EP3798439A1

EP3798439A1 - Kraftstoffzuführeinrichtung

Info

Publication number: EP3798439A1
Application number: EP20193772.9A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Osburg; Dimitrios Galagas
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2021-03-31
Also published as: CN112576415B; US20210095619A1; CN112576415A; US11391248B2

Abstract

Eine Kraftstoffzuführeinrichtung (1) weist ein Gehäuse (2) auf, in dem ein Ansaugkanalabschnitt (3) ausgebildet ist. In den Ansaugkanalabschnitt (3) mündet mindestens eine Kraftstofföffnung (11, 12). Die Kraftstoffzuführeinrichtung (1) weist mindestens einen Kraftstoffkanal (26, 27, 28) auf, in dem ein Ventil (23, 24, 25) angeordnet ist. Das Ventil (23, 24, 25) weist ein Ventilplättchen (29, 30, 31) auf. Das Ventil (23, 24, 25) weist eine geschlossene Stellung (41), in der das Ventilplättchen (29, 30, 31) an einem Ventilsitz (32, 33, 34) anliegt, und eine geöffnete Stellung (42) auf. Das Ventilplättchen (29, 30, 31) legt zwischen der geöffneten Stellung (42) und der geschlossenen Stellung (41) einen Ventilhub (h) zurück. In dem Kraftstoffkanal (26, 27, 28) ist ein Ringspalt (28, 39, 40, 49) gebildet, wobei die Spaltbreite (b) des Ringspalts (38, 39, 40, 49) auf den Hub (a) des Ventilplättchens (29, 30, 31) des Ventils (23, 24, 25) derart abgestimmt ist, dass die Spaltbreite (b) nicht größer als der doppelte Hub (a) ist und wobei der Strömungsquerschnitt des Ringspalts (40) größer als der Strömungsquerschnitt des Ventils (23, 24, 25) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE 297 22 869 U1 geht ein Membranvergaser hervor, der eine Hauptdüse mit einem Rückschlagventil aufweist. Das Rückschlagventil verschließt im Leerlauffall den Hauptdüsenpfad, so dass Druckpulsationen im Ansaugkanal nicht über den Hauptdüsenpfad auf die Regelkammer wirken können.
Aus der CN 202690251 U geht ein Vergaser hervor, der im Leerlaufkraftstoffpfad ein Sieb aufweist. Dadurch sollen Verschmutzungen aus dem Kraftstoff ausgefiltert und so eine Anlagerung von Verschmutzungen an der Leerlauföffnung vermieden werden.
Es hat sich gezeigt, dass es bei Verbrennungsmotoren, deren Kraftstoffzuführeinrichtung mindestens ein Ventil aufweist, zu Funktionsbeeinträchtigungen, beispielsweise zu unbefriedigendem Anwerfverhalten oder zu unruhigem Lauf eines Verbrennungsmotors im Betrieb kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffzuführeinrichtung anzugeben, mit der Funktionsbeeinträchtigungen eines Verbrennungsmotors vermieden sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffzuführeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Es ist vorgesehen, dass in dem Kraftstoffkanal, in dem das Ventil angeordnet ist, ein Ringspalt gebildet ist, wobei die Spaltbreite des Ringspalts auf den Hub des Ventilplättchens des Ventils derart abgestimmt ist, dass die Spaltbreite nicht größer als der doppelte Hub ist. Der Strömungsquerschnitt des Ringspalts ist größer als der Strömungsquerschnitt des Ventils. Die Strömungsquerschnitte sind vorliegend vorteilhaft Flächenquerschnitte.
Der Ringspalt ist vorteilhaft nicht durch das Ventilplättchen des Ventils begrenzt. Der Ringspalt ist insbesondere getrennt von dem Ventilplättchen des Ventils ausgebildet. Der Ringspalt ist vorteilhaft beabstandet zu dem Ventilplättchen ausgebildet.
Es hat sich gezeigt, dass ein unruhiger Lauf eines Verbrennungsmotors auf eine ungeeignete Kraftstoffzufuhr zurückzuführen sein kann. Diese ungeeignete Kraftstoffzufuhr kann sich dann ergeben, wenn zwischen dem Ventilplättchen und einem Anschlag für das Ventilplättchen Verschmutzungen wie beispielsweise Späne, die aus der Produktion der Kraftstoffzuführeinrichtung stammen können, angeordnet sind. Diese Verschmutzungen verhindern, dass das Ventilplättchen die geschlossene Stellung erreicht. Dadurch wird die Funktion der Kraftstoffzuführeinrichtung beeinträchtigt. Auch ein unzureichendes Anwerfverhalten kann auf Verschmutzungen an einem Ventil, nämlich einem Ventil einer Kraftstoffpumpe, insbesondere eines Purgers, zurückzuführen sein.
