WO2013004419A1 - Anordnung zum bereitstellen eines kraftstoff-luftgemischs für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Anordnung zum bereitstellen eines kraftstoff-luftgemischs für eine brennkraftmaschine Download PDF

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WO2013004419A1
WO2013004419A1 PCT/EP2012/058658 EP2012058658W WO2013004419A1 WO 2013004419 A1 WO2013004419 A1 WO 2013004419A1 EP 2012058658 W EP2012058658 W EP 2012058658W WO 2013004419 A1 WO2013004419 A1 WO 2013004419A1
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compensation
fuel
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throttle
compensation line
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PCT/EP2012/058658
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Michael Schönfeld
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Makita Corporation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M17/00—Carburettors having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of preceding main groups F02M1/00 - F02M15/00
    • F02M17/02—Floatless carburettors
    • F02M17/04—Floatless carburettors having fuel inlet valve controlled by diaphragm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement of an air filter and a membrane carburetor for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine, wherein the membrane carburetor is connected via an intake passage to the clean air side of the air filter and with a control chamber with a connected to the intake port fuel carried out is, wherein the fuel is subjected to vacuum with vacuum from the intake passage and is separated by a trained for controlling the fuel supply to the fuel chamber control diaphragm of a compensation space, and wherein the compensation space is preferably connected via at least one compensation line to the clean air side of the air filter.
  • the control diaphragm is connected on a first side to the negative pressure in the intake channel, and on the other side is the crizmem b ran with a compensation pressure, for example ambient air pressure and / or the pressure of the clean air side of the air filter and / or the pressure of the intake duct and / or the pressure of the crankcase of the internal combustion engine connected.
  • a compensation pressure for example ambient air pressure and / or the pressure of the clean air side of the air filter and / or the pressure of the intake duct and / or the pressure of the crankcase of the internal combustion engine connected.
  • both a fuel pump for allocating the fuel from a fuel tank into a fuel chamber and, on the other hand, a controller for metering the fuel quantity are integrated in the membrane carburetor.
  • This controlling area is sealed by the control membrane against the environment, the control membrane an intermediate wall between the fuel-filled Kraftstoffraunn and a compensation space forms.
  • the side of the control diaphragm facing the fuel side is thus subjected to the negative pressure of the intake tract and the side of the control diaphragm facing the compensation chamber is subjected to the pressure of the compensation chamber.
  • the position of the control membrane is also changed. This changes the metering of the fuel in the gasifier and thus leads to a changed composition of the fuel-air mixture.
  • a pulsating pressure source can be, for example, the intake duct and thus also the air filter.
  • pressure peaks may arise in the compensation chamber, in particular when the pressure oscillation in the intake duct and / or in the air filter causes resonance effects.
  • the pressure peaks in the compensation chamber can lead to an allocation of a wrong amount of fuel, which causes disadvantages in the operation of the internal combustion engine, in particular with regard to the fuel consumption of the internal combustion engine.
  • the invention includes the technical teaching that at least one means for throttling the prevailing in the compensation line fluid flow is arranged in the compensation line.
  • the invention advantageously makes use of the possibility of arranging a means for throttling the fluid flow in the compensation line, which may be formed by a hose, a pipe or a duct. At pressure peaks in the clean air side of the air filter, these can not pass through the means for throttling in the compensation line or are at least throttled so much that the pressure peaks can not continue into the compensation chamber of the control chamber.
  • the means for throttling can in particular have a progressive throttle behavior over a pressure difference before and after the means for throttling, so that a pressure compensation of the compensation space on the clean air side of the air filter remains possible, and only when the pressure difference above a threshold value, the throttle effect increases sharply ,
  • the means may be formed as a throttle element with a throttle cross section, which is smaller than the flow cross section of the Kompensati- ons effet.
  • the throttle cross-sectional area may be 20% to 80% and preferably 40% to 60% of the flow cross-sectional area of the compensation line, and it has been found that the throttle element may advantageously be designed in the manner of a diaphragm, wherein the throttle element with the reduced throttle cross section may have a flow length , which can at least correspond to the throttle diameter.
  • the means may be designed as a foam element, preferably as an open-cell foam element.
  • the foam element can be inserted, pressed in and / or glued into the hose line or into the pipeline that forms the compensation line.
  • the foam element may have a cylindrical shape or a rod shape, so that the foam element can be inserted into the compensation line.
  • the means for throttling be formed by a metal foam body. This can be dimensionally stable and comprise, for example, a metal hydride.
