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Schaltvorrichtung für Anlaßvergaser Die bekannten Anlaßvergaser haben
den Zweck, das Anlassen von Bnennkraftmaschinen aus dem kalten Zustand zu erleichtern,
und arbeiten in der Weise, daß sie das von der Maschine angesaugte Gemisch vorübergehend
anreichern. Handbetätigte Schaltvorrichtungen zum zeitweisen Inbetriebsetzen solcher
Anlaßvergaser haben den Nachteil, daß der Anlaßvergaser häufig zu lange oder zu
kurze Zeit eingeschaltet wird, wodurch ernsthafte Schäden am Motor entstehen können
und der Brennstoffverbrauch in ungünstiger Weise steigt.
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Man hat deshalb bereits Schaltvorrichtungen mit Zeitschalter vorgeschlagen,
welche diesen Nachteil beseitigen. Diese Zeitschalter sind von irgendeiner Betriebsgröße
des Motors, wie Stellung der Vergaserdrossel, Unterdruck vor oder hinter der Drossel,
Motortemperatur od. dgl., abhängig. Es ist auch bereits eine Einrichtung dieser
Art bekannt, bei der die Einschaltdauer des Zeitschalters
noch
zusätzlich durch eine vom Schmieröldruck abhängige Regelvorrichtung beeinflußt wird.
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Alle diese bekannten Einrichtungen weisen den :Mangel auf, daß der
Anlaßvergaser beim Betätigen des zugehörigen Gestänges eingeschaltet wird und der
Zeitschalter mit der Einschaltung abzulaufen beginnt ohne Rücksicht darauf, ob die
Einschaltung überhaupt erforderlich ist.
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Gemäß der Erfindung wird eine Schaltvorrichtung zum zeitweisen Inbetriebsetzen
eines Anlaßvergasers für Brennkraftmaschinen mit einem Zeitschalter vorgeschlagen,
bei der durch zusätzliche Regeleinrichtungen die Einschaltung des Zeitschalters
und damit des Anlaßvergasers in Abhängigkeit von verschiedenen Größen in und außerhalb
des Motors verhindert oder ermöglicht und in ihrer Dauer verändert wird.
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Diese Ausbildung der Schaltvorrichtung hat gegenüber den bekannten
Einrichtungen den Vorzug, daß die Einschaltung des Anlaßvergasers weder dem Belieben
des Bedienenden überlassen wird noch zwangläufig bei jedem Anlassen erfolgt, sondern
nur dann und in solchem Umfang möglich ist, wie das die jeweiligen Umstände sowie
die Wirtschaftlichkeit des Betriebes notwendig und zweckmäßig erscheinen lassen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch derart wirken, daß dieZusammensetzung
des durch den Anlaßvergaser gelieferten Gemisches während der Einschaltdauer der
Vorrichtung veränderlich bzw. unter verschiedenen Bedingungen unterschiedlich ist.
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In der Zeichnung sind mehrere Anordnungsbeispiele für die Erfindung
in fünf Abbildungen schematisch dargestellt.
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In Abb. i ist an das Ansaugerohr io einer Vergasermaschine hinter
der Drosselklappe i i mittels einer Bohrung 12 die Steuerkammer 13 eines Anlaßvergasers
angeschlossen, in welche einerseits eine Bohrung 1q. für Luft und andererseits eine
Leitung 15 einmündet, durch die in an sich bekannter Weise aus dem Ansaugerohr vor
der Drosselklappe i i durch Mischung mit Luft erzeugter Brennstoffschaum zugeführt
wird und deren Ausmündung in die Steuerkammer durch einen durch die Feder 16 belasteten
Steuerschieber oder Steuerkolben 17 gesteuert wird.
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Die Verschiebung des Steuerschiebers erfolgt durch eine Stange 18
mit einem Anschlag i9, gegen den sich eine Bimetallfeder 2o anlegt, die mit einem
bei 21 gelagerten Hebel 22 fest verbunden ist und derart ausgebildet ist, daß sie
sich bei Erhöhung der Außentemperatur in entgegengesetztem Uhrzeigersinn aufrollt
und sich in Ruhestellung 17" des Steuerschiebers 17 bei niederster Außentemperatur
zweckmäßig gerade vom Anschlag i9 abhebt.
