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Die Erfindung betrifft Vergaser für Brennkraftmaschinen, insbesondere
für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einer auf dem im Ansaugkanal der
Brennkraftmaschine herrschenden Unterdruck ansprechenden, stromauf einer manuell
betätigbaren Hauptdrosselklappe angeordneten Vordrosselklappe, auf die eine vom
Betriebszustand der Brennkraftmaschine temperaturmäßig abhängigen Medium beaufschlagte
Bimetallfeder wirkt, die bei kalter Brennkraftmaschine die Vordrosselklappe in Schließstellung
bewegt und einer temperaturabhängig gesteuerten, gleichfalls auf die Vordrosselklappe
wirkenden Verriegelungseinrichtung, die die Vordrosselklappe bis zu einer vorgegebenen
Temperatur der Brennkraftmaschine in Offenstellung blockiert.
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Bekanntlich kann eine derartige Vorrichtung durch eine exzentrische
Klappe gebildet werden, welche in der Ansaugleitung des Vergasers vor den Öffnungen,
durch welche der Brennstoff in diese Leitung angesaugt wird, angeordnet ist und
auf welche die Saugwirkung des Motors entgegen der Wirkung dieses Bimetallgliedes
in der Öffnungsrichtung wirkt. Dieses BimetalIglied wird im allgemeinen durch einen
spiralig aufgewickelten Streifen gebildet, dessen eines Ende festliegt, während
sein anderes Ende frei ist und die Klappe betätigt, wobei der Teil, dessen Temperatur
dieser Streifen ausgesetzt wird, von den Auspuffgasen des Motors erwärmte Luft,
das Kühlwasser oder das Schmieröl des Motors, oder ein gleichzeitig mit dem Zündkreis
des Motors unter Spannung gesetzter elektrischer Widerstand sein kann.
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Ein Nachteil der obigen Hilfsvorrichtungen besteht darin, daß, wenn
das Fahrzeug kurze Strecken durchfährt und zwischen den Fahrtperioden längere Zeit
anhält, wobei dann der Motor ebenfalls abgestellt ist, das Bimetallglied am Ende
dieser Fahrtperioden nicht eine genügend hohe Temperatur erreicht, um die Hilfsstartvorrichtung
genügend lange außer Betrieb zu setzen, so daß einige Minuten nach dem Anhalten
das Bimetallglied wieder die Startvorrichtung zu betätigen beginnt, um sie wieder
in Betrieb zu setzen. Dies hat zur Folge, daß bei der Wiederinbetriebsetzung des
Motors in diesem Augenblick die Startvorrichtung wenigstens -teilweise benutzt wird,
obwohl der Motor noch warm genug ist, um sie überflüssig zu machen.
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Es ist bereits ein Vergaser bekannt, bei dem ein auf der Welle der
Vordrosselklappe exzentrisch angeordneter Vorsprung mit zunehmender Erwärmung der
Brennkraftmaschine durch eine Bimetallfeder so weit verdreht wird, bis er in der
Stellung der geöffneten Vordrosselklappe in eine Aussparung eines Hebels eingreift,
so daß er bei einer Abkühlung des Motors und damit der ersten Bimetallfeder in seiner
Stellung und somit auch gleichzeitig die Vordrosselklappe so lange arretiert wird,
bis der Hebel durch eine zweite auf die Temperatur der Brennkraftmaschine ansprechende
Bimetallfeder aus seiner Lage verschwenkt wird und damit den Vorsprung zu einer
Rückwärtsschwenkung freigibt.
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Eine solche Einrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß sie baulich
aufwendig ist und verhältnismäßig viel Raum in Anspruch nimmt. Darüber hinaus ist
die Einstellung für die Rückführung der Vordrosselklappe nicht beliebig variierbar,
und die gesamte Vorrichtung ist nicht unempfindlich gegen Erschütterungen, was sich
besonders nachteilig bei Vergasereinrichtungen in fahrenden Kraftfahrzeugen auswirkt.
