DE2803392C2 - Vergasersystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Vergasersystem für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vergasersystem für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des An-Spruchs
1.
Ein derartiges Vergasersystem ist aus der DE-OS 21 752 bekannt, wobei der Startgemischkanai des
Startvergasers zunächst bei kalter Maschine so lange offen gehalten wird, bis der Startvergaser über einen
thermostatgesteuerten Schalter zum Schließen des Startgemischkanals dem Unterdruck des Hauptansaugkanals
stromab der Hauptdrossel ausgesetzt wird. Auch bei warmer Maschine ist der Startgemischkanal
zunächst mit Rücksicht auf einen Nachverbrenner im Abgassystem offen, worauf dann der Startvergaser zum
Schließen des Startgemischkanals über ein Zeätverzögerungsrelais an den Unterdruck im Hauptansaugkanal
angeschlossen wird. Unabhängig von dieser Steuerung des Startvergasers wird die stromauf des Brennstoffzufuhrsystems
im Hauptansaugkanal angeordnete Luftklappe thermostatgesteuert über einen Zeitgeber
betätigt, der so ausgelegt ist, daß er die Luftklappe unterhalb eines ersten vorbestimmten Wertes der
Temperatur der Kühlflüssigkeit in der Schließstellung &o
hält, danach die Luftklappe allmählich öffnet und diese in die volle Offenstellung gebracht wird, wenn die
Temperatur einen zweiten vorbestimmten Wert übersteigt. Dieser Aufbau ist relativ aufwendig und führt
dennoch nicht zu einer unter allen Bedingungen geeigneten Luft- und Kraftstoffzufuhr, da der Startgemischkanai
auch bei warmer Maschine zunächst offengehalten wird.
Aus der DE-OS 24 56 910 ist ferner eine Startvorrichtung für einen Vergaser mit einer Luftklappe stromauf
des Brennstoffzufuhrsystems bekannt, wobei auf die Luftklappe unter einer bestimmten Temperatur ein
thermostatisches Organ in Schließrichtung und in Öffnungsrichtung der von der Maschine angesaugte
Luftstrom und ein pneumatisches Element einwirkt, das dem im Ansaugkanal hinter der Hauptdrossel herrschenden
Druck ausgesetzt ist. Ferner ist ·*ϊη zweites
thermostatisches Organ mit einer Anschlageinrichtung gekuppelt, welches die durch das pneumatische Element
erzeugte Öffnung der Luftklappe begrenzt, bis das zweite thermostatische Organ eine bestimmte Temperatur
erreicht hat Bei dieser bekannten Vorrichtung ist kein gesonderter Startvergaser vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vergasersystem der eingangs angegebenen Art so
auszubilden, daß der Startvergaser unter allen Betriebsbedingungen eine diesen angepaßten Luft- und Kraftstoffzufuhr
gewährleistet und dabei einen einfachen Aufbau aufweist
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Durch diese
Ausgestaltung ist die einzige Funktion der Luftklappe die Anreicherung des der kalten Brennkraftmaschine
gelieferten Gemischs allein dann, wenn die Brennkraftmaschine belastet wird, da die Luftklappe über den
Anschlag von dem weiteren, von der Motortemperatur abhängigen und den Strömungsquerschnitt steuernden
Ventil im Startgemischkanal in der Schließstellung gehalten wird. Bei einfachem Aufbau ergibt sich damit
daß beim Start der Brennkraftmaschine lediglich über den Startvergaser und das in diesem angeordneten
Ventil die erforderliche erhöhte Gemischanreicherung vorgenommen wird, wobei der Startgemischkanal so
ausgelegt ist, daß sich ein ausreichender Durchsatz an Luft und Kraftstoff ergibt. Beim Drosseln der kalten
Brennkraftmaschine (Leerlaufbetrieb) wird die Anreicherung des Gemischs allein durch den Startvergaser
bestimmt. Bei Belastung der kalten Maschine durch öffnen der Hauptdrossel wird die Gemischanreicherung
gleichzeitig durch den Startvergaser und durch die Luftklappe bewirkt, welche stromauf vom Brennstoffzufuhrsystem
den Hauptansaugkanal absperrt. Die Luftklappe hört auf, einen merklichen Einfluß bei einer
Temperatur auszuüben, bei der der Startgemischkanal im allgemeinen nicht völlig geschlossen ist. Schließlich
wirkt bei warmer Brennkraftmaschine der Startvergaser nicht auf deii Anreicherungsgrad des Gemischs ein.
