DE2624420A1 - Vergaser fuer verbrennungsmotoren - Google Patents

Vergaser fuer verbrennungsmotoren

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Description

Or. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann
Dr.R.Koenigebp'Oir - Γ"-*'. · π· γ<·. R. Holzbauer Dipl.-ΐης,- F- ^- -■--:·5~" - °Γ· ·"· ^umstain jun.
Patentanwälte β Müncbm 2, Bf*whau9etFa*· 4
SOCIETE BlDUSTRIELIiE DE BREVETS ET D1ETUDES S.I.B.E. 0116 76 B Vergaser für Verbrennungsmotoren.
Die Erfindung betrifft die Vergaser für Verbrennungsmotoren mit einem Langsamlaufkreis, welcher in den hinter einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals mündet, und durch welchen ein Primärgemisch von Kraftstoff und Luft hinter dem Hauptdrosselorgan zugeführt wird, wenigstens solange dieses seine Stellung der kleinsten öffnung einnimmt, in welcher ein Luftdurchlaß zwischen dem Drosselorgan und der Wand des Einlaßkanals bestehen bleibt.
Der Motor arbeitet im Langsamlauf, wenn das Hauptdrosselorgan diese Stellung der kleinsten öffnung einnimmt, d.h. wenn das Gaspedal losgelassen ist. Die allmähliche öffnung des Hauptdrosselorgans über diese Stellung der kleinsten Öffnung hinaus erhöht die Motordrehzahl durch Erhöhung der dem Motor gelieferten menge des Luft-Kraftstoffgemischs.
Es gelingt im allgemeinen, einen einwandfreien Langsamlauf durch eine entsprechende Regelung der dem Motor unter diesen Betriebsbedingungen gelieferten Mengen an Luft und Kraftstoff zu erzielen. An den modernen Kraftfahrzeugen treten jedoch immer häufiger Betriebsbedingungen auf, unter welchen der im Langsamlauf arbeitende Motor plötzlich durch die Inbetriebsetzung gewisser Organe des .Fahrzeugs (z.B· Inbetriebsetzung des Kompressors eines Klimatisierungssystems, Einschaltung eines automatischen Getriebekastens, usw.) belastet wird. Diese Vergrößerung der Belastung hat eine Abnahme der Motordrehzahl zur Folge, wel-
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ehe häufig so groß ist, daß er stehenbleibt. Um diesem Fehler abzuhelfen, müssen daher Mittel vorgesehen werden, welche die Langsamlauf drehzahl auf einem normalen Wert halten, wenn der Motor einer Zusatzlast ausgesetzt wird, z.B. durch die automatische Erzeugung einer zusätzlichen Öffnung der Drehklappe von der kleinsten Öffnung aus. Hierfür sind bereits verschiedene Langsamlaufregler vorgeschlagen worden.
Die französische Patentschrift Nr. 756 960
vom 11. Mai 1932 beschreibt eine Vorrichtung mit einem pneumatischen Element, welches unter dem hinter der Drehklappe herrschenden Unterdruck steht und die Drehklappe öffnet, wenn der Unterdruck unter einen Grenzwert fällt, wobei diese teilweise Öffnung mittels einer Gegenfeder erzielt wird, welche sich der Wirkung der auf die Membran dieses pneumatischen Elements ausgeübten Unterdruckkräfte widersetzt, wobei die Feder durch ihre Entspannung einen an der Drehklappe befestigten Anschlag zurückdrückt.
Diese Anordnung besitzt den Nachteil, der Drehklappe eine ungenaue Öffnung zu geben. Diese Feder wirkt nämlich in dieser Bedingung gegen eine bedeutende Kraft der Mittel, welche das Be se hleuni gangs ge stange in der der Schließung der Drehklappe entsprechenden Stellung zu halten suchen, wobei dieses Gestänge hohen mechanischen Reibungen ausgesetzt ist.
