DE2945576A1

DE2945576A1 - Vergaser fuer einen verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2945576A1
Application number: DE19792945576
Authority: DE
Inventors: Rainer Ing Grad Steinbrink
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1979-11-10
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB2041088B; IT1127344B; DE2945576C2; FR2448638A1; BR8000865A; FR2448638B1; GB2041088A; IT8047844A0

Description

Vergaser für einen Verbrennungsmotor

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Verbrennungsmotoren, der einmal ein Hauptkraftstoffsystem umfaßt, das in den Saugkanal des Vergasers stromaufwärts eines durch den Fahrer gesteuerten Drosselorgans mündet und andererseits ein Sekundärsystem, das Leerlauf- oder Ubergangssystem genannt wird, das dazu bestimmt ist, dem Motor einen Luftkraftstoffgemischdurchsatz zu liefern, der den einwandfreien Betrieb des Motors mit niedriger Drehzahl und geringer Last ermöglicht, wobei der Vergaser Regelvorrichtungen zur Versorgung der genannten Systeme mit Gemischluft in Ansprache auf den Wert eines Funktionsparameters, vorteilhafter Weise der Zusammensetzung der Auspuffgase besitzt, so daß ein geschlossener Regelkreis gebildet wird, der vorgesehen ist, um die Gemischzusammensetzung des dem Motor zugeführten Gemisches auf einen bestimmten Wert zu halten.

Es sind Vergaser bekannt, bei denen der Durchsatz von Gemisch oder Primärluft, der in jedes Kraftstoffsystem geführt wird, durch Elektroventile gesteuert werden, die als "auf - zu " Ventile arbeiten.

Zwei Elektroventile sind jeweils am Haupt- und Leerlaufsystem des Vergasers angebracht; das Elektroventil an einer Luftzufuhr für ein System schließt sich, wenn eine Sauerstoffsonde, die in Kontakt mit den Auspuffgasen steht, ein zu mageres Gemisch anzeigt und umgekehrt. Diese Anordnung hat verschiedene Nachteile: beim Schließen und Öffnen eines jeden Elektroventils in Ansprache auf Informationen, die von der Sauerstoffsonde geliefert werden, verändert sich die Zusammensetzung des dem Motor

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zugeführten Gemisches plötzlich, dies führt im allgemeinen zu einer unregelmäßigen Motorfunktion. Jedes der Systeme besitzt ein Elektroventil; mehrere Elektroventile sind daher notwendig, um die Gemischzusammensetzung zu regulieren, und zwar einmal die Zusammensetzung des Hauptkraftstoff systems und andererseits des Leerlaufsystems des Motors und eventuell von anderen Kraftstoffsystemen, die bei bestimmten Vergasern notwendig sind. Hierdurch werden die Kosten erhöht.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen der Vergaser der oben definierten Art zu schaffen, der besser als die zuvor bekannten Ausführungen den Forderungen der Praxis entspricht, insbesondere durch Verstärkung der Progressivität der Korrekturen der Gemischzusammensetzung und der Einstellung, die durch einfache und wirtschaftliche Vorrichtungen erfolgt.

Zu diesem Zwecke schlägt die Erfindung einen Vergaser der oben definierten Art vor, in dem die genannten Regelvorrichtungen eine Kammer umfassen, die mit den genannten Systemen durch Luftdüsen und mit einer Luftquelle durch ein Elektroventil verbunden sind, das mit einem Steuerkreis zusammenwirkt, der das Elektroventil in eine maximale Öffnungsstellung und in eine minimale Öffnungsstellung, je nach dem Signal, bringt, das dem Kreis durch eine Sonde zugeführt wird, das auf den genannten Funktionsparameter anspricht.

Im allgemeinen nimmt das Elektroventil eine volle Öffnungsstellung und eine volle Schließstellung ein. Das Elektroventil kann jedoch ein Drei-Wege-Ventil sein und sowohl die Kammer mit der Außenluft als auch die Kammer mit einer anderen Luftquelle verbinden, z.B. einer Unterdruckkammer, die mit einem oder mehreren Teilen des Vergasersaugkanals verbunden ist, wie den engsten Durchmesser des Luftrichters

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oder dem Teil des Saugkanals stromabwärts des Drosselorgans als auch diese schließen. Diese Montage bietet den Vorteil, daß man der Kammer einen Unterdruck zuführen kann, der direkt von den Motorbetriebsbedingungen abhängt.