  • the metal foam may consist of an aluminum material.
  • the foam element may have a specific gravity of 10 kg / m 3 to 65 kg / m 3 and in particular have a porosity of 10 PPI (pores per inch) to 60 PPI (pores per inch).
  • the compensation line may have a bypass via which the compensation space can be optionally ventilated.
  • the bypass forms a parallel compensation line at least on a portion of the compensation line, and means may be provided for guiding the flow of fluid through the compensation line and / or through the bypass.
  • the means for throttling can be arranged with particular advantage in the bypass. Furthermore, at least one switching element can be provided by means of which the optional connection of the bypass is made possible. If the means for throttling the fluid flow is in the bypass, then with the switching element, the fluid flow can be guided via the means for throttling, or the fluid flow is passed through the compensation line, without flowing through the means for throttling the fluid flow in the bypass.
  • the switching element can pass the fluid flow through the bypass, so that the means for throttling the fluid flow is flowed through, and to achieve the effect of reducing the pressure peaks, so that in general a speed-dependent switching of the valve results, which takes place, for example, with a control device as a function of operating parameters of the internal combustion engine.
  • the switching element may for example be designed as a 2/2-way valve, which is preferably arranged in the compensation line and can be looped around by the bypass.
  • the 2/2-way valve can block the flow of fluid through the compensation line, so that the fluid flow is guided via the bypass and consequently via the means for throttling. Opens the 2/2-way valve, the main part of the fluid flow can be passed through the compensation line, and the bypass with the means for throttling is only slightly flowed through, without achieving a throttle effect.
  • the switching element may be formed as a 4/3-way valve, which can be brought into three mutually different switching positions.
  • a connection between the compensation chamber and the clean air side can be created free from the means for throttling.
  • a connection between the compensation chamber and the clean air side can be provided, in which the means for throttling is arranged, and in a third switching position, a connection between the compensation space and a surrounding atmosphere can be created.
  • the 2/2-way valve and / or the 4/3-way valve can be controlled by a Magnetaktu- ator, and the solenoid actuator can be brought via a control device of the internal combustion engine in particular depending on the speed in the corresponding switching position.
  • the throttle element may be formed as a controllable throttle element, wherein a control device may be provided and connected to the controllable throttle element, such that the control device changes the throttle cross-section of the throttle element as a function of operating parameters of the internal combustion engine.
  • the control device can also be connected to the at least one switching element, so that the switching element can be controlled by means of the control device.
  • FIGS. 1 shows a cross-sectional view of an arrangement for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine with an inventive arrangement of a means for throttling the fluid flow in a compensation line
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a means for throttling a fluid flow in a compensation line
  • FIG. 4 a shows an exemplary embodiment of a switchable means for throttling in a first switching position
  • Figure 5 shows another embodiment of the arrangement of a switching element in the compensation line.
  • FIG. 1 shows an arrangement 100 comprising an air filter 10 and a membrane carburetor 20 for providing a fuel-air mixture.
  • an intake passage 30 is formed, which sucks filtered air through an air filter 10, wherein the air supply via a throttle valve 38 and a starter flap 36 is regulated.
  • the suction direction of the air is indicated by an arrow.
  • the fuel chamber 42 is associated with a control chamber 40 of the diaphragm carburetor 20 and is separated from a compensation chamber 46 by means of a flexible membrane 44, the so-called control diaphragm.
  • the control diaphragm 44 controls the fuel supply from a fuel tank into the fuel chamber 42 via an inlet valve.
  • this is connected via a compensation line 50 to the clean air side 14 of the air filter 10.
  • a compensation line 50 is connected to the clean air side 14 of the air filter 10.
  • the pressure compensation caused by the compensation line 50, in particular at the first inlet opening. tion 32, via which the intake passage 30 of the main part of the fuel is supplied.
  • the compensation chamber 46 Due to the connection of the compensation chamber 46 with the clean air side 14 through the compensation line 50 there is no directional flow in this.
  • the flow in the compensation line 50 is therefore characterized by double-sided arrows.
  • the compensation chamber 46 can be vented through an opening in its wall to the atmosphere, so that the ambient pressure acts on the control diaphragm 44.
  • a means 60 for throttling the fluid flow is arranged in the compensation line 50.
  • the means 60 is exemplified in the manner of a throttle, and is intended to indicate only a throttling effect, without the symbolically represented means 60 would be limited to the type of throttle or, for example, a diaphragm.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the means 60 for throttling the fluid flow in the compensation line 50.
