DE501136C - Vorrichtung zum Zufuehren von Zusatzluft zum Brennstoffgemisch von Explosionsmotoren - Google Patents

Description

Der automatische Brennstoffgemischregler gemäß vorliegender Erfindung hat die Aufgabe, die Zusammensetzung des Brennstoffgemisches bei Explosionsmotoren, insbesondere Automobilmotoren, so zu beeinflussen, daß für jede Belastung des Motors stets dasgünstigsteMischungsverhältnis von Brennstoff und Luft vorhanden ist. Brennstoffsparer, die das fertige Gasgemisch durch Zufuhr von Zusatzluft verbessern bzw. einer richtigen Zusammensetzung näherbringen wollen, bestehen in verschiedenartigen Ausführungen. Zum Teil sind sie für Handregulierung eingerichtet und würden in dieser Form ihren Zweck erfüllen, wenn die neue Regulierung bei jeder Änderung der Motorleistung vorgenommen würde, was aber meist der Bequemlichkeit halber nicht geschieht, zum Teil sind sie für automatische Betätigung eingerichtet. Diese letztere Art der Ausführung

ao trägt jedoch bei den bereits bestehenden Sparern dem im Ansaugrohr des Motors herrschenden Druckzustande nicht genügend Rechnung, und außerdem ist ihre Wirkungsweise und Regulierbarkeit so unvollkommen, daß sich ihr Einbau

as selten lohnt. Auch die besten bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art, bei denen die Regelung dex Öffnung des Zusatzlufteintritts durch ein infolge Druckveränderungen vor der Drosselklappe bewegtes Organ erfolgt, weisen noch den Nachteil auf, daß durch die Anordnung des Steuerorgans ein seitlich zwischen Zylinder und Kolben wirkender Druck erzeugt wird, der die Wirksamkeit des Organs herabsetzt. Ihre Bauweise erfordert zudem, daß sie getrennt von der Zusatzluftleitung eingebaut und durch ein umständliches Röhrensystem mit diesem verbunden werden müssen.

Gemäß vorliegender Erfindung wird der Brennstoffgemischregler so angeordnet, daß alle Teile der Vorrichtung zentrisch um das Zusatzluftrohr herumliegen. Der Apparat wird dadurch auf eine hohe Stufe der Leistungsfähigkeit gebracht, welche gestattet, die durch die physikalischen Eigenschaften von Brennstoffen und Luft (Temperaturunterschiede, Unterschiede im spezifischen Gewicht, Dichte usw.) bedingten Abweichungen von der günstigsten Zusammensetzung des Brennstoffgemisches auszugleichen. Diese Korrektur ist deshalb von großem Vorteil, weil sowohl die Kraftleistung des Motors als auch der Brennstoffverbrauch dadurch günstig beeinflußt werden. Die Änderungen des Brennstoffgemisches, die durch die verschiedenen Belastungen des Motors hervorgerufen werden, werden völlig automatisch, die durch physikaiische Einflüsse erzeugten, sehr selten eintretenden Änderungen durch Handregulierung ausgeglichen.

In der beiliegenden Zeichnung werden drei Ausführungsformen des Brennstoffgemischreglers gemäß vorliegender Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt des Reglers, der durch Leitungen mit einem Vergaser verbunden ist,

Fig. 2 den Längsschnitt eines in die Ansaugleitung eines Motors eingebauten Reglers,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen auf die Ansaugleitung des Motors aufgesetzten Regler· Der Regler besteht aus einem Zylinder a,

dessen eine Seite geschlossen und dessen andere offen ist. Durch die Mitte des Zylinderbodens ist gleichlaufend und konzentrisch mit dem Zylinder ein Rohr δ geführt, das mit dem Boden fest verbunden ist. In dem Zylinder α bewegt sich dicht gehend der Kolben c, der seinerseits das Rohr δ beweglich, doch ebenfalls dicht umschließt. Mit dem Kolben c ist das eine Ende der Hülse ä fest verbunden. An ihrem