Es ist weiterhin eine durch Thermostaten gesteuerte Hilfsstartvorrichtung am Vergaser
einer Brennkraftmaschine mit einer Steuerscheibe zur temperaturabhängigen Steuerung
der Brennstofflieferung für die Hilfsstartvorrichtung und mit Verriegelungsvorrichtung
der Ausschaltstellung der Hilfsstartvorrichtung für normale Betriebstemperatur der
Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Verriegelung auch noch bei fallender Temperatur
wirksam bleibt, bei der die Verriegelungsvorrichtung als elastische Verriegelungsvorrichtung
ausgebildet wird und derart wirkt, daß in bekannter Weise die Umschaltung von Betrieb
mit armem auf Betrieb mit reichem Gemisch, somit die Entriegelung der Startvorrichtung
erst nach Abfallen der normalen Betriebstemperatur um einen bestimmten Betrag eintritt,
indem die Rückstellkraft des Thermostaten bei der bestimmungsgemäßen Temperatursenkung
die elastische Verriegelungskraft überwindet und hierdurch die freie temperaturabhängige
Steuerung der Hilfsstartvorrichtung im Temperaturbereich unterhalb der normalen
Betriebstemperatur ausgelöst wird.
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Eine solche Einrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß wesentliche
Reibungskräfte zu überwinden sind, um die einmal eingerastete Verriegelung zu lösen,
und daß darüber hinaus auch in jeder Stellung der Vordrosselklappe Kräfte auf diese
wirken, die eine Bewegung der Vordrosselklappe hemmen und somit nur eine funktionsungenaue
Regelung der Stellung der Vordrosselklappe zulassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eben aufgezeigten Nachteile
zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verriegelungseinrichtung
von einem gelenkig im Vergasergehäuse gelagerten Winkelhebel gebildet ist, der einerseits
von einer Feder beaufschlagt ist und der andererseits bei warmer Brennkraftmaschine
mit der Bimetallfeder, die die Vordrossel steuert, im Eingriff steht.
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Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform ist der Vergaser so ausgebildet,
daß bei Abkühlung das Ende des Bimetallgliedes den Hebel entgegen der Wirkung des
elastischen Gliedes um seine Achse verschwenkt. .
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Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird ein Vergaser
angegeben, der sich dadurch auszeichnet, daß ein Arm des Winkelhebels an einem Anschlag
einerseits und an einem Stößel andererseits, auf den ein elastisches Glied wirkt,
ansteht.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g.1 und 2 zeigen in einem_ Längsschnitt bzw. in einem Querschnitt
längs der Linie II-II der F i g.1 einen erfindungsgemäßen Vergaser in der Stellung
für den Betrieb des kalten Motors; F i g. 3, 4 und 5 zeigen die Starteinrichtung
der F i g.1 in drei anderen Betriebsstellungen; F i g. 6 zeigt ein Arbeitsdiagramm
des Vergasers der F i g.1 bis 5. .
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Der Vergaser ist im ganzen mit Ausnahme seiner Startvorrichtung in
üblicher Konstruktion ausgebildet und weist einen Lufteinlaß 1, eine Ansaugleitung
2 mit einem Venturirohr 3 und einem Drosselorgan 4
(Drehklappe) und einen
Brennstoffzufuhrkanal 5 auf, welcher durch Öffnungen 6 an der engsten Stelle des
Venturirohrs mündet. Das Drosselorgan 4 wird von dem Fahrer betätigt.
Die
Startvorrichtung wird durch eine exzentrische Klappe 7 gebildet, welche in dem Lufteinlaß
1 vor dem Venturirohr 3 liegt und an einer in den Wänden des Lufteinlasses drehbar
gelagerten Welle 8 befestigt ist. An einem Ende dieser Welle 8 ist ein Hebel 9 mit
einem Finger 10 befestigt, welcher in das freie hakenförmig umgebogene Ende 11 a
einer Bimetallspirale 11 eingreift, deren inneres Ende 11 b an einem Finger
12 befestigt ist. Die Spirale 11 liegt im allgemeinen in einem Gehäuse 13, in welchem
sie der Motortemperatur oder der einer Heizeinrichtung ausgesetzt ist, z. B. eines
warmen, in der Nähe der Spirale strömenden Strömungsmittels (Luft oder Wasser) oder
eines ebenfalls in dieser Nähe angeordneten elektrischen Widerstands.
