DE2157629A1

DE2157629A1 - Vergaser mit drosselklappe

Info

Publication number: DE2157629A1
Application number: DE19712157629
Authority: DE
Inventors: Paul August
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-11-20
Filing date: 1971-11-20
Publication date: 1973-05-24

Description

Paul August, 8 München 81, Arabellastr. 5

Vergaser mit Drosselklappe

Es sind Vorrichtungen bekannt, die in einem Vergaser für Brennkraftmaschinen die Leerlaufluft stromab der Bypasslöcher des Leerlaufsystems mit Schallgeschwindigkeit einführen. Eine solche ist z.B. im schweizer Patent Nr. 511.369 beschrieben. Der Vorteil der Zusammenführung von Kraftstoff mit Brennluft, die mit Schallgeschwindigkeit strömt, besteht darin, daß der Kraftstoff feinstvernebelt in der Brennluft verteilt wird. Somit wird ein kondensat- und tropfenfreies Gemisch erzeugt, was u.a. die Voraussetzung dafür ist, daß alle Zylinder ein in der Zusammensetzung gleichmäßiges Gemisch erhalten, was nahezu vollständig im Motor verbrennt mit nur ganz wenig CO und CH im Abgas. Der CO-Gehalt kann auf Null gebracht werden.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Strömung im Übergangsbereich des Motors zu schaffen, die ebenfalls Schallgeschwindigkeit annimmt, wodurch für diesen Bereich ein gleich gutes kondensat- und tropfenfreies Gemisch entsteht, was dazu führt, daß ein Automobil im Bereich vom Leerlauf bis ca. 8o km/h keine CO und sehr geringe CH-Werte im Abgas enthält.

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Da dies der Stadtverkehrsbereich ist, ist die hier beschriebene Erfindung von äußerster Wichtigkeit für den Umweltschutz.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Drosselklappe und der Innenwand eines Vergasers auf einem bedeutend längeren Weg der Drosselklappendrehung eine Luftströmung unter bedeutender Erhöhung ihrer Strömungsgeschwindigkeit in ihrem Querschnitt eingeengt wird und daß nach der Einengung der Luftströmung die Strömungsgeschwindigkeit der mit dem Kraftstoff versehenen Luftströmung durch Vergrößern

engsten
von deren Querschnitt nur so weit verringert wird, daß

1. dem Gemisch eine gewünschte Strömungsrichtung gegeben wird, und

2. der feinstvernebelte Kraftstoff gleichmäßig in der Brennluft verteilt, in dieser Zusammensetzung auch gleichmäßig zu den einzelnen Zylindern gelangt.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Aufbereitung des Kraftstoffes in der Brennluft jeder Zylinder noch einwandfrei zündet und eine vollständige Verbrennung erreicht, auch bei einem Mischungsverhältnis von l:2o.

Bei einem solchen Mischungsverhältnis ist Überschuß-Sauerstoff im Gemisch vorhanden und das Abgas hat keine Anteile an CO. Auch die CH-Werte werden auf nahezu Null gebracht.

In einem Abgas dieser Zusammensetzung mit dem Überschuß-Sauerstoff anteil können in einem sehr einfachen und preiswerten

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Nachbrenner ohne Zuführung von Zusatzluft zu diesem, die noch geringfügig vorhandenen CH-Anteile ebenfalls vollständig verbrannt werden.

Bei einer Luft-Brennstoff-Mischung, wie sie gemäß der Erfindung gebildet wird, entsteht im Motor eine Verbrennung mit niedrigeren Temperaturen jedoch größerer Geschwindigkeit. Dies führt nicht nur zur Senkung von CO und CH sondern auch von NO. -

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert:

Figur 1 zeigt eine Drosselklappe üblicher Bauart im leicht geöffneten Zustand.

Figur 2 zeigt eine Drosselklappe gemäß der Erfindung im geschlossenen Zustand.

Figur 3 zeigt eine Drosselklappe gemäß der Erfindung im leicht · geöffneten Zustand.

Die Drosselklappe (1) ist schwenkbar auf einer Drosselklappenwelle (2) gelagert. (3) ist die Vergaserinnenwand bzw. die Wand der Vergaser-Mischkammer.

Bei leicht geöffneter Drosselklappe befindet sich das unterste Bypassloch (4) sofort unter dem freien. Raum, der sich unterhalb der Drosselklappe befindet.

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linie.

Die hohe Strömungsgeschwindigkeit wird sofort verringert. Es hat sich außerdem gezeigt, daß bei einer solchen Drosselklappe ein Teil des Kraftstoffes unterhalb derselben ent-,lang fließt, dort mit der Luft Wirbel bildet und durch die Berührung mit der Drosselklappe und Drosselklappenwelle dann teilweise in Tropfenform nach unten fällt.

