DE850250C

DE850250C - Regelung von Vergaserbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE850250C
Application number: DEP37816A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Uhlenhaut
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1949-03-26
Filing date: 1949-03-26
Publication date: 1952-09-22

Description

Regelung von Vergaserbrennkraftmaschinen Bei Vergaserbrennkraftmaschinen wird im. allgemeinen der freie Durchtrittsquerschnitt für die Verbrennungsluft am Lufttrichter des Vergasers verhältnismäßig klein gehalten, um einen guten Drehzahlübergang bei plötzlicher Änderung der Belastung bzw. bei schnellem Schließen oder Öffnen der Drosselklappe des Vergasers zu erhalten und ein gutes Verhalten der Maschine bei Teillast zu gew:ilirle iste». Eine solche Bemessung des Luftquerschnitts hat jedoch den Nachteil, daß der volumetrische Wirkungsgrad der Maschine sich mit zunehmender Drehzahl derselben bereits von einer durch die je\\-eilige Bauart der Maschine bestimmten mittleren Drehzahl ab mehr und mehr verschlechtert, so claß schließlich die Leistung der Maschine trotz steigender Drehzahl stark abfällt. Durch die Erfindung wird dieser Mangel im Rahmen des praktisch Möglichen beseitigt.
Die Erfindung besteht darin, daß der Durchtrittsquerschnitt für die Vergaserluft von einem in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl wirkenden Regler beim Überschreiten einer bestimmten mittleren Drehzahl vergrößert wird. Eine solche Regelung kann dadurch erreicht werden, daß neben einem an sich unterbemessenen Hauptvergaser ein Zusatzvergaser vorgesehen wird, welcher erst oder im wesentlichen erst nach Überschreiten einer bestimmten r-iaschinendrehzahl vom Regler zugeschaltet wird. Der Zusatzvergaser ist dem Hauptvergaser parallel geschaltet und mit gesonderter Drosselklappe versehen. Das Zuschalten desselben durch den Regler kann allmählich oder plötzlich bei teilweise oder ganz geöffneter Drosselklappe des Hauptvergasers erfolgen. Zweckmäßig ist ferner der Zusatzvergaser bei Teillast (ganz oder teilweise) bei allen Drehzahlen, bei Vollast dagegen nur im unteren Drehzahlbereich abgeschaltet.
Eine weitere Vervollkommnung -der Erfindung besteht darin, daß der Durchtrittsquerschnitt für die Vergaserluft in an sich bekannter Weise nach Überschreiten einer bestimmten oberen Grenzdrehzahl durch den Regler wieder verkleinert wird, insbesondere derart, daß 'der dem Hauptvergaser parallel geschaltete Zusatzvergaser nach Überschreiten der oberen Grenzdrehzahl allmählich oder plötzlich ganz oder teilweise abgeschaltet wird. Gleichzeitig kann der in diesem Bereich als. Drehzahlregler wirkende Regler bei Überschreiten der oberen Grenzdrehzahl auch den Hauptvergaser in der Weise beeinflussen, daß ein teilweises oder völliges Abschalten desselben erfolgt. Zu diesem Zweck kann ein im Regelgestänge befindlicher Hebel mit Bezug auf das Vergaserregelglied über seinen Totpunkt hinaus verstellt werden, so daß die Vergaserdrossel durch das Gestänge zunächst im Öffnungs- und darauf im Schließsinne bewegt wird. Mit entsprechendem Spiel kann diese Bewegung des Regelgestänges auch auf die Drosselklappe des Hauptvergasers übertragen werden.
In der Zeichnung sindzwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Abb. i eine Vergaserregelung mit mechanischem Fliehkraftregler, Abb. 2 eine Vergaserregelung mit hydraulischem Regler.