Die französische Patentschrift Nr. 1 594- 991
zeigt ein durch eine Aneroidkapsel gebildetes pneumatisches Element, welches dem hinter einem Hauptdrosselorgan herrschenden Unterdruck ausgesetzt und an einem Verschlußglied befestigt ist, welches den Durchtrittsquerschnitt eines das Drosselorgan umgehenden Zusatzluftkanals regelt. Ein Absinken der Motordrehzahl unter der Wirkung einer Zusatzlast hat eine Abplattung der Aneroidkapsel und die Erhöhung des Durchtrittsquerschnitts des Zusatzluftkanals zur Folge, und diese zusätzliche Luftzufuhr zu der Einlaßleitung sucht die Motordrehzahl zu erhöhen. Wenn die Steifigkeit der Kapsel richtig gewählt wurde, ermöglicht die zugeführte Zusatzluftmenge die Aufrechterhaltung der Langsamlaufdrehzahl des Motors auf ihrem normalen Wert. Diese Anordnung ermöglicht zwar die Regelung des Durchtrittsquerschnitts eines Zu-.satzluftkarials, sie ist jedoch nicht für die Öffnung eines Hauptdrosselorgans verwendbar, welches bedeutende mechanische Kräfte
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erfordert.
Die Erfindung bezweckt insbesondere die Lieferung eines Vergasers der obigen Art mit Mitteln zur Regelung der Langsamlauf drehzahl durch Öffnung der Drehklappe, welche besser als die bisher bekannten den Erfordernissen der Praxis entsprechen, insbesondere dadurch, daß das für den Unterdruck hinter dem Hauptdrosselorgan empfindliche pneumatische Element keine merkliche mechanische Beanspruchung erfährt, außer der durch den in dem Einlaßkanal herrschenden Unterdruck ausgeübten.
Hierfür schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, in welcher die Regelmittel ein erstes pneumatisches Element, welches mit dem strömungsabwärts von dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals verbunden ist, und ein zweites pneumatisches Element enthalten, welches einen beweglichen Teil aufweist, welcher mit dem Hauptdrosselorgan durch eine nur in einer Richtung wirksame Verbindung verbunden ist, welche gestattet, diesem Organ eine zusätzliche Öffnung zu erteilen, wobei dieses zweite pneumatische Element unter der Wirkung des Drucks steht, welcher in einer Kammer herrscht, welche einerseits mit dem genannten Abschnitt des Einlaßkanals und andererseits mit dem Außenraum durch ein Ventil in. Verbindung steht, welches von dem beweglichen Teil des zweiten Elements getragen und durch die gegenseitige Bewegung des ersten pneumatischen Elements gegenüber dem zweiten pneumatischen Element geöffnet wird, wenn der in diesem Abschnitt des Einlaßkanals herrschende Unterdruck zunimmt.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
ü'ig. 1 zeigt die Vorrichtung in dem Zustand bei stillstehendem Motor.
Fig. 2 ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen der Motordrehzahl "N" und dem in dem hinter dem Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals herrschenden Druck •ipii für verschiedene Öffnungen ^t q, oc^, O2 des Drosselorgans dapstellt.
Fig. 5 zeigt einen Teil der Vorrichtung, wobei die Organe in der Stellung dargestellt sind, welche sie beim Betrieb im Langsamlauf unter Belastung einnehmen.
Der in Fig. 1 dargestellte Vergaser besitzt einen 609853/0267 .
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Speisekreis für den normalen Betrieb und einen langsamlaufkreis, welche beide in einen Einlaßkanal (1) münden. Der Kanal (1) enthält in der durch einen Pfeil angegebenen Strömungsrichtung der Luft hintereinander einen Lufteinlauf (2), ein an der Stelle eines Lufttrichters (4) mündendes Hauptspritzsystem (3) für den Kraftstoff und ein Hauptdrosselorgan (5), welches hier durch eine Drehklappe gebildet wird, welche von einer Achse (6) getragen wird, welche durch die Wand des Kanals (1) tritt, um die Betätigung der Drehklappe durch ein (nicht dargestelltes) Gestänge zu ermöglichen.
