DE2507413C2 - Vergaser tür eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser für eine Brennkraftmaschine mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.

Bei modernen Vergasern mit verstellbarem Strömungsquerschnitt im Lufttrichter wird angestrebt, bei Teillastbetrieb den Unterdruck im Venturiabschnitt zu vergrößern und den Strömungswiderstand im Lufttrichter insbesondere bei hohen Drehzahlen zu senken. Eine Steigerung des Unterdruckes zurückzuführen auf größere Strömungsgeschwindigkeiten der Luft bewirkt damit eine bessere Vernebelung des angesaugten Brennstoffes bei den üblichen Betriebsbedingungen. Insbesondere bei hohen Drehzahlen ist eine Vergrößerung des freien Strömungsquerschnitts zur Verringerung der Strömungswiderstände und damit zur Steigerung der Leistung vorteilhaft.

Es ist bereits ein derartiger Vergaser vorgeschlagen worden (DT-OS 24 58 686), bei dem der Venturiabschnilt im Lultirichter durch eine schwenkbar im Vergasergehäuse gelagerte Leitwand begrenzt wird, in der die Düsennadel für die Brennstoffdüse gelagert ist. Die Verschwenkung der Leitwand und damit die Veränderung des Strömungsquerschniltes im Venluriabschnitt des Lufttrichtcrs erfolgt durch ein als Membrandosc ausgebildetes pneumatisches Stellglied, dessen von der federbelasteten Membran begrenzte Unterdruckkammer über einen Kanal mit dem Ansaugrohr unmittelbar unterhalb der geschlossenen Drosselklappe verbunden ist. Dieses pneumatische Stellglied, dessen Bezugs-Driickkammcr unter Atmospharendruck steht, dient ausschließlich zur Gemischanreicherung unter Kaiistartbedingungen, wobei bei geöffneter Drosselklappe ein Druckausgleich zwischen beiden Kammern des pneumatischen Stellgliedes herbeigeführt wird. Eine Brennstoffanreicherung des Gemisches bei einem durch starkes Beschleunigen oder einem untertourigen Betrieb der Brennkraftmaschine verursachten geringen Saugdruck im Venturiabschnitt ist mit diesem Vergaser weder vorgesehen noch möglich.

Bei einem anderen, bekannten Vergaser (US-PS 20 84 489) wird der Venturiabschnitt im Luftlrichier von einer zwischen zwei verstellbaren Anschlägen schwenkbaren Leitwand begrenzt, in der die Nadel für die Hauptbrennstoffdüse gelagert ist. Der freie Strömungsquerschnitt des Venturiabschnittes ändert sich mit der Menge an angesaugter Luft, so daß der Unterdruck in diesem Abschnitt annähernd konstant bleibt. Beim zügigen Beschleunigen und z. B. bei Bergfahrt mit geöffneter Drosselklappe verringert sich aufgrund des vergleichsweise geringen Unterdruckes im Venturiabschnitt der freie Einströmquerschnitt in Abhängigkeit von der einströmenden Luftmenge, was auch unter diesen Betriebszuständen wiederum zu einem annähernd konstanten Unterdruck im Venturiabschnitt führt. Ein Ausgleich der unter diesen Betriebsbedingungen auftretenden Abmagerung des Gemisches erfolgt bei diesem Vergasertyp nicht.

Bei einem anderen bekannten Vergaser (US-PS 34 06 952) wird eine im Ansaiigkanal angeordnete Luftklappe durch einen Unterdruck im Ansaugkanal stromab dieser Klappe betätigt, um den Druck in einer Emulgierkammer der Kraftstoffzuleitung zu steuern. Die öffnung dieser Luftklappe bestimmt sich ebenfalls nach der Menge an angesaugter Luft, d. h. nach dem Unterdruck im Ansaugkanal, unabhängig von der Stellung der Drosselklappe.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vergaser der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Lufttrichter bei hohen Maschinendrehzahlen einen geringen Strömungswiderstand der angesaugten Luft aufweist und bei normalen Betriebsdrehzahlen einen hohen Unterdruck bewirkt und der z. B. bei abruptem Beschleunigen oder bei untertourigem Betrieb eine Gemischabmagerung verhindert.