Durch die Abstimmung der Spaltbreite des Ringspalts auf den Hub des Ventilplättchens hält der Ringspalt Verschmutzungen wie beispielsweise Späne oder dergleichen zurück und gewährleistet so, dass das Ventilplättchen die geschlossene Stellung erreichen kann. Es hat sich gezeigt, dass bereits durch eine Spaltbreite, die nicht größer als der doppelte Hub des Ventilplättchens ist, ein Blockieren oder Behindern der Bewegung des Ventilplättchens weitestgehend vermieden werden kann. Der Strömungsquerschnitt des Ringspalts ist dabei größer als der Strömungsquerschnitt des Ventils. Für die Durchflussmenge durch den Kraftstoffkanal wirkt der Ringspalt dadurch nicht signifikant begrenzend.
Die Spaltbreite des Ringspalts ist vorteilhaft konstruktiv fest vorgegeben. Die Spaltbreite des Ringspalts ist bevorzugt nicht veränderbar oder einstellbar.
Bevorzugt ist die Spaltbreite nicht größer als der Hub. Lediglich Verschmutzungen, die nicht größer als der Hub des Ventilplättchens sind, können den Ringspalt passieren. Diese Verschmutzungen werden jedoch am Ventilplättchen aufgrund des ausreichend großen Hubs des Ventilplättchens nicht zurückgehalten und können das Ventilplättchen im Betrieb passieren. Dadurch ist ein Blockieren oder Behindern der Bewegung des Ventilplättchens durch Verschmutzungen verhindert.
Das Ventil kann dabei beispielsweise das Ventil einer Kraftstoffdüse oder ein Ventil in einer Pumpe der Kraftstoffzuführeinrichtung sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Ventil ein Rückschlagventil oder ein elektromagnetisches Ventil mit einem Ventilplättchen ist. Beim Rückschlagventil erfolgt die Bewegung des Ventilplättchens zwischen der geöffneten Stellung und der geschlossenen Stellung aufgrund der Druckverhältnisse am Ventilplättchen. Bei einem elektromagnetischen Ventil wird das Ventilplättchen in Abhängigkeit des Stromflusses durch einen Elektromagneten bewegt.
Bevorzugt ist die Spaltbreite des Ringspalts kleiner als der Hub des Ventilplättchens. Besonders bevorzugt beträgt die Spaltbreite höchstens 80% des Hubs. Dadurch kann sicher vermieden werden, dass Verschmutzungen durch den Ringspalt zum Ventil gelangen können, die sich zwischen Ventilplättchen und Anschlag einklemmen und so ein Schließen des Ventils verhindern können. Verschmutzungen, die kleiner als der Ventilhub sind, können zwischen Ventilplättchen und Anschlag hindurchtreten und werden vom Kraftstoff weggespült, so dass diese Verschmutzungen keine Funktionsbeeinträchtigung nach sich ziehen.
Die geöffnete Stellung des Ventils ist insbesondere eine Stellung, in der das Ventilplättchen an einem Anschlag anliegt. Der Anschlag und der Ventilsitz definieren dadurch mechanisch die beiden Endlagen des Ventilplättchens.
Vorteilhaft ist mindestens ein Ringspalt stromauf des Ventils angeordnet. Die Bezeichnung "stromauf" bezieht sich dabei auf eine Strömungsrichtung von einem Kraftstofftank zu einem Verbrennungsmotor, also die übliche Strömungsrichtung im Betrieb der Kraftstoffzuführeinrichtung. Es kann auch vorgesehen sein, dass zusätzlich oder alternativ mindestens ein Ringspalt stromab des Ventils angeordnet ist. Ein stromab des Ventils angeordneter Ringspalt verhindert bei Rückpulsationen im Kraftstoffsystem, dass Verschmutzungen zum Ventil gelangen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Verbrennungsmotor beispielsweise in einem handgeführten Arbeitsgerät im Betrieb geschwenkt wird oder wenn der Verbrennungsmotor abgestellt wird und Kraftstoff zurück zum Kraftstofftank fließt.
Vorteilhaft ist der Ringspalt von einer Innenwand und einer Außenwand begrenzt. Ein einfacher Aufbau der Kraftstoffzuführeinrichtung ergibt sich, wenn der Ventilsitz und die Innenwand des Ringspalts an dem gleichen Bauteil ausgebildet sind. Für die Ausbildung des Ringspalts werden dadurch keine zusätzlichen Bauteile benötigt.
