EP0444167B1

EP0444167B1 - Kraftstoff-zuführungsvorrichtung, insbesondere für die kombination mit einem rotor-vergaser-system einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: EP0444167B1
Application number: EP90912407A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Diener
Original assignee: ARACOM ENG AG; Aracom Engineering AG
Current assignee: Aracom Engineering AG
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2010-08-29
Also published as: AU6166590A; JPH04502949A; WO1991004404A1; KR920701649A; CH680524A5; ES2049485T3; DE59004805D1; DD297684A5; EP0444167A1

Abstract

Die Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung in Verbindung mit einem Rotor-Vergaser-System gewährleistet letzterem ein stetiges Vorhandensein des benötigten Kraftstoffes. Die vorhandene Kugel (21a) und der Kugelsitz (21b) bewirken im geschlossenen Zustande eine Dichtigkeit, die alleine mit einem Ventilschieber (22) praktisch nicht möglich ist. Durch die Verschiebung der Kugel (21a) und somit dem Ventilschieber (21b) erhält die Brennkraftmaschine die entsprechende Menge Kraftstoff zwischen dem Leerlauf und der Vollast. Die unterschiedlichen Unterdrücke im Saugrohr der Brennkraftmaschine und somit in der Kammer (33) bewirken die Verschiebungen der Membran (19) und somit der Kugel (21a) und dem Ventilschieber (22). Der Elektromagnet, bestehend aus Spule (30), Kern (29) und Anker (27), kann beim Kaltstart der Brennkraftmaschine -10 °C bis -20 °C und mehr auf die Membran (19) und somit Kugel (21a) und Ventilschieber (22) wirken. Wird vom Verbraucher (Rotor-Vergaser) weniger Kraftstoff verbraucht, entsteht in der Kammer (34) ein Gegendruck auf die Membran (19), somit werden die Spälte zwischen der Kugel (21a), dem Kugelsitz (21b), dem Ventilschieber (22) und der Bohrung (25) kleiner. Es fliesst weniger Kraftstoff in die Kammer (34) und damit in das Zulaufrohr (9). Bei der Vollast der Brennkraftmaschine wird der Querschnitt der Rücklaufbohrung (16) verkleinert und der Druck in der Kammer (17) und somit der Bohrung (25) wird erhöht, was bei der Vollast der Brennkraftmaschine erwünscht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung, insbesondere für die Kombination mit einem Rotor-Vergaser-System einer Brennkraftmaschine.
Rotor-Vergaser wurden in folgenden Patenten beschrieben:
US 3,991,144
US 261/36A; 261/63
US-PS 2 823 906
US-PS 4 044 081
Int.CI F02M 37/04
Die Zuführung des Kraftstoffes bei den obengenannten Ausführungen wurden mit herkömmlichen Schwimmer-Systemen vollzogen.
Folgende Mängel wurden durch diese Kombinationen festgestellt:

a) Beim plötzlichen Lastwechsel der Brennkraftmaschine, d.h. beim plötzlichen Verstellen der Drosselklappe 12, entstand ein sogenanntes Lastruckeln.
Mit elektronisch gesteuerten Zusatzpumpen wurden diese Mängel nur teilweise behoben.
b) Das Nichtvorhandensein einer sogenannten Schubabschaltung.

