DE2523532C3 - Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Kaltstarteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Kaltstarteinrichtung, die eine' exzentrisch gelagerte Luftklappe umfaßt, die stromauf des Hauptspritzsystems und der willkürlich betätigbaren Hauptdrosselklappe angeordnet ist, und die vom Ansaugiuftstrom und einem pneumatischen Stellmotor gegen die Kraft eines in Schließrichtung wirkenden thermostatischen Gliedes geöffnet wird, das gleichzeitig eine Stufenscheibe verstellt, die als Anschlag für eine Schließbegrenzung der Hauptdrosselklappe wirkt, sowie einer Steuerdruckleitung, die den Steuerdruckraum des pneumatischen Stellmotors über mindestens zwei Steuerdruckentnahmeöffnungen im Bereich der geschlossenen Hauptdrosselklappe mündet

Bei derartigen bekannten Kaltstarteinrichtungen gestattet der große Unterdruck, welcher an der Stelle des Hauptspritzsystems herrscht, wenn die Startklappe durch das thermostatische Element geschlossen ist, das Ansaugen eines sehr fetten Brennstoffgemisches während des Anlassens. Der Brennstoffanteil dieses Gemisches muß jedoch schnell herabgesetzt werden, wenn der Motor angesprungen ist, um ein »Ersaufen« des Motors zu vermeiden. Hierfür ist eine gewisse öffnung der Startklappe erforderlich. Diese öffnung wird durch die Wirkung des pneumatischen Stellmotors erreicht, der entsprechend dem stromabwärts vom Hauptdrosselorgan herrschenden Unterdruck die Startklappe öffnet, und damit den Unterdruck am Hauptspritzsystem herabsetzt

Dabei treten jedoch gewisse Schwierigkeiten auf, da entgegenwirkende Gesichtspunkte zu berücksichtigen sind. Das thermostatische Element, welches auf die Startklappe in Schließwirkung wirkt, übt ein um so größeres Schließmoment aus, je niedriger die Temperatur des Motors beim Anlassen ist. Infolgedessen wird die Startklappe durch den pneumatischen Stellmotor erst geöffnet, wenn der stromabwärts vom Hauptdrosselorgan herrschende Unterdruck einen Wert übersteigt, welcher um so höher liegt, je niedriger die Temperatur des Motors ist, da ja das in dem thermostatischen S Element ausgeübte Gegenmoment bei niedriger Temperatur höher ist

Dies bedeutet, daß sobald der Motor anspringt und seine Drehzahl zunimmt, die Stsrtklappe bei einer höheren Drehzahl, d. h. bei stärkerem Unterdruck im Einlaßkanal öffnet, wenn die Anlaßtemperatur niedrig ist, als wenn die Einlaßtemperatur höher liegt, wobei dann eine geringere Drehzahl, d.h. ein geringerer Unterdruck im Einlaßkanal ausreicht In diesem letzteren Fall öffnet sich die Startklappe zu schnell, und

is es besteht die Gefahr, daß der Motor ein zu mageres Gemisch enthält und nach dem Anlassen stehen bleibt Wenn man zur Vermeidung dieses Fehlers Verzögerungseinrichtungen üblicher Art vorsieht, um die öffnung der Startklappe zu verlangsamen und ein zufriedenstellendes Arbeiten bei höheren Betriebstemperaturen zu erhalten, treten große Schwierigkeiten beim Anlassen bei niedriger Temperatur auf, da sich die Startklappe dann zu langsam öffnet und der Motor »ersäuft«.

2s Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Kaltstarteinrichtung für Vergaserbrennkraftmaschinen der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß bei jeder gegebenen Außentemperatur eine entsprechende Verzögerung des öffnens der Startklappe bewirkt wird, und die Gefahr des Stehenbleibens bzw. »Ersaufen« des Motors bei hoher bzw. niedriger Anlaßtemperatur vermieden wird.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einer Kaltstarteinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht daß beim Anlassen der kalten Brennkraftmaschine, durch die Schließbegrenzung für die Hauptdrosselklappe bedingt, sämtliche Steuerdruckentnahmeöffnungen stromabwärts der Hauptdrosselklappe liegen.

