DE806179C - Steuervorrichtung fuer den Hilfsvergaser von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische, thermostatische Vorrichtung, die unterhalb einer bestimmten Temperatur arbeiten soll. Sie betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich eine Hilfsvorrichtung, um das Anlassen noch kalter Brennkraftmaschinen zu erleichtern.

Zu derartigen Vorrichtungen gehören beispielsweise die Hilfsvergaser zum Anlassen oder die Anlaßdrosseln, die beim Arbeiten einer noch kalten Brennkraftmaschine dafür sorgen, daß das zugeführte Brenngemisch besonders reich an Brennstoff ist, ferner die Mittel, die dazu dienen, den Hub der Brennstoffpumpe zu vergrößern oder die Öffnung der Drosselklappe des Hauptvergasers zu begrenzen oder die Einstellung eines Drehzahlreglers zu verändern, der das Durchgehen des Motors verhindert usw. Alle diese Vorrichtungen haben den Zweck, ein zuverlässiges Anspringen und normales Laufen des Motors bis zu dem Augenblick zu gewährleisten, in dem seine Temperatur ao hoch genug ist, um ein regelmäßiges Arbeiten der Maschine sicherzustellen.

Automatische Steuervorrichtungen solcher Art sind schon bekannt. Bei diesen Vorrichtungen wird ein temperaturempfindlicher Bestandteil (Thermostat, Bimetallstreifen usw.) der Wärme eines in seiner Nähe angebrachten Heizwiderstandes ausgesetzt, der beim Anlassen des Motors in einen Stromkreis geschaltet wird, so daß dieser Bestandteil durch seine Verformung, Verbiegung oder Aus-

dehnung die zu. steuernde Vorrichtung dann ausschaltet, wenn er eine bestimmte Temperatur erreicht.

Bei automatischen Steuerungen solcher Art ist darauf zu achten, daß die Wärmewirkung des Heizwiderstandes nicht zu rasch auf den temperaturempfindlichen Bestandteil einwirkt, damit die zu steuernde Vorrichtung nicht zu früh außer Betrieb gesetzt wird, was im Falle eines Anlaß Vergasers

ίο oder einer ähnlichen Vorrichtung zu einer Unterbrechung seiner Einwirkung in einem Zeitpunkt führen würde, in dem der Motor noch nicht warm genug ist.

Anderseits ist es wichtig, daß der Heizstrom auf den temperaturempfindlichen Bestandteil vom ersten Anlaßversuch an einen allmählich zunehmenden Einfluß hat, damit das Gemisch ärmer wird, um das Ersaufen des Motors zu verhindern, was unvermeidlich wäre, wenn letzterer mit dem für ein rasches Anspringen in kaltem Zustand notwendigen sehr reichen Verbrennungsgemisch zu lange gespeist würde.

Sollte das Anspringen des Motors nicht in einer normalen Zeitspanne infolge von Umständen erfolgen, die mit der Gemischaufbereitung nichts zu tun haben, beispielsweise infolge einer schlechten Zündung oder zu hoher mechanischer Widerstände, so ist es von Vorteil, den Brennstoffgehalt des Gemisches durch die gemeinsame Wirkung der elektrischen Heizung und des Thermostaten stark zu vermindern, um so die Nachteile zu vermeiden, die sich für den Motor infolge einer längeren Speisung mit einem zu reichen Brennstoffgemisch ergeben wurden.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Steuervorrichtung der genannten Art so zu gestalten, daß sie entsprechend den obigen Angaben unter Vermeidung der genannten Nachteile unterhalb einer gewissen Temperatur zuverlässig arbeitet und daß sie beim Erreichen oder Überschreiten dieser Temperatur mit Sicherheit ausgeschaltet wird.

