DE2918795A1

DE2918795A1 - Vorrichtung zur steuerung der fluessigkeitszufuhr zu einem geraet

Info

Publication number: DE2918795A1
Application number: DE19792918795
Authority: DE
Inventors: Isamar Lasvalla
Original assignee: Espiro S A Ind E Comercio De M
Current assignee: Espiro S A Ind E Comercio De M
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1980-11-27

Description

DIPL.-PHYS.

A. FUNCK-HARTHERZ

PATENTANWALTIN

6 FRANX.-FURT/M. 5O. am ί

HOHERODSKOPFSTR. 41 V !

P 79/1327 f/di

ESPISO S.A. IMSTRIA E COMERCIO DE MOLAS Siqueira Bueno Street 360 03172 Sao Paulo - SP - Brasilien

Vorrichtung zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr zu einem Gerät

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Flüssigkeitsmenge, die einem Gerät zugeführt wird, beispielsweise einem Motor. Die erfindungs^emäße Vorrichtung

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kann zum Beispiel dazu verwendet werden, einem Fahrer zu erlauben, kontinuierlich die Kraftstoffmenge zu variieren, die dem Zylinder einer Verbrennungsmaschine eingespritzt wird, während die zugeführte Luftmenge im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem' Leistungsbedarf des Motors konstant gehalten wird.

Bei konventionellen Vergasern wird die Änderung der Treibstoffzufuhr zu dem Zylinder grundsätzlich durch die Vergrößerung oder Verkleinerung der Öffnung eines Drosselklappenventils (butterfly valve) bewerkstelligt, um den Luftdurchtritt zu dem Verbrennungsraum zu vergrößern oder zu verkleinern. Seitdem bei den üblichen Vergasern die Größe·: der öffnung der Hauptdüse konstant ist, erhöht eine hohe Drehgeschwindigkeit des Motors (Drosselklappenventil geöffnet) d;v.s Vakuum, das in dem Vergaserzerstäuber erzeugt ist, wodurch eine größere Menge an Treibstoff durch die Hauptdüse mitgerisssr und der Treibstoffverbrauch erhöht wird. Die Funktion eines Kotors hoher Drehzahl erfordert aber nicht nur notwendigerweise eine vergrößerte Treibstoffzufuhr und . Leistung zu dem Motor.

Ein Fahrzeug, das eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, benötigt nicht notwendigerweise eine große Kraft, um die einmal erreichte Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Dies ist klar in dem Fall, wenn das Fahrzeug sich auf einem ebenen Niveau befindet oder auf einer abwärts geneigten Strecke. Folglich, um Treibstoff einzusparen, ist es wünschenswert, daß das Luft-Treibstoff-Gemisch dazu neigt, die Quantität der Treibstoffzufuhr zu vermindern, während eine konstante Luftmenge über das

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Drosselklappenventil zugeführt wird, das in seiner anfänglichen Öffnungsstellung für den gewählten Geschwindigkeitsverlauf gehalten ist.

Eine solche Steuerung in der Treibstoffeinspritzung wird erfindungsgemäß mittels einem Ventilkörper (Ventilnadel) erreicht, der für die Hauptdüse des Vergasers bestimmt ist. Dieser Ventilkörper ist über eine Vorrichtung angetrieben, die mit einem Betätigungsorgan verbunden ist, das beispielsweise ein Gaspedal oder ein Antriebsknopf am Armaturenbrett eines Fahrzeuges sein kann, um den zweckmäßigen Durchmesser der Hauptdüse wie gewünscht zu verkleinern oder zu vergrößern. Damit der Ventilkörper durch das Pedal betätigt werden kann, während die Öffnung des Luftdrosselklappenventils unbeeinflußt bleibt, ist das Pedal zu einer seitlichen Bewegung zusätzlich zu der senkrechten Bewegung zur Öffnung des Drosselklappenventils fähig. Folglich, um die treibstofferhaltende bzw. treibstoffsparende Vorrichtung zu betätigen, tritt der Fahrer das Pedal seitwärts mit seinem Fuß, wodurch mittels einer geeigneten Kupplungsvorrichtung, beispielsweise eines Kabels, eine Vorrichtung den Ventilkörper in die Hauptdüse schiebt, wodurch der Wirkungsdurchmesser der Düse vermindert wird. Dadurch wird der Flüssigkeitsfluss, beispielsweise Treibstoff wie Benzin, durch die Düse reduziert.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einer Düse mit einer Durchströmöffnung, einem verschiebbar in einem Gehäuse gelagerten Ventilkörper mit einem spitz zulaufenden Ende, das in die Durchströmöffnung eingreift und außerdem aus Mitteln zur

