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Spritzvergaser Die Erfindung betrifft Vergaser und bezweckt im allgemeinen,
eine Konstruktion und Regelung zu schaffen, die wen Hand und selbsttätig zu betätigen
ist, um wirksam und wirtschaftlich den jeweiligen Fettigkeitsgrad des Gemisches
herzustellen, der für die verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors nötig ist,
besonders bei kaltem Wetter, wenn der \Tot(>r angelassen und rasch auf eine günstige
Betriebstemperatur gebracht werden muß.
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Bisherige Versuche zur Verbesserung des Gemische. für den Betrieb
der kalten Maschine liefen darauf hinaus, das Gemisch über den ganzen Betriebsbereich
hin gleichmäßig fetter zu machen, was offenbar falsch ist. Nach anderen Vorschlägen
wird das Gemisch bei niedrigen Geschwindigkeiten etwas mehr angereichert als bei
höheren, was richtig ist, soweit Betrieb mit weit offener Drossel in Frage kommt,
aber unrichtig ist für Betrieb mit geschlossener Drossel. Jeder erfahrene Motorführer
hat sicher beobachtet. daß beim gegenwärtigen Typ der Gemischregelung irgendwelche
Einstellung der Regehin- bei hoher Geschwindigkeit wirksamer als hei niedriger zu
sein scheint. Wenn z. B. nach (lern -,,'erlassen der Garage die Regelung für glatte
Fahrt von 25 ktn je Stunde eingestellt wird, der Fahrer aber durch den Verkehr gezwungen
wird, auf 12 km je Stunde herunterzugehen, so findet er, wenn er versucht, durch
den Beschleuniger die Geschwindigkeit züt steigern, daß das Gemisch offensichtlich
sehr mager ist, und daß, wenn er die Regelung so einstellt, daß der .Motor sich
über t2 km je Stunde beschleunigt, der Motor bei Annäherung an die Geschwindigkeit
Von 251,n je Stunde sehr unregelmäßig zündet, wie dies bei zu fetten Gemischen eintritt.
Man nahm bisher an, daß diese Wirkung darauf beruht, daß die Regelung das Gemisch
bei hoher Geschwindigkeit mehr als bei niedriger anreicherte. Die Erfinder haben
festgestellt, daß (lies nicht zutrifft, sondern daß das von einem kalten Motor erforderte
Maß der Anreicherung größer bei niedrigen Geschwindigkeiten als bei höheren ist,
und daß die erwünschte und wirksamste Regelungstype eine solche ist, die einen mit
zunehmender Geschwindigkeit ausgesprochen abnehmenden Grad von Anreicherung ergibt.
Es hat sich gezeigt, daß <lies für den ganzen Betriebsbereich eines Motors mit
Ausnahme des Leerlaufes zutrifft, der, wie gefunden wurde, nicht denselben Grad
der Anreicherung verlangt, und zwar
wegen des hohen Vakuums, das
in der Einlaßhaube während der Leerlaufslage der Drossel besteht und die Verdampfung
sehr begünstigt.
