DE2053991C3 - Vergaser fur Brennkraftmaschinen - Google Patents
Vergaser fur BrennkraftmaschinenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M3/00—Idling devices for carburettors
- F02M3/08—Other details of idling devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M19/00—Details, component parts, or accessories of carburettors, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M1/00 - F02M17/00
- F02M19/08—Venturis
- F02M19/10—Venturis in multiple arrangement, e.g. arranged in series, fixed, arranged radially offset with respect to each other
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M9/00—Carburettors having air or fuel-air mixture passage throttling valves other than of butterfly type; Carburettors having fuel-air mixing chambers of variable shape or position
- F02M9/12—Carburettors having air or fuel-air mixture passage throttling valves other than of butterfly type; Carburettors having fuel-air mixing chambers of variable shape or position having other specific means for controlling the passage, or for varying cross-sectional area, of fuel-air mixing chambers
- F02M9/127—Axially movable throttle valves concentric with the axis of the mixture passage
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Description
45
Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen
mit einer im Ausg&ngskanal den Luftquerschnitt bemessenden, stromauf und stromab von einem
Engquerschnitt ausgehend divergierenden Außendüse mit einem der Lastanoassung dienenden einsipllharpn
Kegelquerschni't, der als äußere Ringdüse innen von
einem Außenwandabschnitt eines konzentrisch zur Außendüse angeordneten Drosselorgans und außen
von einem Düseninnenwandabschnitt begrenzt ist, wobei das Drosselorgan von einem rotationssymmetrischen
Strömungskörper gebildet ist, der zentrisch in Längsrichtung von einem Kanal mit einem den Brennstofifluß
bestimmenden Meßquerschnitt durchsetzt ist
Ein Vergaser der vorstehenden Art ist durch die DT-PS 4 30 751 und die FR-PS 5 68 252 bekanntgeworden.
Die Außendüse bildet hierbei das Ausirittsende
eines Mantelrohres, das seitliche Luftzutrittsöffnungen besitzt und konzentrisch im Ansaugkanal fest angeordnet
ist In dem Mantelrohr ist ein das Drosselorgan bildendes Brennstoffrohr festgehalten, dessen düsenförmige
Mündung im Bereich des engsten Querschnittes der Außendüse liegt In das aufstromseitige Ende des
Brennstoffrohres taucht eine den Brennstoffzutritt bemessende Düsennadel koasial verschieblich ein. Ein
von Außenwandungen des Luftansaugrohres und von Innen wandungen des Ansaugkanals gebildeter Ringquerschnitt
ist durch gegeneinander verschiebliche Drosselplaiten zur Regelung der Luftzufuhr mehr oder
weniger verschließbar, so daß in Abhängigkeit von der Einstellung der Drosse'platten mehr oder weniger Luft
durch das Mantelrohr strömt Hierdurch soll erreicht werden, daß sich die Brennstoffzufuhr im richtigen
Maße mit der Luftzufuhr ändert.
Durch die GB-PS 1 20 968 ist auch schon ein Vergaser liiit einem Luftdrosselorgan in einem Ansaugkanal
bekanntgeworden. In dem Luftdrosselorgan ist konzentrisch eine Brennstoffdüsennadel im Bereich einer Wirbelsiroinkammer
angeordnet
Diece bekannten Vergaser waren hinsichtlich der
Zerstäubungsfeinheit und der homogenen Gemischaufbereitung bei Vermeidung von Kondensat- und Tropfenbildungen
auch bei wechselnden Betriebsbedingungen nicht befriedigend, weswegen sie keine praktische
Bedeutung erlangten.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Vergaser der eingangs beschriebenen Art so auszubilden,
daß nicht nur eine Feinst-Zerstäubung sowie kondensat- und tropfenfreie Ausbildung des Mediumgemischs
gewährleistet ist, sondern darüber hinaus auch eine homogene Gemischaufbereiiung in einer mehr oder weniger
stark pulsierenden Strömung und unter jeweils wechselnden Bedingungen sichergestellt ist, so daß sich
