DE2657989B2 - - Google Patents

Description

Unterdruck im Ansaugkanal unterstützend angreift und

b) an der Betätigungsstange neben dem ersten Stellglied des pneumatischen Stellmotors ein zweites Stellglied angreift, wobei der zwischen beiden Stellgliedern liegende Steuerdruckraum des ersten Stellglieds, kleinerer wirksamer Fläche als die des zweiten Stellgliedes, von einer am zweiten Stellglied angreifenden Feder durchsetzt ist, die sich am Gehäuse des Stellmotors abstützt, und wobei der Steuerdruckraum des ersten Stellgliedes, den Bezugsdruckraum für das zweite Stellglied darstellend, über das Rückschlagventil und die Dnickausjgkichsverbindung in Form einer ständig offenen Drosselstelle mit dem Steuerdruckraum des zweiten Stellgliedes verbunden ist, der seinerseits an die Unterdruckquelle angeschlossen ist, und wobei ferner bei Druckanstieg im Steuerdruckraiim die durch das zweite Stellglied auf die Betätigungsstange eingeleitete, schließend auf die Luftklappe wirkende Kraft, die in Öffnungsrichtung durch den zweiten pneumatischen Stellmotor und die Feder aufgebrachten Kräfte übertrifft.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung herrscht während des Anlassens beidseits des zweiten Stellgliedes ein gleicher Unterdruck, entsprechend dem Unterdruck in der Ansaugleitung stromab der Drosselklappe. Wenn die Drosselklappe dann geöffnet wird, steigt der Druck in dem Steuerdruckraum des zweiten Stellgliedes entsprechend dem Abfall des Unterdrucks in der Ansaugleitung an, während durch die Drosselverbindung zwischen beiden Seiten des zweiten Stellgliedes auf der anderen Seite dieses Stellgliedes noch der entsprechend höhere Unterdruck herrscht. Dadurch wird über die Betätigungsstange der Luftklappe ein entsprechender Impuls in Schließrichtung übertragen, der in Abhängigkeit vom Abbau des Druckunterschiedes beidseits de» zweiten Stellgliedes durch die Drosselöffnung auf eine entsprechend kurze Zeit, in der Regel 1-6 Sekunden, begrenzt ist.

Einrichtungen zum Beeinflussen der Luftklappe in Abhängigkeit von der Stellung der Hauptdrosselklappe sind an sich allgemein bekannt. Die Art, mit der diese Beeinflussung erreicht wird, und die Wirkung, die durch diese Beeinflussung erreicht werden soll, sind bei diesen bekannten Anordnungen jedoch andere als bei der erfindungsgemäßen Anordnung.

So ist es bekannt (DT-OS 2417499), die übermäßige Anreicherung des Brennstoff-Luftgemisches, insbesondere während der Beschleunigung zu beseitigen. Bei der Erfindung dagegen soll ein mageres Gemisch während der Beschleunigung des noch kalten Motors verhindert werden.

Es ist ferner bekanmt (US-PS 3159692), die Wirkung zu beeinflussen, welche auf die Luftklappe in Abhängigkeit von der Stellung der Hauptdrosselklappe ausgeübt wird, wobei eine ständige Korrektur erfolgt. Gemäß der Erfindung dagegen soll nur eine zeitlich eng begrenzte Korrekturwirkung bei den ersten Beschleunigungsvorgängen nach dem Anlassen bei kaltem Motor erreicht werden. Dazu dienen Mittel, die die Stellung der Luftklappe eines Vergasers in Abhängigkeit von der Temperatur und vom Unterdruck beeinflussen, wobei die dazu verwendete Anordnung sich jedoch von der Erfindung wesentlich unterscheidet.

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Bei keiner dieser bekannten Anordnungen an Vergasern für Brennkraftmaschinen wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst oder vergleichbare Anordnungen verwendet,

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schema tisch, teilweise im Axialschnitt, einen Vergaser mit der erfindungsgemäßen Anordnung, wobei die einzelnen Teile der Anordnung in ihrer Stellung nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine gezeigt wird und

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, bei der die Teile des Vergasers bei der gleichen Temperatur wie Fig. 1, jedoch bei geöffneter Drosselklappe dargestellt sind.

Der dargestellte Vergaser enthält in seinem Ansaugkanal 1 von strömungsabwärts nach strömungsaufwärts ein Hauptdrosselorgan, welches durch eine an einer von dem Benutzer betätigbaren Achse 3 angebrachte Drosselklappe 2 gebildec -vird. Ein an der Stelle eines Lufttrichters mündendes (nicht dargestelltes) Brennstoffeinspritzsystem für mit Luft emulgiertem Brennstoff und in dem Ansaugstutzen 6 der Ansaugleitung 1 ein Hilfsdrosselorgan, welches durch eine exzentrische Luftklappe 7 gebildet wird, welche an einer fest mit einem Hebel 12 verbundenen Achse 8 befestigt ist.

Nicht dargestellte Hilfsmittel regeln die kleinste öffnung der Drosselklappe in Funktion der Temperatur des Motors. Diese Mittel können insbesondere durch einen von einem temperaturempfindlichen Glied gesteuerten Nocken für beschleunigten Langsamlauf gebildet werden.

Der Hebel 12. ist durch ein Gestänge 15 mit einem an einer Achse 17 befestigten Hebel 16 und einem Hebel 18 verbunden, welcher mit einem Finger 18a versehen ist, welcher mit dem äußeren freien Ende 9a eines thermostatischen Gliedes 9, z. E. eir^r Bimetallspirale zusammenwirkt. Dieses Glied 9 ist so vorgesehen, daß sich sein freies Ende 9a bei Erwärmung im Uhrzeigersinn verschiebt. Es liegt an einer Kammer, welche von einem nicht dargestellten am Vergasergehäuse befestigten Gehäuse begrenzt wird, und sein inneres Ende ist an einem Vorsprung des Gehäuses befestigt. Das thermostatische Glied 9 wird durch Heizmittel auf eine für die Motortemperatur kennzeichnende Temperatur gebracht. Diese Mittel können durch eine Luftströmung, welche in der Nähe einer Auspuffleitung des Motor vorbeigeströmt ist, oder einen Umlauf des Kühlwassers des Motors in einer Leitung 10 (wie in Fig. 1 und 2 dargestellt) oder auch durch einen elektrischen Widerstand gebildet werden. Schließlich ist das Ende 18b des Hebels in einer Aussparung 19 einer Betätigungsstange 20 gehalten, welche mil einer als Stellglied dienenden Membran 21 eines pneumatischen Stellmotors 22 verbunden ist, derart, daß die Abschlußschulter 19a der Aussparung 19 auf das Ende 18b treffen und den Hebel 18 in einem d«r öffnung der Luftklappe 7 entsprechenden Sinn verschieben kann,

Die Membran 21 trennt das Gehäuse des Stellmotors 22 in zwei Kammern 25 und 26. Die den Bezugsdruckraum bildende Kammer 25 ist mit der Atmosphäre durch eine öffnung 25 a verbunden. Die den Steuerdruckraum bildende Kammer 26 ist durch eine Verbindungsleitunß 27 mit einer öffnung 32 des Ansaugkanals 1 verbunden, welche bei beliebiger Tem-

peratur (in dem Temperaturbereich, für welchen der Vergaser vorgesehen ist) strömungsabwärts von der Hauptdrosselklappe 2 bleibt, wenn diese ihre kleinste Offenstellung einnimmt. Eine Feder 33 übt auf eine der den mittleren Teil der Membran 21 einspannenden Schalen 23 und 24 eine Rückstellkraft aus, welche der von der Differenz der auf die beiden Seiten der Membran 21 ausgeübten Drücke herrührenden Kraft entgegenwirkt und die Membran in die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung zu verstellen sucht.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wirkt das Ende 40 eines an der Achse 8 der Luftklappe 7 befestigten Hebels 41 mit einer Ausnehmung 42 einer Betätigungsstange 43 eines pneumatischen Stellmotors 44 zusammen, dessen aus mehreren Teilen zusammengesetztes Gehäuse am Vergasergehäuse befestigt ist. Diese Ausnehmung hat eine solche Lage und ist so bemessen, daß der Hebei 41 aus ihm freikommen kann, wenn der Öffnungsgrad der Luftklappe 7 einen bestimmten Wert übersteigt, welcher etwas größer als der in Fig. 1 dargestellte ist.

Die Betätigungsstange 43 ist mit einer beweglichen Anordnung des Stellmotors 44 verbunden. Diese Anordnung umfaßt eine zwischen zwei Schalen 46 und 47 eingespannte Hilfsmembran als erstes Stellglied 45, welche eine mit der Atmosphäre durch eine öffnung 48a verbundene erste Kammer 48 als Bezugsdruckraum von einer den Steuerdruckraum des ersten Stellgliedes bildenden zweiten Kammer 49 trennt, und eine als zweites Stellglied dienende Membran 50, weiche zwischen zwei starren Schalen 51 und 52 eingespannt ist und den Steuerdruckraum 49 von einer den Steuerdruckraum des zweiten Stellgliedes bildenden dritten Kammer 53 trennt, welche mit dem strömungsabwärts von der Haupt drossel klappe 2 liegenden Abschnitt des Ansaugkanals 1 durch eine über eine öffnung 55 mündende Leitung 54 verbunden ist. Die dargestellte öffnung 55 liegt strömungsaufwärts von der öffnung 32, so daß sie vor dieser auf die strömungsaufwärts liegende Seite der Kante der Hauptdrosselklappe 2 bei deren öffnung kommt; sie bleibt jedoch strömungsabwärts von dieser Kante, wenn sich die Hauptdrosselklappe in ihrer Stellung kleinster öffnung befindet. Die öffnungen 32 und 55 können auch zusammengelegt werden.

Ein rohrförmiges Zwischenstück 56 hält einen konstanten Abstand zwischen den Schalen 47 und 51 und damit zwischen den Stellgliedern 45 und 50 aufrecht. Eine zwischen der Schale 51 und einer Schulter des Gehäuses im S*5uerdruckraum 49 zusammengedrückte Feder 57 sucht die bewegliche Anordnung in Fig. 1 und 2 nach links in eine durch einen einsteilbaren Anschlag 58 bestimmte Stellung zu drücken.

Der Steuerdruckraum 53 des zweiten Stellgliedes 50 ist mit einer im Gehäuse des pneumatischen Stellmotors 44 ausgebildeten Kammer 60 durch einen Kanal 61 verbunden. Die Kammer 60 steht ihrerseits mit dem Steuerdruckraum 49 des ersten Stellgliedes 45 ständig über eine Drosselstelle 62 und andererseits über eine öffnung 63 großen Querschnitts in Verbindung, welche mit einem Rückschlagventil 64 versehen ist, welches die Luftströmung vom Steuerdruckraum 49 zum Steuerdruckraum 53 zuläßt, aber nicht umgekehrt.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen.

Unmittelbar nach dem Anlassen des kalten Motors haben die verschiedenen Organe die in Fig. 1 darge-

stellte Stellung. Der in dem strömungsabwärts von der Hauptdrosselklappe 2 liegenden Abschnitt des Ansaugkanals 1 auftretende Unterdruck wird auf den Steuerdruckraum 26 durch die Verbindungsleitung 27 übertragen, und das Stellglied 21 verschiebt sich, bis die Schale 24 mit der Anschlagschraube 34 in Berührung kommt. Die Betätigungsstange 20 nimmt das Ende 18fr des Hebels 18 mit und erteilt der Luftklappe 7 eine bestimmte, mittels der Anschlagschraube 34 einstellbare teilweise öffnung.

Der strömungsabwärts von der Hauptdrosselklappe 2 herrschende Unterdruck wird auch durch die Verbindungsleitung 54 auf den Steuerdruckraum 53 und von da über den Kanal 61, die Kammer 60 und die parallel zu der Drosselstelle 62 liegende öffnung 63 großen Querschnitts auf den Steuerdruckraum 49 übertragen. Das Stellglied 50 ist so auf beiden Seiten dem gleichen Druck ausgesetzt und hat daher keine Wirkung auf die mii ihm verbundene Betätigungsstange 43. Unter diesen Bedingungen hält die vereinte Wirkung des im Steuerdruckraum 49 herrschenden Unterdrucks auf das erste Stellglied 45 und der Feder 57 die Bestätigungsstange 43 mit der Anschlagschraube 58 in Berührung.

In dieser Stellung der Betätigungsstange 43 ist das Hebelende 40 in der Ausnehmung 42 frei, sich unter der Wirkung des pneumatischen Stellmotors 22 im Sinn eis..«.- öffnung der Luftklappe 7 zu bewegen.

Wenn dann die Hauptdrosselklappe 2 weiter geöffnet wird als die den dann vorhandenen Temperaturbedingungen entsprechende kleinste öffnung, und die Kante über die öffnung 55 hinausgelangt, nimmt der im Steuerdruckraum 53 für das zweite Stellglied herrschende Unterdruck plötzlich ab. Der im Sieuerdruckraum 49 für das erste Stellglied herrschende Unterdruck nimmt dagegen nur langsam ab, da die Luft in diesen nur durch die Drosselstelle 62 eintreten kann. Man gibt der Beaufschlagungsfläche für den Druck auf das zweite Stellglied 50 einen Wert, welcher soviel größer als die Flächen des ersten Stellgliedes 45 und des Stellgliedes 21 des Stellmotors 22 ist, daß die auf die bewegliche Anordnung im Stellmotor 44 ausgeübte resultierende Druckkraft diese unter Zusammendrückung der Feder 57 und Verschiebung des Stellgliedes 21 in Fig. 1 und 2 nach rechts zurückdriickt. Die linke Kante der Ausnehmung 42 kommt dann mit dem Hebelende 40 in Berührung und drückt dieses zurück, wodurch die teilweise öffnung der Luftklappe 7 geringer als die in Fig. 1 dargestellte wird. Da die Luftklappe 7 stärker geschlossen ist, ist der auf das Brennstoffeinspritzsystem ausgeübte Unterdruck stärker, so daß die gewünschte Anreicherung des Luft-Brennstoff-Gemischs erfolgt.

Mit dem Wiederanstieg des Drucks in dem Steuerdruckraum 49 durch Lufteintritt über die Drosselstelle 62 nimmt die auf das Stellglied 50 ausgeübte Druckkraft ab, bis die vereinte Wirkung der Feder 57 und des Unterdrucks im Steuerdruckraum 49 auf das Stellglied 45 von neuem vorherrschend wird. Die Betätigungsstange 43 wird dann nach der linken Seite zurückgedrückt, und die Luftklappe 7 öffnet sich von neuem etwas mehr und kehrt in die Stellung der Fi g. 1 zurück. Man sieht, daß die Dauer der durch den Stellmotor 44 erzeugten Anreicherung im wesentlichen eine Funktion des Volumens des Steuerdruckraumes 49 und des Durchtrittsquerschnitts der Drosseisteiie 62 ist.

Die Abmessungen der Steuerdruckräume und des

Querschnitts der Drosselstelle 62 werden im allgemeinen so gewählt, daß die Luftklappe 7 in ihre ursprüngliche Stellung in einem Zeitraum von I bis 6 Sekunden zurückkehrt.

Ferner wird die Stellung der linken Kante der Ausnehmung 42 der Betätigungsstange 43 zweckmäßig so bestimmt, daß nach Erwärmung des Motors über eine bestimmte Temperatur hinaus das Hebelende 40 von der Wirkung der Betätigungsstange 43 bei einer Beschleunigung freikommt (Fig. 1).

Es ist auch möglich, den Stellmotor 44 durch Schließung der Verbindungsleitung 54 außer Betrieb zu setzen, sobald der Motor eine bestimmte Temperatur erreicht, z. B. mittels eines Elektroventils, welches von einem für die Motortemperatur ansprechenden thermischen Schalter gesteuert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vergaser für Brennkraftmaschinen, der stromauf von einem willkürlich betütigbaren Haupt- drosselorgan ein Brennstoffeinspritzsystem und stromauf von diesem eine exzentrisch gelagerte Luftklappe im Ansaugkanal aufweist, auf die der Ansaugluftstrom und zusätzlich ein erster pneumatischer Stellmotor, der ein Stellglied umfaßt, i" das mit einem mit der Luftklappenwelle fest verbundenen Hebel über eine Betätigungsstange, die eine Aussparung aufweist, an einem auf dem Hebel befestigten Bolzen angreift, öffnend gegen ein in Schließrichtung bei kalter Brennkraftmaschine π die Luftklappe verstellendes thermostatisches Glied einwirken, dessen Steuerparameter die Temperatur der Brennkraftmaschine ist, wobei der Steuerdruckraum des pneumatischen Stellmotors, der von dem atmosphärisch belüfteten Be- 2u zugsdruckraum durch das Stellglied getrennt ist, stromab der Hauptdrosseikiappo an den Ansaugkanal der Brennkraftmaschine über ein Rückschlagventil angeschlossen ist, das bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdruckwertes in der r> Ansaugleitung die Verbindung zwischen einer Steuerdruckleitung und dem Steuerdruckraum herstellt, sowie einer parallelen Druckausgleichsverbindung zwischen dem Steuerdruckraum und der Steuerdruckleitung, über die bei Druckanstieg jo in der Steuerdruckleitung ein Druckausgleich zum Steuerdruck:ium hin erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) am thermostatischen Glied (9) ein pneumatischer zweiter Stellmotor (7%) wirksam ist, der r, steuerdruckseitig an dem Ansaugkanal (1) stromab der Hauptdrosselklappe (2) die Öffnung der Luftklappe (7) bei Unterdruck im Ansaugkanal unterstützend angreift und