  • the means 60 is formed as a throttle element 61, and is arranged in the compensation line 50.
  • the throttle element 61 has a centrally arranged bore which forms a throttle cross-sectional area 62.
  • the throttle sectional area 62 may have a value that is only 40% to 60% of the flow cross-sectional area of the compensation line 50.
  • the throttle member 61 may be made of a plastic or a metal, wherein the throttle member 61 preferably has a resistance to oil and gasoline.
  • the throttle element 61 may be designed as a metal turned part or as a plastic injection-molded component, and have the funnel-shaped bevels 68 shown. This favors the flow through the throttle opening.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment for the formation of the means 60 for throttling the flow in the compensation line 50.
  • the exemplary embodiment shows the means 60 as a foam element 63, which is inserted into the compensation line 50.
  • the foam element 63 has an open-cell foam, and is approximately cylindrical in shape to be inserted into the compensation line 50.
  • FIGS. 4 a and 4 b shows the compensation line 50 with a bypass 64.
  • a switching element 65 is inserted in the compensation line 50, the arrangement of the switching element 65 being provided in a section of the compensation line 50 which is looped through the bypass 64 is.
  • the throttle element 61 is arranged, which is exemplified switchable and forms the means 60 for throttling with a variable cross-section.
  • the throttle element 61 is controllable, and the control of the throttle element 61 via the control device 67.
  • the switching element 65 is formed as a 2/2-way valve, and thus can occupy two switching positions.
  • FIG. 4a shows the switching element 65 in a first switching position, with which the compensation line 50 can not be flowed through. Consequently, the bypass 64 is flowed through by the means 60 for throttling the flow, so that the means 60 can develop its throttling effect.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a switching element 66 in the manner of a 4/3-way valve 66.
  • the 4/3-way valve 66 can be brought into three switching positions I, II and III.
  • a connection between the compensation chamber 46 and the clean air side 14 can be created free from the means 60 for throttling.
  • This switching position I can be taken, for example, by the 4/3-way valve, when the internal combustion engine is operated only at low speeds.
  • the 4/3-way valve 66 can be brought into a second switching position II, with which a connection between the compensation chamber 46 and the clean air side 14 is provided, in which the means 60 is arranged for throttling.
  • This switching position shown in the view can be taken for example by the 4/3-way valve 66 when the internal combustion engine is operated at high speeds.
  • the 4/3-way valve 66 can be brought into a third switching position III, with the connection between the compensation space 46 and a surrounding atmosphere 70, such as the environment created.
  • the illustrated 4/3-way valve 66 can also be controlled by a control device 67.

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Abstract

Um eine Anordnung (100) aus einem Luftfilter (10) und einem Membranvergaser (20) zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemischs für eine Brennkraftmaschine, wobei der Membranvergaser (20) über einen Ansaugkanal (30) mit der Reinluftseite (14) des Luftfilters (10) verbunden ist und mit einer Regelkammer (40) mit einem mit dem Ansaugkanal (30) verbundenen Kraftstoffräum (42) ausgeführt ist, wobei der Kraftstoffräum (42) mit Unterdruck aus dem Ansaugkanal (30) beaufschlagt wird und durch eine zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zum Krafstoffraum (42) ausgebildete Regelmembran (44) von einem Kompensationsraum (46) getrennt ist, und wobei der Kompensationsraum (46) über mindestens eine Kompensationsleitung (50) vorzugsweise mit der Reinluftseite (14) des Luftfilters (10) verbunden ist, zu schaffen, mit der die Nachteile des vorstehend bezeichneten Standes der Technik überwunden werden und mit der insbesondere Druckspitzen im Kompensationsraum der Regelkammer vermieden werden, wird vorgeschlagen, dass in der Kompensationsleitung (50) zumindest ein Mittel (60) zur Drosselung der in der Kompensationsleitung (50) vorherrschenden Fluidströmung angeordnet ist.

Description

Anordnung zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemischs für eine Brennkraftmaschine
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einenn Luftfilter und einem Membranvergaser zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine, wobei der Membranvergaser über einen Ansaugkanal mit der Reinluftseite des Luftfilters verbunden ist und mit einer Regelkammer mit einem mit dem Ansaugkanal verbundenen Kraftstoff räum ausge- führt ist, wobei der Kraftstoff räum mit Unterdruck aus dem Ansaugkanal beaufschlagt wird und durch eine zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zum Kraftstoffraum ausgebildete Regelmembran von einem Kompensationsraum getrennt ist, und wobei der Kompensationsraum über mindestens eine Kompensationsleitung vorzugsweise mit der Reinluftseite des Luftfilters verbunden ist.