vor allem auch während der Warmlaufphase einer Verbrennungskraftmaschine die Schadstoffantei'e im Abgas
gegenüber den bekannten Vergasern wesentlich verringern lassen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Meßquersch·- 't als innere Ringdüse inner von dem konischen
Ende einer Dösennadel und außen von einem SCanalinnenwandabschnitt begrenzt ist und unm;üelbar
im Bereich der Mündungsöffnung der inneren R agdüse stromab divergierend im Bereich des stromab divergierenden
Regeiquerschnittes liegt und daß die Divergenz des Regelquerschnittes derart gewählt ist, daß in Lastbereichen,
die am Regelquerschnitt das kritische Druckverhältnis einjreien lassen, ein Übergang der
Strömungsgeschwindigkeit vom Unierschall in den Überschau eintritt
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Vergaser ermöglicht eine »berriisehend f.eir. und hoinegsn vsrieüic Gcmiscfcäuibereitung
und dadurch unter anderem auch besonders günstige Voraussetzungen ir Senkung der schädlichen
Abgasanteile von Verbrennungskraftmaschinen. Dabei ist eine voll symmetrische Ausbildung des Vergasers
bei Wegfall der Drosselklappe und der Starterklappe sowie sonstiger, die symmetrische Strömung störender
Ausgestaltungen einschließlich der Bypaßbohrungen für Leerlaufgemisch und Zusatzluft möglich, wodurch
günstigere Strömungsbedingungen und insbesondere auch eine gleichmäßigere Gemischvertcilung auf die
einzelnen Zylinder sowie eine gleichmäßigere Luftzahl und Füllung in den einzelnen Zylindern gewährleistet
sind, als dies mit derzeit üblichen Vergasern möglich ist Mil den Bypaßbohrungen entfallen auch die Ausbildung
und die schädlichen Auswirkungen eines Kraftstoffilms an der Wandung des Drosselkanals und die
üblicherweise hierfür erforderfiehen und aufwendigen
Gegenmaßnahmen.
Der erfindungsgemäOe Vergaser laßt sich außerdem
besonders einfach durch Relativverschiebung der Düsenteile steuern, wodurch die Ansprechzeit bei Laständerungen
im Vergleich gegenüber herkömmlichen Ver s gasem wesentlich verkürzt werden kann, insbesondere
weil jegliches Nachlaufen von Überlaufbohrungen ent fällt.
Auch zeigte sich, dcß eine gesonderte Aufbereitung
einer Kraftstoff-Emulsion durch eine Luftkorrekturdü Jo
se über den ganzen Drehzahlbereich entsprechend Hen
motorischen Erfordernissen sowie ein geson* rtes Beschleunigungspumpensystem
nicht unbeding; erf" >lieh
sind, da sich sowohl die Düsennade! und das C,Z selorgan
feinfühlig steuern lassen. Hierdurch VMit -,ch
erreichen, daß auch Änderungen der u:4-.«sr jurch
wechselnde Abgaszuführungen in da5 A, ^rohr'ohne
jusätzlichen Aufwand kompensierst sind. Andererseits
gestatset der erfindungsgemaUv, ν vgaser in einem
weiten Bereich ohne Änderung der grundsätzlichen w Feinstzerstäubung eine Anpassung an die jeweiligen
Betriebsverhältnisse, so da8 auch die Anpassung os
Vergaserkennfeldes an das jeweilige Ke-nfeld des Motors
wesentlich einfacher und ;n einem größeren Bereich möglich ist als bei herkömmlichen Vergasern Die
bisherige Anpassung der Leerlaufdüse, Leerlaufluftdü-
se, Leerlaufgemischeinstellung sowie des Bypaß- und Anreicherup.gssystems kann entfallen, «voraus erhebliche
Vereinfachungen für die Abstimmung von Mehr vergaseranlagen resultieren.
Herstellungstechnisch schwierige und teure Umlufi-
und Zusatzgemischkanäle, wie sie bei herkömmlichen Vergasern üblich sind, erübrigen sich. Das Vergasergehäuse
läßt sich bedeutend einfacher und billiger herstellen ais bisher. Vor ailem lassen sich Montage. Fließbandprüfung,
insbesondere die für die Nach Justierung erforderlichen Eins'ell- und Prüfarbeiten s'owie die
Wartung und laufenden Oberprüfungen wesentlich vereinfacht und in kürzeren Zeiträumen durchfüh en. Für
die Abnahmekontrolle genügen wenige, über den Lastbereich
verteilte Meßpunkte.
Schließlich weist der neue Vergaser auch bedeutend weniger Störquellen als herkömmliche Vergaser auf
und zeichnet sich dementsprechend insbesondere durch eine erhöhte Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit
zur Pivielung beso «ders geringer Aogasgrenzwerte auf
der Grundlage sehr hoher Anforderungen an die Güte der Gsmischdosierung und der Gemischverieilung aus.
Sofern motorseitig die entsprechenden Voraussetzungen gegeben iind. liegen demnach vergaserseitig
besonders günstige Voraussetzungen vor, um auch irn Luftmangel-Gebiet ohne teuere Nachverbrennung im
Auspuffsystem mit senenmaöigen VcmroiHui.gak.afimacchinen
verschärfu Abgas-Bestimmungen erfüllen zu können. 5S
In einer Schnittzeichnung ist ein Ausführangsbeispie!
nach der Erfindung scbematisch dargestellt.
Sn einem zylindrischen Ansaugrohr i befindet sich ein den Luftquerschnitt bemessender rotationssymmetrisch^
Düsenrhigkörper 2, der eine Lavaische Außendüse 3 mit einem diffusorartigen Erweiterungsteil bildet,
die von einem engsi«n Querschnitt »3« ausgehend stromauf und (in Pfeiiririitung) stromab divergiert.
Konzentrisch zur AuBendüse 1 ist ein Drosselorgan 4 vorgesehen, das koaxial verstellbar angeordnet ist Die
Außendüse 3 bildet mit deu. Drosselorgan 4 eine äußere
Ringdüse 5 mit einem einstellbaren Kegelquerschnitt, der zur Lastanpasswig dient und der innen von
einem Außenwandabschnitt 6 am stromabseitigen Ende des Drosselorgans 4 und außen von einem gegenüberliegenden
Innenwandabschnitt 7 der Außendüse 3 begrenzt ist.
Das Drosselorgan 4 stellt einen rotationssymmetrischen
Strömungskörper dar, der zentrisch in Längsrichtung von einem Kanal 8 durchsetzt ist Innerhalb des
Kanals 8 ist eine koaxial verstellbare Düsennadel 12 angeordnet, die an ihrem stromabseitigen Ende 11 konisch
zugespitzt ist. Die Düsennadel 12 bildet mit dem Kanal 8 im Bereich der Mündungsöffnung 9 des Drosselorgans
4 eine innere Ringdüse 10 mit eine.n einstellbaren Meßquerschnitt, der den Brennstofffluß bestimmt
und als stromab divergierender Ringkanal innen von dem konischen Ende 11 der verstellbaren Düsennadel
12 und außen von einem konischen !nnenwandabschnitt 13 des Kanals 8 begrenzt ist.
Dabei ist der das konische Ende 1» der Düsennadel
12 bestimmende öffnungswinkel größer als der den konischen Innenwandabschnitt 13 des Kanals 8 bestimmende
öffnungswinkel. Das einen Kegel _:fdende konische
Ende U der Düsennadel 12 schließt st.omauf im Anschluß an seine Basis mi: einer Verjüngung W an
den Schaft der Düsennadel 12 an.
Die Mündi'igsöffnung 9 liegt innerhalb des Regelquerschnittes
im unmittelbaren Bereich der stromab divergierenden äußeren Ringdüse 5. Hierzu ist der
Außenwandahschnitt 6 am stromabseiiigen Ende des Drosselorgans konisch ausgebildet. Das konische Ende
■ies Drosselorgans 4 besitzt einen Öffnungswinkel, der großer ist als der des gegenüberliegenden Innenwandabschnittes
7 der Lavaischen Außendüse 3.
Die Mündungsöffnung 9 der den Meßquerschnitt bildenden
inneren Ringdüse 10 liegt jeweils im Bereich des engsten Querschnittes »3« der Lavaischen Außendüse
3. Die jeweilige Lage des abstromseitigen Endes des Drosselorgans 4 innerhalb der Außendüse 5 bestimmt
einen engsten Ringkanalquerschnitt »Zx<. Der Regel· ,uerschniu der äußeren Ringdüse 5 ist damit im
wesentlichen durch die engsten Querschnitte »2« und f>6« begrenzt
Die den Meßquerschnitt bildende innere Rl.igdüse 10
weist am Äustrmsende des Drosseiorguns 4 ?wisehen
dem konusförmigen Ende ti der Düsennadel 12 und
dem konischen Innenwandabschnitt 13 des Kanals 8 einen engsten Querschnitt »a<
auf.
Die Lage der durch die vorbeschriebenen Düsenausbildungen und ihre gegenseitiger. Zuordnungen gegebenen
engsten Querschnitte »a«, »Zx< und »c<*. lassen
sich durch axiales Verschieben der Düsennadel 12 und bzw. ouer des Dro^elorgans 4 gegenüber der Außendüse
3 den jeweiligen Ausiegungs- und Betriebsbedingungcr.
snpsissn.
!m folgenden wird die Funktion des erfindungsgemäßen
Vergasers näher erläutert:
Beim Anlassen ,iner nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine
wird in Abhängigkeit von den Schließ/eiten der Ventile der einzelnen Zylinder im
Ansaugrohr t ein mehr oder weniger großer und pul sierender Unterdruck erzeugt. Der Vergaser spricht
bereits auf geringe Druckgefälle art. so daß mit zunehmender
Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und früher als das mit gewöhnlichen Bohrungen oder
Schlitzen uNi h ist, ein entspreche"ν aufbereitetes und
feinst verteiltes Gemisch von den Zylindern angesaugt werden kann Beim Auftreten eines Druckgefälles
steigt in Abhängigkeit von der Einstellung des Drosselorgans
4 in der äußeren Ringdüse 5 beim Expandieren
des angesaugten Gases die Geschwindigkeit bis auf mehrfache Überschallgeschwindigkeit an, und es bildet
sich ein dementsprechend großer Unterdruck aus, der im wesentlichen auf den Bereich zwischen den engsten
Düsenquerschiiitten »a« und »6« beschrankt ist.· Beim
weiteren Expandieren wird, ebenfalls in'Abhangigkeit
von der Einstellung des Drosselorgans 4, die Geschwindigkeit in Druck umgesetzt und damit beim Austritt des
Mediums aus der Außendüse 3 das Auftreten von Stoßwellen bewirkt oder aber das Druckgefälle wird zumindest
teilweise in Geschv/indigkeit umgesetzt, so daß für die Gemischaufbereitung wahlweise oder gleichzeitig
Stoßwellen und bzw. oder Geschwindigkeitsenergie vorhanden sind.
Die gleiche Betrachtungsweise wie für die äußere Ringdüse 5 läßt sich für die Wirkungsweise der inneren
Ringdüse 10 anstellen. Der unter der Einwirkung eines in Strömungsrichtung wirkenden Druckgefälles aus der
inneren Ringdüse 10 austretende Brennstoff bzw. das Luftbrennstoffgemisch folgt den gleichen Gesetzmäßigkeiten
wie das gasförmige Medium in der äußeren Ringdüse 5 und der Außendüse 3. In der inneren Ringdüse
10 kann demnach ebenfalls beim Expandieren Geschwindigkeit in Druck und bzw. oder Druck in Geschwindigkeit
umgesetzt werden, wobei für die jeweilige Auslegung maßgebend ist, ob eine magere oder fette
Grundeinstellung der mit Gemisch zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine vorliegt.
Zur gegenseitigen Abstimmung der inneren und äußeren Ringdüsen 5 und 10 sind die engsten Querschnitte
»a«, »b« und »£<
< so zu wählen, daß einerseits in einem mogiiehst weiten Belriebsbereich die gewünschte
Gemischversorgung ohne Abmagerungserscheinun-
gen oder Überfettungen gewahrleistet ist und anderer-
* seits durch die Geschwindigkeit des äußeren Mediums
im Bereich zwischen den .engsten Querschnitten,»««
und »}>.<■ ein extrem hoher Unterdruck erzeugt wird.