Der Lösung dieser Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, durch eine mechanische Kopplung der verstellbaren Leitwand mit der Drosselklappe bei normalem und hochtourigem Maschinenbetrieb hinsichtlich des Unterdruckes und dss Strömungswiderstandes im Venturiabschnitt optimale Bedingungen zu schaffen und diese mechanische Kopplung bei einem untertourigen Betrieb, d. h. bei einem geringen Unterdruck und voll geöffneter Drosselklappe, auszuschalten und durch eine entsprechende Verstellung der Leitwand durch den im Venturiabschnitt herrschenden Unterdruck als Steuergröße zu ersetzen. Konstruktiv ist

dieser Lösungsgedanke durch die kennzeichnenden Merkmale des llaupianspruches verwirklicht.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ausschaltung der mechanischen Kopphing auf konstruktiv besonders einfache Weise durch S Ausbildung des Toten Ganges mittels zweier Begrenzungsanschläge an einer Übertragungsstange und Zwischenschaltung einer Feder, die sich einerseits an dem einen Bcgrenzungsanschlag und andererseits an einer Anschlaglasche eines mit der Drosselklappenwelle fest verbundenen Schwenkhebels abstützt.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit, durch entsprechende Anordnung der verstellbaren Anschläge wahlweise eine gesonderte Einstellung des Leerlaufgemisches und des Toten Ganges im Übertragungsgestänge vorzunehmen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Vergaser mit verstellbarem Lufttrichter und einem einfachen Übertragungsgestänge zwischen der Drosselklappenwelle und der Leitwand;

Fig.2 einen Tcilschnilt einer anderen Ausführung des Vergasers;

F i g. 3 den Vergaser nach F i g. 2 in einem Teilschnitt in einer um 90° zu der Schnittebene der Fig. 2 gedrehten Schnittebene.

Die in Fig. 1 dargestellte Vergaserausführung umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem Ansaugkanal 2, in dem eine Hauptdrosselklappe 3 angeordnet ist. An einem Ende der Welle 4 der Hauptdrosselklappe 3 ist ein Hebel 5 befestigt. Eine im Ansaugkanal stromauf der Hauptdrosselklappe 3 schwenkbar angeordnete Leitwand 6 begrenzt einen als Lufttrichter 7 ausgebildeten Venturiabschnitt. An ihrem oberen Ende ist die Leitwand 6 mit einer Welle 8 verbunden, an deren einem Ende ein Schwenkhebel 9 als Teil eines Gestänges aufgezogen ist. Eine Stange 10, ebenfalls Teil des Gestänges, verbindet diesen Schwenkhebel 9 mit dem Hebel 5, so daß die Leitwand 6 zwangsläufig zusammen mit der Hauptdrosselklappe 3 bewegt wird. Das untere Ende der Stange 10 durchragt frei beweglich eine Bohrung in einer Mitnehmerlasche 51 des Hebels 5. Zu beiden Seiten dieser Mitnehmerlasche 51 befinden sich Anschläge 112, 13 an der Stange 10. Zwischen dem Anschlag 12 und der Mitnehmerlasche 51 ist eine Spiralfeder 11 eingespannt, die den Abstand zwischen dem Hebel 5 und dem Schwenkhebel 9 auf einem, durch den Anschlag 13 bestimmten Kleinstwert hält und die bei diesem minimalen Abstand die Hauptdrosselklappe 3 mit der schwenkbaren Leitwand 6 kuppelt. Die Lage des Anschlages 13 ist so gewählt, daß sich eine der öffnungsweite der Hauptdrosselklappe 3 proportionale öffnungsweite der Leitwand 6 ergibt. Wenn eine auf die Leitwand 6 einwirkende Kraft die Druckkraft der Spiralfeder 111 überwindet, wird die Feder zusammengedrückt, so daß die öffnungsweite der Leitwand 6 gegenüber der öffnungsweite der Hauptdrosselklappe 3 kleiner wird. Am unteren Ende der schwenkbaren Leitwand 6 ist eine Düsennadel 14 gelagert, die sich in einer Brennstoffdüse 15 verschiebt und so die Brennstoffmenge dosiert. Diese Brennstoffdüse 15 ist durch einen Brennstoffkanal 16 mit einer Schwimmerkammer 17 verbunden, in der sich ein Schwimmer 18 zur Regelung des Brennstoffspiegels befindet.