STAND DER TECHNIK
Aus der DE 10 2008 029 381 AI ist eine gattungsbildende Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranvergaser zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine bekannt. Um eine lageunabhängige Arbeitsweise des Membranvergasers zu erreichen, wird die Dosierung der zugeteilten Kraftstoffmenge nicht wie bei anderen Vergasern durch einen Schwimmer in einer Schwimmerkammer ermöglicht, sondern durch eine Steuerung mit einer flexiblen Membran, die als Regelmembran oder Steuermembran bezeichnet wird. Die Regelmembran ist auf einer ersten Seite mit dem Unterdruck im Ansaugkanal verbunden, und auf der anderen Seite ist die Regelmem b- ran mit einem Kompensationsdruck, beispielsweise mit Umgebungsluftdruck und/oder dem Druck der Reinluftseite des Luftfilters und/oder dem Druck des Ansaugkanals und/oder dem Druck des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine verbunden.
Mit dieser Anordnung ist in dem Membranvergaser sowohl eine Kraft- stoffpumpe zur Zuteilung des Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank in einen Kraftstoff räum und andererseits eine Steuerung für die Zumessung der Kraftstoffmenge integriert. Dieser steuernde Bereich wird durch die Regelmembran gegen die Umgebung abgedichtet, wobei die Regelmembran eine Zwischen- wand zwischen dem kraftstoff gefüllten Kraftstoffraunn und einem Kompensationsraum bildet. Die dem Kraftstoff räum zugewandte Seite der Regelmembran wird somit mit dem Unterdruck des Ansaugtrakts und die dem Kompensationsraum zugewandten Seite der Regelmembran wird mit dem Druck des Kompen- sationsraums beaufschlagt. Bei einer Änderung des auf die Regelmembran wirkenden Druckverhältnisses wird die Lage der Regelmembran ebenfalls verändert. Dies verändert die Zumessung des Kraftstoffs im Vergaser und führt somit zu einer geänderten Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft Gemisches.
Abhängig vom Aufbau und der Auslegung der mit einem Vergaser, ins- besondere mit einem Membranvergaser, ausgerüsteten Brennkraftmaschine ist es möglich, dass diese unter Volllast und sinkender Drehzahl abmagert, da überproportional viel Luft zugeführt wird. Um dies zu vermeiden ist bekannt, die Kompensationskammer über einen Kompensationspfad mit einer abhängig von der Motordrehzahl pulsierenden Druckquelle zu verbinden. Eine derartige pul- sierende Druckquelle kann beispielsweise der Ansaugkanal und damit auch der Luftfilter sein.
Abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine können im Kompensationsraum Druckspitzen entstehen, insbesondere dann, wenn die Druckschwingung im Ansaugkanal und/oder im Luftfilter Resonanzeffekte hervorruft. Die Druckspitzen im Kompensationsraum können zu einer Zuteilung einer falschen Kraftstoffmenge führen, wodurch Nachteile beim Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine, entstehen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG: AUFGABE, LÖSUNG, VORTEILE
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranvergaser zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, mit der die Nachteile des vorstehend bezeichneten Standes der Technik überwunden werden und mit der insbesondere Druckspitzen im Kompensationsraum der Regelkam- mer vermieden werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranvergaser zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luft Gemisches für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass in der Kompensationsleitung zumindest ein Mittel zur Drosselung der in der Kompensationslei- tung vorherrschenden Fluidströmung angeordnet ist.
Die Erfindung nutzt vorteilhaft die Möglichkeit, in der Kompensationsleitung, die durch einen Schlauch, ein Rohr oder einen Kanal gebildet sein kann, ein Mittel zur Drosselung der Fluidströmung anzuordnen. Bei Druckspitzen in der Reinluftseite des Luftfilters können diese das Mittel zur Drosselung in der Kompensationsleitung nicht passieren oder werden zumindest so stark gedrosselt, dass die Druckspitzen sich nicht bis in den Kompensationsraum der Regelkammer fortsetzen können. Die Mittel zur Drosselung können insbesondere ein progressives Drosselverhalten über einer Druckdifferenz vor und nach dem Mittel zur Drosselung aufweisen, sodass ein Druckausgleich des Kompensations- raumes über der Reinluftseite des Luftfilters ermöglicht bleibt, und erst bei Anstieg der Druckdifferenz oberhalb eines Grenzwertes steigt die Drosselwirkung stark an.