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Wenn die Bimetallspirale 11 kalt ist, befindet sich ihr Ende 11a auf
dem Strahl X, (was dem Winkel A0 der F i g. 6 um das Zentrum der Spirale herum gemessen
entspricht), und die Klappe 7 ist vollständig geschlossen (F i g.1). Wenn das Ende
11 a in der Nähe des Strahls X1 liegt (was dem Winkel A1 der F i g. 6 entspricht),
ist die Klappe vollständig offen (F i g. 3), und die Startvorrichtung ist dann vollständig
ausgeschaltet. Wenn sich das Ende 11a über den Strahl X1 hinaus z. B. bis zu dem
Strahl X2 bewegt (was dem Winkel A2 entspricht), wie strichpunktiert in F i g. 3
dargestellt, wird die Klappe durch einen Anschlag festgehalten.
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Erfindungsgemäß sind nun Einrichtungen vorgesehen, welche der Bewegung
des freien Endes 11a der Spirale 11 in der Nähe der Stellung, welche dieses Ende
bei warmer Spirale einnimmt, einen größeren Widerstand in dem der Abkühlung der
Spirale entsprechenden Sinn (Gegenuhrzeigersinn in F i g. 3 bis 5) entgegensetzen
als in dem entgegengesetzten Sinn. Diese Einrichtungen sind durch einen Hebel 14
gebildet, welcher um eine zu der Welle 8 parallele Achse 15 schwenkbar ist, unter
der Einwirkung eines elastischen Teils 16 steht und einen Ansatz 17 besitzt, dessen
beide Anlageseiten dieses Ende wechselweise zurückhalten.
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Die Ausbildung ist so getroffen, daß sich das Ende 11a bei der Erwärmung
der Spirale 11 längs der von einer Seite des Ansatzes 17 gebildeten Kurvenbahn bewegt
und daß dieses Ende bei der Abkühlung der Spirale den Hebel 14 um die Achse 15 verschwenkt,
wobei es an der einen Seite des Ansatzes 17 zur Anlage kommt.
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Bei der dargestellten Ausführung kann der Hebel 14 zwischen einem
Anschlag 18 und einem Stößel 19 schwenken, welcher entgegen der Wirkung des elastischen
Gliedes gleitend verschieblich ist. Das elastische Glied hat z. B. die Form einer
Schraubenfeder, deren Spannung durch eine Schraube 20 regelbar ist.
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Der obige Vergaser arbeitet folgendermaßen: Bei dem Start und dem
Betrieb des kalten Motors nehmen die einzelnen Teile der Starteinrichtung die in
F i g.1 dargestellte Stellung ein, in welcher die Spirale 11 die Klappe 7 entgegen
der Wirkung des durch die Ansaugung des Motors erzeugten Unterdrucks möglichst geschlossen
oder teilweise geschlossen hält. Nach Maßgabe der Erwärmung der Spirale 11 sucht
sich diese jedoch aufzuwickeln, und ihr umgebogenes Ende 11a dreht sich im Uhrzeigersinn
(bei der Darstellung der F i g.1). Nach einem bestimmten Winkelweg erreicht dieses
Ende den der lotrechten Stellung der Klappe 7 entsprechenden Strahl X1. Die Spirale
11 kann sich dann jedoch entsprechend der Zunahme der Temperatur noch weiter
aufwickeln. Das Ende 11 a stößt dann gegen den Ansatz 17 des Hebels 14, welcher
sich nicht bewegen kann, da er von seinem Anschlag 18 festgehalten wird. Der Ansatz
17 besitzt jedoch eine Seite mit geringer Steigung, so daß das umgebogene Ende 11a
bei einer geringen Verringerung des Halbmessers der Spirale nach rechts freikommen
kann. Sobald dieses Ende an dem Ansatz 17 vorbeigegangen ist, kann sich die Spirale
weiter aufwickeln und z. B. die gestrichelt in F i g. 3 dargestellte Stellung (Strahl
X2) einnehmen.
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Wenn der Motor in diesem Augenblick abgestellt wird, ist es wichtig,
daß infolge des Aufhörens der Erwärmung der Spirale 11 diese nicht zu schnell wieder
die Stellung der F i g.1 oder jedenfalls eine zwischen X, und X1 liegende Stellung
einnimmt, was einer teilweisen Schließung der Klappe 7 und somit einer teilweisen
Wiederinbetriebsetzung der Startvorrichtung entsprechen würde.