Somit wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß der Brennkraftmaschine unter allen Bedingungen beim
Start das geeignete Gemisch zugeführt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert, die in einer einzigen Figur einen schematischen Querschnitt durch einen Fallstromvergaser
zeigt, dessen Elemente sich in der Stellung befinden, die einer kalten Brennkraftmaschine bei Stillstand
entspricht.
Das Vergasersystem weist in einem Gehäuse einen Hauptvergaser mit einem Hauptansaugkanal 1 und
einer auf einer Achse 3 befestigten Hauptdrossel 2 auf, die stromab eines Venturiabschnitts 4 angeordnet ist, an
dem ein Brennstoffzufuhrsystem 5 mündet. Die Hauptdrossel 2 wird durch den Fahrer über ein nicht
dargestelltes Gestänge betätigt. Es ist kein Nocken für
den erhöhten Leerlauf vorgesehen, der die Hauptdrossel daran hindern würde, bei kalter Brennkraftmaschine
vollständig zu schließen.
Für den Kaltstart ist ein Startvergaser 10 vorgesehen, der einen Startgemischkanal 20 aufweist, welcher über
eine öffnung 20a in den stromab der Hauptdrossel 2 gelegenen Abscnnitt des Hauptansaugkanals 1 mündet.
Dieser Startgemischkanal 20 wird über einen Hilfsluftkreis und einen Emulsionszufuhrkreis gespeist. Bei der
dargestellten Aust'jhrungsform ist als Ventil im in
Siaitgcrr'.'^hkane! 20 ein Schieber 28 vorgesehen, der
quer zum Startgemischkanal verschiebbar und an einer Stange 29 eines temperaturempfindlichen Elements
befestigt ist. Dieses Element besteht aus einer geschlossenen Kapsel 30, die mit einem Material gefüllt
ist, das sich bei zunehmender Temperatur ausdehnt und die Stange 29 verschiebt. Diese Kapsel 30 ist einer den
Betriebszustand der Brennkraftmaschine darstellenden Temperatur ausgesetzt, beispielsweise der Kühlwassertemperatur
der Brennkraftmaschine, die über einen Anschluß 31 zugeführt wird. Wenn die Brennkraftmaschine
kalt ist, iäBt der Schieber 28 den Startgemischkanal
20 offen. Wird dagegen die Brennkraftmaschine warm, so wird der Schieber 28 zum Absperren des
Startgemischkanals 20 nach unten verschoben. Der Schieber 28 beginnt, den Startgemischkanal zu drosseln,
wenn die Temperatur eine vorgegebene Höhe erreicht. Der Startgemischkanal wird bei einer vorgegebenen
Temperatur t\ vollständig abgesperrt.