Die Mittel können als Drosselelement mit einem Drosselquerschnitt ausgebildet sein, der kleiner ist als der Strömungsquerschnitt der Kompensati- onsleitung. Die Drosselquerschnittsfläche kann 20% bis 80% und bevorzugt 40% bis 60% der Strömungsquerschnittsfläche der Kompensationsleitung betragen, und es hat sich gezeigt, dass das Drosselelement vorteilhaft nach Art einer Blende ausgebildet sein kann, wobei das Drosselelement mit dem verringerten Drosselquerschnitt eine Strömungslänge aufweisen kann, die wenigstens dem Dros- seldurchmesser entsprechen kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Mittel als Schaumstoffelement, vorzugsweise als offenporiges Schaumstoffelement, ausgeführt sein. Das Schaumstoffelement kann in die Schlauchleitung oder in die Rohrleitung, die die Kompensationslei- tung bildet, eingeschoben, eingepresst und/oder eingeklebt werden. Beispielsweise kann das Schaumstoffelement eine Zylinderform oder eine Stabform aufweisen, sodass das Schaumstoffelement in die Kompensationsleitung eingeschoben werden kann. Als weitere Alternative kann das Mittel zur Drosselung durch einen Metallschaumkörper gebildet sein. Dieser kann formstabil ausgebildet sein und beispielsweise einen Metallhydrid umfassen. Insbesondere kann der Metallschaum aus einem Aluminiumwerkstoff bestehen.
Das Schaumstoffelement kann ein spezifisches Gewicht von 10 kg/m3 bis 65 kg/m3 aufweisen und insbesondere eine Porosität von 10 PPI (Poren pro Inch) bis 60 PPI (Poren pro Inch) aufweisen. In der Kompensationsleitung kann sowohl ein Drosselelement nach Art einer Blende als auch ein Schaumstoffelement gleichermaßen Verwendung finden. Folglich ist eine Kombination beider Mittel zur Drosselung der Fluidströmung in der Kompensationsleitung möglich.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Kompensationsleitung einen Bypass aufweisen, über den der Kompensationsraum wahlweise belüftbar ist. Der Bypass bildet wenigstens auf einem Abschnitt der Kompensationsleitung eine parallele Kompensationsleitung, und es können Mittel vorgesehen sein, um die Fluidströmung durch die Kompensationsleitung und/oder durch den Bypass zu führen.
Das Mittel zur Drosselung kann mit besonderem Vorteil im Bypass angeordnet sein. Ferner kann zumindest ein Schaltelement vorgesehen sein, mittels dem die wahlweise Zuschaltung des Bypasses ermöglicht ist. Befindet sich das Mittel zur Drosselung der Fluidströmung im Bypass, so kann mit dem Schaltelement die Fluidströmung über das Mittel zur Drosselung geführt werden, oder die Fluidströmung wird über die Kompensationsleitung geführt, ohne dass das Mittel zur Drosselung der Fluidströmung im Bypass durchströmt wird.
Beispielsweise kann bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine bis zu einer Grenzdrehzahl die Fluidströmung durch die Kompensationsleitung laufen, ohne dass der Bypass durchströmt wird. Wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine weiter erhöht, und übersteigt die Drehzahl die Grenzdrehzahl, kann das Schaltelement die Fluidströmung über den Bypass führen, sodass das Mittel zur Drosselung der Fluidströmung durchströmt wird, und um den Effekt des Abbaus der Druckspitzen zu erreichen, so dass sich allgemein ein drehzahl- anhängiges Schalten des Ventils ergibt, das beispielsweise mit einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine erfolgt. Das Schaltelement kann beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein, welches vorzugsweise in der Kompensationsleitung angeordnet ist und vom Bypass umschleift sein kann. Damit kann das 2/2-Wegeventil die Flu- idströmung durch die Kompensationsleitung sperren, sodass die Fluidströmung über den Bypass und folglich über das Mittel zur Drosselung geführt ist. Öffnet das 2/2-Wegeventil, so kann der Hauptteil der Fluidströmung durch die Kompensationsleitung geführt werden, und der Bypass mit dem Mittel zur Drosselung wird lediglich geringfügig durchströmt, ohne eine Drosselwirkung zu erzielen.