Ferner ist durch die EP-A-0 208 802 ein komplexes Kraftstoffeinspritzsystem bekannt geworden, welches dank ausgeklügelter Elektronik die Mangel der konventionellen Systeme weitgehend zu beheben vermag.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine einfache und kostengünstige Kraftstoffzufuhreinrichtung zu schaffen, welche es erlaubt, in sämtlichen Arbeitsbereichen der Brennkraftmaschine mit einem sehr genauen Kraftstoff-Luft-Gemisch zu fahren.
Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in der im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 definierten Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung.
Durch die Kombination eines Rotor-Vergaser-Systems mit der in der beiliegenden Zeichnung veranschaulichten Kratstoff-Zuführungsvorrichtung können die obengenannten Mängel behoben werden.
Zudem kann ohne jegliche elektrische Einwirkung ausser Kaltstart -10 bis 20° C im Kraftstoffluftgemisch Lamda 1 und somit mit dem 3-Weg Katalysator gefahren werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Mit einer Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in sämtlichen Fahrbereichen der Brennkraftmaschine, wie Warmstart, Beschleunigung und Vollast ohne elektrische Beihilfe mit einem Rotor-Vergaser-System das richtige Kraftstoff-Luftgemisch zu erreichen.
Nur beim Kaltstart -10 bis -20° C wird zusätzlich durch die Erregung eines Elektromagneten die nötige Kraftstoff-Anreicherung erreicht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch eine Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung kombiniert mit einem Rotor-Vergaser-System zeigt.
Die auf der Zeichnung dargestellte Kombination einer Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung mit einem Rotor-Vergaser-System weist einen zylindrischen Rotorkörper 2, der im Gehäuse 1 befestigt ist, auf. Der fünflippige Flügel 3 ist auf die Rotorachse 4 aufgepresst. Der Flügel 3 und somit die Rotorachse 4 drehen sich in den Kugellagern 5 und 6. Zwischen dem Zulaufrohr 9 und der Flügelachse 4 befindet sich die Zentrifugaldichtung 7.
Über die Zentrifugalbohrung 8b zur Steigbohrung 8a fliesst der Kraftstoff.
Durch die Rubindüse 10 fliesst der Kraftstoff genau dosiert zum Sprühring 11. Der Sprühring 11 sorgt für ein feines Versprühen des Kraftstoffes.
In der Kombination mit der Kraftstoff-Zuführungs-Vorrichtung erfolgt nun folgendes:
Der Anschluss 15 ist mit einer Benzinpumpe mit 0,5 bis 1 Bar Druck verbunden. Der Rücklauf 16 führt den überflüssigen Kraftstoff zum Kraftstoffbehälter zurück. Die Kammer 33 ist über den Anschluss 18, vermittels eines Unterdruckschlauches mit dem Anschluss 13 des Saugrohres der Brennkraftmaschine verbunden.
Die Membran 19, einerseits verbunden mit dem Zwischenstück 26 und dem Magnetanker 27, anderseits mit dem Stössel 20, drückt vermittels der Feder 35 auf die Kugel 21a. Die Feder 23 drückt den Ventilschieber 22 in Gegenwirkung auf die Kugel 21a und somit in den Kugelsitz 21b.
Das Zusammenwirken Rotor-Vergaser und Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung geschieht nun folgendermassen:
Der Unterdruck im Saugrohr der Brennkraftmaschine im Leerlauf beträgt ca. 0,65 Bar. Der Unterdruck in der Kammer 33 beträgt somit 0,65 Bar. Die Federn 23 und 35 sind so eingestellt, dass sie über den Magnetanker 27, dem Zwischenstück 26, dem Ventilschieber 22, der Kugel 16 und dem Stössel 20 auf die Membran 19 so wirken, dass zwischen dem Kugelsitz 21b, der Kugel 21a, dem Ventilschieber 22 und der Bohrung 25 kleine Spälte entstehen. Es fliesst Kraftstoff von der Kammer 17 und somit der Bohrung 25 in die Kammer 34. Der Kraftstoff fliesst somit in das Zulaufrohr 9 zur Zentrifugalbohrung 8b über die Steigbohrung 8a zur Rubindüse 10. Wird durch die Drehzahl des Rotors mehr Kraftstoff benötigt als ihm zugeführt wird, entsteht in der Kammer 34 ein ganz kleiner Unterdruck, der bewirkt, dass die Membran 19 über den Stössel 20 auf die Kugel 21a und den Ventilschieber 22 drückt. Die Spälte zwischen dem Kugelsitz 21b, der Kugel 21a und dem Schieberventil 22 und der Bohrung 25 werden grösser. Es fliesst mehr Kraftstoff zum Zulaufrohr 9. Umgekehrt, wird durch die Drehzahl des Rotors 4 weniger Kraftstoff benötigt, entsteht in der Kammer 34 ein ganz kleiner Überdruck, die Membran 19 wird mehr von der Kugel 21a weggedrückt. Die Spälte zwischen dem Kugelsitz 21b, der Kugel 21a und somit dem Ventilschieber 22 und der Bohrung 25 werden kleiner. Es fliesst weniger Kraftstoff zum Zulaufrohr 9. Durch diese Feinregulierung kann mit dem Rotor-Vergaser ein sehr genaues Kraftstoff-Luftgemisch erreicht werden.
