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Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Regulierung der
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Treibstoffströmung in einem Verbrennungsmotor.
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Es sind bereits verschiedene Arten von Geräten für den vorstehend
genannten Zweck vorgeschlagen worden. In der japanischen Patentanmeldung SH052-90670
ist bereits ein Strömungsregulierungsgerät beschrieben, das die Fluidströmung in
dem Treibstoffzufuhrrohr wirksam regulieren kann. Dieses Gerät zeichnet sich im
wesentlichen dadurch aus, daß parallel ein Macfnetventil und eine Strömunqsregulierungsvorrichtung
angeordnet sind, die in der Mitte der Treibstoffzufuhrleitung ein Nadelventil aufweist,
wobei die Strömungsregulierungsvorrichtung eine grobe Regulierung der Fluidströmung
herbeiführt, während das Magnetventil eine Feinregulierung der Fluidströmung bewirkt.
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Da jedoch bei diesem Gerät das Magnetventil manuell betätigt ist,
ist der Regulierungseffekt nicht ganz optimal.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Gerät zur automatischen Regulierung
der Treibstoffströmung in einem Verbrennungsmotor zu schaffen, so daß die Nachteile
herkömmlicher Geräte überwunden werden.
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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Strömungsreregulierungsgerät
zu schaffen, das den Treibstoffverbrauch der mit dem Gerät ausgerüsteten Automobile
bemerkenswert verbessert.
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Gemäß der Erfindung wird ein Gerät zur Regulierung der Treibstoffströmung
in einem Verbrennungsmotor geschaffen, welches im wesentlichen die folgenden Elemente
umfaßt: (a) ein Treibstoffzufuhrrohr, welches einen Treibstoffvorratstank mit einem
Vergaser verbindet, (b) ein Magnetventil und eine Treibstoffströmungsregulierungsvorrichtung,
die parallel zueinander in der Mitte des Treibstoffzufuhrrohrs angebracht sind,
(c) wobei die Treibstoffströmungsregulierungsvorrichtung
ein Gehäuse
aufweist, in welchem eine mit einer sich verjüngenden Öffnung ausgestattete Ventilkammer
geformt ist, sowie ein sich verjüngendes Ventil, das einstellbar in die sich verjüngende
öffnung eingesetzt ist, und (d) einen intermittierenden EIN-AUS-Schalter und einen
Schalter, die entsprechend der Veränderung eines Einlaßdrucks des Verbrennungsmotors
betätigt sind und die parallel mit dem Magnetventil verbunden sind, um das Magnetventil
zu betätigen. Aufgrund dieses Aufbaus kann ein mit diesem Gerät ausgerüstetes Automobil
unter allen Fahrbedingungen eine optimale Treibstoffmenge zum Motor liefern.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf
die Zeichnung näher erläutert; es zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen
Geräts zur Regulierung der Treibstoffströmung in einem Verbrennungsmotor; Fig. 2
eine Vorderansicht einer Abwandlung der Strömungsreguliervorrichtung des Geräts;
und Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung entlang der Linie I-I der Fig.
2.
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Wie in der Fig. 1 dargestellt, sind ein Haupttreibstofftank 11 und
ein Vergaser 12 durch ein Treibstoffzufuhrrohr 1 verbunden, das seinerseits in seiner
Mitte mit einer Treibstoffzufuhrpumpe 13 versehen ist. In der Mitte des Treibstoffzufuhrrohrs
1, das sich zwischen der Treibstoffpumpe 13 und dem Vergaser 12 erstreckt, ist ein
Magnetventil (vorzugsweise ein explosionssicheres Ventil) 2 und parallel dazu eine
Durchflußreguliervorrichtung
3 angeordnet. Das Magnetventil 2 ist
elektrisch mit einer Stromquelle (Batterie) 14 mittels eines intermittierenden EIN-AUS-Schalters
8 und eines parallel dazu angeordneten Einlaßdruckdetektors 15 verbunden. Das Magnetventil
2 umfaßt ein Gleitelement 17 in einer geschlossenen Kammer 16, das sich beim Einschalten
des Magnetventils 2 in Längsrichtung bewegt. Das Magnetglied 17 ist vorzugsweise
mit einer ölfesten Gummiplatte 18 an seinem unteren Ende versehen. Aufgrund dieses
Aufbaus kann das Gleitelement 17 beim Einschalten genau einen Treibstoff zufuhrpfad
öffnen oder schließen, der in dem Magnetventil 2 geformt ist. Ein Betätigungsschalter
19, der in der das Magnetventil 2 und die Batterie 14 verbindenden Leitung angeordnet
ist, arbeitet auch als Zündschalter. Uberdies wird das Magnetventil 2 durch Betätigung
des intermittierenden EIN-AUS-Schalters 8 und das Schließen des Schalters 10, der
mit der Veränderung des Einlaßdruckes verriegelt ist, mit Strom versorgt.