Vorteilhaft mündet in den Ansaugkanalabschnitt eine Hauptkraftstoffdüse, die ein Ventil aufweist. Die Hauptkraftstoffdüse ist dabei die Düse, über die bei Volllast eines Verbrennungsmotors der Hauptteil des Kraftstoffs zugeführt wird. Die Hauptkraftstoffdüse ist vorteilhaft in einer Bohrung der Kraftstoffzuführeinrichtung angeordnet. Die Hauptkraftstoffdüse ist vorteilhaft in eine Bohrung der Kraftstoffzuführeinrichtung eingepresst. In alternativer Gestaltung kann auch vorgesehen sein, dass die Hauptkraftstoffdüse in die Bohrung eingeschraubt ist oder mittels eines elastischen Elements, beispielsweise mittels eines O-Rings, in der Bohrung gehalten ist. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn der Ringspalt zwischen der Wand der Bohrung und dem Außenumfang der Hauptkraftstoffdüse gebildet ist. Für die Ausbildung des Ringspalts werden dadurch keine zusätzlichen Bauteile benötigt. Es müssen lediglich die Abmessungen von Bohrung und Außenumfang der Hauptkraftstoffdüse aufeinander abgestimmt werden. Besonders bevorzugt verläuft der Ringspalt zwischen einem ersten Ringkanal und einem zweiten Ringkanal. Über die beiden Ringkanäle können die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffabfuhr erfolgen. Vorteilhaft sind der erste Ringkanal, der Ringspalt und der zweite Ringkanal von der Wand der Bohrung und dem Außenumfang der Hauptkraftstoffdüse begrenzt.
Vorteilhaft ist stromauf des Ringspalts mindestens eine Drossel angeordnet. Die Drossel kann dabei eine Festdrossel sein. Die Drossel ist insbesondere eine Teillastfestdüse. Es kann auch vorgesehen sein, dass die mindestens eine Drossel einstellbar ist. Eine einstellbare Drossel kann insbesondere eine Volllaststellschraube sein, wenn das Ventil an einer Hauptkraftstoffdüse ausgebildet ist. Vorteilhaft ist der Strömungsquerschnitt des Ringspalts größer als der Strömungsquerschnitt der Drossel. Dadurch wirkt der Ringspalt für den Durchfluss nicht begrenzend. In vorteilhafter Gestaltung ist mindestens eine einstellbare Drossel und mindestens eine Festdrossel vorgesehen.
Vorteilhaft weist die Kraftstoffzuführeinrichtung einen Purger als eine manuell zu betätigende Kraftstoffpumpe auf. Der Purger weist eine Pumpenkammer auf. Vorteilhaft ist ein erstes Ventil stromauf der Pumpenkammer und ein zweites Ventil stromab der Pumpenkammer angeordnet. Auch für Ventile an einem Purger ist ein Ringspalt vorteilhaft, um sicherzustellen, dass das Ventilplättchen sicher öffnet und schließt und in seiner Bewegung nicht durch Verschmutzungen behindert wird. Dadurch kann die dauerhafte Funktion des Purgers sichergestellt werden. Das Kraftstoffsystem wird beim Betätigen des Purgers sicher geflutet, so dass sich ein gutes Anwerfverhalten eines mit der Kraftstoffzuführeinrichtung betriebenen Verbrennungsmotors ergibt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Schnittdarstellung durch eine Kraftstoffzuführeinrichtung,
Fig. 2: eine schematische, vergrößerte Darstellung der Hauptkraftstoffdüse des Vergasers aus Fig. 1,
Fig. 3: eine schematische Schnittdarstellung durch ein Rückschlagventil des Purgers des Vergasers aus Fig. 1,
Fig. 4: eine Ausführungsvariante der Hauptkraftstoffdüse aus Fig. 2,
Fig. 5 bis 7: vergrößerte Darstellungen von Ausführungsvarianten des Ringspalts.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Kraftstoffzuführeinrichtung 1 in Schnittdarstellung. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 1 in Fig. 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Vergaser, also eine Kraftstoffzuführeinrichtung, bei der der Kraftstoff aufgrund von Unterdruck angesaugt wird. Auch eine andere Art von Kraftstoffzuführeinrichtung, beispielsweise eine Kraftstoffzuführeinrichtung mit einem Kraftstoffventil, das den Kraftstoff unter Druck fördert und dadurch in den Ansaugkanal einspritzt, kann vorgesehen sein. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 2, in dem ein Ansaugkanalabschnitt 3 ausgebildet ist. Der Ansaugkanalabschnitt 3 ist vorteilhaft mit dem Gemischeinlass eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors verbunden. In den Ansaugkanalabschnitt 3 wird üblicherweise Verbrennungsluft über einen Luftfilter angesaugt. Im Ansaugkanalabschnitt 3 ist ein Drosselelement 7, im Ausführungsbeispiel eine Drosselklappe, mit einer Drosselwelle 8 um eine Drehachse 9 schwenkbar gelagert. Stromauf des Drosselelements 7 ist ein Chokeelement 4 im Ansaugkanalabschnitt 3 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kraftstoffzuführeinrichtung 1 kein Chokeelement 4 aufweist. Das Chokeelement 4 ist im Ausführungsbeispiel eine Chokeklappe, die mit einer Chokewelle 5 um eine Drehachse 6 schwenkbar gelagert ist. Das Drosselelement 7 und das Chokeelement 4 dienen zur Steuerung des freien Strömungsquerschnitts des Ansaugkanalabschnitts 3.
