DE2551367A1

DE2551367A1 - Motor mit einer vergaser-startklappe

Info

Publication number: DE2551367A1
Application number: DE19752551367
Authority: DE
Inventors: Peter Salvatore Depetris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1976-05-26
Also published as: JPS51105531A; US3972311A; CA1050841A

Description

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Anmelder: Peter S. de Petris

2004 LaSaIIe Avenue

Niagara Falls, N.Y. 14 301 / USA

Motor mit einer Vergaser-Startklappe

Die Erfindung bezieht sich auf einen Motor mit einer Vergaser-Startklappe, einer temperaturempfindlichen Thermostatvorrichtung, um die Startklappe bei niedrigen Temperaturen geschlossen zu halten und sie bei höheren Temperaturen zu öffnen, mit einer elektrischen Energiequelle.

Üblicherweise haben Verbrennungskraftmaschinen mit einem Vergaser eine Startklappe, die durch eine Thermostatfeder geregelt ist, wodurch die Startklappe geschlossen gehalten wird, wenn der Motor kalt ist. Wenn der Motor warm wird, wird Wärme zu der Thermostatfeder geleitet, die diese sich ausdehnen läßt, um die Startklappe zu öffnen, bis bei normalen Betriebstemperaturen die Startklappe im wesentlichen vollständig offen ist. Viele Umgebungseinflüsse behindern die Funktion dieser metallischen Federn und sie öffnen normalerweise die Startklappe nicht ausreichend,

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um die Emission und Luftverschmutzung auf einem Minimum zu halten, während der Motor startet und warm wird. Ferner ist die Thermostatfeder nach der Abschaltung des Motors normalerweise den Umgebungs-Lufttemperaturen ausgesetzt und schließt normalerweise die Startklappe,bevor der Motorblock sich ausreichend abgekühlt hat. Daher ist die Startklappe beim erneuten Starten des warmen Motors oft geschlossen, und dies führt zu einer übermäßigen Brennstoffzuführung im Vergaser mit den bekannten Schwierigkeiten beim Starten, einer übermäßigen Emission von schädlichen Stoffen und oft tritt sogar ein "Absaufen¹¹ des Motors auf.

Es ist bereits versucht worden, diesen Schwierigkeiten entgegenzuwirken, beispielsweise durch Leitung warmer Luft oder warmer Kühlflüssigkeit in den Bereich der Thermostatfeder, um somit die Startklappe eine längere Zeit nadi der Stillsetzung des Motors offen zu halten. Diese bekannten Einrichtungen waren jedoch nicht geeignet, die Startklappe für mehr als einige Minuten nach der Motorabstellung offenzuhalten, insbesondere bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen. Sie waren nicht in der Lage, die Startklappe lange genug offenzuhalten, um ein leichtes Starten des warmen Motors nach dem Verstreichen einiger Minuten sicherzustellen.

Es ist dementsprechend Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dafür zu sorgen, daß die Startklappe offengehalten wird, nachdem der Motor abgestellt ist, bis die Temperatur des Motorblocks so weit abgesunken ist, um einen Start mit Starteinrichtung (Choke) zu erfordern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Thermostatvorrichtung zu ihrer Beheizung in wärmeübertragender Verbindung mit der elektrischen Heizvorrichtung

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ist und daß eine Thermostatschalteinrichtung in Reihe mit der Energiequelle und der elektrischen Heizvorrichtung geschaltet ist, daß die Thermostatschalteinrichtung in wärmeübertragender Verbindung mit einem Teil des Motors angeordnet und ausgebildet ist, um leitend zu sein, wenn das Teil des Motors sich oberhalb einer vorbestimmten Temperatur befindet, um elektrischen Strom von der Energiequelle über die Heizvorrichtung unabhängig vom Laufen des Motors zu leiten, so lange der Motorteil sich oberhalb der vorbestimmten Temperatur befindet, und daß die Thermoschalteinrichtung nicht leitend wird, wenn der Motorteil auf einen Wert unterhalb der vorbestimmten Temperatur abkühlt.

Es wird also Batteriestrom durch eine Widerstandsheizung geleitet, die bei dar Thermostatfeder liegt, und eine Temperaturmeßvorrichtung für die Temperatur des Motorblocks wird verwendet, um die Wirkung der Heizung erst dann zu beenden, wenn die Motorblocktemperatur einen vorbestimmten niedrigen Wert erreicht hat. Die elektrische Heizvorrichtung für die thermostatische Bimetallfeder, die die Startklappe des Vergasers mit automatischer Starteinrichtung regelt, kann in Serie mit einem Thermistor mit negativem Temperäturkoeffizienten liegen, der die Motortemperatur abfühlt, um die Startklappe mit großer Wirksamkeit und Sicherheit zu öffnen und die Motorleistung während der Anwärmphase zu verbessern. Der Thermoschalter kann in Serie mit der Heizvorrichtung, dem Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten und einer Batterie liegen und fühlt die Temperatur des Motorblocks ab, um den Stromfluß in der Heizvorrichtung nach der Stillsetzung des Motors aufrechtzuerhalten, bis der gesamte Motor sich·abgekühlt hat, um einen besseren Warmstart zu ermöglichen und die Luftverschmutzung zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung baut

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auf der in der US-PS 3 699 937 dargelegten Einrichtung auf.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im fönenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine etwas schematisierte, teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung an einer Verbrennungskraftmaschine und

Pig. 2 ein schematisches Schaltbild einer elektrischen Schaltung, die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendbar ist.

In Fig. 1 ist der Motorblock 2 einer Verbrennungskraftmaschine dargestellt, die zur Speisung der Zylinder der Maschine mit einem Luft/Brennstoffgemisch einen Vergaser trägt. Der Vergaser besitzt eine Startklappe 6, die auf einer drehbaren Welle 8 angebracht ist, die einen Kurbelarm 10 aufweist. Durch Drehung der Welle 8 kann die Startklappe 6 in eine Position geschwenkt werden, in der sie offen ist und wenig Widerstand für einen durchfließenden Luftstrom bietet. Ein Träger 14 ist auf dem Motorblock montiert und trägt ein Gehäuse 16, das ein Basisteil 18 und ein Deckelteil 20 aufweist, die vorzugsweise aus Isoliermaterial bestehen. Schrauben 22 halten das Gehäuse 16 an dem Träger 14 derart, daß sie eine Verstellung des Gehäuses durch Drehung um eine horizontale, im wesentlichen zentrale Achse des Gehäuses gestatten. Dadurch ist eine Einstellung in bekannter und üblicher Weise möglich. An

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dem Deckelteil 20 ist eine wärmeleitende Platte 24, vorzugsweise aus Kupfer, fest angebracht, um einen Wärmeabfluß zu bilden. An dieser ist eine Stumme!achse 26 befestigt. Eine Bimetall-Spiralfeder 28 ist mit ihrem inneren Ende an der Stummelachse 26 befestigt, während ihr äußeres Ende mit einer Schlaufe 30 versehen ist, die eine nicht dargestellte elektrisch isolierende Buchse enthält, und in der ein Arm 32 fest angebracht ist. Der Arm 32 verläuft lose durch einen bogenförmigen Schlitz 34 in dem Träger 14 und der Basisplatte 18 und ist so ausgebildet, daß er in eine Öffnung in dem Kurbelarm 10 eingreift. Die Spiralfeder 28 kann eine übliche Thermostatfeder sein, die bei automatischen Startvorrichtungen bisher verwendet wurde. Die Beheizung der Feder bewirkt, daß sie sich derart ausdehnt, daß sie die Welle 8 zur Öffnung der Startklappe dreht. Dementsprechend bewirkt eine Abkühlung der Feder 28 eine Schließung der Startklappe.

Auf der Kupferplatte 24 ist in wärmeleitender Verbindung mit dieser eine elektrische Heizvorrichtung 36 angebracht. Wenn also Strom durch diese Heizvorrichtung 36 fließt, werden die Platte 24 und die Feder 28 erwärmt, wodurch die Startklappe in ihre offene Position bewegt wird. Eine Leitung 38 ist elektrisch mit bei niedrigen Temperaturen normalerweise offenen Kontakten 52, 53 (die jedoch in Fig. geschlossen dargestellt sind) eines Thermoschalters 50 verbunden. Eine Leitung 39 verbindet den Schalter 50 mit einem Federkontakt der Heizvorrichtung 36. Die andere Seite der Heizvorrichtung ist mit der Platte 24 verbunden, die wiederum elektrisch mit einem Anschluß 42 und mit einer Leitung verbunden ist.