Ein unter bestimmten Betriebsbedingungen mit der Leitwand 6 zusammenwirkendes pneumatisches Stellglied 19 umfaßt eine zwischen Gehäusenülilen 191 und 192 eingespannte Membran 20, an eier durch mittlere ■Scheiben 21, 22 ein als Anschlag 24 wirkender Stößel befestigt ist und die unter der Wirkung einer Rückstellfeder 23 steht. Die Gehäusehälfte 192 ist an das Vergasergehäuse I angeschraubt. Ein Dichtungsring 25 ist auf dem Stößel aufgeschoben und dichtet uie Gehüusehälfte 192 gegen den Ansaugkanal 2 ab. Das Ende des Stößels ragt in den Ausaugkanal 2 hinein und bildet einen Anschlag 24 für die schwenkbare Leitwand 6. Eine von der Gehüusehälfte 191 und der Membran 20 begrenzte Unterdruckkammer 26 nimmt die Rückstellfeder 23 auf und steht über einer Leitung 27 unter dem im Lufttrichter 7 herrschenden Unterdruck. Dementsprechend ändert sich das Maß, um welcher der Anschlag 24 in den Ansaugkanal 2 hineinragt, mit dem Unterdruck im Lufttrichter 7 und in der Unterdruckkammer 26. Dieses den Öffnungsgrad der Leitwand 6 begrenzende pneumatische Stellglied 19 ist so ausgebildet, daß sich der Anschlag 24 bei Normalbctricb in einem Abstand von der Leitwand 6 befindet und diese Leitwand 6 berührt, wenn das Verhältnis der angesaugten Luftmenge zum Öffnungsgrad der Leitwand 6 /.. B. bei Bergfahrt oder bei schnellem Beschleunigen geringer wird.

Die Arbeitsweise dieser Vergascrausführung ist folgende: Bei normalem Betrieb wird die Haupldrosselklappe 3 durch Betätigung des Gaspedalcs in einem vorgegebenen Maß geöffnet. Die Verstellung des Gaspedals überträgt sich über den Hebel 5, die Spiralfeder 11, die Stange 10 und den Schwenkhebel 9 auf die schwenkbare Leitwand 6, so daß diese um einen der Verstellung der Hauptdrosselklappe 3 entsprechenden Betrag geöffnet und somit der Strömungsquerschnitt im Lufttrichter erweitert wird. Die am Ende der Leitwand 6 angelenkte Düsennadel verstellt sich entsprechend in der Brennstoffdüse 15 und dosiert eine Brennstoffmenge, die der durch den Lufttrichter strömenden Luft entspricht. Der Anschlag 24 des pneumatischen Stellgliedes 19 steht dabei in einem gewissen Abstand von der Leitwand 6, wobei sich das Maß, um das der Anschlag 24 in den Ansaugkanal 2 hineinragt, mit dem im Lufttrichter herrschenden Unterdruck ändert.

Der in den Ansaugkanal 2 hineinragende Anschlag 24 am Stößel ist bei geringen Drehzahlen relativ groß, weil der Unterdruck im Lufttrichter 7 niedrig ist, so daß auch die Öffnung der schwenkbaren Leitwand 6 durch Anlage am Anschlag 24 klein gehalten wird. Bei hohen Drehzahlen nimmt die öffnungsweite der Leitwand 6 bei Verstellung der Hauptdrosselklappe 3 zu. Da auch der Unterdruck im Lufttrichter 7 und in der Unterdruckkammer 26 ansteigt, wird der Stößel um ein entsprechendes Maß aus dem A.nsaugkanal herausgezogen, so daß auch bei diesen Betriebsbedingungen ein gewisser Abstand zwischen der Rückseite der Leitwand 6 und dem Anschlag 24 erhalten bleibt.

Bei untertouriger Bergfahrt oder abrupter Beschleunigung wird bei voll geöffneter Drosselklappe 3 und entsprechend verschwenkter Leitwand 6 eine relativ geringere Menge an Luft angesaugt, so daß der Unterdruck im Lufttrichter 7 abnimmt, wodurch die Membran 20 von der Rückstellfeder 23 so verstellt wird, daß sich der Anschlag 24 in den Ansaugkanal vorschiebt. Dabei gelangt er in Anlage an die Leitwand 6 und drückt diese in Schließrichtung. Das Maß dieser Schließbewegung hängt dabei sowohl von der Stärke des im Lufttrichter herrschenden Unterdruckes als auch von

dem in den Ansaugkanal hineinragenden Teil des Stößels ab. Durch die Verstellung der Leitwand 6 erhöht sich der Unterdruck im Lufttrichter 7 und damit die zufließende Brennstoffmenge, so daß eine Abmagerung des Kraftstoff-Luftgemisches entgegengewirkt und ein gleichmäßiger Lauf der Maschine erreicht wird.

Bei der in den Fig.2 und 3 dargestellten Vergaserausführung sind die in der Ausführung nach Fig. 1 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Betätigungshebe! 28 für die Hauptdrosselklappe 3 ist auf der Welle 4 drehfest aufgezogen und weist eine angeformte Mitnehmerlasche 281 mit einer Stellschraube 29 auf. An einem auf der Welle 4 drehbar gelagerten Hebel 30 ist eine Mitnehmerlasche 301 angeformt, an der sich die Stellschraube 29 abstützt. An diesem Hebel 30 ist ferner die Stange 10 angelenkt, die ihn mit der Leitwand 6 verbindet. Zur Einstellung des Leerlauf-Öffnungsgrades der Leitwand 6 wird der Hebel 30 durch Verdrehen der Stellschraube 29 geschwenkt. Eine Torsionsfeder 31 zwischen dem Betätigungshebel 28 und dem Hebel 30 dreht letzteren im Uhrzeigersinn und drückt dadurch den als Mitnehmerlasche ausgebildeten Anschlag 301 gegen die Spitze der Stellschraube 29 an. Eine Schwenkbewegung des Betätigungshebels 28 im Uhrzeigersinn wird so durch die Torsionsfeder 31 auf den Hebel 30 übertragen. Ein Schwenkhebel 32 ist drehbar auf der Drosselklappenwelle 4 gelagert und weist eine Anschlag- bzw. Milnehmcrlasche 321 auf, in die ein einstellbarer Anschlag 33 so eingesetzt ist, daß dieser sich an den Hebel 30 mit einem vorgegebenen Spiel anlegen kann. Durch Einstellen des Hebels 30 mittels des einstellbaren Anschlags 33 können der kleinste Öffnungsgrad der Haupldrosselklappcn 3 und der mit dieser gekuppelten schwenkbaren Leitwand 6 eingestellt werden.

Ein pneumatisches Stellglied 34 zum Verstellen des Öffnungsgrades der Leitwand 6 bei bestimmten Betriebsbedingungen besteht aus Gehäusehälften 341 und 342, aus einer zwischen diesen eingespannten Membran 35, als beweglichen Bauteil, zum Erfassen des Unterdruckes und aus einer Rückstellfeder 36. An der Membran 35 ist mittels Mcmbranplattcn 37, 38 ein Stößel 39 befestigt, der die Bewegung der Membran 35 auf den schwenkbaren Hebel 32 überträgt. Ein Unlerdruckkanal 40 ist mit dem Lufttrichter 7 verbunden und beaufschlagt somit die von der Membran 35 und der Gchäuschälftc 342 begrenzte Kammer41 mit dem im l.ufttrichter herrschenden Unterdruck. Eine Slüt/.scheibe mit einem Gcwindcansatz 42 bildet ein Gegcnlager für die Rückstellfeder 36 deren Federkraft eingestellt werden kann.

Durch die beschriebene Vorrichtung wird bei kleiner öffnungsweite der Hauptdrosselklappe 3, d. h. im Leerlauf der Brennkraftmaschine, die Verstellung der Hauptdrosselklappe 3 durch den Betätigungshebel 28, die Torsionsfeder 31, den Hebel 30, die Stange 10 und den Schwenkhebel 9 auf die Leitwand übertragen, so daß diese in einem entsprechend kleinen Öffnungsgrad gehalten wird. Aufgrund des geringen Unterdruckes im Luftfilter 7 wird die Membran 35 von der Rückstellfeder 36 in der Zeichnung nach rechts gedrückt und somit der schwenkbare Hebel 32 durch den Stößel 39 in einer vorbestimmten Stellung gehalten. Wenn die Hauptdrosselklappe 3 weiter öffnet, überträgt sich diese Verstellbewegung durch den Betätigungshebel 28, die Torsionsfeder 31, den Hebel 30, die Stange 10 und den Schwenkhebel 9 auf die Leitwand 6, die dabei entsprechend weiter öffnet. Der Hebel 30 legt sich dabei an den am schwenkbaren Hebel 32 angebrachten Anschlag 33. Da der im Lufttrichter erzeugte starke Unterdruck auf die Membran 35 des pneumatischen Stellgliedes 34 einwirkt, drückt die Membran 35 die Rückstellfeder 36 zusammen, so daß der schwenkbare Hebel 32 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und somit eine gegenseitige Abstützung dieses Hebels 32 mit dem Hebel 30 verhindert wird.