Im Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffzuführeinrichtung 1 dazu vorgesehen, sowohl Kraftstoff/Luft-Gemisch in einen Gemischkanal als auch Luft in einen Luftkanal zuzuführen. Hierzu ist der Ansaugkanalabschnitt 3 von einem Trennwandabschnitt 10 in einen Gemischkanalabschnitt 51 und einen Luftkanalabschnitt 52 geteilt. Sind Chokeelement 4 und Drosselelement 7 vollständig geöffnet, so liegen sie mit dem Trennwandabschnitt 10 in einer Ebene. Dadurch wird eine weitgehende Trennung von Gemischkanalabschnitt 51 und Luftkanalabschnitt 52 erreicht.
In den Ansaugkanalabschnitt 3, nämlich in den Gemischkanalabschnitt 51 des Ansaugkanalabschnitts 3, münden mehrere Nebenkraftstofföffnungen 12 sowie eine Hauptkraftstofföffnung 11. Die Nebenkraftstofföffnungen 12 sind im Bereich des Drosselelements 7 angeordnet. Die Hauptkraftstofföffnung 11 ist im Ausführungsbeispiel im Bereich des Trennwandabschnitts 10 und stromauf des Drosselelements 7 angeordnet.
Die Kraftstoffzuführeinrichtung 1 ist im Ausführungsbeispiel als Membranvergaser ausgebildet, dem über eine Kraftstoffpumpe 16 Kraftstoff zugeführt wird. Die Kraftstoffpumpe 16 ist vorzugsweise vom schwankenden Druck in einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors angetrieben. Die Kraftstoffpumpe 16 fördert den Kraftstoff über ein nicht dargestelltes Kraftstoffventil in eine Regelkammer 17 der Kraftstoffzuführeinrichtung 1. Die Regelkammer 17 ist über eine Regelmembran 18 von einer Kompensationskammer 19 getrennt. In Abhängigkeit der Stellung der Regelmembran 18, also in Abhängigkeit der Druckverhältnisse in Regelkammer 17 und Kompensationskammer 19, wird in bekannter Weise ein Einlassventil in die Regelkammer 17 geöffnet oder geschlossen, so dass Kraftstoff gesteuert in die Regelkammer 17 zuströmen kann.
Die Nebenkraftstofföffnungen 12 sind von einer Leerlaufkammer 53 gespeist, die über ein Leerlaufrückschlagventil 54 und eine Leerlaufdrossel 55 mit der Regelkammer 17 verbunden ist.
Die Hauptkraftstofföffnung 11 ist an einer Hauptkraftstoffdüse 13 ausgebildet, die über einen schematisch mit gestrichelter Linie dargestellten Kraftstoffkanal 28 mit der Regelkammer 17 verbunden ist. Im Kraftstoffkanal 28 ist eine Drossel 45 angeordnet. Die Drossel 45 kann eine Festdrossel, beispielsweise eine Teillastfestdüse sein. Die Drossel 45 kann jedoch auch einstellbar sein. Die Drossel 45 kann insbesondere eine Einstellschraube sein. In vorteilhafter alternativer Gestaltung kann eine Festdrossel und eine einstellbare Drossel anstatt der Drossel 45 vorgesehen sein.
