DE2016611B2 - Vergaser mit Startklappe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer HauptdrosselWap₍.e und einer Startklappe, auf die die Kraft eines elastischen, temperaturempfindlichen, sich gleich/eilig mit dem Motor erwärmenden Gliedes einwirkt, wobei diese Kraft nach Maßgabe der Erwärmung des Motors und somit dieses Gliedes abnimmt, mit einem pneumatischen Stellorgan. das auf den in der Ansaugleitung hinter dem Hauptdrosselorgan herrschenden Unterdruck anspricht und die Startklappe nieh dem Anlassen des Motors etwas öffnet, und mit einem mit dem elastischen, leniperaturcmpfindlichen Glied zusammenwirkenden zweiten Stellorgan, das auf einen sich mit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ändernden Strömungsmitteldruck anspricht.

Gemäß der DT-PS 9 16 -J82 ist eine Regelvorrichtung für Brennkraftmaschinenvergaser bekannt, bei der bei zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine über das Stellorgan das elastische, temperaturempfindliche Glied so beeinflußt wird, daß die Slartklappc teilweise geöffnet wird. Bei der bekannten Rcglcrvorrichlung wird der Einfluß der Drehzahl nur über den Unterdruck in der Ansaugleitung erfaßt, so daß bei Schiebebctrieb und bei unterschiedlicher Belastung der exakte Zusammenhang zwischen Drehzahl und Unterdruck nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser für Brennkraftmaschinen so auszubilden, daß in allen Drehzahlbereichcn ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Drehzahl und dem das Stellorgan beaufschlagenden Strömungsmitteldruck gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich ein Vergaser der eingangs erwähnten Art dadurch auszeichnet, daß als Strömungsmitteldruck der durch die Kühlwasserpumpe oder die Schmierölpumpe erzeugte Druck dient.

Vorzugsweise wirkt die Bimciallspirule, die das elastische, tcmperaturempfindliehe Glied bei dem Vergaser gcmöB der Erfindung bildet, mit ihrem äußeren Ende auf die Startklappe, und das andere Ende der Spirale ist an einem Halter verankert, dessen Winkelstellung durch das zweite Stellorgan eingestellt wird.

Da bei dem erfindungsgemäßen Vergaser für Brennkraftmaschinen als Strömungsmitteldruck, auf den das zweite Stellorgan bei der Änderung des Betriebszustands der Brennkraftmaschine anspricht, der durch die Kühlwasserpumpe oder die Schmierölpumpe erzeugte Druck verwendet wird, wird der Gehalt des Gemisches im Augenblick der Wiederinbetriebsetzung des warmen Motors verringern, und das Anlassen des warmen Motors wird erleichtert, so daß eine Brennstoffersparnis erzielt wird.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Scuenansicht eines erfindungsgemäßen Vergasers;

E i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 in E i g. 1:

F i g. J zeigt Betriebskurven des Vergasers der F i g. 1 und 2.

Der Vergaser enthält zunächst in der Richtung von sirömungsabwäris nach strömungsaufwärts nacheinander in seiner Ansaugleitung I ein Haupidrosselorgun 2. welches von dem Fahrer durch eine auf seine Achse 3 wirkende Steuerung betätigt wird, ein an der Stelle eines Luftirichters 4 angeordnetes (nicht dargestelltes) System /um Ausspritzen von im allgemeinen mit Luft emulgiertem Brennstoff, und eine .Startklappe 5. deren Achse 6 so exzentrisch liegt, daß die in der Leitung 1 (in der Richtung des Pfeils F) strömende Luft die Klappe entgegen der veränderlichen Kraft zu öffnen sucht, welche von einem temperaturempfindlichen Glied 7 ausgeübt wird, welches sich gleichzeitig mit dem Motor erwärmt.

Ferner sind ein pneumatisches Stellorgan 8. welches auf den in der Leitung 1 hinter dcni Hauptdrosselorgan 2 herrschenden Unterdruck anspricht und die Startklappe 5 nach dem Anlassen des Motors öffnet, sowie ein Mechanismus 9 vorgesehen, der der Startklappe 5 das Hauptdrosselorgan 2 zuordnet, um dieses jenseits der normalen Leerlaufstellung etwas offen zu halten, wenn der Motor sich nach einer Stillsetzung abkühlt.

