DE1576550A1

DE1576550A1 - Vergaser mit Spardueseneinrichtung

Info

Publication number: DE1576550A1
Application number: DE19671576550
Authority: DE
Inventors: Seiden Myron A
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1966-08-31
Filing date: 1967-07-29
Publication date: 1970-06-18
Also published as: US3472494A; GB1177268A

Description

Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln-Deutz, Ottoplatz 2

"Vergaser mit Spardrüseneinrichtung"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser mit einer SpardrUseneinrichtung, die die Fähigkeit des Vergasers ver bessert, richtige Brennstoff-Iuftmischungen während des Übergangs vom Leerlauf des Motors auf die Fahrbelastung zu liefern. Das Ventilsystem hilft, unerwünschte Motor-Auspuffgas-Abgaben zu vermeiden und verbessert die Brennstoffersparnis und die Motorenleistung.

Zusammen mit höheren Mengen an Brennstoff und Luft erfordern Verbrennungsmotoren höhere Brennstoff-Luft-Verhältnisse, v/enn die Maximalleistung abgegeben wird. Bei den meisten Vergasern ist das Hauptbrennstoffsystem so ausgelegt, daß es ein sparsames Brennstoff/Luft-Verhältnis für normalen Straßenbelastungsbetrieb liefert. Ein Sparventil, das gelegentlich auch Leistungsventil genannt wird, erhöht das Brennstoff-Luft-Verhältnis, wenn maximale Leistung durch Zufuhr zusätzlichen Brennstoffes gefordert wird. Ein höheres Brennstoff-Luft-Verhältnis ist auch

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beim Leerlauf der Maschine erforderlich, und die meisten Vergaser enthalten ein getrenntes Leerlauf-Brennstoffsystem, das nach und nach aufhört, Brennstoff zu liefern, wenn der Motor die Übergangszone vom Leerlauf zur Straßenbelastung durchläuft.

Bei Vergasern nach dem Stand der Technik erhöhte das Sparventil das Brennstoff-Luft-Verhältnis nur, wenn die Höchst-, •'leistung gefordert wurde. Das Ventil bei diesen früheren Vergasern blieb geschlossen, wenn der Motor im Leerlauf lief und während dem Straßenbelastungsbetrieb und wurde mechanisch durch die Drosselverbindung oder durch einen Kolben geöffnet, der auf das Vakuum im Ansaugkrümmer ansprach, wenn sich die Leistungsanforderung erhöhte. So erhielt das LeerlaufZuführungssystem keine Unterstützung vom Sparventil beim Schaffen der höheren Brennstoff-Luft-Verhältnisse, wie sie für den Leerlauf erforderlich waren. Weiterhin wia?d Leerlaufbrennstoff normalerweise von einer Hauptbrennstoffquelle geliefert, die auch den Brennstoff für den Straßenbelastungsbetrieb liefert, und der Leerlaufbrennstoff verringert das Brennstoffniveau in der Quelle und beeinträchtigt dadurch die Fähigkeit des Haupt dosierungssystems, seine Aufgabe des Zuführens von Brennstoff zu erfüllen, wenn die Brennstoffanforderungen des Motors durch die Übergangsζone verlaufen.

Bei dem Vergaser nach der Erfindung erfüllt das Sparventil zahlreiche Punktionen, nämlich das Brennatoff-Luft-Verhältnis

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zu erhöhen, wenn die Höchstleistung gefordert wird, bei der Erhöhung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses im Leerlauf zu unterstützen und die Fähigkeit des Hauptbrennstoffsystems die geeigneten Brennstoff-Luft-Verhältnisse während der Übergangszone zu liefern und zu erhöhen. Der Vergaser umfaßt ein Schwimmergehäuse, eine Kraftstoffleitung, eine Hauptabgabeeinrichtung zur Abga.be von Brennstoff aus der Kraftstoffleitung zu einer Einlaßleitung stromauf von dem Drosselventil, un eine Leerlaufabgabeeinrichtung zur Abgabe von Leerlaufbrennstoff von der Kraftstoffleitung zu der Einlaßleitung stromab von dem Drosselventil. Ein Spa.rventil laßt zusätzlichen Brennstoff von dem Schwimmergehäuse zu der Brennstoffleitung fließen und eine Betätigungseinrichtung öffnet das Sparventil, wenn der Motor leerläuft und seine Höchstleistung abgibt. Der zusätzliche Brennstoff, der der Brennstoffleitung durch das Sparventil während des Leerlaufs der Maschine zugeleitet wird, hält ein verhältnismäßig hohes Brennstoffniveau in der Brennstoffleitung aufrecht und unterstützt dadurch das Leerlauf-Brennstoff-Luft-