Die Hauptkraftstoffdüse 13 ist in einer Bohrung 14 des Gehäuses 2 angeordnet. Der Kraftstoffkanal 56 mündet im Ausführungsbeispiel am Umfang der Bohrung 14. Die Hauptkraftstofföffnung 11 mündet im Bereich eines Venturis 15 in den Ansaugkanalabschnitt 3. Die Hauptkraftstoffdüse 13 weist ein Ventil 25 auf, das als Rückschlagventil ausgebildet ist. Das Ventil 25 umfasst ein Ventilplättchen 31. Das Ventilplättchen 31 liegt in der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Stellung 41 an einem Ventilsitz 34 an. In der geöffneten Stellung liegt das Ventilplättchen 31 im Ausführungsbeispiel an einem Anschlag 37 an.
Die Kraftstoffzuführeinrichtung 1 weist einen Purger 20 auf. Der Purger 20 ist eine manuell zu betätigende Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus der Regelkammer 17 in einen Kraftstofftank fördert. Der hierdurch erzeugte Unterdruck im Kraftstoffsystem bewirkt, dass Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in das Kraftstoffsystem angesaugt und dadurch das Kraftstoffsystem geflutet wird. Hierbei wird im Kraftstoffsystem vorhandene Luft in den Kraftstofftank zurückgefördert. Der Purger 20 weist einen Purgerbalg 21 auf, der vom Bediener zur Förderung von Kraftstoff zu drücken ist. Im Purgerbalg 21 ist eine Pumpenkammer 22 ausgebildet. In die Pumpenkammer 22 mündet ein Kraftstoffkanal 26 über ein Ventil 23. Der Kraftstoffkanal 26 verbindet die Pumpenkammer 22 mit der Regelkammer 17. Aus der Pumpenkammer 22 führt ein Ventil 24, das über einen Kraftstoffkanal 27 mit dem Kraftstofftank verbindbar ist. Die Ventile 23 und 24 sind im Ausführungsbeispiel als Rückschlagventile ausgebildet.
Das Ventil 23 umfasst ein Ventilplättchen 29. Das Ventilplättchen 29 ist zwischen der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Stellung 41 und einer geöffneten Stellung beweglich. In der geschlossenen Stellung 41 liegt das Ventilplättchen 29 an einem Ventilsitz 32 an und trennt dadurch den Kraftstoffkanal 26 von der Pumpenkammer 22. Das Ventilplättchen 29 ist von einer Feder 57, die im Ausführungsbeispiel als Druckfeder ausgebildet ist, in Richtung auf den Ventilsitz 32, also in Richtung auf die geschlossene Stellung 41, vorgespannt. Entsteht in der Pumpenkammer 22 ein Unterdruck, so wird das Ventilplättchen 29 dadurch nach Überschreiten der von der Feder 57 aufgebrachten Kraft vom Ventilsitz 32 abgehoben. Im Gehäuse 2 ist ein Anschlag 35 für das Ventilplättchen 29 gebildet, der die geöffnete Stellung des Ventils 23 definiert und den Hub des Ventilplättchens 32 begrenzt. Alternativ kann auch die Blocklänge der Feder 57 einen Anschlag für das Ventilplättchen 29 bilden. Auch die im Betrieb am Ventilplättchen 29 wirkenden Kräfte können die geöffnete Stellung des Ventils 23 definieren.
Das Ventil 24, das aus der Pumpenkammer 22 in den Kraftstoffkanal 27 führt, weist ein Ventilplättchen 30 auf, das in der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Stellung 41 an einem Ventilsitz 33 anliegt. Das Ventilplättchen 30 ist von einer Feder 58, im Ausführungsbeispiel einer Druckfeder, in Richtung auf die geschlossene Stellung 41 vorgespannt. Im Gehäuse 2 ist ein Anschlag 36 gebildet, der den maximalen Hub des Ventilplättchens 30 begrenzt. Alternativ kann die Blocklänge der Feder 58 den Hub des Ventilplättchens 30 begrenzen.
Bei der Fertigung des Gehäuses 2 der Kraftstoffzuführeinrichtung 1 entstehen Späne durch spanende Bearbeitung des metallischen Gehäuses 2. Auch im Kraftstoff können Verunreinigungen enthalten sein. Derartige Verunreinigungen, insbesondere Späne, können die Bewegung der Ventilplättchen 29, 30, 31 behindern. Die Verunreinigungen können sich zwischen Ventilplättchen 29, 30, 31 und Ventilsitz 32, 33 und 34 oder zwischen Ventilplättchen 29, 30, 31 und Anschlag 35, 36, 37 festsetzen und so eine Bewegung des Ventilplättchens 29, 30, 31 blockieren oder erschweren.
