DE689838C

DE689838C - Spray carburettor with float chamber control

Info

Publication number: DE689838C
Application number: DE1938B0181453
Authority: DE
Inventors: Ludwig Beck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-01-15
Filing date: 1938-01-15
Publication date: 1940-04-05

Description

Spritzvergaser mit Schwimmerkammerregelung Die Erfindung .betrifft einen Spritzvergaser mit Schwimmerkammerregelung, der sich besonders für Zweitaktmotoren bewährt hat und unter Benutzung einer die Schwimmerkammer mit dem Ansaugluftlcanalverbindenden Luftleitung nicht nur im Teillast-, sondern gleichzeitig auch im Vollastbetrieb eine sehr günstige, selbsttätige Korrektur. der Brennstoffförderung ergibt. Die Erfindung macht zu diesem Zwecke vön einer eigenartigen Erscheinung Gebrauch, die zunächst an Hand von Abb. i bis Abb. 3 erläutert werden soll.Injection carburetor with float chamber control. The invention concerns an injection carburetor with float chamber control, which is particularly suitable for two-stroke engines has proven and using a float chamber with the intake air channel connecting Air duct not only in partial load, but also in full load operation at the same time a very cheap, automatic correction. the fuel delivery results. the Invention makes use of a peculiar phenomenon for this purpose, the will first be explained with reference to Fig. i to Fig. 3.

Sieht man gemäß Abb. i am Ansaugluftkanal i des Vergasers einer Zweitaktmaschine vor der Gemischdrossel a eine nach außen mündende Düse 3 vor und stellt dieser Düse einen Trichter 4 gegenüber, so zeigt ein Manometer 5, das man an diesen Trichter anschließt, innerhalb eines bestimmten Bereiches der Ansauggeschwindigkeiten überraschenderweise einen Überdruck, obwohl in der An-. saugleitung i selbst zweifellos ein Unterdruck herrscht. Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Erscheinung ihren Grund in vorübergehenden, überaus kurzzeitigen Staudrucken hat, die im Augenblick der Ventilschließung innerhalb des Ansaugluftkanals i entstehen und durch. die Düsenkombination 3, 4 bevorzugt auf das Manometer 5 übertragen werden.You can see according to Fig. I on the intake air duct i of the carburetor of a two-stroke engine in front of the mixture throttle a, an outwardly opening nozzle 3 and provides this nozzle a funnel 4 opposite, shows a manometer 5, which is attached to this funnel connects, surprisingly, within a certain range of suction speeds an overpressure, although in the approach. suction line i itself undoubtedly a negative pressure prevails. Thorough research has shown that this phenomenon is its cause in temporary, extremely short-term back pressures, which at the moment of Valve closure within the intake air duct i arise and through. the nozzle combination 3, 4 are preferably transferred to the pressure gauge 5.

Abb. a zeigt nach Art eines Oszillogramms schematisch den Druckverlauf, der sich bei laufender Maschine im Ansaugluftkänal i ausbildet. Der äußere Atmosphärendruck ist durch die gestrichelte Linie p" angedeutet. Der Saughub beginnt im Zeitpunkt to und endet im Zeitp,un@kt tl, wenn der Kolben die Ventilschlitze des Zylinders -schließt. In diesem Augenblick besitzt die Luft innerhalb des Ansaugkanals einesehrhoheStrömungsgeschwindigkeit, so daß durch die lebendige Kraft der bewegten Luftsäule eine Stauung entsteht, die während einer kurzen Zeitspanne tl bis t2 zu einem steilen Druckanstieg führt. Im Zeitpunkt to setzt dann der Saughub des nächsten Zylirnders ein.Fig. A shows the pressure curve like an oscillogram, which forms in the intake air duct i when the engine is running. The external atmospheric pressure is indicated by the dashed line p ″. The suction stroke begins at the point in time to and ends in Zeitp, un @ kt tl, when the piston hits the valve slots of the cylinder - closes. In this Moment has the air inside the intake duct a very high flow velocity, so that by the living force of the moved Air column creates a congestion, which closes for a short period of time t1 to t2 leads to a steep rise in pressure. The suction stroke of the next starts at time to Zylirnders a.

