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Einrichtung zur selbsttätigen Zuführung der Zusatzluft zum Brennstoff-Luft-Gemisch
bei Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen
Zuführung der Zusatzluft zum Brennstoff-Luft-Gemisch bei Brennkraftmaschinen, bei
der ein von dem jeweils im Ansaugrohr herrschenden Unterdruck gesteuerter Kolben
entgegen einer Feder ein Ventil betätigt.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist der Kolben an seinem
Umfang so breit, daß er infolge der jeweils zu überwindenden gleiteiZ-den Reibung
nicht auf jede Druckschwankung im Ansaugrohr sofort spielend anspricht und außerdem
mit dem ihn aufnehmenden Zylinder verhältnismäßig viel Platz beansprucht.
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Durch die Einrichtung nach der Erfindung werden diese Nachteile überwunden.
Der eine Scheibe bildende Kolben trägt auf der dem Ventil abgewandten Seite einen
Ansatz, dessen Führungskörper sternförmig angeordnete Bohrungen hat, die von dem
Unterdruckanschluß abzweigen. Der Scheibenkolben bietet eine Gleitfläche mit geringer
Reibung, hat dabei aber andererseits auch gegenüber den bei ähnlichen Einrichtungen
bekannten Membranen denVorteil, daß er dank einem gewissen Eigengewicht nicht zum
Flattern gebracht werden kann. Die sternförmige Anordnung der Bohrungen ergibt einen
gleichmäßigen Saugzug auf der Kolbenrückseite. Die Anordnung des Kolbenansatzes
auf der dem Ventil abgewandten Seite bildet ferner die Grundlage für eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, bei der zwischen Kolben und Lufteinlaß
eine undurchlässige Stoffmembrane angeordnet ist. Im Gegensatz zu bekannten membranartig
wirkenden Luftfiltern bzw. Betätigungsbälgen bei Einrichtungen zur selbsttätigen
Zuführung der Zusatzluft erfüllt diese Membran den doppelten Zweck, gegen Verunreinigung
der Gleitflächen des Kolbens und auch gegen Durchtritt von Außenluft zwischen Kolben
und Zylinder zu schützen, also ein stets einwandfreies Arbeiten der Einrichtung
zu gewährleisten.
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Für eine Anwendung der Einrichtung, wobei das Ventil oberhalb und
seine Unterdruckleitung unterhalb der Drosselklappe etwa um go ° gegenüber der Drosselklappenachse
versetzt an das Ansaugrohr angeschlossen sind, wird in Ausnutzung des äußerst feinfühligen
und zuverlässigen Arbeitens des das'Ventil betätigenden Kolbens nach der Erfindung
vorgeschlagen, die Unterdruckleitung kurz unterhalb der sich nach unten öffnenden
Hälfte der geschlossenen Drosselklappe am Umfang des Ansaugrohres einmünden zu lassen,
so daß schon das bei geringer
Öffnung der Drosselklappe durchströmende
Medium einen Unterdruck in der Leitung hervorruft, weil es unmittelbar an dieser
vorbeistreichen muß. Der Gegenstand der Erfindung wird also in seiner Wirkung dadurch
noch weite unterstützt, daß die Einrichtung bei dieser Anwendungsart tatsächlich
bei jedem - praktisch vorkommenden Betriebszustand die Zuführung der Zusatzluft
regelnd in Tätigkeit treten kann.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungs-
und Anwendungsart dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i die Einrichtung im Längsschnitt,
Abb. 2 eine Ansicht auf den Kolbenführungszylinder von rechts her entsprechend Abb.
i gesehen, Abb. 3 einen Vergaser mit Ansaugleitung und Drosselklappe im Längsschnitt
mit angebauter Einrichtung nach Abb. i und 2 und Abb. q eine Ansicht auf die Anschlußflansch
seite des Ansaugrohres nach Abb. 3.