Um zu vermeiden, dass Verschmutzungen in den Bereich der Ventile 23, 24, 25 gelangen können, ist die Anordnung eines Ringspalts vorgesehen. In Strömungsrichtung von der Regelkammer 15 zur Pumpenkammer 22 ist vor dem Ventil 23 ein Ringspalt 38 angeordnet. Der Ringspalt 38 weist in Strömungsrichtung einen Abstand zu dem Ventilplättchen 29 des Ventils 23 auf. In Strömungsrichtung von der Pumpenkammer 22 zum Kraftstoffkanal 27 ist ein Ringspalt 39 vor dem Ventil 24 angeordnet. Der Ringspalt 39 weist zu dem Ventilplättchen 30 des Ventils 24 in Strömungsrichtung einen Abstand auf. In Strömungsrichtung vom Kraftstoffkanal 56 zur Hauptkraftstofföffnung 11 ist in Strömungsrichtung vor dem Ventil 25 ein Ringspalt 40 angeordnet. Der Ringspalt 40 weist zu dem Ventilplättchen 31 des Ventils 25 in Strömungsrichtung einen Abstand auf. Die Ringspalte 38, 39 und 40 sind dabei jeweils getrennt von dem Ventilplättchen 29, 30, 31 ausgebildet. Die Ringspalte 38, 39 und 40 erstrecken sich nicht entlang des Außenumfangs eines Ventilplättchens 29, 30 oder 31. Die Ringspalte 38, 39 und 40 sind jeweils beabstandet zu den Ventilplättchen 29, 30, 31 angeordnet.
In Fig. 2 ist die Hauptkraftstoffdüse 13 schematisch vergrößert dargestellt. Das Ventil 25 befindet sich in seiner geöffneten Stellung 42. In der geöffneten Stellung 42 hat das Ventilplättchen 31 gegenüber der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Stellung 41 einen Hub a zurückgelegt. Das Ventilplättchen 31 liegt an dem Anschlag 37 an. Das Ventilplättchen 31 befindet sich in einem Abstand zum Ventilsitz 34, der dem Hub a entspricht. Der Hub a kann beispielsweise von 0,05 mm bis 1 mm betragen. Die Hauptkraftstoffdüse 13 weist einen Grundkörper 50 auf, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat. Der Grundkörper 50 ist in die Bohrung 14 des Gehäuses 2 eingepresst. In alternativer Gestaltung kann der Grundkörper 50 auch in die Bohrung 50 eingeschraubt oder mittels eines elastischen Elements wie eines O-Rings oder dgl. in der Bohrung 50 gehalten sein.
In Fig. 2 ist die Drossel 45 schematisch als einstellbare Drossel mit einer Ventilnadel 46 dargestellt. Über die Drossel 45 mündet der Kraftstoffkanal 28 in einen ersten Ringkanal 43, der zwischen dem Grundkörper 50 der Hauptkraftstoffdüse 13 und der Wandung der Bohrung 14 gebildet ist. Der erste Ringkanal 43 wird im Ausführungsbeispiel durch eine umlaufende Nut am Grundkörper 50 gebildet. Ein zweiter Ringkanal 44 ist mit Abstand zum ersten Ringkanal 43 angeordnet und ebenfalls durch den Grundkörper 50 und die Wand der Bohrung 14 begrenzt. Auch der zweite Ringkanal 44 ist durch eine umlaufende Nut am Außenumfang des Grundkörpers 50 gebildet. Zwischen den Ringkanälen 43 und 44 erstreckt sich der Ringspalt 40. Der Ringspalt 40 ist von einer Innenwand 47 und einer Außenwand 48 begrenzt. Die Innenwand 47 wird durch den Außenumfang des Grundkörpers 50 gebildet. Die Außenwand 48 ist die Wandung der Bohrung 14.
In alternativer Ausführung kann die Innenwand 47 durch eine an den Grundkörper 50 angespritzte Aufdickung ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Innenwand 47 durch den Außenumfang eines am Grundkörper 50 gehaltenen Rings 60 gebildet ist. Dies ist in Fig. 2 schematisch mit gestrichelter Linie angedeutet.
