuteten
Seite gesehen.
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Abb. 7 zeigt zwei Teile der Vorrichtung in schaubildlicher Darstellung.
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In Abb. i bezeichnet io einen Vergaser, der über ein Verteilungsrohr
i i mit den Zylindern eines Verbrennungsmotors in Verbindung steht. Die Drosselklappe
12 des Vergasers sitzt auf einer Welle 13 mit einem Antriebsarm 1,4. Der Vergaser
besitzt eine weitere Drosselklappe 15, die derart exzentrisch auf einer Welle 16
befestigt ist, daß die in den Vergaser hineinströmende Luft bestrebt ist, die Klappe
zu öffnen.
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Neben dem Vergaser io ist auf dem Verteilungsrohr i i mit Schrauben
17 ein Gehäuse 18 befestigt, das durch einen Boden iy in zwei Kammern unterteilt
ist. In der oberen Kammer ist ein Metallbalg 2o untergebracht, der mit seinem oberen,
offenen Ende an einer ringförmigen Scheibe 22 befestigt ist. Diese Scheibe sitzt
auf dem Flansch des oben offenen Gehäuses 18 auf, sie wird durch einen Deckel 23
mit Schrauben 24 festgehalten. Das untere Ende des Balges 2o ist an einem Teller
21 befestigt, der eine durch eine öffnung in der `Tand i9 in die untere Kammer des
Gehäuses- hineinragende Stange 4_1 trägt. Die Ausdehnung des Balges 20 wird von
der Trennwand i9 begrenzt, während die Zusammenziehung von einer im Deckel
23 befestigten Stange 25 begrenzt wird.
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Das Innere des Balges 20 steht mit dem Rohr i i durch eine Bohrung
26 in der Seitenwand des Deckels 23 (Abb. 2) und durch eine Bohrung 27 im Gehäuse
i8 in Verbindung. In das untere erweiterte Ende der Bohrung 27 ist ein Scliraubstöpsel
28 (Abb. und 3) mit einer Bohrung 29 eingeschraubt, die von einem aufrecht stehenden
zylindrischen Flansch 3o umgeben ist. Der Schraubstöpsel 28 wird durch eine verhältnismäßig
enge Bohrung 32 durchsetzt, die die Bohrung mit dem Rohr i i verbindet.
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Auf dem zylindrischen Flansch 3o ist ein Ventilkäfig 33 befestigt
zur Aufnahme eines Ventilkörpers 34, welcher normalerweise durch seine eigene Schwere
und eine leichte Feder 35 auf dem oberen Ende des Flansches festgehalten wird. Das
Ventil 34 besitzt eine Bohrung 36, in die ein Stift 37 hineinragt, dessen Durchmesser
um ein geringes kleiner ist als derjenige der Bohrung 36. Der Stift 37 ist mit dem
oberen Teil der Ventilführung 33 lose verbunden, damit er bei laufendem Motor sich
auf und ab bewegen kann. Auf diese Weise können Fremdkörper entfernt werden, die
etwa in den kleinen Zwischenraum zwischen dem Stift und der Bohrung 36 hinein gelangen.
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Auf der dem Auspuffrohr 38 des Motors zugewandten Seite des Gehäuses
18 ist ein Lager 39 (Abb. 4 und 5) befestigt, dessen inneres Ende in die untere
Kammer des Gehäuses hineinragt. Das Lager 39 trägt ein schalenförmiges Gehäuse 40,
dessen offenes Ende dem Auspuffrohr 38 zugekehrt ist. Das Gehäuse 40 ist zusammen
mit dem Lager 39 am Gehäuse 18 mit Schrauben 41 befestigt.