Die Entnahmeöffnungen können zur Vereinfachung

der Konstruktion, und um einen stufenlosen Übergang zu erzielen, zu einem Schlitz zusammengefaßt sein.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird also die durch die temperaturabhängige Verstellung des Hauptdrosselorgans gebildete Schließbegrenzung der Hauptdrosselklappe mit absteigender Temperatur die Steuerkammer für die Startklappe stärker an den Unterdruck unterhalb des Hauptdrosselorgans angeschlossen. Es ist zwar bekannt (US-PS 31 71 868), zwei in Abstand fibereinanderliegende Steuerdruckentnahmeöffnungen vorzusehen, von denen nur eine in Leerlaufstellung des Hauptdrosselorgans hinter diesem liegt Jedoch bleibt diese Lage unter allen Betriebsbedingungen des Leerlaufs erhalten, während erst nach öffnen des Drosselorgans zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine beide öffnungen unterhalb des Hauptdrosselorgans gelangen, wobei also bei dieser bekannten Anordnung die Verstellung mechanisch durch Betätigung des Hauptdrosselorgans bei Beschleunigung des Motors und nicht temperaturabhängig erfolgt d. h. bei der bekannten Anordnung liegt auch bei kaltem Motor eine der Entnahmeöffnungen oberstrom des Hauptdrosselorgans und gelangt erst bei Betätigung des Hauptdrosselorgans zur Beschleunigung des Motors unterstrom dieses Hauptdrosselorgans. Die erfindungsgeniäße angestrebte Wirkung wird bei dieser Anordnung also nicht erreicht Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch einen Fallstromvergaser, wobei die Teile in ihrer Stellung zueinander bei sehr kalter Temperatur vor dem Anlassen des Motors dargestellt sind,

Fig.2 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 1, die den pneumatischen Stellmotor und dessen Kraftübertragung auf die teilweise teilweise geöffnete Starterluftklappe darstellt, wenn der Motor zu lauf en begonnen hat,

Fig.3 einen Teilschnitt durch eine Wand des Ansaugstutzens im Bereich des Hauptdrosselorgans, wobei in ausgezogenen Linien die Stellung der Drosselklappe gegenüber den Steuerdruckentnahmeöffnungen bei normaler Betriebstemperatur und in strichpunktierten Linien deren Stellungen bei kälteren Temperaturen dargestellt ist

Wie in F i g. 1 dargestellt, enthält der Vergasen in dem Ansaugkanal 1 von strömungsabwärts nach strömungsaufwärts (der Strömungssinn der Luft ist schematisch durch den Pfeil / angedeutet) ein von dem Benutzer betätigtes Hauptdrosselorgan 2, ein an der Stelle eines Venturi-Abschnitts 5 mündendes Hauptspritzsystem 4 für Brennstoff, und in dem Lufteinlaß 6 des Kanals eine an einer fest mit einem Hebel 12 verbundenen Welle 8 angebrachte exzentrische Startklappe 7. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Hauptdrosselorgan 2 durch eine an einer Welle 3 angebrachte Drehklappe gebildet.

Der Hebel 12 ist durch ein Gestänge 15 mit einem Hebel 16 verbunden, welcher an einer Welle 18 befestigt ist und fest mit einem Hebel 17 verbunden ist, welcher einen Finger 17a aufweist, welcher mit dem freien Ende 9a eines thermostatischen Organs zusammenwirkt, z. B. einer teilweise in F i g. 1 dargestellten Bimetallspirale 9, deren freies Ende 9a sich bei Erwärmung im Gegenuhrzeigersinn bewegt.

Die Welle 18 trägt frei drehbar einen Stufennocken 19 und ist durch ein für die Umgebungstemperatur empfindliches thermostatisches Organ 20, in der dargestellten Ausführungsform eine Bimetallspirale, verbunden, deren inneres Ende an der Welle 18 befestigt ist, während ihr äußeres Ende an einem Finger 21 des Nockens 19 liegt. Der Nocken 19 besitzt Stufen 19a zur Abstützung einer Anschlagschraube 26, welche fest mit einem um eine feste Achse 23 beweglichen Hebel 22 verbunden ist. Der Hebel 22 ist seinerseits durch ein Gestänge 24 mit einem fest mit der Drosselklappe 2 verbundenen Hebel 25 verbunden, so daß das Anschlagen der Schraube 26 die kleinste Öffnung der Drosselklappe 2 bestimmt.

Die Bimetallspirale 9 befindet sich in einen am Gehäuse des Vergasers befestigten Gehäuse 27 und wird auf etwa Motortemperatur gebracht.