Beim Anlassen der Brennkraftmaschine ist der Unterdruck im Saugrohr 13 und somit in der Kammer 33 so gering, dass die Membran 19 durch die Feder 35 über den Stössel 20 auf die Kugel 21a und somit auf den Ventilschieber 22 drückt. Zwischen dem Kugelsitz 21b und der Kugel 21a und dem Ventilschieber 22 und der Bohrung 25 entstehen grössere Spälte. Es wird mit erhöhtem Druck Kraftstoff dem Zulaufrohr 9 zugeführt. Dieser zusätzliche Druck auf den Rotor bewirkt eine genügende Kraftstoffanreicherung beim Anlassen der Brennkraftmaschine. Beim Beschleunigen der Brennkraftmaschine sinkt der Unterdruck im Ansaugrohr und somit in der Kammer 33. Die Membran 19 wird durch die Feder 35 gegen die Kugel 21a gedrückt. Die Spälte zwischen dem Kugelsitz 21b und der Kugel 21a und somit dem Vemtilschieber 22 und der Bohrung 25 werden vergrössert. Dem Zulaufrohr 9 wird mehr Kraftstoff zugeführt. Diese kurzzeitige Kraftstoff-Anreicherung genügt für die Kraftstoffanreicherung für den Beschleunigungs-Vorgang der Brennkraftmaschine. Der gleiche Vorgang entsteht bei der Vollast der Brennkraftmaschine. Im Zulaufrohr 9 entsteht ein grösserer Druck.
Im Schub der Brennkraftmaschine entsteht im Saugrohr ein erhöhter Unterdruck bis zu 0,75 Bar. Dieser Unterdruck auch in der Kammer 33, zieht die Membran 19 und somit den Stössel 20 von der Kugel 21a zurück. Die Kugel 21a wird durch die Feder 23 über den Ventilschieber 22 in den Kugelsitz 21b gedrückt. Der Zufluss des Kraftstoffes von der Kammer 17, über die Bohrung 25 in die Kammer 34 ist unterbrochen. Der Rotor-Vergaser erhält über das Zulaufrohr 9, solange die Brennkraftmaschine geschoben wird, keinen Kraftstoff.
Vermittels des Elektromagneten, bestehend aus Spule 30, Kern 29 und Anker 27 kann über das Zwischenstück 26 die Lage der Membran 19 und somit über den Stössel 20 die Kugel 21a und den Ventilschieber 22 verändert werden. Durch die Erregung der Magnetspule 30 drückt der Anker 27 über das Zwischenstück 26 die Membran 19 und somit die Kugel 21a und den Ventilschieber 22 nach unten. Die Spälte zwischen der Kugel 21a, dem Kugelsitz 21b, dem Ventilschieber 22 und der Bohrung 25 werden grösser.
In der Kammer 34 und somit dem Zulaufrohr 9 entsteht ein erhöhter Druck. Dieser erhöhte Druck im Zulaufrohr 9 bewirkt im Rotor-Vergaser einen höheren Kraftstoffverbrauch. Dieser erhöhte Kraftstoffverbrauch ist beim Kaltstart -10 bis -20° C notwendig.
Für die in der Brennkraftmaschine entstehende Temperaturänderung kann die obengenannte elektromagnetische Änderung auch angewendet werden.
Diese Elektromagnet-Wirkung kann auch für eine Ansteuerung mit einer Lamda Sonde verwendet werden.

Claims

Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung in einem Rotor-Vergaser-System, bei welcher ein Ventilschieber (22) und eine dem Ventilschieber (22) unmittelbar nachgeschatete Kugel (21a) die vom Verbraucher benötigte Kraftstoffmenge regulieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Hauptkraftstoffzufuhrkanal angeordnet ist, dass die Kugel (21a) beim Nullverbrauch die Kraftstoffzufuhr absolut schliesst, wobei der Ventilschieber (22) und die direkt dahinter angeordnete Kugel (21a) durch eine Membran (19) verschoben werden, und dass die Steuerung der Membran (19) und somit der Kugel (21a) und des Ventilschiebers (22) vermittels unterschiedlicher Unterdrücke, die in einer Kammer (33) oberhalb der Membran (19) auftreten, erfolgt, wobei die Kammer (33) mit dem Saugrohr des Motors kommuniziert.
Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) und somit die Kugel (21a) und der Ventilschieber (22) durch einen Elektromagneten (30,29,28 und 27) beeinflussbar sind.
Kraftstoff-Zuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Kammer (34) zwischen Membran (19) und Ventileinrichtung (21a;22) die Membran (19) und somit Kugel (21a) und den Ventilschieber (22) auch beeinflussen.