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An den Hebel 22 ist eine Stange 23 angeschlossen, welche mittels ausklinkbarer
Anschläge 24 mit einem vom Gaspedal, von Hand oder in sonstiger Weise zu verstellenden,
der Einschaltung des Anlaßvergasers dienenden Bedienungsgestänge 25 gekuppelt ist.
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Mit dem Hebel 22 steht ferner die Kolbenstange 26 eines als Zeitschalter
dienenden Verdrängerkolbens 27 in Verbindung, welcher in dem Zylinder 28 mit einem
gewissen Spiel 29 gleitet und durch eine Feder 3o belastet ist, die ihn nach links
in die Endstellung 27' zu drücken sucht. Der Zylinder ist mit einem geeigneten Medium,
z. B. Luft, Gas oder einer Flüssigkeit, beispielsweise Schmieröl oder Brennstoff
der Maschine, gefüllt, welches durch eine Leitung 31 und über die Öffnungen
32 und 33 dem Zylinder 28 zugeführt wird. Die Öffnungen 32 und 33 sind hierbei derart
angeordnet, daß sie in der voll ausgezeichneten Stellung des Verdrängerkolbens 27
beiderseits des Kolbens in den Zylinder 28 einmünden.
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Die Kolbenstange 26 ist mit einem Anschlag 34 versehen, hinter welchen
eine Klinke 35 eines Winkelhebels 36 treten kann, wodurch der Kolben 27 in der gezeichneten
Stellung festgehalten wird. Der Winkelhebel 36 wird durch eine Membran 37 verstellt,
deren rechte Seite über eine an geeigneter Stelle an das Ansaugerohr der Maschine
angeschlossene Leitung 38 dem im Ansaugerohr herrschenden Unterdruck ausgesetzt
ist. Durch einen den Winkelhebel 36 mit der Stange 23 verbindenden Lenker 39 können
die Anschläge 24. außer Eingriff gebracht und damit das Bedienungsgestänge 25 von
der übrigen Schaltvorrichtung entkuppelt werden.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Um die Maschine in
Gang zu setzen, wird z. B. das Gaspedal vollkommen niedergetreten und gleichzeitig
der z. B. mit dem Gaspedal gekuppelte Anlasser eingeschaltet. Durch das Niedertreten
des Gaspedals wird die mit ihm über das Gestänge 25 gekuppelte Stange nach rechts
und der Hebel 22 mit der Bimetallfeder 2o im Uhrzeigersinn verstellt. Der Steuerschieber
des Anlaßvergasers gelangt dadurch aus der gestrichelt angedeuteten Stellung
17" in die Stellung 17, der Verdrängerkolben aus der gestrichelt angedeuteten
Stellung 27' in die Stellung 27, wodurch zunächst ein Vakuum erzeugt wird, welches
nach Freilegung der Öffnung 32 mit Flüssigkeit, z. B. mit Brennstoff, aus der Schwimmerkammer
des Vergasers über die Leitung 31
aufgefüllt wird. Die Kolbenstange 26 wird
hierbei durch die Klinke 35 des Winkelhebels 36 verriegelt.
In dieser
voll ausgezeichneten Stellung der Schaltvorrichtung ist die Öffnung 15 für den Zutritt
von Brennstoffschaum zur Steuerkammer 13 des Anlaßvergasers freigegeben, so daß,
nachdem die Maschine durch den Anlasser in Gang gesetzt wurde, Brennstoffschaum
zur Anreicherung des Gemisches über die Öffnung 12 in das Ansaugerohr io hinter
der Drossel eingesaugt werden kann.