Die Gemischluftzufuhr für jeden Kreis kann unmittelbar stromabwärts der Luftdüse eine Luftkammer aufweisen und diese Kammern können durch eingeengte Öffnungen in Verbindung stehen.

Die Erfindung wird besser bei Durchsicht der folgenden Beschreibung eines Fallstromvergasers verstanden, der eine besondere Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Beschreibung bezieht sich auf beiliegende Zeichnung, in dieser wird folgendes dargestellt:

- die Figur 1 ist eine schematische Darstellung im Schnitt des Vergasers; das Elektroventil für die Versorgung der Belüftungskammern des Kraftstoffsystems ist hierbei geöffnet;

- die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils die alternierenden Öffnungs- und Schließbewegungen des Elektroventils in Abhängigkeit von der Zeit sowie die Variationen, die sich hieraus für die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Brennstoffgemisches ergeben.

Der in der Abbildung 1 gezeigte Fallstromvergaser besitzt einen Saugkanal 1, der mit einem Drosselorgan 2 ausgestattet ist, das durch eine Drosselklappe gebildet wird,

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die durch den Faher mit Hilfe eines Gestänges (nicht gezeigt) betätigt wird. Der obere Teil der Leitung 1 bildet einen Lufteinlaß 3, der im allgemeinen mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) versehen ist. Der Vergaser besitzt eine Startvorrichtung, die nicht dargestellt wird, da sie keine direkte Verbindung zur Erfindung besitzt.

Das Hauptkraftstoffsystem des Vergasers wird mit Kraftstoff über eine Hauptdüse 6 von einer Schwimmerkammer 4 versorgt, in der der Kraftstoff durch einen Schwimmer 5 auf einem konstanten Niveau N gehalten wird. Die Luft und der Kraftstoff mischen sich in einer Reserve 8, in die ein konventionelles Mischrohr 9 eintaucht, das am oberen Ende eine Gemischluftdüse 7 besitzt und mit Öffnungen 10 versehen ist, die sich unterhalb des Kraftstoffniveaus N befinden. Das Primärgemisch, das sich im Inneren des Rohr 9 bildet, fließt durch einen Kanal 11 und mündet am engsten Durchmesser eines Lufttrichters 12 stromaufwärts des Drosselorgans 2.

Der zweite Kreis oder das Leerlaufsystem und Ubergangssystem mündet durch Öffnungen wie 13, 14 und 14a in den Saugkanal 1, die Öffnung 13 befindet sich dauernd stromabwärts der Kante des Drosselorgans 2, während die Öffnungen 14 und 14a nacheinander von einer Stellung vor zu einer Stellung hinter der Kante wandern, wenn dieses Organ sich aus der minimalen Öffnungsstellung, die durch einen nicht gezeigten Anschlag fixiert wird, öffnet.

Die Bohrungen 13, 14 und 14a erhalten Luft-Kraftstoffgemisch durch eine Leitung 15.

Das KraftstoffVersorgungssystem des zweiten Systems umfaßt einen Kanal 16, der sich stromaufwärts in der Reserve 8 öffnet und mit der Leitung 15 durch eine Leerlauf-

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düse 17 kalibrierten Durchgangsquerschnitts in Verbindung steht.

Die notwendige Luft für die Bildung des Luft-Kraftstoffgemisches, das in den Saugkanal 1 durch die Öffnungen 13, 14, 14a zugeführt wird, wird durch eine Luftdüse 18 zugeführt.

Eine Einstellschraube 19 erlaubt die Regulierung der Luft-Kraf tstof fgemischinenge, die durch das Leerlauf system stromabwärts des Drosselorgans 2 durch die Öffnung 13 abgegeben wird.

Somit werden nach der Ausführungsform der Erfindung nach Abbildung 1 die Luftdüsen 7 des Hauptsystems und 18 des Leerlaufsystems durch die Kammern 30 und 31 versorgt. Die Kammern 30 und 31 stehen mit einer gemeinsamen Kammer 32 durch die jeweiligen kalibrierten Öffnungen 33 und

34 in Verbindung. Diese kalibrierten Öffnungen 33 und 34 besitzen einen größeren Durchgangsquerschnitt, der typischer Weise ungefähr um 20 % größer ist, als derjenige der Luftdüsen 7 und 18. Die Kammer 32 steht selbst mit einer Luftquelle durch die Leitung 35 in Verbindung. Diese kann zur Atmosphäre oder auch zum Lufttrichter führen oder das Ventil kann abwechselnd eine dieser Luftquellen zuschalten. Ein Durchgangsquerschnitt 36, der in der Leitung

35 vorgesehen ist, wird durch den beweglichen Teil 37 eines Elektroventils 38 gesteuert. In der dargestellten Ausführungsform nimmt der bewegliche Teil des Elektroventils die eine oder andere der beiden extremen Stellungen ein, je nach dem, ob das Elektroventil durch einen elektronischen Kreis 41 erregt wird oder nicht. In einer dieser Stellungen befindet sich das Elektroventil in der vollen Öffnungsstellung. In der anderen Stellung schließt das bewegliche Teil 37 ganz den Durchgang 36.

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Der elektronische Kreis 41 steht mit einer Sonde 39 in Verbindung, die am Auspuffrohr 40 des Motors angebracht ist. Diese Sonde ist zum Beispiel eine Sauerstoffsonde, die ein Signal liefert, das sich schnell verändert, wenn die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Gemisches von einem unterstöchiornetrischen Wert zu einem überstöchiornetrischen Wert übergeht. Der Kreis 41 kann ein Schwellenkreis sein, der das Elektroventil 38 öffnet, wenn die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Gemisches einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, der etwas höher ist als 1 und der es schließt, wenn die Zusammensetzung des Gemisches geringer ist als ein anderer Schwellenwert, der etwas unter 1 liegt.

Somit ergibt sich die folgende Funktion:

Während das dem Motor entweder durch das Hauptkraftstoffsystem (wenn der Motor unter Last arbeitet) oder durch das Leerlauf- und Übergangssystern (wenn der Motor im Leerlauf oder mit sehr geringer Last arbeitet) zugeführte Gemisch zu mager ist, bedeutet dies, daß die Kraftstoffsysteme eine zu große Luftzufuhr besitzen. Der Durchgangsquerschnitt des Kanals 36, die kalibrierten Öffnungen und 34 und vor allem die Luftdüsen 7 und 10 sind vorgesehen, damit die Luftzufuhr zu groß ist, wenn das Ventil 38 dauernd geöffnet ist. Die Sonde 39 sendet dann dem elektronischen Steuerkreis 41 eine Information, die dazu führt, daß das Elektroventil 38 die ganz oder teilweise geschlossene Stellung einnimmt. Im allgemeinen verwendet man ein Elektroventil, das sich in der Öffnungsstellung befindet, wenn es nicht versorgt wird.

Von der Schließstellung dos Elektroventils 38 ausgehend führt die Lufti.nsaugung durch den einen oder anderen Kraftstoffkreis aus den Kammern 30 und 32 (oder 31 und 32)

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zu einem Absinken des Druckes in diasen Kammern und zu einer Verringerung des Durchsatzes der angesaugten Luft. Somit wird das im Haupt- oder Leerlaufsystem gebildete Primärgemisch progressiv angereichert. Wenn die Sonde 39 eine übermäßig fette Gemischzusammensetzung anzeigt, öffnet der Kreis 41 das Elektroventil.

Das Elektroventil 38 nimmt somit alternativ die Schließ— und Öffnungsstellungen ein, die schematisch durch a und b in der Abbildung 2 angegeben werden. Die korrelativen Variationen der Gemischzusammensetzungen werden in der Abbildung 3 gezeigt. Sie werden durch das Vorhandensein von Kammern gedämpft. Diese gewährleisten eine Progres— sivität die Motorfunktionsfehler vermeiden und darüber hinaus erlauben sie dem Elektroventil 38 mit verringerter Kadenz zu arbeiten, somit mit einem geringeren Verschleiß.

Der Durchgangsquerschnitt der kalibrierten Öffnungen 33 und 34 wird offensichtlich in jedem Fall unter Berücksichtigung des Volumens der Kammer 32, 30 und 31 gewählt. Wie in der Abbildung 1 gezeigt, kann man einen kalibrierten Verbindungskanal 45 zwischen den Kammern 30 und 31 vorsehen, damit die Variationen der Gernischzusammensetzungen sehr verringert werden, wenn man von einem Kraftstoffsystem auf das andere übergeht.