Der fest mit der Startklappe 7 verbundene Hebel 12 besitzt eine nur in einer Richtung wirksame Verbindung mit einem Stab 14. Hierfür besitzt der Hebel 12 eine Abflachung 12a zur Abstützung des rechtwinklig umgebogenen Endes 14a des Stabes 14, welches durch einen auf der Welle 8 lose drehbaren Hebel 13 in konstanter Entfernung von der Welle 8 gehalten wird. Das zweite Ende des Stabes 14 ist mit der Membran 10 eines pneumatischen Stellmotors 28 verbunden. Diese Membran 10 ist zwischen zwei Schalen 29 und 30 eingespannt und teilt den Stellmotor 28 in zwei Kammern 31 und 32. Die Kammer 31 steht unter dem in dem Lufteinlaß 6 herrschenden Druck, während die Kammer 32, die den Steuerdruckraum darstellt, mit dem Ansaugkanal 1 strömungsabwärts von der Drosselklappe 2 durch eine Steuerdruckleitung 11 verbunden ist, welche durch eine Schlauchleitung 33 gebildet wird, welche einerseits an einem Anschluß 34 des Stellmotors 28 und andererseits an einem Anschluß 35 eines in den Ansaugkanal 1 über die Steuerdruckentnahmeöffnung 37 mündenden Kanals 36 befestigt ist Die Steuerdruckleitung 11 enthält eine in dem Anschluß 35 vorgesehene Drosselöffnung 38.

Außerdem besitzt der Stellmotor 28 eine Feder 39, welche gegen die Differenz der auf die Membran 10 wirkenden Drücke wirkt, und eine Schraube 40, welche als Anschlag für den Stab 14 dient und die Einstellung der durch den strömungsabwärts von der Drosselklappe 2 herrschenden Unterdruck erzeugten öffnung der Startklappe 7 gestattet.

Der die teilweise öffnung der Startklappe steuernde pneumatische Stellmotor 28 ist nicht nur mit einer stets strömungsabwärts von der Drosselklappe 2 liegenden Stelle des Ansaugkanals 1 über den Kanal 36 verbunden, sondern auch mit wenigstens einer Stelle des Ansaugkanals 1, welche von der strömungsaufwärts liegenden Seite auf die strömungsabwärts liegende Seite der Drosselklappe 2 übergeht, wenn diese aus der einem warmen Motor entsprechenden Stellung kleinster öffnung in die einem Anlassen bei niedriger Temperatur (z. B. etwa 20⁰C) entsprechende Stellung übergeht. Hierfür münden zusätzliche kalibrierte Kanäle 41 und 42, von denen zwei bei der in F i g. 1 und 3 dargestellten Ausführungsform vorhanden sind, in den Einlaßkanal I über Steuerdruckentnahmeöffnungen 41a und 42a, welche längs einer Mantellinie der Wand des Kanals strömungsaufwärts von der Drosselklappe 2 liegen, wenn diese sich in der einem warmen Motor entsprechenden Stellung kleinster öffnung befindet.

Aus F i g. 3 geht hervor, daß der Kanal 41 in den Einlaßkanal strömungsaufwärts von der Kante der Drosselklappe mündet, wenn diese die der kleinsten öffnung beim Leerlauf des warmen Motors entsprechende Stellung 2a einnimmt, d. h. wenn sich die Schraube 26 auf der tiefsten Stufe des Stufennockens 19 abstützt, während ar strömungsabwärts von der Drosselklappe mündet, wenn diese die Stellungen 2b und 2c einnimmt, welche durch die Stufen 19a des Nockens 19 definiert werden, welche unter einem bestimmten Wert liegenden Temperaturen des Motors entsprechen. Der Kanal 42 mündet strömungsaufwärts von der Drosselklappe, wenn diese die Stellungen 2a und 2b einnimmt, jedoch strömungsabwärts von der Drosselklappe, wenn diese sich in der Stellung 2c befindet. Dies ergibt die nachstehende Arbeitsweise.