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Das Lager 39 nimmt eine Hohlwelle 42 auf. An dem im Gehäuse i8 liegenden
Ende der Welle ist ein Arrnr43 befestigt, der mit der am Teller 21 herunterhängenden
Stange 44 drehbar verbunden ist. Der Arm 43 besitzt einen rechtwinklig abgebogenen
Finger 57 (Abb. 7), der parallel zur Hohlwelle 42 gerichtet ist und über das innere
Ende derselben hinausragt. In der Hohlwelle 42 ist eine Welle 45 gelagert, die die
Wände des Gehäuses 18 durchsetzt. An einem Ende der Welle 45 ist ein Arm 46 befestigt,
dessen freies Ende drehbar mit einer Stange 47 verbunden ist, die ihrerseits drehbar
mit einem Arm 48 in Verbindung steht, der auf der die Drosselklappe 15 tragenden
Welle 16 befestigt ist.
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An dem im Gehäuse 4o liegenden Ende der Hohlwelle 42 ist ein Arm 49
(Abb. 6) befestigt mit einem bogenförmigen Schlitz 5o, -in dein ein Stift 51 einstellbar
gelagert ist. Das entsprechende Ende der Welle 45 trägt das innere Ende einer bimetallischen
Spiralfeder 52, deren äußeres Ende gegen den Stift 51 anliegt, wenn die Temperatur
der Feder unter einem im voraus festgelegten Wert liegt.
Auf der
Welle 45 ist ferner ein Teil 53 (Abt. 7) befestigt. Dieser Teil besteht .aus einem
U-förmigen Metallblech, durch dessen Schenkel die Welle 45 geführt ist. Der Steg,
der durch Zusammenfaltung des Bleches doppelte Stärke erhalten hat, besitzt eine
Bohrung für eine Schraube 58 für die Befestigung des Bleches 53 auf der Welle 45.
Jeder Schenkel des Teiles 53 besitzt einen Finger 5.4 bzw. 59. Der Finger 59 liegt
über dem Finger 57 am Arm 43, während der Finger 54 mit den Anschlägen 55 und 56
in Eingriff gebracht werden kann, um die Bewegung der Drosselklappe 15 zu begrenzen,
wenn diese sich öffnet oder schließt.
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Wenn ein mit der beschriebenen Vorrichtung ausgestatteter Motor nicht
in Betrieb ist, wird die Drosselklappe 15 von der bimetallischen Feder 15 geschlossen
gehalten, vorausgesetzt, daß die Temperatur des Motors einen im voraus festgelegten
Wert nicht übersteigt. Wird der Motor angekurbelt, wenn die Temperatur unter diesem
Wert liegt, so bleibt die Drosselklappe 15 geschlossen oder annähernd geschlossen,
bis der Motor mit eigener Kraft zu arbeiten anfängt. Während dieser Periode erhält
der Motor also ein äußerst reiches Brennstoffgemisch, so daß ein rasches und leichtes
Anlassen gewährleistet ist. Sobald die Maschine mit eigener Kraft zu arbeiten anfängt,
wird der Luftstrom an der Klappe 15 bewirken, daß diese teilweise geöffnet und das
Verhältnis Brennstoff zur Luft in dem brennbaren Gemisch verringert wird. Der Betrag,
um den sich die Drosselklappe öffnet, wenn der Motor anfängt, mit eigener Kraft
zu laufen, ist zum Teil von der Geschwindigkeit des Motors und zum Teil von dem
Widerstand abhängig, den die bimetallische Feder 52 leistet. Dieser Widerstand ändert
sich entgegengesetzt der Temperatur des Motors. Die während dieser Periode dem Motor
zugeführte brennbare Mischung ist sehr reich, aber doch ärmer an Brennstoff, als
sie war, bevor der Motor anfing, mit eigener Kraft zu laufen.