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Ist die Maschine angesprungen und läuft sie mit einer gewissen Drehzahl,
so daß ein größerer Unterdruck im Ansaugerohr entsteht, so wird die Verriegelung
durch die Klinke 35 unter Vermittlung der ,Membran 37 und des Winkelhebels 36 gelöst,
und der Verdrängerkolben 27 beginnt, sich unter dem Druck der Feder 3o nach links
zu verschieben. Sobald die Öffnung 32 durch den Kolben 27 abgesperrt ist, kann er
eine weitere Bewegung nur ausführen, indem die Flüssigkeit von der linken Seite
des Kolbens durch den engen Ringspalt 29- auf die rechte Seite verdrängt wird. Die
Zeit, die der Kolben hierbei braucht, um in seine Endstellung 27' zu gelangen, wird
vor allem durch die Abmessungen des Zylinders, der Weite des Ringspaltes, dem Federdruck
und der Viskosität der Flüssigkeit bestimmt. Je nach der Wahl dieser Faktoren kann
somit die Laufzeit des Kolbens und damit im wesentlichen auch die Einschaltdauer
des Anlaßvergasers bestimmt werden.
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Gleichzeitig mit der Bewegung des Verdrängerkolbens 27 nach links
hat sich der Steuerschieber oder Steuerkolben 17 unter der Wirkung der Feder 16
nach rechts bewegt, indem der Anschlag i9 entsprechend der Schwenkung des Hebels
22 der Bimetallfeder 2o gefolgt ist. Kurz vor Erreichen der Endstellung 17' des
Steuerkolbens wird die Ausmündung 15 des Brennstoffschaumes abgedeckt und damit
der Anlaßvergaser ausgeschaltet.
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Gleichzeitig mit dem Ausklinken der Verriegelung 35 werden ferner
die Anschläge 24 durch den Lenker 39 gelöst und damit das Gaspedal von der Stange
23 entkuppelt. Hierdurch wird verhindert, daß der Anlaßvergaser bei jedesmaligem
Niedertreten des Gaspedals in Wirkung gesetzt wird, solange die Maschine läuft und
einen genügenden Unterdruck erzeugt, um die Membran 37 zum Ansprechen zu bringen.
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Eine Verkürzung der Einschaltzeit des Anlaßvergasers wird ferner z.
B. bei langer Bergabfahrt dadurch erzielt, daß bei geschlossener Drosselklappe i
i ein höherer Unterdruck im Ansaugerohr io und damit in der Steuerkammer 13 des
Anlaßvergasers erzeugt wird, wodurch eine zusätzliche Kraft ausgeübt Wird, die den
Steuerkolben 17 in seine Ruhelage 17' zu bringen sucht. Mit steigender Außentemperatur
rollt sich, wie bereits erwähnt, die Bimetallfeder 2o zusammen. Diese Bewegung der
Bimetallfeder bedeutet jedoch eine Vergrößerung des Spieles zwischen der Feder und
dem Anschlag i9 in der Ruhelage der Vorrichtung, was zur Folge hat, daß beim Niedertreten
des Gaspedals der Steuerkolben 17 weniger weit nach links verschoben wird und infolgedessen
auch wieder zu einem früheren Zeitpunkt in seine Endlage 17' zurückkehrt. Durch
Erhöhung der Außentemperatur wird also die Einschaltdauer des Anlaßvergasers verkürzt.
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An Stelle des Verdrängerkolbens 27 kann auch eine in Abb.2 dargestellte
Membrandose 4o verwendet werden. Diese ist mit zwei Membranen 41 und 42 versehen,
welche unter der Wirkung der beiden Federn 43 und 44 stehen, von denen die Feder
44 (in der gezeichneten Lage) stärker als die Feder 43 ist. Die Membran 42 ist mit
einem als Verdrängerkolben wirkenden Steuerschieber 45 verbunden. Dieser wird durch
die Stange 26 betätigt und ist mit Spiel 46 durch die Öffnung einer Zwischenwand
47 hindurchgeführt, welche das Innere der Dose in eine linke Kammer 48 und eine
rechte Kammer 49 unterteilt. Eine durch eine Längsbohrung 5o mit der Kammer 48 verbundene
Querbohrung 51 ist im Schieber 45 derart angeordnet, daß sie in der gezeichneten
Stellung, in welcher der Anlaßvergaser in Wirkung gesetzt ist, in die rechte Kammer
49 ausmündet.