Diese Strömung ist dazu noch ungleichmäßig und der Motor sowie die einzelnen Zylinder erhalten ein .ungleichmäßiges Kraftstoff-Luft-Gemisch, wovon ein Teil des Kraftstoffes sich in Tropfenform befindet. ^

Anders ist es bei der Drosselklappe nach der Ausbildung dieser Erfindung.

Die Drosselklappe (5) liegt im geschlossenen Zustand in ihren Flächen 6 und 7 an der Vergaserinnenwand an. Die Fläche (6) befindet sich auf der rechten bzw. höheren Seite der. Drosselklappe oberhalb der Mittellinie derselben. Die Fläche (7) auf der linken Seite liegt unterhalb der Mittel-

Auf der rechten Seite befindet sich unterhalb der Fläche (6) eine um ca. 2o bis 3o° abgewinkelte Fläche (8), während oberhalb der Fläche (7) sich eine ebenso abgewinkelte Fläche (9) befindet.

In Figur 3 kann man deutlich sehen, daß beim öffnen einer so ausgebildeten Drosselklappe der obere Teil derselben

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in der Außenfläche zur Vergaserinnenwand einen konvergierenden Querschnitt bildet und über die Mittellinie der Drosselklappe hinausgehend danach einen divergierenden Querschnitt-zur Vergaserinnenwand hat.

Bei dem allgemeinen Lauf des Motors ist im Ansaugrohr ein Vakuum zwischen I5o bis 600 mm Quecksilbersäule, also zwischen o,2 und o,8 kg/cm . Wenn das Vakuum bei ca. 0,6 kg/cm oder

darunter ist, bekommt der Ansaugluftstrom durch - wie in der ύ

Erfindung beschrieben - Verengung Schallgeschwindigkeit.

Durch ein allmähliches Erhöhen der Querschnittsfläche des Luftkanals' unterhalb der Stelle der maximalen Verengung wird ein Unterschall-Zerstäuber gebildet.

Die allmähliche Erhöhung der Querschnittsfläche durch diese Ausführung der Drosselklappe macht es möglich, einen beträchtlichen Teil der.kinetischen Energie der eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden Ansaugluft als statischen Druck wieder zu * gewinnen und damit den Bereich der Vakuumbedingungen im Ansaugkrümmer zu erhöhen, bei dem eine Schallgeschwindigkeit durch die Drosselklappe erzielt wird. Die vorteilhafte Gemischbildung findet nicht nur im untersten Drehzahlbereich mit der Brennluft und dem Fettgemisch, welches aus den Bypasslöchern (4 und lo) austritt, statt. Das Durchströmen der Brennluft durch einen zuerst konvergierenden und danach diverdierenden Spalt zwischen der Drosselklappe und der Vergaserinnenwand bringt auch infolge der Strömungserhöhung bis zur Schallgeschwindigkeit eine Feinstvernebelung des Kraftstoffes , der mit

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der Brennluft von der Hauptdüse kommt, die sich oberhalb der Drosselklappe befindet.

Die Ausbildung der in der Erfindung beschriebenen Drosselklappe mit dem nur allmählichen Erhöhen der Querschnittsfläche des Luftspaltes unterhalb der Stelle der maximalen Verengung bringt zusätzlich eine Bestimmung in der Richtung der Strömung mit hoher kinetischer Energie, wodurch verhindert wird, daß sich unterhalb der Drosselklappe Wirbel bilden, die zur Tropfenbildung von Kraftstoff führen, wie es bei den normalen Drosselklappen ist.

Durch die in der Erfindung beschriebene einfache Maßnahme, die nicht teurer ist als die bisher bekannte Ausführung, wird ein technischer Fortschritt bei Vergasern mit Drosselklappe erzielt, der im Zusammenhang mit der Abgasentgiftung von sehr hohem Wert ist.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANS P- RUCH" E

IJ) Vergaser mit Drosselklappe, dadurch gek.ennzeichnet , daß die Seitenkante der Drosselklappe mindestens in zwei verschiedenen Winkeln zur Dros'selklappenflache ausgebildet ist.
2. Vergaser mit Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanten 6 und 7 bei geschlossener Drosselklappe an der Vergaserinnenwand anliegen und die Kanten 8 und 9 einen Winkel von 15 - 3o° zur Vergaserinnenwand bilden.
3. Vergaser mit Drosselklappe nach Anspruch 1 und 2 ,dadurch gekennzeichnet , daß der Knick zwischen der in verschiedenen Winkeln ausgebildeten Seitenkante der Drosselklappe sich in etwa in der Mitte der Seitenkante befindet.
4. Vergaser mit Drosselklappe nach Anspruch 3, d ad u rc h, gekenn.zeichnet , daß der Knick abgerundet sein kann.
5. Vergaser mit Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß beim Öffnen der Drosselklappe im engen Spaltbereich zwischen dieser und der Vergaserinnenwand in Strömungsrichtung zuerst der Spalt einen konvergierenden und danach einen divergierenden Querschnitt hat.

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