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Luftzuführung zum Vergaser von Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung
betrifft eine zusammen mit dem Vergaser einer Verbrennungskraftmaschine zu verwendende
Vorrichtung, die dem Zwecke dient, dem Vergasersystem Sekundärluft (Zusatzluft)
zuzuführen.
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Es ist bekannt, daß das den Vergasern von Verbrennungskraftmaschinen
zugeführte Brennstoff-Luft-Gemisch mit steigender Maschinenbelastung zunehmend reicher
wird. Um einer solchen Anreicherung entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen,
mittels entsprechender Vorrichtungen Frischluft in das .Ancaugesvstem der Maschine
einzuführen. Die für diesen Zweck benutzten Vorrichtungen bestehen im allgemeinen
aus einem federbelasteten Diaphragma oder Kolben, das oder der ein Ventil öffnet
oder schließt, durch welches die Zufuhr von unvergaster Luft (Frischluft) gesteuert
wird. Diese Vorrichtungen haben sich jedoch aus dem einen oder anderen der folgenden
Gründe nicht als voll wirksam erwiesen. Die notwendige Menge an Frischluft, die
dem Luft-Brennstoff-Gemisch zugeführt wird, vergrößert sich nicht in dem gleichen
Maße, in dem sich die Umdrehungszahl der Maschine erhöht. Ein sehr schnelles und
richtiges Ansprechen auf kleine Änderungen der durch den Lauf der -,Maschine
gegebenen
Anforderungen wird durch die hohe Reibung des kolbenbetätigten Ventils und durch
das Beharrangsvermögen der Feder, welche den Kolben cder das Diaphragma belastet,
verhindert und schließlich ferner wirkt die Vorrichtung unter wechselnden atmosphärischen
Druckbedingungen in verschiedener Weise, weil die Federbelastung des Kolbens oder
Diaphragmas sich nicht entsprechend ändert.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Zusatzluftzuführungsvorrichtung zu
schaffen, welche diese Nachteile vermeidet.
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Zu diesem Zwecke wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen,
die so arbeitet, .das sie automatisch jeweils dann, wenn dies erforderlich ist,
eine geregelte Menge Frischluft in das Ansaugesystem einführt. Die Vorrichtung besteht
aus einem Gehäuse, welches ein doppeltes Ventil und entsprechende Ventilsitze aufweist
mit einer Zuführung für atmosphärische Luft unterhalb des einen und oberhalb des
anderen Ventils. Hierbei sind diese Ventile so gestaltet und bemessen, daß die auf
sie einwirkenden statischen Drücke, wenn die Ventile geschlossen sind, im wesentlichen
ausgeglichen sind. Ferner ist zwischen den Ventilsitzen ein Auslaßkanal vorgesehen
sowie ein druckabhängig arbeitendes Diaphragma, welches durch einen Differentialdruck
in dem Ansaugesystem bewegt wird und dadurch das Abheben der Ventile von ihren Sitzen
bewirkt.
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Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung sind Vorrichtungen vorgesehen,
um den Luftstrom zwischen dem einen Einlaß und einer Seite des Diaphragmas zu begrenzen.
Die Ventilschäfte und Ventilsitze erhalten stromlinienförmige Gestalt. Ferner ist
ein Luftreiniger des Ölbadtyps vorgesehen, um die durch die Einlaßöffnung einströmende
Luft zu reinigen.
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In der Abbildung ist eine vorzugsweise Ausführungsform der neuen Vorrichtung
in einer normalen Arbeitsstellung im Schnitt dargestellt.