Gemäß der Erfindung wird der Heizwiderstand, der dazu bestimmt ist, den temperaturempfindlichen Bestandteil der in Rede stehenden Steuervorrichtung zu erwärmen, durch mindestens zwei getrennte Stromkreise gespeist, wobei der eine Kreis von einem Hand- oder Fußschalter, beispielsweise von demjenigen, der die Zündung des Motors ein- oder abschaltet, betätigt wird, während der andere, ständig mit der Stromquelle verbundene Kreis mittels eines Schalters geschlossen wird, der automatisch von einem Thermostaten betätigt wird, auf den die Temperatur eines Teiles, beispielsweise eines Motorteiles, die für das In- oder Außerbetriebsetzen der gesteuerten Vorrichtung bestimmend ist, einwirkt.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, in mindestens einem der obengenannten Heiz-Stromkreise einen Ohmschen Widerstand mit dem Heizwiderstand in Reihe zu schalten, um in diesem letzteren die Stromstärke herabzusetzen, wenn dieser Stromkreis allein in Tätigkeit ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, nahe dem temperaturempfindlichen Bestandteil zwei Heizwiderstände anzubringen, die getrennt jeder von einem der beiden obengenannten Stromkreise gespeist werden.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung sowie in der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. ι dieser Zeichnung zeigt in senkrechtem, schematischem Teilschnitt einen Hauptvergaser, der zur Erleichterung des Anlassens einer Brennkraftmaschine in kaltem Zustand mit einem Hilfsvergaser versehen ist, der von einer automatischen Vorrichtung gesteuert wird, die gemäß einer ersten Ausführiingsform der Erfindung ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt in ähnlicher Darstellung eine Steuervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 zeigt schematisch eine ähnliche Steuervorrichtung für die Anlaßdrossel, die das Anlassen der Maschine in kaltem Zustand erleichtert.

Was den Haupt- und den Hilfsvergaser selbst anbelangt, so können beide auf beliebige Weise ausgeführt werden, wobei die diesbezüglichen, in Fig. 1 gezeigten Einzelheiten nur als Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter zu betrachten sind.

In dieser Fig. 1 bedeutet 1 das Gehäuse des Vergasers, 2 die Venturidüse, 3 die Drosselklappe, 4 den Hauptluftansaugkanal, 5 die Brennstoff- und 6 die Luftzuleitung zum Hilfsvergaser, 7 einen Verteiler mit zwei Klappen 8 und 9, der auf einer Steuerstange 10 befestigt ist, um den Hilfsvergaser ein- oder auszuschalten und eine automatische Regelung des Brennstoffgehalts im Anlaßgemisch in Abhängigkeit von dem Arbeiten des Motors zu bewirken. Mit 11 und 12 sind öffnungen bezeichnet, durch die der Brennstoff von der Leitung 5 dem Hilfsvergaser zugeführt wird, und mit 13 ist die Leitung bezeichnet, durch die das Brennstoff-Luft-Gemisch vom Hilfsvergaser hinter der Drosselklappe 3 in den Ansaugkanal 4 befördert wird.

In Fig. ι ist die Stellung des Verteilers 7 so, daß die obere Klappe 8 auf ihrem Sitz ruht und die untere Klappe 9 von der Mündung der Leitung 13 für das Gemisch abgehoben ist. Diese Stellung ist die Anfangsstellung beim Einschalten des Hilfsvergasers, d. h. in dem Augenblick, in dem der kalte Motor gerade angelassen ist und mit einem sehr reichen Brennstoffgemisch gespeist wird, während die Lufteinlaßleitung von der Klappe 8 geschlossen gehalten wird. Je mehr der Motor sich erwärmt und je schneller er läuft, um so weiter verschiebt sich der Verteiler 7 nach unten unter der Wirkung einer im folgenden beschriebenen thermostatischen Steuervorrichtung, wobei er die Klappe 8 von der Lufteinlaßleitung entfernt und die Klappe 9 der Gemischzuleitung 13 nähert. Wenn der Motor warm genug ist, verschließt die Klappe 9 teilweise die Leitung 13, und der Hilfsvergaser ist abgeschaltet, wenn der Verteiler 7 am Ende seiner Verschiebung nach unten angelangt ist.

ι Die Steuerung des obengenannten Verteilers 7 j geschieht durch eine thermostatische Einrichtung,

die einen temperaturempimdlichen Bestandteil, beispielsweise einen Bimetallstreifen 14, aufweist, dessen eines Ende fest ist und dessen anderes, freies Ende unmittelbar auf die Steuerstange 10 des Verteilers 7 einwirkt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist in der Nähe des Bimetallstreifens 14 ein Heizwiderstand 15 befestigt, der mittels einer Leitung 24 mit dem Zündungskreis 25 hinter einem Schalter 26 verbunden ist, wobei der Schalter 26 vom Fahrer betätigt wird, um die Zündung (nicht dargestellt) unter Strom zu setzen und so das Anlassen des Motors zu gestatten. Bei geschlossenem Schalter 26 liefert die Stromquelle 17, beispielsweise ein Akkumulator, gleichzeitig über die Leitung 24 dem Widerstand 15 einen Heizstrom, und zwar vom ersten Anlaßversuch an. Der Heizwiderstand 15 beginnt also von den ersten Umdrehungen des Motors an, den Bimetallstreifen 14 zu erwärmen. Der Bimetallstreifen 14 ist in einem Gehäuse 22 aus Wärmeisolierstoff untergebracht.