Die Düsenkombination 3, 4 wirkt nun gewissermaßen wie ein Gleichrichter. In der Zeitspanne to bis t1 saugt die D ü:se 3 Luft in Richtung der Pfeile 6 an und übt infolgedessen nur einen geringen Sog auf den Trichter 4. und die Flüssigkeitssäule des Manometers 5 aus. In der Zeitspanne t1 bis 1, hingegen tritt aus der Düse 3 ein Druckluftstrahl in Richtung des Pfeiles 7 aus. Dieser scharf gerichtete Druckluftstrahl wird vom Trichter 4 aufgefangen und erzeugt im Manometerrohr einen kurzzeitigen, scharfen Druckanstieg. Dieser Druckanstieg klingt zwar in der nachfolgenden Zeitspanne t2 bis il' - insbesondere unter dem Einfluß des in dieser Zeitspanne herrschenden schwachen Soges -wieder ab. Wie der Versuch zeigt, reicht er jedoch unter bestimmten Umständen aus, um einen mittleren Überdruck p3 am Manometer 5 zu erzeugen.The nozzle combination 3, 4 now acts like a rectifier, so to speak. In the time span to to t1, the nozzle 3 sucks in air in the direction of the arrows 6 and consequently only exerts a slight suction on the funnel 4 and the liquid column of the manometer 5. In the time span t1 to 1, on the other hand, a jet of compressed air emerges from the nozzle 3 in the direction of the arrow 7. This sharply directed jet of compressed air is caught by the funnel 4 and generates a brief, sharp increase in pressure in the manometer tube. This increase in pressure subsides again in the subsequent time span t2 to il ' - in particular under the influence of the weak suction prevailing in this time span. As the experiment shows, however, under certain circumstances it is sufficient to generate a mean overpressure p3 on the manometer 5.

Die Höhe des Druckwertes p2, bis zu welchem der Staudruck ansteigt, hängt von der Höhe des Druckes p1 ab, der während des Saughubes im Ansaugkanal auftritt und der gleichzeitig ein Maß für die Ansauggeschwindigkeit darstellt. Bei kleinen Ansauggeschwindigkeiten ist die lebendige Kraft der strömenden Luft gering, und es treten nur so geringe und von so langen Pausen unterbrochene Druckstöße auf, daß der Druck im Manometer 5 den Druck p" der äußeren Atmosphäre nicht übersteigt. Mit wachsender Ansauggeschwindigkeit steigt jedoch die Intensität und Häufigkeit der Staudruckstöße, so daß der Druck p3 im Manometer 5 anwächst. Bei sehr hohen Ansauggeschwindigkeiten hingegen sinkt p1 sehr stark ab, -und da überdies die Dichte der strömenden Luftsäule und damit deren lebendige Kraft ebenfalls absinkt, verlieren die Staudruckstöße mit wachsenderAnsauggeschwindigkeit ihre Intensität. Sie vermögen dann den zwischenzeitlichen Sog to bis 1i nicht mehr zu kompensieren, so daß dass Manometer 5 einen Unterdruck zeigt. Nimmt man den Druck ps, den das Manoqneter 5 zeigt, in Abhängigkeit von der Drehzahl R des Motors auf, so ergibt sich infolgedessen bei offener Vergaserdrossel ein Diagramm p3= f (R) nach Art von Abb. 3.The level of the pressure value p2, up to which the dynamic pressure rises, depends on the level of the pressure p1 which occurs in the intake duct during the suction stroke and which at the same time represents a measure of the suction speed. At low suction speeds, the living force of the flowing air is low, and there are only such small pressure surges, interrupted by long pauses, that the pressure in the manometer 5 does not exceed the pressure p "of the outer atmosphere. However, the intensity increases with increasing suction speed and frequency of the dynamic pressure surges, so that the pressure p3 increases in the manometer 5. At very high suction speeds, on the other hand, p1 drops very sharply, and since the density of the flowing air column and thus its vital force also decrease, the dynamic pressure surges lose their intensity with increasing suction speed They are then no longer able to compensate for the intermittent suction to 1i, so that the pressure gauge 5 shows a negative pressure with the carburetor throttle open, a diagram p3 = f (R) according to the type of Fig. 3.