ίο anderen, dem Kolben abgewandten Ende umschließt sie das Rohr δ dicht, während der mittlere Teil zur Vermeidung zu großer Reibung, verursacht durch den Unterdruck im Luftrohr, ausgespart ist. An der Gleit- und Verbindungsstelle von Kolben c und Hülse d kann innen eine Ringnut I eingebaut sein, die durch einige Löcher m mit der Außenluft in Verbindung steht. Durch eine Spiralfeder k, die je nach Erfordernis entweder zylindrisch oder konisch gewickelt sein kann, wird der Kolben c gegen das offene Ende des Zylinders α gedrückt. Anstatt einer zylindrischen oder konischen Feder können es auch, je nachdem der in verschiedenen Stellungen des Kolbens nötige Federdruck es erfordert, zwei oder mehr Federn verschiedener Stärke sein. Das Rohr b hat in dem in der Ruhelage des Apparates durch die Hülse d bedeckten Teilstück eine Anzahl gleichmäßig verteilter Löcher 0 von gleicher oder verschiedener Größe, die etwa auf einem Drittel des Rohrumfanges von dem in der Längsrichtung ausgesparten Teil der Hülse d bedeckt werden. Es können auch anstatt einer zwei oder mehr Serien Lochreihen in dem Rohr vorgesehen werden. Das Rohr b ist in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 beiderseits offen, in der Ausführungsform der Fig. 3 einseitig geschlossen. In der Fig. 1 ist am unteren Ende das nach innen und außen offene Rohr e eingepaßt. In den Fig. 2 und 3 sitzt das Rohr e im oberen Ende des Rohres δ. ■ In Fig. 1 endigt das Rohr e außen in einen Kordelring, durch den es sich um seine Längsachse drehen läßt, während in Fig. 1 und 3 zu diesem Zweck ein nach außen führender, in einem Ringschlitz gleitender Hebel u vorgesehen ist. Das Rohr e ist mit einem Längsschnitt p versehen, so daß durch seine Drehung die Löcher 0 des Rohres b reihenweise freigelegt oder bedeckt werden können. Anstatt eines Schlitzes fi können auch zwei und mehr Schlitze vorgesehen werden, je nach der Zahl der Lochreihenserien des Rohres b. In Fig. 2 ist das andere Ende des Rohres b durch die Leitung i (Rohr- oder Schlauchleitung)

mit dem Ansaugerohr eines Motors, und zwar mit dem Raum r zwischen Drosselklappe q und dem Ansaugventil verbunden. Der Zylinder a ist in Fig. 1 und 3 durch den Stutzen g und die Leitung h bzw. in Fig. 2 durch h! mit dem Teil des Vergasers s zwischen Zerstäuber t (Verengung des Vergasers bei der Düsenöffnung) und der Drosselklappe q verbunden. Über den offenen Teil des Zylinders α ist eine Siebkapsel f gesteckt, die auch das Rohr δ umschließt (Fig. 1). Der Apparat kann vermittels des Flansches η am Armaturenbrett oder einer anderen geeigneten Stelle befestigt werden (Fig. 1). Er läßt sich auch, wenn man das Rohr V entsprechend Fig. 2 erweitert, hinter dem Vergaser unmittelbar in die Ansaugleitung des Motors einbauen. Er kann ferner gemäß Fig. 3 durch ein am offenen Ende des Rohres b angebrachtes Gewinde in ein Zwischenstück zwischen Motor und Vergaser eingeschraubt werden. In letzteren beiden Fällen ist die Leitung i überflüssig; die Leitung U, die in Fig. 3 nicht angegeben ist, wird ganz kurz. In beiden Fällen wird das Rohr e' durch den nach außen geführten Hebel u betätigt.