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Ist die Maschine angesprungen und dadurch die Stange 26 entriegelt
worden, so daß sich der Schieber 45 wieder nach links in die Endstellung 45' bewegt,
wird nach Eintritt der Querbohrung 5 i in die Öffnung der Zwischenwand 47 die Bewegung
des Schiebers dadurch verzögert, daß die aus der Kammer 48 verdrängte Flüssigkeit
durch den engen Ringspalt 46 in die Kammer 49 übertreten muß. Bei Bewegung des Schiebers
in umgekehrter Richtung während des Einschaltens des Anlaßvergasers folgt die Membran
41 unter dem Druck der Feder 43 zunächst dem Schieber45, bis die, Querbohrung 51
die Zwischenwand 47 verlassen hat und damit einen Ausgleich des Flüssigkeitsdruckes
zwischen den beiden Kammern 49 und 48 über die Bohrungen 51 und 5o ermöglicht.
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Die Anordnung der Membrandose nach Abb. 2 hat den Vorteil, daß die
in ihr eingeschlossene Flüssigkeit infolge des Fortfalls von Dichtungsstellen nicht
erneuert zu werden braucht. Sie baut jedoch wesentlich größer als die Einrichtung
mit Verdrängerkolben nach Abb. i.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 wird ein bei 52 gelagerter Hebel
53 mit der schematisch angedeuteten Bimetallfeder 54 durch
ein Gestänge
55 betätigt, welches zum Einschalten des Anlaßvergasers in Pfeilrichtung nach links
verstellt wird. Eine von der Drehzahl oder dem Unterdruck in der Ansaugeleitung
abhängige Vcrriegelungseinrichtung, z. B. entsprechend den Teilen 34, 35, 36, 37,
38 der Abb. i, kann dafür sorgen, daß das Gestänge bis zum Anlaufen des Motors nicht
in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.
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Mit der Bimetallfeder 5.1 steht ein bei 56 gelagerter Hebel 57 mittels
eines Anschlages 58 in kraftschlüssiger Berührung. An diesem Hebel ist einerseits
der Steuerkolben 17 des Anlaßvergasers mittels einer Zugfeger 59 und andererseits
ein Verdrängerkolben 6o angeschlossen, welcher innerhalb eines Zylinders 61 mit
Spiel 62 gleitet und unter der Wirkung einer Feder 63 steht, die ihn nach rechts
zu drängen sucht. Im Kolben ist ferner eine Bohrung 64. mit einem Rückschlagventil
65 angeordnet, das einen Durchtritt von Flüssigkeit nur von der linken Kolbenseite
66 zur rechten Kolbenseite 67 gestattet.
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Beim Einschalten des Anlaßvergasers in Pfeilrichtung des Gestänges
55 werden der Steuerkolben 17 und der Verdrängerkolben 6o im wesentlichen gegen
die Wirkung der Feder 63 nach links in die gezeichnete Stellung bewegt. Die von
der linken Seite des Verdrängerkolbens 6o verdrängte Flüssigkeit kann hierbei ohne
weiteres über die Bohrung 64 und an dem sich öffnenden Rückschlagventil 65 vorbei
auf die rechte Seite des Verdrängerkolbens gelangen. Bei der rückläufigen Bewegung
der Einrichtung, z. B. nach Entriegelung des Gestänges 55 durch den Unterdruck im
Ansaugerohr, kann jedoch die Flüssigkeit von der rechten Kolbenseite 67 nur über
den engen Ringspalt 6 auf die linke Kolbenseite 68 gelangen, wodurch die Bewegung
des Verdrängerkolbens entsprechend verzögert und damit die Einschaltdauer des Anlaßvergasers
bestimmt werden kann.
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Die Feder 59 dient dazu, einem erhöhten Unterdruck im Ansaugerohr
io, z. B. bei Bergabfahrt, die Möglichkeit zu geben, den Steuerkolben 17 durch Spannung
der Feder vorzeitig in dessen rechteRuhelage zu bringen.
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Erhöht sich die Außentemperatur, so krümmt sich die Bimetallfeder
54 stärker, und die Ausschwenkung des Hebels 57 wird dadurch geringer. Der Anlaßvergaser
wird infolgedessen auch wieder früher ausgeschaltet.
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An Stelle des Verdrängerkolbens 6o kann ferner wieder eine Membrandose
68 treten, wie in Abb.4 dargestellt. Von der Ausführungsform nach Abb.2 unterscheidet
sie sich im wesentlichen dadurch, daß statt der Bohrungen So, 51 eine durch ein
Rückschlagventil 69 gesteuerte Bohrung 70 in der Querwand 71 vorgesehen ist.