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Verschiebung dieses Ventilkörpers relativ zu der Durchströmöffnung der Düse. Der Ventilkörper steht unter Vorspannung in der Weise, daß die Düse normalerweise geöffnet gehalten ist. Die Betätigungsvorrichtung des Ventilkörpers besteht aus einem Hebel mit einem exzentrischen Teil, der drehbar und rechtwinklig zu der Längsachse des Ventilkörpers in der Weise gelagert ist, daß bei Drehung des Hebels der exzentrische Teil den Ventilkörper belastet oder entlastet. Ferner ist die Vorrichtung durch ein zylinderförmiges Gehäuse gekennzeichnet, eine in das Gehäuse eingreifende und mit dem Gehäuse verbundene Führung für den Ventilkörper, wobei deren Endflansche zu korrespondierenden Flanschen des Gehäuses passen, so daß die Ventilkörperführung das Gehäuse gegen den Vergaser drückt und eine weitere Führung senkrecht zu der Längsachse des Ventilkörpers für den Hebel mit seinem exzentrischen Ende, das in den Zylinder eingreift und das Unterteil des Ventilkörpers beaufschlagt, das seinerseits als Plungerkolben ausgebildet und verschiebbar innerhalb dem Gehäuse gelagert ist. Der Durchmesser des Plungerkolbens ist größer als der Durchmesser des Schaftes des Ventilkörpers 16. Das Betätigungsglied für den Plunger ist über Kupplungsglieder, z.B. ein Kabel, mit dem Hebel verbunden, der den Plungerkolben beaufschlagt. Das Betätigungsglied kann ein lateral verstellbarer Hebel, beispielsweise ein Fußpedal, sein, oder ein am Armaturenbrett angebrachter Knopf. Der Verschiebungsbereich des Ventilkörpers ist durch die Vorspannvorrichtung, z.B. eine Feder, und das Hebelglied vorbestimmt.

In einem handbetriebenen System ist ein Ende eines geeigneten

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Kupplungskabels an ein Betätigungsglied angeschlossen, wie z.B. ein Knopf oder ein Antriebshebel, wobei das Betätigungsglied an der Frontplatte oder dem Armaturenbrett eines Fahrzeugs angebracht sein kann. Das andere Ende des Kupplungskabels ist mit einer Vorrichtung verbunden, die die Basis des Ventilkörpers beaufschlagt. Zur Betätigung dieser Vorrichtung wird das Antriebsglied von dem Fahrer bewegt, um den Wirkungsdurchmesser der Hauptvergaserdüse zu verkleinern oder zu vergrößern.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine Verminderung der Treibstoffzufuhr bei einem gewissen Geschwindigkeitsverlauf erreicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer

erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Handbetätigung für den Fahrer;

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung, die allerdings über ein Fußpedal betätigt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf den Vergaser eines Fahrzeugmotors aufmontiert sein, und zwar an dem Dichtungsteil oder an der Abdeckung der Hauptdüse. Bei Vergasern mit einer eingebauten Düse oder Düsen ist die Vorrichtung an einer leicht zugänglichen Stelle vorzusehen. Es sollte klar sein, daß einige Änderungen an dem Vergaser notwendig sein können, z.B. könnte es erforderlich sein, den Vergaser zu durchbohren, um die Düse oder Düsen zu erreichen.

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Die beigefügten Zeichnungen illustrieren den Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Vergaser mit einer einzigen Hauptdüse an der außenliegenden Abdeckung.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, die aus einem beweglichen Ventilkörper 16 oder Ventilnadel mit einer Ventilkörperführung 11 besteht, die an dem Vergaser angebracht ist. Beispielsweise kann die Führung 11 in Form eines Verschlußstopfens ausgeführt sein, der in eine Öffnung des Vergasers eingeschraubt sein kann, um die Abdeckung der konventionellen Hauptdüse aufzunehmen. Der Verschlußstopfen 11 hat umfänglich einen Ringflansch 11a, der seinerseits den Führungsstopfen mit dem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 10 verbindet und andererseits eine Stirnfläche dieses Gehäuses gegen die äußere Wand des Vergasers 1 drückt. Die dem Vergaser entgegengesetzt gerichtete Stirnfläche des Gehäuses 10 wird von einem unter Zwischenlage eines Dichtringes 14 in die Gehäusewandung 12 eingeschraubten Gewindedeckels 13 gebildet. Eine Dichtung 15 ist zwischen der äußeren Wand des Vergasers 1 und der benach- ' barten Stirnfläche des Gehäuses 10 vorgesehen, um den Austritt von Treibstoff zu verhindern.