Das elastische Glied 7 wird im allgemeinen durch eine Bimetallspirale gebildet, welche mit ihrem inneren Ende la an einem ortsfesten Halter 10 verankert ist. welcher bei der dargestellten Ausführung durch eine hohle Achse gebildet wird, durch welche frei die Achse 6 der Startkiappc 5 tritt, und welche an einer Drehung in der nachstehend erläuterten Weise verhindert ist. Das äußere Ende 76 der Spirale 7 ist mittels eines Stifts Il an einem Arm 12,-j eines an der Achse 6 der Startklappe 5 befestigten Hebels 12 befestigt.

Das pneumatische Stellorgan 8 kann durch eine Membran 13 oder ein anderes bewegliches oder verformbares Glied, welche eine Kammer 14 begrenzt, welche durch eine Leitung 15 mit einem hinter dem Drosselorgan 2 liegenden Abschnitt der Ansaugleitung 1 verbunden ist, sowie durch einen Stab 16 gebildet werden, der an der Membran 13 befestigt und halb zwangläufig mit der Startklappe 5 verbunden ist. Hierfür kann der Stab eine L.ängsnut 16a enthalten, in welche ein zweiter Arm 12&des Hebels 12 eingreift.

Der Mechanismus 9 kann durch einen Nocken 17 gebildet werden, welcher auf einer mit der Achse 6 der Startkiappc 5 fluchtenden Achse 18 drehbar und mit

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radial abgestuften Stufen 17«, 176, 17c versehen ist, mit welchen ein on der Achse 20 befestigter Hebel oder Klinke 19 zusammenwirkt. Der Nocken 17 steht unter der Wirkung einer Feder 21, welche ihn den Öffnungsbewegungen der Siartkluppe 5 nachführen will. Diese Bewegungen werden durch Anschlagen eines an dem Nocken 17 befestigten Stifts 22 an der Kante eines dritten Arms 12c des Hebels 12 begrenzt. Der Hebel 19 ist drehfest mit der Achse 3 das Drosselorgans 2 durch ein Gestänge verbunden, welches z. B. durch einen Lenker 23 gebildet wird, welcher an seinen Enden mit einem an der Achse 20 befestigten Hebel 24 bzw. einem an der Achse 3 befestigten Hebel 25 verbunden ist. Die durch die Spirale 7, ihren Halter JO, den Hebel 12, den Nokken 17 und den Hebel 19 gebildete Anordnung ist in einem Gehäuse 26 untergebracht, durch welches die Drehachsen 6 und 20 und der Gleitstab 16 treten, wobei es die Achse 18 trägt und zur Verankerung der Feder 21 dient.

Damit sich die Spirale 7 erwärmen kann, ist das Gehäuse 26 zweckmäßig doppelwandig und bildet eine Kammer 27, durch welche ein sich gleich/eilig mit lein Motor erwärmendes Strömungsmittel geleitet wird. Dieses Strömungsmittel wird vorzugsweise durch das Kühlwasser des Motors gebildet, welches durch eine Leitung 28 an der Förderleitung 29 der von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Wasserpumpe 30 entnommen und durch eine Ausgangsleitung 31 in den Kühlkreis zurückgeführt wird. Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann das Kühlwasser durch das Schmieröl des Motors ersetzt werden.

Bekanntlich arbeitet ein Vergaser in der bisher beschriebenen Form folgendermaßen.

In dem oberen Teil der F i g. 3 sind die Änderungen des Gehalts N des Gemisches in Funktion der Temperatur ides Kühlwassers des Motors dargestellt.

Der Punkt A stellt die Betriebsbedingungen (Temperatur /i, Gehalt Λ') unmittelbar nach der Inbetriebsetzung des kalten Motors dar. Der Hebel 19 liegt (wie in F i g. I dargestellt) auf der höchsten Stufe 17;i des Nokkens 17 auf. welche einer verhältnismäßig großen Öffnung des Drosselorgans 2 entspricht. Der Gehalt/Vi ist daher sehr hoch.

Im allgemeinen tritt man. sobald der Motor angesprungen ist, kurz auf das Gaspedal, um das Drosselorgan 2 vorübergehend etwas >.u öffnen, wodurch der Hebel 19 von dem Nocken 17 freikommt. Da das pneumatische Stellorgan 8 einen s'nrkcn Unterdruck in der Kammer 14 feststellt, zieht der Stab 16 den Arm 126 des Hebels 12 n;>ch unten, wodurch die Startklappe 5 etwas geöffnet wird und unmittelbar nach dem Anspringen des Motors einen durch den Hub der Membran 13 bestimmten Öffnungsgrad beibehält.

Gleichzeitig führt die Feder 21 den Nocken 17 der Bewegung des Hebels 12 in der Öffnungsrichtung der Startklappe 5 (in F i g. 1 im Uhrzeigersinn) nach. Wenn man daher das Gaspedal losläßt, legt sich der Hebel 19 auf die Zwischenstufe \7b des Nockens 17, so daß das Drosselorgan 2 eine Zwischenöffnungsstellung zwischen der Startstellung und der normalen Leerlaufstellung einnehmen kann. Diese Zwischenöffnungsstellung entspricht dem Punkt B der Kurve mit einem Gehalt Μ, welcher erheblich kleiner als der Gehalt /Vi ist, und einer Temperatur, welche praktisch gleich t\ geblieben ist.

Wenn man den Motor unter diesen Bedingungen laufen läßt, gehen die Betriebsbedingungen infolge der Abnahme der passiven Widerstände längs der Kurve L von dem Punkt ß über den Punkt C" (/V). ι ή z.u dem Punkt C(Na, fi) über, und der Gehalt N nimmt bis zu dem Wert M und mehr zu. Ab Punkt Cbeginnt sich das Gemisch anormal anzureichern, da die Motordrehzahl weiter zunimmt, während sich die Startklappe 5 deswegen nicht öffnet, da die Bimetallspirale 7 noch keine Zeit hatte, sich zur Verringerung des von ihr auf die Startklappe ausgeübten Schließmoments genügend zu erwärmen. Die anormale Anreicherung des Gemischs

to macht sich durch einen unregelmäßigen Betrieb des Motors bemerkbar.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist erfindungsgemäß der Halter 10, an welchem das elastische Glied (oder die Bimetallspirale) 7 mit ihrem inneren Ende verankert ist, so mit einem für einen sich mit der Motordrehzahl ändernden, auf den Strömungsmitteldruck ansprechenden zweiten Stellorgan 32 verbunden, daß das von dem Glied 7 auf die Startklappe 5 ausgeübte Schließmomeni nach Maßgabe der Zunahme der Motordreh-

ao zahl abnimmt, wenigstens während der kurzen Erwärmungsperiode des Motors, in welch.-/ die passiven Widerstände desselben abnehmen, währe.id die Temperaturerhöhung des Gliedes 7 noch nicht ausreicht, um eine Abnahme dieses Moments zu erzeugen.

Das Strömungsmittel, dessen Druck auf das zweite Stellorgan 32 wirkt, ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, welche durch das Kühlwasser des Motors oder auch durch das Schmieröl desselben gebildet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform, bei welcher bereits das Kühlwasser des Motors zur Erwärmung des elastischen Gliedes 7 benutzt wird, braucht nur an der das Wasser der Kammer 27 des Gehäuses 26 zuführenden Leitung 28 eine kurze Abzweigung 33 vorgesehen zu werden, um den Druck dieses Wassers auf das Stellorgan 32 zur Einwirkung zu bringen.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird dieses zweite Stellorgan durch eine Membran gebildet, die eine Kammer 34 begrenzt, an welcher die Abzweigung 33 endigt, und welche durch ein Gestänge 35 mit einem an der Achse 10 befestigten Hebel 36 verbunden ist. Eine auf die Membran entgegen dem Druck in der Kammer 34 wirkende Feder 37 bestimmt den Druckbereich. für welchen sich die Membran ver":hiebt. Anders ausgedrückt, die Feder 37 sucht die Achse 10 in dem einer Zunahme des von dem elastischen Glied 7 auf die Startklappe 5 ausgeübten Schließmoments entsprechenden Sinn zu drehen.

Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Verbesserungen sei von neuem auf F i g. 3 Bezug genommen.

In dem unteren Teil dieser Figur sind wiederum in Funktk "1 der Temperatur ι des Kühlwassers die Änderungen des Drucks ρ auf der Förderseite der Pumpe 30. d.h. in der Kammci 34. dargestellt. Unmittelbar nach dem Anspringen des Motors nimmt der Drucs;. welcher zunächst (dem Relativwert nach) für die den Punkten A und B entsprechenden Bedingungen Null war, infolge der Zunahme der Drehzahl des Motors zwischen /J und C wegen der Abnahme der passiven Widerstände ucs Motors allmählich längs der Kurve P bis zu dem Punkt G (Druck pi) zu. Bei Einstellung der Feder 37 derart, daß sich die Membran des zweiten Stellorgans 32 für den Wert pi in F i g. 1 nach rechts verschiebt, bewegt sich der Arm 36 im Uhrzeigersinn und treibt die Achse 10 und das innere Ende Ta der Bimetallspirale 7 an,

6s wodurch das von dieser auf die Starlklappe 5 ausgeübte Moment verringert wird. Die Startklappe öffnet sieh daher etwas mehr, wodurch der Gehalt des Gemisches durch Vergrößerung des Durchtrittsquerschnitts für die

Luft um die Startklappe herum und somit durch Verringerung des auf das Spritzsystem wirkenden Unterdrucks verringert wird.