Beim Einschalten des Anlaßvergasers wird der schieberartige Kolben 72 nach links
bewegt, wodurch die Flüssigkeit von der linken Kammer 73 über das Rückschlagventi169
in die rechte Kammer 74. verdrängt wird. Beim Rückgang des Kolbens kann dagegen
die Flüssigkeit nur über den engen Drosselspalt 75 in die Kammer 73 zurückgelangen.
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Die einzelnen, in den Abb. i bis d. dargestellten Verdrängereinrichtungen
können natürlich auch beliebig gegeneinander ausgewechselt «erden.
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Statt oder zusätzlich zur Beeinflussung der Bimetallfedern 2o bzw.
5:I durch die Außentemperatur kann auch eine Beeinflussung durch die Motorwärme
vorgesehen sein, so daß bei schneller Erwärmung der -Maschine auch die Einschaltzeit
des Anlaßvergasers verkürzt wird. Die Bimetallfeder oder eine andere geeignete,
auf Temperaturänderungen ansprechende Einrichtung, z. B. ein von einem Thermostaten
gesteuertes, mit entsprechenden Anschlägen versehenes Gestänge, kann zu diesem Zweck
z. B. der Abgaswärme oder der Kühlwassertemperatur der Maschine ausgesetzt werden.
Besonders zweckmäßig ist hierbei eine Anordnung der Bimetallfeder in einer Zweigleitung
der Auspuffgase, welche in an sich bekannter Weise der selbsttätigen Beheizung des
Ansaugerohres bei noch kalter -Maschine dient. Hierdurch wird der Vorteil erzielt,
daß die Bimetallfeder nicht während der ganzen Betriebszeit der 'Maschine, sondern
nur vorübergehend während der Anlaßzeit den heißen Auspuffgasen ausgesetzt ist.
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Gegebenenfalls kann auch die Bimetallfeder, sobald sie unter dem Einfluß
der Temperatur, insbesondere der Abgase, ihre Form in bestimmter Weise verändert
hat, unmittelbar den Zeitschalter, d. h. die Laufzeit der Verdrängereinrichtung,
auslösen, so daß eine besondere Verriegelungsvorrichtung in Abhängigkeit von der
Drehzahl der Maschine oder dem Unterdruck im Ansaugerohr in Fortfall kommen kann.
Als Zeitschalter kann auch jede andere geeignete Einrichtung, z. B. auch ein Uhrwerk,
in Anwendung kommen.
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In Abb.5 ist des weiteren ein Anlaßvergaser dargestellt, welcher sich
von demjenigen nach Abb. i dadurch unterscheidet, daß die Ausmündung für den Brennstoffschaum
in die Steuerkammer 13 dreieckartigen Querschnitt besitzt, wie bei 76 gezeigt. Der
vom Steuerkolben 17 bei dessen Bewegung nach links freigelegte Querschnitt vergrößert
sich infolgedessen progressiv, so daß, da der Querschnitt der Luftöffnung 1.4 unveränderlich
bleibt, das erzeugte Brennstoffgemisch in unproportionaler Weise progressiv fetter
bzw. bei rückgehendemSteuerkolbenprogressivmagerer
wird. Ferner
wird bei höhererAuß entemperatur bzw. höherer Maschinentemperatur und infolgedessen
verringertem Schalthub des Steuerkolbens 17 entsprechend den Erfordernissen der
Maschine ein weniger fettes Gemisch erzielt.
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Statt einer progressiven Steuerung der Ausmündung 15 kann auch die
Luftöffnung 14 in entsprechender Weise gesteuert werden. Die Gemischstärke kann
auch z. B. durch ein mit dem Steuerkolben 17 verbundenes Ventil geregelt werden,
welches die betreffenden Querschnitte, 15, 14 oder auch zugleich 12, steuert: Zur
progressiven Steuerung der Querschnitte kann auch eine weitere Bimetallfeder od.
dgl. vorgesehen sein, welche z. B. das steuernde Ventil in Abhängigkeit von der
beeinflussenden Temperatur mehr oder weniger öffnet.