Der Startgemischkanal 20 setzt sich stromauf des jn
Schiebers 28 in einem Kanal 20fc fort, der stromauf am Luftfilter des Vergasers angeschlossen ist. An diesem
Kanal 20b ist ein Steuerorgan für den Durchtrittsquerschnitt vorgesehen, das aus einem Tauchkolben 21
besteht, der mit einer Membran 23 eines pneumatischen Elements 22 verbunden ist. Die Membran 23 trennt
Kammern 24 und 25 voneinander, von denen die Kammer 24 dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist,
während die Kammer 25 über eine Leitung 26 mit dem stromab der Hauptdrossel 2 liegenden Abschnitt des
Hauptansaugkanals 1 verbunden ist. Bei Fehlen eines L'nterdrucks im Hauptansaugkanal 1 drückt eine in der
Kammer 25 angeordnete Feder 27 den Tauchkolben 21 in eine Stellung, in der der Startgemischkanal 20
abgesperrt wird. Der Zufuhrkreis für die Kraftstoff-Luftemulsion weist einen Zufuhrkanal 40 auf, der über
eine Öffnung 40a in den unmittelbar stromauf des Schiebers23gelegenen Abschnitt 20i>des Startgemischkanals
mündet. Der Zufuhrkanal 40 ist an seinem stromauf gelegenen Tei! mit einem Schacht 41
verbundenen, dessen unterer Teil über ein kalibrierte Öffnung 42 rr.i dem im Schwimmergehäuse des
Vergasers enthaltenen Kraftstoff in Verbindung steht. In den Schacht 41 taucht ein Emulgierrohr 43 ein, das
über eine kalibrierte Öffnung 44 mit Luft gespeist wird. Dem Startbrennstoff wird Luft einerseits über eine fest
eingestellte Düse 45 geliefert, deren Durchtrittsquerschnitt kleiner ist als der der kalibrierten Öffnung 44 und
die mit dem Lufteinlaß des Vergasers in Verbindung steht, und andererseits über eine Leitung 46, deren w>
Durchtrittsquerschnitt gegenüber dem der Düsen 44 und 45 groß ist. Die Leitung 46 kann durch ein zeitlich
verzögerndes, auf Temperatur ansprechendes Klappenventil 47 geöffnet oder geschlossen werden, dessen
Verschlußorgati aus einer Bimetallschcibe 48 besteht,
derci Krümmung sich umkehrt, wenn die Temperatur
einen bestimmten Wen überschreitet. Die Bimetall scheibe 48 ist in einen Sit/ 41» eingesetzt und trennt die
Leitung 46 von einer mit der Umgebung-luft verbundenen
Leitung 50, wenn sit: einer unter ein?m lu-uim-iners
Wert (zum Beispiel 40"C) liegenden Tempersiur
aiäüs-üseiisii ist Die Bimetallscheibe 48 weist dann die
dargestellte Form auf und verschließt die Leitung 46, raiici!! sie sich wf einer Ringdichtung 51 abstützt Steigt
die Temperatur über den vorgegebenen Wert an, so kehrt sich die Krümmung der Bimetallscheibe um und es
wird über die Kammer 49 und die Leitung 50 eine Verbindung der Leitung 46 mit der Atmosphäre
hergestellt.
Die Kammer 49 wird durch ein wärmeleitendes, im allgemeinen aus Metall bestehendes Teil 52 begrenzt,
das eine Heizeinrichtung aufweist, die durch einen Widerstand 53 mit positivem Temperaturkoeffizienten
gebildet ist. Unter einer bestimmten Temperatur (Kipptemperatur) ist der Widerstand etwa konstant,
während er dann plötzlich sehr stark ansteigt, wenn diese Temperatur überschritten wird. Der Widerstand
53 wird so gewühlt, daß seine Kipptemperatur deutlich über den üblichen Umgebungstemperaturen liegt.
Insbesondere kann ein Widerstand verwendet werden, der aus einem Keramikplättchen besteht, das Bariumtitanat
enthält und eine Kipptemperatur von etwa 1000C aufweist Eine Seite des Widerstands 53 ist zum Beispiel
mit Hilfe eines Wärme und Elektrizität leitenden Klebstoffs an dem Teil 52 befestigt. Der Heizkreis dieses
Widerstands kann durch eine Stromquelle 57 gebildet werden, die beispielsweise die über Klemmen 54 und 55
angeschlossene Batterie des Fahrzeugs ist. Ein Schalter 56 schließt, sobald die Brennkraftmaschine läuft. Er wird
beispielsweise geschlossen, sobald die Spannung eines von der Brennkraftmaschine angetriebenen elektrischen
Generators einen gegebenen Wert übersteigt.
