DE2508080A1

DE2508080A1 - CONTROL DEVICE FOR THE AIR-FUEL MIXTURE RATIO OF A COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: DE2508080A1
Application number: DE19752508080
Authority: DE
Inventors: Proceso P Ramos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1975-08-28
Also published as: IT1033179B; NL7502313A; DK73975A; FR2262202B1; JPS5337968B2; GB1504964A; BE826036A; FR2262202A1; SE7502163L; JPS50132327A

Description

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

Steuervorrichtung für das Luft-Kraftstoff-Gemisehverhältnis einer BrennkraftmaschineAir-fuel ratio control device an internal combustion engine

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.The invention relates to a carburetor for an internal combustion engine and, more particularly, to a control device for the Air-fuel mixture ratio which is such that it changes the fuel consumption by automatically changing it the air-fuel ratio changes to adapt to the operating conditions of the engine, depending on the given at any given point in time, special requirements.

509835/0343509835/0343

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, wennNowadays, when building internal combustion engines, emphasis is placed on the performance of the machine and only in secondly on their profitability. The air-fuel mixture becomes more in these known machines regulated by their speed than by the load present in the respective state at a desired speed, and rather by the desired speed, if

die letztere eine wichtigere Rolle spielt als/Leistung.the latter plays a more important role than / performance.

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.This has led to disadvantages which the invention eliminates by providing an exceptionally simple air-fuel ratio control device, which can be easily adapted to internal combustion engines and in conjunction with the existing, to the Machine already installed carburetor works.

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.In this context, in the case of the air-fuel ratio control device to be created, outside air is to be sucked into the engine intake line through a valve body which bypasses the main through-passage of the carburetor. Accordingly, an automatic control of the bypass air is to be achieved depending on the need to produce a richer mixture or a poorer mixture.

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.To this end, the air-fuel ratio control device according to the invention is designed so that it cooperates with the carburetor and introduces automatically controlled bypass air into the engine intake line.

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 Investigations carried out on the device according to the invention have shown that when the machine is loaded, as occurs, for example, when a motor vehicle is accelerating or when driving uphill, a different air-fuel ratio is required than when a certain speed is maintained, for example

■3.,■ 3.,

einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h, wobei die Maschine in dem betreffenden Fall eine so hohe Drehzahl a desired driving speed of 100 km / h, the machine in the case in question having such a high speed

5 0 9835/03435 0 9835/0343

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.must show that the desired speed of 100 km / h can be maintained. In the first case there is energy necessary, while in the second case maintaining the speed is more a question of engine speed than engine power is. In the second case, a poor mixture can be used, that is, if a higher speed is used as power is required to save fuel, while a richer or richer mixture is required for the former is, i.e. when a higher performance is required. In this area, according to the invention Reduction of fuel consumption achieved. The change in the air-fuel ratio as a function of of the need takes place automatically. The second area in which a reduction in fuel consumption is achieved is the one in which the air-fuel ratio is at its maximum Can adjust economy in power output and equally the air-fuel ratio for the idle speed is set.

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.Thus, the present invention becomes an air-fuel ratio control device created for an internal combustion engine, by automatically changing this ratio, a reduction of fuel consumption. This control device can be attached to the venturi tube of the carburetor and Connect the bypass valve of the engine intake line to thereby bypassing the main carburetor line. The supply of Bypass air is automatically and progressively controlled by a plunger or plunger, which in turn is controlled by a Vacuum - controlled device attached to the venturi tube of the carburetor is connected. This bypass valve contains load speed and idle speed adjustment screws, whereby the air-fuel ratio to achieve an operating behavior characterized by maximum economy can be adjusted under load and at idle speed.

60 9836/034360 9836/0343

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing. In the Drawing show:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung, Figure 1 is a perspective view of the air-fuel ratio control device,

Figur 2 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der Vorrichtung von Figur i undFIG. 2 shows a perspective, exploded view of the device from FIGS

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.Figure 3 is a graph showing the air-fuel ratio is shown as a function of load and speed for known internal combustion engines, from which the Changes can be seen by the control device according to the invention in the air-fuel ratio depending on the power and engine speed.

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.To clarify the operation and mode of action of the invention Device, the creation of a suitable air-fuel mixture ratio is briefly considered here. In general, conventional carburetors have a passage in which fuel nozzles are located. The required Chamber and the float to maintain the fuel level as well as the throttle to control the Combustion chamber supplied air-fuel mixture amount are built into the carburetor. When the engine is started, a negative pressure is generated in the carburetor duct, as a result of which the fuel flow is started. As soon as the engine speed increases, the negative pressure increases equally, to allow more fuel and air to flow in.

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 angeschlossenAccording to the invention now is the air-fuel ratio control device connected to the carburetor throat (Venturi), and the bypass valve bypasses the main carburetor duct. The supply of bypass air is automatically and progressively controlled with the help of a plunger, which in turn is operated by a vacuum device connected to the venturi or throat area of the carburetor

509835/0343509835/0343

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.is to effect a desired blend composition. This tappet controls the bypass air as a function of the air-fuel ratio required for a specific case. Through this combination of the elements mentioned, the air-fuel ratio can be adjusted so that an optimally economical operation is achieved. This setting is made by adjusting the load speed (higher Speeds) and idle speed adjustment screw, which is built into the bypass valve. So if the right one Adjustment has been made, then the bypass air amount determines the individual air-fuel ratio values at a certain load or engine speed. As soon as energy or power is required, the valve reduces this bypass air flow or completely interrupts the air flow, when maximum power is required from the engine, resulting in a richer or richer air-fuel mixture results. If higher engine speeds are required, the valve opens automatically and increasingly Dimensions, which makes the mixture leaner.

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.In Figure 1, there is an air-fuel ratio control device shown, which can be connected to any conventional carburetor and the engine intake line. This Carburetor is not specifically shown here, since it will not be described in more detail for an understanding of the invention got to.

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.The aforesaid air-fuel ratio control device essentially has a negative pressure arrangement 1, a with her operationally connected valve body 2 and a filter 3 which is screwed onto the valve body is.

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 seinemThe negative pressure or vacuum arrangement, which is connected to the narrow part or venturi area of the carburetor (not shown here) via the hose line k , is equipped with a holding arm 5 which is attached to its

509835/0343509835/0343

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.lower end is attached to the assembly, as well as with a curved push rod 6, which is connected to the vacuum assembly is in operational connection in such a way that the movement of the push rod depends on the negative pressure, which is generated at the carburetor constriction and in the lower pressure arrangement 1.

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.On the valve body 2, a U-shaped valve support 7 is attached to which the mounting arm 5 is secured by the screws and nuts 9 is firmly attached.

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.The plunger 10 is screwed to the lower end of the push rod 6. Aligned with the tappet, a vertical bore 11 is provided in the valve body, the diameter of which allows the tappet to slide back and forth in the bore. The valve body 2 is traversed by an axial bore 12 in which an air inlet opening and an outlet opening of a certain diameter are located and which extends over the entire length of the valve body. At the rear end of the bore 11 there is an idle adjustment screw 13 », ie on the bottom part of the valve body, while an adjusting screw Ik for high speeds is arranged on the upper part of the valve body, and both screws are connected to the axial bore 12. A fitting 15 is screwed into the discharge opening of the axial bore, and a hose 16, which is connected to this fitting, can be connected to the engine intake line. The air inlet opening of the valve body is formed by the nipple 17 which connects the air filter 3 to the valve body.

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 progressivThe device described above works relatively simply. Air is passed through the filter 3 and arrives thus in the axial bore 12 of the valve body. The amount of air for high speed is set by adjusting screw 14 set and for the idle speed by the adjusting screw 13. The plunger 10 opens or closes progressively

609835/0343609835/0343

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.automatically, depending on the requirements of the mixture. If an "achievement" is required, well a richer air-fuel mixture is required, the plunger closes automatically, being controlled by the vacuum arrangement 1. If only the engine speed is to be increased and not the power or energy, then the plunger 10 opens automatically, again at the same time Using the vacuum arrangement 1, which then results in a lean mixture. When the plunger 10 is in the Open position is, so the prevailing negative pressure in the carburetor channel is reduced, whereby the fuel current decreases.

509835/0343509835/0343

Claims

PATENT CLAIMS

Iy device for controlling the air-fuel mixture ratio in internal combustion engines, with which the air-fuel ratio as a function of the demand a given load and speed can be changed and a richer mixture for the case of a higher one Power requirement at a given speed as well as a lean mixture for the case of a required speed - increase is adjustable, the device with a carburetor and the air supply — bypass to the engine — intake line is operationally connectable, which bypasses the main carburetor channel, characterized by a vacuum arrangement (l), which can be connected to the bottleneck area of the carburetor, a valve device (2) which is connected to the vacuum arrangement is connected and automatically controlled by the latter to the engine intake line To supply bypass air, furthermore through an air filter (3) which is attached to the valve device (3) and by an idle speed adjustment screw (13) and a load-speed-adjusting screw (14), the see in the valve device (2) and through which the air-fuel ratio under load or power and the air-fuel ratio at idle speed can be adjusted with a view to optimally economical operation.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the valve device (2) is equipped with a plunger (10) which is operatively connected to the vacuum assembly (1) that the reciprocating movement of the plunger (10) takes place as a function of the vacuum generated in the negative pressure arrangement, and that the valve device (2) an air inlet opening and an air outlet opening contains, wherein the air outlet opening can be connected to the intake line of the engine, whereby the Bypass air bypasses the carburetor.

S09835/0343S09835 / 0343