Wie in Fi^. 1 gezeigt, hat die Ventilkörperführung 11 eine zentrale Jängsöffnung, in der gleitbar der Schaft des Ventilkorpers 16 gelagert ist* An ihrer in das Gehäuse 10 ragenden Unterseite hat der Ventilkörper einen zylindrischen Plungerkolben 16*i, der innerhalb der Gehäuse wandung 12 des Gehäuses 10 achsia.L verschiebbar ist. Eine Feder 17 ist in der zentralen

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Vertiefung der Ventilkörperführung 11 in koachsialer Ausrichtung mit dem Schaft des Ventilkörpers 16 vorgesehen. Der innere Durchmesser der Schraubenfeder 17 ist größer als der äußere Durchmesser des Schaftes des Ventilkörpers 16. Das spitz zulaufende Ende des Ventilkörpers 16 wird innerhalb der Düse 3 tätig, die in der Düsenplatte 2 angeordnet ist. Die nutzbare Öffnung der Düse 3 variiert in Abhängigkeit von der achsialen Verschiebung des Ventilkörpers 16 und damit der Größe der Durchgangsöffnung der Düse 3. Es sollte klar sein, daß die Länge und die Abschrägung des spitz zulaufenden Endes des Ventilkörpers variiert werden kann, um das Verhalten der Vorrichtung bei vorgegebener Verschiebung zu verändern. Zusätzlich kann die Entfernung,innerhalb der die Nadel verschiebbar ist, begrenzt werden, um die Maximal- und Minimalgröße der Durchgangsöffnung der Düse 3 festzusetzen.

Für die achsiale Verschiebung des Ventilkörpers 16 ist ein Ventilverschiebungsglied 20 vorgesehen, das aus einer Hebelführung 21 besteht, die mit einer zentralen Längsbohrung ausgestattet ist. Das eine Ende der Führung 21 ist in eine seitliche Öffnung der Gehäusewandung 12 geschraubt. Innerhalb ei leser Führung ist einer von zwei Schenkeln eines L-förmigen Hebels 22 gelagert. Das Ende des in der vorgenannten Führung gelagerten Hebelschenkels greift in das Innere des Gehäuses 10 ein und hat ein abgebogenes exzentrisches Ende 23. Bei Drehung des anderen Hebelschenkels drückt das exzentrische Ende 23 den Plungerkolben 16a des Ventilkörpers 16 gegen die Wirkung der Feder oder entlastet den Plungerkolben von der Wirkung der Feder 17.

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Um den Austritt von Treibstoff zu verhindern, ist eine Dichtung 24 zwischen der Hebelführung 21 und der Außenfläche des Gehäuses 10 angeordnet sowie ein weiterer Dichtungsring 25, der auf dem freien Ende der Führung 21 durch ein zu dessen Befestigung dienendes aufgeschraubtes Bauteil 26 gehalten ist.

In der Ausführung gemäß Fig. 1 ist das freie Ende des Hebels 22 mit dem entsprechenden Ende eines Betätigungskabels 30 verbunden, dessen anderes Ende an einem Antriebsbausatz 40 mit einem Knopf 41 an- der Verkleidung, beispielsweise dem Armaturenbrett des Fahrzeuges, befestigt ist. Vorzugsweise ist der Antriebsbausatz leicht zugänglich für den Fahrer angeordnet. Die Montage des Kabels 30 kann durch jedes geeignete Mittel bewerkstelligt sein, z.B. durch Bügel 31 und 32, auf der Seite des Hebels 22 und durch eine Kabelführung 42 auf der Seite des Knopfes 41, wobei die Kabelführung 42 über eine Mutter 43 an der Verkleidung 4, z.B. dem Armaturenbrett, angebracht ist.

Mit einer.solchen Vorrichtung kann der Fahrer abhängig von den Bedingungen der Fahrbahn, z.B. einem Streckenabschnitt ohne oder nur mit geringem Gefälle oder geringer Steigung, die Durchgangsöffnung der Düse 3 durch Ziehen des Knopfes 41 regulieren, um ein Luft-Treibstoff-Spargemisch zu verwirklichen. Natürlich, soll das Spargemisch entsprechend der vom Motor geforderten ■ Leistung während vorgegebener laufender Betriebsbedingungen erzeugt werden.

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Das Spargemisch soll mit einer Minimalmenge an Treibstoff versehen sein, die notwendig ist, um eine Energieerhaltung zu erzielen, während gleichzeitig ausreichend Treibstoff zugeführt wird, um den Antriebserfordernissen des Motors zu genügen.

