DE1816211B2

DE1816211B2 - Vergaser für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1816211B2
Application number: DE1816211A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Maruoka; Kenji Masaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1968-03-30
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1973-09-27
Also published as: DE1816238C3; NL6901708A; DE1816238A1; NL6901709A; NL146905B; FR1598603A; US3590792A; FR1599396A; GB1254456A; GB1254457A; DE1816211C3; US3554173A; DE1816211A1; DE1816238B2

Description

Die Drosselklappe 10 kann derjenigen Bauart sein, die gewöhnlich beim herkömmlicher Vergaser verwendet wird und die drehbar auf einer Welle 11 sitzt. Das Brennstoffgemisch für Leerlauf und Langsamlauf wird über den Kanal 18 dem Langsamlaufaustritt 19 und dem Leerlaufaustritt 20 zugeführt, aus de.ien beiden das Gemisch während des Leerlaufbetriebs des Kraftfahrzeugs stromabwärts oder unterhalb der Drosselklappe 10 in den Vergaser eintreten kann.

Da die Ixerlaufgemischmenge bei Schiebebetrieb, das heißt, geschlossener Drosselklappe und hoher Drehzahl für optimale Verbrennung nicht ausreicht, wird zur Verringerung des Anteils an Kohlenwasserstoffen in den Abgasen die Gemischmenge erhöht.

Dabei ist jedoch zu beachten, daß der sich bei Schiebebetrieb einstellende hohe Unterdruck nicht soweit erniedrig! wird, daß die Bremswirkung der Maschine beeinträchtigt wird Andererseits wurde festgestellt, daß der Kohlenw asserstoffgehalt unabhängig vom Ansaugleitungsunterdruck unterhalb etwa 530 mm Hg auf einem merklichen tiefen Niveau gehalten wird, während er bei höheren L'nterdrücken sehr rapide ansteigt. Da jedoch ein Unterdrück von etwa 530 mm Hg, wie er gewöhnlich bei Leerlauf auftritt, für Motorbremsung zu niedrig ist, sollte daher der Ansaugkitungsunterdruck auf einen Punkt vermindert werden, bei dem die Fahrtüchtigk:it des Kraftfahrzeugs in keiner Weise beeinträchtigt wird. In diesem Sinne läge die vernünftige Hohe, auf die der Ansaugkitungsunterdruck verringert werden sollte. allgemein in der Nachbarschaft von 600 mm Hg. Eine derartige Steuerung von Unterdruck und Gemischmenge läßt sich durch die folgenden Maßnahmen erreichen.

Gemäß Fig. 1 ist im Leerlaufgemischkanal stromauf des Leerlaufgemischaustntts 20 ein durch ein pneumatisches Stellglied betätigtes Ventil 22 d. Das Ventil 22 d ist durch eine Membran 23 in zwei verschiedene Kammern 24 und 25 unterteilt, von denen die eine als Steuerdruckraum 25 über eine Zusatzluftieitung 40 und eine Düse 41 mit einem Zusatzluftaustritt 42 verbunden ist. