DE2508080A1 - Steuervorrichtung fuer das luft- kraftstoff-gemischverhaeltnis einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

PROCESO P. RAMOS, Yakai Street, Corner Lanite, Green Valley Subdivision, Bo. Bagong Ilog, Pasig, Rizal (Philippinen)

Steuervorrichtung für das Luft-Kraftstoff-Gemisehverhältnis einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für eine Brennkraftmaschine und insbesondere eine Steuervorrichtung für das Luft-Kraftstoff-Gemischverhältnis, die so beschaffen ist, daß sie den Kraftstoffverbrauch durch automatisches Ändern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zur Anpassung an die Betriebsbedingungen der Maschine ändert, und zwar in Abhängigkeit von den in einem beliebigen Zeitpunkt gegebenen, speziellen Erfordernissen.

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Beim Bau von Brennkraftmaschinen wird heutzutage vor allem Wert auf die Leistung der Maschine gelegt und erst in zweiter Linie auf ihre Wirtschaftlichkeit. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird bei diesen bekannten Maschinen mehr durch ihre Drehzahl geregelt als durch die in dem jeweiligen Zustand bei einer gewünschten Drehzahl vorhandene Belastung, und eher durch die gewünschte Drehzahl, wenn

die letztere eine wichtigere Rolle spielt als/Leistung.

Dies hat zu Nachteilen geführt, die erfindungsgemäß beseitigt werden sollen, und zwar durch Schaffung einer außergewöhnlich einfach gebauten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung, die sich leicht an Brennkraftmaschinen anpassen läßt und in Verbindung mit dem vorhandenen, an der Maschine bereits installierten Vergaser arbeitet.

In diesem Zusammenhang soll bei der zu schaffenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung Außenluft in die Motoransaugleitung durch einen Ventilkörper eingesaugt wer- den, der den Vergaser-Hauptdurchgangskanal umgeht. Demnach soll eine automatische Steuerung der Bypaß—Luft in Abhängigkeit von der Notwendigkeit erreicht werden, ein reicheres Gemisch oder ein ärmeres Gemisch herzustellen.

Zu diesem Zweck wird die erfindungsgemäße Luft—Kraftstoff— Verhältnis-Steuervorrichtung so ausgebildet, daß sie mit dem Vergaser zusammenarbeitet und automatisch gesteuerte Bypaß-Luft in die Motor-Ansaugleitung einleitet.

An der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß bei einer Belastung der Maschine, wie sie beispielsweise bei einer Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs oder bei Bergfahrt auftritt, ein anderes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist als bei Aufrechterhaltung einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise

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einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h, wobei die Maschine in dem betreffenden Fall eine so hohe Drehzahl

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aufweisen muß, daß die gewünschte Geschwindigkeit von 100 km/h beibehalten werden kann. Im ersten Fall ist Energie notwendig, während im zweiten Fall die Gesehwindigkeits-Bei— behaltung mehr eine Frage der Motordrehzahl als der Motorleistung ist. Für den zweiten Fall läßt sich ein armes Gemisch verwenden, also dann, wenn eher eine höhere Drehzahl als Leistung verlangt wird, um Kraftstoff zu sparen, während ein reicheres oder fetteres Gemisch für den ersten Fall erforderlich ist, d.h. dann, wenn eine höhere Leistung benötigt wird. In diesem Bereich wird erfindungsgemäß eine Reduzierung des Kraftstoff-Verbrauchs erreicht. Die Veränderung des Luft—Kraftstoff—Verhältnisses in Abhängigkeit von dem Bedarf erfolgt automatisch. Der zweite Bereich, in dem eine Kraftstoff-Verbrauchsminderung erreicht wird ist der, in dem sich das Luft—Kraftstoff-Verhältnis auf maximale Wirtschaftlichkeit bei Leistungsabgabe einstellen läßt und gleichermaßen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Leerlaufdrehzahl eingestellt wird.

Somit wird erfindungsgemäß eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, die durch automatisches Ändern dieses Verhältnisses eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht. Diese Steuervorrichtung läßt sich an das Venturi-Rohr des Vergasers und das Bypaß-Ventil der Motor—Ansaugleitung anschließen, um dadurch die Vergaser-Hauptleitung zu umgehen. Die Zufuhr von Bypaß-Luft wird automatisch und progressiv durch einen Tauchkolben oder Stößel gesteuert, der wiederum von einer Unterdruck—Vorrichtung gesteuert wird, die an das Venturi-Rohr des Vergasers angeschlossen ist. Dieses Bypaß-Ventil enthält Lastdrehzahl- und Leerlaufdrehzahl-Einstellschrauben, wodurch sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Erreichung eines durch maximale Wirtschaftlichkeit gekennzeichneten Betriebsverhaltens bei Belastung und bei Leerlaufdrehzahl einstellen läßt.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung,

Figur 2 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der Vorrichtung von Figur i und

Figur 3 ein Schaubild, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Abhängigkeit von Belastung und Drehzahl für bekannte Brennkraftmaschinen gezeigt ist, aus dem die Änderungen ersichtlich sind, die durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung im Luft-Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit von Leistung und Motordrehzahl bewirkt werden.