In Abb. i ist auf einem an der Maschine i -befestigten Lagerzapfen 2 der Läufer 3 eines Fliehkraftreglers gelagert, welcher an Tragarmen 4 Fliehgewichte 5 trägt und an seinem gegebenenfalls zweiteiligen gehäuseartigen Teil 6 durch einen Keilriemen 7 von der Kurbelwelle oder Nockenwelle oder von sonst einem geeigneten umlaufenden Teil der Maschine angetrieben wird. Die Regelarme 8 der Fliehgewichte 5 wirken auf Verstellzapfen 9, welche in dem gehäuseartigen Teil 6 gelagert sind. Auf dem Zapfen 2 ist ferner eine Reglermuffe io gelagert, deren rechtes bundförmiges Ende i i den Flansch 12 des Gehäuses 6 von außen umgreift. Federn 13 umgeben die Zapfen 9 und stützen sich einerseits gegen den Flansch 12 und andererseits gegen das linke bundförmige Ende 14 der Reglermuffe io ab, derart, daß diese zusammen mit den Regelstiften 9 gegen die Wirkung der Fliehgewichte 5 nach links gedrückt wird. Mit den Stiften 9 bzw. der Reglermuffe io ist ferner eine Verstellmuffe 15 fest oder kraftschlüssig verbunden, welche bei niederer Drehzahl (bei nicht ausgeschlagenen Gewichten 5) sich in der gezeichneten linken Endstellung befindet, beim Ausschlagen der Reglergewichte 5 jedoch allmählich nach rechts verstellt wird.
Die Bewegung der Verstellmuffe 15 überträgt sich durch Vermittlung eines Winkelhebels 16 und einer Stange 17 auf einen Hebel 18, welcher seinerseits mittels einer im Gelenk i9 'angeschlossenen Stange 2o die Bewegung auf den Hebel 21 der Drossel 22 für den Zusatzvergaser überträgt. Der Hebel 21 steht mit dem Hebel 23 der Drossel 24 des Hauptvergasers durch eine Lasche 25 in Verbindung, welche den Zapfen 26 des Hebels 21 mit Spiel in Form eines Längsschlitzes 27 umgreift. Der Hebel 23 für die Drossel des Hauptvergasers wird in üblicher Weise mittels eines Gestänges 28, z. B. durch das Gaspedal, betätigt.
Der Doppelvergaser 29 ist z. B. als Fallstromvergaser ausgebildet. Jede der Drosseln 22, 24 befindet sich in einem gesonderten Luftkanal, wobei jeder derselben eine besondere Brennstoffdüse und gegebenenfalls ein besonderes Schwimmergehäuse zugeordnet sein kann.
Regler und Reglergestänge seien bei zurückgenommenem Gaspedal (also bei Leerlauf) und bei einer niederen Drehzahl gezeichnet. Wird das Gaspedal, z. B. entgegen einer üblichen Rückzugfeder, niedergetreten, das Gestänge 28 also in Pfeilrichtung bewegt, so öffnet sich die Drossel 24 des Hauptvergasers, während die Drossel 22 des Zusatzvergasers geschlossen bleibt, da die Lasche 25 entsprechend dem Spiel 27 sich nach rechts bis zu voll oder nahezu voll geöffneter Drossel 24 bewegen kann, ohne den Zapfen 26 des Hebels 21 mitzunehmen. Gegebenenfalls kann kurz vor voll geöffneter Drossel 24 ein teilweises Öffnen auch der Drossel 22 durch Mitnahme des Zapfens 26 im,Schlitz 27 erfolgen.
Steigt die Drehzahl der Maschine, so daß die Fliehgewichte 5 ausschlagen, überträgt sich die Bewegung derselben über die Stifte 9 und das Reglergestänge 15, 16, 17, 18, i9, 20 auf den I-febel 21 der Drossel 22 des Zusatzvergasers. Der Hebel 18 kann hierbei insgesamt eine Winkelbewegung von der Größe a ausführen, welcher sich aus einem Winkel ,B und einem Winkel y zusammensetzt. Nach Ausführung des Winkels ß befindet sich das Gelenk i9 in einem Punkt i9', welcher in der Verbindungsgeraden zwischen dem festen Drehpunkt 3o des Hebels 18 und dem Gelenk 26 in dessen Lagepunkt 26' liegt. In dieser Stellung ist die Drossel 22 voll geöffnet; die Maschine hat ihre höchstzulässige Drehzahl erreicht. Die Drossel24 des Hauptvergasers befindet sich in einer der Stellung des Gaspedals entsprechenden Stellung, ist also in der Regel ebenfalls voll geöffnet.