Gemäß der Erfindung wird diese Erscheinung zur Steuerung des Luftdruckes verwendet, welcher über dem Brennstoffspiegel der abgedichteten Schwimmerkammer herrscht. Wie man aus Abb. 4 erkennt, braucht zu diesem Zwecke lediglich eine Leitung 8 in den Ansaugluftkanal i eingeführt zu werden, welche mit der Düse 9 über das Rohr io in Verbinciung steht. Dieser Düse 9 steht ein Trichter i i gegenüber, welcher über die Leitung i z mit dem Deckel 13 der Schwimmerkammer 4 verbunden ist. Zweckmäßig umgibt man die Unbesrbrechumgsstelle 9-i i noch mit einem Rohr 15 aus Drahtgaze. Die Drahtgaze verhindert dann einerseits das Eindringen von Fremdkörpern und dient andererseits bei hohenAnsauggeschwindigkei tten alsStTömungswidemstan:d, welcher den auf die Schwimmerkammar 14 übertragenen Sog erhöht.According to the invention, this phenomenon is used to control air pressure used, which is above the fuel level of the sealed float chamber prevails. As can be seen from Fig. 4, only one line is required for this purpose 8 to be introduced into the intake air duct i, which is connected to the nozzle 9 via the Pipe is in connection. This nozzle 9 faces a funnel i i, which is connected to the cover 13 of the float chamber 4 via the line i z. Appropriate surround the unbreakable point 9-i i with a pipe 15 made of wire gauze. The wire gauze then on the one hand prevents the penetration of foreign bodies and serves on the other hand at high suction speeds as flow resistance: d, which the suction transmitted to the swimmer comb 14 is increased.

Der genaue Verlauf der in Abb. 3 dargestellten Druckkurve hängt in erster Linie von der Ausbildung vier Düseazkombination 9-11 und der Drahtgaze 15 ab. Er läßt sich durch Änderung des Abstandes zwischen der Düse 9 und dem Trichter i i in sehr weiten Grenzen regeln. Wichtig ist jedoch, daß der Druck in der Schwimmerkammer 14 mit wachsender Ansauggeschwindigkeit zunächst ansteigt, um bei mittleren Ansauggeschwindigkeiten ein Maximum zu erreichen und dann mit weiter wachsender Ansauggeschwindigkeit wieder mehr oder minder steil abzusinken: Dieser eigenartige Druckverlauf läßt sich offenbar nur unter Anwendung einer Vorrichtung erzielen, welche eine auf die Schwimmerkammer zu gerichtete -Strömung stärker bis zur Schwimmerkammer vordringen läßt als eine entgegengesetzt gerichtete Strömung.The exact course of the pressure curve shown in Fig. 3 depends on First and foremost from the training four nozzle combinations 9-11 and the wire gauze 15 away. It can be changed by changing the distance between the nozzle 9 and the funnel i i regulate within very wide limits. It is important, however, that the pressure in the float chamber 14 initially increases with increasing suction speed to at medium suction speeds to reach a maximum and then again with increasing suction speed to descend more or less steeply: This peculiar pressure curve can be evidently can only be achieved using a device that acts on the float chamber too directed -current can penetrate more strongly to the float chamber than one opposite flow.