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Der Hebel 14 wird dann folgendermaßen wirksam (F i g. 4). Bei der
Abkühlung der Spirale 11 sucht diese sich abzuwickeln, d. h. ihr freies Ende 11a
im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen. Dieses Ende legt sich dann nach einem bestimmten
Winkelweg gegen die andere Seite des Ansatzes 17 des Hebels 14, welche zu der Bewegungsrichtung
des Endes der Spirale senkrecht liegt. Diese muß eine Kraft ausüben, welche den
Hebel 14 entgegen der Wirkung der Feder 16 zu verschwenken sucht, um eine einem
kleineren Winkel als Al entsprechende Stellung einnehmen zu können. Dies kann nur
erfolgen, wenn die Spirale 11 eine so große Kraft ausübt, daß die Kraft der Feder
16 überwunden wird, wie in F i g. 5 dargestellt. Diese Kraft kann jedoch nur erzeugt
werden, wenn die Temperatur einen niedrigeren Wert erreicht, als den der Einstellung
des freien Endes längs des Strahls X1 entsprechend.
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Bei der Aufwicklung der Spirale 11 erreicht diese also eine Stellung
XI für eine gegebene Temperatur. Wenn sie über diese Stellung hinausgehen konnte
und dann ihre Abkühlung vorgenommen wird, d. h. ihre Drehung im entgegengesetzten
Sinn, kann sie die Stellung längs der Achse X1 erst wieder für eine Temperatur einnehmen,
welche erheblich niedriger als die für ihre Drehung in entgegengesetztem Sinn erforderliche
ist.
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Die Kurve der F i g. 6 zeigt die Arbeitsweise der Vorrichtung. Die
vollausgezogene Kurve zeigt den Schwenkwinkel A des freien Endes 11
a der Spirale 11 bei einer Erhöhung der Temperatur T.
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Wenn beispielshalber angenommen wird, daß die Stellung X, (Winkel
Aa) einer Temperatur von -I-20° C und die Stellung X1 (Winkel A i) einer Temperatur
von -I-45° C entspricht, sieht man eine kleine waagerechte Strecke, welche der Tatsache
entspricht, daß die Spirale 11 ihren Halbmesser verkleinern muß, um an dem Ansatz
17 vorbeizugehen, worauf der Winkel in Abhängigkeit von der Temperatur weiter bis
zu dem Wert A, zunimmt.
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Wenn dagegen die Temperatur abnimmt, ist die Arbeitskurve nicht mehr
die vollausgezogene Kurve, sondern die gestrichelte Kurve. Man sieht, daß für den
Winkel A3 (Strahl X3 in F i g. 4) das Ende 11a mit dem Hebel in Berührung kommt.
Eine Temperatursenkung bewirkt dann eine weitere Änderung des Winkels A erst, wenn
die Zusammendrückung der Feder 16 beginnt, und wenn die Spirale eine genügende Wirkung
ausübt, geht das Ende 11 a plötz-
]ich an dem Ansatz 17 vorbei
(F i g. 5), was dem lotrechten Abschnitt der gestrichelten Kurve entspricht.
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Aus dem Beispiel der F i g. 6 geht hervor, daß zwar die Klappe 7 für
eine Temperatur der Spirale von wenigstens -(-45° C senkrecht liegt, so daß die
Startvorrichtung außer Betrieb gesetzt ist, daß aber bei der Abkühlung die Spirale
die Klappe 7 erst bei einer Temperatur von -f-25° C (und nicht bei der Temperatur
von +45° C) wieder schließt.
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Die Änderung der Spannung der Feder 16 mittels der Schraube 20 gestattet,
die Abkühlungskurve nach Belieben z. B. von der gestrichelten Kurve in Richtung
auf höhere Temperaturen bis zu der strichpunktierten Kurve oder auch in Richtung
auf niedrige Temperaturen zu verschieben.
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Sobald das freie Ende 11 a der Spirale 11 bei ihrer Abwicklung während
einer Abkühlung den Hebel 14 freigegeben hat, nimmt dieser unter der Wirkung der
Feder 16 wieder seine Ausgangsstellung ein und ist für ein neues Arbeitsspiel bei
Erwärmung der Spirale betriebsbereit.