   b) an der Betätigungsstange (43) neben dem ersten Stellglied (45) des pneumatischen Stellmotors (44) ein zweites Stellglied (50) angreift, wobei der zwischen beiden Stellgliedern (45,50) liegende Steuerdruckraum (49) des ersten Stellglieds, kleinerer wirksamer Fläche als die des zweiten Stellgliedes, von einer am zweiten Stellglied (50) angreifenden Feder (57) durchsetzt ist, die sich am Gehäuse des Stellmotors (44) abstützt und wobei der Steuerdruckraum (49) des ersten Stellgliedes dem Bezugsdruckraum für das zweite Stellglied (50) darstellend über das Rückschlagventil (64) und die Druckausgleichsverbindung in Form einer ständig offenen Drosselstelle (62) mit dem Steuer- druckraum (53) des zweiten Stellgliedes (50) verbunden ist, der seinerseits an die Unterdruckquelle angeschlossen ist, wobei ferner bei Druckanstieg im Steuerdruckraum (53) die durch das zweite Stellglied (50) auf die to Betätigungsstange (43) eingeleitete, schließend auf die Luftklappe (7) wirkende Kraft, die in Öffnungsrichtung durch den zweiten pneumatischen Stellmotor (22) und die Feder (57) aufgebrachten Kräfte übertrifft.

   Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen, der stromauf von einem willkürlich betätigbaren Hauptdrosselorgan ein Brennstoffeinspritzsystem und stromauf von diesem eine exzentrisch gelagerte Luftklappe im Ansaugkanal aufweist, auf die der Ansaugluftstrom und zusätzlich ein erster pneumatischer Stellmotor, der ein Stellglied umfaßt, das mit einem mit der Luftklappenwelle fest verbundenen Hebel über eine Betätigungsstange, die eine Aussparung aufweist, an einem auf dem Hebel befestigten Bolzen angreift, öffnend gegen ein in Schließrichtung bei kalter Brennkraftmaschine die Luftklappe verstellendes thermostatisches Glied einwirken, dessen Steuerparameter die Temperatur der Brennkraftmaschine ist, wobei der Steuerdruckraum ties pneumatischen Stellmotors der von dem atmosphärisch belüfteten Bezugsdruckraum durch das Stellglied getrennt ist, stromab der Hauptdrosselklappe an den Ansaugkanal der Brennkraftmaschine über ein Rückschlagventil angeschlossen ist, das bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdruckwertes in der Ansaugleitung die Verbindung zwischen einer Steuerdruckleitung und dem Steuerdruckraum herstellt, sowie einer parallelen Druckausgleichsverbindung zwischen dem Steuerdruckraum und der Steuerdruckleitung, über die bei Druckanstieg in der Steuerdruckleitung ein Druckausgleich zum Steuerdruckraum hin erfolgt.

   Bei derartigen bekannten Startvorrichtungen an Vergasern für Brennkraftmaschinen (DT-Gbm 6608258) bewirkt der Unterdruck in der Ansaugleitung im Bereich des Einspritzsystems ein entsprechendes Schließen der Luftklappe, solange der Motor durch den Anlasser angetrieben wird. Wenn der Motor angesprungen ist, erhöht sich dieser Unterdruck, und der pneumatische Stellmotor öffnet die Luftklappe etwas. Dadurch wird das Gemisch magerer und ein Ersaufen und Stehenbleiben des Motors ve.mieden.

   Diese bekannte Startvorrichtung bewirkt also nach Anlassen des kalten Motors und Betrieb im Leerlauf oder bei niederer Drehzahl, wenn die Drosselklappe sich in einer Stellung kleinster oder geringer Öffnung befindet, über das pneumatische Stellglied eine teilweise öffnung der Luftklappe. Wenn aber dann die Drosselklappe über die der Temperatur des Motors entsprechende Stellung der kleinsten öffnung hinaus geöffnet wird, um den Motor zu beschleunigen, nimmt die durch die Ansaugleitung strömende Luftmenge zu, ohne daß die gelieferte Brennstoffmenge entsprechend zunimmt. Dadurch wird das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft-Brennstoffgemisch zu mager, urd es ergeben sich Störungen in der Arbeit des Motors.

   Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Vergaser für Brennkraftmaschinen der eingangs erläuterten Art so auszubilden, daß er dem Motor in der ersten Zeitspanne nach dem Offnen der Drosselklappe nach dem Anlassen, wenn der Motor noch nicht seine normale Betriebstemperatur erreicht hat, kurzzeitig ein fetteres Gemisch zuführt.

   Dies wird bei einem Vergaser der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht,

   daß am thermostatischen Glied ein pneumatischer zweiter Stellmotor wirksam ist, der steuerdruckseitig an dem Ansaugkanal stromab der Hauptdrosselklappe die Öffnung der Luftklappe bei