Der Heizwiderstand 15 wird überdies noch von einem zweiten Stromkreis 16 gespeist, der mit der Stromquelle 17 über einen Unterbrecher verbunden ist, der einen festen Kontakt 18 und einen temperaturempfindlichen Bestandteil, beispielsweise einen Bimetallstreifen 19 aufweist, der den beweglichen Kontakt dieses Unterbrechers bildet. Dieser Bimetallstreifen 19 ist in einem Gehäuse 20 untergebracht, dessen Wandungen vorzugsweise aus einem Wärmeisolationsstoff bestehen und das an einer Stelle 21 des Motors angebracht ist, deren Temperatur für das Arbeiten des Hilfsvergasers ausschlaggebend ist. Diese Stelle 21 des Motors kann beispielsweise der Zylinderkopf oder das Einlaß- oder das Auspuffrohr sein.

Die derartig gebaute Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei kaltem Motor berührt der Bimetallstreifen 19 den festen Kontakt 18 nicht und unterbricht den Strom im Kreis 16. Wenn der Fahrer den Schalter 26 des Zündkreises schließt, so setzt er den Kreis 24 und somit den Heizwiderstand 15 unter Strom. Nach einer gewissen Laufzeit des Motors verzieht sich der Bimetallstreifen 14 infolge der vom Heizwiderstand 15 erzeugten Wärme und wirkt so mehr oder weniger auf den Verteiler 7 des Hilfsvergasers in dessen Schließsinne ein. Inzwischen hat sich der Motor erwärmt, wobei diese Wärme den Bimetallstreifen 19 deformiert, der sich bei einer vorbestimmten Temperatur gegen den festen Kontakt 18 legt und den Stromkreis 16 schließt, ohne daß dabei ein stärkerer Strom durch den Widerstand 15 fließt, da man die Stromkreise 24 und 16 so gestaltet, daß ihre Widerstände gegenüber dem Widerstand 15 vernachlässigt sind. Die Temperatur des Bimetallstreifens 14 steigt und mit ihr seine Verformung, wobei der Verteiler 7 in eine Stellung gebracht wird, bei der der Hilfsvergaser außer Betrieb ist.

Bei abgestelltem Motor ist der Schalter 26 des Zündungskreises 24 offen, so daß der Widerstand 15 nicht mehr vom Kreis 24, jedoch vom Kreis 16 so lange gespeist wird, bis das Motorteil 21, in dessen Nähe der Bimetallstreifen 19 angebracht ist, einen vorausbestimmten Temperaturzustand unterschritten hat. Auf diese Weise bleibt der Bimetallstreifen 14 einer genügend hohen Temperatur ausgesetzt, um den Hilfsvergaser außer Betrieb zu halten, solange der Motor warm genug ist. Somit wird eine vorzeitige Wiederinbetriebnahme des Hilfsvergasers vermieden.

Unterhalb dieser vorausbestimmten Temperatur ! wird der Kontakt zwischen Bimetallstreifen 19 und dem Kontakt 18 unterbrochen, so daß der Hilfsvergaser rasch wieder in seine Normalstellung zurückkehrt, die für ein Wiederanlassen des kalten Motors zweckmäßig ist.

Die Arbeitsweise der obigen Vorrichtung kann erfindungsgemäß durch folgende Maßnahmen noch verbessert werden.

Wenn nach einer gewissen Laufzeit des Motors, ' während der das Abschalten des Hilfsvergasers erfolgt ist, der Zündungskreis 25 unterbrochen wird, ! so genügt es, den Bimetallstreifen 14, der sich in diesem Augenblick in warmer Umgebung befindet, einer genügend hohen Temperatur auszusetzen, um ein zu rasches Wiedereinschalten des Hilfsvergasers zu verhüten. Dieses Resultat kann unter den genannten Umständen dadurch erzielt werden, daß die Stromstärke im Kreis 16 durch Einschalten eines Ohmschen Widerstandes 23 vermindert wird. Ein Ohmscher Widerstand 27 'kann ebenfalls im Stromkreis 24 vorgesehen werden, um ein allzu schnelles Erwärmen des Bimetallstreifens 14 zu Beginn des Arbeitens des Motors zu vermeiden, wo- ! bei diese Erwärmung nach dem Schließen des Kreises 16 infolge des Parallelschaltens der Widerstände 23 und 27 zunimmt. Diese beschleunigte Erwärmung ist in diesem Augenblick erwünscht, denn wenn der Kreis 16 geschlossen ist, hat der Motor ' eine verhältnismäßig hohe Arbeitstemperatur erreicht, und es ist somit von Vorteil, den Hilfsvergaser ziemlich rasch außer Betrieb zu setzen.