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Die Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Gehäuse i, dessen
oberer Teil sich in eine abgeflachte oder elliptisch gestaltete Kammer 2, öffnet,
die durch ein auf Druck ansprechendes Diaphragma 3 unterteilt ist. Der mittlere
Teil 4 des Gehäuses i ist durch ein Paar von übereinanderliegenden Ventilsitzen
5 und 6 und ein darin ruhendes ausgeglichenes Doppelventil 7 abgeschlossen. Der
Schaft 8 dieses Ventils erstreckt sich über die oberen und unteren Sitze 5 und 6
hinaus. Das obere Ende 9 des Schaftes 8 ist mit dem druckabhängig wirkenden Diaphragma
3 verbunden. Die vorspringenden Teile des Schaftes 8 können sich in Führungen, die
in Kreuzstücken i 1, 12 angeordnet sind, hin und her bewegen. Zu diesem Zwecke ist
der untere Teil des Schaftes, wie bei io gezeigt, verlängert. Der Boden 13 des Gehäuses
ist ebenfalls verlängert und nimmt ein Armkreuz 14 auf, dessen unterer Teil mit
einem Vorsprung 15 versehen ist, welcher eine Ölwanne 16 trigt.
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Durch die Öffnung 17 zwischen der Wanne 16 und dem Gehäuse i tritt
atmosphärische Luft ein, die, nachdem sie in der `Vanne i6 gereinigt worden ist,
durch das Armkreuz 14 in das Gehäuse gelangt.
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Mit 18 ist ein Kanal in der Wandung des Gehäuses i bezeichnet, welcher
es ermöglicht, daß ein Teil der Luft, die bei 17 eintritt, nach dem oberen Teil
des Gehäuses i und durch das Armkreuz i i herunterströmt. Die Strömung der Luft
durch den Kanal 18 wird durch eine Drossel i9 gesteuert, welche in geeignetem Maße
in den Kanal eingeschraubt und in ihrer Stellung durch eine Gegenmutter 20 gehalten
wird.
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21 ist ein Auslaß für die durch die Ventilsitze 5, 6 hindurchströmende
Luft. Dieser weist, wie dargestellt, einen Flansch 22 auf, der seinen Anschluß an
die Vergaserapparatur einer Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Der Teil 23 der
Kammer 2 oberhalb des Diaphragmas 3 ist an den Hals der Venturidüse des Vergasers
mittels einer nicht dargestellten Röhre, die über den Nippel 24 die Verbindung herstellt,
angeschlossen. Erwünschtenfalls kann das obere Ende des Ventilschaftes 9 sich aus
der Decke der Kammer 2 heraus nach oben erstrecken und dann eine Anzeigevorrichtung
25 für die jeweilige Stellung der Ventile 7 bilden. Diese Anzeigevorrichtung 25
kann durch ein Fenster 26 in der Kuppel 27 kontrolliert werden.
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Bei Gebrauch der Vorrichtung wird der Flansch 22 an ein geeignetes
Paßstück angeschlossen, welches zwischen dem Vergaser und der Saugleitung eingepaßt
ist, so daß die letztere über den Auslaß 21 mit der Kammer 28 zwischen den Ventilsitzen
5, 6 in Verbindung steht. Der Nippel 24 wird mit dem Hals des Vergasers zweckmäßig
mittels eines biegsamen Rohres verbunden.
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Im Leerlauf der Maschine bei geschlossener Drosselklappe ergibt sich
ein Druckabfall in der Saugleitung, der auf beide Ventile einwirkt und der Luftstrom
nach dem Hals des Vergasers wird zu langsam, um einen solchen Druckabfall in dein
oberen Teil der Kammer 2 hervorzurufen, daß dieser genügt, um ein Anheben des Diaphragmas
3 zu bewirken. Daher bleiben die Ventile 7 geschlossen, wobei sich das Diaphragma
3 in seiner untersten Stellung befindet.
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Wenn die Drosselklappe langsam geöffnet wird, so ergibt die gesteigerte
Luftströmung durch den Vergaserhals einen Druckabfall, der genügt, um eine Bewegung
des Diaphragmas 3 nach oben und dadurch ein Abheben der Ventile 7 von ihren Sitzen
5 und 6 zu bewirken. Diese geringe Bewegung der Ventile 7 von ihren Sitzen ;, 6
verändert die Größe der dem Luftdruck ausgesetzten Oberflächen, so daß das Doppelventil
völlig ausgeglichen wird. Es fließt nun atmosphärische Luft nach dem Ölreiniger
16 und dann über die oberen und unteren Ventilsitze 5 und 6 durch den Auslaßkanal
21 in das Ansaugesystem. Bei teilweise geöffneten Ventilen 7 wirkt der unter dem
Einfluß des Druckes der atmosphärischen Luft erfolgenden Bewegung des Diaphragmas
3 nach oben der Unterdruck in dem Saugstutzen entgegen, der über den Auslaßkanal
21, den Ventilsitz 5, das Armkreuz ii in der Kammer 2 unterhalb des Diaphragmas
3 wirksam wird.
