DE1284686B

DE1284686B - Vergaser fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1284686B
Application number: DEG47613A
Authority: DE
Inventors: Wyczalek Floyd Anthony
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1965-09-16
Filing date: 1966-08-05
Publication date: 1968-12-05
Also published as: US3388898A; GB1113586A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vergaser für Brennkraftmaschine mit einer von einem Mischdruck zwischen dem an der Engstelle einer Venturidüse und stromab der willkürlich betätigbaren Hauptdrosselklappe im Ansaugkanal herrschenden Druck betätigten Steuereinrichtung für die Brennstoffzufuhr zur im Mischkanal am Engquerschnitt der Venturidüse ausmündenden Hauptbrennstoffdüse.
Bei bekannten Bauarten enthält die Steuereinrichtung mechanisch bewegte Steuerteile, die einmal einen größeren Herstellungsaufwand und zum anderen Störungsquellen im Betrieb darstellen. Bekannt ist ferner, einen an der Engstelle der Venturidüse abgenommenen Druck mit dem stromab der willkürlich betätigbaren Drosselklappe herrschenden Druck zu mischen und den Mischdruck auf ein Steuerventil einwirken zu lassen, das der Schwimmerkammerbelüftung und damit der Regelung der von Änderungen des Schwimmerkammerdrucks abhängigen Brennstoffzufuhr dient.
Bekannt sind ferner strömungsmechanische Verstärker (Fluidverstärker), mit denen verhältnismäßig kleine Impulsdrücke kräftig verstärkt werden können. Eine solche Verstärkung ist bei Vergasern bei geringer Luftdurchsatzmenge im Ansaugkanal erwünscht, da dann der in ihm herrschende Druck für die unmittelbare Betätigung der Steuereinrichtung ausreichend ist. Da sich unter der Voraussetzung eines konstanten Brennstoff-Luft-Verhältnisses die zuzuteilende Brennstoffmenge nicht linear mit dem Druck im Ansaugkanal ändert, ist eine entsprechende Modulation erforderlich, die bei bekannten Bauarten beispielsweise durch die besondere Ausgestaltung eines Zumeßventils bewirkt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bauliche Vereinfachung der Steuereinrichtung unter Verringerung der Zahl mechanisch bewegter Steuerteile zu erzielen und hierbei eine zeitweilig erwünschte Anreicherung des Gemisches zu ermöglichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Steuereinrichtung von einem strömungsmechanisehen Verstärker (Fluidverstärker) gebildet ist, dessen Steuerleitung an der Engstelle der Venturidüse in den Ansaugkanal ausmündet und eine Zweigleitung zur Atmosphäre aufweist, in der ein vom stromab der Hauptdrosselklappe im Ansaugkanal herrschenden Druck gesteuertes Ventil angeordnet ist und dessen von einer Hilfseinrichtung mit einem Steuermedium gespeiste Kraftleitung mit dem Stellmotor eines die Brennstoffzufuhr zur Hauptbrennstoffdüse regelnden Ventils verbunden ist.
Auf diese Weise wird mit Hilfe des strömungsmechanischen Verstärkers, der keine bewegten Steuerteile enthält, eine Regelcharakteristik erreicht, die der Maschinenanforderung sehr eng angenähert ist. Der strömungsmechanische Verstärker verringert ferner die Störanfälligkeit des Vergasers.
In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist F i g.1 ein Längsschnitt durch einen Vergaser, F i g. 2 eine graphische Darstellung der Kennlinien der Brennstoffzuteilung.
Der Vergaser 10 hat einen Ansaugkanal 12, in dem eine Hauptdrosselklappe 14 angeordnet ist. Eine im Ansaugkanal 12 liegende Venturidüse 16 bewirkt einen örtlichen Druckabfall, der als Steuerimpuls für die Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von der zugeführten Luftmenge benutzt wird.
In einer Brennstoffkammer 18 wird durch einen Schwimmer 20 ein im wesentlichen konstanter Brennstoffspiegel aufrechterhalten. Bei laufender Maschine wird Brennstoff aus der Kammer 18 über eine Hauptzumeßöffnung 22, eine Kammer 24 und eine Leitung 26 zu einer im Bereich der Venturidüse 16 liegenden Hauptbrennstoffdüse 29 geleitet.
Der bisher beschriebene Vergaser ergibt ein Brennstoff-Luft-Verhältnis entsprechend der Kurve »eine Öffnung« in F i g. 2. Diese zeigt, das bei geringem Luftgewicht die Maschinenanforderung größer als die durch die eine Öffnung mögliche Brennstoffzuteilung ist. In diesem Bereich wird eine zweite Zumeßöffnung 28 wirksam, um unter den gegebenen Bedingungen zusätzlich Brennstoff zuzumessen.
Die Zumeßöffnung 28 wird durch ein Ventil 30 gesteuert, das mit einer druckempfindlichen Membran 32 eines Stellmotors verbunden ist. Das Ventil 30 und die Membran 32 sind durch eine Feder 34 in Richtung auf die Offenlage des Ventils vorbelastet. Durch einen Kanal 36 wird auf die eine Seite der Membran 32 Außenluft geleitet, die in Richtung des Öffnens des Ventils wirkt.
Eine Luftpumpe 38 ist mit einem Einlaß 40 eines strömungsmechanischen Verstärkers (Fluidverstärker) 42 verbunden, der zwei Auslässe 44 und 46 aufweist. Der Anteil der Luft, der durch den die Kraftleitung bildenden Auslaß 44 austritt und somit der Druck in der Kraftleitung 44 ist durch die Lage eines festen Strömungsteilers 48 zu dem auf ihn treffenden Luftstrom bestimmt.
Strömt durch den Ansaugkanal 12 und die Venturidüse 16 Luft, so tritt ein Druckabfall ein, der als Impulsdruck über eine Steuerleitung 50 zu einer Steueröffnung 52 des Fluidverstärkers 42 geleitet wird. Dieser Impulsdruck an der Steueröffnung 52 lenkt den Luftstrom im Fluidverstärker ab, so daß sich der Anteil der durch die Kraftleitung 44 strömenden Luft ändert. Bei steigendem Luftdurchsatz durch den Ansaugkanal 12 wird der Impulsdruck an der Steueröffnung 52 verringert und es erhöht sich die durch die Kraftleitung 44 des Fluidverstärkers abströmende Luftmenge und deren Druck.
Die Kraftleitung 44 ist durch einen Kanal 54 mit einer Stellmotorkammer 56 verbunden, so daß der Druck aus der Kraftleitung 44 auf die Membran 32 im Schließsinne des Ventils 30 einwirkt.
Bei geringem Luftdurchsatz durch den Ansaugkanal 12 herrscht in der Stellmotorkammer 56 ein verhältnismäßig niedriger Druck, so daß das Ventil 30 öffnet. Es fließt nunmehr Brennstoff aus der Kammer 18 zur Hauptbrennstoffdüse 29 über die beiden parallel zueinanderliegenden Zumeßöffnungen 28 und 22. Mit zunehmendem Luftstrom durch den Ansaugkanal 12 erhöht sich der Druck in der Stellmotorkammer 56, so daß schließlich die Membran 32 das Ventil 30 schließt und die weitere Brennstoffzufuhr allein durch die Zumeßöffnung 22 erfolgt. Die Steuerung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses, die auf diese Weise erzielt wird, ist in F i g. 2 dargestellt. Wie die Kurven zeigen, ist die Kurve des Brennstoff-Luft-Verhältnisses der Kurve der Maschinenanforderung sehr eng angenähert.
Das von der Membran 32 betätigte Ventil 30 und die Zumeßöffnung 28 dienen ferner dazu, ein reicheres Gemisch bei Beschleunigung oder Höchstleistung der Brennkraftmaschine einzustellen. Zu diesem Zweck ist ein weiteres Ventil 60 vorgesehen, das mit einer Membran 64 verbunden ist und eine Zweigleitung 62 zur Außenluft steuert. Die Zweigleitung 62 steht mit der Steuerleitung 50 für den Venturiimpuls in Verbindung. Der Druck im Ansaugkanal 12 hinter der Hauptdrosselklappe 14 wirkt auf die Membran 64 über einen Kanal 66 ein. Bei normalem Betrieb der Brennkraftmaschine, wenn wirtschaftliches Gemisch gefordert wird, ist die Membran gegen die Kraft einer Feder 68 nach rechts gedrückt, wodurch das Ventil 60 geschlossen ist. Fällt das Ansaugvakuum unter einen bestimmten Wert, wie dies beim Beschleunigen oder bei Höchstleistung der Brennkraftmaschine eintritt, so öffnet die Membran 64 das Ventil 60 und läßt Außenluft zur Steuerleitung 50 gelangen, so daß der Venturiimpuls in dieser verringert wird. Es tritt an der Steueröffnung 52 des Fluidverstärkers also ein abgewandelter Impuls auf, der eine Verringerung des Luftstroms durch die Kraftleitung 44 des Fluidverstärkers bedingt. Damit erfolgt eine entsprechende Absenkung des Druckes in der Stellmotorkammer 56 und die Membran 32 hebt das Ventil 30 an, so daß eine Brennstoffzumessung durch die beiden parallel zueinanderliegenden Zumeßöffnungen 28 und 22 erfolgt.

Claims

Patentanspruch: Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einer von einem Mischdruck zwischen dem an der Engstelle einer Venturidüse und stromab der willkürlich betätigbaren Hauptdrosselklappe im Ansaugkanal herrschenden Druck betätigten Steuereinrichtung für die Brennstoffzufuhr zur im Mischkanal am Engquerschnitt der Venturidüse ausmündenden Hauptbrennstoffdüse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuereinrichtung von einem strömungsmechanischen Verstärker (Fluidverstärker 42) gebildet ist, dessen Steuerleitung (50) an der Engstelle der Venturidüse (16) in den Ansaugkanal (12) ausmündet und eine Zweigleitung (62) zur Atmosphäre aufweist, in der ein vom stromab der Hauptdrosselklappe (14) im Ansaugkanal herrschenden Druck gesteuertes Ventil (60) angeordnet ist und dessen von einer Hilfseinrichtung (38) mit einem Steuermedium gespeiste Kraftleitung (44) mit dem Stellmotor (56) eines die Brennstoffzufuhr zur Hauptbrennstoffdüse (29) regelnden Ventils (30) verbunden ist.