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Vergaseranordnung insbesondere für Kreiskolbenmotoren Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vergaseranordnung, insbesondere für Kreiskolbenmotoren mit
einem üblichen Start-und Leerlaufsystem sowie mit einer den hohlraum über dem Kraftstoffspiegel
im Schwimmergehäuse und das Filter verbindenden Entlüftungsleitung.
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Es ist bekannt, das Kraftstoff-Luftgemisch durch Düsen, nämlich durch
Haupt-, Leerlauf- und Luftkorrekturdüsen, durch Bypassleitungen und durch Düsennadeln
einzustellen und zu regeln. Außerdem werden zur Kraftstoff-Luft gemischregelung
im Zusammenhang mit einem Vergaser Drosselklappen.
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und Schieber verwendet, Durch diese bekannten Arten der Kraftstoff-Luftgemischregelung
wird man in die Lage versetzt, den Kraftstoffverbrauch im unteren und im oberen
Drehzahlbereich des Motors weitgehend dem tatsächlichen Bedarf anzupassen. Dies
gelingt mit
den bekannten Mitteln jedoch nicht in ausreichendem
Maße im mittleren Drehzahlbereich des Motors. Dort liegt der - raftstoffverbrnucI1,
vielfach infolge der gelungenen Anpassung im unteren und oberen Drehzahlbereich,
in vielen Fällen wesentlich höher als eigentlich erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen
und auch im mittleren Drehzahlbereich einen Verbrauch zu erhalten, der einer idealen
Bedarfskurve möglichst weitgehend angenähert ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß im Zusammenhang
mit der Schwimmerkammer-Entlüftungsleitung ein System von Düsen und weiteren Leitungen
mit -teilweise veränderbaren Querschnitten vorgesehen wird, in dem ein veränderlicher
Druck herrscht, der den im Schwinwiergehäuse herrschenden Druck beeinflußt und somit
eine Anpassung des Vergasergeriiisches an alle Fahrzustände über die Möglichkeiten
üblicher Vergaserdüsenveränderungen hinaus herbeiführt.
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Dabei kann die Schwimmerkammer-Entlüftungsleitung eine mit einer
Düse versehene Leitung, die im Venturirohrabschnitt des Vergaser-Saugrohres mündet,
und eine weitere, mit einer Düse versehene Zweite Leitung aufweisen, die in Strömungsrichtung
des Luft-Kraftstoffgemisches hinter dem Venturirolirabschnitt des Vergaser-Saugrohres
an einer oder mehreren Stellen vor, vorzugsweise in der Nähe oder nach der Drosselklappe,
mündet und weiterhin kann in der Entlüftungsleitung bevor sie ins Freie oder in
den Luftfilter mündet e-ine Schnüffeldüse angeordnet seln.
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In der zweiten Stichleitung kann außerdem ein Magnetventil angeordnet
sein, das in Abhängigkeit von der Temperatur, beispielsweise des Kühlwassers, des
Xotoröls oder von der Temperatur der Abgase steuerbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der-Erfindung kann die Entlüftungsleitung
eine dritte mit einer Düse versehene Leitung aufweisen, die nach der Drosselklappe
in dns Snugrohr mündet.
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Weiterhin kann in der dritten Stichleitung zwischen der Saugrohrdüse
und dem Saugrohr ein Solenoidventil angeordnet sein, das in Abhängigkeit von der
Drehzahl des Rotors oder in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung steuerbar
ist. Außerdem kann vor dem Abzweig der ersten zur Venturidüse führenden Stichleitung
ein n die Schnüffeldüse umgehender, mit einer Düse versehener flypass angeordnet
sein, der vor derselben ein von der Temperatur des Kühlwassers gesteuertes Solenoidventil
aufweist.
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Das soeben beschriebene erfindungsgemäße System- stellt eine Gemischregelung
für Vergaser dar, das sehr einfach, anpassungsfähig, robust, genau und verschleißfrei
ist, da keine bewegbaren Teile benötigt werden. Dies System spreizt den Arbeitsbereich
eines Vergasers zwischen Leerlauf und Volllast derart, daß damit eine komplizierte
Registeranordnung oder ein aufwendiger Schieber, z.B. ein Strombergvergaser, eingespart
werden kann.
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Nit dem erfindungsgemäßen System ist es außerdem leicht möglich, durch
analog oder digital gesteuerte Ventile in
den beschriebenen Leitungen
den Druck in der Schwimmerkammer und damit die Gemischzusammensetzung zu verändern.
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So kann z.B. das Signal einer t2-Sonde im Auspuff auf diesem Wege
als Regelgröße die Gemischzusammensetzung auf einem gewünschten Wert halten, z.B.
# = 0,99.
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Im übrigen kann das Düsensystem leicht äußerlich am Vergaser angebracht
werden, so daß es leicht zugänglich ist, leicht verändert und leicht gewartet werden
kann.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten der
Erfindung entnommen werden können.