Der Langsamlaufkreis enthält einen Kanal (7), welcher strömungsaufwärts einerseits mit dem Lufteinlauf (2) über eine kalibrierte öffnung (8) und andererseits mit einem (nicht dargestellten) Konstantpegelbehälter über eine kalibrierte öffnung (9) verbunden ist. Der Kanal (7) ist strömungsabwärts mit einer in den Kanal (1) hinter der Drehklappe (5) mündenden Öffnung (10) verbunden. Der von der öffnung (10) darg^-ebotene Durchtrittsquerschnitt kann mittels einer durch eine Feder (,12) gebremsten Schraube (.11) geregelt werden. Der Kanal C7) kann außerdem mit dem Kanal (1) durch eine sogenannte "Übergangsöffnung" (13) in Verbindung treten, welche eine solche Lage hat, daß sie von der strömungsaufwärts liegenden Seite auf die strömungsabwärts liegende Seite der Kante - der Drehklappe (5) übergeht, wenn diese unter Ausgang toi der OnI1Jg, 1 dargestellten Stellung der kleinsten Öffnung etwas geöffnet wird.
Der Langsamlaufregler (20) besitzt ein Gehäuse aus mehreren zusammengesetzten Teilen und ist an dem Gestell des Vergasers befestigt. In einer durch einen an einem Teil (24-; befestigten Körper (23) begrenzten Kammer (22) des Gehäuses ist ein erstes, durch eine Aneroidkapsel (.21) gebildetes pneumatisches Element angeordnet, welches das Steuerorgan des .bangsamlaufreglers bildet. Die Kammer (22) ist mit dem hinter der Drehklappe (5) liegenden Abschnitt des Kanals (1) über einen Kanal (25)» einen Kanal (26) und eine mit einer kalibrierten öffnung (15) versehene Verbindung (27) verbunden. Die Stellung der Kapsel (21) innerhalb der Kammer (22) ist durch einen Gewindebolzen (28) einstellbar, welcher an der Kapsel (21) befestigt und in einen mit Innengewinde versehenen Teil des Körpers (23) eingeschraubt ist. Eine auf den Gewindebolzen (28) aufgeschraubte Mutter (29)
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ermöglicht die Festlegung nach der Einstellung, Schließlich verschiebt sich ein an dem beweglichen Ende der Kapsel (21) befestigter Stab (30) bei Veränderungen des in dem hinter der Drehklappe (5) liegenden Abschnitt des Kanals (1) herrschenden Unterdrucks. Der Stab (30) tritt durch den Teil (24) durch ein Loch (31)» in welchem er gleitet·
Bei der in Fig· 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung dient das freie Ende des Stabes (30) als beweglicher Anschlag für ein im Zentrum des beweglichen Teils eines zweiten pneumatischen Elements (36) angebrachtes Ventil (35). Dieser bewegliche Teil enthält eine Membran (37), welche zwischen aneinander durch Schrauben (40 und 41) befestigten Schalen (38 und 39) eingespannt ist und eine erste, mit dem hinter der Drehklappe (5) liegenden Abschnitt des Kanals (1) über eine kalibrierte Öffnung (48), den Kanal (26) und die Verbindung (27) verbundene Kammer (47) von einer zweiten Kammer (49) trennt, in welcher der Atmosphärendruck durch eine Öffnung (50) aufrechterhalten wird. Das Ventil (35) besitzt einen ersten zylindrischen, in der Wand der Schale (38) gleitenden Abschnitt (35a) und einen zweiten zylindrischen, sich an dem Ende des Stabes (30) abstützenden Abschnitt (35b). Eine Feder (42) ist zwischen der Schale (38) und einer durch einen in eine Nut des zylindrischen Abschnitts (35b) eingesetzten Sprengring (44) zurückgehaltenen Lochscheibe (43) zusammengedrückt. Diese Feder (42) sucht das Ventil (35) gegen die Schale (38) zu drücken. Wenn das Ventil so an der Schale (38) anliegt, verschließt es Öffnungen (45 und 46), welche in der Schale (38) ausgebildet sind und die Kammer (47) mit einem Hohlraum (51) der Schale (39) verbinden, in welchem der Atmosphärendruck durch Löcher (52 und 53) aufrechterhalten
Ein Teil (54) bildet mit dem Teil (24) den Körper des pneumatischen Elements (36). Diese Teile (24 und 54) spannen den Umfangsabschnitt der Membran (37) ein. Der Teil (54) dient als Anschlag für den beweglichen Teil des pneumatischen Elements (36), wenn die auf die Membran (37) durch den auf die Kammer (47) Übertragenen Unterdruck ausgeübte Kraft kleiner als die Kraft einer Gegenfeder (55) ist.