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Eine Treibstoffdurchflußregulierungsvorrichtung 3 umfaßt im wesentlichen
eine Ventilkammer 6 und eine Treibstoffausströmkammer 20. Die Ventilkammer 6 ist
an ihrer Bodenwand mit einer Öffnung 5 versehen, so daß die Ventilkammer 6 mit der
Treibstoffausströmkammer 20 in Verbindung steht.
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Ein Ventil 7 ist an seinem unteren Abschnitt mit einer scharfen konischen
Gestalt geformt und das untere Ende ist in der Öffnung 5 angeordnet, während das
obere Ende des Ventils 7 einstellbar mit einer mit Gewinde versehenen inneren Wand
21 eines Gehäuses 4 kämmt. Die Treibstoffströmungsreguliervorrichtung 3 ist mit
dem Treibstoffzufuhrrohr 1 an zwei Verbindungsenden 22, 23 verbunden, wobei das
Verbindungsende 22 mit der Ventilkammer 6 in
Verbindung steht, während
das andere Verbindungsende 23 mit dem Treibstoffausströmdurchgang 20 verbunden ist.
Der intermittierende EIN-AUS-Schalter 8 der vorzugsweise unter Ausnutzung der Bewegung
eines Scheibenwischers (nicht in der Zeichnung dargestellt) betätigt ist, ist mit
einem seiner Anschlüsse 24 an die Batterie 14 angeschlossen und mit einem weiteren
Anschluß 25 an das Magnetventil 2.
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Der Einlaßdruckdetektor 15 schließt in einem Gehäuse 26 eine luftdichte
Membran 27 ein, so daß zwei luftdichte Kammern28, 31 gebildet werden.
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Die luftdichte Kammer 28 steht mit einer Einlaßsammelleitung 9 eines
Verbrennungsmotors 29 über ein Saugrohr 30 in Verbindung, während die andere luftdichte
Kammer 31 mit einer Öffnung 32 versehen ist, welche die Kammer 31 mit der Atmosphäre
verbindet. Die luftdichte Kammer 31 ist mit einer Gleitstange 33 ausgestattet, deren
inneres Ende an der luftdichten Membran 27 befestigt ist und deren äußeres Ende
gleitend aus der Wand des Gehäuses 26 herausragt. Dieser äußere Abschnitt der Gleitstange
23 kann mit dem Schalter 10 in Eingriff treten, um den Schalter 10 bei der Gleitbewegung
der Gleitstange 33 zu betätigen. Der Schalter 10 ist mit zwei Anschlüssen 34, 35
versehen, wobei ein Anschluß 34 mit der Batterie 14 und der andere Anschluß 35 mit
dem Magnetventil 2 verbunden ist.
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überdies umfaßt das erfindungsgemäße Gerät einen Treibstoff-Filter
36 mit einer perforierten Platte, einen schwammartigen Strömungsregulierungsfilter
37, Rohre 38 und 39 für das Gehäuse 4, einen oberen Deckel 40 des Gehäuses 4, einen
unteren Deckel 41, einen 0-förmigen Dichtring 42, eine Schalterhalterung 43, eine
Stromversorgungsleitung
44 und eine Erdleitung 45.
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Nachstehend wird nun die Arbeitsweise des Geräts beim Fahren beschrieben.
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Zuerst wird das Ventil 7 entsprechend dem Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors
eingestellt. Bei gleichbleibender Fahrt oder Fahrt mit geringer Geschwindigkeit
(weniger als 80 km/h), wenn der intermittierende EIN-AUS-Schalter 8 in eine Niedriggeschwindigkeit-Position
gedreht ist (in dieser Position öffnet bzw. schließt der Schalter den Kontakt periodisch
für 0,5 Sekunden bzw.
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5 Sekunden), wird Treibstoff aus dem Treibstofftank 11 mittels der
Treibstoffpumpe 13 herausgepumpt und in die Treibstoffzufuhrleitung 1 hinein und
durch diese hindurch. In diesem Zustand wird die herausgepumpte Treibstoffströmung
gepulst. Der überführte Treibstoff wird in die Ventilkammer 6 eingespeist und strömt
danach in die Ausströmkammer 20 hinein durch einen zylindrischen Spalt, der zwischen
der inneren Oberfläche der öffnung 5 und der äußeren Oberfläche des konischen unteren
Abschnitts des, Ventils 7 geformt ist. Wegen dieser Nadelventilkonstruktion wird
die Pulsation der Treibstoffströmung beseitigt und die regulierte Treibstoffströmung
wird in den Vergaser 12 in glatter bzw. ununterbrochener konstanter Weise eingespeist.