Ist letzteres indessen nicht der Fall, die Drossel 24 also z. B. nur teilweise geöffnet, so können zweckmäßig Reglerkraff und Federkraft des Gaspedals derart aufeinander abgestimmt sein, daß der Regler die Rückzugfeder am Gaspedal nicht zu überwinden vermag und damit für Leerlauf und niedere Teillast außer Wirkung gesetzt wird bzw. nur entsprechend dem jeweils durch das Gestänge 28, 25 freigegebenen Spiel für den Zapfen 26 wirksam werden kann.
Überschreitet die Maschine die durch die Stellung i9' des Hebels 18 bestimmte Drehzahl, wobei die Fliehgewichte einen weiteren Ausschlag ausführen, so gelangt das Gelenk i9 über die Totpunktstellung i9' hinaus in die Stellung i9", was zur Folge hat, daß das Gelenk 26 in die Lage 26" zurückgeht und die Drossel 22 des Zusatzvergasers teilweise oder gegebenenfalls auch ganz wieder geschlossen wird. Soweit die Drossel 24 des Hauptvergasers ebenfalls geöffnet war, wird sie hierbei durch die Lasche 25 ebenfalls im Schließsinne mitgenommen. Zwischen Gaspedal und Gestänge 28 kann hierbei eine diese Bewegung zulassende Feder zwischengeschaltet sein.
In Abb. 2 erfolgt die Regelung der Drossel 22 des Zusatzvergasers bzw. der beiden Vergaserdrosseln 22 und 24 in Abhängigkeit von einem hydraulischen Drehzahlregler. Letzterer besteht aus einem z. B. am Vergaser 29 mittels eines Bügels 31 befestigten zweiteiligen Gehäuse 32, dessen Inneres 33 durch eine Leitung 34 an die Kühlwasserpumpe der Maschine angeschlossen ist und welches eine vom Kühlwasserdruck beaufschlagte Membran 35 enthält. Die Membran überträgt ihre Bewegung mittels eines Gestänges 36 auf einen Winkelhebel 37 und von diesem über eine z. B. einstellbare Stange 38 auf den Hebel 21 der Vergaserdrossel 22. Bei niederer Drehzahl befindet sich die Membran 35 entweder infolge ihrer eigenen Federung oder unter der Wirkung einer dem Kühlwasserdruck entgegenwirkenden besonderen Feder in der gezeichneten linken Endstellung, in welcher die Drosselklappe 22 geschlossen ist.
Mit zunehmender Drehzahl und damit zunehmendem Kühlwasserdruck wird die Membran 35 über ihre Mittelstellung hinaus bis in ihre rechte Endstellung 35" verstellt. Erreicht die Maschine eine mittlere Drehzahl entsprechend einer mittleren Lage der Membran 35 und einem Winkelausschlag f3 des Winkelbebels 37, so gelangt das Gelenk 39 zwischen dem Hebel 37 und der Stange 38 wieder in eine Totpunktlage 39', welche der voll geöffneten Drossel 22 entspricht. Bei weiterer Bewegung um den Winkel y bis in die Endlage 39" des Gelenks 39 wird die Drosselklappe 22 sowie gegebenenfalls auch die Drossel 24 zur Verhinderung eines Durchgehens der Maschine wieder im Schließsinne betätigt. Im übrigen gilt das gleiche wie für das Ausführungsbeispiel nach Abb. i.
Gegebenenfalls kann auch die Verbindungzwischen der Drossel des Zusatzvergasers und der Drossel des Hauptvergasers durch die Lasche 25 od. dgl. in Fortfall kommen; in diesem Fall wird bei Überschreiten der zulässigen Drehzahl lediglich eine Verringerung der Leistung durch Abschalten des Zusatzvergasers erzielt. Der Durchtrittsluftquerschnitt von Haupt- und Zusatzvergaser kann, wie in den gezeichneten Ausführungsbeispielen, gleich groß oder auch verschieden bemessen sein. Es kann sowohl der z. B. vom Gaspedal geregelte Durchtrittsquerschnitt des Hauptvergasers größer oder kleiner als derjenige des Zusatzvergasers sein. Haupt- und Zusatzdrosseln können ferner beispielsweise auf einer gemeinsamen Drehachse gelagert sein; wobei die Kupplung zwischen beiden Drosseln auf der Welle der Drosseln selbst oder auch außerhalb am Gestänge erfolgen kann. Statt eines mechanischen oder hydraulischen Reglers kann auch ein pneumatischer Regler od. dgl. vorgesehen sein. Der hydraulische Regler kann beispielsweise statt durch den Kühlwasserdruck auch durch den Schmieröldruck oder durch eine andere von der Maschine angetriebene geeignete Flüssigkeit beaufschlagt werden.
Im Gegensatz zur mechanischen Regelung ist die hydraulische Regelung im allgemeinen derart, daß der Flüssigkeitsdruck und damit grundsätzlich auch der Verstellhub im unteren Drehzahlbereich verhältnismäßig wenig und im oberen Drehzahlbereich verhältnismäßig schnell zunehmen. Eine solche Regelung ist unter Umständen insofern besonders zweckmäßig, als dadurch ein schnelles Abriegeln bei Überschreiten der höchstzulässigen Drehzahl ermöglicht wird.
Besonders zweckmäßig kann es ferner sein, den Regler auf der senkrechten Welle des Ziindverteilers @ anzuordnen bzw. von dieser Welle antreiben zu lassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelung von Vergaserbrennkraftmaschinen, bei welcher der Durchtrittsquerschnitt für die Vergaserluft von einem Regler in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt für die Vergaserluft bei überschreiten einer bestimmten mittleren Drehzahl vergrößert wird.
2. Regelung von Vergaserbrennkraftmaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei z. B. unterbemessenem Luftquerschnitt des Hauptvergasers ein Zusatzvergaser in Abhängigkeit von der Drehzahl dem Hauptvergaser parallel geschaltet wird, insbesondere derart, daß der Zusatzvergaser erst oder im wesentlichen erst nach Überschreiten einer bestimmten mittleren Drehzahl der Maschine zugeschaltet wird.
3. Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzvergaser nach oder im wesentlichen nach Überschreiten der bestimmten Drehzahl, ohne oder mit einer weiteren Regelung. des Hauptvergasers, allmählich, z. B. durch allmähliches Öffnen der Drosselklappe (22), zugeschaltet wird.
4. Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzvergaser nach Beendigung oder zusammen mit einer weiteren Regelung des Hauptvergasers plötzlich, z. B. durch plötzliches Öffnen der Drosselklappe (22), zugeschaltet wird.
5. Regelung von Vergaserbrennkraftmaschinen nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überschreiten einer bestimmten oberen Grenzdrehzahl der Durchtrittsquerschnittfür die Vergaserluft verkleinert bzw. wieder verkleinert wird.
6. Regelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Hauptvergaser parallel geschalteter Zusatzvergaser nach Überschreiten einer oberen Grenzdrehzahl allmählich oder plötzlich ganz oder teilweise abgeschaltet wird.
7. Regelung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zusatzvergaser regelnde Regler auch den Hauptvergaser beeinflußt. B.
Regelung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überschreiten einer oberen Grenzdrehzahl außer dem Zusatzvergaser auch der Hauptvergaser ganz oder teilweise abgeschaltet wird. g.
Regelung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgestänge (16 bis 21) des Zusatzvergasers an das z. B. durch das Gaspedal betätigte Regelgestänge (28) des Hauptvergasers derart mit Spiel (27) angeschlossen ist, daß die Regelung des Hauptvergasers durch das ihm zugeordnete Regelgestänge (28) ohne oder im wesentlichen ohne Beeinflussung des Zusatzvergasers und die selbsttätige Regelung des Zusatzvergasers bis zur oberen Grenzdrehzahl, bei voller Eröffnung des Luftdurchtrittsquerschnitts ohne oder im wesentlichen ohne Beeinflussung des Hauptvergasers erfolgt und daß nach Überschreiten der oberen Grenzdrehzahl die selbsttätige Regelung sowohl den Zusatzvergaser als auch den Hauptvergaser auf Abschaltung regelt. io.
Regelung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzvergaser hei Teillast ganz oder teilweise bei allen Drehzahlen, bei Vollast dagegen nur im unteren Drehzahlbereich abgeschaltet ist. i i.
Regelung nach einem der Ansprüche 2 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (Drossel 22) des Zusatzvergasers derart mit Spiel (27) an das Betätigungsgestänge (28) des Hauptvergasers bzw. des Gaspedals angeschlossen und die Regelkraft (z. B. 5, 13) des Drehzahlreglers derart bemessen ist, daß der Regler nur entsprechend dem jeweils freigegebenen Spiel (27); d. h. bei steigender Belastung der Maschine zunehmend wirksam werden kann.
12. Regelung nach einem der Ansprüche 2 bis i i, dadurch,gekennzeichnet, daß im Betätigungsgestänge zwischen Drehzahlregler und Vergaserregelglied, z. B. der Drosselklappe (22) des Zusätzvergasers, ein Hebel (18, 37) zwischengeschaltet ist, welcher bei Verstellung des Gestänges durch den Drehzahlregler bei steigender Drehzahl mit Bezug auf das Vergaserregelglied derart über den Totpunkt (19', 39) hinaus verstellt wird, daß das Vergaserregelglied zunächst auf Zuschalten und nach Überschreiten des Totpunkts wieder auf Abschalten geregelt «-ird.
13. Regelung nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung durch einen mechanischen Drehzahlregler erfolgt (Abb. i) .
14. Regelung nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung durch einen von der Drehzahl abhängigen pneumatischen oder hydraulischen Druck, z. B. durch den Druck des Kühlwassers, erfolgt (Abb. 2).
15. Regelung nach einem der Ansprüche i bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgestänge einstellbar ist.
16. Regelung nach einem der Ansprüche i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlregler, z. B. ein mechanischer Fliehkraftregler, auf einem Zapfen (2) am Zylinderkopf angeordnet und z. B. durch einen Riemenantrieb (7) von der Kurbel- oder Nockenwelle angetrieben wird.
17. Regelung nach einem der Ansprüche 13 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlregler einen z. 1i. gleichzeitig zum Antrieb des Reglers dienenden hülsenförmigen Teil (6) besitzt, in dessen Endwandungen Reglerstifte zur tbertragung der Regelbewegung von den auf die Drehzahl ansprechenden Regelgliedern, z. B. Fliehgewichten (5), auf die Regelmuffe (15) gelagert sind, wobei die der Regelbewegung entgegenwirkenden Federn (13) auf den Stiften zwischen der einen Endwandung (12) des hülsenförmigen Teils und einem die Federn hintergreifenden, mit der Regelmuffe (15) verbundenen oder kraftschlüssig gekuppelten Bund (14) derart angeordnet sind, daß eine Verstellung der Regelmuffe nur unter Spannung der Federn erfolgen kann.
18. Regelung nach einem der Ansprüche i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlregler, z. B. ein hydraulischer oder pneumatischer Regler, am Vergasergehäuse bzw. am Ansaugerohr des Motors angeordnet ist. i9.
Regelung nach einem der Ansprüche 14, 15 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Vergasers durch eine z. B. vom Kühlwasserdruck heaufschlagte Membran erfolgt.
20. Regelung nach einem der .Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt-und Zusatzvergaser mit liebeneinanderliegenden geregelten Luftdurchtrittsquerschnitten zu einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt sind und z. B. eine gemeinsame Luftzufuhrleitung mit gemeinsamem I.uftlilter besitzen.