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Auf dem Ventilsitz i, der mittels eines oder mehrerer Sechskantzwischenstücke
z am Flansch des Vergaseransaugrohres angeschraubt ist, sitzt das Ventil
3, das unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe q. und zweier Zwischenlagen
5 aus Ballonstoff auf den an der entgegengesetzten Seite mit einem Ansatz versehenen
Kolben 6 aufgeschraubt ist. Der Kolben 6 ist mit seinem Ansatz in dem Zylinder 7
geführt, welcher in den mit Fenstern 8 versehenen Deckel g eingeschraubt ist, der
seinerseits auf demVentilsitziaufgeschraubt ist. DerZylinder 7 weist eine große
Bohrung io zur Aufnahme des Kolbens 6 und konzentrisch dazu eine kleinere Bohrung
ix zur Aufnahme des Kolbenansatzes auf. In die kleinere Bohrung münden von außen
her radial drei Kanäle 12, die jeweils diametral gegenüber um ein kurzes Stück 12'
fortgesetzt sind und in drei axiale Bohrungen 13 einmünden, die im Winkel von i2o
° zueinander versetzt sind und in die große Zylinderbohrung io führen. Die drei
radialen Kanäle 12 weisen an ihrem äußeren Ende Gewinde 1q. auf, und zwar der eine
zwecks Aufnahme eines Schraubnippels 15, der ein Röhrchen 16 hält, und jeweils die
beiden anderen zwecks Aufnahme eines Verschlußstopfens. Die drei Bohrungen sind
vorgesehen, um das Röhrchen i6 an beliebiger bzw. an der günstigsten Stelle anzuschließen,
damit es dem Vergasergestänge und der Benzinleitung nicht im Wege ist. Der Kolben
6 ist mitsamt seinem Ansatz axial durchbohrt und bietet zusammen mit dem nach dem
Kolben hin axial ausgehöhlten Ventil 3 einer Schraubenfeder 17 Platz, die andererseits
in einer hohlen, mit Gegenmutter 18 in ihrer jeweiligen Lage zu sichernden Stellschraube
i9 ruht. Diese Stellschraube ist axial in den Zylinder 7 eingeschraubt. Der Ansatz
des Kolbens 6 trägt vier unter go ° zueinander angeordnete radiale Bohrungen 2o,
die dafür sorgen, daß der durch das Röhrchen 16 dem Zylinder 7 zugeleitete Unterdruck
in jedem Falle bei der axialen Bewegung des Kolbens in die Fortsetzungen 12' der
radialen Kanäle 12 und damit in die drei axialen Bohrungen 13 gelangt, so daß er
auf die Rückseite des Kolbens 6 wirken kann.
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In den Abb. 3 und q. ist der Anbau der Einrichtung am Vergaseransaugrohr
veranschaulicht. Zwischen der Hauptdüse 21 des Vergasers und der Drosselklappe 22
ist die Bohrung zur Aufnahme des hinter den Kolben 6 führenden Röhrchens 16 mit
Anschlußnippel 23 angebracht. Die Bohrung ist in ihrer Lage zur Drosselklappe 2z
so gewählt, daß das Ventil 3 unter Umständen schon bei einer geringen Öffnung der
Drosselklappe ansprechen kann. Die Öffnung liegt also kurz unterhalb der nach unten
geneigten Randhälfte der geschlossenen Drosselklappe. Der Ventilsitz i ist mittels
der Sechskantzwischenstücke 2 in das Ansaugrohr oberhalb der Drosselklappe, und
zwar vorteilhafterweise an der einen Schmalseite des Rohrflansches eingeschaltet,
so daß also hier der Eintritt der Zusatzluft erfolgt.
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Wird nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung in die Leerlaufleitung
des Vergasers eine gleiche Einrichtung eingeschaltet, so geschieht dies vorteilhafterweise
nach der in den Abb. 3 und q. strichpunktiert gegebenen Darstellung. Das Röhrchen
16 wird mit dem Anschlußnippel 23 an der Schmalseite des Ansaugrohrflansches in
das Ansaugrohr geführt, und die Sechskantanschlußstücke 2 des Ventilsitzes z werden
an der Leerlaufdüse 24 angeschlossen, so daß bei Betätigung des Ventils 3, d. h.
bei Auftreten eines entsprechenden sich durch das Röhrchen 16 bis zum Ventil 3 fortpflanzenden
Unterdruckes, im Ansaugrohr oberhalb der geschlossenen Drosselklappe durch die Leerlaufdüse
Zusatzluft mit hindurchgesaugt wird.