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Sobald der Motor anfängt, mit eigener Kraft zu laufen, beginnt der
Balg 2o sich zusammenzufalten, weil Luft aus dem Inneren desselben in das Einlaßverteilungsrohr
i i hineingezogen wird. Da aber die aus dem Balg gezogene Luft durch die kleine
Öffnung zwischen dem Stift 37 und der Bohrung 36 in dein Ventil 34 hindurchgehen
muß, so vergeht beträchtliche Zeit, beispielsweise etwa 9 Sekunden, bevor der Balg
vollständig zusammengefaltet ist und sein Kopf 21 sich gegen das untere Ende der
Stange 25 legt. Wenn der Balg zusammensinkt, wird die Stange 44 gehoben, der Arm
43 und die Welle 42 werden, in Abb. i und 2 gesehen, im Uhrzeigersinn und, in Abb.6
gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Diese Drehung der Hohlwelle 42 bewirkt,
daß der Arm 49 und der Stift 51 sich in derselben Richtung drehen, d. h. in einer
Richtung, die es der Drosselklappe ermöglicht, sich weiter zu öffnen. Dies bewirkt
eine Herabsetzung des Brennstoffanteiles in dem brennbaren Gemisch ohne Rücksicht
auf irgendwelche Veränderung in der Temperatur des Motors.
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Wenn der Teller 2 i des Balges 2o sich der oberen Grenze seiner Bewegung
nähert, wird durch die Drehung des Armes 43 der Finger 57 mit dem Finger 59 an dem
Glied 53 in Eingriff gebracht. Sobald der Finger 57 sich gegen den Finger 59 gelegt
hat, werden weitere Aufwärtsbewegungen des - Balges kraftschlüssig auf die Welle
45 und von dieser über den Arm 46, die Stange 47 und den Arm 48 auf die Drosselklappe
15 übertragen. Die verschiedenen Teile sind vorzugsweise derart angeordnet
und eingestellt, daß, wenn der Balg vollständig zusammengeklappt ist, die Drosselklappe
so weit geöffnet ist, daß das dem Motor zugeführte brennbare Gemisch nicht reicher
ist, als es beim Leerlauf des Motors sein soll. Die beschriebene Tätigkeit des Balges,
die das Öffnen der Drossel zur Folge hat, gründet sich auf der Annahme, daß, bevor
der Finger 57 die obere Grenze seiner Bewegung erreicht hat, die Drosselklappe 15
sich nicht soweit geöffnet hat, daß der Finger 59 sich über die obere Grenze für
die Bewegung des Fingers 57 hinaus bewegt hat. Hat sich aber die Drosselklappe zu
dem Zeitpunkt, in dem der Balg die obere Grenze seiner Bewegung erreicht hat, so
weit geöffnet, was beispielsweise bei hoher Temperatur eintritt, so tritt eine Beeinflussung
der Drosselklappe nicht ein.
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Da die bimetallische Spiralfeder 52 dein Auspuffverteilungsrohr 38
sehr nahe liegt, wird sie erhitzt, wenn der Motor im Betrieb ist. Eine Erhöhung
der Temperatur der bimetallischen Feder 52 bewirkt, daß das gegen den Stift 51 anliegende
Ende der Feder einen zunehmend geringeren Druck auf den Stift ausfbt. Wenn die Temperatur
des Motors zunimmt, leistet die bimetallische Spiralfeder deshalb immer weniger
Widerstand gegen die Bewegung der Drosselklappe 15 in die offene Lage. Die Zunahme
der Temperatur des Motors während des Betriebes wird deshalb eine allmähliche Abnahme
des Brennstoffreichtums des brennbaren Gemisches von dem Zeitpunkt an bewirken,
in dem der Motor anfängt, durch eigene Kraft zu laufen, bis seine Temperatur einen
im voraus festgelegten Wert erreicht hat und der Motor fähig ist, einwandfrei mit
dein brennbaren Gemisch zu arbeiten, das ihm von dem Vergaser zugeführt
wird.