Der Ringspalt 40 weist eine Spaltbreite b auf, die auf den Hub a des Ventils 25 abgestimmt ist. Die Spaltbreite b entspricht dem Abstand zwischen Innenwand 47 und Außenwand 48. Die Spaltbreite b ist nicht größer als der doppelte Hub a. Die Spaltbreite b ist insbesondere nicht größer als der Hub a. Vorteilhaft ist die Spaltbreite b kleiner als der Hub a. Bevorzugt beträgt die Spaltbreite b höchstens 80% des Hubs a. Die Spaltbreite b beträgt vorteilhaft mindestens 30%, insbesondere mindestens 50% des Hubs a. Dadurch ist die Fertigung vereinfacht. Die Spaltbreite b kann beispielsweise von 0,04 mm bis 2 mm, insbesondere 0,04 mm bis 1,6 mm, vorteilhaft 0,05 mm bis 1,5 mm betragen. Der Hub a kann beispielsweise von 0,05 mm bis 1,0 mm betragen. Die üblicherweise auftretenden Späne sind meist deutlich größer als die Spaltbreite b, so dass auch eine Spaltbreite b, die größer als der Hub a ist, die auftretenden Späne weitgehend zurückhalten kann. Die Spaltbreite b ist konstruktiv fest vorgegeben. Die Spaltbreite b ist nicht einstellbar und kann durch den Benutzer nicht verändert werden.
Der Strömungsquerschnitt des Ringspalts 40 ist größer als der Strömungsquerschnitt des Ventils 25. Dadurch wirkt der Ringspalt 40 für den Strömungsdurchsatz nicht begrenzend. Der Strömungsquerschnitt des Ringspalts 40 ist vorteilhaft größer als der Strömungsquerschnitt der Drossel 45. Ist die Drossel 45 einstellbar, so ist der Strömungsquerschnitt des Ringspalts 40 vorzugsweise größer als der größte mit der Drossel 45 einstellbare Strömungsquerschnitt.
Der Ringspalt 40 weist eine Spaltlänge c auf. Die Spaltlänge c ist vorteilhaft vergleichsweise klein. Die Spaltlänge c beträgt vorteilhaft weniger als die Hälfte der Spaltbreite b. Die Spaltlänge c beträgt vorteilhaft 0,02 mm bis 1,5 mm, insbesondere 0,02 mm bis 1,0 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm.
Das Ventilplättchen 31 liegt in seiner geschlossenen Stellung 41 (Fig. 1) über eine Ventilsitzbreite d an dem Ventilsitz 34 an. Die Ventilsitzbreite d ist bei einem flachen Ventilsitz 34 (wie dargestellt) die Differenz zwischen Ventilsitzaußenradius und Ventilsitzinnenradius. Die Spaltlänge c ist bei einem Ventil mit flachem Ventilsitz 34 vorteilhaft kleiner als das 2fache der Breite d. Bei einem Ventil mit rundem Ventilsitz 34 (nicht dargestellt) ist die Spaltlänge c vorteilhaft kleiner als das 2fache der Ventilplättchendicke e.
Die Spaltbreite der Ringspalte 38 und 39 (Fig. 1) ist in entsprechender Weise auf den Hub der Ventilplättchen 29 und 30 der Ventile 23 und 24 des Purgers 20 abgestimmt.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Ventils 24 des Purgers 20, bei dem ein Ringspalt 39 in Strömungsrichtung vor dem Ventil 24 angeordnet ist. Ein zweiter Ringspalt 49 ist in Strömungsrichtung nach dem Ventil 24 angeordnet. Der Ringspalt 49 schützt das Ventil 24 vor Verschmutzungen, die bei einer Strömung in Gegenrichtung zum Ventil 24 gelangen. Dies kann beispielsweise beim Abschalten des Verbrennungsmotors sein, wenn noch im Kraftstoffsystem befindlicher Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank abläuft. Die Ringspalte 39 und 49 sind im Ausführungsbeispiel an Einsatzteilen 59 ausgebildet, die in den Kraftstoffkanal 27 stromab und stromauf des Ventils 24 eingesetzt sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind das Rückschlagventil und der Ringspalt 40 an separaten Bauteilen ausgebildet. Das Rückschlagventil ist an dem Grundkörper 50 ausgebildet. Der Ringspalt 40 ist von einem Bauteil 61 begrenzt. Das Bauteil 61 ist separat von dem Grundkörper 50 in die Bohrung 14 eingepresst. Das Bauteil 61 weist den ersten Ringkanal 43 auf, in den der Kraftstoffkanal 28 mündet. An dem Bauteil 61 ist außerdem die den Ringspalt 40 begrenzende Innenwand 47 ausgebildet.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten für den Ringspalt 40. Die Ringspalte 38, 39 und 49 können in entsprechender Weise ausgebildet sein.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Innenwand 47 mit sich nach außen verjüngendem Querschnitt, insbesondere mit dreieckigem Querschnitt, ausgebildet. Die Spaltlänge c ist dadurch minimiert. Die Außenwand 48 ist zylindrisch ausgebildet.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind Innenwand 47 und Außenwand 48 mit sich verjüngendem, insbesondere spitz zulaufendem Querschnitt ausgebildet. Auch hier ergibt sich eine minimale Spaltlänge c.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist die Innenwand 47 mit sich verjüngendem Querschnitt ausgebildet. Die Innenwand 47 läuft jedoch nicht spitz zu, sondern ist abgerundet ausgebildet. Die Außenwand 48 ist zylindrisch ausgebildet.