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Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Vergaser mit
Saugrohr und Filter sowie dem erfindungsgemäßen Entlüftungssystem, Fig. 2 ein Kraftstoffverbrauchs-Geschwindigkeits-Diagramm,
Fig. 3 eine Stichleitung mit mehreren Mündungsstellen.
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An ein Filter 1 schließt sich ein Saugrohr 2 nn, dns dem Vergaser
die notwendige Verbrennungsluft zuführt.
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Durch die Kraftstoffzuleitung 3 wird dem Schwimmergehäuse 4 Kraftstoff
zugeführt. Der Kraftstoffspiegel 5 wird durch den
Schwimmer 6 in
Verbindung mit dem Schwimmerventil 7 eingestellt. In den im Schwimmergehäuse 4 befindlichen
Kraftstoff ragt die Hauptdüse 8 hinein, deren Mündung 9 im Venturirohrabschnitt
11 des Saugrohres 2 endet. Der über dem Kraftstoffspiegel 5 im Schwimmergehäuse
4 befindliche Hohlraum 12 ist durch eine Entlüftungsleitung 13 mit dem Filter 1
verbunden. Die Entlüftungsleitung 13 weist eine mit einer Düse 14 versehene-Stichleitung
15 auf, die im Venturirohrabschnitt 1 des Saugrohres 2 mündet. Außerdem weist die
Entlüftungsleitung 13 eine weite Stichleitung 16 auf, die in Strömungsrichtung des
Xraftstof f-Luf tgemisches hinter dem Venturirohrabschnitt 11 des Saugrolires 2
und in der Nähe der Drosselklappe 17 mündet. Außerdem ist in der Entlüftungsleitung
13 vor dem Abzweig der ersten Stichleitung 15 eine Schnüffeldüse 18 angeordnet.
In der zweiten Stichleitung i6 ist nach einer Saugrohrdüse i9 ein Elagnetventil
20 angeordnet, das in Abhangigkeit von der Temperatur des Kühlwassers, des Notoröls
oder des AbSases gesteuert werden kann.
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Die Entlüftungsleitung 13 kann weiterhin nach der zweiten Stichleitung
36 eine dritte mit einer Saugrohrdüse 21 versehene Stichleitung 22 aufweisen, die
hinter der Drosselklappe 17 in das Saugrohr 2 mündet. In der dritten Stichleitung
22 kann zwischen der Saugrohrdüse 21 und dem 5augrohr 2 ein Solenoidventil 23 angeordnet
sein, das in Abhängigkeit von der Drehzahl des Rotors oder der Stellung der Drosselklappe
17 steuerbar ist.
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Vor dem Abzweig 24 der ersten zur Hauptventuridüse 25 fiihrenden Stichleitung
15 kann ferner ein die Schnüffeldüse i8
umgehender mit einer Düse
26 versehener Bypass 27 angeordnet sein, der vor derselben ein von der Temperatur
des - Kühlwassers gesteuertes Solenoidventil 28 aufweist Das Solenoidventil 28 ist
während des Warmlaufes, d .h. beispielsweise so lange bis das Kühlwasser eine Temperatur
von etwa 70°C erreicht hat, geöffnet. Des Solenoidventil 23 ist dagegen abhängig
von der Drehzahl und der Urosselklappenstellung; d.h. es ist bei Notorschubbetrieb
geöffnet, also bei geschlossener Drosselklappe und einer Drehzahl, die größer ist
als die Leerlaufdrehzahl.
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Wie schon erwähnt stellt das System eine Gemischregelung für Vergaser
dar, die sehr anpassungsfähig ist und den Arbeitsbereich des Vergasers zwischen
Leerlauf und Vollast derart spreizt, daß komplizierte Registeranordnungen gespart
werden konnen. Bei geschlossener Drosselklappe wird nämlich über die Saugrohrdüse
19 aus der Schwimmerkammer Luft abgesaugt, die ihrerseits durch die Schnüffeldüse
i8 und die Venturlduse i4 nachströmt. Die empirisch gefundene Größe der drei Düsen
14, 18 und 19 beeinflußt den Gasdruck im hohlraum 12 im Schwimmergehäuse 4.
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Bei geöffneter Drosselklappe und großem Luftdurchsatz wird also über
die Venturidüse 14 Luft aus der Schwimmerkammer abgesaugt, die ihrerseits wieder
durch die Schnüffeldüse 18 und die Saugrohrdüse 19 nachströmt. Es ist leicht erke-nubar,
daß mit Veränderung der Schnüffeldüse i8 das gesamte Gemischkennfeld durch weniger
oder mehr Unterdruck auf der Schwimmerkammer angefettet oder abgemagert werden kann0
Durch Veränderung der Durchströmung der Saugrohrdüse 19
wird die
Teillastgemischzusammensetzung und mit der Veränderung der Venturidüse 14 die Vollastgemischzusammensetzung
beeinflußt.