Zur Verdeutlichung der Arbeite- und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird hier das Zustandekommen eines geeigneten Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses kurz betrachtet. Im allgemeinen weisen herkömmliche Vergaser einen Kanal auf, in dem sich Kraftstoffdüsen befinden. Die erforderliche Kammer und der Schwimmer zur Aufrechterhaltung des Kraftstoffspiegels sowie die Drossel zur Steuerung der der Verbrennungskammer zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischmenge sind in dem Vergaser eingebaut. Beim Anlassen des Motors wird in dem Vergaserkanal ein Unterdruck erzeugt, wodurch der Kraftstofffluß in Gang gesetzt wird. Sobald die Drehzahl des Motors ansteigt, erhöht sich der Unterdruck gleichermaßen, um dadurch mehr Kraftstoff und Luft einströmen zu lassen.

Erfindungsgemäß ist nun die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung an die Vergaser-Engstelle (Venturi) angeschlossen, und das Bypaß-Ventil umgeht den Vergaser-Hauptkanal. Die Zufuhr von Bypaß-Luft wird automatisch und progressiv mit Hilfe eines Stößels gesteuert, der seinerseits von einer Unterdruck-Vorrichtung betätigt wird, die an den Venturi- oder Engstellenbereich des Vergasers angeschlossen

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ist, um eine gewünschte Gemisch-Zusammensetzung zu bewirken. Dieser Stößel steuert die Bypaß-Luft in Abhängigkeit von dem für einen speziellen Fall erforderlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Durch diese Kombination der genannten Elemente läßt sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so einstellen, daß ein optimal wirtschaftlicher Betrieb erreicht wird. Diese Einstellung wird durch Verstellen der Last-Drehzahl (höhere Drehzahlen)- und Leerlauf-Drehzahl-Stellschraube erhalten, die in das Bypaß-Ventil eingebaut ist. Wenn also die richtige Einstellung vorgenommen worden ist, dann bestimmt die Bypaß-Luftmenge die einzelnen Luft-Kraftstoff-Verhältniswerte bei einer bestimmten Belastung oder Motordrehzahl. Sobald Energie bzw. Leistung benötigt wird, verringert das Ventil diesen Bypaß—Luftstrom oder unterbricht den Luftstrom vollständig, wenn der Maschine die maximale Leistung abverlangt wird, wodurch sich ein fetteres oder reicheres Luft-Kraftstoff-Gemisch ergibt. Falls höhere Motordrehzahlen verlangt werden, öffent sich das Ventil automatisch und in zunehmendem Maße, wodurch das Gemisch magerer wird.

In Figur 1 ist eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung dargestellt, die sich an irgendeinem herkömmlichen Vergaser und die Motoransaugleitung anschließen läßt. Dieser Vergaser ist hier nicht besonders dargestellt, da er zum Verständnis der Erfindung nicht näher beschrieben werden muß.

Die genannte Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorriehtung weist im wesentlichen eine Unterdruck-Anordnung 1, einen mit ihr in betrieblicher Verbindung stehenden Ventilkörper 2 und einen Filter 3 auf, der auf den Ventilkörper aufgeschraubt ist.

Die Unterdruck— oder Vakuum-Anordnung, die mit dem Engsteilen- oder Venturi-Bereich des hier nicht dargestellten Vergasers über die Schlauchleitung k in Verbindung steht, ist mit einem Halterungsarm 5 ausgestattet, der an seinem

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unteren Ende an der Anordnung befestigt ist, sowie mit einer gebogenen Stößelstange 6, die mit der Unterdruckanordnung in betrieblicher Verbindung steht, und zwar derart, daß die Bewegung der Stößelstange von dem Unterdruck abhängt, der an der Vergaser-Engstelle und in der unteren Druckanordnung 1 erzeugt wird.

Auf dem Ventilkörper 2 ist eine U-förmige Ventil-Stütze 7 befestigt, an der der Halterungsarm 5 durch die Schrauben und Muttern 9 fest angebracht ist.

Der Stößel 10 ist an dem unteren Ende der Stößelstange 6 angeschraubt. Mit dem Stößel fluchtend ausgerichtet ist in dem Ventilkörper eine senkrechte Bohrung 11 vorgesehen, deren Durchmesser es dem Stößel ermöglicht, in der Bohrung hin- und herzugleiten. Der Ventikörper 2 wird von einer Axialbohrung 12 durchzogen, in der sich eine Luft-Einlaßöffnung und eine Austrageöffnung bestimmten Durchmessers befinden und die sich über die ganze Länge des Ventilkörpers erstreckt. Am rückwärtigen Ende der Bohrung 11 befindet sich eine Leerlauf—Einstellschraube 13» also am Bodenteil des Ventilkörpers, während eine Einstellschraube Ik für hohe Drehzahlen am oberen Teil des Ventilkörpers angeordnet ist, und beide Schrauben mit der Axialbohrung 12 in Verbindung stehen. Ein Paßstück 15 ist in die Austragsöffnung der Axialbohrung eingeschraubt, und ein Schlauch 16, der mit diesem Paßstück verbunden ist, läßt sich an die Motor-Ansaugleitung anschließen. Die Lufteintrittsöffnung des Ventilkörpers bildet der Nippel 17, der den Luftfilter 3 mit dem Ventilkörper verbindet.

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet relativ einfach. Luft wird durch den Filter 3 hindurchgeleitet und gelangt damit in die Axialbohrung 12 des Ventilkörpers. Die Luftmenge für hohe Drehzahl wird durch die Einstellschraube 14 eingestellt und für die Leerlaufdrehzahl durch die Einstellschraube 13. Der Stößel 10 öffnet oder schließt progressiv

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automatisch, und zwar in Abhängigkeit von den Anforderungen an das Gemisch. Wenn eine "Leistung" verlangt wird, also ein fetteres Luft-Kraftstoff-Gemisch erforderlich ist, schließt der Stößel automatisch, wobei er von der Unterdruckanordnung 1 gesteuert wird. Wenn nur die Motordrehzahl erhöht werden soll und nicht die Leistung bzw. Energie, dann öffnet der Stößel 10 automatisch, und zwar wiederum mit Hilfe der Unterdruckanordnung 1, wodurch sich dann ein mageres Gemisch ergibt. Wenn sich der Stößel 10 in der Öffnungsstellung befindet, so verringert sich der in dem Vergaserkanal herrschende Unterdruck, wodurch der Kraftstoff strom abnimmt.

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Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Iy Vorrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Gemischverhältnisses bei Brennkraftmaschinen, mit der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Abhängigkeit von dem Bedarf bei einer gegebenen Belastung und Drehzahl veränderbar ist und dabei ein fetteres Gemisch für den Fall eines höheren Leistungsbedarfs bei einer gegebenen Drehzahl sowie ein mageres Gemisch für den Fall einer verlangten Drehzahl— steigerung einstellbar ist, wobei die Vorrichtung mit einem Vergaser und dem Luftzufuhr—Bypaß zur Motor—Ansaugleitung betrieblich verbindbar ist, die den Vergaser-Hauptkanal umgeht, gekennzeichnet durch eine Unterdruck-Anordnung (l), die an den Engstellenbereich des Vergasers anschließbar ist, eine Ventil-Einrichtung (2), die an die Unterdruckanordnung angeschlossen ist und durch letztere automatisch gesteuert wird, um der Motor-Ansaugleitung Bypaß-Luft zuzuführen, ferner durch einen Luftfilter (3)» der an der Ventileinrichtung (3) befestigt ist, und durch eine Leerlauf—Drehzahl—Einstellschraube (13) sowie eine Last—Drehzahl—Einstellschraube (14), die sieh in der Ventileinrichtung (2) befinden und durch die sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei Last bzw. Leistung und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei Leerlauf-Drehzahl im Hinblick auf optimal wirtschaftlichen Betrieb einstellen lassen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (2) mit einem Stößel (lO) ausgestattet ist, der mit der Unterdruckanordnung (l) betrieblich verbunden ist, daß die Hin- und Herbewegung des Stößels (lO) in Abhängigkeit von dem in der Unterdruckanordnung erzeugten Vakuum erfolgt, und daß die Ventileinrichtung (2) eine Lufteintrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung enthält, wobei die Luftaustrittsöffnung an die Ansaugleitung des Motors anschließbar ist, wodurch die Bypaß-Luft den Vergaser umgeht.

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