Die Ohmschen Widerstände 23 und 27 haben ; noch einen anderen Vorteil. Wenn der Schalter 26 vom Fahrer geöffnet wird, so bleibt der Zündungskreis 25 doch noch durch die Kreise 24 und 16 mit dem Akkumulator verbunden, solange der Motor warm genug ist, um das Aufliegen des Bimetallstreifens 19 auf dem Kontakt 18 zu bewirken. Daraus folgt, daß der Motor trotz Unterbrechens des Zündungskreises 26 weiterläuft. Das Vorhandensein der Ohmschen Widerstände 23 und 27, die bei der betrachteten Verbindung zwischen Akkumulator 17 und Zündungskreis 25 hintereinandergeschaltet ; sind, bewirkt einen solchen Spannungsabfall, daß die Zündkerzen nicht mehr arbeiten und der Motor ! unmittelbar angehalten wird. Gleichzeitig wird der j Stromverbrauch so gering, daß er vernachlässigt werden kann. Diese Stromstärke sinkt auf Null, wenn der Motor kalt wird und der Kreis 16 dadurch unterbrochen wird, daß der Bimetallstreifen 19 sich vom Kontakt 18 entfernt.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der oben beschriebenen Vorrichtung, wobei zwei Heiz- ! widerstände Anwendung finden, deren einer, 15, im

Kreis 16 liegt, der vom thermostatischen Unterbrecher 18, 19 gesteuert wird, während der andere, 28, an den Zündungskrdis 25 hinter dem Schalter 26 angeschlossen ist. Auf diese Weise erwärmt sich beim Anlassen des Motors der Widerstand 28 infolge des Schließens des Schalters 26. Erst wenn der Motor eine bestimmte Temperatur erreicht hat, legt sich der Bimetallstreifen 19 gegen den Kontakt 18, um den zweiten Widerstand 15 in Betrieb zu setzen und die Biegung des Bimetallstreifens 14 zu beschleunigen, der durch Anlegen der Klappe 9 des Verteilers 7 an die öffnung des Gemischzuleitungskanals 13 den Hilfsvergaser außer Betrieb setzt.
Beim öffnen des Stromkreises 24 mittels des Schalters 26 fließt kein Strom mehr im Widerstand 28; der Widerstand 15 hingegen bleibt unter Strom, bis die Temperatur des Motors unter einen vorbestimmten Wert gesunken ist, unter dem das Einwirken des Hilfsvergasers wieder wünschenswert ist. Auf diese Weise wird beim Wiederanlassen des Motors nach einem mehr oder weniger langen Stillstand das Einschalten des Hilfsvergasers vermieden, wenn ein solches Einschalten im Augenblick dieses Wiederanlassens von keinerlei Nutzen ist.

as Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Stromkreise 16 und 24, die die Heizwiderstände 15 bzw. 28 speisen, getrennt, so daß ein Speisen des Zündungskreises 25 über die Stromkreise 16 und 24 nicht mehr zu befürchten ist.

Fig. 3 zeigt die Anwendung einer ähnlichen Steuervorrichtung auf einen Vergaser, bei dem das Anlassen des Motors durch eine Drosselklappe 29 erleichtert wird, die im Luftansaugrohr des Motors angebracht und vorzugsweise exzentrisch auf ihrer Steuerachse 30 befestigt ist. In diesem Falle wird diese Achse 30 von einer thermostatischen Einrichtung, z. B. von einem spiralförmigen thermostatischen Bimetallstreifen 31 gesteuert, dessen eines Ende an der Achse 30 befestigt ist, während sein anderes Ende an einem festen oder verstellbaren Punkt 32 befestigt ist.

In der Nähe dieses Bimetallstreifens bringt man einen oder zwei Heizwiderstände an, die dem in Fig. ι mit 15 bezeichneten Widerstand oder den in Fig. 2 mit 15 und 28 bezeichneten Heizwiderstände entsprechen und die von Stromkreisen gespeist werden, die den vorstehend beschriebenen Kreisen 16 und 24 entsprechen.

In diesem Falle übt der Bimetallstreifen 31, solange er kalt ist, auf die Achse 30 eine Kraft aus, die die Drosselklappe 29 gegen die Saugkraft, die während des Anlassens des Motors auf die exzentrische Fläche wirkt, zu schließen sucht.