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Die Erfindung schafft eine neue Erwärmungsregelung, welche verbesserte
Anlaßfähigkeit und ungewöhnlich glatten Betrieb nach dem Anlassen aus dem kalten
Zustande des Motors verbürgt. Sie umfaßt außer einer Haupt- und Leerlaufsdüse zur
Zuführung ausreichenden Brennstoffes für Normalbetrieb eine von der Hauptdüse unabhängige
Schwerkraftspeiseregelung oder Hilfsbrennstoffzuführung, die die Brennstoffzufuhr
bei jedem gewünschten Motorzustande zu vergrößern gestattet. Hierbei ist hinter
dem Hilfsventil ein Vorratsraum geschaffen, der mit der Außenluft in Verbindung
steht und dessen Brennstoffzufuhr aus der Schwimmerkammer vom Führersitz aus regelbar
ist. Vermöge dieser Vorratskammer dauert auch noch nach dem Schließen des Hilfsventils
die Brennstoffzufuhr unter allmählicher Verringerung etwas fort, wonach dann Luft
geliefert wird, um die Mischung zu verdünnen und Überfettung zu verhindern. Vorzugsweise
wird das Hilfsventil des Behälters durch die Bewegungen des Vergaserdrosselventils
gesteuert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
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Abb. i ist eine Vorderansicht, Abb. 2 ein Grundriß, Abb. 3 ein Schnitt
nach 3-3 der Abb. 2, Abb. 4. ein Schnitt nach 4-4 der Abb. 2, Abb. 5 ein Schnitt
nach 5-5 der Abb. 2, Abb. 6 ein Schnitt nach 6-6 der Abb. 2, Abb. 7 ein Schnitt
nach 7-7 der Abb. 2, Abb. 8 ein Schnitt nach 8-8 der Abb. 2, Abb. 9 ein Schnitt
nach 9-9 der Abb. i, Abb. io eine Rückansicht, Abb. i i ein Wirkungsdiagramm,
.AM. 12 eine Darstellung einer Thermostatregelung des Hilfsbrennstoffregelventils.
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Die Mischkammer io hat den Lufteinlaßkanal i i mit Drosselventil 12
und den Auslaßkanal 13 mit der Drossel 1,4 auf einer Welle 15, deren äußeres Ende
den Hebel 16 trägt, der irgendwie mit einer Steuerung am Spritzbrett oder Lenkrade
verbunden ist.
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Axial zur Vergaserkammer io ragt der Hauptdüsenkörper 17 mit Düseneinsatz
18, der .etwas darüber hinaus nach oben in den Hals des ersten Venturirohres i 9
ragt, welches in den Hals des zweiten Venturirohres 2o ragt.
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An einer Seite der Vergaserkammer ist die Schwimmerkammer 21, in welcher
der Schwimmer 22 das Einlaßventil23 steuert, um den Brennstoff in der Schwimmerkammer
auf konstanter Höhe zu halten.
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Die Schwimtnerkaminer ist durch den Kanal 24 mit der Ventilkammer
25 v erhunden, aus der der Ventilkanal 26 zu dem Kanal 27 führt, welcher in den
Raum 28 im Düsenkörper 17 mündet. Der Raum 28 ist mit dem Mittelkanal 29 des Düseneinsatzes
r8 verbunden. Der Auslaß 26 wird von dem Raschlaufnadelventil 3o geregelt, das mittels
seines Kopfes 31 einstellbar ist, der in das Oberende der Ventilkammer geschraubt
ist.
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Ein Regelbehälter 32 ist oben durch einen Kanal 33 zur Außenluft offen
und ist unten durch den Ventilkanal 34 mit dem vom Schwimmerbehälter gespeisten
Kanal 35 verbunden. Ein Nadelventil 36 regelt den Strom durch den Ventilkanal 34..
Eine Feder 37 umgibt den Ventilschaft zwischen dem Ventilgehäuse und dem Stift 38,
um das Ventil niederzuhalten und so den Ventilkanal zu schließen. Nach der Erfindung
wird dieses Ventil durch die Bewegung des Drosselventil: i2 im Lufteinlaß des Vergasers
gesteuert. Ein L-förmiger Hebel 39 ist mit seinem Knie an den Vergaserkörper am
Zapfen d.o angelenkt. Das Ende des waagerechten Schenkels des Hebels nimmt mit dem
Hakenende d l das äußere Ende des Schaftes des Ventils 36 auf. Die Anlagerippen
.42 an dem Hakenende treten in Eingriff mit der Unterseite der Anschlagmutter 43,
die auf dem Ventilschaft senkrecht einstellbar ist.
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Der senkrechte Arm des Hebels 39 wirkt mit einer Kurve auf die Kurvenrolle
.4.5 am Ende des Armes 46 der Welle .47, an der die Drossel 12 befestigt ist. Am
anderen Ende trägt die Welle 47 den Hebel 48, der vom Führersitz aus steuerbar ist,
um das Drosselventil in beliebige Lage einzustellen.