Nach einer weiteren möglichen Ausführungsform kann das Schaltelement als 4/3-Wegeventil ausgebildet sein, welches in drei voneinander zu unterscheidende Schaltstellungen gebracht werden kann. In einer ersten Schaltstellung kann eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum und der Reinluftseite frei vom Mittel zur Drosselung geschaffen werden. In einer zweiten Schaltstellung kann eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum und der Reinluftseite geschaffen werden, in der das Mittel zur Drosselung angeordnet ist und in einer dritten Schaltstellung kann eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum und einer umgebenden Atmosphäre geschaffen werden. Das 2/2-Wegeventil und/oder das 4/3-Wegeventil kann mit einem Magnetaktu- ator angesteuert werden, und der Magnetaktuator kann über eine Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine insbesondere abhängig von der Drehzahl in die entsprechende Schaltstellung gebracht werden.
Mit noch weiterem Vorteil kann das Drosselelement als regelbares Drosselelement ausgebildet sein, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen und mit dem regelbaren Drosselelement verbunden sein kann, derart, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine den Drosselquerschnitt des Drosselelementes verändert. Die Steuereinrichtung kann überdies mit dem zumindest einen Schaltelement verbunden werden, sodass das Schaltelement mittels der Steuereinrichtung ansteuerbar ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Figur 1 eine Querschnittsansicht einer Anordnung zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemischs für eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Mittels zur Drosselung der Fluidströmung in einer Kompensationsleitung,
Figur 2 ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Mittels zur Drosselung in einer Kompensationsleitung,
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mittels zur Drosselung einer Fluidströmung in einer Kompensationsleitung,
Figur 4a ein Ausführungsbeispiel eines zuschaltbaren Mittels zur Dros- seiung in einer ersten Schaltstellung,
Figur 4b das Ausführungsbeispiel der zuschaltbaren Mittel zur Drosselung in einer zweiten Schaltstellung und
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Anordnung eines Schaltelementes in der Kompensationsleitung.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
Figur 1 zeigt eine Anordnung 100 aus einem Luftfilter 10 und einem Membranvergaser 20 zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches. Im Gehäuse des Membranvergasers 20 ist ein Ansaugkanal 30 ausgebildet, der durch einen Luftfilter 10 gefilterte Umgebungsluft ansaugt, wobei die Luftzufuhr über eine Drosselklappe 38 und eine Starterklappe 36 reguliert wird. Die Ansaugrichtung der Luft ist durch einen Pfeil angedeutet.
Über den Ansaugkanal 30 wird aufgrund des in diesem gebildeten Unterdrucks über Einlassöffnungen 32, 34 und 35 aus einem Kraftstoff räum 42 Kraftstoff angesaugt. Der Kraftstoff räum 42 ist einer Regelkammer 40 des Membranvergasers 20 zugeordnet und wird mittels einer flexiblen Membran 44, der so genannten Regelmembran, von einem Kompensationsraum 46 getrennt. Die Regelmembran 44 steuert über ein Zulaufventil den Kraftstoffzulauf von einem Kraftstofftank in den Kraftstoff räum 42.
Um einen Druckausgleich im Kompensationsraum 46 zu schaffen, ist dieser über eine Kompensationsleitung 50 mit der Reinluftseite 14 des Luftfilters 10 verbunden. Besonders vorteilhaft erweist sich der durch die Kompensationsleitung 50 bedingte Druckausgleich insbesondere an der ersten Einlassöff- nung 32, über welche dem Ansaugkanal 30 der Hauptteil des Kraftstoffes zugeführt wird.
Aufgrund der Verbindung des Kompensationsraumes 46 mit der Reinluftseite 14 durch die Kompensationsleitung 50 liegt in dieser keine gerichtete Strömung vor. Die Strömung in der Kompensationsleitung 50 ist daher mittels beidseitiger Pfeile gekennzeichnet. Alternativ kann der Kompensationsraum 46 über eine Öffnung in seiner Wandung zur Atmosphäre entlüftet sein, sodass der Umgebungsdruck auf die Regelmembran 44 wirkt.
Um zu verhindern, dass unerwünschte Druckspitzen, insbesondere bei Resonanzschwingungen in der Kompensationsleitung 50, in den Kompensationsraum 46 gelangen, ist in der Kompensationsleitung 50 ein Mittel 60 zur Drosselung der Fluidströmung angeordnet. Das Mittel 60 ist beispielhaft nach Art einer Drossel ausgeführt, und soll lediglich eine Drosselwirkung andeuten, ohne dass das symbolisch dargestellte Mittel 60 auf die Bauart einer Drossel oder beispiel- haft einer Blende beschränkt wäre.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Mittels 60 zur Drosselung der Fluidströmung in der Kompensationsleitung 50. Das Mittel 60 ist als Drosselelement 61 ausgebildet, und ist in der Kompensationsleitung 50 angeordnet. Das Drosselelement 61 weist eine zentrisch angeordnete Bohrung auf, die eine Drosselquerschnittsfläche 62 bildet. Die Drosselquerschnittsfläche 62 kann einen Wert besitzen, der lediglich 40% bis 60% der Strömungsquerschnittsfläche der Kompensationsleitung 50 beträgt. Das Drosselelement 61 kann aus einem Kunststoff oder aus einem Metall bestehen, wobei das Drosselelement 61 vorzugsweise eine Beständigkeit gegen Öl und Benzin besitzt. Beispielsweise kann das Drosselelement 61 als Metalldrehteil oder als Kunststoff- Spritzgussbauteil ausgeführt sein, und die gezeigten trichterförmigen Schrägen 68 besitzen. Damit wird die Strömung durch die Drosselöffnung begünstigt.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Ausbildung des Mittels 60 zur Drosselung der Strömung in der Kompensationsleitung 50. Das Aus- führungsbeispiel zeigt das Mittel 60 als Schaumstoffelement 63, das in die Kompensationsleitung 50 eingesetzt ist. Das Schaumstoffelement 63 weist einen offenporigen Schaumstoff auf, und ist etwa zylinderförmig ausgestaltet, um in die Kompensationsleitung 50 eingesetzt zu werden. Das Beispiel in den Figuren 4a und 4b zeigt die Kompensationsleitung 50 mit einem Bypass 64. In der Kompensationsleitung 50 ist ein Schaltelement 65 eingesetzt, wobei die Anordnung des Schaltelementes 65 in einem Abschnitt der Kompensationsleitung 50 vorgesehen ist, der durch den Bypass 64 um- schleift ist. Im Bypass 64 ist das Drosselelement 61 angeordnet, das beispielhaft schaltbar ist und mit einem veränderlichen Querschnitt das Mittel 60 zur Drosselung bildet. Damit ist das Drosselelement 61 regelbar, und die Ansteuerung des Drosselelementes 61 erfolgt über die Steuereinrichtung 67. Das Schaltelement 65 ist als 2/2-Wegeventil ausgebildet, und kann damit zwei Schaltstellun- gen einnehmen.
Figur 4a zeigt das Schaltelement 65 in einer ersten Schaltstellung, mit der die Kompensationsleitung 50 nicht durchströmt werden kann. Folglich wird der Bypass 64 mit dem Mittel 60 zur Drosselung der Strömung durchströmt, sodass das Mittel 60 seine drosselnde Wirkung entfalten kann.
In Figur 4b ist das Schaltelement 65 in einer zweiten Schaltstellung gezeigt, und die Strömung kann durch die Kompensationsleitung 50 ohne Unterbrechung erfolgen. Folglich wird der Bypass 64 lediglich geringfügig oder, wie dargestellt durch den Verlauf der Doppelpfeile, gar nicht durchströmt.
Figur 5 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schalt- elementes 66 nach Art eines 4/3-Wegeventils 66. Das 4/3-Wegeventil 66 kann in drei Schaltstellungen I, II und III gebracht werden. In einer ersten Schaltstellung I kann eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum 46 und der Reinluftseite 14 frei vom Mittel 60 zur Drosselung geschaffen werden. Diese Schaltstellung I kann beispielsweise dann durch das 4/3-Wegeventil eingenommen wer- den, wenn die Brennkraftmaschine lediglich mit niedrigen Drehzahlen betrieben wird. Weiterhin kann das 4/3-Wegeventil 66 in eine zweite Schaltstellung II gebracht werden, mit der eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum 46 und der Reinluftseite 14 geschaffen wird, in der das Mittel 60 zur Drosselung angeordnet ist. Diese in der Ansicht gezeigte Schaltstellung kann beispielsweise dann durch das 4/3-Wegeventil 66 eingenommen werden, wenn die Brennkraftmaschine bei hohen Drehzahlen betrieben wird.