Aufgrund der Betätigung des Schalters 8 wiederholt das Magnetventil 2 den periodischen
EIN-AUS-Betrieb, so daß das Ventil 2 der Treibstoffzufuhrleitung 1 ermöglicht, eine
notwendige Menge zusätzlichen Treibstoff zum Vergaser 12 über das Magnetventil 2
0,5 Sekunden lang nach dem Schließen während 5 Sekunden zuzuführen, so daß eine
feine Regulierung der Gesamtmenge der Treibstoffströmung zum Vergaser 12 ermöglicht
ist.
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Bei der Hochlastfahrt, die gewöhnlich beim Starten, Beschleunigen
oder Aufwärtsfahren auftritt, wird aufgrund des negativen Einlaßdruckes (Vakuum)
in dem Verbrennungsmotor 29 die Gleit- bzw. Schiebestange 33 des Einlaßdruckdetektors
15 in Richtung des Pfeils a bewegt, so daß der Kontakt des Schalters 10 geschlossen
wird.
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Das Schließen des Schalters 10 bewirkt die Stromversorgung des Magnetventils
2, so daß die Treibstoffzufuhrleitung 1 geöffnet wird und schließlich die notwendige
Menge zusätzlichen Treibstoffs zum Vergaser 12 gefördert wird.
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Bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt wird der intermittierende EIN-AUS-Schalter
8 in eine Hochgeschwindigkeitsposition gedreht (in dieser Position schließt bzw.
öffnet der Schalter 8 den Kontakt periodisch für 0,5 Sekunden bzw. 2 Sekunden).
Diese Betriebsweise des Schalters 8 verursacht die Stromversorgung des Magnetventils
2 in der gleichen Weise, so daß das Magnetventil 2 der Treibstoff zufuhrleitung
1 gestattet, den Treibstoff periodisch für 0,5 Sekunden nach 2 Sekunden des Ventilverschlusses
zuzuführen. Auch bei dieser Hochgeschwindigkeitsfahrt kann eine notwendige Treibstoffmenge
zum Vergaser 12 auch dadurch geliefert werden, daß der Einlaßdruckdetektor betätigt
wird.
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Der beschriebene Aufbau und die Betriebsweise des erfindungsgemäßen
Geräts führen zu den folgenden Vorteilen: (1) Bei jeder Art des Fahrbetriebs kann
die Treibstoffströmung zum Vergaser von ihrer Pulsation befreit werden, die durch
die Pumpwirkung der Treibstoffpumpe 13 hervorgerufen ist.
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(2) Im Schwerlast-Fahrbetrieb, der gewöhnlich beim Starten, Beschleunigen
oder Aufwärtsfahren auftritt,
wird das Magnetventil 2 entweder
durch Betätigung des intermittierenden EIN-AUS-Schalters 8 oder des mit dem Einlaßdruckdetektor
15 verbundenen Schalters 10, oder von beiden eingeschaltet, so daß eine notwendige
Menge zusätzlichen Treibstoffs durch das Magnetventil 2 in den Verbrennungsmotor
in glatter und konstanter Weise eingespeist wird.
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Dementsprechend kann die übermäßige Treibstoffzufuhr wirksam verhindert
werden, so daß in hohem Maße zur Energieeinsparung beigetragen wird.
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(3) Da das Zeitintervall, während dem die Treibstoffströmung zum Verbrennungsmotor
freigegeben ist, einfach durch Auswahl der gewünschten Position des intermittierenden
EIN-AUS-Schalters 8 eingestellt werden kann, kann auch beim Hochgeschwindigkeitsfahrbetrieb
stets eine optimale Treibstoffmenge zum Motor gefördert werden, so daß bei einem
derartigen Fahrbetrieb eine zu geringe Treibstoffzufuhr verhindert wird.
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(4) Unabhängig von einer Veränderung des Fahrzustandes kann auf diese
Weise das erfindungsgemäße Gerät für ein mit dem Gerät ausgestattetes Fahrzeug eine
stabile Fahrweise gewährleisten.
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(5) Das erfindungsgemäße Gerät kann äußerst einfach in beliebigen
Arten von Automobilen montiert werden, indem lediglich das Ventil 7 eingestellt
wird.