Wie schon oben ausgeführt, ist das Prinzip des automatischen Brennstoffgemischreglers auf der Ausnutzung der in den verschiedenen Teilen der Ansaugleitung des Motors auftretenden Druckunterschiede aufgebaut. Die Ansaugleitung läßt sich in drei Zonen einteilen, von denen jede einen anderen Druck aufweist. Die erste Zone geht vom unteren Ende des Vergasers bis zur Mitte des Zerstäubers. In dieser Zone herrscht meistens der äußere Luftdruck. Nur bei voll arbeitendem Motor tritt ein gewisser Unterdruck auf. Die zweite Zone erstreckt sich von der Mitte des Zerstäubers bis zur Drosselklappe. Ist der Motor bei nahezu geschlossener Drosselklappe in Tätigkeit, so zeigt sich in diesem Raum kein Vakuum, da nur wenig Luft abgesaugt wird und durch die Vergaseröffnung genügend Luft nachströmen kann. Wird die Drosselklappe jedoch weiter geöffnet, so bildet sich ein Vakuum, das immer mehr zunimmt, je weiter sie geöffnet wird, weil der Querschnitt der Ansaugleitung durch den Zerstäuber des Vergasers verengt ist und unter gewöhnlichem Luftdruck nicht so viel Luft durch den Zerstäuber hindurchgehen kann, als der Motor ansaugt. Die dritte Zone erstreckt sich von der Drosselklappe bis zu den Ansaugventilen. Hier ist infolge der Saugwirkung des Motors bei geschlossener Drosselklappe ein großes Vakuum vorhanden, das sich beim Öffnen der Drosselklappe immer mehr verringert und bei ganz geöffneter Klappe dem Vakuum der zweiten Zone annähernd gleich wird.

Der automatische Brennstoffgemischregler wird nun durch zwei voneinander getrennte Leitungen mit dem Motor verbunden. Die eine Verbindung wird zwischen dem aus dem Apparat herausragenden Verlängerungsstutzen des Rohres δ durch die Leitung i mit der dritten Zone der Ansaugleitung hergestellt. Der Zylinder α wird durch den Stutzen g und die Leitung h mit der zweiten Zone verbunden,

Die Regulierung der Luftzufuhr zum Brennstoffgemisch geht nun folgendermaßen vor sich: Ist der Motor im Gange und es entsteht beim Öffnen der Drosselklappe in der zweiten Zone der Ansaugleitung ein Unterdruck, so teilt sich dieser durch Leitung h und Stutzen g dem Zylinder α mit und wirkt hier auf den Kolben c. Der Kolben c wird in die Öffnung des Zylinders hineingesaugt, und zwar so weit,

ίο bis der Druck der Feder k der Saugwirkung die Waage hält. Mit dem Kolben bewegt sich die Hülse d und gibt eine oder mehrere Querlochreihen des Rohres δ frei, je nach der Öffnung der Drosselklappe bzw. der Größe des Unterdruckes. Die durch die freigegebenen Löcher in das Innere des Rohres δ strömende Luft wird durch die Leitung i energisch vom Motor nach dessen Ansaugleitung infolge des dort herrschenden starken Vakuums gesaugt, wo sie sich dem Brennstoffgemisch beimengt. Je weiter die Drosselklappe geöffnet wird, desto größer wird der Unterdruck und desto mehr werden Lochreihen frei, bis bei ganz geöffneter Klappe sämtliche Löcher frei sind. Wird die Drosselklappe dann wieder geschlossen, so verschwindet der Unterdruck in dem Räume des Zylinders a, und die Feder k drückt den Kolben c mit Hülse d sofort in die Ruhelage zurück, wodurch die Luftzufuhr aufhört. Der Unterdruck im Vergaser (zwischen Zerstäuber und Drosselklappe) wird außer von dem Öffnungsgrade der Klappe auch noch von der Umdrehungszahl des Motors beeinflußt. Auch diesem Umstand trägt der Automat Rechnung.