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Für die Zwecke der Erfindung ist der Querschnitt des die Drossel bergenden
Lufteinlasses so weit größer als der Querschnitt der Venturihälse, daß die erste
Hälfte der Bewegung der Drossel nach der Schlußlage zu nur wenig oder gar keine
Wirkung auf den Luftgehalt des vom Vergaser gelieferten Gemisches ausübt. Bei der
normalen Lage der Drossel, also bei weit offener Lage, ist der Hebel 39 frei vom
Außenlufthehälterventil 36, das somit durch seine Feder geschlossen gehalten werden
kann. Während der Bewegung der Drossel zur Schlußlage erfaßt die Kurvenrolle .I5
den Hebel, um ihn zu schwingen und das Außenluftbehälterventil zti öffnen. Wie schon
erwähnt, wird aber während der ersten Hälfte der Bewegung der Drossel zur Schlußlage
die zum Vergaser durch den Lufteinlaß i i gelieferte Luft nicht erheblich beeinflußt.
und es findet nur eine gesteigerte Brennstoffströmung vermöge des Außenluftbebälterv
entils statt, wie nun zu beschreiben. Während der letzten Bewegungshälfte der Drossel
zur Schlußlage wird aber der Luft-
Strom zum Vergaser beschränkt
und der Sog am Brcnn@toffauslaß entsprechend vergrößert.
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Bei offenem Ventil 36 fließt Brennstoti durch Schwerkraft aus der
Schwimmerkammer in den Regelbehälter 32. Ein Kanal ..).9 (Abb. 5) führt vom unteren
Ende des Be-32 zu den Brennstoffkanälen 5o, die in (las %'enturirohr 19 vorzugsweise
an seinem Halse münden und ebenso wie das Auslaßende (ler Düse 18 gewöhnlich oberhalb
des Brennstcff@tandes _r-x liegen. Bei geschlossenem 1Zegellieli<ilterventil
36 entleert der Sog an clen Kanälen 5o den Behälter und den Kanal 49 von Brennstoff,
und dann tritt nur Luft in (las klc°ine V enturirohr durch die Kanäle 5o. uni :ich
mit dein aus der Hauptdüse gesaugten Brennstoff zu mischen. Wird aber das Behälterventil
geöffnet, so wird Brennstoff in (las kleine @'enturirohr durch die Kanäle 5o ge--atigt,
um die Hauptdüse bei Lieferung des nötigen Prenustcffes an das Gemisch zu unterstiitzen.
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Auch ist ein Kanal 51 vom Regelbehälter 32 zum Leerlaufsbehälter 52
von einem Punkt unterhalb des narnialen Brennstoffstandes in den Behältern geführt
und hat einen verengten Einlaß 51' am Leerlaufbehälter. Der Brennstoff tritt in
(las Leerlaufrohr 53 durch Kanäle 54, die ein Stück oberhalb des norinaien Brennstcffbtandes
liegen. Das untere Ende des Leerlaufrohres ist in das obere Ende des zvlindrischen
Raumes 55 eingestöpselt, der am unteren Ende durch den Kanal 56 mit dem 1Zingraume
5; um die Hauptdüse 18 verhunden ist, der durch Kanäle 58 an den Düsenkanal 29 angeschlossen
ist. Der Einlaß zum Unterende des Leerlaufrohres ist verengt. Das l,,chr ist in
den umgebenden Gestellkö rper oberhalb des Raumes 5 5 eingeschraubt, der finit dein
Leerlaufbehälter 52 nur durch die Kanäle 54. verbunden ist.
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Ain oberen Ende hat das Leerlaufrohr 53 v cr engte Verbindung mit
dem Kanal 59, der niit dein Vergaserauslaß 13 durch einen oberen Kanal 6o und unteren
Kanal 61 verbunden ist, welcher der Kante der in Schlußlage befindlichen Drossel
benachbart ist. Luft für das Leerlaufgemisch wird primär durch den Kanal 62 zum
Kanal 59 unter Regelung des Ventils 6 3 (Abb. 9) geliefert.