Der Vergaser weist eine Luftklappe 60 zur Anreicherung des Gemischs unter Last auf. Die Luftklappe 60 ist
exzentrisch an einer Achse 61 befestigt und stromauf des Brennstoffzufuhrsystems 5 im Hauptansaugkanal 1
angeordnet. Die Minimalöffnung der Luftklappe 60 wird durch eine teilweise zwangsläufige Verbindung 62 auf
die Stellung des Schiebers 28 eingestellt. Eine Stange 63 stützt skn mit ihrem freien und gekrümmten Ende 63a
auf dem Schieber 28 so ab, daß sie, wenn der Schieber 28 in der Figur nach oben verschoben wird, bestrebt ist, die
Luftklappe 60 zu schließen. Die Verbindung 62 weist eine Schraubenfeder 64 auf, die zwischen einer an der
Achse 61 befestigten Scheibe 65 und einem Hebel 66 eingespannt ist, der an der Achse 61 drehbar befestigt ist
und die Stange 63 trägt. Die Feder 64 ist bestrebt, den Hebel 66 in Anlage an einem mit der Scheibe 65
verbundenen Finger 67 ?u halten. Eine Rückholfeder 68
hält das Ende 63a in Anlage am Rand des Schiebers 28. Bei der vorgegebenen Mindeststarttemperatur muß die
Luftklapp' 60 teilweise leicht geöffnet werden, wie es bei einer bekannten Startklappe unmittelbar nach dem
Starten der kalten Bronnkraftmaschine der FeII ist.
Hierfür ist ein nicht gezeigter Anschlag vorgesehen oder es wird die Stange 63 entsprechend lang
ausgebildet.
Beim Starten der kalcen Brennkraftmaschine arbeitet das Vcrgascrsysiem wie folgt. Vor dem Start befinden
sich die verschiedenen Elemente in der dargcstdlien Stellung. Beim Anlasserbetrieb wirkt der verhältnismäßig
geringe Unterdruck im Hauptansaugkanal 1 stromab der "niiptdrosscl 2 maximal auf den
<'\\.. Krafts'.uff-Ltifigcmisch entnehmenden Kanal 40. da die
H.iuptdrossel 2. der Startgemischkanalabsdinitt 206
durch den Tauchkolben 21 und die Leitung 46 durch die-
Bimetallscheibe 48 geschlossen sind. Die Kapsel 30 hält den Schieber 28 in der öl· ren Stellung, während die
Stange 63 die Luftklappe 60 in der minimalen Öffnungsstellung hält, in der sie nur geringfügig geöffnet
ist. Bei geschlossener Hauptdrossel 2 herrscht am > Brennstoffzufuhrsystem 5 kein merklicher Unterdruck.
Lediglich der Startvergaser 10 liefert der ßrennkraftma
schine das für den Start erforderliche reiche Gemisch.
Sobald die Brennkraftmaschine von sich aus läuft, bewirkt der erhöhte und durch die Leitung 26 hi
übertragene Unterdruck das Öffnen des .Startgemischkanals
20fe durch das pneumatische Element 22, wodurch sich eine erste Abmagerung des der Brennkraftmaschine
gelieferten Gemischs ergibt. Ist die Hauptdrossel 2 geschlossen, so hat die Luftklappe 60
keine Wirkung.
Der Start der Brennkraftmaschine bedingt das Schließen des Schalters 56, wodurch die Bimetallscheibe
48 übet ucii Widerstand 53 crwärrrii wird. Nach einer
gewissen Zeit, die von den Eigenschaften des Wider- _·<ι
stands 53 und von der Umgebungstemperatur abhängt, kehrt sich die Krümmung der Bimetallscheibe um, so
daß die Leitung 46 zur Atmosphäre hin geöffnet ist. Die Wirkung des im Hauptansaugkanal 1 stromab der
Hauptdrossel 2 über den Kanal 40 wirkenden 2> Unterdrucks wird dabei abgeschwächt. Daraus ergibt
sich eine zweite Abmagerung des der Brennkraftmaschine gelieferten Gemischs.
Wenn bei offenem Startvergaser 10 die Hauptdrossel 2 bei Belastung der Brennkraftmaschine geöffnet wird, κι
nimmt der Unterdruck ab, der in dem Startgemischkanal 20 wirkt, wodurch auch die durch diesen gelieferte
Menge an Gemisch abnimmt. Dagegen wird der Unterdruck auf den zwischen der Hauptdrossel 2 und
der Luftklappe 60 gelegenen Abschnitt des Hauptan- j:
saugkanals übertragen. Da sich die Luftklappe 60 in der minimalen Öffnungsstellung befindet, bleibt der Unterdruck
in diesem Abschnitt des Hauptansaugkanals hoch, so daß Kraftstoff aus dem Brennstoffzufuhrsystem 5
angesaugt und die vom Starts ergaser I" ungenügend
gelieferte Menge ;in Gemisch ergän/.t wird.