Wenn die Temperatur des Motors sehr niedrig ist (z.B. -20°C), nimmt die Drosselklappe 2 vor dem Anlassen die in F i g. 3 mit 2c bezeichnete Stellung kleinster öffnung ein. Alle Steuerdruckentnahmeöffnungen 37, 41a, 42a liegen strömungsabwärts von der Kante der Drosselklappe 2. Sobald der Motor zu laufen beginnt, wird der strömungsabwärts von der Drosselklappe 2 herrschende Unterdruck durch die Drosselöffnung 38 vollständig auf den Steuerdruckraum 32 des Stellmotors 28 übertragen. Bei entsprechender Auslegung der Abmessungen der Drosselöffnung 38 und der Eichung der Feder 39 erfolgt die Öffnungsbewegung der Startklappe 7 nach Maßgabe der Zunahme des in dem Einlaßkanal herrschenden Unterdrucks und der Drehzahl des Motors stetig und gewährleistet die Aufrechterhaltung einer Gemischzusammensetzung während

der auf das Anlassen folgenden Ubergangsphase, die einen einwandfreien Motorbetrieb gestattet.

Wenn die Temperatur des Motors höher ist, z. B. + 20⁰C, nimmt die Drosselklappe 2 unmittelbar vor dem Anlassen die in Fi g. 3 bei 2b dargestellte Stellung ein. Die öffnung 42a liegt dann strömungsaufwärts von der Kante der Drosselklappe 2, während sich die Steuerdruckentnahmeöffnungen 4t a und 37 strömungsabwärts von derselben befinden. Ferner ist das von der Bimetallspirale 9 auf die Startklappe 7 ausgeübte Schließmoment erheblich kleiner, als wenn die Anlaßtemperatur größenordnungsmäßig — 2O⁰C beträgt.

Sobald der Motor zu laufen beginnt, wird nur ein Bruchteil des in dem Ansaugkanal 1 herrschenden Unterdrucks auf den Steuerdruckraum 32 übertragen und wirkt auf die Membran 10. Dieser Bruchteil kann durch entsprechende Auslegung des Durchtrittsquerschnitts des Kanals 42 bestimmt werden. Ferner entwickelt sich infolge des Vorhandenseins der Drosselöffnung 38 dieser Unterdruck nur allmählich im Steuerdruckraum 32. Man kann daher eine solche Öffnungsbewegung der Startklappe als Funktion der Zunahme der Drehzahl des Motors erhalten, so daß das Gemisch für diese Anlaßbedingung befriedigend bleibt.

Wenn dagegen der strömungsabwärts von der Drosselklappe 2 herrschende Unterdruck vollständig und sofort auf die Membran 10 gewirkt hätte, wäre der Übergang der Startklappe 7 aus der Stellung der F i g. 1 in die der F i g. 2 zu schnell erfolgt, was die Gefahr eines Stehenbleibens des Motors unmittelbar nach dem Anlassen infolge einer übermäßigen Abmagerung (Verarmung) des dem Motor gelieferten Gemischs mit sich gebracht hätte.

Bei der Ausführungsform der F i g. 1 und 3 sind zwei Kanäle 41 und 42 vorgesehen, deren Stellung gegenüber der Kante der Drosselklappe sich mit der Temperatur ändert, doch stellt diese Zahl keine Beschränkung dar. Es kann insbesondere ein zusätzlicher Kanal vorgesehen werden, welcher bei beliebiger Temperatut strömungsaufwärts von der Drosselklappe mündet wenn diese sich in ihrer Stellung kleinster öffnung befindet. Außerdem ist die Zahl der zusätzlichen Kanäle nicht auf zwei oder drei beschränkt, obwohl diese Zah im allgemeinen ausreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer Kaltstarteinrichtung, die eine exzentrisch gelagerte Luftklappe umfaßt, die stromauf- des Hauptspritzsystems und der willkürlich betätigbaren Hauptdrosselklappe angeordnet ist, und die vom Ansaugluftstrom und einen pneumatischen Stellmotor gegen die Kraft eines in Schließrichtung wirksamen thermostatischen Gliedes geöffnet wird, das gleichzeitig eine Stufenscheibe verstellt, die als Anschlag für eine Schließbegrenzung der Hauptdrosselklappe wirkt, sowie einer Steuerdruckleitung, die den Steuerdruckraum des pneumatischen Stellmotors über mindestens zwei Steuerdruckentnahmeöffnungen im Bereich der geschlossenen Hauptdrossiiklappe mit dem Ansaugkanal verbindet, wobei mindestens eine stromab derselben mündet, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlassen der kalten Brennkraftmaschine durch die Schließbegrenzung (17—26) für die Hauptdrosselklappe (2) bedingt sämtliche Steuerdruckentnahmeöffnungen (37, 41a, 42a) stromab der Hauptdrosselklappe liegen.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdruckentnahmeöffnungen zu einem Schlitz zusammengefaßt sind.