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Mittels des Behälters 32 und des Kanals 51 im Leerlatifstrom kann
die Brennstoffzufuhr und die Luftzufuhr für Leerlaufbetrieb abgewandelt werden,
um den Betr iebsanforderun gen zu entsprechen. Der Kanal 51 liegt so, daß er etwas
oberhalb des Standes liegt, den der Brennstoff im Ausgleichsbehälter hat, wenn der
Motor bei geschlossenem Ventil 36 normal leer läuft. Bei dieser Anordnung wird,
wenn (las Ventil geschlossen ist und der Brennstoffstand im Behälter unter den Kanal
r gefallen ist, Zusatznebenluft in den Leerlatifsti-cni durch den Behälter und Kanal
eing,# führt, so daß Überfettung beim Leerlauf verhindert wird. Wenn aber Anreicherung
g ewünsclit wird, so wird das Ventil 36 geöfnet, so daß der Brennstoffstand
über den Kanal 51 steigen kann, und dann wird die Nebenluft abgeschnitten, und Brennstoff
statt Luft fließt zwecks Anreicherung in den Leerlauf strain.
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Wie schon erwähnt, haben die Erfinder festgestellt, daß beine Betrieb
eines kalten Motors die Anreicherung bei fallender Geschwindigkeit wachsen sollte.
Dies gilt nicht während sehr leichter Belastungen wie bei ncrinalem Leerlauf, wahrscheinlich
wegen des dann in der Einlaßhaube herrschenden hohen Vakuums, das die Verdampfung
unterstützt. Wie schon erwähnt, wird L'berfettung dann durch die in den Leerlaufstrom
mittels des Ausgleichsbehälter: und des Kanals 5 r eingeführte Nebenluft verhindert.
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Ein Besclileunigungsbeliälter 7o kann vorgesehen sein, um eine rasche
und richtige Anreicherung zu sichern, wenn die Drossel rasch aus der Leerlauf- oder
Langsamlaufslage bewegt wird, um Geschwindigkeit und Leistung des Motors für die
Fahrt zu vergrößern. In diesen Behälter erstreckt sich das Rohr 71, das unten gegen
den Behälter offen ist, uni Brennstoff aus der Schwimmerkammer durch den Kanal 72
zu empfangen. Das Rohr schließt oben an den Kanal 73, der durch einen verengten
Kanal 74 mit dein Vergaserauslaßkanal an einem Punkt oberhalb der Drossel verbunden
ist, so daß während ganz oder nahezu geschlossener Lage der Drossel, wobei das Vakuum
über ihr sehr hoch ist, dir Sog im Behälter wirksam ist, um Brennstoff darin bis
zu beträchtlicher Höhe hochzuziehen. Dann wirkt, wenn die Drossel plötzlich geöffnet
und der Sog im oberen Teile des Behälters vermindert, ini primären Venturirohre
aber vergrößert wird, dieser Venttu-isGg mit der Schwerkraft zusammen, um ein rasches
Fließen von Brennstoff in (las Venturirohr an seinem Halse durch den Düseneinlaß
75 zu veranlassen. So wird das nötige 1-laß vcii Brennstoff und Anreicherung verfügbar,
um die Maschine rasch für den Betrieb des Fahrzeuges zu befähigen. Ein Lufteinlaß
76 belüftet den Beschleunigungsbehälter zwecks raschen Ausfließens des Brennstoffes
in den Venturikanal.
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Wie schon erwähnt, sollte die Anreicherung abnehmen, wenn die Geschwindigkeit
steigt. Wenn die Drossel weiter geöffnet wird für vergrößerte Geschwindigkeit und
mehr und mehr Brennstoff aus der Hauptdüse gesaugt wird, so wird das Drosselventil
für die volle Luftlieferung weit geöffnet, und der Regel-
Behälter
oder Schwerkraftsbehälter 32 wird gegen Brennstoffströmung geschlossen. Das, Oberende
des Düseneinsatzes 18 wird vom Behälter 77 umschlossen, der mit der Düsenbohrung
durch den Kanal 78 und mit der Außenluft durch einen Kanal 79 und Kaliber 8o verbunden
ist. Während langsameren Laufs wird der Behälter 77 mit Brennstoff gefüllt gehalten;
wenn aber die Geschwindigkeit und mit ihr der Sog an der Hauptdüse wächst, so wird
dieser Behälter allmählich entleert, und dann fließt Luft in den Brennstoffstrom
durch die Düse.
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Die Erfinder sehen auch ein Sparventil 8z vor, daß das Fließen von
Luft durch den Ventilkanal 82 zum Kanal 79 regelt. Der Ventilkanal ist oben mit
dem Lufteinlaßkanal des Vergasers durch den Raum 83 verbunden. Eine Feder 84 sucht
das Ventil geschlossen zu halten, das oben die Anschlagmutter 85 hat. Mit dieser
wirkt das Ende eines Hebels 86 zusammen, der von der Drosselventilwelle ausgeht.
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Wird die Drossel geschlossen oder ist sie nur teilweise für Lauf mit
normaler Geschwindigkeit geöffnet, so steht .der Hebel 86 so, daß er das Sparventil
81 hochhält und dadurch den Kanal 79 für den Lufteinlaß 83 freihält. Die Luftströmung
zu diesem Einlaß erreicht die Hauptdüse und hilft dem Luftstrom durch die Nebenleitung
8o die Brennstoffströmung aus der Düse niederzuhalten und Über fetteng zu verhindern.
Werden Geschwindigkeit und größere Leistung verlangt, so wird das Drosselventil
in weit offene Lage bewegt. Während dieser Bewegung erlaubt der Hebel 86, daß das
Sparventil 81 sich schließt und die Nebenluft zum Einlaß 83 absperrt. Ist die Drossel
weit offen, so ist dieser Lufteinlaß ganz geschlossen; der Sog ist dann wirksam
an der Hauptdüse, und die nötige Brennstoffmenge wird aus ihr zur Lieferung einer
genügend fetten Mischung für hohe Geschwindigkeiten oder hohe Belastung gesaugt.
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Zusätzlich der selbsttätigen Regelung der Strömung von Brennstoff
und Luft kann der Maschinist den Brennstoffstrom durch die Drossel regeln. Während
des ersten Teiles. des Weges des Drosselventils zur Schlußlage wird das Regelventil
betätigt. um das -.Haß der zusätzlichen oder ausgleichenden Brennstoftströmung in
den Vergaserkanal und die Geniischlieferung zu regeln, und während des letzten Teils
der Drosselventilbewegung wird die Luftströmung in den Lufteinlaß r r abgestellt
oder gedrosselt, so daß der Sog an den arbeitenden Brennstoffauslässen entsprechend
vergrößert wird und zusammen mit der zusiitzlichen oder ergänzenden Brennstoffströmung
ein an Menge und Reichtum genügendes Gemisch während der verschiedenen Betriebszustände
von Motor und Fahrzeug sichert. Der Fahrer stellt lediglich das Drosselventil und
die Drossel für den gewünschten Betrieb bei einer Geschwindigkeit ein. Dann empfängt
das Gemisch das richtige Verhältnis von Luft und Brennstoff im richtigen Fettigkeitsgrade
für andere Geschwindigkeiten unter Hintanhaltung von Überfettung.
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Die Kurven in Abb. i z zeigen die Wirkung des neuen Vergasers bei
einem kalten Motor und die Wirkung eines älteren Vergasers bei warmem Motor. Die
senkrechte Teilung gibt das Verhältnis von Gas und Luft bzw. die Gemischnatur an,
die waagrechte Teilung gibt Kilogramm Luft je Minute oder die Geschwindigkeit an.
Die ausgezogen dargestellte Kurve A zeigt das richtige Mischungsverhältnis bei normal
warmem Motor. Die punktierte Kurve B zeigt die mit Verwendung des Drosselventils
allein erzielte Kurve. Die strichpunktierte Linie C zeigt die mittels der Erfindung
erzielbare Anreicherung. Während des Leerlaufs ist angemessener Fettigkeitsgrad,
aber nicht überfettung vorhanden, und wenn die Geschwindigkeit wächst, so sinkt
der Fettigkeitsgrad entsprechend.
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Die Wirkung ist, kurz. zusammengefaßt, folgende: Ist der Motor außer
Betrieb, so ist die Drossel r.I geschlossen, das Drosselventil offen und der Ausgleichsbehälter
durch sein -Ventil zum Brennstoffv orratsbehälter abgeschlossen. Zwecks Anlassens
des warmen Motors braucht man gewöhnlich nur den Anlaßknopf zu drücken, nachdem
man die Drossel etwas geöffnet hat. Bei kaltem Motor aber ist Anreicherung nötig,
und gemäß der Erfindung kann das Drosselventil erst bewegt werden, um nur das Regelbehälterv
entil zu verstellen. Ist die dann sich ergebende Anreicherung nicht genügend, so
kann man das Drosselventil weiterbewegen, um die Drosselwirkung am Lufteinlaß Hinzuzufügen.
Ist das Regelventil offen, so empfangen sowohl der Leerlaufkanal wie die Hauptdüsenzufuhr
ergänzende Brennstoffströme durch die Kanäle 49 und 5i.
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Nach dem Anspringen des Motors und vor dem Anfahren des Wagens wird
die Drossel in Leerlauflage bewegt und das Drosselventil geöffnet, um erneutes Schließen
des Regelbehälterventils zu gestatten. Unter normalen Bedingungen empfängt der Motor
genügend Brennstoffzufuhr durch denLeerlaufkanal und Kanal 56. Überfettung wird
durch die Einführung von Nebenluft in den Leerlaufkanal durch Kanal 51 verhindert.
Unter anormalen Verhältnissen, z. B. bei sehr kaltem Wetter oder noch nicht völlig
erwärmtem Motor ist s iirlzere Anreicherung evtl. erwünscht, und ti t' dann
kann das Drosselventil genug verstellt «-erden, um (las Regelbehälterventil zum
Einlaß
von Luft in den Behälter und Zuführung von Anreicherungsbrennstoff
durch Kanal 51 in den Leerlaufstrom zu öffnen.
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Soll gefahren «-erden, so wird die Drossel ein Stück geöffnet, um
das Fahrzeug zu beschleunigen, je nach Anfahrverhältnissen. Ist der Motor kalt und
Anreicherung nötig, so kann dies leicht mittels des Drosselventils erzielt «-erden.
Ist die Drossel für Fahrt mit gewöhnlicher Geschwindigkeit und bei normalen Verhältnissen
eingestellt, so ist das Ausgleichsventil 81 offen zur Einführung von Zusatzluft,
die in die Hauptdüse durch Kanal 9 dringt, so daß bei normalem Motorbetrieb ()"lierfettung
nicht eintritt. Sollte aber diese Zusatzilebenluft das Gemisch zu mager machen,
so kann das Regelbehälterventil für ergänzende Brennstoffzufuhr betätigt werden.
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Derßeschleunigungsbehälter wirkt zur rechten Zeit, um eine Brennstoffladung
in den Hauptdüsenstrom zu liefern, und er liefert zu anderen Zeiten Luft in den
Strom.
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Die Einstellung des Regelventils 36 geschieht nach Abb.12 selbsttätig
thermostatisch. Hierzu dient die Zunge ioo eines Metallthermostaten, der am äußeren
Ende verankert ist und mit seinem inneren Gabelende unter die Anschlagsmutter ioi
am Steuerventilschaft greift. Der Thermostat ist der Motorwärme ausgesetzt; er öffnet
das Regelventil, wenn der Motor kalt ist, und schließt es, wenn der Motor auf normale
Temperatur kommt, so daß die Regelung völlig selbsttätig ist. Durch Einstellung
der Mutter ioi kann man die thermische Regelung des Ventils bei jeder gewünschten
Temperatur beginnen lassen, und das Maß des üffnens des Ventils kann durch die Dicke
des Thermostatgliedes ioo geregelt werden.