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Es kann als Heizvorrichtung 36 jede übliche Widerstandsheizung verwendet werden, es ist jedoch bevorzugt, daß es sich um einen PTC-Widerstand (Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten) handelt. Die Leitung 44 verbindet die Heizvorrichtung 36 in Serie mit einem NTC-Widerstand (Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten), zu dem ein Widerstand 46 oder ein Thermistor parallel geschaltet ist.

Der Thermoschalter 50 kann von jedem geeigneten Typ einer Schaltvorrichtung sein, die auf Temperaturen anspricht, um einen Stromkreis über Kontakte 52 und 53 zu schließen, wenn sie warm ist, und den Stromkreis zu öffnen , wenn sie sich unterhalb einer vorbestimmten Temperatur befindet. Wie in Pig. 2 angedeutet ist, kann der Thermoschalter 50 durch einen Bimetall-Schnappkontakt 52 gebildet sein, fis ist jedoch möglich, daß andere wärmeempfindliche Schaltvorrichtungen verwendet werden können, wie z.B. temperaturabhängige Transistoren oder andere Pestkörperbauelemente. Wie in Pig.1 gezeigt, sind der NTC-Widerstand 48 und der Thermoschalter 50 in einem Gehäuse 54 untergebracht, und werden von einem wärmeleitenden Träger 56 getragen, der vorzugsweise aus Kupfer besteht und sich in engem wärmeleitenden Kontakt mit einem Teil des Motorblocks 2 oder eines anderen Teils des Motors befindet, der die Wärme hält. Vorzugsweise sind der NTC-Widerstand 48, der Widerstand 46 und der Thermoschalter 50 innerhalb des Gehäuses 54 durch eine geeignete Vergußmasse 57 vergossen und sind somit nahezu Bestandteil des Motors.

Wie in Fig. 2 vorgeschlagen, kann ein zweiter Thermoschalter 66, der im warmen Zustand geschlossen ist, mit der Basisplatte 24 über eine Leitung 67 mit der Platte 24 verbun-

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den sein, während der andere Anschluß geerdet ist. Dieser Schalter überbrückt den NTC-Widerstand 48, um die Startklappe schneller zu öffnen, wenn der Schalter 50 sich geöffnet hat, aber die Umgebungstemperatur noch oberhalb von etwa 27°C liegt. Der Thermoschalter 66 ist montiert, daß er der Umgebungslufttemperatur ausgesetzt ist. Pig. 2 zeigt ebenfalls eine elektrische Leitung 58, die mit einem Kontakt 69 des Thermoschalters 50 und mit einem Anschluß 60 des Schalters 62 in Verbindung steht. Eine durchbrochene Linie 64 bezeichnet eine mechanische oder andere Verbindung zu dem üblichen Zündschalter der Verbrennungskraftmaschine, so daß der Schalter 62 offen ist, wenn die Zündung des Motors ausgeschaltet ist und geschlossen, wenn der Zündschalter des Motors geschlossen ist und der Motor wahrscheinlich läuft.

Wenn der Motor kalt ist und steht und dementsprechend die Startklappe 6 in ihrer geschlossenen Stellung ist, ist der Thermoschalter 50 kalt und von der Leitung 38 aus betrachtet offen, jedoch bezüglich der Leitung 58 geschlossen. Diese Bedingungen liegen beim Kaltstart des Motors vor. Wenn der Motor gestartet wird, wird der Schalter 62 geschlossen und es ist zu erkennen, daß ein Stromkreis geschlossen wird, der von der Batterie 40 über den PTC-Widerstand 36 und sowohl den Widerstand 46 als den NTC-Widerstand 48 an Masse führt. Damit fließt der Strom durch die Heizvorrichtung 36 und den NTC-Widerstand 48. Dieser Strom speist den Heizer 36, um die Spiralfeder 28 schneller aufzuheizen, als sie normalerweise durch die Wärme von dem Motor aufgeheizt werden würde, so daß die Startklappe schneller geöffnet wird und dadurch eine bessere Motorleistung und ein Minimum an Verschmutzung durch Abgase auftritt. Wenn die Temperatur der Heizvorrichtung 36 ansteigt, steigt auch

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ihr Widerstand an und während die Motortemperatur ansteigt, wird der NTC-Widerstand ebenfalls wärmer und sein Widerstand fällt ab, um sicherzustellen, daß die Startklappe in ihrer offenen Stellung verbleibt. Die oben beschriebene Punktion während des Kaltstartes ist in der US-PS 3 699 837 des Anmelders beschrieben und es wird diesbezüglich darauf Bezug genommen.