Um das System in seine maximale Zufuhrstellung zurückzuführen, drückt der Fahrer einfach den Knopf 41, um das exzentrische Ende 23 des Hebels 22 so zu verstellen, daß der Plungerkolben 16a entlastet wird. Der Plunger und damit der Ventilkörper kehren dann durch die Wirkung der Feder 17 in ihre maximale Öffnungsstellung zurück.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist ein Ende des Kabels 30 an ein Gas- oder Fußpedal 50 angeschlossen, das eine Seitwärtsbewegung ausführen kann,und zwar zusätzlich zu seinem normalen vertikalen Hub und dadurch das Ansaugen steuert. Um eine Betriebsersparnis zu verwirklichen, tritt der Fahrer das Pedal 50 seitwärts, wie durch den Pfeil S in Fig. 2 gezeigt, um das Kabel 30 zu ziehen und eine Drehung des Hebels 22 zu vermitteln.

Die Vorrichtung vorliegender Erfindung verlangt keine grundlegenden Änderungen an der Steuerung eines üblichen Fahrzeugs. Sie erfordert bloß die Einpassung eines Betätigungsgliedes wie z.B. einer neuen Art von Betätigungspedal mit vertikaler und seitwärts gerichteter Bewegung oder eines Betätigungsknopfes an der Verkleidung, beispielsweise dem Armaturenbrett. Weiterhin ist die Einführung eines Kupplungsgliedes wie eines Kabels und die Anwendung einer Bemessungs- oder Eichdüse mit einer

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Längsöffnung, durch welche der Ventilkörper zur Treibstoffersparnis geführt ist. Die vorliegende Erfindung erlaubt dem
Fahrer, bei irgend einem Geschwindigkeitsverlauf die erfindungsgemäße Vorrichtung zu betätigen, um das Luft-Treibstoff-Gemisch sparsam zu bemessen in Verbindung mit der erforderlichen Leistung, wodurch ein unnötiger Verbrauch von Treibstoff ohne Benachteiligung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges vermieden wird.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung'zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr zu einem Gerät, beispielsweise einem Vergaser, gekennzeichnet durch eine Düse (3) mit einer Durchströmöffnung, einem verschiebbar in einem Gehäuse (10) gelagerten Ventilkörper (16) mit einem spitz zulaufenden Ende, das in die Durchströmöffnung der Düse (3) eingreift sowie Mittel zur Verschiebung dieses Ventilkörpers (16) relativ zu der Durchströmöffnung der Düse (3).
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, -

. dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (17) zur Vorspannung des Ventilkörpers (16) vorgesehen sind, die die Düse (3) normalerweise geöffnet halten.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch eine schraubenförmig gewundene Feder (17) bewirkt ist.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch einen Hebel (22) mit einem exzentrischen Teil (23), der drehbar und rechtwinklig zu der Längsachse vorgenannten Ventilkörpers (16) in der Weise gelagert ist, daß bei

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Drehung des Hebels (22) der exzentrische Teil (23) das spitz zulaufende Ende des Ventilkörpers belastet oder entlastet.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 4,

gekennzeichnet durch ein zylinderförmiges Gehäuse, eine in das Gehäuse (10) eingreifende und mit diesem verbundene Führung (11) für den Ventilkörper (16), wobei der Endflansch (11a) der Führung zu korrespondierenden Flanschen des Gehäuses (10) paßt und die Führung (11) das Gehäuse (12) gegen den Vergaser (1) drückt, wobei der Schaft des Ventilkörpers verschiebbar in der Bohrung der Führung (11) gelagert ist_; und eine weitere Führung (21) senkrecht zu der Längsachse des Ventilkörpers (16), wobei der Hebel drehbar innerhalb einer Bohrung der vorgenannten Führung (21) gelagert ist und der exzentrische Teil (23) des Hebels (22) das Unterteil (16a) des Ventilkörpers (16) beaufschlagt, das wiederum verschiebbar innerhalb der Gehäusewandung (12) des Gehäuses (10) gelagert ist.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (16a) des Ventilkörpers (16) einen

Plungerkolben darstellt, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Schaftes des Ventilkörpers (16).

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7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Betätigungsglied (40,50), das über Kupplungsglieder mit dem Verschiebungsglied (22, 23) verbunden ist.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied aus .einem lateral verstellbaren Hebel (50) besteht.
9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet., daß der verstellbare Hebel ein Fußpedal ist.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied ein Kabel ist.
11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (30) flexibel ist.
12.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsbereich des Ventilkörpers (16) durch die Feder (17) und das Hebelglied (22, 23) vorbestimmt ist.