Auch beliebige Kombinationen der vorgenannten Gestaltungen von Innenwand 47 und Außenwand 48 können vorteilhaft sein.
Vorteilhaft sind die Strömungsquerschnitte vorliegend Flächenquerschnitte.

Claims

Kraftstoffzuführeinrichtung, insbesondere Vergaser, mit einem Gehäuse (2), in dem ein Ansaugkanalabschnitt (3) ausgebildet ist, in den mindestens eine Kraftstofföffnung (11, 12) mündet, wobei die Kraftstoffzuführeinrichtung (1) mindestens einen Kraftstoffkanal (26, 27, 28) aufweist, in dem ein Ventil (23, 24, 25) angeordnet ist, wobei das Ventil (23, 24, 25) ein Ventilplättchen (29, 30, 31) aufweist, wobei das Ventil (23, 24, 25) eine geschlossene Stellung (41) aufweist, in der das Ventilplättchen (29, 30, 31) an einem Ventilsitz (32, 33, 34) anliegt, und wobei das Ventil (23, 24, 25) eine geöffnete Stellung (42) aufweist, wobei das Ventilplättchen (29, 30, 31) zwischen der geöffneten Stellung (42) und der geschlossenen Stellung (41) einen Ventilhub (h) zurücklegt,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kraftstoffkanal (26, 27, 28) mindestens ein Ringspalt (38, 39, 40, 49) gebildet ist, wobei die Spaltbreite (b) des Ringspalts (38, 39, 40, 49) auf den Hub (a) des Ventilplättchens (29, 30, 31) des Ventils (23, 24, 25) derart abgestimmt ist, dass die Spaltbreite (b) nicht größer als der doppelte Hub (a) ist und wobei der Strömungsquerschnitt des Ringspalts (40) größer als der Strömungsquerschnitt des Ventils (23, 24, 25) ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite (b) höchstens 100%, vorzugsweise höchstens 80% des Hubs (a) beträgt.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilplättchen (29, 30, 31) in der geöffneten Stellung (42) an einem Anschlag (34, 35, 36) anliegt.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ringspalt (38, 39, 40) stromauf des Ventils (23, 24, 25) angeordnet ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ringspalt (49) stromab des Ventils (24) angeordnet ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (38, 39, 40, 49) von einer Innenwand (47) und einer Außenwand (48) begrenzt ist und dass der Ventilsitz (32, 33, 34) und die Innenwand (47) des Ringspalts (38, 39, 40, 49) an dem gleichen Bauteil ausgebildet sind.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Ansaugkanalabschnitt (3) eine Hauptkraftstoffdüse (13) mündet, die ein Ventil (25) aufweist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkraftstoffdüse (13) in einer Bohrung (14) angeordnet ist, und dass der Ringspalt (40) zwischen der Wand der Bohrung (14) und dem Außenumfang der Hauptkraftstoffdüse (13) gebildet ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (40) zwischen einem ersten Ringkanal (43) und einem zweiten Ringkanal (44) verläuft.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkanal (43), der Ringspalt (40) und der zweite Ringkanal (44) von der Wand der Bohrung (14) und dem Außenumfang der Hauptkraftstoffdüse (13) begrenzt sind.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass stromauf des Ringspalts (40) mindestens eine Drossel (45) angeordnet ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Drossel (45) einstellbar ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Ringspalts (38, 39, 40, 49) größer als der Strömungsquerschnitt der Drossel (45) ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzuführeinrichtung einen Purger (20) aufweist, wobei der Purger (20) eine Pumpenkammer (22) aufweist, wobei ein erstes Ventil (23) stromauf der Pumpenkammer (22) und ein zweites Ventil (24) stromab der Pumpenkammer angeordnet ist.
Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ventil (23, 24, 25) ein Rückschlagventil ist.