Es sei angenommen, daß der Motor durch Öffnung des üblichen Zündschalters abgestellt wurde. Wie vorher beschrieben, führt die Öffnung des Zündschalters und das Abstellen des Motors zur Öffnung des Schalters 62, wie es in Pig. 2 dargestellt ist. Da jedoch der Motorblock zu dieser Zeit warm ist, bleibt der Thermoschalter 50 geschlossen am Kontakt 53 der Leitung 38 und hält somit einen elektrischen Stromkreis durch die Batterie, den Thermoschalter 50, die Heizvorrichtung 36, den NTC-Widerstand 48 aufrecht und der Strom fließt weiter von der Batterie durch die Heizvorrichtung 36, wodurch die Heizvorrichtung in warmem Zustand gehalten wird und dementsprechend die Startklappe weiterhin offenhält, obwohl der Motor abgestellt ist. Da der Thermoschalter 50 und der NTC-Widerstand 48 im wesentlichen auf Motortemperatur gehalten werden, bleibt der Thermoschalter 50 mit der Leitung 38 in Kontakt und der Widerstandswert des NTC-Widerstandes 48 steigt an, während sich der Motor abkühlt, bis der Motorblock eine vorbestimmte niedrige Temperatur erreicht. Der Thermoschalter 50 ist vorzugsweise so eingestellt, daß er sich von dem Kontakt 53-bei einer Temperatur von ungefähr 50⁰C löst. In diesem Zustand kann man annehmen, daß der Motor in einem Zustand für einen Kaltstart ist. Die Thermostatfeder 28 braucht allerdings einige Zeit, um ausreichend abzukühlen und

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die Startklappe 6 zu schließen. Es ist festgestellt wor den, daß dieser Zeitraum für den Motor ausreichend ist, um welter bis zu seinem Kaltzustand abzukühlen.

Durch die Erfindung wird eine Einrichtung geschaffen, bei der der Batteriestrom verwendet wird, um die Startklappe offenzuhalten, bis ein abgestellter Motor sich ausreichend abgekühlt hat, um einen Start mit Choke zu benötigen.

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Claims

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1. Motor mit einer Vergaser-Startklappe, einer temperaturempfindlichen Thermostatvorrichtung, um die Startklappe bei niedrigen Temperaturen geschlossen zu halten und sie bei höheren Temperaturen zu öffnen, mit einer elektrischen Energiequelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermostatvorrichtung (28) zu ihrer Beheizung in wärmeübertragender Verbindung mit der elektrischen Heizvorrichtung (36) ist und daß eine Thermoschalteinrichtung (15) in Reihe mit der Energiequelle (40) und der elektrischen Heizvorrichtung (36) geschaltet ist, daß die Thermoschalteinrichtung (15) in wärmeübertragender Verbindung mit einem Teil des Motors angeordnet und ausgebildet ist, um leitend zu sein, wenn das Teil des Motors sich oberhalb einer vorbestimmten Temperatur befindet, um elektrischen Strom von der Energiequelle (40) über die Heizvorrichtung (36) unabhängig vom Laufen des Motors zu leiten, so lange der Motorteil- (2) sich oberhalb der vorbestimmten Temperatur befindet, und daß die Thermoschalteinrichtung (15) nicht leitend ist, wenn der Motorteil (2) auf einen Wert unterhalb der vorbestimmten Temperatur abgekühlt ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermistor (48) mit negativem Temperaturkoeffizienten in Reihe mit der Heizvorrichtung (36) und der Energiequelle (40) geschaltet ist und mit einem Teil des Motors (2) in wärmeübertragender Verbindung ist.

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizvorrichtung·(36) ein Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten ist.

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4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermo-Schalteinrichtung (50) einen temperaturempfindlichen Schalter mit beweglichen Kontakten enthält.

5. Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer temperaturempfindlicher Schalter (66) vorgesehen ist, der bei höheren Temperaturen geschlossen ist und mit der elektrischen Heizvorrichtung (36) verbunden ist, um einen Stromkreis durch diese parallel zu dem Thermistor (48) mit negativem Temperaturkoeffizienten aufrechtzuerhalten.

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