Bei höherer Umdrehungszahl des Motors wird mehr Brennstoffgemisch angesaugt, das Vakuum wird größer, demgemäß gibt der Automat auch mehr Luft zu. Er regelt also die Zufuhr der Zusatzluft in idealer Weise. Mittels des Schlitzes p des Rohres e können durch Drehen des letzteren so viele Längsreihen Löcher für die Luftzufuhr freigemacht werden, als der Sättigungsgrad des vom Vergaser gelieferten Brennstoffgemisches es gestattet. Dieser Sättigungsgrad hängt davon ab, wie groß die Brennstoffdüse gewählt ist, ob der Motor in kaltem oder warmem Zustande ist, ob die Außenluft kalt oder warm ist usw. Alle diese Zufälligkeiten können durch einfache Drehung des Rohres e ausgeglichen werden. Zieht man das Rohr e zum Teil oder ganz aus dem Rohr b heraus, so ist die ganze Luftöffnung freigegeben, und die ganze Luft, die der Querschnitt des Rohres b hindurchläßt, strömt dem Motor zu.

Bei geschlossener Drosselklappe, z. B. bei Zutalfahren, saugt infolgedessen der Motor nur frische Luft an. Dies bewirkt erstens Abkühlung des Motors, zweitens Verhinderung der Verölung der Zündkerzen, weil das Vakuum in den Zylindern

•60 verringert wird, drittens Sparen von Brennstoff aus dem gleichen Grund, viertens Bremsung des Wagens. Bei Stillstand des Motors bewirkt das Öffnen des Rohres b, daß derselbe von ■' unbefugter Hand nicht in Gang gesetzt werden kann, da sich wegen Zuströmens der ganzen Zusatzluft kein explosionsfähiges Gasgemisch bilden kann.

Durch die Ringnut I, die gegebenenfalls wegbleiben kann, und die Löcher m soll verhindert werden, daß sich der Unterdruck zwischen der Hülse d und dem Rohr δ dem Raum des Zylinders α mitteilt und die Funktion des Kolbens c stört. Dies wird dadurch erreicht, daß etwaige zwischen Hülse und Rohr angesaugte Luftteilchen nicht dem Zylinderraum a, sondem durch die Löcher m der Außenluft entnommen werden.

Man ist nicht an die zylindrische Form des Luftrohres, Ringschiebers und Kolbens gebunden, sondern kann auch beide Teile trennen oder einseitige, gradflächige und konische Schieber wählen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft zum Brennstoffgemisch von Explosionsmotoren, bei der die Regelung der Öffnung des Zusatzlufteintrittes durch ein von den Druckveränderungen vor der Drosselklappe bewegtes Organ erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Eintritt der Zusatzluft dienenden Öffnungen (0) sich in dem eigentlichen Luftzuführungsrohr (δ) befinden, das von allen anderen Einstellorganen zentrisch umgeben wird, und daß der Zylinder (a) einerseits offen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Luftrohr (δ) ein die Luftlöcher mehr oder weniger freigebender Schieber (d) durch den von der Saugleitung bewegten Kolben (c) verschoben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzluftrohr (b) als mittlere Führung für KoI-ben (c) und Schieber (d) dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftrohr (δ) eine oder mehrere Reihen bzw. Sätze von Luftöffnungen (0) besitzt, die von dem Schieber (d) freigegeben oder überdeckt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der Luftöffnungen (δ) durch ein zweites vom Schieber (d) unabhängiges Organ, z. B. ein in das Luftrohr (δ) einsteckbares Rohr (e) mit einem oder mehreren Schlitzen, von Hand geregelt werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Luftrohr gleitende Kolben (c) mit dem

Schieber (d) dasselbe nur mit seinen beiden Enden dicht umschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftrohr (&') der Weite des Ansaugrohres bzw. Vergasers des Motors entspricht und mit Flanschen (v) oder anderen geeigneten Verbindungselementen unmittelbar in die Ansaugleitung (/) des Motors eingebaut oder in einem Stück mit dem Vergaser hergestellt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen