DE3200344A1 - Verfahren zur kraftstoffversorgung eines vergasermotors und vergaser zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Motorbau und betrifft insbesondere Verfahren zur Kraftstoffversorgung der Vergasermotoren sowie Vergaser zur Durchführung der Verfahren. .

Die vorliegende Erfindung kann überall dort eingesetzt wei den, wo gemischverdichtende Verbrennungsmotoren mit Fremdzündung zum Einsatz gelangen, insbesondere in Transportmitteln, ■ z."B. in Kraftfahrzeugen.

Gegenwärtig ist in der ganzen 7/elt das Problem der Ersparnis des Kraftstoffs und des Umweltschutzes vor Verunreinigung durch schädliche Abgase besonders akut. Die wichtigsten Verbraucher des Kraftstoffs sind Fahrzeugmotoren, die gleichzeitig die Hauptquellen der Luftverunreinigung sind. Herabsetzung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs bei Verbrennungsmotoren, Übergang auf neue Kraft- " stoffarten und Herabsetzung der Toxizität der Abgase sind heute die erstrangigen Probleme.

Heutzutage haben Fahrzeuge mit Vergasermotoren eine besonders breite Verwendung gefunden, da sich diese Motoren durch hohe spezifische Leistung, gute Fahreigenschaften und Preis- £Ü:istig!ceit auszeichnen.

Zu den wichtigsten Nachteilen der Motoren genannten Typs zählen ein hoher spezifischer Kraftstoffverbrauch (210 bis ^;" 270 g/FS h) und ein hoher Anteil an toxischen Stoffen in Ab- · gasen. Das hän.^t bekanntlich .damit zusammen, dass der Ivlotor bei geringer und mittlerer Belastung der Üotorabtriebswelle mit Brenngemisch, insbesondere mit Benzin-Luft-Gemisch arbeitet, dessen Luftüberschusszahl (nachstehend als O6 bezeichnet)"

BAD ORIGINAL

kleiner als 1 ist. So soll die LuftÜberschußzahl c< im Leer-^T lauf (bei Minimalbelasfung der Motorwelle) 0,6 gleich sein und bei Maximalbelastung in einem Bereich von 0,85 bis 0,95 liegen. Im letzten "Fall ist die Verbrennungsgeschwindigkeit des Benzin-Luft-Gemisches am größten, dabei bleibt aber ein Teil des Kraftstoffs nicht verbrannt und wird als Kohlen. ,Joxid und lenient oxydierte Kohlenwasserstoffe mit Abgasen ausgestoßen.

Bei einer Vergrößerung der Luftüb er schußzahlol sinkt die' ~ Verbrennungsgeschwindigkeit, was einen Abfall der Motorleistung verursacht. Wenn q( ₌ 1,3 ist, läßt sich das Benzin-Luft-Gemisch im Brennraum in der Regel nicht zünden, da dieses Gemisch bekanntlich nur bei 0,6 < o( . < 1,3 brennbar ist. Somit kann der Betriebszustand des Motors lediglich durch Änderung der Menge des brennbaren Gemisches durch dessen Drosselung am Motoreingang mittels der Drosselklappe geregelt werden. Dabei führt die Drosselung bei geringer und mittlerer Belastung (der Füllungsgrad der Motorzylinder beträgt in diesem Fall 0,1 im Leerlauf bzw. 0,4 bis 0,5 bei mittlerer Belastung) zu einer Erhöhung des spezifischen Kraftstoffverbrauchst Das Problem der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und

der Herabsetzung der Toxizitat der Abgase kann teilweise

gelöst werden, wenn man Vergasermotoren durch Dieselmotoren ersetzt, wie es heute in mehreren Ländern der -^aIl ist. Der Die- j selmotor hat einen geringeren spezifischen Kraftstoffverbrauch j (155 bis 190 g/PS_eh), er kostet aber anderthalb bis zweimal so viel wie der Vergasermotor, da komplizierte Kraftstoffanlage und kostspielige verscnleißfeste Stoffe im Dieselmotor verwendet werden. Außerdem beträgt die spezifische Leistung des

COPY

Dieaelmotors in der Hegel 0,2 bis 0,4 PS/kg, was um das 1,5- ! bis 3fache weniger als im Vergasermotor 1st. Ferner hat der Dieselmotor schlechtere Fahreigenschaften und zeichnet sich durch einen verhältnismäßig hohen Anteil an Stickstoffoxiden und Ruß in Abgasen aus. ;

Deshalb ist es einfacher, den Kraftstoffverbrauch und die Toxizi-tät der Abgase durch Modernisierung des Vergasermotors, _: insbesondere durch Entwicklung neuer Verfahren zur Kraftstoffversorgung der Vergasermotoren, sowie durch Verbesserung der Vergaser selbst herabzusetzen.

Eine wesentliche Erhöhung der Sparsamkeit des Motors im Kraftstoffverbrauch und Herabsetzung der Toxizität der Abgase lassen sich erzielen, wenn Wasserstoff als Zusatz dem Kohlen-

wasser_v ^stoff (Benzin) zugesetzt wird, d.h. das brennbare

Gemisch aus drei Bestandteilen - Benzin, Wasserstoff und Luft zubereitet wird. " .

So ist für einen von uns früher entwickelten Vergaser (s. SU-ES 2Jr.6707^9) ein Verfahren zur KraftstoffVersorgung : eines Vergasermotors bekannt, bei welchem das Frischgemisch aus einem Strom von Benzin-Luft-Gemisch und einem Strom von Wasserstoff-Luft-Gemisch erzeugt und dem iiotor zugeführt wird, j wobei der Anteil an Gemischbestandteilen je nach der Motorbe- ;-lastung geregelt wird. Diese Gemischregelung erfolgt durch !

Änderung der Menge des Bsnzin-Luft-Gemisches sowie der Menge ' und der Zusammensetzung des Wasserstoff-Luft-Gemisches. Dabei ist aber der Anteil an Bestandteilen im erzeugten Frischge- -_t misch für unterschiedliche Betriebszustände des.Motors nicht . festgelegt; es sind-nur Luftüberschußzahlen α angegeben. So

BAD ORIGINAL

ist im Leerlauf c* r^i5 und bei Vollast c< =1.

Der bekannte Vergaser (s. obengenannte η ES ), der

zur Durchführung des bekannten Verfahrens dient, enthält eine an der Ansaugleitung dea Motors angeschlossene Gemischbil- dungskammer, eine erste und eine zweite Arbeitsstufe zur BiI- S dung entsprechend des Benzin-Luft- und des Wasserstoff-Luft- -Stromes, die mit der genannten Gemischbildüngskammer verbun- f

• - ■ - 6

den sind, sowie Benzin- und WasserstoffZuführungseinheiten. ■ J Dabei ist die erste Arbeitsstufe mit einer Drosselklappe zur 1

Mengenregelung des Benzin-Luft-Gemisches im Frischgemisch ver-r sehen. Die Benzinzuführungseinheit enthält ein Schwimmergehäuse und eine Hauptdosier einrichtung, durch welche das Schwimmergehäuse mit der ersten Arbeitsstufe verbunden ist. Die Wasserstoffzuführungseinheit enthält eine in die zweite Arbeitsstufe eingeführte Düse und einen Hegler der Wasserstoffzuführung. Dieser -Regler enthält ein Gehäuse mit einem Einlaß- :

stutzen für Wasserst offeinlaß und einem Auslaßstutzen für Was--

serstoffaustritt in die Düse, wozu der Auslaßstutzen mit der {' genannten Düse verbunden ist. Der Regler weist ferner ein im . i; genannt en Gehäuse angeordnetes Arbeitselement auf,- das für die Mensenregelung des in die Düse abgeführten 7/asserstoffs bestimmt ist. I 7/ie die durchgeführten Versuche zeigten, ist eine höhere _: Wirksamkeit des obenbeschriebenen Verfahrens zur Kraftstoff- ^l versorgung eines Verbrennungsmotors mit Dreistoffgemisch ge- |

ι genüber dem bekannten Verfahren'zur Kraftstoffversorgung des ^

■ ■ - ■ I·

Verbrennungsmotors mit Zweistoffgemisch (Benzin-Luft-Gemisch) darauf zurückzuführen, daß die Verbrennungsgesohwindigke-i-t dea* aus Benzin, Wasserstoff und Luft zusammengesetzten Gemisches ;

BAD ORIGINAL "1

mit einem Gehalt an Wasserstoff von 1 bis 15 % vom Gesamtanteil an Wasserstoff und Benzin und einer Luftüberschußzahl (k von 1 bis 1,15 der Verbrennungsgeschwindigkeit des Benzin-

"beträgt

-Luft-Gemisches (ohne Wasserstoff)V dessen Luftuberschußzahl 0,85 bis 0,95 beträgt, d.h.· der maximalen Verbrennungsgeschwij digkeit für einen mit Zweistoff gemisch gespeisten Motor entspricht. Dabei wird dieselbe Motorleistung.wie bei Versorgung mit Zweistoffgemisch schon bei d > 1 erreicht, wodurch der Wirkungsgrad des Motors erhöht wird.

Bei weiterer Magerung des Frischgemisches auf o( =1,5 und mehr wird dessen Brennstabilität selbst bei c< » 7 dank vorhandenem Wasserstoff nicht beeinträchtigt. In diesem Pail wird bei einer Erhöhung der Zahl & von 1 bis 7 der Gehalt an Wasserstoff im irischgemisch vergrößert und erreicht bei maximale m c< 100 %.

Das obenbeschriebene Verfahren sieht eine Kraftstoffversorgung des Llotors bei geringer und mittlerer Belastung (vom Leerlauf bis zu den Belastungen, die 0,4 bis 0,6 der Vollast betragen) mit benzinmagerem Brenngemisch vor. So ist die LuftüberschaBzahl " c{ ' im Leerlauf gleich 4,5 bis 7 und bei mittlerer Belastung gleich l,ä bis 2,2. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Motors in einem bestimmten Llaße erhöht und die Toxizität der .Abgase herabgesetzt.

Ss sei jedoch bemerkt, daß die Durchführung des obenbeschriebenen Verfahrens unter Einsatz des erwähnten Vergasers auf bedeutende Schwierigkeiten stößt. Ea sei vor allem gesagt, daß selbst bei diesem relativ wirkungsvollen Verfahren der ' Wirkungsgrad des Motors bei geringer und mittlerer Belastung verhältnismäßig gering ist. Das ist offensichtlich auf durch

BAD ORIGINAL

Abgase hervorgerufene hohe Wärmeverluste zurückzuführen.

Außerdem ist der Motorbetrieb bei ei =4,5 bis 7 ^ur bei verhältnismäßig großen Vorzündungswinkel (50° bis 70°) möglich, was eine kompliziertere Zündeinrichtung des Motors erfordert. Es sei ferner gesagt, daß bei der Durchführung des beschriebenen Verfahrens unter Einsatz des erwähnten Vergasers bei Mindestleerlaufdrehzahlen der Wasserst off ν er br auch verhältnismäßig groß ist (für den Motor mit einem Hubraum 3 von 25ΟΟ enr beträgt er mindestens 0,2 bis 0,3 kg/h), ferner j führt bei der Realsierung des bekannten Verfahrens jeder Ver- /■ such, den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen, zwangsläufig zur Vergrößerung der Toxizität der Abgase.

Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, die obenerwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen. ;

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur KraftstoffVersorgung ein=s Vergasermotors sowie einen Vergaser.zur durchführung des Varfahrens zu entwickeln, \ welche durch Änderung des Gesetzes der Gemischregelung eine .' Erhöhung des ',Virk-ungsgrades des Motors im gesamten Belastungs-' t bereich und somit eine Herabsetzung des Kraftstoffverbrauchs _i bei minimaler Toxizität der Abgase sicherstellen. ί

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Ver- I fahren zur Kraftstoff ver sorgung eines Vergasermotors, bei wel- I

ehern das Frischgemisch aus einem Strom von -ßenzin-Luft-Gemisch

i und einem Strom von V/ass erst off-Luft-Gemisch erzeugt und dem \

Motor zugeführt wird, wobei der Anteil an Gemischbestand- . _p

teilen je nach der Motorbelastung durch Änderung der Menge des .,'■ Benzin-Luft-Gemisches und der iienge und der Zusammensetzung des Wasserstoff-Luft-Gemisches geregelt wird, die Gemisöhre^elung

BAD ORIGINAL

ΤΖΟΓΟ 3 «—

erfindungggemäß derart erfolgt, daß dem Motor bei Vollast' ein ■ Gemisch zugeführt wird, welches eine folgende Zusammensetzung (Gew.-%) hat:

Benzin 5,8 bis 6,0 . .·;

Wasserstoff 0,14 bis 0,1?

Luft 93,7 bis 94,0;

bei einer Belastung, die 0,75 der Vollast beträgt, die Zu- ^: sammensetzung des Frischgemisches auf folgende Werte geändert wird:

Benzin 4,3 bis 4,7 Wasserstoff 0,19 bis 0,22 Luft 95,2 bis 95,5;

bei einer Belastung, die 0,5 der Vollast beträgt, die Gemischzusammensetzung auf folgende Werte geändert wird:

Benzin 3,ο bis 3,2

Wasserstoff 0,26 bis 0,29 i

Luft 96,4 bis 96,7;

bei einer Belastung, die 0,25 der Vollast beträgt, die Gemischzusammensetzung auf folgende Werte geändert wird: ;

Benzin 1,8 bis 2,0

Wasserstoff 0,37 bis 0,40

Luft 97,6 bis 97,8;

bei einer Belastung, die 0,1 der Vollast beträgt, d-ie Gemischzusammensetzung auf folgende Werte geändert wird:

Benzin 1,2 bis 1,5 Wasserstoff 0,42 bis 0,45

Luft 98,1 bis'98,4

und bei· Zwischenwerten der Belastung der Anteil an Benzin, y/as_

BAD ORIGINAL

serstoff und Luft im. Gemisch auf die Werte geändert wird;" die zwischen den betreffenden von den obenangeführten Werten liegen.

Die durchgeführten Versuche zeigten, daß bei einer solches Gemischregelung bei der Kraftst offνersorgung eines Vergasermotors gegenüber dem bekannten Verfahren zur Kraftstoffversor-

gung des Motors mit Dreist offgemisch eine wesentliche Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und Erhöhung des Wir- _r-.{ kungsgrads bei allen Beiastungszustanden des Verbrennungsmotors gesichert wird, ohne daß dabei die Toxizität der Abgase zunimmt*

Ij Dabei beträgt die Luftüberschußzahl d bei Vollast 1 bis ;]

1,1, bei den Belastungen, die 0,4 bis 0,6 der Vollast be- "_:

tragen, - 1,4 bis 1,6 und im Leerlauf zustand - 2,8. bis 3,2. f

Das für verschiedene Betriebszustande angeführte Ben-

zin-Wasserstoff-Luft-Verhältnis im Frischgemisch ist Optimal- \ wert. Bine Abv7eichung von den empfohlenen Werten in jede be- '. liebige Richtung bei jedem beliebigen Betriebszustand führt \ zur wesentlichen Verschlechterung der Betriebsdaten des Motors»

So nimmt im Vollastzust-and bei einer Erhöhung des Benzin-'

gehalts auf mehr als 6p bzw. einer Verkleinerung des Luftge- I

■-. i halts im Gemisch unter 93,7 /<» der Anteil an Kohlenoxid in Ab- j

gasen stark zu und der Y/irktingsßrad des Tiotors durch unvollkom-r mene Verbrennung des Kraftstoffs ab. Bei einer Senkung des { Benzingehalts unter 5,a ^:/o wird das -Fr is enge misch zu mager, was)

eine Vergrößerung der Stickst off monoxide in Auspuffgasen ν er- j ursacht. Eine Erhöhung des Wasser st off gehalts auf mehr als \ 0,17 % führt zur Vergrößerung'der Stickstoff monoxide in Aus- S puffgasen, während eine Senkung des Wasserstoffgehalts unter I 0,14 % eine Verringerung des Wir kungsgrads des iiotors her- /

BAD ORIGINAL "l

320034T™ *

ruft. Bei einer Erhöhung des Luftgehalts auf mehr als 94 % ist mit einer Verkleinerung der hochstzulässigen Motorbelaatung zu rechnen.

Bei Belastungen, die 0,5 bis 0,85 der V_oll_ast betragen, führt eine Vergrößerung des Benzingehalts bzw, eine Verringerung des Luftgehalts gegenüber den angeführten empfohlenen Werten zur.Vergrößerung'der Stickstoffmonoxide in Auspuffgasen und Herabsetzung des Wirkungsgrads des Motors infolge der Varringerung der LuftÜberschußzahl. Eine Senkung des Benzingehalts verursacht eine Vergrößerung der nicht oxydiert en Kohlenwasserstoffe in den Abgasen und eine Senkung des Wirkungsgrads des Motors. Eine Erhöhung des Wasserstoff gehalts führt zur Vergrößerung der Stickstoff monoxide in Auspuffgasen und des WasserstoffVerbrauchs, während bei einer Senkung des Wasserstoffgehalts eine Vergrößerung der nichtoxydierten Kohlenwasserstoffe in den Abgasen und eine starke Herabsetzung des 7/irkungsgrads des Motors eintreten. Ein erhöhter Luftgehalt verursacht eine Vergrößerung der erwähnten Kohlenwasserstoffe in -A us puff gasen j eine Senkung des Wirkungsgrades und führt außerd'em zu" Motoraussetzern.

-ßei Belastungen, die 0,5 der Vollast nicht überschreiten, ist bei einer Erhöhung des Benzin- und des Wasserstoffgehalts sowie bei einer Senkung des Luftgehalts mit einer Vergrößerung " der Stickstoffmonoxide in AusDuffgasen und einer Senkung des : Wirkungsgrads des Motors infolge der Verringerung der Luftüberschußzahl zu rechnen. Eine Senkung des Benzin- und des ■ Wasserstoff gehalts bzvj. eine Erhöhung des Luftgehalts führt zum erschwerten Zünden des .Fr is chgemisch.es.

BAD

Somit verursacht jede Abweichung von den von uns empfohlenen Werten während der Gemischregelung eine starke Erhöhung des Anteils an toxischen. Stoffen in Auspuffgasen und eine

wesentliche Verkleinerung des Wirkungsgrads des Motors. \

Die gestellte Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, daß der Vergaser, der eine an der Ansaugleitung des Motors angeschlos-^ sene Gemischbildungskammer, eine erste und eine zweite Arbeitsstufe , die mit der genannten Gemischbildungskammer ver-rf bunden sind, wobei die erste Stufe eine antreibbare Drosselklappe aufweist, eine Benzinzuführungseinheit, welche ein mit der Außenluft verbundenes Schwimmer gehäuse und eine Hauptdo- . siereinrichtung aufweist, durch welche das erwähnte Schwimmer- ■ gehäuse mit der ersten Arbeitsstufe verbunden ist, sowie eine Wasserstoffzuführungseinheit enthält, welche eine in die.zwei-\ te Arbeitsstufe eingeführte Düse und einen Regler der Wasser-, '; stoff zuführung enthält, der ein Gehäuse mit einem Einlaß- und einem mit der erwähnten Düse verbundenen Auslaßstutzen sowie ei im genannten Gehäuse angeordnetes Arbeiteelement aufweist, erfindungsgemäß eine zweite am Austritt aus der zweiten Arbeits- I stufe angeordnete Drosselklappe sowie eine Veratelleinrichtung \ enthält, die mit den Drosselklappen der beiden Arbeitsstufen .\ und dem -Segler der Wasserstoffzuführung verbunden ist.

Durch den Einsatz der Drosselklappe in der zweiten Ar- | beitsstufe läßt sich der Durchsatz der über den Vergaser j strömenden Luft bei allen Betriebszuständen des Motors in ei- 1 nem großen Bereich einstellen. Durch den Einsatz der Verstell-' einrichtung, die mit den beiden Drosselklappen und deni Regler j der ".Wasserstoffzuführung verbunden ist, läßt sich die PÖrder- i menge des Benzins (mit Hilfe der Drosselklappe der ersten Ar-■Ί

beltsstufe), des Wasserstoffs (mit Hilfe der Drosselklappe dar zweiten Arbeltestufe und des erwähnten HegleTa) und der Luft (mit Hilfe der beiden Drosselklappen) im obenangeführten erfindungsgemäßen Verhältnis regeln.

Es ist zweckmäßig, den erfindungsgemäßen Vergaser in einer Modifikation auszuführen, in welcher die Verstelleinrichtung als ein mit der Drosselklappe der ersten Arbeitsstufß verbundener Nocken und ein mit dem Nocken gekoppelter Stößel ausgeführt ist, der mit der Drosselklappe der zweiten Arbeitsstufe verbunden ist.

Bei dieser Ausführung der Verstelleinrichtung, die offensichtlich sehr einfach ist, laßt sich die Menge und Zusammensetzung des Frischgemisches durch Wahl des entsprechenden Nockenprofils effektiv regeln.

Es ist eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers möglich, in welcher die Verstelleinrichtung als ein Hohlgehäuse ausgeführt ist, das durch eine abgefederte Blende verschlossen und mit der ersten Arbeitsstufe verbunden ist, wobei die genannte Blende., mit de.r Drosselklappe der zvjeiten Arbeitsstufe kinematisch verbunden ist.

Bei dieser Ausführung der Verstelleinrichtung läßt sich die Genauigkeit der Gemischregelung erhöhen.

JSs ist ferner eine Ausführung des erfindungsgemäßen Ver— gasers möglich, in welcher der Regler der 7/asserst off zuführung eine Fliehkraft-Reglergruppe enthält, die an den Motor angeschlossen und mit dem Arbeitseleiaent des genannten Reglers verbunden ist, wobei dieses Arbeitselement mit dem obenerwähnten Nocken kinematisch verbunden ist.

Durch den Einsatz des an den ulotor angeschlossenen Flieh-

BADORIGINAL

Λ_»- γ. — .·—

kraftreglers wird eine von der Drehzahl der Motorabtriebswelle abhängige Regelung der Wasserstoffzuführung gesichert, während durch die kinematische Verbindung zwischen dem Arbe itselement
und dem Nocken die Regelung der Wasserstoff zuführung in Abhängigkeit von der Last an der Motorwelle erfolgt.

Bs ist eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers
empfehlenswert, in welcher der Regler der Wasserstoffzuführung

durch biegsame Zwischenwände in eine mit dem Einlaß- und dem ί Auslaßstutzen verbundene Wasser stoff kammer, eine mit der AußenJ

J luft verbundene Luftkammer und eine mit der zweiten Arbeits- ?

stufe verbundene Unterdruckkammer geteilt ist, wobei das Arbeitselement des Reglers in der Wasserstoffkammer
untergebracht und mit der die Luft- von der Unterdruckkammer >'" trennenden Zwischenwand verbunden ist.

Durch diese Ausführung des Reglers der Wasserstoff zufuhr u'e läßt sich die Regelung der Wasserstoffzuführung bei allen Be- > triebszuständen des «lotors nach einem und demselben Parameter : durchführen, und zwar abhängig von der Menge der durch die ; zweite Kammer strömenden Luft, wodurch der Regelungsvorgang . [

σ ■ - ■ - - j.

wesentlich erleichtert wird. . . I

Es ist eine Uodifikation des Ve%asers zweckdienlich, in
welcher die zweite Arbeitsstufe als eine Scheibe mit seitlich angeordnetem Stutzen ausgeführt ist, die an den Stirnflächen
entsprechend an der ersten Arbeitsstufe und an der Gemischbild ungskaamer anliegt und einen ringförmigen Innenkanal aufweist, der mit dem genannten Stutzen und der Dur chi aß Öffnung
der Scheibe verbunden ist, wobei die erwähnte 7/asserstoffdüse
und die Drosselklappe der zweiten Arbeitsstufe im genannten

Stutzen angeordnet aind.

BAD ORIGINAL

3200343"

Dadurch lassen sich die Außenmaße des erfindungsgemäßen Vergasers wesentlich verkleinern.

Gute technologische Betriebsdaten weist auch eine Modifikation des Vergasers auf, in welcher die erste Arbeitsstufe.·⁵ innerhalb der zweiten Arbeitsstufe, die Drosselklappe der zweiten Arbeitsstufe zwischen den Wänden der beiden Arbeitsstufen und die Wasserstoffdüse am Eintritt der genannten Ar- * beitsstufen angeordnet sind.

Bei dieser Ausführung des Vergasers wird ein homogener Strom des Frischgemisches unmittelbar am Austritt aus den Arbeit sstuf en erzeugt, wodurch der Wirkungsgrad der Motoren, insbesondere der Mehrzylindermotoren, noch stärker erhöht wird.

Dabei kann die Drosselklappe der zweiten Arbeitsstufe vers den ausgeführt werden: erstens, in Form eines Satzes segmentförmiger Lamellen, die miteinander verbunden und um die erste Arbeitsstufe gegenseitig bewegbar angeordnet sind, und zweitenf in Form einer elastischen Hülse, die mit ihrer Kante an der ■■ V/and der zweiten Arbeitsstufe befestigt ist.

Im ersten Fall wird die Steuerung der genannten Drosselklappe mit Hilfe der Verstelleinrichtung vereinfacht und im zweiten Fall der Strömungswiderstand der zweiten Arbeitsstufe im Wasserstoff-Luft-Strom wesentlich vermindert.

Sehr bedienungsfreundlich ist eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers, in welcher der Vergaser eine Vorrichtung zur Notabdeckung der zweiten Arbeitsstufe enthält, die aiii einem mit der Drosselklappe der genannten Arbeitsstufe ver- ' bundenen Antrieb, einem am Einlaßstutzen des Reglers der Wasserst off zuführung angeordneten Schnellschlußventil, einem am genannten Stutzen vor dem ^schnellschlußventil angeordneten

BAD ORIGINAL

Wasserst off druckgeber und einer mit dem genannten Antrieb, dem
Geber und dem Schnellschluß ventil in Verbindung stehenden
Steuereinheit besteht.

Dadurch kann bei einem plötzlichen Abfall des Wasserstoffdrucks vor dem Vergaser, was beispielsweise bei einer Störung
in der WasserstoffZuführungsanlage möglich ist, die Verstelleinrichtung von der Drosselklappe der zweiten Arbeitsstufe abgeschaltet, die genannte Arbeitsstufe mittels der Vorrichtung
zur Nptabdeckung verschlossen und der Motorbetrieb auf Benzin-
-Luft-Gemisch fortgesetzt werden.

Es ist ferner eine Modifikation des Vergasers möglich, in
welcher der Einlaßstutzen des Reglers der Wasserstoff zuführung ;j mit der obenerwähnten Düse durch eine Beipaßleitung mit ein- % stellbarem Ventil verbunden ist, wobei der Vergaser einen Stel-._fi lungsgeber der Drosselklappe der ersten Arbeitsstufe, einen : | Drehzahlgeber der Motorwelle und einen am Einlaßstutzen des H

genannten Reglers angeordneten Verschluß aufweist, die an der 'A

erwähnten Steuereinheit angeschlossen sind. I

Γ Bei dieser Ausführung wird die Einstellung des erfindungs— \

gemäßen Vergasers auf minimale Leerlaufdrehzahl vereinfacht. ί Es ist auch eine Ausführung des Vergasers möglich, in wel- ^ eher die erste Arbeitsstufe innerhalb der zweiten Arbeitsstufe j angeordnet ist und die Drosselklappen der beiden Arbeitsstufen | als eine am Austritt aus der Gemischbildungskammer angeordnete f gemeinsame· Drosselklappe ausgeführt sind, wobei das Schwimmer- .-;

gehäuse und die Luftkammer des Reglers der Wasserstoffzuführung f mit der Außenluft durch einstellbare Drosselventile verbunden i

sind, die mit der Verstelleinrichtung in Verbindung stehen,- f.

während die Luftkammer zusätzlich mit der zweiten Arbeitsstufe;;

• *

,verbunden ist.

Der Vergaser in dieser Ausführung hat eine hohe Betriebssicherheit und gewährleistet eine genauere Dosierung der Ge-

mischbestandteile.

Es ist zu betonen, dass die obenbeschriebenen Modifika- ; tionen des erfindungsgemässen Vergasers sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination realisiert werden kön- . . nen, die für den Fachmann offenkundig ist.

üie vorliegende Erfindung wird nachstehend an einigen" ■ konkreten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Vergaser zur Durchführung des Verfahrens zur Kraftstoffver- . sorgung eines Vergasermotors, schematische Darstellung.(hier und weiter ist durch Pfeile mit Buchstaben die Zufuhr der Komponenten für Frischgemischbildung gezeigt- A - Benzin, B Wasserstoff, C - Luft),

■ Fig. 2 eine Modifikation des erfindungsgeraässen Vergaser. in welcher die Verstelleinrichtung als ein Uockenpaar ausgeführt ist und 4er Regler der Wasserstoffzuführung eine Fliehkraft-Reglereinheit enthält,

Fig. 3 bis 5 die Funktion des ITockenpaars in Fig.2 (mit Pfeil ist die Drehrichtung des Nockens bei Erhöhung der Be- ,

lastung· gezeigt), :

Fig. 6 und 7 eine Modifikation des erfindungsgemässen Vergasers, in welcher das Gehäuse des Reglers der Wasserstoffzuführung durch biegsame Zwischenwände in Kammern geteilt ist, wobei in Fig. 6 die genannten Zwischenwände Blenden darstellen, während die Verstelleinrichtung als ein

BAD ORIGINAL

■32Ό0344 *

-ν —■

Hohlgehäuse ausgeführt ist, das durch eine ähnliche abgefederte Blende abgedeckt ist; in Pig. 7 sind diese Zwischenwände als Balgmembranen und die Verstelleinrichtung ist als ein Nokkenpaar ausgeführt,

Fig. 8 bis 10 eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers , in welcher die zweite Arbeitsstufe in Form einer Scheibe mit seitlich angeordnetem Stutzen ausgeführt ist, die "· einen ringförmigen Innenkanal aufweist, wobei "'

in Fig. 8 die zweite Arbeitsstufe vergrößert im Fall, I wenn der ringförmige Kanal mit der Durchlaß-; öffnung der Scheibe durch eine Eindrehung am· gesamten Umfang verbunden ist,

in Fig. 9 Ansicht nach Fig. 8 im Fall, wenn der genannte Kanal mit der Durchi aß Öffnung der Scheibe durch radial angeordnete öffnungen verbunden ist, und
in Fig.10 die zweite Arbeitsstufe im Satz mit den

anderen Teilen des erfindungsgemäßen Ver- : ■' ■· gasers dargestellt sind, \

Fig. 11 bis" 14 eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers, in welcher die erste Arbeitsstufe innerhalb der zweiten Arbeitsstufe, die Drosselklappe der zweiten Arbeitsstufe zwi-

sehen den Wänden der beiden Arbeitsstufen und die Wasserstoff- ■ düse am Eintritt der beiden Arbe itsstufen angeordnet sind, j wobei ;

in Fig. 11 der Fall, wenn die Drosselklappe der j

zweiten Arbeitsstufe in Form eines Satzes ' -segmentformiser Lamellen ausgeführt iat, ·

in Fig. 12 ein Schnitt nach der Linie XII-XII nach

Fig. 11,

BAD ORIGINAL

TZDO 344-

in Fig. 13 der Fall, wenn die Drosselklappe der

zweiten Arbeitsstufe in Form einer elastischen Hülse ausgeführt ist, die mit der Verstelleinrichtung durch eine zusätzlüche Druckquelle verbunden ist,und in Fig. 14 ein Schnitt nach der Linie XIV-XIV nach Fig. 13 für den Fall, wenn die elastisehe Hülse mit der Verstelleinrichtung durch ein biegsames Glied verbunden ist, dargestellt sind,

Fig. 15 eine Modifikation des erfindungsgemassen Vergasers, in welcher der Vergaser eine Vorrichtung zur Notabdeckung der zweiten Arbeitsstufe enthält,

Fig. 16 eine Modifikation des erfindungsgemassen Vergasers, in welcher der Einlassstutzen des Reglers der Wasserstoff zuführung mit der Düse durch eine üeipassleitung mit einstellbarem ventil verbunden ist, wobei der Vergaser einen Stellungsgeber der Drosselklappe der ersten Arbeitsstufe, einen Drehzahlgeber der Motorwelle und einen Verschluss am Auslassstutzen des Reglers aufweist, -\

Fig. 17 und 18 eine Modifikation des erfindungsgemassen Vergasers, in welcher die Drosselklappen der beiden Arbeitsstufen zu einer-gemeinsamen Drosselklappe zusaramengefasst■sii die am Austritt aus der Gemischbildungskammer angeordnet ist während das Schwirnmergehäuse und die Luftkammer des Reglers über einstellbare Drosselventile mit der Aussenluft verbünde: sind, wobei

in Fig., 17 der Fall, wenn die Verstelleinrichtung einen mit den genannten Drosselventilen

BAD ORIGINAL

kinematisch verbundenen Nocken enthält, und·'

in Pig. 18 der Pail, wenn die Verstelleinrichtung als ein -Hohlgehäuse mit einer mit den genannten Drosselventilen kinematisch verbundenen Blende ausgeführt ist, dargestellt sind, und

Pig. 19 eine Anderungskurve des Wirkungsgrads des Motors .und des Gehalts an toxischen Stoffen in Abgasen in Abhängigkeit von der Belastung bei der Durchführung des erfindungsgemässen. .und des bekannten Verfahrens zur KraftstoffVersorgung eines Vergasennotors.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Kra'tstoffversorgung eines Vergasermotors wird mit Hilfe eines Vergasers durchgeführt, der eine an die Ansaugleitung des Motors 2 (Fig. 1) angeschlossene Gemischbildungskammer 1, eine erste 3 und eine zweite 4 Arbeitsstufe , eine Benzinzuführungseinheit 5, eine 7/asserstoffzuführungseinheit 6 und eine Verstelleinrichtung 7 enthält. Die beiden Arbeits3tufen 3 und 4 weisen je eine Drosselklappe entsprechend 8 und 9» die beispielsweise schwenkbar ^: ausgeführt sind, "auf, wobei die Drosselklappe 8 der ersten Arbeitsstufe 3 eine'n Schwenkantrieb aufweist, der als Gasfusshebel 10 ausgeführt ist. I

Die Benzinzuführungseinheit 5 enthält ein mit Benzin 12 gefülltes Schwimmergehäuse 11 und eine Hauptdosiereinrichtung 13 mit einem Benzinspritzrohr 14, durch welche das Schwimmergehäuse 11 mit der Arbeitsstufe 3 verbunden ist. Das Schwimmergehäuse 11 ist durch einen Kanal 11a mit der Aussenluft verbunden und enthält einen Stutzen 11b für Benzinzuführung sowie einen ■ im Schwimmergehäuse 11 angeordneten Schwimmnr 15 mit oinnr in den Stutzen 11b eingeführten Schwimraernadel 16.

BAD ORIGINAL

Jede der Arbeitsstufen 3 und 4 ist einerseits mit der Außenluft und andererseits mit der Gemischbildungskammer 1 verbunden, wobei die Drosselklappen a und 9 am Austritt aus den Arbeitsstufen 3 und 4, d.h. in der Zone angeordnet sind, wo die letzteren in die Gemischbildungskammer 1 eingeführt sind. Die Arbeitsstufen 3 und 4 können selbstverständlich mit der Außenluft sowohl direkt als auch über ein Luftfilter, einen " Verdichter oder andere bekannte Bauelemente (in Zeichnung nicht gezeigt) verbunden werden. Die erste Arbeitsstufe 3 ist mit einem Lufttrichter 17 versehen, wobei das Spritzrohr 14 in die Arbeitsstufe 3 über eine in diesem Lufttrichter 17 ausgeführte öffnung eingeführt ist.

Die Wasserstoffzuführungseinheit 6 enthält eine in die zweite Arbeitsstufe 4 eingeführte Düse 18 und einen Regler 19 der Wasserstoffzuführung, der die Düse 18 mit einer äußeren Wasserst offquelle (in Zeichnung nicht gezeigt) verbindet. Dieser Segler 19 enthält ein Gehäuse 20 mit einem Einlaßstutzen 20a für Eintritt des Wasserstoffs und einem Auslaßstutzen 20b fü Wasserstoffaustritt in die Düse 18 sowie ein im Gehäuse 20 angeordnetes Arbeitselemant (in Fig. 1 nicht gezeigt).

Der .Regler 19 und die Drosselklappen ö und 9 sind mit der Verstelleinrichtung 7 verbunden, wie es punktierte Linien in Fig. 1 zeigen.

Sowohl der Hehler 19 der Wasserstoffzuführung als auch die Verstelleinrichtung 7 können unterschiedlich ausgeführt werden. In Fig. 2 der Zeichnungen ist eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers gezeigt, in welcher die Veratelleinrichtung · als ein Nockenpaar ausgeführt ist, welches einen an der Achse der Drosselklappe 8 befestigten Nocken 21 und einen an der

BAD ORIGINAL

Achse der Drosselklappe 9 befestigten und mit dem Nocken 21 :gekoppelten Stößel 22 enthält.

Der Regler 19 der Wasserstoffzuführung weist neben dem Gehäuse 20 eine Fliehkraft-Reglereinheit 23 auf, welche eine ί Gabel 24, die mit der Abtriebswelle des Motors 2 verbunden ist (was mit punktierter Linie gezeigt ist), zweiarmige Hebel 25, ■ die an der genannten Gabel 24 gelenkig befestigt sind, eine Stange 26, die als Arbeitselement des Seglers 19 dient, und eine Vergaserdüse 27 enthält. Die Hebel 25 tragen Fliehgewichte 28. Die Stange 26 weist an einem Ende einen Fuß, auf, gegen welchen die Hebel 25 stützen, während das andere U Ende der Stange zugespitzt und in die Vergaserdüse 27 einge- h führt ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der Regler 19 ent- ,; hält ferner eine ^eder 29, durch welche die Stange 26 an die ; Vergaserdüse 27 und die Hebel 25 angedrückt wird. ;

Die Vergaserdüse 27 ist im Gehäuse 20 an der Achse der ·,· Stange 26 (in durch Pfeile gezeigten Richtungen) verschiebbar .; angeordnet und mit der Drosselklappe 8 der ersten Arbeits- ί stufe 3 und dem Nocken 21 kinematisch verbunden, wie es punk- j tierte Linie in Fig." 2 zeigt. Die Vergaserdüse 27 ist mittels einer Balgmembran 30 mit dem Auslaßstutzen 20b elastisch verbunden. Selbstverständlich kann anstelle der Balgmembran 30 ..

ι ein beliebiges anderes Element eingesetzt werden, das eine ,

elastische Verbindung der Vergaserdüse 27 mit dem Stutzen 20b i

sicherstellt, z.B. ein Gummirohr. Offensichtlich kann als Ar-I beitselement des beschriebenen Reglers 19 anstelle der Stange ;. 26 auch ein anderes bekanntes Element, z.B. ein Schieber, "j verwendet werden. - \

Durch das Profil des Nockens 21 und die Form de3 Stößels;

BAD ORIGINS-

- 28 -

wird die gegenseitige Lage der Drosselklappe 8 und 9 und somit das Gesetz der Gemischregelung während des Vergaserbetriebs gemäß dem e rf indungsgemaßen Verfahren bestimmt. So wird das Nockenpaar bei den zylinderförmig und mit gleichem Durchmesser ·.

ausgeführten Arbeitsstufen 3 und 4 so berechnet, daß die Bedingung

eingehalten wird. Hierin bedeuten;

ψ und Y^ - Schwenkwinkel der Drossel

klappe 8 bzw.9 in der ersten 3 und der zweiten 4 Arbeitsstufe, Grad;

Κ-,...K, - Proportionalitätsfaktoren, welche wie folgi

groß sind: K-, beträgt minus 0,125 bis minus 0,130, K₂ minus 0,03 bis minus 0,04 und K^ 1,95 bis 2,15·

Die Form der Elemente des Nockenpaars und deren Zus.ammenwirkung (schematisch) für den gegebenen Pail sind in Pig. 3 bis 6 gezeigt. In Fig. 3 ist die gegenseitige Anordnung des Nockens 21 und des Stößels 22 sowie der mit diesen verbundenen Drosselklappen 8 und 9 'für minimale Leerlaufdrehzahl gezeigt. Hier bedeuten ^₀ und V^ die Einsteilwinkel entsprechend der Drosselklaopen ü und 9i bei welchen die Arbeitsstufen 3 und 4 vollkommen geschlossen sind. Diese '.Yinkel sind in diesem Fall gleich und betragen 7 bis 10°. J^ bedeutet den Schwenkwinkel der Drosselklappe 9, der für eins solche Öffnung der Arbeitsstufe 4 ausreicht, bei welcher der Betrieb bei minimaler Leerlaufdrehzahl bei cX = 2,8 + 3,2 gewährleistet wird."

Der Winkel Jp _χ beträgt 4 bis 6°.

Ö ORIGINAL

In Fig. 4 ist die gegenseitige Anordnung des Nockens 21
und des Stößels 22 bei maximaler Öffnung der Drosselklappe 9
gezeigt. Der Winkel der maximalen Öffnung dieser Drosselklappe ist durch Y" ₂ bezeichnet und beträgt 35 bis 45°, dabei
sind der Nocken 21 und die Drosselklappe 8 von der Einstelt
lage um einen Winkel ]T ₂ geschwenkt, der 55 bis 65° beträgt. Die "angeführte gegenseitige Anordnung der Drosselklappen 8 r. und 9 entspricht einer Motorbelastung, die 0,5 bis 0,7 der - : Vollast beträgt. Die durchgeführten Versuche zeigten, daß bei i dieser Belastung der Wasserstoffverbrauch am größten ist. -^ä

In Fig. 5 ist die gegenseitige Anordnung der Drosselklappen 8 und 9 bei Vollast am Motor gezeigt. In diesem Fall sind
der Nocken 21 und die Drosselklappe 8 von der Einstellage
um einen Winkel ^P ^ (was einer vollen Öffnung der Arbeits-

stuf.e 3 entspricht) geschwenkt, der 80 bis 83° beträgt, während die Drosselklappe 9 und der Stößel 22 um einen V/inkel Y geschwenkt sind, der 20 bis 25° beträgt.

Die Berechnung des Nockens 21 und des Stößels 22 für an- \- dere Fälle sollte dem Fachmann verständlich sein und bedarf : keiner ausführlichen Erläuterung. "

Die Wirkungsweise des obenbeschriebenen Vergasers zur ^i: Durchführungs des erfindungsRemäßen Verfahrens zur Kraftstoff- ; Versorgung eines Vergasermotors besteht im folgenden.

In der ersten Arbeitsstufe 3 (Fig.l) wird aus in diese ! Arheitsstufe 1 zuströmender Luft und über das Spritzrohr 14 ; aus dem Scnw immer gehäuse 11 zugeführtem Benzin ein Strom von ;. Benzin-Luft-Gem is ch gebildet. Dabei bleibt die Zusarainerisetzung ' des Benzin-Luft-Gemisches bei allen Betriebszuständen des Mo- ; tors etwa gleich (0,95 < ot < 1,05), da sicn die Manyο von

Bad original

angesaugtem Benzin proportional zur Menge der über die Arbeitsstufe 3 strömenden Luft ändert. Die Menge-des Benzin-
-Luft-Gemisohes wird durch die Drosselklappe 8 mit Hilfe des
Gasfußpedals 10 geändert.

Gleichzeitig wird in der zweiten Arbeitsstufe 4 ein "j Strom von Wasserstoff-Luft-Gemisch aus zuströmender Luft und
durch die Düse 18 zugeführtem Wasserstoff erzeugt. Die Zusam- ■. mensetzung dieses Stroms hängt von der Änderung der zugeführten Wasserstoffmenge ab, die vom -Begier 6 mit Hilfe der Verstelleinrichtung 7 eingestellt wird, wobei die Verstelleinrichtung 7 mit Hilfe der Drosselklappe 9 auch die Menge des über
die Arbeitsstufe 4 strömenden Wasserstoff-Luft-Gemisches
regelt.

Der Strom von Bezin-Luft-Gemisch aus der ersten Arbeitsstufe 3 und der Strom von Wasserstoff-Luft-Gemisch aus der
zweiten Arbeitsstufe 4 gelangen in die Gemischbildungskammer 1 wo sie vermischt werden und gasformiges Frischgemisch erzeugen das dem £Jotor' 2 zugeführt wird. .

Während des Betriebs bei Vollast wird die Drosselklappe
8 der ersten Arbeitsstufe 3 vollkommen geöffnet, dabei schwenk' die Verstelleinrichtung 7i die mit der Drosselklappe 8 -ver- : bonden ist, die Drosselklappe 9 der zweiten Arbeitestufe 4 und betätigt den Regler 19 der Wasserstoff zuführung derartig, :· daß der Gehalt an Benzin, Wasserstoff und Luft im FrischgemiscJ

dem obenan^eführten Verhältnis entspricht.

Bei einer Senkung der Belastung wird die Drosselklappe 8. der Arbeitsstufe 3 mit Hilfe des Gasfußhebels 10 teilweise geschlossen, was zu .einer Verringerung der in die Gemischbildungskammer 1 zugeführten i.Ienge des Benzin-Luft-Gemisches (und

BAD ORIGINAL

32003A4

somit des Benzins) führt. Gleichzeitig betätigt die Verstelleinrichtung 7 den Regler 19 und die Drosselklappe 9 der Ar- '-beitsstufe 4 und ändert dadurch die Menge und Zusammensetzung des Wasserstoff-Luft-Gemisches, so daß in Abhängigkeit von der -. neuen Belastung die erforderliche Zusammensetzung des Frischgemisches erzielt wird.

Bs sei betont, daß die Benzin- und die Wasserstoffzufüh- ^ rungseinheiten 5 und 6 derart ausgeführt sind, daß eine Änderung der· Drehzahlführung des Motors eine proportionale Änderung des Verbrauchs an Luft, Benzin und Wasserstoff verursacht, ohne daß deren Verhältnis im Gemisch geändert wird.

Beim Motorbetrieb mit minimaler Le erlauf drehzahl wird die Drosselklappe 8 der ersten Arbeitsstufe 3 geschlossen. In die- \ sem Fall betätigt die Verstelleinrichtung 7 die Drosselklappe 9 und öffnet diese teilweise, so daß die Luft in den Motor 2 nur über die zweite Arbeitsstufe 4 gelangt, wo sie mit aus der Düse 18 zugeführtem Wasserstoff vermischt wird. Dabei wird \ das Frischgemisch lediglich aus zwei Komponenten gebildet (Ben-j zinzuführung bleibt aus), wodurch der Betriebsverbrauch an Kraftstoff herabgesetzt wird.

ii Wenn die Verstelleinrichtung 7 als ein Nockenpaar (s.Fig.2^

ausgeführt ist und der Segler 19 der Wasserstoffzuführung eine f Fliehkraft-Regler einheit 23 enthalt, erfolgt die Änderung des ^!. Gehalts an Benzin, Wasserstoff und Luft im Frischgemisch auf | nachstehend beschriebene Weise. [

Bei einer Schwenkung der Drosselklappe 8 wird im Gleich- !;

lauf mit dieser der Nocken 21 "geschwenkt und betätigt über den ^l-Stößel 22 die Drosselklappe 9, wodurch der Durchlaßquer3chnitt Γ der beiden Arbeitsstufen 3 und 4 geändert wird. Daa rührt zur , ■■■'-. BAD ORIGINAL

Änderung und Neuverteilung der Menge der über die Arbeitsstufen 3 und 4 strömenden Luft und- somit zur Änderung der Zu- _; sauuaensetzung des Frischgemisch.es selbst.

Die Regelung der Wasserstoffzuführung mit Hilfe des in , Fig. 2 gezeigten Reglers 19 erfolgt auf nachstehend erläuterte" Weise. Bei einer Vergrößerung der Drehzahl der Hotorabtriebswelle wird die Menge der dem Vergaser zuströmenden Luft ver- ; größert, so daß zur Konstanthaltung der Zusammensetzung des
Frischgemisches eine Vergrößerung der in die Arbeitsstufe 4
über die Düse 18 zugeführten Menge an Wasserstoff erforderlich wird (Benzinmenge vergrößert sich dabei proportional). Das
wird dadurch gesichert, daß bei einer Erhöhung der Drehzahl
der genannten Welle die Drehung der Gabel 24 der Fliehkraftregler einheit 23 schneller wird. Dabei gehen-die Inert IaI-gewichte 28 auseinander und die Stange 26 wird durch die Hebel 25 von der Vergaserdüse 27 abgedrückt. Der Durchlaßquer- . schnitt der Vergaserdüse 2? wird großer, wodurch die Zufüh- . rung des 7/asserstoff s in den Auslaßstutzen 20b und die Düse 18 vergrößert wird.

Bei einer^Verringerung der Drehzahl der Motorabtriebswelle verläuft ein umgekehrter Vorgang: Die Inertialgewichte
28 werden zusammengeführt, der Durchlaßquerschnitt der Vergaserdüse 2? wird durch die Stange 26 vermindert und die Was-

! serstoffzuführung der Düse 18 wird herabgesetzt. j

Die Feder 29, dia Inertialgewichte 28 und das Hebelver- ,

hältnis für jeden Hebel 25 sollen derart gewählt sein, daß j die Regelung der Wasserstoffzuführung bei allen Geschwindig-

keitszustand en des Motors gesichert ist. :

Wenn sich die Belastung an der Abtriebswelle des Motors
vom ilinimalwert (bei Leerlauf dreiizahlen) auf den Wert erhöht,

BAD ORIGINAL

der 0,5 bis 0,7 der Vollast beträgt, wird die, öffnung der Drosselklappe 8 in der Arbeitsstufe 3 bei gleichbleibender Drehzahl der Welle vergrößert, wodurch der Gehalt an Benzin im Frischgemisch zunimmt. Dabei wird eine Vergrößerung der zugeführten Wasserstoffmenge erforderlich. Die Vergrößerung der Wasserst off zuführ ung wird in diesem Fall dadurch erzielt, daß der Nocken 21, der zusammen mit der Drosselklappe 8 geschwenkt wird, über die kinematische Verbindung die Vergaserdüse. 27 betätigt und diese von der Stange 26 abführt, so daß der Durchlaßquerschnitt der Vergaserdüse 27 vergrößert wird.

Bei. einer weiteren Erhöhung der Belastung bis auf die . = Vollast wird die öffnung der Drosselklappe 8 weiter vergrößert. Dabei bewirkt der Nocken 21 aber eine Verkleinerung des Durch-j laßquerschnitts der Vergaserdüse 27, wodurch die Wasserstoffzuführung verringert "wird.

In Pig. 6 ist eine andere Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers gezeigt, in welcher das Gehäuse 20 des .Reg- '( lers 19 durch elastische Zwischenwände, beispielsweise durch Blenden Jl und 32, in eine Wasserstoff kammer 33, eine Luft kam-= I mer 34 tuid eine Unterdruckkammer "35 geteilt ist. Die Wasser- ; st of f kammer 33 ist mit dem Einlaß- und dem Auslaßstutzen 20a [ und 20b des Reglers 19 verbunden. Die Luftkammer 34 ist durch einen Kanal 34a mit der Außenluft verbunden. Die Unterdruckkammer 35 ist durch einen Verbindungskanal 36 niit der zweiten Arbeitsstufe 4 verbunden. Der Regler 19 enthält ferner eine als Arbeitselement dienende Verschlußnadel 37, die an der Blende -32 befestigt ist und durch die Blende 31 durchgeht, und eine Feder 38, welche die Nadel 37 an den Sirilaßstutzen 20a andrückt.

BAD ORIGINAL

Die Verstelleinrichtung 7 ist in diesem Fall als ein durct eine Blende 40 abgedecktes Hohlgehäuse 39 und eine im Gehäuse 39 untergebrachte Feder 41 ausgeführt, die mit der geannten Blende 40 zusammenwirId; Das Gehäuse 39 ist durch einen Ve2?- bindungskanal 42 mit der ersten Arbeitsstufe 3 verbunden. Dabei sichert der Kanal 42 eine pneumatische Verbindung zwischen der Verstelleinrichtung 7 und der Drosselklappe 8 (mit '-. Hilfe der über die Arbeitsstufe 3 strömenden Luft).

Die Blende 40 ist mit der Drosselklappe 9 der zweiten Arbeitsstufe 4 kinematisch verbunden, wie es in Zeichnung gezeigt ist. Dabei ist die genannte kinematische Verbindung derart ausgeführt, daß bei einer Verstellung der Blende 40 in einer Richtung die Drosselklappe 9 in beiden Richtungen schwenkbar ist, was von der Motorbelastung (vom Schwenkwinkel der Drosselklappe 8) in Übereinstimmung mit dem Gesß.tz der Schwenkung der Drosselklappen ö und 9 abhängt, das für die als Nokkenpaar ausgeführte Verstelleinrichtung 7 oben angeführt ist,

Die Wirkungsweise der beschriebenen Modifikation des Vergasers besteht·- im folgenden. Die Bildung des Frischgemisches verläuft so, wie es· oben beschrieben ist. Beim Betrieb mit Vollast wird die Drosselklappe 8 vollkommen geöffnet. Dabei i wird der in der ersten Arbeitsstufe 3 erzeugte Unterdruck über den Kanal 42 in den Innenraum des Gehäuses 39 der Verste einrichtung 7 übertragen. Dadurch wird die Blende 40 ins In-: nere des Gehäuses 39 eingebogen, wobei die DrosselklaDpe 9 ge schwenkt wird, welche den erforderlichen Durchlaßquerschnitt, der zweiten Arbeitsstufe 4 sicherstellt. In diesem F_all entsteht in der Arbeitsstufe 4 ein Unterdruck, der über den Kanal 36 in die Unterdruckkammer 35 des Reglers 19 der Wasser-

BAD ORIGINAL

stoffzuführung übertragen wird. Dadurch wird die .Blende 32 ins Innere der Unterdruckkammer 35 eingebogen, drückt die Feder 38 zusammen und führt die Nadel 37 vom Einlaß stutzen 20a ab. Auf diese Weise wird der für den genannten Betriebszustand erforderliche Wasserstoffverbrauch eingestellt. .

Fällt die Belastung bis auf einen Wert ab, der 0,5 bis 0,7 der Vollast beträgt, wird die Drosselklappe 8 teilweise geschlossen. Dabei wird der Druck in der ersten Arbeitsstufe ' 3 und dem Innenraum des Gehäuses 39 aufgebaut, wodurch die Blende 40 durch die Feder 41 abgedrückt wird, so daß die Drosselklappe 9 so geschwenkt wird, daß sich der Durchlaßquerschnitt der Arbeitsstufe 4 vergrößert. Dabei wird der Luftdurohfluß über die Arbeitsstufe 4 vergrößert, der Druck in dieser Arbeitsstufe 4 und in der Unterdruckkammer 35 des -Reglers 19 herabgesetzt und die öffnung des Einlaßstutzens 20a vergrößert. Dabei wird die Wasserstoffzuführung in die Wasserstoffkammer 33 und (über den Auslaßstutzen 20b und die Düse 18) in die Arbeitsstufe 4 vergrößert.

Wird die Belastung weiter bis auf den Minimalwert herabgesetzt, wird die Drosselklappe ti noch stärker geschlossen. Dabei nimmt der Druck in der Arbeitsstufe 3 und im Innenrauo. des Gehäuses 39 zu., was eine Verstellung der Blende 40 in derselben :Richtung verursacht.

Dabei wird durch die kinematische Verbindung zwischen der Blende 40 und der Drosselklappe 9 das Schließen der letzteren gewährleistet, wodurch der Luftstrom über die Arbeitsstufe 4 \ verkleinert und der Druck in der Arbeitsstufe 4 vergrößert wird. Der Druck in der Unterdruckkammer 35 nimmt ebenfalls zii ]

3ZUU344 . .

und die Nadel 37 wird von der Feder 38 über die Blende 32 an den Einlaßstutzen 20a angedrückt, wodurch die V/asser st off zufuhr in die Arbeitsstufe 4 verringert wird.

Es sei gesagt, daß sich der Vergaser in der beschriebenen Modifikation dank dem Vorhandensein der Luftkammer 34 im Regler 19 besonders gut für den Einsatz bei starken Luft druckschwankungen, beispielsweise in bergigen Gegenden, eignet; So wird bei Zunahme des Luftdrucks der Druck in der Luftkammer 34 ebenfalls vergrößert, die Blende 32 wird zur Unterdruckkammer 35 eingebogen und die Menge des in die Arbeitsstufe 4 zugeführten Wasserstoffs wird durch die Verschlußnadel 37 vergrößert. Diese Vergrößerung der in die Arbeitsstufe 4 zugeführten Wasserst offmenge ist erforderlich, um die bei Zunahme des Luftdrucks auftretende Vergrößerung der in den Vergaser kommenden Luftmenge auszugleichen, -^e i Abnahme des Luftdrucks verläuft ein umgekehrter Vorgang.

Es sei erwähnt, daß als elastische Zwischenwände im Regler 19 nicht nur die Blenden 31 und 32, sondern auch Balgmem- ' branen 4p und 44 (Fig. 7) eingesetzt werden können.

Die Verstelleinrichtung 7 kann in diesem F_aii beliebig : ausgeführt werden, beispielsweise so, wie es in Fig. 2 gezeigt und oben ausführlich beschrieben ist. Der nach Fig. 7 ausgeführte Regler 19 hat geringere Abmessungen und ist betriebszuverlässiger als der in Fig. 6 gezeigte Regler 19. Der Vergaser in dieser !.iodifikation ist für den Betrieb bei erhöhten me- j chanischen Belastungen, z.B. in geländegängigen Kr aft fahrzeuge!: geeignet. ' '

Es ist eine Modifikation des Vergasers nach Fig. 8 bis : 10 empfehlenswert, in welcher die zweite Arbeitsstufe 4 als

BAD ORIGINAL -

	·-/ 3200344	8)	-.37	• · -· *· · .* . . I
		e	mit	— · · ·' - - * "
	Scheibe 45 (Fig.		inen	seitlich angeordnetem Stutzen
eine	ausgeführt ist, die			ringförmigen Innenkanal 45b auf- j
45a

weist, der mit dem genannten Stutzen 45a und der Durchlaßöff- *j

nung 45c der Scheibe 45 durch eine am gesamten Umfang der j

"J erwähnten öffnung ausgeführte Eindrehung 45d verbunden ist. |^!

Dabei ist die Drosselklappe 9 der Arbeitsstufe 4 im seitlichen Stutzen 45a angeordnet, wie es in Zeichnung gezeigt ist.

Es ist eine andere AusführungsVariante der Scheibe 45 möglich, bei welcher der ringförmige Kanal 45b mit der Durchlaßöffnung 45c der Scheibe 45 durch radial angeordnete öffnungen 45e (Fig· 9) verbunden ist.

Die genannte Scheibe 45 ist im erfindungsgemäßen Vergaser so eingebaut, wie es in Fig.IO gezeigt ist. Dabei liegt sie mit der oberen Stirnseite an der ersten Arbeitsstufe 3 und mit der unteren Stirnseite an der Gemischbildungskammer 1 an. Die Düse 18 ist in diesem Fall in den seitlichen Stutzen 45a der Scheibe 45 eingeführt. Bei dieser Ausführung des Vergasers, die offensichtlich platzsparend ist, läßt sich der Mo-. tor mit dem bekannten Benzinluftvergaser leicht für den Betrieb mit Benzin-Wasserstoff-Luft-Geinisch umbauen, da der be- ;_f kannte Benzinluftvergaser als erste Arbeitsstufe 3 und als I Benzinzuführungseinheit 5 im wesentlichen ohne konstruktive } Änderung verwendet werden kann.

Es ist ferner eine Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers möglich, in welcher die erste Arbeitsstufe 3 inner- |_; halb der zweiten Arbeitsstufe 4 angeordnet ist, wie es in \· Fig. 11 gezeigt lat. In dieser Modifikation ist die Wasser- ' stoffdüse IS am Eintritt der beiden Arbeitüatufen 3 und 4 · und die Drosselklappe 9 der zweiten Arbeitsstufe 4 zwischen . BAD ORIGINAL -

- 30 -

• *

den Wänden der genannten Arbeitsstufen 3 und ^ angeordnet. So kann die genannte Drosselklappe 9 in Form eines Satzes von segmentfö'rmigen Lamellen 9a bis 9f (Fig. 12) ausgeführt werden, die paarweise angeordnet sind, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Dabei sind die Lamellen in jedem Lamellenpaar miteinander verbunden und um die erste Arbeitsstufe 3 in den durch Pfeile angegebenen Richtungen gegenseitig verschiebbar angeordnet.

Die Verbindung der auf diese Weise ausgeführten Drosselklappe 9 mit der Verstelleinrichtung (in Zeichnung nicht gezeigt) und der Drosselklappe 8 sowie die Wirkungsweise der Drosselklappe 9 sollten dem Fachmann verständlich sein und bedürfen deswegen keiner ausführlichen Erläuterung. Bei dieser Ausführung des Vergasers wird die Bildung eines homogenen Frischgemisches gewährleistet, wodurch die -Bedingungen der Gemischverbrennung verbessert werden.

Die Drosselklappe 9 in der zweiten Arbeitsstufe 4 kann ferner als eine elastische Hülse 46 (Fig. 13) ausgeführt werden, die mit ihren Kanten an der Wand der genannten Arbeitsstufe 4 befestigt und bis zur durch punktierte Linie gezeigten Stellung v&rformbar ist.

■Die Steuerung der Verformung der genannten Hülse 46 zur Änderung des Durchlaßquerschnitte der Arbeitsstufe 4 kann auf verschiedene Weise erfolgen. ·

So kann z.B. Gas, beispielsweise Luft von einer äußeren Druckquelle 47 über einen Verbindungskanal 48 mit einstellbarem Drosselventil 49 und Düse 50, unter die äußere Seitenfläche dieser Hülse zugeführt werden. Die Verstelleinrichtung 7 ist in diesem Pail in Form eines Nockens 21 und eines Stößels 22 ausgeführt, der mit dem -Drosselventil 49 kinematisi

BAD ORIGINAL

verbunden ist. Die Düse 50 sichert das teilweise-Entlüften und sorgt somit zusammen mit dem Drosselventil 49 für die Einhaltung des erforderlichen Drucks zwischen der Wand der Arbeitsstufe 4 und der Hülse 46, wobei die Druckänderung durch das Profil des Noοkens 21 in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kraft st off Versorgung des Motors ,.,,. bestimmt wird.

Die Hülse 46 kann auch mittels eines biegsamen Elements," beispielsweise eines Seils 51 (Fig. 14), gesteuert werden, welches die Hülse 46 in deren mittlerem Teil umfaßt. Das eine ■ Ende des Seils 51 ist an der Wand der Arbeitsstufe 4 befestigt und das andere über die in dieser Wand ausgeführte Öffnung durchgelassen und am Stößel der Verstelleinrichtung (in Zeichnung nicht gezeigt) befestigt.

Der Vergaser mit der nach Fig. 13 und 14 ausgeführten Drosselklappe gewährleistet einen geringen Strömungswiderstand der zweiten Arbeitsstufe 4 im Strom des Wasserstoff-Luft- Gemisches, wodurch der Wirkungsgrad d.es Motors erhöht wird.

•Besonders bedienungsfreundlich ist die in Fig. 15 gezeigte Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers. In die- 1 ser Modifikation enthält der Vergaser eine Vorrichtung zur Not- jj

abdeckung der zweiten Arbeitsstufe 4, die aus einem mit der ^fl Drosselklappe 9 der genannten Arbeitsstufe 4 verbundenen Antrieb 52, einem am üinlaßstutzen 20a des Reglers 19 angeordneten Schnellschlußventil 53, einem Wasserst off druckgeber 54 und -J einer Steuereinheit 55 besteht. Der Antrieb 52 kann unter-. j] schiedlich ausgeführt werden, beispielsweise als eine Magnet- j spule mit Spulenkern. Der Geber 54, der Antrieb 52 und da3 *:

Schnellschiußventil 53 sind elektrisch an die Steuereinheit 55'1 ...:.-.- BAD ORIGINAL. \

""32Öü3iPf—= — f!·::· Ί"ΓΤ ;Cfy

angeschlosaen. . "

Die Wirkungsweise der Vorrichtung zur Notabdeckung der zweiten Arbeitsstufe besteht im folgenden. Bei einem Druckabfall in der Wasserstoffleitung (in Zeichnung nicht ge- » zeigt), beispielsweise im Notfall oder bei restlosem Wasserstoffverbrauch, kommt vom Geber 5^ ein Signal an der Steuereinheit 55 an, welche dem Schnellschlußventil 53 einen Befehl zum ^cxilieüen des Sinlaßstutzens 20a und dem Antrieb 52 einen Befehl ^zum ' Schließen der Drosselklappe 9 und Abführen des Stößels 22 vom Nocken 21 gibt (in Fig. 15 ist der Stößel in zurückgeführter Stellung gezeigt).

Diese Modifikation ist beim Einbau des Vergasers in Kraft fahrzeugen sehr günstig, da beim starken Abfall des Wasserstof drucks mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung für Notabdeckun die Fahrt fortgesetzt werden kann, indem nur Benzin als Kraftstoff verwendet wird.

Zur Vereinfachung der Einstellung des erfindungsgemäßen Vergasers auf minimale Leerlaufdrehzahlen ist die in Fig. 16 gezeigte Modifikation des Vergasers von besonderem Vorteil. In diesem Fall ist der Einlaßstutzen 20a des Keglers 19 der Wa serstoffzuführung mit der Düse 18 durch eine Beipaßleitung 56 mit einem Ventil 57 verbunden, das eine Stellschraube 57a aufweist. Dabei enthält der Vergaser einen Stellungsgeber 58 der^: Drosselklappe 8 der ersten Arbeitsstufe, einen Drehzahlgeber ^: 59 der i.lotorwelle und einen am Auslaßstutzen 20b des Reglers 1 angeordneten Verschluß 60, die an die Steuereinheit 33 ange- !. schlossen sind. . ·

Die Wirkungsweise der beschriebenen Modifikation des Vergasers besteht im folgenden. Bei vollkommen geschlossener Dros

. BAD ORIGINAL

selklappe 8 der ersten Arbeitsstufe 3 kommt vom Geber 58 ein j Signal an der Steuereinheit 55 an, welche dem Verschluß 60 j einen Befehl auf Schließen dea Auslaßstutzens 20b gibt. In ]

diesem IaLl wird der Wasserstoff in die Düse IS über die Bei-¹

paßleitung 56 und das Ventil 57 zugeführt, wobei die Wasser- 1 stoffmenge durch die Stellschraube 57a eingestellt wird.

Ist die Drehzahl der Motorwelle in diesem Zeitpunkt größei als die minimale Le erlauf drehzahl, kommt vom Geber 59 ein SAgnal an der Steuereinheit 55 an, welche einen Befehl auf Schließen des Schnellschlußventils. 53 gibt. Dabei wird die Wasser- [ stoffzuführung zum. Motor abgestellt, wodurch die Herabsetzung des Wasserstoffbetriebsverbrauchs gesichert wird.

Die Vereinfachung der Einstellung auf minimale Leerlaufdrehzahl besteht in diesem Fall darin, daß dank der Einstellschraube 57a im Ventil 57 die Nachstellung des Reglers 19 in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und anderen Faktoren ausbleibt.

In Fig. 17 ist eine andere Modifikation des erfindungs-; gemäßen Vergasers gezeigt, in welcher die erste Arbeitsstufe ;

3 innerhalb der zweiten Arbeitsstufe 4 angeordnet ist, wobei die G_emischbildungskammer 1 eine Fortsetzung der Arbeitsstufe

2 ist. Der Vergaser hat eine für die beiden Arbeitsstufen .

3 und 4,. gemeinsame Drosselklappe 61, die am Austritt aus der ;

j Gemischbildungskammer angeordnet ist und die Funktion sowohl \

der Drosselklappe 8 als auch der Drosselklappe 9 in den oben-; beschriebenen Modifikationen des Vergasers übernimmt. Der Vergaser enthält ferner einstellbare Drosselventile 62 und 63.'-^s Das Drosselventil 62 ist am Austritt aus dem Kanal 11a 1 angeordnet, durch welchen da3 Schwimmergehäuse 11 mit der

BAD ORIQINAL

Außenluft verbunden ist, und das Drosselventil 63 befindet üich'am Au; tritt aus dem Kanal 34a, durch welchen die Luftkammer 34 dea Reglers 19 der Wasserstoffzuführung mit der Außenluft verbunden ist. Die Verstelleinrichtung ist in diesem. Fall in Form eines an der Achse der Drosselklappe 61 befestigten Nockens 21 und zweier Stößel 22a und 22b ausgeführt, die entsprechend mit den Drosselventilen 62 und 63 kinematisch · verbunden sind. Die Luftkammer 34 des Reglers 19 ist außerdem durch den Kanal 64 mit der zweiten Arbeitsstufe 4 verbunden. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit des Reglers 19 der Wasserstoff zuführung zur Änderung des Betriebszustands des Motors ist die Unterdruckkammer 35 durch einen Kanal 65 mit der ersten Arbeitsstufe 3 verbunden.

Die Wirkungsweise des Vergasers in dieser Modifikation besteht im folgenden.

Beim l.iotorbetrieb unter Vollast ist die Drosselklappe 61 vollkommen geöffnet und der Dur chi aß quer schnitt der Gemischbildungskamcier 1 ist am größten. Dabei werden vom Nocken " 21 über die Stößel 22a und 22b solche Durchlaßquerschnitte der Drosselventile 62 und 63 eingestellt, bei welchen das Frischgemisch die für den gegebenen Betriebszustand des Llotors erforderliche Zusammensetzung (oben angeführt) aufweist.

ί Beim Abfall der Belastung auf einen Vl ext, der 0,5 bis 0,7

der Vollast beträgt, wird der Durchlaßquerschnitt der Gemischbild ungskammer 1 mittels der Drosselklappe 61 verkleinert, « wodurch die über die Arbeitsstufen 3 und 4 strömende Luftmenge vermindert wird. Dabei betätigt der Nocken 21 den Stößel 22a" und verkleinert den Durchlaßquerschnitt des Drosselventils 62, wodurch der Druck über dem Benzinspiegel im Schwimmergehäuse 1]

BAD ORIGINAL

absinkt. Dadurch wird die Proportionalität des Gehalts an Ben- j!

I zin und Luft im Frischgemisch gestört, indem der Benzingehalt \ verringert wird. Gleichzeitig betätigt der Nocken 21 über ;^; den Stößel 22b das Drosselventil 63 und bewirkt die Vergröße- -\ rung des Durchlaßquerschnitts des letzteren, wodurch der '' Druck in der Luftkammer 34 des Reglers 19 der Wasserstoff- I zuführung erhöht wird. Dabei wird die Blende 32 eingebogen * und verschiebt die Verschlußnadel 37 aus dem Einlaß stutz en 20a» was zu einer Vergrößerung der Wasserstoffzuführung und somit ^!

des Wasserstoffgehalts im Frischgemisch führt. Auf diese Wei- f

se wird bei diesem Motorzustand das erforderliche Verhältnis zwischen den Gemischkomponenten eingestellt, wie es das erfindungsgemäße Verfahren vorsieht.

Bei der weiteren Senkung der Belastung wird die Gemischbildungskammer 1 mittels der Drosselklappe 61 noch stärker geschlossen, wodurch die Luftzuführung weiter reduziert wird. Dabei sichert der Nocken 21 eine weitere Verkleinerung des Durchlaßquerschnitts des Drosselventils 62, was letzten Endes zur !

Herabsetzung des Benzlngehaits im Frischgemisch führt. \

I Gleichzeitig bewirkt der Nocken 21 über den Stößel 22b ';

die Verringerung des Durchlaßquerschnitts des Drosselventils f 63, wobei der Dmok in der Luftkammer 3^ des Reglers 19 und ; somit die V/ass er st off zuführung herabgesetzt wird. Dabei wird ";; aber der V/asserstoffgehalt im Frischgemisch weiter vergrößert/

da die zugeführten Luft- und Benzinmengen schneller verringert werden. ' i:

Im Betrieb bei minimaler Leerlaufdrehzahl funktioniert "/ der Vergaser in der beschriebenen Modifikation im wesentli- f chen so, wie es oben für die früher angeführten Modifikationen

ZUO

_ 44 -

erläutert wurde.

Es ist zu betonen, daß bei der in Fig. 17 gezeigten Modifikation des Vergasers eine genauere Dosierung der Komponenten des Frischgemisches durch Möglichkeit einer stufenlosen Druckänderung im Schwimmergehäuse 11 und in der Luftkammer ^ des Reglers 19 mit Hilfe der Drosselventile 62 und 65-gewähr-

leistet wird.

Zur Erhöhung der Effektivität des erfindungsgemäßen Verfahrens bei häufiger Änderung des Ge s chw ind i gke its zust and s des Fahrzeuges ist es zweckmäßig, den Vergaser so auszuführen, wie es in Fig. 18 gezeigt ist. In diesem Fall ist die Verstell einrichtung 7, wie es auch in Fig. 6 gezeigt ist, in Form eines durch eine Blende 40 geschlossenen Hohlgehäuses 59 ausgeführt, in welchem eine Feder 41 untergebracht ist. Dabei (e. auch Fig. 17) weist diese Modifikation des Vergasers einstellbare Drosselventile 62 und 65 auf, durch welche das Schwimmergehäuse 11 und die Luftkammer 54 des Reglers 19 mit der Außenluft verbunden sind. Die genannten Drosselventile 62 und 65 sind über die Hebel 66,6.7 .und"die Stange 68 mit der i Blende 40 der Verstelleinrichtung 7 verbunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird, mit Hilfe dieser Mod: fikation des Vergasers so realisiert, wie es oben beschrieben ist. Dabei wird durch die kinematische Verbindung zwischen _; der Blende 40 der Verstelleinrichtung 7 und den Drosselventilen 62 und 65 eine selbstätige Einhaltung des eingetretenen Geschwindigkeitszustands des Motors bei Änderung der Motorbelastung, beispielsweise bei Änderung der Oberflächenform der Straße, sichergestellt. BAD ORIGINAL

So wird bei einer Erhöhung der Drehzahl der Rotorwelle
bei gleichbleibender Lage der Drosselklappe 61 die Geschwindigkeit der in den Vergaser angesaugten Luft vergrößert. Das

führt zur Erhöhung· des Unterdrucks im Innenraum des Gehäuses

' e

39 der Verstelleinrichtung 7 und somit zum Einbigen der Blende 40 in das Innere des Gehäuses 39. Dabei sichert die Blende^

40 mit Hilfe der Stange 68 und der Hebel b6 und 67 eine solche Änderung der Durchlaßquerschnitte der Drosselventile 62" "i
und 63, daß sich der Gesamtgehalt an Benzin und Wasserstoff im Frischgemisch, verkleinert. Bei einer Herabsetzung der Drehzahl der Motorwelle verläuft der Vorgang in umgekehrter Richtung.

Somit wird die Betriebssicherheit des Motors und des Fahrzeugs selbst bei der beschriebenen Modifikation des erfindungsgemäßen Vergasers erhöht.

Nachstehend sind Daten angeführt, welche aus AnschaiOLich keitsgründen eine hohe Effektivität des erfindungsgemäßen Verfahrens zur KraftstoffVersorgung eines Vergasermotors bestätig gen, das mit Hilfe der obenbeschriebenen Modifikationen des
Vergasers realisiert wird.

So zeigt Fig. 19 eine Kurve, welche die Änderung des
effektiven Wirkungsgrads (. Π ) des Motors und des Gehalts
an toxischen Stoffen (Stickst off monoxide ND und Kohlenmonoxid' CO) in Abgasen in Abhängigkeit von der Motorbelastung (P) bei der Durchführung des erfindungsgemäßen (Kurve I) und c bekannten (Kurven II,III) Verfahren zur KraftstoffVersorgung I des Motors wiederspiegelt. Dabei bezieht sich die Kurve II
auf das in eingangs erwähnter SU-PS Nr.670739 beschriebene
Verfahren und die Kurve III auf das allgemein bekannte VerfahJ zur Kr aftstoffνersorgung des Motors mit Benzin-Luft-Gemisch. 1

BADORfGINAL

W " J

" . ~ 320~03A4—— :*V"f.TT1 ....

Aus- der Kurve ist ersichtlich, daß bei der Kealieierung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Wirkungsgrad des j..otors wesentlich höher ist und der Gehalt an Stickstoff- und Kohlenmonoxid in Abgasen in denselben Grenzen wie auch bei ά Durchführung der bekannten Verfahren liegt.

In der nachstehenden Tabelle sind die Toxizitätswerte be Fahrerprobung eines Fahrzeugs mit einer Liass'e von I5OO kg und einem Hubraum des i.iotors von 2500 cnr nach Europäischem Zyklu und im Leerlauf zustand für das erfindungs gemäße Verfahren und den erfindungsgemäßen Vergaser und die bekannten Verfahren und Vergaser gegenübergestellt. Die Erprobung verlief ohne de Einsatz von zusätzlichen Mitteln zur Neutralisierung der Abgase. Die für das erfindungs ge mäße Verfahren angeführten Angaben beziehen sich auf die mittleren von den für jeden Be-

triebszustand empfohlenen Werten des Gehalts an benzin, Wasserstoff und Luft, gelten aber mit geringfügigen Abweichungei auch für den ganzen angeführten Bereich der betreffenden \7er1 Die Fahrerprobung nach. Europäischem Zyklus ergab, dass der Kraftstoffverbrauch je 100 Fahrkilometer beim Anlassen ■ eines warmen Motors für das erfindungsgemässe Verfahren 6,8 \ Benzin und 1,56 kg Wasserstoff und für das bekannte Verfahre: (Benzin-Luft-Gemisch) 15,9 1 Benzin beträgt. Somit ermöglich das erfindungsgemässe Verfahren eine wesentliche Verringerun

des Kraftstoffverbrauchs und Herabsetzung der Toxizität der

Abgase. . !

Oben sind nur einige konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung angeführt. Die Erfindung bleibt aber selbstverständlich nicht auf die angeführten Ausführungsbei-

BAD ORIGINAL

spiele beschränkt. Es sind auch Änderungen und Ergänzungen j! möglich, die für den Fachmann auf diesem Gebiet der Technik I

offenkundig sind, wobei der Erfindungstatbestand und -inhalt

jim Rahmen der beigelegten Patentansprüche erhalten bleiben. ί

Toxische Stoffe

Gehalt

Benennung Masseinheit

beim erfindungsgemässen Verfahren und Vergaser

bei Anlassen
des kalten
Motors

bei Anlassen \ des warmen Ϊ

Motors /

■Μ υ ι esa

CO-H *Ρι<

CO

CH

CQ

"g/Prüfung11	5
11	4,6
Il	2,0

1,6 0,4

CO

•Η

GO fi ΟΟ·Η

CO

0,4

0,01

COPY

"3Τ0Ό344————

	nach den in der UdSSR für 1982 gültigen Normen (GOST 17.2.2.03-77 und OST 37.001.018-78)
	6
ι beim bekannten Verfahren und Vergaser (Benzin-Luft- Gemisch)	76 7,0 10,3
5	1,5
44 9,9 14,0	1,0
1,5
1,0 .

COPY

Claims (13)

Institut problem inashinostroenia Akademii Nauk Ukrainskoi SSR VERFAHREN 2UR KRAFTSTOFFVERSORGUNG EINES VERGASERMOTORS UND VERGASER ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS PATENTANSPRÜCHE: f 1. Verfahren zur KraftstoffVersorgung eines Vergasermotors, bei welchem: a) das Frischgemisch aus einem Strom von Benzin-Luft-Gemisch und einem Strom von 7/asserstoff-Luft-üemisch gebildet und b) das erzeugte Frischgemisch dem Liotor zugeführt wird, wobei der Gehalt an Geiaischkomponenten je nach der i;iotorbelastung durch Änderung der Menge des Benzin-Luft- -Gemisches sowie der flense und der Zusammensetzung des Wasserst off-Luft-Gemisches geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß c) der technologische Vorgang "b" derart erfolgt, daß dem Liotor:

1) bei Vollast ein Fr ischgem is eh. zugeführt wird, 7/elcnes

BAD ORIOINAL

eine folgende Zusammensetzung (Gew.%) hat: Benzin 5,8 bis 6,0

Wasserstoff 0,14 bis 0,17 Luft 93,7 bis 94,0,

2) bei einer Belastung, die 0,75 der Vollast beträgt, die Zusammensetzung des ^rischgemisohes auf folgende

. Werte geändert wird:

Benzin 4,3 bis 4,7

?/asserstoff 0,19 bis 0,22

Luft 95,2 bis 95,5,

3) bei einer Belastung, die 0,5 der Vollast beträgt, die Zusammensetzung des Frischgemisches auf folgende Werte geändert wird:

Benzin 3,0 bis 3,2

Wasserstoff 0,26 bis 0,29

Luft 96,4 bis 96,7, "

4) bei einer Belastung, die 0,25 der Vollast beträgt, die Zusammensetzung des #rischgemisches auf folgende Werte geändert wird:

Benzin- ■ 1,8 bis 2,0 " ;

7/asserstoff 0,37 bis 0,40 ■

Luft 97,6 bis 97,8, \

5) bei einer Belastung, die 0,1 der Vollast beträgt, die-Zusammensetsung des -Frischgemisches auf folgende Werte geändert wird:

Benzin 1,2 bis 1,5 <

Wasserstoff 0,42 bis 0,45

Luft . 9a,1 bis 98,4

BAD ORIGINAL

6) und bei den'Zwischenwerten der Belastung der Anteil an Be%in, Wasserstoff und Luft im Frischgemisch auf die Y/erte geändert wird, die zwischen den betreffenden von den obenangeführten Werten liegen.

2. Vergaser zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

1, enthaltend:

- eine an die Ansaugleitung des Motors angeschlossene Ge-

mischbildungskammer, - _r\

- eine erste und eine zweite Arbeitsstufe ., die mit der Gemischbildungskainmer verbunden sind, wobei die erste Arbeitsstufe eine antreibbare Drosselklappe aufweist,

- eine Benzinzuführungseinheit, welche

- ein mit der Aussenluft verbundenes Schwimmer-

gehäuse und

- eine Ilauptdosiereinrichtung enthält, durch Vielehe das Schwimmergehäuse mit der ersten Arbeitsstufe verbunden ist,

- eine ".Yasserstoff suführungseinheit, welche

- eine in die zweite Arbeitsstufe eingeführte Düse

unä ^: "

- einen Regler der Vfasserstoffzuführung enthält,der ■ . ein Gehäuse mit einam Einlass- und einem on die ^

genannte Düse angeschlossenen Auslassstutzen sowie ein in genannten Gehäuse angeordnetes Arbeits element aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser zusätzlich BADORIGIN - eine zweite Drosselklappe (9), die am Austritt aus der

zweiten Arbeitsstufe (4) angeordnet ist, und -'eine Verstelleinrichtung (7) enthält, die mit den

32σ0344 —

aelklappen (8) und (9) der beiden Arbeltsstufen (3) und (4) und dam Regler (19) der Wasserstoffzuführung verbunden tat.

3. Vergaser nach Anspruch 2, dad uroh gekenn-· ze lehnet, daß die Verstelleinrichtung (7) als ein mit der Drosselklappe (8) der ersten Arbeitsstufe (3) verbundener Nocken (21) und ein mit dem Nocken (21) gekoppelter Stößel¹ (22) ausgeführt ist, der mit der Drosselklappe (9) der zweiten Arbeitsstufe (4) verbunden ist.

4. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennze iohnet, daß die Verstelleinrichtung (7) als ein durch eine abgefederte Blende (40) geschlossenes Hohlgehäuse (39) ausgeführt ist, das mit der ersten Arbeitsstufe (3) verbunden ist, wobei die genannte Blende (40) mit der Drosselklappe (9) der zweiten Arbeitsstufe (4) in Verbindung steht.

5. Vergaser nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (19) der '.Vass erst off zuführung eine Fliehkraft-Re gier einheit (23) enthält, die an den Motor (2) angeschlossen und mit dem Arbeitselement des erwähnten Reglers (19) verbunden ist, wobei das genannte Arbeitselement mit dem obenerwähnten Nocken (21) kinematisch verbunden ist. '

6. Vergaser nach Anspruch 2b is 4, dadurch ge-

kennze i chnet, daß das Gehäuse (20) des Reglers (19) der 7asserstoffzuführung durch elastische Zwischenwände (31) = und (32) in eine mit dem Einlaß- (20a) und dem Auslaßstutzen | (20b) verbundene 7/asserstoffkammer (33), eine mit der Außen- \ luft verbundene Luftkammer (34) und eine mit der zweiten Arbeitsstufe (4) verbundene Unterdruckkammer (35) geteilt.ist, ^;

BAD ORIGINAL

2003 44

wobei das Arbeitselement des Reglers (19) in der Wasserstoff- ; kammer (33) untergebracht und mit der Zwischenwand (32) verbunden ist, welche die Luft- (34) von der unterdruckkammer (35) trennt.

7. Vergaser nach Anspruch 2 bis 6, d a d u r c h g ekennze i chnet, daß die zweite Arbeitsstufe (4) als eine Scheibe (45) mit seitlich angeordnetem Stutzen (45a) ausgeführt ist, die mit ihren Stirnseiten entsprechend an" der _v ersten Arbeitsstufe (3) und der Gemischbildungskammer (1) anliegt und einen ringförmigen Innenkanal (45b) aufweist, der mit dem genannten Stutzen (45a) und der Dur chi aß Öffnung (45c) der Scheibe (45) verbunden ist, wobei die Wasserstoffdüse (18) und die Drosselklappe (9) der zweiten Arbeitsstufe (4") im erwähnten Stutzen (45a") angeordnet sind.

b, Vergaser nach Anspruch 2bis 6,dadurch gekennze ichnet, daß die erste Arbeitsstufe (3) innerhalb der zweiten Arbeitsstufe (4), die Drosselklappe (9) der zweiten Arbeitsstufe (4) zwischen den Wänden der beiden Arbeitsstufen (3) und (4) und die Wasserstoffdüse (18) am 3intritt der Arbeitsstufen (3) und (4") angeordnet ist-.

9. Vergaser nach Anspruch 8,dadurch gekennze ichnet, daß die Drosselklaope (9) der zweiten Ar- _ be'itsstufe (4) in Form eines Satzes segmentförmiger Lamellen (9a bis 9f) ausgeführt ist, die miteinander verbunden und um die erste Arbeitsstufe (3) gegenseitig verschiebbar angeordnet sind. ■

10. Vergaser nach Anspruch ü,dadurch gekennze ichnet, daß die Drosselklappe (9) der zweiten Arbeitsstufe (4) als eine elastische Hülse (46) ausgeführt ist, die ■

BAD ORIGINAL

mit ihren Kanten an der Wand der genannten Arbeitsstufe (4) befestigt ist.

11. Vergaser nach Anspruch 2b is 10, dadurch S ek e η η ζ e iohnet, daß er eine Vorrichtung zur Notabdek- _: kung der zweiten-Arbeitsstufe enthält, die aus einem, mit der Drosselklappe (9) der genannten Arbeitsstufe (4) verbundenen Antrieb (52), einem am Einlaßstutzen (20a) des Seglers (19) der Wasser st off zuführung angeordneten Schnellschlußveiitili-53) t einem am genannten Stutzen (20a) vor dem Schnellschlußventil (53) angeordneten Wasserstoffdruckgeber (5*0 und einer Steuereinheit (55) besteht, die mit dem genannten Antrieb (52), dem Geber (5²O und dem Schnellschlußventil (53) verbunden ist.

12. Vergaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßstutzen (2Oa) des Segler (19) der Wasser st off zuführung mit der obenerwähnten Diiae (18) durch eine Beipaßleitung (56) mit einstellbarem Ventil (57) verbunden ist, wobei der Vergaser einen Stellungsgeber (5Ö) der Drosselklappe (8) der ersten Arbeitsstufe (3), einen Drehzahlgeber (59) der "Welle des Motors (2) und einen am Auslaßstutz en (20b) des genannten Reglers (19) angeordneten Verschluß (60) enthält, die an die genannte Steuereinheit (55) angeschlossen · s ind. .

13. Vergaser nach Anspruch 6, dadurch gekenn* ζ e ichnet, daß die erste Arbeitsstufe (3) innerhalb der zweiten Arbeitsstufe (4) angeordnet ist und die Drosselklappen (8) und (9) der beiden Arbeitsstufen (-3) und (4) als eine ■ gemeinsame Drosselklappe (61) ausgeführt sind, die am Austritt aus der Gemischbildungskammer (1) angeordnet ist, wobei das

BAD ORIGINAL

Sohwimmergenäuse (11) und die Luftkaxnmer (J4) des Reglers (19) der Wasserstoffzuführung mit der Außenluft durch, einstellbare Drosselventile (62 und 6J) verbunden sind, die mit der Verstelleinrichtung (7) in Verbindung stehen, während die Luftkammer (54) zusätzlich mit der zweiten Arbeitsstufe (41 verbunden ist.

COPY