Das Unterdruckgefälle, das an der inneren Ringdüse 10
ίο wirksam wird, ist dann derart gegenüber einer räumlich
getrennt angeordneten Ausbildung im Ansaugrohr verbessert, daß bereits bei relativ geringen Anlaßdrehzahlen
eine ausreichende Gemischaufbereitung gesichert ist. gleichzeitig aber nach Anspringen der Verbren
nungskraftmaschine und insbesondere bei O-ehzahl- bzw. Lasterhöhungen Schwankungen in der Gemischbildung
und Aufbereitung nicht auftreten können. Hierbei müssen gegebenenfalls Besonderheiten der Auslegungen
von verschiedenen Verbrennungskraftmaschinen durch die Verstellmöglichkeiten der beiden Ringdüsen
5 und 10 einzeln ausgeglichen werden. Für den Regelfall dürfte es jedoch ausreichen, die Einstellung
der beiden Ringdüsen, bezogen auf das Leerlaufsystem, auf Kaltsto-tbedingungen und auf mittlere Lastverhältnisse
einzustellen. Weitere Anpassungen, wie sie beispielsweise bei Rennmotoren od. dgl. gefordert werden
können, sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer im Ansaugkanal den Luftquerschnitt bemessenden,
stromauf und stromab von einem Engquerschnitt
ausgehend divergierenden Außendüse mit einem der Lastanpassung dienenden, einstellbaren Regelquerschnitt,
der als äußere Ringdüse innen von einem AuBenwandabschnitt eines konzentrisch zur
Außendüse angeordneten Drosselorgans und außen von einem Düseninnenwandabschniit begrenzt ist,
wobei das Drosselorgan von einem rotationssymmetrischen Strömungskörper gebildet ist, der zentrisch
in Längsrichtung von einem Kanal mit einem den Brennstofffiuß bestimmenden Meßquerschniii
durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßquersch~iu als innere Ringdüse (10) innen
von dem konischen Ende (11) einer Düsennadel
(12) und außen von einem Kanalinnenwandabschnitt (13) begrenzt ist und unmittelbar im Bereich
der Mündungsöffnung (9) der inneren Ringdüse (10) stromab divergierend im Gereich des stromab divergierenden
Regelquerschnittes (5) Ihgt und daß die Divergenz des Regelquerschnittes derart gewählt
ist, daß in Lastbereichen, die Hm Regelquerschnitt
das kritische Druckverhältnis eintreten lass n, ein Obergang der Strömungsgeschwindigkeit
vom Unterschall in den Überschau eintritt
Z Vergaser nach Anspruch *, dadi ch gekennzeichnet,
daß der einstellbare Regelqu rschnitt zwischen
den Engquerschnitten {na«, »6«) ücr Außendüse
(3) und der äußeren Ringdüse (5) liegt
3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Ende (ti) der Düsennadel
{12) im Anschluß an seine Basis mit einer Verjüngung (14) in den Schaft der Düsennadel übergeht
4. Vergaser nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der innersn
Ringdüse 10 ein Brennsiöff-Lufigemisch a-istritt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702053991 DE2053991C3 (de) | 1970-11-03 | 1970-11-03 | Vergaser fur Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702053991 DE2053991C3 (de) | 1970-11-03 | 1970-11-03 | Vergaser fur Brennkraftmaschinen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2053991A1 DE2053991A1 (de) | 1972-05-10 |
DE2053991B2 DE2053991B2 (de) | 1975-04-17 |
DE2053991C3 true DE2053991C3 (de) | 1975-11-27 |
Family
ID=5787018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702053991 Expired DE2053991C3 (de) | 1970-11-03 | 1970-11-03 | Vergaser fur Brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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PL118850B1 (en) * | 1976-12-13 | 1981-11-30 | Os Bad Rozwojowy Samoch | Carburettor idle running device |
US4217313A (en) * | 1978-04-21 | 1980-08-12 | Dmitrievsky Anatoly V | Device for reducing noxious emissions from carburetor internal combustion engines |
DE3604715A1 (de) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 | Joseph Plannerer | Vergaser fuer verbrennungsmotoren sowie leerlaufeinbauteil hierfuer |
US4867918A (en) * | 1987-12-30 | 1989-09-19 | Union Carbide Corporation | Gas dispersion process and system |
DE3913334A1 (de) * | 1989-04-22 | 1990-10-25 | Caldyn Apparatebau Gmbh | Vorrichtung fuer die zerstaeubung von fluessigkeit oder fuer die zerteilung von gas in kleine blasen |
-
1970
- 1970-11-03 DE DE19702053991 patent/DE2053991C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2053991B2 (de) | 1975-04-17 |
DE2053991A1 (de) | 1972-05-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |