DE3414339C2

DE3414339C2 - Vergaser nach dem Gleichdruckprinzip für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3414339C2
Application number: DE19843414339
Authority: DE
Inventors: Karl 4040 Neuss Schmidt
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1986-12-18
Also published as: DE3414339A1

Abstract

Es wird ein Vergaser nach dem Gleichdruckprinzip beschrieben, der einen Betrieb des Motors nahe der Magerlaufgrenze dadurch ermöglicht, daß die Gemischbildung brennstoffgeführt erfolgt, d. h. eine Brennstoffmenge vorgegeben wird, der entsprechend eine Luftmenge zugeordnet wird.

Description

a) eine mit einem willkürlich betätigten Brennstoffdosierorgan (15,16) gekoppelte erste Klappe (2),

b) der Brennstoff austritt (3),

c) die nach Maßgabe der durchströmenden Luftmenge mittels der einerseits praktisch vom Atmosphärendruck und andererseits vom Dosierdruck beaufschlagten Druckdose (5) betätigte zweite Klappe (4).

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die willkürlich betätigte erste Klappe (2) fest an der Drosselklappenwelle (18) angeordnet ist und über eine Feder (19) mit einem Hebel (14) gekoppelt ist, der von dem willkürlich betätigten Gestänge (13) verstellbar ist, so daß ein Freilauf zwischen der Klappe (2) und dem mit einem Anschlag (20) versehenen Hebel (14) besteht.

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der beweglichen Wandung (6) der Druckdose (5) neben den Drücken eine Feder (9) und über ein Stellglied (21) von Motor- und/oder Umgebungs-Kenngrößen abgeleitete Stellkräfte angreifen.

Die Erfindung betrifft einen Vergaser nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Bei derartigen im Markt befindlichen Gleichdruckvergasern tritt ebenso wie bei den bekannten Fix-Choke-Vergasern der Nachteil auf, daß im Falle der Beschleunigung, d. h. beim plötzlichen weiteren öffnen der Drosselklappe, wodurch schlagartig vom Motor mehr Luft angesaugt werden kann, eine Ausmagerung des Brennstoff-Luft-Gemisches dadurch erfolgt, daß die Brennstofförderung in ihrer Zunahme der Zunahme der Luftzuführung nacheilt, wodurch der Motor ein zu mageres Brennstoff-Luft-Gemisch erhält, was zu Aussetzern und zum Rukkeln des Motors führt. Die Gemischzusammensetzung unterschreitet also die Magerlaufgrenze des Moiors, d. h. die Grenze der Gemischzusammensetzung, die eine einwandfreie Verbrennung ermöglicht. Um dies zu vermeiden, ist es bei konventionellen Gemischbildnern üblich, die Abstimmung des Mischungsverhältnisses so zu wählen, daß der ständige Betrieb des Motors mit einem Gemisch erfolgt, das einen höheren Brennstoffanteil über den Gesamtbetriebsbereich aufweist, als dies motormäßig an sich erforderlich ist. Um diesen Bereich nicht allzu groß zu wählen, wird weiterhin durch sogenannte Beschleunigungs- bzw. Anreicherungssysteme dafür Sorge getragen, daß in den entsprechenden Betriebsbereichen durch zusätzliche Zugabe von Brennstoff das Gemisch in dem erforderlichen Maß angefettet

wird.

Derartige Einrichtungen erhöhen also vom Prinzip her den Brennstoffverbrauch und haben noch Schadstoffe im Abgas, die bei magerer Abstimmung des Mischungsverhältnisses in weit geringerem Maße vorhanden wären. Ferner bedingen sie entsprechenden Aufwand für Beschleunigungs- bzw. Anreicherungssysteme. Aus der DE-OS 31 03 183 ist ein elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem bekannt, bei der die Brennstoffmenge vorgegeben und die dazugehörige Luftmenge ermittelt und durch Betätigen eines Drosselventils eingestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Prinzip in ein mechanisches System zu transformieren und einen Vergaser zu schaffen, mit dem der Motorbetrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine näher einer Gemischzusammensetzung erfolgt, die dessen Magerlaufgrenze darstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand der Figur nachstehend näher erläutert.

In einem Ansaugkanal 1 eines Vergasers sind nacheinander in Strömungsrichtung eine willkürlich betätigbare erste Klappe 2, ein Brennstoffaustritt 3 und eine in Abhängigkeit von der durchströmenden Luftmenge verstellbare zweite Klappe 4 angeordnet. Die zweite Klappe 4 wird von einer Druckdose 5 betätigt, die eine Membran 6 aufweist, die über eine Stange 7 mit der zweiten Klappe 4 gekoppelt ist. Die Druckdose weist eine erste Kammer 8 auf, in der eine Feder 9 angeordnet ist, die gegen die Membrane 6 wirkt. Die zweite Kammer 10 ist mittels einer Leitung 11 mit dem atmosphärischen Druck stromauf der Klappe 2 in dem Ansaugkanal 1 verbunden. Die erste Kammer 8 weist eine Verbindung 12 auf, die in den Ansaugkanal 1 mündet, und zwar in einen Bereich zwischen der ersten Klappe 2 und der zweiten Klappe 4. Mit dieser Anordnung ist sichergestellt, daß die Klappe 4 sich stets in dem Maß öffnet, wie die Menge der durchströmenden Luft im Ansaugkanai zu- oder abnimmt. Ferner ist hierdurch bewirkt, daß die Druckdifferenz über der ersten Klappe 2 praktisch konstant gehalten wird, wodurch der Differenzdruck zum Dosieren gleichzeitig konstant bleibt.

Die erste Klappe 2 wird vom Fahrer willkürlich über ein bekanntes Gasgestänge 13 betätigt, wobei an diesem Gestänge zusätzlich zum Betätigungshebel 14 der Klappe 2 das Brennstoffdosierorgan 15 angreift und von diesem Gestänge betätigt wird. In dem Ausführungsbeispiel ist das Brennsloffdosierorgan als Nadel/Düsenkombination ausgebildet, wobei die Nadel 15 in eine Brennstoffdüse 16 eingreift und deren freien Durchtrittsquerschnitt dadurch bestimmt, daß die Nadel an ihrem freien Ende konisch zugeschliffen ist.

Die Brennstoffdüse 16 ist einer bekannten Schwimmerkammer 17 zugeordnet und der Austritt der Nadel/ Düsenkombination ist an der Stelle 3 des Ansaugkanals 1 dem dort herrschenden Druck ausgesetzt und der Brennstoff wird in den Ansaugkanal 1 abgegeben.

Die erste Klappe 2 ist auf der üblichen Drosselklappenwelle 18 befestigt, wird aber vom Betätigungshebel 14 nicht direkt geöffnet, sondern nur freigegeben, bis die durchströmende Luft die Klappe 2 gegen die Kraft der Feder 19 bis zur Anlage an einem Anschlag 20 des Betätigungshebels 14 drückt.
Der Vergaser arbeitet wie folgt.

Der Fahrer gibt eine Brennstoffdosierfläche über das Gestänge 13 an der Nadel/Düsenkombination 15, 16 vor. Gleichzeitig wird hiermit eine Stellung der ersten Klappe 2 bestimmt Damit ändert sich der zwischen den Klappen 2 und 4 im Bereich des Luftansau&kanals herrsehende Druck p_u der die zweite Klappe 4 über die Druckdose 5 soweit öffnet, bis ein Diffcrenzdruck zum Dosieren des Brennstoffs wirksam wird, der Δρα = pa — Pi und damit dem Verhältnis der Federkraft 9 zur Wirkfläche der Membrane 6 entspricht. Das Mischungsverhältnis bleibt beim stationären Motorbetrieb bei jeder Stellung der Dosiernadel 15 bzw. bei jeder Stellung der ersten Klappe 2 konstant, dies entspricht dem Gleichdruckprinzip. Bei instationärem Betrieb des Motors, z. B. bei einem Beschleunigungsvorgang, tritt immer eine Anfettung des Brennstoff-Luft-Gemisches ein und niemals eine Abmagerung. Diese Anfettung erfolgt deshalb, weil stets zuerst der Brennstoff dosiert wird und die Luftmenge nachfolgend mittels der Druckdose 5 und der damit verbundenen zweiten Klappe 4 zugemessen wird.

Über die Größe der Öffnung 12 kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Klappe 4 und damit das Ansprechverhalten beeinflußt werden. Da die Druckdifferenz zum Dosieren des Brennstoffes vom Verhältnis der Kräfte, die an der Wirkfläche der Membran 6 angreifen, abhängt, kann über ein Stellglied 21, das in Abhängigkeit von Motor- oder Umgebungskenngrößen, wie z. B. Motortemperatur T oder Atmosphärendruck p_abs beaufschlagt wird, auf mechanischem, pneumatischem oder elektromagnetischem Weg jede benötigte Druckdifferenz eingestellt werden. Damit kann das Mischungsverhältnis sich ändernden Betriebsbedingungen angepaßt werden.

Die Entkopplung der ersten Klappe 2 soll deshalb möglich sein, damit beim Start auch bei voll durchgetretenem Gasgestänge 13 die Klappe 2 geschlossen ist, damit ein genügend großer Unterdruck zum Dosieren des Brennstoffes entstehen kann. Sobald der Motor angesprungen ist, wird die Luftmenge und damit der Differenzdruck über der Klappe 2 so groß, daß die Klappe gegen die Kraft der Feder 19 an dem Anschlag 20 anliegt und während des Betriebes immer der Bewegung des Gasgestänges 13 folgt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vergaser nach dem Gleichdruckprinzip für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einer im Ansaugkanal angeordneten willkürlich betätigbaren ersten Klappe, einem Brennstoffaustritt und einer mittels einer eine bewegliche Wandung aufweisenden Druckdose betätigten zweiten Klappe, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hintereinander im Ansaugkanal (1) angeordnet sind