Der beschriebene eigenartige Verlauf der Druckkurve in der Sch-,vimmerkammer 14 ist für die Wirkungsweise des Vergasers von besonderer Bedeutung. Da der Druck in der Schwimmerkammer bei mittleren Ansauggeschwindigkeiten ein Maximum erreicht, kann der Lufttrichter 16, in dem die Spritzdüse 17 steht, weiter bemessen werden, als dies bisher möglich war, ohne daß eine unzulässige Gemischvermagerung eintritt. Infolgedessen erhält man für alle Drehzahlen einen besseren Füllungsgrad. Gleichzeitig sorgt das Absinken der Druckkurve p3 (Abt. 3 ) bei hohen Ansauggeschwindigkeiten für eine Angleichung der. Brennstoffabgabe an den sinkenden Füllungsgrad. Versuche haben gezeigt, daß man durch passende Abstimmung der Düsenkombination 9-11 und der Drahtgaze 15 auf diesem Wege unter voller Erhaltung bzw. sogar unter Erhöhung der Leistung des Motors zu einer Einhaltung des optimalen Mischungsverhältnisses über nahezu den gesamten Drehzahlbereich gelangen kann. Hierdurch wird natürlich die höchste Wirtschaftlichkeit und die größte Schonung des Motors gewährleistet. . Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vergasers besteht in der erhöhten Anzugs-und Steigfähigkeit, welche ein mit diesem Vergaser ausgerüsteter Wagen innerhalb des wichtigen Drehzahlbereiches besitzt. Eine Steigerung der Belastung, welche sich im praktischen Fahrbetrieb bekanntlich stets dadurch auswirkt, daß einer bestimmten Drehzahl ein vergrößerter Öffnungswinkel der Gemischdrossel zugeordnet ist, führt nämlich zu einem verstärkten Durchschlagen der Staudruckstöße, so daß die Schwimmerkammer bei gesteigerter Belastung unter erhöhten Druck p3 gesetzt wird. Als Folge der erhöhten Belastung tritt somit eine selbsttätige Anreicherung des Gemisches ein.The described peculiar course of the pressure curve in the Sch-, Vimmerkammer 14 is of particular importance for the operation of the carburetor. Since the pressure in the float chamber reaches a maximum at medium suction speeds, the air funnel 16, in which the spray nozzle 17 is located, can be dimensioned wider than was previously possible without an unacceptable mixture emaciation occurring. As a result, a better degree of filling is obtained for all speeds. At the same time, the drop in pressure curve p3 (section 3) at high suction speeds ensures that the. Fuel delivery to the decreasing degree of filling. Tests have shown that one can pass through suitable adjustment of the nozzle combination 9-11 and wire gauze 1 5 in this way, with full maintenance or even by increasing the power of the engine to comply with the optimum mixture ratio over almost the entire speed range. This of course guarantees the highest level of economy and the greatest possible protection for the engine. . Another advantage of the carburetor according to the invention is the increased pulling and climbing ability which a car equipped with this carburetor has within the important speed range. An increase in the load, which, as is well known, always has the effect that a certain speed is associated with an increased opening angle of the mixture throttle, leads to an increased penetration of the dynamic pressure surges, so that the float chamber is set under increased pressure p3 with increased load. As a result of the increased exposure, an automatic enrichment of the mixture occurs.

Die beschriebene ejektorarti.ge Düsenkombination 9-i i stellt natürlich nicht den einzigen Weg zur Erzielung der angestrebten und die Grundlage der Erfindung bildenden Bevorzugung einer Strömungsrichtung in der zur Schwimmkammer-Beeinflussung dienenden Luftleitung dar. So kann man z. B. auch durch Einführung einer Reihe von hintereinandergeschaltetenStautrichtern oderTrichterdüsen sowie durch Einfügung von Stromlinienkörpern in -die Leitung zwischen Ansaugluftkanal und Schwimmerkammer eine gleichartige Wirkung erreichen. Die dargestellte Anordnung stellt jedoch die einfachste Ausführungsform dar und gestattet die bequemste Einstellung.The described ejektorarti.ge nozzle combination 9-i i is of course not the only way to achieve the desired and the basis of the invention forming preference of a flow direction in the swimming chamber influencing serving air duct. So you can z. B. also by introducing a number of accumulation funnels or funnel nozzles connected in series as well as by insertion of streamlined bodies in the line between the intake air duct and the float chamber achieve a similar effect. However, the arrangement shown represents the simplest embodiment and allows the most convenient adjustment.

Die beschriebene Erscheinung tritt deshalb am deutlichsten bei Zweitaktmotoren auf, weil sich die Ventilschlitze eines Zweitakters im Augenblick der höchsten Ansauggeschwindigkeit schließen, so daß sich besonders ausgeprägte Stauwirkungen ergeben. Beim Viertaktmotor hingegen werden die Ventile erst geschlossen, wenn sich der Kolben dem Totpunkt nähert und sich demnach mit absinkender Geschwindigkeit bewegt. Trotzdem erhält man auch beim Viertakter eine Kurve vom Charakter der Abb. 3, wenn es auch bei steigender Zylinderzahl immer schwieriger wird, den Druck p3 bis über das Niveau p, hinaufzutreiben. Bei Viertaktmotoren verläuft .daher häufig die ganze Kurve p,= f (R) unter .der Niveaulinie p". Man muß in solchen Fällen der Spritzdüse i8 einen Querschnitt geben, der auch unter solchenUmständen eine ausreichende Brennstoffabgabe gewährleistet. Da es jedoch für die Steuerung der Drennstoffzufuhr offenbar nur auf die Form, nicht auf die absolute Lage der Kurve im Diagramm der Abb.3 ankommt, behalten im übrigen alle Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion ihre Gültigkeit. Vielmehr kommt es nur darauf an, daß in der Verbindungsleitung 8, 1z ein Glied liegt, welches eine vom Ansaugluftkanal zur Schwimmerkammer gerichtete Strömung in stärkerem Maße zur Schwimmerkammer vordringen läßt als eine Strömung entgegengesetzter Richtung, d. h. also ein Glied, das man in Analogie zu den elektrischen Gleichrichtern am besten als Strömungsgleichrichter bezeichnet.The phenomenon described occurs most clearly in two-stroke engines because the valve slots of a two-stroke engine close at the moment of the highest intake speed, so that particularly pronounced accumulation effects result. In the case of a four-stroke engine, on the other hand, the valves are only closed when the piston approaches dead center and therefore moves at a falling speed. Nevertheless, even with the four-stroke engine, a curve of the character shown in Fig. 3 is obtained, even if it becomes more and more difficult to push the pressure p3 up to above the level p1, even with an increasing number of cylinders. In four-stroke engines, the whole curve p, = f (R) often runs below the level line p " the fuel supply obviously only depends on the shape, not on the absolute position of the curve in the diagram in Fig. 3, all the advantages of the construction according to the invention retain their validity which allows a flow directed from the intake air duct to the float chamber to penetrate to the float chamber to a greater extent than a flow in the opposite direction, ie a member that is best referred to as a flow straightener by analogy with electrical rectifiers.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Injection carburetor with float chamber control, characterized in that a member is switched on in the air line which connects the 'float chamber in a manner known per se to the intake air duct, which allows a flow directed towards the float chamber (14) to penetrate more strongly to the float chamber than one flow running in the opposite direction and which consists, for example, of a nozzle (9) connected to the intake air duct (i), opposite which a collecting funnel '(ii) connected to the float chamber (14) lies at a certain distance. a. Injection carburetor according to Claim i, characterized in that the interruption point (9, 11) in the connecting line between the intake air duct (i) and the float chamber (14) is surrounded by a close-meshed wire mesh.