In dem oberen Teil der F i g. 3 geht der den (ichalt /Vi darstellende Betriebspunkt C nicht zu dem Punkt Γ (mit Vergrößerung des Gehalts des Gemisches) weiter, sondern verschiebt sich in Richtung auf den (einem weniger reichen Gemisch entsprechenden) Punkt D, wobei gleichzeitig der den Druck ρ darstellende Betriebspunkt G nach H (Druck ρή absinkt. Hierauf verschiebt sich, da die Motordrehzahl wieder etwas zunimmt, der den Gehalt N darstellende Punkt von D nach D' (Kurve M). was von neuem eine geringe Zunahme des Gehalts angibt, während gleichzeitig der den Druck ρ darstellende Punkt von H nach / kommt. Der Punkt D' entspricht einer Temperatur /·>. bei welcher die Bimetallspirale 7 durch das von dem Motor abhängende Strömungsmittel oder andere Wärmequelle erwärmt zu werden beginnt, was eine neue Verringerung des auf die Startklappe wirkenden Moments zur Folge hat. jedoch diesmal durch Aufwicklung der Spirale auf sich selbst (unter Berücksichtigung des in F i g. 1 dargestellten Aufwickelsinns).

In diesem Augenblick kann man. z. B. an dem Punkt D'. von neuem auf das Gaspedal treten, um den Hebel 19 wiederum freizumachen, welcher beim Zurückfallen auf die letzte Stufe 17c des Nockens 17 kommt, so daß das Drosselorgan 2 seine normale Lecrlaufsiellung einnehmen kann. Der den Gehalt /V darstellende Punkt geht dann von D' nach /Fund der des Drucks ρ von / nach K.

Die erfindungsgcmäöc Vorrichtung beseitigt die obenerwähnten Nachteile und besitzt einen zusätzlichen Vorteil bei der Wicderinbctriebsetzimg des Motors, wenn dieser noch lauwarm ist. Die auf die Bimctallspirale 7 wirkende Wärmequelle hat nämlich im allgemeinen die Neigung, sich schneller abzukühlen als der Motor selbst, was eine vorzeitige Schließung der SU'.rtklappe 5 bewirkt, wodurch die Wiederinbelrieb· sct/.ung durch einen übermäßigen Gehalt beeinträchtigt wird. Wenn jedoch der Motor noch genügend lauwarm ist. nimmt bei der Inbetriebsetzung des Motors der Druck in der Kammer 34 einen genügend großen Wert an. um den Druck pi zu übersteigen, und unter diesen Bedingungen wird der Hebel 36 im Uhrzeigersinn (F i g. 1) verschwenkt, wodurch das durch die Bi-

ao metallspirale 7 ausgeübte Moment zur Schließung der Startklappe 5 verringert wird, so daß die Startklappe 5 weiter geöffnet wird, als wenn das zweite Stellorgan 32 nicht vorhanden wäre.

Dieser Hffekt verringert den Gehalt des Gemisches

»5 im Augenblick der Wiederinbetriebsetzung des warmen Motors und begünstigt das Arbeiten desselben, wobei gleichzeitig Brennstoff erspart wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Hauptdrosselklappe und einer Startklappe, auf die die Kraft eines elastischen, temperaturempfindlichen, sich gleichzeitig mit dem Motor erwärmenden Gliedes einwirkt, wobei diese Kraft nach Maßgabe der Erwärmung des Motors und somit dieses Gliedes abnimmt, und mit einem pneumatischen Steller- m gan, das auf den in der Ansaugleitung hinter dem Hauptdrosselorgan herrschenden Unterdruck anspricht und die Startklappe nach dem Anlassen des Motors etwas öffnet, und mit einem mit dem elastischen, temperaturempfindlichen Glied zusammenwirkenden zweiten Stellorgan, das auf einen sich mit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ändernden Strömungsmitteldruck anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsmitteldruck der durch die Kühlwasserpumpe oder die Schmierölpumpe erzeugte Druck dient.

2. Vergaser nach Anspruch I. dessen elastisches, temperaturempfindliches Glied durch eine Bimetallspirale gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale mit ihrem äußeren Ende auf die Startklappe (5) wirkt und mit ihrem anderen Ende an einem Halter (10) verankert ist, dessen Winkelstellung durch das /weite .Stellorgan eingestellt wird.