Schließlich ist eine Lasche (56) der Schale (39) durch ein Gestänge (57) mit einem auf der Achse (6) der Dreh-
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klappe (5) lose drehbaren Hebel (58) verbunden. Ein Stift (59) des Hebels (58) besitzt eine nur in einer Richtung wirksame Verbindung mit einem fest mit der Drehklappe (5) verbundenen Hebel (60), welche in der Öffnungsrichtung der Drehklappe wirksam ist.
Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Je nach der Belastung, welcher der Motor ausgesetzt ist, erfordert eine bestimmte Langsamlaufdrehzahl "N0" Öffnungen ^0» ·χ-|» οό2 ··· (Fig· 2) der Drehklappe, welche umso größer sind, je stärker der Motor belastet ist. Diesen Drehklappenöffnungen entsprechen Drücke PQ, P., P2 in dem hinter der Drehklappe (5) liegenden Abschnitt des Kanals (1).
Jedem für die Belastung des mit der Drehzahl E"Q laufenden Motors kennzeichnenden Druckwert P entspricht ein bestimmter Zustand der Aneroidkapsel (21) und somit eine Stellung des freien Endes des Stabes (30)» da der Druck P auf die Kammer (22), in welcher diese Kapsel untergebracht ist, durch die Verbindung (27)» den Kanal (26) und den Kanal (25) übertragen wird.
Wenn der Motor im Langsamlauf mit seiner kleinsten Belastung läuft, d.h. nur mit der den alleinigen inneren Reibungen des Motors entsprechenden Belastung, befindet sich die Drehklappe (5) in der Stellung der kleinsten Öffnung oo Q, und der Druck P hat den Wert P · Unter diesen Bedingungen ist keine Berichtigungswirkung durch den Hegler (20) erforderlich. Man stellt den Regler (20) so ein, daß unter diesen Bedingungen das freie Ende des Stabes (30) den beweglichen Teil des pneumatischen Elements (36) an dem Teil (54) hält (wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet).
Wenn die Belastung des Motors von ihrem kleinsten Wert aus plötzlich zunimmt, sucht der Motor langsamer zu laufen, und sein Betriebspunkt sucht in dem Schaubild der Fig. 2 von A auf B überzugehen, worauf der Regler eingreift. Infolge der Zunahme des Drucks P zieht sich die Kapsel (21) zusammen und nimmt den Stab (30) mit. Das Ventil (35) schließt sich. Der Druck nimmt in der Kammer (4-7) ab, bis der neue, durch die Verbindung (27), den Kanal (26) und die kalibrierte Öffnung (48) übertragene Wert P erreicht ist. Der bewegliche Teil des pneumatischen Elements (36) verschiebt sich entgegen der Kraft der Feder (55), bis der Teil (35b) des Ventils (35) mit dem freien Ende des Stabes (30)
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in Berührung kommt. Von diesem Augenblick an sucht sich das Ventil (35) zu öffnen,und Luft tritt durch die Öffnungen (45 und 46) in die Kammer (47), wodurch der Druck in der Kammer (47) auf einen solchen Wert zurückgeführt wird, daß der bewegliche Teil des pneumatischen Elements (36) sich von neuem von dem Stab (30) zu entfernen und das Ventil (35) sich zu schliessen sucht. Der Druck nimmt dann in der Kammer (47) ab, und das Ventil (35) wird von neuem mit dem Ende des Stabes (.30) in Berührung gebracht, und so fort, liei richtiger Wahl der kalibrierten Öffnungen (15 und 48) stellt sich schnell ein Gleichgewicht des beweglichen Teils des Elements (36) ein, in welchem das Ventil (35) einen von dem durch die Öffnungen (15 und 48) dargebotenen Durchtrittsquerschnitt abhängenden Leckquerschnitt bestehen lässt.
Der dann erhaltenen Gleichgewichtsstellung entspricht eine vergrößerte, über das Gestänge (57)ι den Hebel (58), den Stift (59) und den Hebel (60) festgelegte Öffnung der Drehklappe (5)ι wie dies i'ig. 3 zeigt.