Wenn der Bimetallstreifen 31 sich unter der Wirkung des Widerstandes 15 oder der Widerstände 15 und 28 erwärmt, so schwindet die auf die Drosselklappe in deren Schließsinne einwirkende Kraft, um schließlich null zu werden oder gar ihre Richtung zu ändern, was zur Folge hat, daß diese Klappe während des normalen Laufens des Motors völlig offen bleibt.

Die Erwärmungsbedingungen des Bimetallstreifens 31 sind dieselben, wie sie weiter oben in bezug auf den Bimetallstreifen 19 erörtert wurden, so daß die Klappe 29 verschiedene Stellungen zwischen völliger Schließung und völliger öffnung einnehmen kann, um so eine zweckmäßige Speisung des noch kalten Motors beim Anlassen zu gewährleisten.

Im obigen wurden zwei charakteristische Anwendungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgeführten automatischen Steuervorrichtung beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, daß andere Anwendungen in Betracht kommen, insbesondere solche, wie sie zu Anfang der Beschreibung angedeutet wurden und bei denen es sich darum handelt, sie unterhalb einer festgelegten Temperatur automatisch unter veränderlichen Bedingungen einzuschalten, während sie nach Erreichung oder Unterschreitung der genannten Temperatur auszuschalten sind.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Automatische, thermostatische Steuervorrichtung, die unterhalb einer bestimmten Temperatur arbeiten soll, insbesondere einer Hilfsvorrichtung, die das Anlassen einer noch kalten Brennkraftmaschine erleichtern soll, wobei sie die zu steuernde Vorrichtung mittels eines temperaturempfindlichen Bestandteils verschiebt, in dessen Nähe eine Widerstandsheizung angebracht ist, welche die Verformung, Verbiegung oder Ausdehnung des genannten Bestandteils und das Abstellen der zu steuernden Vorrichtung bewirkt, sobald die bestimmte Temperatur erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Widerstandsheizung zwei verschiedene Stromkreise vorgesehen sind, von denen der eine mittels eines Hand- oder Fußschalters geschlossen wird, während das Schließen des anderen automatisch durch einen Thermostaten geschieht, der dauernd unter der Wirkung der für das Ein- oder Ausschalten der gesteuerten Vorrichtung maßgebenden Temperatur steht.
2. 2. Automatische Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise von einer gemeinsamen Stromquelle gespeist werden, wobei der mit dem Thermostaten versehene Kreis dauernd mit dieser Stromquelle verbunden bleibt, während der mit dem nicht automatischen Schalter versehene Kreis mit dem ersteren Kreis parallel geschaltet ist.
3. 3. Automatische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht automatische Schalter derjenige ist, der das Ein- und Ausschalten der Zündung des Motors gewährleistet, dessen Hilfsvergaser gesteuert werden soll.
4. 4. Automatische Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreis (24) des Heizwiderstandes (15), der von dem nicht automatischen Schalter (26) gesteuert wird, ein Ohmscher Widerstand (27) eingeschaltet ist, der mit diesem Heizwiderstand (15)

   liintereinandergesclialtet ist, um die dem Widerstand zugeführte Stromstärke herabzusetzen, solange der genannte Kreis allein den Heizstrom liefert.
5. 5. Automatische Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kreis (16) des Heizwiderstandes (15), der von dem automatischen Schalter (19) gesteuert wird, ein Ohmscher Widerstand (23) mit dem Heizwiderstand hintereinandergeschaltet ist, um die Stromstärke in diesem Widerstand zu vermindern, solange der Kreis (16) allein den Heizstrom liefert.
6. 6. Automatische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ohmschen Widerstände (27 und 23) gegenüber dem Heizwiderstand (15) einen geringen Widerstandswert haben, damit der Heizwiderstand beim Schließen beider Stromkreise (24 und 16) von einem \venigstens annähernd gleichbleibenden Strom durchflossen wird.
7. 7. Automatische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ohmschen Widerstände, die bei Öffnung des hand- oder fußgesteuerten Stromkreises (24), aber noch aufrechterhaltener Schließung des thermostatisch gesteuerten Stromkreises (16) in Reihe zwischen der Stromquelle (17) und dem Zündungskreis (25) liegen, genügend hohe Werte haben, um die Zündungsspannung genügend herabzusetzen und jede weitere Motorzündung zu verunmöglichen.
8. 8. Automatische Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromkreise (16 und 24) mindestens zwei getrennte Heizwiderstände (15 und 28) besitzen, welche zu der elektrischen Widerstandsheizung gehören.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   O 54 6.51