Weiterhin kann das 4/3-Wegeventil 66 in eine dritte Schaltstellung III gebracht werden, mit der eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum 46 und einer umgebenden Atmosphäre 70, beispielsweise der Umgebung, geschaffen wird. Das gezeigte 4/3-Wegeventil 66 kann ebenfalls durch eine Steuereinrichtung 67 angesteuert werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorste- hend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten und/oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Anordnung
10 Luftfilter
14 Reinluftseite
20 Membranvergaser
30 Ansaugkanal
32 Einlassöffnung
34 Einlassöffnung
35 Einlassöffnung
36 Starterklappe
38 Drosselklappe
40 Regelkammer
42 Kraftstoff räum
44 Regelmembran
46 Kompensationsraum
50 Kompensationsleitung
60 Mittel
61 Drosselelement
62 Drosselquerschnittsfläche
63 Schaumstoffelement
64 Bypass
65 Schaltelement, 2/2- Wegeventil
66 Schaltelement, 4/3- Wegeventil
67 Steuereinrichtung
68 trichterförmige Schräge
70 Atmosphäre
I erste Schaltstellung
11 zweite Schaltstellung
III dritte Schaltstellung

Claims

ANSPRÜCHE
1. Anordnung (100) aus einem Luftfilter (10) und einem Membranver- gaser (20) zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemischs für eine Brennkraftmaschine, wobei der Membranvergaser (20) über einen Ansaugkanal (30) mit der Reinluftseite (14) des Luftfilters (10) verbunden ist und mit einer Regelkammer (40) mit einem mit dem Ansaugkanal (30) verbundenen Kraftstoff räum (42) ausgeführt ist, wobei der Kraftstoff räum (42) mit Unterdruck aus dem An- saugkanal (30) beaufschlagt wird und durch eine zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zum Kraftstoff räum (42) ausgebildete Regelmembran (44) von einem Kompensationsraum (46) getrennt ist, und wobei der Kompensationsraum (46) über mindestens eine Kompensationsleitung (50) vorzugsweise mit der Reinluftseite (14) des Luftfilters (10) verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass in der Kompensationsleitung (50) zumindest ein Mittel (60) zur Drosselung der in der Kompensationsleitung (50) vorherrschenden Fluidströmung angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (60) als Drosselelement (61) mit einem Drosselquerschnitt (62) ausgebil- det ist, wobei der Drosselquerschnitt (62) kleiner ist als der Strömungsquerschnitt der Kompensationsleitung (50).
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselquerschnittsfläche (62) 20% bis 80% und bevorzugt 40% bis 60% der Strömungsquerschnittsfläche der Kompensationsleitung (50) beträgt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (60) als vorzugsweise offenporiges Schaumstoffelement (63) ausgeführt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schaumstoffelement (63) ein spezifisches Gewicht von 10kg/m3 bis 65kg/m3 aufweist und insbesondere eine Porosität von 10 PPI (Poren pro Inch) bis 60 PPI (Poren pro Inch) aufweist.
6. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet dass die Kompensationsleitung (50) einen Bypass (64) aufweist, über den der Kompensationsraum (46) wahlweise belüftbar ist.
7. Anordnung nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (60) zur Drosselung im Bypass (64) angeordnet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schaltelement (65, 66) vorgesehen ist, mittels dem die wahlweise Zuschaltung des Bypasses (64) ermöglicht ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schaltelement (65) als 2/2-Wegeventil (65) ausgebildet ist, welches vorzugsweise in der Kompensationsleitung (50) angeordnet ist und insbesondere vom Bypass (64) umschleift ist.
10. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (66) als 4/3-Wegeventil (66) ausgebildet ist, das
- in einer ersten Schaltstellung (I) eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum (46) und der Reinluftseite (14) frei vom Mittel (60) zur Drosselung schafft, und vorzugsweise
- in einer zweiten Schaltstellung (II) eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum (46) und der Reinluftseite (14) schafft, in der das Mittel (60) zur Drosselung angeordnet ist und vorzugsweise
- in einer dritten Schaltstellung (III) eine Verbindung zwischen dem Kompensationsraum (46) und einer umgebenden Atmosphäre (70) schafft.
11. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (61) als regelbares Drosselelement (61) ausgebildet ist, und wobei eine Steuereinrichtung (67) vorgesehen und mit dem regelbaren Drosselelement (61) verbunden ist, insbesondere derart, dass die Steuereinrichtung (67) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine den Drosselquerschnitt (62) des Drosselelementes (61) verän- dert.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (67) mit dem zumindest einen Schaltelement (65, 66) verbunden ist, sodass das Schaltelement (65, 66) mittels der Steu- ereinrichtung (67) ansteuerbar ist.
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