Wenn z. B. bei Bergfahrt die angesaugte Luftmenge trotz großer öffnungsweite der Leitwand 6 gering ist herrscht auch im Lufttrichter ein relativ niedriger Unterdruck und der auf die Membran 35 wirkende Druck kann die Kraft der Rückstellfeder 36 nichl überwinden, so daß die Membran 35 von dei Rückstellfeder 36 in der Zeichnung nach rechts vorgespannt wird. Diese Membranbewegung überträgi

sich durch den Stößel 39 auf den schwenkbaren Hebe 32, der entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird unc eine Anlage des Anschlags 33 am Hebel 30 sowie seine Verdrehung im Gegenuhrzeigersinn bewirkt. Die Leitwand 6 bewegt sich dabei durch die Stange 10 unc

den Schwenkhebel 9 in Schließrichtung. Hierdurch wire der Unterdruck im Lufttrichter verstärkt und infolgedessen die eingespritzte Brennstoffmenge vergrößert Das Ausmaß dieser Schließbewegung der Leitwand < hängt von dem Unterdruck im Lufttrichter bei cinei Schließbewegung der Leitwand 6 und von den Drehwinkel des frei schwenkbaren Hebels 32 ab.

Bei der Ausführung nach den Fig.2 und 3 kann di< Federkraft der Rückstellfeder verstellt werden. Dei hierzu verwendete Bauteil 42 läßt sich auch bei dei Ausführung nach F i g. 1 einsetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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   Patentansprüche:

   !. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem stromauf einer ί luftdrosselklappe im Ansaugkanal 5 angeordneten Venturiabschnitt, bei dom mindestens eine Leitwand schwenkbar gelagert ist, die mit einer Biennstoffdosiernadel zusammenwirkt, welche in eine im Bereich des Engquerschnittes des Venturiabschnittes in den Ansaugkanal mündende Primärpe- '° mischdüse eintaucht, wobei ein verstellbarer Anschlag den maximalen Öffnungsgrad der Leitwand bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24, 33) mit dem beweglichen Bauteil (20, 35) eines pneumatischen Stellgliedes (19, 34) verbunden ist, das gegen die Kraft einer Rückstellfeder (23, 36) bei steigendem Unterdruck im Lufttrichter den Anschlag (24, 33) in eine die maximale öffnung der Leitwand (6) zulassende Stellung bewegt, und daß die Leitwand (6) mit der Hauptdrosselklappe (3) über ein Gestänge (9, 10) verbunden ist, das innerhalb vorgegebener Grenzen Relativbewegungen zwischen der Hauptdrosselklappe (3) und der Leitwand (6) zulaßt.
2. 2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen der Hauptdrosselklappe (3) und der Leitwand (6) durch zwei auf einer Verbindungsstange (10), die in einer Öffnung eines mit der Hauptdrosselklappe (3) verbundenen Hebels (5) gleitet, angeordneten Anschlägen (12, 13) begrenzt ist, wobei eine zwischen einem Anschlag (12) und dem Hebel (5) vorgesehene Spiralfeder (11) die Bewegung der Hauptdrosselklappe (3) auf die Leitwand (6) überträgt.
3. 3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Stellglied (34) auf einen auf der Welle (4) der Hauptdrosselklappe (3) frei schwenkbaren Hebel (32) wirkt, der den Anschlag (33) für einen zweiten frei schwenkbar auf der Welle der Hauptdrosselklappe gelagerten Hebel (30) aufweist, der über das Gestänge (9, 10) mit der Leitwand (6) verbunden ist und einen Anschlag (301) für den Betätigungshebel (28) der Hauptdrosselklappe aufweist, wobei dieser Betätigungshebel (28) und der Hebel (30) über eine Spiralfeder (31) kraftschlüssig in Anschlag gehalten sind.