Nach Maßgabe der Erwärmung der Brennkraftmaschine verschiebt sich die Stange 29 der Kapsel 30 nach
unten. Die hat zwei Einflüsse. Einerseits schließt der
Schieber 28 allmählich den Startgcmischkanal 20. Andererseits folgt die Stange 61 der Verschiebung des
Schiebers 28 nach unten und öffnet die Luftklappe 60 allmählich. Die Luftklappe 60 hat somit eine beim
Öffnen der Hauptdrossel 2 immer weniger ausgeprägte Wirkung, und zwar zur selben Zeit, in der die Wirkung
des Startvergasers abnimmt.
Sobald die Kapsel eine Temperatur f>
annimmt, gelangt die Stange 63 in Anschlag am Gehäuse in einer
Stellung, in der die Luftklappe 60 offen ist und keine Wirkung mehr hat. Bei einer Temperatur über t\ schließt
der Schieber 28 den Startgemischkanal 20, so daß bei normaler Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine
der Si^rivergaser nicht mohr (Ι»ς reiche Gemisch liefert,
das während des Warmlaufens der Maschine erforJei ■ lieh ist.
Dieses Gemisch wird überdies zwischenzeitlich durch die Wirkung des Klappenventils 47 abgemagert, das vor
Erreichen der Temperatur l\ öffnet, und zwar im allgemeinen am Ende einiger Sekunden, nach dem die
Brennkraftmaschine von sich aus läuft.
Fs ergibt sich somit eine Verteilung der vom Star /ergaser und der Luftklappe ausgeführten Funktionen.
Die Luftklappe hat nur eine Anreicherungsfunktion unter Last, wodurch eine übliche Öffnungsvorrichtung
an der Hauptdrossel enlfallen kann, wie etwa ein
Nocken für den erhöhten Leerlauf, wobei eine solche öffnungsvorrichtung erforderlich ist, wenn die Luftklappe
zum Starten der Brennkraftmaschine dient. Andererseits entfällt die pneumatische Unterstützung
für das Öffnen der Luftklappe, die zur Abmagerung des unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine
gelieferten Gemischs erforderlich ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vergasersystem für eine Brennkraftmaschine, das einen Hauptvergaser mit einem Hauptansaugkanal,
einer Haiipidrossel, einem Brennstoffzufuhrsy- s stern stromauf der Hauptdrossel und einer Luftklappe
und einen Startvergaser mit einem in den Hauptansaugkanal mündenden Startgemischkanal
aufweist, dessen Querschnitt sich in Abhängigkeit von Ansaugdruck stromab der Hauptdrossel verändert,
dadurch gekennzeichnet, daß der Startgemischkanal (20) ein weiteres, von der
Motortemperatur abhängiges, den Strömungsquerschnitt steuerndes Ventil (28) aufweist, welches über
einen Anschlag (63) kraftschlüssig mit der Luftklappe (60) in Wirkverbindung steht.
2. Vergasersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Startbrennstoff Luft über eine fest eingestellte Düse (45) und über eine Leitung
(46) mii °inem zeitlich verzögernden Klappenventil
(47) zugemischt wird.
3. Vergasersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappenventil (47) über
eine Bimetallscheibe (48) gesteuert ist, welche über einen Widerstand (53) mit positivem Temperaturkoeffizienten
beheizbar ist.
4. Vergasersystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (63) als
Stange ausgebildet ist, die von einer Rückholfeder (68) in Anlage am Ventil (28) gehalten ist, und daß
eine Feder (64) die Luftklappe (60) in Schließrichtung bis zürn Anschlag eines mit der Luftklappe (60)
verbundenen Teils<67) an .inem mit der Stange (63)
verbundenen Teil (66) beaufschlagt.
J5
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