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Das Ansaugrohr kann mit beiden Einrichtungen, also sowohl der in ausgezogenen
als auch der in strichpunktierten Linien dargestellten Einrichtung nach Abb.3 und
q. ausgerüstet werden.
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Wenn die Einrichtung in die Leerlaufleitung eingebaut wird, wie es
z. B. Abb. 3 in strichpunktierten Linien zeigt, so bezweckt die Einrichtung folgendes:
Fährt ein `'Vagen bergab, also im Gefälle, so schiebt das Wagengewicht den Motor,
und der Motor dreht sich schneller als bei normalem Leerlauf, auf den die Leerlaufdüse
eingestellt ist. Die Leerlaufdrehzahl beträgt z. B. 3- bis 5oo. Wird der Motor nun
schneller getrieben oder geht man von 8o km Geschwindigkeit auf io km Geschwindigkeit
über, so schaltet die Einrichtung die Leerlaufbrennstoffzufuhr praktisch aus. Erst
wenn die Drehzahl 3-bis 5oo erreicht ist, so schließt die Einrichtung wieder und
läßt die normale Leerlaufbrennstoffmenge
durchströmen. Der Motor
bekommt also, wenn er über seine normale Drehzahl kommt, im Leerlauf im wesentlichen
nur Luft, und mithin wird die normale Leerlaufbrennstoffmenge bei vorgenannten Übergängen
gespart. Kurz gesagt, wenn der Motor bei Bergabfahrten oder vor dem Anhalten des
Wagens als Bremse dienen soll, braucht er keinen Leerlaufbrennstoff, und erst wenn
der Motor auf seine normale Leerlaufdrehzahl kommt, schließt die Einrichtung, läßt
dann keine Luft mehr durch, die Leerlaufbrennstoffzufuhr tritt in Tätigkeit, und
der Motor läuft in seinem normalen Leerlauf weiter.
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Durch entsprechende Einstellung an der Stellschraube zg wird die Spannung
der Schraubenfeder 17 so beeinflußt, daß jede Einrichtung nach Maßgabe der auftretenden
Unterdruckverhältnisse und der Düsenöffnungen jeweils die günstigste Zusatzluftmenge
liefert bzw. geschlossen bleibt.
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Die Arbeitsweise der mit der Hauptdüse des Vergasers zusammenarbeitenden
Einrichtung ist die folgende: Bei etwa 35 bis 4o km Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges
öffnet sich das Ventil und gibt in das Ansaugrohr einen 5 bis 8 mm starken Frischluftstrahl.
Durch Zuführung dieser Frischluft nimmt die Leistung des Motors zu, und die Einrichtung
läßt die Frischluft bis zur Höchstdrehzahl des Motors einströmen, wodurch eine bessere
Aufladung des Motors erzielt wird. Beim Übergang von ebenen Straßen auf Steigungen
bleibt die Einrichtung in Tätigkeit. Bei zunehmenden Steigungen, wo die Motordrehzahl
sich senkt und dadurch die Sauggeschwindigkeit im Ansaugrohr niedriger wird, stellt
die Einrichtung die Zusatzluftzufuhr allmählich ab. Bei stärkerer Belastung des
Motors, wobei dessen Drehzahl nachläßt und die 45-km-Grenze - im schnellsten Gang
gerechnet- erreicht ist, schließt die Einrichtung die Frischluftzufuhr ab, da bei
niedriger Drehzahl des Motors, d. h. also normalem Gemisch, keine Zusatzluftzufuhr
gebraucht wird. Bei hoher und höchster Drehzahl des Motors, d. h. also bei hohem
Unterdruck im Ansaugrohr, ist die Einrichtung somit in Tätigkeit, dagegen bei niedriger
Drehzahl des Motors, d. h. also geringem Unterdruck im Ansaugrohr, außer Tätigkeit.
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Die Einrichtung nach der Erfindung kann auch bei ohne Vergaser arbeitenden,
Gemisch verdichtenden Verbrennungskraftmaschinen, z. B. Generatorgasmotoren, benutzt
werden, wo sie am Ansaugrohr angeschlossen werden kann.