Wenn die Steifigkeit der Aneroidkapsel einerseits und die durch den Hebel (48) eingeführte Verstärkungswirkung andererseits richtig gewählt wurden, hält die neue Öffnungsstellung o6der Drehklappe (5) die Drehzahl des im Langsamlauf laufenden Motors praktisch auf dem Wert wQ·
Jiür die Kraft der Feder (42) wird der kle instmögliche mit einem einwandfreien Arbeiten verträgliche Wert (von größenordnungsmäßig einigen Gramm) gewählt, so daß die von dem Ventil (35) auf den Stab (30) und somit auf die Aneroidkapsel ausgeübte Kraft praktisch vernachlässigbar ist. Hierdurch wird vermieden, daß die Kapsel großen Beanspruchungen ausgesetzt
Die Erfindung kann abgewandelt werden. So kann insbesondere das erste pneumatische Element durch eine pneumatische Kapsel mit einem verformbaren oder beweglichen Organ, z.B. einer Membran, gebildet werden, welches auf einer Seite dem von dem Einlaßkanal durch die kalibrierte Öffnung (15) und die Verbindung (27) übertragenen Unterdruck ausgesetzt ist.
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Claims (6)

  1. 262U2Q
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    PATENTANSPRÜCHE
    Vergaser für Verbrennungsmotoren mit einem Langsamlaufkreis, welcher in den hinter einem von dem Fahrer betätigten Hauptdrosselorgan liegenden Abschnitt des Einlaßkanals mündet und hinter dem Hauptdrosselorgan ein Primärgemisch aus Kraftstoff und luft zuführt, wobei ein Luftdurchlaß zwischen der Wand des Einlaßkanals und dem Hauptdrosselorgan bestehen bleibt, wenn dieses seine Stellung der kleinsten öffnung einnimmt, wobei Mittel zur Regelung des Langsamlaufs vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Regelmittel ein erstes pneumatisches, mit dem hinter dem Hauptdrosselorgan (5) liegenden Abschnitt des Einlaßkanals (1) verbundenes Element (21) und ein zweites pneumatisches Element (36) umfassen, welches einen beweglichen Teil aufweist, welcher mit dem Hauptdrosselorgan (5) durch eine nur in einer Richtung wirkende Verbindung (59, 60) verbunden ist, welche diesem Organ (5) eine zusätzliche öffnung erteilen kann, wobei das zweite pneumatische Element (36) unter der Einwirkung des Drucks steht, welcher in einer Kammer (47) herrscht, welche einerseits mit dem genannten Abschnitt des Einlaßkanals und andererseits mit dem Außenraum durch ein Ventil (35) verbunden ist, welches von dem beweglichen Teil (37) . des zweiten Elements getragen und in dem Öffnungssinn durch die gegenseitige Bewegung des ersten pneumatischen Elements (21) und des zweiten pneumatischen Elements (36) betätigt wird, wenn der in dem genannten Abschnitt des Einlaßkanals herrschende Unterdruck zunimmt.
  2. 2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (47) mit dem Abschnitt des Einlaßkanals durch eine kalibrierte Öffnung (48) verbunden ist.
  3. 3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch elastische Mittel, z.B. eine Feder (55 )f welche auf den beweglichen Teil eine Kraft ausüben, welche der von der auf diesen Teil ausgeübten Druckdifferenz ausgeübten Kraft entgegenwirkt.
  4. 4. Vergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3ι dadurch gekennzeichnet, daß das erste pneumatische Element (21) durch eine Aneroidkapsel gebildet wird, welche in einer Kammer (22) angeordnet ist, welche mit dem hinter dem Hauptdrosselorgan
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    (5) liegenden Abschnitt des Einlaßkanals (1) verbunden ist.
  5. 5· Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zwischen der Kammer (22) und dem Einlaßkanal (1) angeordnete kalibrierte Öffnung (15)·
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der Aneroidkapsel (21) so gewählt ist, daß die Drehzahl des im Langsamlauf arbeitenden Motors auf einem praktisch von der Belastung unabhängigen Wert gehalten wird·
    7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (21) mit einem Stab (JO) versehen ist, welcher an dem Ventil (35) anschlägt und durch eine Wand hindurch vorspringt, welche die Kammer (47) von der die Kapsel (21) enthaltenden Kammer (22) trennt.
    609853/0267
DE2624420A 1975-06-26 1976-05-31 Steuergerät an Vergasern für Brennkraftmaschinen Expired DE2624420C3 (de)

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