Wenn die Temperatur des Motors diesen im voraus festgelegten Wert erreicht hat,
löst sich das äußere Ende der bimetallischen Feder 52 von dem Stift 51, und die
bimetallische Feder wird keinen Widerstand mehr gegen das Öffnen der Drosselklappe
ausüben. Da der durch Temperaturerhöhung bewirkten Bewegung des äußeren Endes der
bimetallischen Feder 52 keine äußeren Kräfte entgegengestellt werden, wird die Feder
nicht beschädigt werden, selbst wenn sie auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt wird.
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Wenn der Druck im Einlaßrohr i i zunimmt, hebt, sich das Ventil 34.
(Abb.3) von seinem Sitz unter Überwindung des Widerstandes von der Feder 35, und
Gase von dem Einlaßverteilun.gsrohr strömen durch das Ventil in das Innere des Balges
2o hinein, so daß dieser sich ausdehnt. Um zu verhindern, daß diese Gase Fremdkörper
in das obere Ende der Bohrung 27 hineintragen, die die kleine Öffnung zwischen dem
Stift 37 und der Bohrung 36 in dem Ventil 34 verstopfen könnten, ist in der Vertiefung
29 in dem Teil 28 eine Scheibe 3 i aus feiner Drahtgaze angeordnet. Liegt die Temperatur
des Motors unter einem im voraus festgelegten Wert, so wird eine Erweiterung des
Balges über die Glieder, die den Teller 21 des Balges mit der Drosselklappe 15
verbinden, die Drosselklappe derart beeinflussen, daß sie sich ihrer Schließlage
nähert. Liegt die Temperatur des Motors unter einem im voraus festgelegten Wert
und nähert sich die Drosselklappe 12 ihrer offenen Lage oder zeigt der Motor die
Neigung, stehenzubleiben, so wird folglich auch auf Grund einer Zunahme des Druckes
auf der Einlaßseite eine momentane Zunahme des Brennstoffinhaltes des brennbaren
Gemisches erfolgen, so daß eine glatte und rasche Beschleunigung erzielt und das
Stehenbleiben des Motors verhindert wird. Die beschriebenen Vorrichtungen werden
keinen Einfluß auf die Lage der Drosselklappe ausüben, wenn die Temperatur des Motors
einen im voraus festgelegten Wert übersteigt.
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Sobald der Motor stehentleibt, steigt der Druck im Einlaßverteilungsrohr
i i. Als Folge hiervon erweitert sich der Balg 2o: Ferner sinkt die Temperatur des
Motors, was zur Folge hat, daß das freie Ende der bimetallischen Feder 52 sich dem
Stift Si nähert. Die verschiedenen Teile der Vorrichtung bewegen sich dann selbsttätig
und allmählich in ihre normale Lage zurück, so daß die Vorrichtung für das nächste
Anlassen des Motors bereit ist.
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In Verbindung mit der beschriebenen Vorrichtung kann eine andere Vorrichtung
verwendet werden, die das Schließen der üblichen Drossel in Übereinstimmung mit
der Temperatur begrenzt, so daß der Motor für Leerlauf genügend Brennstoffgemisch
erhält, ohne daß diese jedoch im Überschuß vorhanden ist. Diese zusätzliche Vorrichtung
kann zweckmäßig aus einem der Drosselsteuerung zugeordneten Hebel bestehen, der
mit einem Nocken zusammenwirkt, um die Schließbewegung der Drossel zu begrenzen.
Der i\Tol:-ken kann mittels einer auf Wärme ansprechenden Einrichtung betätigt werden,
die beispielsweise in dem Gehäuse 4o untergebracht sein kann.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist die die Zusammensetzung
des Brennstoffgemisches regelnde Vorrichtung auf dein Einlaßverteilungsrohr des
Motors untergebracht, während die bimetallische Feder 52 gegenüber dem Auspuffverteilungsrohr
des Motors liegt. Es dürfte jedoch einleuchten, daß die erwähnte Vorrichtung auch
an anderen Stellen aufgebaut und daß die bimetallische Feder in der Nähe eines beliebigen
anderen erhitzten Teiles des Motors befestigt werden kann.