Die Erfindung kann zahlreiche Ausführungsvarianten einnehmen. Insbesondere kann man zusätzliche Kammern zu den Kammern 30 und 31 vorsehen und Gemischluft anderen Kraftstoff systemen zuführen. Die Kammer 32 kann eine kalibrierte Luftbohrung, die dauernd geöffnet ist, aufweisen, die zusätzlich zum Kanal 36 wirkt und dauernd geöffnet ist. Der Kreis 41 kann in bestimmten Fällen einen einzelnen Schwellenwert besitzen, wobei die Trägheit des Systems ausreicht, um eine Funktion der. Elektroventils 38 in zu hoher Frequenz zu vermeiden. In allen Fällen sieht man,

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daß ein einziges Elektroventil die Anreicherung oder die Abmagerung der verschiedenen Systeme steuert, dies bildet einen wichtigen wirtschaftlichen Faktor.

Das Prinzip dieser Erfindung besteht also darin, daß der Differenzdruck an der zu beeinflussenden wirksamen Düse bzw. an einem Düsenpaar oder einer Diisenkombination benutzt wird, um den Durchsatz an der Düse zu steuern. Da der angreifende Wirkdruck, hier an der Kraftstoffseite der Luftkorrekturdüsen, deren Luftdurchsatz im Zusammenspiel mit dem filterseitig herrschenden Druck bestimmt, wird bei der Erfindung der filterseitige Druck variiert. Es ergibt sich ein nahezu unbegrenzter Regelbereich mit einem gleichmäßigen Regeleingriff über das gesamte Vergaserdurchflußspektrum vom Leerlauf bis in die hohe Vollast, weil ein Eingriff auf alle gemischbildenen Systeme durch Kombination von Volumina und Düsen erreicht werden kann. Als Ausnahme und nicht mit diesem Eingriff zu erfassen, ist allerdings ein eventuell vorhandenes übliches Anreicherungssystem anzusehen. Es wird bei der Erfindung eine proportionale Beeinfluss ι des Mischungsverhältnisses über den gesamten Luftdurchsatz in Abhängigkeit vom Regelsignal bewirkt.

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Leerseite

Claims

Pierburg GmbH & Co. KG
Leuschstraße 1

Neuss

Patentansprüche

Ein Vergaser für einen Verbrennungsmotor, der einmal ein Hauptkrdftstoffsystem umfaßt, das in den Vergasersaugkanal stromaufwärts eines vom Fahrer betätigten Drosselorgans mündet und andererseits ein Sekundärsystem besitzt, das dazu bestimmt ist, dem Motor einen Luftkraftstoffgemischdurchsatz zu liefern, der die einwandfreie Funktion des Motors bei niedrigen Drehzahlen und geringer Last ermöglicht, wobei der Vergaser Regelvorrichtungen für die Versorgung der genannten Systeme mit Gemischluft in Ansprache auf den Wert eines Motorfunktionsparameters umfaßt, vorteilhafter Weise der Zusammensetzung der Auspuffgase, um auf diese Weise einen geschlossenen Regelkreis zu bilden, der vorgesehen ist, um die Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Gemisches auf einen bestimmten Wert-, zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Regelvorrichtungen eine Kammer ( 32 ) umfassen, die mit den genannten Systemen durch Luftdüsen ( 7, 18 ) und mit einer Luftquelle ( 35 ) durch ein Kiektroventil ( 38 ), das mit einem

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ORIGINAL INSPECTED

Steuerkreis ( 11 ) zusammenwirkt, der in der Lage ist, das Elektroventil in maximale und minimale Öffnungsstellung zu versetzen, je nach dem Signal, das dem Kreis durch eine Sonde ( 39 ) zugeführt wird, die auf den genannten Funktionsparametern anspricht, verbindet.
2.) Ein Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil ( 38 ) eine volle Öffnungsstellung und eine ganze oder teilweise Schließstellung einnehmen kann.
3.) Ein Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil ( 38 ) ein Dreiwege-Ventil ist, das sowohl die Kammer ( 35 ) mit der Außenluft als auch die Kammer mit einer anderen Luftquelle verbinden kann, z.B. mit einer Unterdruckkammer, die mit einem oder mehreren Teilen des Vergasersaugkanals verbunden ist, wie dem engsten Durchmesser des Lufttrichters ( 12 ) und dem Teil des Saugkanals stromabwärts des Drosselorgans als auch diese schließen kann.
4.) Ein Vergaser nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischluftzufuhr zu jedem System stromabwärts der genannten Kammer ( 32 ) und stromaufwärts der Luftdüse ( 7,18 ) des genannten Systems eine zusätzliche Luftkammer ( 30, 31)besitzt, die mit der ersten durch eine kalibrierte Öffnung ( 33, 34 ) verbunden ist.

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5.) Ein Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Kammern ( 30, 31 ) durch eine kalibrierte Öffnung ( 45 ) in Verbindung stehen.

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