Verhältnis. Wenn der Motor durch die Überga.ngszone läuft, erhöht dieses höhere Brennstoffniveau die Fähigkeit der Hauptabgabeeinrichtung, Brennstoff zuzuführen und dadurch die Kalibrierung des Vergasers in der Übergangsaone zu vereinfachen.

Die Zeichnung zeigt eine Querschnittsseitenansicht eines Vergasers mit dem Sparventil und der Betätigungseinrichtung nach der Erfindung.

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Gemäß der Zeichnung weist der Vergaser einen Unterteil 10, einen Venturi-Rohrteil 12 und einen Oberteil 14 auf. Die Teile 10, 12 und 14 sind miteinander durch übliche nicht gezeigte Einrichtungen verbunden, und ihre aneinander anliegenden Oberflächen sind durch Dichtungsringe 16 und 18 ' abgedichtet. Der Unterteil 10 ist zur Anbringung auf der nicht gezeigten Motoransaugleitung ausgebildet. Eine Einlaßleitung 20 verläuft durch die Teile 10, 12 und 14 und steht am Oberteil 14 mit der Atmosphäre und am Unterteil 10 mit üblichen Durchlässen im Ansaugkrümmer in Verbindung. Der Venturi-Rohrteil 12 hat ein übliches Venturi-Rohr 22, das in der Einlaßleitung 20 ausgebildet ist, und der Unterteil 10 hat eine übliche Drosselklappe 24, die drehbar auf einer Welle 26 in der Einlaßleitung 20 montiert ist.

Der Venturi-Rohrteil 12 enthält ein Schwimmergehäuse 28, das auf der Seite des Venturi-Rohres 22 liegt. Das Schwimmergehäuse 28 ist von der Einlaßleitung 20 durch eine Wand 30 getrennt. Ein üblicher, nicht gezeigter Schwimmer befindet sich in dem Schwimmergehäuse 28, um das Niveau des Brennstoffes darin zu steuern.

Eine Brennstoffleitung 32 ist in dem Venturi-Rohrteil 12' unter dem Schwimmergehäuse 28 und neben der Wand 30 ange- . ordnet. Die Brennstoffleitung 32 besitzt einen Bereich 33, der sich aufwärts an der Venturi-Seite der Wand 30 erstreckt. Die Hauptabgabeeinrichtung 34 weist ein Rohr 36 auf, das

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im Teil 33 untergebracht ist und an seinem unteren Ende mit der Brennstoffleitung 32 und an seinem oberen Ende mit der Einlaßleitung 20 in Verbindung steht. Der Teil des Rohres 36, der im Teil 33 liegt, enthält eine Vielzahl kleiner Löcher 42. Ein Hochgeschwindigkeitsluftabgabekanal 38 ist im Oberteil 14 und in der Wand 30 zur Verbindung mit der Außenluft und dem Teil 33 ausgebildet. Eine Dosierungs- oder Meßdüse 40 liegt im Kanal 38 im Oberteil H.

Die Leerlaufabgabeeinrichtung besteht aus einer Leitung 44 in der Wand 30 und steht an ihrem unteren Ende mit der Brennstoffleitung 32 in Verbindung. An ihrem oberen Ende steht die Leitung 44 mit einem Kanal 46 in Verbindung, der im Oberteil 14 ausgebildet ist. Die Leitung 46 verläuft um die Einlaßleitung 20 zur anderen Seite der Einlaßleitung. Dort steht die Leitung 46 durch eine T-Verbindung mit einer Leitung 48 in Verbindung, die im Oberteil 14 ausgebildet ist und mit der Außenluft und mit der Leitung 50 in Verbindung steht, die im Venturi-Teil 12 ausgebildet ist.

Die Leitung 50 verläuft senkrecht durch den gesamten Venturi-Teil 12 zu einer Kammer 52, die im Unterteil 10 ausgebildet ist. Eine Bohrung 54 steht mit der Kammer 52 und der Einlaßleitung 20 unter der Drosselklappe 24 in Verbindung. Geeignete Meßdüsen 56, 58 und 60 sind in den

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Leitungen 44, 48 bzw» 50 untergebracht, und eine Leerlauf-Stellschraube 62 mit einer kalibrierten Spitze 64 ist in. dem Unterteil 10 eingeschraubt, so daß die Spitze 64 den Durchfluß des Leerlaufbrennstoffes durch die Bohrung 54 steuert. Ein Loch 55 für ausgeschalteten Leerlauf (off idle hole) steht mit der Kammer 52 und der Einlaßleitung 20 über der geschlossenen Stellung der Drosselklappe 24 in Verbindung.

Um die Spardüse au bilden, ist eine Meßdüse 66 in dem Venturi-Rohrteil 12 montiert, so daß der Durchlaß darin mit dem Schwimmergehäuse 28 und der Brennstoffleitung 32 in Verbindung steht. Eine Meßstange 68 mit einem kleineren Leistungsteil 70 und einem größeren Sparteil 72 paßt in die Meßdüse 66 und erstreckt sich aufwärts durch das Schwimmergehäuse 28, wo sie mit einem L-fö'rmigen Hebel 74 verbunden ist. Die Düse 66 und Stange 68 schaffen zusammen eine Hauptmeßvorrichtung und Leistungsmeßvorrichtung je nach dem, ob sich der Sparteil 72 oder der Leistungsteil 70 in der Düse 68 befindet. Die Betätigungseinrichtung für das Sparventil besteht aus einem Gehäuse 76, das sich vom unteren Teil des Venturi-Rohrteils aufwärts durch das Schwimraergehäuse 28 erstreckt. Das Gehäuse 76 hat eine Bohrung 78 darin, die oben offen ist. Ein Kolben 80 ist gleitend in der Bohrung 78 untergebracht und am Hebel 74 befestigt. Eine Schraubendruckfeder 82 ist unter Vorspannung in der Bohrung 78 untergebracht, um den

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Kolben 80 aufwärts zu drücken.

Vom Boden der Borhung 78 erstreckt sich eine leitung 84 durch das Gehäuse 76 und den Venturi-Rohrteil 12 zum Unterteil 10, wo sie-mit einer Leitung 86 in Verbindung steht. Die Leitung 86 führt teilweise un die Einlaßlei.-tung 20 herum'und steht mit der Einlaßleitung 20 durch eine Öffnung 88 in Verbindung,-die direkt über der Leerlaufstellung der Drosselklappe 24 liegt. Normalerweise liegt die stromab gelegene Kante der öffnung 88 neben der geschlossenen Stellung der Klappe 24.

BETRIEB

Wenn der Motor, an dem der Vergaser nach der Erfindung benutzt wird, mit Straßenbelastung läuft, nimmt die Drosselklappe 24 eine Stellung ähnlich der ein, die durch die gestrichelte Linie 90 dargestellt ist, worin die Drosselklappe sich über der Öffnung 88 befindet. Ein verhältnismäßig hohes Ansaugvakuum wirkt auf die Öffnung 88 und durch die Leitungen 86 und 84 auf den Kolben 80 ein. Dieses Vakuum überwindet die Federkraft 82 und zieht den Kolben 80 und die Stange 68 abwärts, um den größeren Sparteil 72 in die Düse 66 einzuführen.

Brennstoff, der dann duidi die Düse 66 vom Schwimmergehäuse 28 in die Brennstoffleitung 32 dosiert wird, wird durch

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das Rohr 36 in die Einlaßleitung 20 duroh das in dem Venturi-Rohr 22 erzeugte Vakuum gezogen. Gleichzeitig wird Luft durch die Leitung 38 und die Löcher 42 gezogen, um den durch das Rohr 36 fließenden Brennstoff zu mischen. Das Mischen des Brennstoffes sowohl im Hauptmeßsystem als auch im Leerlaufsystem schafft ein schnelleres Erennstoffansprechen auf die Dosierungssignale. Die Düsen 56, 58 und 60 sind so gewählt, daß das durch das Loch 54 der Leerlaufbrennstoffabgabemenge zugeleitete Vakuum einen vernachlässigenswert geringen Teil von Brennstoff, wenn überhaupt, durch die Leerlaufabgabeeinrichtung zieht.

Eine Vergrößerung der Leistung, die vom Motor gefordert wird, wird eingeleitet, indem die Drosselklappe 24 weiter geöffnet wird. Das Vakuum an der Öffnung 88 nimmt dann ab, bis an dem gewünschten Punkt die Feder 82 das Vakuum überwindet, das dem Kolben 80 zugeleitet wird und die Stange aufwärts bewegt, um den kleineren Leistungsteil 70 in eine Meß-Stellung in der Düse 66 zu bringen. Eine erhöhte Menge an Brennstoff wird dann durch die Düse 66 in die Brennstoffleitung 32 geführt. Dieser Brennstoff läßt das Brennstoffniveau in der Brennstoffleitung 32 ansteigen und erhöht dadurch die Menge des Brennstoffes, die durch das Pohr 3>S der Einlaßleitung 20 zugeführt wird. Eine Erhöung in . Brennstoff-Luft-Verhältnis, um die Leistung§?ordernisse zu erfüllen, ergibt sich daraus.

'.Venn der Motor im Leerlauf läuft, wird die Drosselklappe 24 nur leicht geschlossen oder geöffnet. Die Öffnung 88

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liegt dann über der Drosselklappe 24. Atmosphärischer Druck oder ein niedriges Vakuum wirkt durch die Öffnung 88, die leitung 86 und die Leitung 84 auf den Kolben 80 ein. Die Feder 82 bewegt den Kolben 80 und die Stange 68 aufwärts, um den kleineren Leistungsteil 70 in eine Dosierungsstellung in der Meßdüse 66 zu bringen. Die sich ergebende erhöhte Brennstoffmenge schafft ein verhältnismäßig hohes Brennstoffniveau in der Brennstoffleitung 32.

Ein Hochvakuum besteht an der Bohrung 54, wenn der Motor im Leerlauf läuft, und dieses Vakuum wird verwendet, um Brennstoff durch die Leitungen 44 und 46 zu den Leitungen 48 und 50 zu ziehen, wo der Brennstoff sich mit Luft ver- ' mischt, die durch die Leitung 48 gesaugt wird, um eine Leerlaufmischung zu bilden. Die Leerlaufmischung wird durch die Leitung 50, Kammer 52 und das Loch 54 in die Einlaßleitung 20 unter der Drosselklappe 24 gezogen, wo sie in die Zylinder des Motors durch den Einlaßkrümmer verteilt wird. Da nur ein geringer oder gar kein Luftstrom durch das Venturi-Rohr 22 vorhanden ist, ist das in dem Venturirohr 22 erzeugte Vakuum ungenügend, um Brennstoff in das Rohr 36 hinaufzuziehen, und der Bedarf des Motors wird lediglich durch die Leerlaufabgabeeinrichtung gedeckt. Ein hohes Brennstoffniveau wird in der Brennstoffleitung 32 beim Leerlauf aufrecht erhalten wegen der großen Menge von Brennstoff, die durch die Düaö 66 zugeleitet wird.

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Wenn der Motorbetrieb von Leerlauf auf Straßenlastbetrieb übergeht, bewegt sich die Drosselklappe 24 über die Öffnung 88, um zunehmend Teile der öffnung 88 für das hohe Einlaßva.kuum freizulegen, das unter der Klappe 24 existiert. Dieses Vakuum wird auf den Kolben 80 und die Kolbenstange 68 zur Einwirkung gebracht, um die Kolbenstange 68 abwärts zu bewegen, bis der größere Sparteil 72 sich in der Düse 66 in einer Meßstellung befindet. Zwischen dem kleineren Leistungsteil 70 und.dem größeren Sparteil 72 ist die Kolbenstange so bemessen, daß sie kalibrierte Mengen von Brennstoff in den Brennstoffbehälter leitet.

So schafft die Erfindung eine Betriebseinrichtung zum Steuern des Sparventiles eines Vergasers, die es dem Ventil gestattet, sich zu öffnen, wenn Leerlaufbrenns toff zugeleitet wird. Wenn das Brennstoffsparventil beim Leerlauf offen ist, steigt das Brennstoffniveau in dem Brennstoffbehälter und dämpft die Schwierigkeiten beim Beginn des Brennstoff-Flusses durch die Hauptabgabevorrichtung, wenn der Motor in der Übergangszone zwischen Leerlauf und Strassenbelastung oder Höchstleistung läuft« Die Größe einer Vergaserpumpe, die zu einem Vergaser mit dem Sparventilsystem nach der Erfindung gehört, kann ebenfalls verringert werden. Selbstverständlich ist das Sparventilayatem nach der Erfindung auch bei Vergasern mit getrennten Haupt- und Spar-Dosierungsdüsen nützlich.

Beträchtliche Mengen von Luft können mit Brennstoff in der Leerlauf-Abgabeeinriohtung und der Hauptabgabeeinrichtung eines Vergasers mit dieeem Leietungsventilaystem ge-

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mischt werden wegen der erhöhten Fähigkeit des Vergasers, Brennstoff zuzuleiten. Das Ansprechen der Abga"besysteme auf Signale vom Motor wird durch derartige Erhöhungen in der Qualität der Brennstoffmischungen noch weiter verbessert.

Patentansprüche

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Claims

1. Vergaser mit einem Schwimmergehäuse, einer Kraftstoffleitung, einer Hauptabgabeeinrichtung zur Abgabe von Brennstoff aus der Kraftstoffleitung zu einer Einlaßleitung stromauf des Drosselventils und einer Leerlaufabgabeeinrichtung zur Abgabe von Leerlaufbrennstoff von der Kraftstoffleitung zu der Einlaßleitung stromab des Drosselventils, gekennzeichnet_durch ein Sparventil (66) zur Zuführung des Brennstoffes von dem Schwimmergehäuse (28) zu der Brennstoffleitung (32) und Betätigungsvorrichtungen zum Öffnen des Sparventils (66) bei Leerlauf der Maschine.

2. Vergaser nach Anspruch 1 gekennzeichnet^durch einen Kolben (80), der mit dem Sparventil (66) in Verbindung steht und Leitungen (88, 86, 84), die eine Verbindung zwischen dem Kolben (80) und der Ansaugleitung stromauf der Leerlaufstellung der Drosselklappe (24) und stromab einer Straßenlaststellung herstellen.

3. Vergaser nach Anspruch 2 dadurch__gekennzeichnet, daß die Leitung (86, 84) mit der Ansaugleitung über eine Bohrung (88) in Verbindung stehen, deren stromabwärtige Kante im Bereich der geschlossenen Stellung der Drosselklappe (24) steht.

4. Vergaser nach Anspruch 3 l§;durch_gekennzeichnet, daß die

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Betätigungsvorrichtungen eine Feder (82) umfassen, die das Sparventil (66) in eine geöffnete Stellung bringt, wobei das Ansaugvakuum über die Leitungen (86) während der Sparstellungen auf den Kolben (80) wirkt, um die Kraft der Feder (82) zu überwinden.

5. Vergaser nach Anspruch 4 gekennzeichnet_durch Leitungen (48, 50) zur Zuführung von Luft zum Leerlaufbrennstoff.

6. Vergaser nach Anspruch 5 lälurch^gekennzeichnet, daß die Ha.uptabgabevorrichtung Leitungen (38) zur Zuführung von Luft zum Brennstoff umfaßt, der durch die Hauptabgabevorrichtung abgegeben wird.

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