DE2803392C2 - Vergasersystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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 en^lfallen 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)

Patentansprüche:

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.

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