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In der Regel ist es so, daß ein Vergaser nn einem Motor mit großem
Arbeitsbereich zwischen Leerlauf und Vollast bei abgestimmter Vollastanpassung und
eingestelltem Leerlauf in der Teillast zu fett ist. Dieses zu fette Gemisch ist
in Fig. 2 im mittleren Bereich durch die voll nusgezogene Linie 32 dargestellt.
Gewünscht wäre ein Fahrdintramm, wie es durch die gestrichelt dargestellte Linie
33 gekennzeichnet ist.
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Diese gestrichelt dargestellte Linie 33 ist mit dem erfindungsgemäßen
Düsensystem erreichbar und zwar dadurch, daß bei halbgeöffneter Drosselklappe sowohl
die Saugrohrdüse 19 als auch die Venturidüse i4 Luft aus der Schwimmerkammer absaugen
und diese nur über die Schnüffeldüse 18 allein nachfließen kann. Die Unterdruclcbeeinflussun$
der beiden Düsen addieren sich und magern stärker ab als es bei geschlossener oder
offener Drosselklappe jede Düse einzeln tun wurde.
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Sobald von Vollast her die Drosselklappe etwas geschlossen wird, wird
an der Saugrohrdüse i9 der Unterdruck größer. Es kann weniger Luft von dort in die
Schwimmerkammer nachströmen; das Gemisch wird magerer.
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Umgekehrt ist es beim Öffnen der Drosselklappe vom Leerlauf her. Sobald
der Luftdurchsatz steigt, nimmt an der Venturidüse 14 der Unterdruck zu; es strömt
weniger Luft in die Schwimmerkammern nach; das Gemisch wird magerer.
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Als weiterer Vorteil des Anmeldungsgegenstandes wurde eingangs hervorgehoben,
daß es leicht möglich ist, durch analoge oder digitale Schaltelemente den Druck
des Systems und der Schwinirnerkammer und damit die Gemischzusammensetzung zu verändern.
So ist es z.B. sehr einfach, das Gemisch für den Warmlauf durch einen mit Schwimmerkammerunterdruck
gesteuerten Vergaser anzureichern. Titan öffnet einfach mit dem Ventil 28 die zusätzliche
Schnüffeldüse 26.
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Diese baut den Unterdruck au£ der Schwimmkammer ab und fettet an,
um so mehr, je größer die Öffnung ist. Sie kann dann im Verlauf des Warmlaufes mit
einem zeit- und temperaturabhängigen Regler bis zur Dauerbetriebstemperatur allmählich
verschlossen werden.
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Eine weitere Nöglichkeit anzufetten ist mit dem Ventil 20 gegeben.
Nit diesem Ventil 20 kann die Saugrohrdüse 19 verschlossen und allmählich wieder
geöffnet werden. Um im Zusammenhang mit der Abgasreinigung das Verbrennungsgemisch
# = 1 zu regeln, kann man bei dem erfindungsgemäßen Unterdrucksystem die Schnüffeldüse
18 im Querschnitt ändern oder eine weitere digital oder analog geschaltete Schnüffeldüse
26 wie beim Warmlauf öffnen.
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Weiterhin war erwähnt worden, daß das Düsensystem äußerlich am Vergaser
angebracht werden kann, so daß es leicht zugänglich ist, leicht verändert und leicht
gewartet werden kann.
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Da die Düsen und Leitungen nur Luft führen, können sie von außen zugänglich,
beispielsweise im Schwimmerkammerdeckel angeordnet werden. Sie können gewartet werden,
ohne daß dnbei Benzin ausläuft.
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Weiterhin war erwähnt worden, daß das Schubruckeln von Wankelmotoren
sich durch Abmagern des Kraftstoff-Luftgemisches beim Schubbetrieb beseitigen läßt.
hierzu kann die in der Stichleitung 22 angeordnete Saugrohrdüse 21 durch Öffnen
des Solenoidventils 23 zugeschaltet werden. Dadurch wird das Gemisch etwns abgemagert,
und zwar gerade so viel, daß der Motor nicht mehr zündet aber der Nachbrenner nicht
ausgeht.
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Das Schubruckeln wird dadurch beseitigt und die Abgase bleiben auch
dann, wenn wieder Gas gegeben wird, rein.
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Wird bei einem Nehrkammerscheibenmotor für jede Scheibe eine Venturidüse
vorgesehen, so können mehrere der zweiten Stichleitung 16 entsprechende Stichleitungen
über der Saugrohrdiise 19 entsprechende Saugrohrdüsen zu einer einzigen Leitung
zusammengefaßt und diese mit der Entlüftungsleitung über eine gemeinsame Düse und
ein gemeinsames Ventil verbunden werden. Zur Fetteinstellung braucht man in diesem
Falle beim Nehrscheibensystem nur eine einzige Schraube zur Einstellung.
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In Fig. 3 ist eine Stichleitung mit mehreren Mündungsstellen, deren
Lage zur Drosselklappe 17 sich aus der Zeichnung ergibt, dargestellt.