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Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen, mit
einer, in einem Ansaugkanal angeordneten, willkürlich verstellbaren Drosselklappe,
einer stromauf dieser im Ansaugkanal. angeordneten unterdruckgesteuerten Vordrosselklappe,
einem in den, zwischen beiden Drosselklappen liegenden Bereich des Ansaugkanals
einmündenden Hauptbrennstoffsystem und einem zweiten, entsprechend der Temperatur
der Brennkraftmaschine beeinflußten zweiten Brennstoffsystem, die beide über Kanäle
mit einem gemeinsamen Brennstoffbehälter konstanten Niveaus verbunden sind.
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Es ist ein Vergaser bekannt, bei dem eine Anreicherung des Brennstoffluftgemisches
über das Leerlaufbrennstoffsystem in Abhängigkeit der Brennkraftmaschinentemperatur
erfolgt. Bei diesem Vergaser wird die Förderung des Brennstoffes für den Leerlaufbetrieb
dadurch vorgenommen, daß der im Brennstoffansaugkanal herrschende Druck über ein
Nadelventil in Abhängigkeit der Stellung der Vordrossel, die ihrerseits wieder in
Abhängigkeit der Temperatur der Brennkraftmaschine und der Druckverhältnisse im
Ansaugkanal gesteuert ist, geregelt wird.
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Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, zusätzlich zur Steuerung
in Abhängigkeit der Brennkraftmaschinentemperatur eine Steuerung der Brennstoffzufuhr
in Abhängigkeit vom Betriebszustand wie Startvorgang und Betriebsbereich unmittelbar
nach dem Starten bei kaltem Motor herbeizuführen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das zweite Brennstoffsystem
ebenfalls in den zwischen beiden Drosselklappen liegenden Bereich des Ansaugkanals
ausmündet und in diesem Brennstoffkanalsystem dem die Brennstoffzufuhr vom Temperaturzustand
der Brennkraftmaschine abhängig steuernden Steuerglied ein von der Vordrosselklappe
betätigter im zweiten Brennstoffkanalsystem beim Startvorgang und beim Leerlauf
eine Brennstoffanreicherung bewirkendes Steuerorgan nachgeschaltet ist und die Brennstoffzufuhr
zum ersten Brennstoffkanalsystem über ein von der Vordrosselklappe betätigtes Regelventil
gesteuert ist.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß das Brennstoffluftgemisch
allen Betriebsbedingungen des Motors, vor allem beim Starten und beim Betrieb des
kalten Motors angepaßt ist.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g. 1 und 2 zeigen einen gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung ausgebildeten Vergaser; F i g. 3 zeigt einen gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ausgebildeten Vergaser; F i g. 4 zeigt bei A, B, C und
D die Stellungen, welche von dem Verteiler der F i g. 1 nacheinander nach
Maßgabe der Abkühlung des Motors eingenommen werden, wobei die Stellung D die gleiche
wie die der F i g. 1 ist.
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Für das System zum Anlassen und für den Betrieb des kalten Motors
ist ein Verteiler 27 vorgesehen, welcher beim Anlassen und beim Betrieb des kalten
Motors einen Zusatzkanal zur Brennstoffzufuhr öffnen kann, welcher durch eine Öffnung
28 (F i g. 1) in einen Raum 8 mündet, in welchem der zwischen den beiden Drosselklappen
2 und 5 herrschende Unterdruck wirkt, wobei durch die Vordrosselklappe 2 Einrichtungen
gesteuert werden, welche örtlich den Querschnitt dieses Zusatzkanals (und somit
die Strömungsmenge in diesem Kanal) verringern, sobald die Öffnung der Vordrosselklappe
2 die dem Antrieb des Motors durch den Anlasser entsprechende Stellung überschritten
hat.
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Zur Speisung dieses Zusatzkanals kann der Brennstoff in einem Schacht
29 (F i g. 2) entnommen werden, welcher mit dem Schwimmerbehälter 18 durch eine
unter dem Brennstoffniveau in dem Schwimmerbehälter liegende kalibrierte Öffnung
30 in Verbindung steht und oben durch eine in den oberen Teil des Schwimmerbehälters
18 mündende Öffnung 31 belüftet wird. In den Schacht 29 taucht ein Rohr 32, welches
wenigstens eine kalibrierte Öffnung 33 aufweist und oben mit einem Kanal 34 in Verbindung
steht, welcher durch eine Öffnung 35 an einer ebenen Fläche 36 mündet. Der Verteiler
27 ist um eine in den Körper des Vergasers eingesetzte feste Achse 37
(F i
g. 1 und 2) drehbar und wird gegen die Fläche 36, z. B. durch eine Feder 39 (F i
g. 2), gedrückt.
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Der Verteiler 27 kann entweder von dem Fahrer, z. B. mittels eines
Hebels 40 (F i g. 1 und 4) oder automatisch entsprechend der Temperatur eines Teils
des Motors (F i g. 3) betätigt werden. Bei der Ausführungsform der F i g. 3 besitzt
der Verteiler 27 einen Spalt, in welchen das innere Ende eines spiralig aufgewickelten
Bimetallstreifens 42 eingesetzt ist. Das äußere Ende dieses Streifens 42 ist in
eine Nut 43 eingesetzt, welche in einem verdrehbaren Deckel 44 ausgebildet ist,
welcher den Verteiler 27 und den Bimetallstreifen 42 überdeckt. Der Bimetallstreifen
wird durch ein Medium bzw. eine Einrichtung erwärmt, dessen Temperatur sich wie
die des Motors ändert (z. B. das Kühlwasser oder das Schmieröl des Motors, durch
die Auspuffgase erwärmte Luft, gleichzeitig mit dem Zündkreis des Motors unter Spannung
gesetzter elektrischer Widerstand).
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An der Fläche 36 ist eine Reihe von kalibrierten Öffnungen 53 (F i
g.1 bis 3) vorhanden, welche auf einem Kreisbogen liegen, dessen Mittelpunkt auf
der Achse 37 liegt, wobei diese Öffnungen mit einem zu einer Kammer 55 führenden
Kanal 54 (F i g. 1) in Verbindung stehen. Diese Kammer steht ihrerseits mit einem
Kanal 56 in Verbindung, welcher über die Öffnung 28 (F i g. 1) in die Kammer 8 mündet.
Der Verteiler 27 besitzt eine nierenförmige Nut 57, welche je nach der Winkelstellung
des Verteilers die Öffnung 35 des Kanals 34 mit einer oder mehreren der Öffnungen
53 des Kanals 54 verbinden oder die Kanäle 34 und 54 voneinander trennen kann.
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Der obenerwähnte Zusatzkanal zur Brennstoffzufuhr wird also durch
die Kanäle 34, 54 und 56 gebildet und kann durch den Verteiler 27 mehr oder weniger
geöffnet werden. Die Einrichtungen zur örtlichen Verringerung des Querschnitts dieses
Zusatzkanals können, wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, durch einen in der Kammer
55 liegenden Ventilsitz 58 und ein Ventil 59 gebildet werden, welches von einem
Stab 60 getragen wird, welcher durch den Sitz 58 tritt, wobei er einen ringförmigen
Durchlaß 61 freiläßt, wobei ein Kanal 62 mit kleinem Querschnitt ständig eine Verbindung
zwischen den stromaufwärts und stromabwärts von dem Ventilsitz 58 liegenden Seiten
herstellt. Um diese Einrichtung durch die Vordrosselklappe 2 steuern zu können,
wird der Stab 60 praktisch dicht durch die obere Wand der Kammer
55
hindurchgeführt, wobei der vorspringende Abschnitt dieses Stabes auf dem Weg eines
an der Welle 3 der Vordrosselklappe 2 befestigten Hebels 63 liegt und durch eine
Feder 64 in die Stellung geführt wird, in welcher er am weitesten außerhalb der
Kammer 55 vorspringt und der ringförmige Durchlaß 61 durch das Ventil
59 verschlossen ist.
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Zweckmäßig wird durch den Verteiler 27 der übliche, den kleinsten
Öffnungsgrad der Hauptdrosselklappe 5 bestimmende Anschlag so gesteuert, daß dieser
kleinste Öffnungsgrad größer ist, wenn der Zusatzkanal 34, 54, 56 geöffnet ist,
als wenn er geschlossen ist.
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Hierfür trägt bei der Ausführungsform der F i g. 1, 2 und 4 der Verteiler
27 einen Nocken 65, und auf der Achse der Hauptdrosselklappe 5 ist ein Hebel 66
lose drehbar, dessen Ende eine Rolle 67 trägt, wobei auf den Hebel eine Feder 68
so wirkt, daß sie die Rolle 67 an dem Nocken 65 hält, wobei dieser Wirkungssinn
der Feder auch der der Schließung der Hauptdrosselklappe 5 ist. Der Hebel 66 trägt
außerdem einen Anschlag 69, welcher mit einer Stellschraube 70 zusammenwirkt, die
von einer Verlängerung 71 des mit der Drosselklappenwelle 6 fest verbundenen Hebels
7 getragen wird. Der Nocken 65 ist so ausgebildet, daß der Anschlag 69 um so weiter
in dem Sinn der Öffnung der Drosselklappe 5 vorrückt, je mehr der Verteiler 27 geöffnet
ist.
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Bei der Ausführungsform der F i g. 3 (automatische Betätigung durch
die Bimetallspirale 42) ist der Verteiler 27 fest mit einer Welle 72 verbunden,
welche außerhalb des Deckels 44 einen Hebel 73 trägt. An diesen Hebel 73 ist mit
einem Ende ein Gestänge 74 angelenkt, dessen anderes Ende in einen Schlitz 75 eingreift,
welcher an einem auf der Achse 77 lose drehbaren Nocken 76 vorgesehen ist. Der Nocken
trägt Absätze 78, welche als Anschlag für die Schraube 70 dienen, wobei sich
die Absätze 78
in verschiedener Entfernung von der Achse 77 befinden, derart,
daß die Drehung des Nockens 76 im Uhrzeigersinn (was der Erwärmung des Bimetallstreifens
42 entspricht) der Schraube 70 ermöglicht, sich der Achse 77 zu nähern, so daß sich
die Drosselklappe 5 stärker schließen kann.
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Die obige Vorrichtung zum Anlassen und für den Betrieb des kalten
Motors arbeitet folgendermaßen: Bei sehr niedrigen Temperaturen des Motors nimmt
der Verteiler 27 die Stellung D der F i g. 4 ein. Die Nut 57 des Verteilers verbindet
die Öffnung 35 des Kanals 34 mit drei Öffnungen 53 des Kanals 54, was den größten
Durchtrittsquerschnitt für den Brennstoff in dem Zusatzkanal 34, 54, 56 ergibt.
Beim Ansteigen der Temperaturen des Motors geht der Verteiler 27 nacheinander durch
die Stellungen C, B und A der F i g. 4. Die Nut 57 des Verteilers
27 verbindet daher die Öffnung 35 des Kanals 34 mit zwei Öffnungen 53 des Kanals
54 (Zwischenstellung zwischen den Stellungen D und C), hierauf mit einer einzigen
Öffnung 53 (Stellung C), und trennt schließlich die Öffnung 35 ab (Stellung
B und A). Hierdurch wird nach Maßgabe der Erwärmung des Motors der
Durchtrittsquerschnitt für den Brennstoff in dem Zusatzkanal 34, 54, 56 allmählich
verringert und geht auf null zurück.
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Beim Antrieb des Motors durch den Anlasser ist die Vordrosselklappe
2 infolge der geringen Strömung in dem Lufteinlaß 1 geschlossen, und der Hebel 63
nimmt die in F i g. 1 vollausgezogen dargestellte Stellung ein. Das Ventil 59 ist
daher offen, und der Zusatzkanal 34, 54, 56 liefert unter der Einwirkung des auf
die Öffnung 28 (F i g. 1) wirkenden Unterdrucks die größte Brennstoffmenge, welche
der Stellung des Verteilers 27, d. h. der Temperatur des Motors entspricht.
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Wenn hierauf der Motor angesprungen ist, öffnet sich die Vordrosselklappe
2 um einige Grad, und der Hebel 63 nimmt die strichpunktierte Stellung in F i g.
1 ein. Das Ventil 59 schließt den ringförmigen Durchlaß 61 unter der Einwirkung
der Feder 64, und der Brennstoff kann in den Zusatzkanal 34, 54, 56
nur
durch den Kanal 62 gelangen. Die Strömungsmenge in diesem Kanal wird daher bis auf
den genau dem Betrieb des Motors entsprechenden Wert herabgesetzt, dank des Verteilers
27 bleibt sie jedoch den Temperaturbedingungen des Motors angepaßt.
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Gleichzeitig mit der Bestimmung der günstigsten Brennstoffmenge für
das Anlassen und den Betrieb des kalten Motors in Kombination mit dem Ventil 59
bestimmt der Verteiler 27 die die Hauptdrosselklappe 5 umgehende Luftmenge.
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Bei der Ausführungsform der F i g. 1, 2 und 4 ist die von dem Fahrer
auf den Hebel 40 ausgeübte Kraft ausreichend, um den Widerstand zu überwinden, welcher
der Öffnung der Hauptdrosselklappe 5 durch die Feder der an dem Hebel
7 angreifenden Fernbetätigung entgegengesetzt wird. Jeder Stellung des Verteilers
27 entspricht daher automatisch ein. bestimmter kleinster Öffnungsgrad der
Hauptdrosselklappe 5 infolge der Verbindung durch den Nocken 65 und den Hebel 66.
Genauer ausgedrückt, nach Maßgabe der Erwärmung des Motors nehmen der Nocken 65
und der Hebel 66 nacheinander die Stellungen D, C, B und A der F i
g. 4 ein, was einer immer kleineren kleinsten Öffnung der Hauptdrosselklappe 5 entspricht.
Umgekehrt nehmen nach Maßgabe der Abkühlung des Motors nach seiner Stillsetzung
der Nocken 65 und der Hebel 66 nacheinander die Stellungen A, B, C und
D der F i g. 4 ein, was einer immer größeren kleinsten Öffnung der Hauptdrosselklappe
5 entspricht.
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Im Gegensatz zu den vorhergehenden Fällen ist bei der Ausführungsform
der F i g. 3 die von dem Bimetallstreifen 42 entwickelte Kraft nicht ausreichend,
um den Widerstand zu überwinden, welcher der Öffnung der Hauptdrosselklappe 5 von
der Feder der an dem Hebel 7 angreifenden Fernbetätigung entgegengesetzt wird. Wenn
sich der Motor abgekühlt hat, braucht der Fahrer nur mittels dieser Fernbetätigung
die Schraube 70 von den Absätzen 78 des Nockens 76 abzuheben, um diesen frei zu
machen. Der dann kalte Bimetallstreifen 42 kann den Nocken 76 (in F i g.
3) im Gegenuhrzeigersinn verdrehen, so daß dieser die in F i g. 3 dargestellte Stellung
einnimmt, während gleichzeitig der Verteiler 27 die Stellung C oder D der F i g.
4 einnimmt. Die Hauptdrosselklappe 5 wird also gegenüber dem dem warmen Motor entsprechenden
geringsten öffnungsgrad etwas geöffnet, und zwar infolge des Unterschieds der Abstände
der Absätze 78 von der Welle 77. Hierauf bewirkt, wie bei den vorhergehenden Fällen,
die Wiedererwärmung des Bimetallstreifens 42 die allmähliche Verschwenkung des Verteilers
27 an der Fläche 36, so daß dieser allmählich den Zusatzkanal 34, 54, 56 schließt
und die Rückkehr der Hauptdrosselklappe 5 in ihre normale Langsamlaufstellung bewirkt.
Vergaser
der dargestellten Art weisen häufig Einrichtungen auf, welche das von ihnen gelieferte
Gemisch unter gewissen Betriebsbedingungen des Motors verarmen. Wie dies weiter
unten erläutert ist, besteht die Gefahr, daß derartige Einrichtungen die Brennstofflieferung
in den Zusatzkanal 34, 54, 56 für das Anlassen in ungewünschter Weise verändern.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird der Verteiler 27 so ausgebildet, daß er diese
Verarmungseinrichtungen außer Betrieb setzt, solange er den Zusatzkanal 34, 54,
56 offenhält.
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Die Einrichtung enthält ein in einer Kapsel 80
eingebautes Verschlußglied,
das von einer Membran betätigt ist, welche auf den hinter der Hauptdrosselklappe
5 herrschenden Unterdruck anspricht, welcher auf sie durch einen Kanal 82 übertragen
wird. Wenn dieser Unterdruck klein ist, schließt das Verschlußglied der Kapsel
80 und der Schwimmerbehälter 18 wird nur durch den Lufteinlaß 1 über einen
mit einer kalibrierten Öffnung versehenen Kanal 84 belüftet. Wenn dagegen dieser
Unterdruck hoch ist, öffnet das Verschlußglied und verbindet den Kanal
84 mit der Kammer zwischen den beiden Drosselklappen 2 und
5 über einen mit einer kalibrierten Öffnung versehenen Kanal 86. Bei
großer Belastung des Motors, bei welcher das Verschlußglied der Kapsel
80 geschlossen ist, herrscht daher in dem Schwimmerbehälter 18 der
gleiche Druck wie in dem Lufteinlaß, d. h. praktisch der Atmosphärendruck, während
bei kleiner Belastung, bei welcher das Verschlußglied geöffnet ist, in dem Schwimmerbehälter
18 ein Unterdruck herrscht, welcher von dem dieser Kammer abhängt und durch
die Querschnitte der kalibrierten Öffnung eingestellt wird.
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Der in dem Schwimmerbehälter 18 durch die Öffnung des Verschlußgliedes
erzeugte Unterdruck sucht eine Strömung durch den Zusatzkanal 34, 54,
56 zu
verhindern. Dies könnte bei der Einstellung des Vergasers berücksichtigt werden,
bei Senkung des Unterdrucks in dem Kanal 4 hinter der Hauptdrosselklappe 5 (hohe
Belastung) würde jedoch der Unterdruck in dem Schwimmerbehälter 18 aufgehoben werden,
was den Nachteil einer sofortigen Vergrößerung der Brennstoffmenge in dem Zusatzkanal
34, 54, 56 zur Folge hätte.
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Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird der Verteiler 27 so ausgebildet,
daß er eine Einwirkung des durch den Kanal 82 entnommenen Unterdrucks auf die Kapsel
80 verhindert, solange er diesen Zusatzkanal offenhält.
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Hierfür sind in der Fläche 36 zwei Öffnungen 88 und 89 vorgesehen,
welche mit einer auf der Innenseite des Verteilers 27 ausgebildeten nierenförmigen
Nut 90 zusammenwirken, wobei die Öffnung 88 mit dem Lufteinlaß 1 durch einen über
eine Öffnung 92 vor der Vordrosselklappe 2 mündenden Kanal 91
und die
Öffnung 89 durch einen Kanal 93 mit dem Kanal 82 verbunden ist, welch letzterer
mit einer kalibrierten Öffnung zwischen der Leitung 4 und dem Anschluß des Kanals
93 versehen ist.
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Bei dieser Ausbildung verbindet, solange der Verteiler 27 den Zusatzkanal
34, 54, 56 öffnet (Stellung C und D der F i g. 4) und gegebenenfalls wenn er diesen
Kanal schließt, aber die Hauptdrosselklappe 5 etwas geöffnet hält (Stellung
B), die Nut 90
des Verteilers den Kanal 82 mit dem Lufteinlaß 1, wodurch bei
einem beliebigen hinter der Hauptdrosselklappe 5 herrschenden Unterdruck das Verschlußglied
der Kapsel 80 geschlossen gehalten wird. Solange der Zusatzkanal 34, 54, 56 offen
ist, wird daher seine Durchflußmenge nicht durch unzeitige Druckschwankungen in
dem Schwimmerbehälter 18 beeinflußt.