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Vergaser für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft Vergaser für
Brennkraftmaschinen mit einer Beschleunigungspumpe, durch welche ohne Verzögerung
Brennstoff über einen ersten Brennstoffkanal in den Vergasermischkanal eingespritzt
wird, und mit einer davon getrennten, mit einem Ventil ausgestatteten Anreicherungseinrichtung,
durch die der Dosierungsquerschnitt für den vorzugsweise emulgierten Brennstoff
vergrößert wird, der in den Mischkanal über einen zweiten Brennstoff führenden Kanal
eingesaugt wird, der, in Strömungsrichtung gesehen, oberhalb der Venturidüse in
den Mischkanal einmündet, wobei das Verdrängerorgan der Beschleunigungspumpe und
das Ventil der Anreicherungseinrichtung durch ein und dasselbe bewegliche Element
betätigt werden, das mit der stromabwärts von der Venturidüse angeordneten Drosselklappe
über elastische Gestänge verbunden ist.
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Es sind bereits Beschleunigungspumpen bekannt (deutsche Patentschrift
714 055), bei denen ein Stab über eine Feder mit dem Kolben der Beschleunigungspumpe
in Verbindung steht und dieser Kolben ein Ventil umgibt, auf das ein Stab auftrifft,
wenn die Klappe sehr rasch geöffnet wird, was auf der Verzögerung beruht, mit der
sich der Kolben bewegt. In diesem Fall öffnet sich das Ventil allerdings nicht,
wenn der Kolben auf den Anschlag trifft. Darüber hinaus ist eine Anreicherungsvorrichtung
für einen Betrieb bei Vollast, d. h. also eine Einrichtung, wie sie die Erfindung
voraussetzt, nicht vorgesehen.
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Weiter ist eine Vergasereinrichtung mit einer Beschleunigungspumpe
bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 2 493 804), bei der das bewegliche Element über
elastische Mittel mit dem Verdrängerorgan der Pumpe verbunden ist und im Verdrängerorgan
Anschläge vorgesehen sind, die in Tätigkeit treten, sobald das bewegliche Element
einen bestimmten Hub ausgeführt hat und dadurch das Verdrängerorgan mitnimmt.
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Andererseits sind Vergaser bekanntgeworden (französische Patentschrift
1071686), bei denen einerseits eine Beschleunigungspumpe mit einer Membran, die
über eine Öffnung liefert, und andererseits eine Anreicherungseinrichtung mit einer
Nadel, die über eine zweite Öffnung in der Gegend des Venturiteiles Brennstoff abgibt,
vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch die Membran durch den Unterdruck
betätigt, der über zwei Leitungen übertragen wird, wobei die Bewegung dieser Membran
formschlüssig über die Nadel durch einen Stab und einen ersten Arm erfolgt. Ein
zweiter Arm ist über einen weiteren Stab mit der Drosselklappe verbunden, und dieser
zweite Arm wird gleitend am ersten Stab so gehalten, daß bei einer Öffnungsbewegung
der Drosselklappe der zweite Stab angehoben wird, ohne daß die Pumpe und die Anreicherungseinrichtung
betätigt werden.
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Schließlich ist ein Vergaser bekanntgeworden (belgische Patentschrift
548 625), bei dem das Verdrängerorgan der Beschleunigungspumpe durch eine Membran
gebildet wird und die Pumpe über eine erste Öffnung in das Ansaugrohr liefert. Die
Anreicherungseinrichtung wird bei diesem bekannten Vergaser über den Sitz eines
Ventils mit Brennstoff versorgt, wenn das Verschlußorgan nicht auf diesem Sitz aufliegt,
während die Luft durch eine kalibrierte Öffnung in den Kanal eintritt. Das Primärgemisch,
das sich so bildet, wird in eine Ringkammer eingesaugt, die im unteren Teil des
Venturirohrs angebracht ist. Die Membran und das Verschlußorgan werden durch das
gleiche bewegliche Element gesteuert, wobei dieses bewegliche Element mit der Drosselklappe
in Verbindung steht. Während des ersten Teils der Bewegung dieses beweglichen Elementes
hat dieses Element Abstand vom Stab des Verschlußorgans, wobei dieses Verschlußorgan
durch eine Feder in Verschlußstellung gehalten wird. Während des zweiten Teils der
Bewegung betätigt das
bewegliche Element das Verschlußorgan in Öffnungsrichtung.
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Bei dieser Vergaserausführung ist also die Membran dauernd mit dem
beweglichen Element so verbunden, daß die Membran auch während des zweiten Teils
der Bewegung des beweglichen Elementes selbst bewegt wird. Wenn also die Drosselklappe
bis zur vollen Öffnung gedreht wird, dann wird der Brennstoff gleichzeitig durch
die Membran über die öffnung und durch den Unterdruck gefördert, der an einer Düse
herrscht. Diese doppelte Förderung hat einen momentanen Brennstoffüberschuß zur
Folge, der eher eine` Beschleunigung behindert, als sie begünstigt.
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Um den vorstehend aufgezeigten Nachteil der bekannten Vorrichtungen
zu beseitigen, wird erfindungsgemäß bei Vergasern der eingangs genannten Art das
bewegliche Element über elastische Mittel mit dem Verdrängerorgan der Pumpe verbunden
und im Vergasergehäuse für dieses Verdrängerorgan ein Anschlag vorgesehen, an dem
sich das Verdrängerorgan abstützt, sobald das bewegliche Element einen Teilhub ausgeführt
und dabei das Verdrängerorgan mitgenommen hat, wobei das Ventil der Anreicherungseinrichtung
geschlossen ist und erst dann von dem beweglichen Element geöffnet wird, wenn das
Verdrängerorgan an dem im Vergasergehäuse vorgesehenen Anschlag anliegt und das
bewegliche Element selbst eine weitere Hubbewegung ausführt.
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Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Volllast nur die Anreicherungseinrichtung
allein arbeitet, d. h. kein überschüssiger Brennstoff abgegeben wird, derart, daß
die Inbetriebsetzung der Membran zur Anreicherung des Gemisches bei einer Beschleunigung
und des Ventils zur Anreicherung des Gemisches bei Betrieb mit voller Leistung des
Motors unabhängig voneinander sind, wobei diese beiden Wirkungen stets nacheinander
eintreten, nämlich zuerst die Beschleunigung und anschließend der Vollastbetrieb.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist am Ventil
der Anreicherungseinrichtung ein Kanal vorgesehen, der parallel zum dauernd geöffneten
Kanal verläuft, welcher die Haupteinspritzöffnung mit Brennstoff versorgt.
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise
erläutert.
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F i g.1 bis 3 zeigen in einem schematischen lotrechten Schnitt einen
erfindungsgemäßen Vergaser: F i g.1 während des Stillstands oder während des Langsamlaufs
einer mit dem erfindungsgemäßen Vergaser ausgerüsteten Brennkraftmaschine, F i g.
2 während einer Beschleunigung bei geringer Öffnung des Drosselorgans, F i g. 3
während des Betriebes einer Brennkraftmaschine mit Vollast.
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Der eigentliche Vergaser ist auf beliebige Weise ausgebildet und besteht,
wie auf der Zeichnung dargestellt, aus einem 'Gehäuse 1, einer Drossel- oder Regelklappe
2, einer Hauptbrennstoffdüse 3 zur Aufbereitung des Primärgemisches, welche in dem
Lufttrichter 4 angeordnet ist und durch die Kanäle 5 und 6 über eine kalibrierte
Öffnung 7 mit dem Schwimmerbehälter 8 in Verbindung steht.
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Zur Bildung der Anreicherungsvorrichtung ist ein Kanal 9 vorgesehen,
über welchen der Brennstoff über ein Rückschlagventil 10 in eine Kammer 11 fließt,
welche in dem Gehäuseteil 12 angeordnet ist und oben durch eine zwischen dem Gehäuseteil
12 und einem Deckel 14 eingespannte verformbare Membran 13 abgeschlossen ist.
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Durch das Zentrum der zwischen zwei Schalen gefaßten Membran 13 tritt
ein Stößel 15, welcher in einem Dichtungsring 16 gleitet, so daß er in der Membran
gleiten kann, wobei die Bewegung des Stößels gegenüber der Membran durch einen Ring
17 begrenzt wird.
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Eine den Stößel 15 umgebende Feder 18 stützt sich unten an dem Dichtungsring
16 und oben an einer gegen eine Schulter des Stößels 15 stoßenden Lochscheibe
19 ab. Die Feder 18 gestattet die Verstellung der Membran nach unten unter Zusammendrückung
einer Feder 20, welche schwächer als die Feder 18 ist und die Membran und den Stößel
wieder in ihre ursprüngliche Anschlagstellung zurückzuführen sucht, wenn keine weiteren
Kräfte wirksam sind..
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An dem unteren Ende des Stößels ist ein Dorn 21 befestigt, über welchem
ein Bund liegt, welchen die Feder 18 gegen die Unterseite des Dichtungsrings 16
angedrückt zu halten sucht.
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In der Achse des Stößels 15 liegt unter dem Dorn 21 ein durch eine
Feder 24 auf seinem Sitz 23 gehaltenes Ventil 22.
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Der Stößel 15 wird durch einen Hebel 25 betätigt, welcher um
eine Achse 26 schwenkbar und mittels einer Stange 27 mit einem zweiten Hebel 28
verbunden ist, welcher an der die Drosselklappe 2 tragenden Achse befestigt ist.
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Eine Feder 29 legt sich auf einer Seite gegen eine durch einen durch
die Stange 27 gesteckten Splint gehaltene Lochscheibe und auf der anderen Seite
gegen das Ende des Hebels 25, so daß die Stange in dem Hebel gleiten und die vollständige
Öffnung der Drosselklappe ermöglichen kann, wenn der Stößel 15 am Ende seines
Hubes bereits seine Anschlagstellung erreicht hat.
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Die Feder 29 ist stärker als die vereinigten Kräfte der drei Federn
18, 20 und 24.
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Die in der oben erläuterten Weise durch den Kanal 9 und das Ventil
10 mit Brennstoff gefüllte Kammer 11 speist einerseits das Zusatzdüsensystem
zur Anreicherung des Gemisches während einer Beschleunigung, welches z. B. durch
eine Leitung 30 gebildet werden kann, welche in den Lufteinlaß des Vergasers mündet,
an ihrem Fuß ein. Rückschlagventil 31 aufweist und mit der Kammer 11 über eine kalibrierte
Öffnung 32 durch die Kanäle 33 und 34 in Verbindung steht; andererseits das Hauptdüsensystem,
so daß das von diesem gelieferte Gemisch während des Betriebs der Brennkraftmaschine
mit Vollast angereichert wird, und zwar durch Kanäle 35 und 36 über das Ventil 22
und eine kalibrierte Öffnung 37, wobei der auf diesem Weg strömende Brennstoff in
dem Kanal 5 zu dem von der Hauptkalibrierungsöffnung 7 gelieferten hinzutritt.
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Schließlich verbindet ein Kanal 38 den oberhalb der Membran
13 befindlichen Raum mit dem belüfteten Raum des Schwimmerbehälters 8 und gestattet
einen Druckausgleich der beiden Räume.
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Die obige Anreicherungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im Stillstand
oder während des Betriebs der Brennkraftmaschine im Langsamlauf befinden sich der
Vergaser und die Anreicherungsvorrichtung in der in F i g.1 dargestellten Lage.
Die Drosselklappe ist geschlossen, und die Anreicherungsvorrichtung befindet sich
in der oberen Anschlagstellung,
da die Feder 20 die Membran
13 gegen den Deckel 14 drückt und die Feder 18 den Stößel 15 über den Bund
des Dornes 21 an der Membran anliegen läßt.
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Der Brennstoff füllt unter der Wirkung seines Eigengewichts die verschiedenen
Kanäle und die Kammer 11 bis zum gleichen Niveau des Schwimmerbehälters 8, wie in
der Zeichnung dargestellt.
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Beim Betrieb mit geringer Leistung befinden sich der Vergaser und
die Anreicherungsvorrichtung in der in F i g. 2 dargestellten Lage. Wenn man nämlich
die Drosselklappe 2 öffnet, verstellt sich der Stößel 15 unter der Einwirkung der
durch die Stange 27 verbundenen Hebel 28 und 25 nach unten.
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Da die Feder 18 härter als die Feder 20 ist, bewirkt die Verstellung
des Stößels 15 die Verstellung der Membran 13 unter Zusammendrückung der Feder 20.
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Da die Ventile 10 und 22 jede Brennstoffströmung aus der Kammer 11
zu den Kanälen 35 und 9 verhindern, wird dieser durch den Kanal 34 über die kalibrierte
öffnung 32 und das Ventil 31 zu der Leitung 30 ausgetrieben, wodurch das gelieferte
Gemisch während der Ingangsetzung des Systems zur Zufuhr des Primärgemisches in
einem Augenblick angereichert wird, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit der
Luft in dem Lufttrichter 4 noch verhältnismäßig gering ist.
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Wenn jetzt die Drosselklappe 2 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt
wird, wird auch das den Stößel 15 betätigende Ende des Hebels 25 wieder nach oben
zurückgeführt, und die durch die Membran und den Stößel gebildete Anordnung wird
durch die Feder 20 wieder nach oben zurückgeführt, so daß die Kammer 11 durch
die Leitung 9 über das Ventil 10 von neuem mit Brennstoff gefüllt wird.
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Das Ventil 31, welches sich auf seinen Sitz legt, wenn eine
schnelle Aufwärtsbewegung der Membran einen Unterdruck hinter dieser erzeugt, verhindert,
daß sich die Strömungsrichtung in dem Düsensystem umkehrt und daß Luft durch die
Kanäle 33 und 34 bis in die Kammer 11 gelangt.
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Bei Vollast befinden sich der Vergaser und die Anreicherungsvorrichtung
in der in F i g. 3 dargestellten Lage. Die Drosselklappe 2 ist voll offen und hat
bei ihrer Verstellung über die Hebel 28 und 25 und die Stange 27 den Stößel 15 vollständig
verstellt.
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Dieser hat zunächst die Membran 13 gegen den Körper 12 gedrückt
und gleitet bei Fortsetzung seiner Bewegung in dem Ring 16, wobei er die Feder 18
zusammendrückt und das Ventil 22 mittels des Dornes 21 öffnet.
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Nach öffnung des Ventils 22 hat der Stößel 15 seinen Weg durch Anschlagen
an dem Ring 17 beendet.
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Wenn der Stößel in die Anschlagstellung gekommen ist, bevor die Drosselklappe
2 vollständig offen ist, gleitet, da der Hebel 25 nicht mehr weiter schwenken kann,
die Stange 27 in dem Ende des Hebels 25 unter Zusammendrückung der Feder 29, so
daß die Drosselklappe ihre Drehbewegung zu Ende führen kann.
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Durch den in dem Düsensystem 3 zur Zufuhr des Primärgemisches erzeugten
Unterdruck wird Brennstoff nicht nur durch den Kanal 6 über die kalibrierte Hauptöffnung
7 angesaugt, sondern auch über den Kanal 36, so daß zu dem von der kalibrierten
Hauptöffnung gelieferten Brennstoff der Zusatzbrennstoff hinzutritt, welcher aus
den Kanälen 9 und 35 über das Ventil 10, die Kammer 11, das Ventil 22 und die kalibrierte
Öffnung 37 kommt.
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Das durch die Leitung 30, das Ventil 31 und die kalibrierte öffnung
32 gebildete Zusatzdüsensystem arbeitet dann nicht, da die Leitung 30 in
dem Lufteinlaß so angeordnet ist, daß die Durchströmgeschwindigkeit der Luft in
den Kanälen 33 und 34
keinen genügenden Unterdruck erzeugt.
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Das Ventil 31 erfüllt dann die gleiche oben beschriebene Aufgabe und
verhindert einen Lufteintritt durch die Kanäle 30, 33 und 34 in die Kammer 11 infolge
des Unterdruckes, welcher in diesen Kanälen durch die sich in dieser Kammer ausbildende
Brennstoffströmung erzeugt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Anreicherungsvorrichtung gestattet also, mit
dem gleichen Stößel 15 die Membran 13 zur Anreicherung des Gemisches bei einer Beschleunigung
und das Ventil 22 zur Anreicherung des Gemisches bei Betrieb mit voller Leistung
des Motors zu steuern, und zwar derart, daß ihre Inbetriebsetzungen unabhängig voneinander
sind, wobei es wohlverstanden ist, daß die beiden Wirkungen stets nacheinander eintreten,
nämlich zuerst die »Beschleunigung« und anschließend der »Vollastbetrieb«.
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Man kann nämlich einerseits den genauen Zeitpunkt festlegen, zu welchem
die Membran ihre Verstellung beginnt, indem man die Betätigung des Stößels 15 durch
den Hebel 25 durch Veränderung der Länge der Stange 27 einstellt, und andererseits
die eingespritzte Brennstoffmenge durch Begrenzung der Bewegung der Membran in der
Kammer 11 bestimmen.
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Ebenso kann, wenn die Membran in die Anschlagstellung gekommen ist,
der Augenblick eingestellt werden, in welchem die Anreicherungsvorrichtung für die
Leistung wirksam wird, indem der Dorn 21 mehr oder weniger verlängert wird, wodurch
das Ventil 22 früher oder später geöffnet wird, wobei die zusätzliche Brennstoffmenge
durch die kalibrierte öffnung 37 bestimmt wird.