Wen» (las 1)rnsselventil der Maschine weiter .;(öffnet
wird, so ergibt sich eine weitergehendeVerringerung des Druckes in dem Hals des
Vergasers, :lie ein noch weiteres Anheben des Diaphragmas 3 und Abheben des Ventils
7 von seinen Sitzen 5 und 6 bewirkt.
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Der Bewegung des Diaphragmas 3 nach oben wird in eitietn geringeren
Grade entgegengewirkt, wenn es durch den Druckanstieg in dem Saugstutzen angehoben
wird.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Ventile 7 so bemessen sind, daß
die auf sie einwirkenden Drücke im wesentlichen ausgeglichen werden. Dies ist eine
notwendige -Maßnahme, da, wenn beispielsweise lediglich ein Ventil vorgesehen sein
würde, ein Vakuum in dem Auslaßkanal 21, welches auf den Sitz 6 wirkt, sofort ein
Anheben des Ventils und eine "lerstörung des Vakuums bewirken würde. Wenn umgekehrt
das untere Ventil fortgelassen werden würde und man sich auf das Ventil auf dem
Sitz 5 verlassen würde, so ergäbe der Einfluß eines Vakuums in dem Kanal 21, daß
dieses Ventil in geschlossenem Zustande gehalten wird. Gemäß der dargestellten Ausführungsform
der neuen Vorrichtung ist eine größere Fläche des Ventils auf (lern Sitz 5 dem atmosphärischen
Druck ausgesetzt, als die des unteren Teils des Ventils, die unter dem hinfluß des
Druckes in der Kammer 28 steht. Andererseits ist eine größere Fläche des Ventils
auf (lern Sitz 6 dem verringerten Druck in der Kammer 28 ausgesetzt als die dem
Druck ausgesetzte Fläche an dem Teil des Ventils 7 auf dem Sitz 5. Wenn jedoch die
Luft durch die Vorrichtung strömt, kann der Ausgleich des Ventils 7 dadurch geregelt
\\-erden, daß die durch das Armkreuz i i hindurchströmende Luftmenge durch Verstellung
der Drossel i9 beeinflußt wird.
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Hierdurch kann der Durchtrittsquerschnitt des Kanals 18 so beschränkt
werden, daß das Anheben des Diaphragmas 3 nur wenig oder gar nicht durch den auf
seine untere Seite wirkenden atmosphärischen Luftdruck unterstützt wird.
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Der Ventilschaft 8 bei 29 und 30 unterhalb des oberen und des
unteren Ventils 7 und ferner die Ventilsitze 5 und 6 oberhalb und unterhalb des
aufsitzenden Ventils sind, wie dargestellt, so gestaltet, daß sich im wesentlichen
stromlinienförinige Durchflußkanäle für die die Ventile durchstr()inende Luft ergeben.
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Die `Wirkung der neuen Vorrichtung ist abhängig von den Anforderungen
der Maschine, an der sie angebracht ist. M'enn die Luftströmung durch den hals des
Vergasers eine hohe Geschwindigkeit besitzt, so hebt das Diaphragina 3 die Ventile
7 von ihren Sitzen 5 und 6 ab und ermöglicht den Eintritt einer vergleichsweise
großen Zusatzluftmenge in (las Ansatigesystetn, welche ihrerseits bewirkt, daß die
11eiige des durch den Hals des Vergasers hindurchströmenden Stromes verringert wird,
bis ein Ausgleich erreicht ist.
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Normalerweise ist das Gewicht des Ventils und der Ventilspindel ausreichend,
um ein Abheben, Jagen oder Schlagen der Ventile zu verhindern. Falls nötig, kann
jedoch eine geeignete Feder, die lediglich dem Zwecke einer Dämpfung der Ventilbewegungen
dient, eingeschaltet werden.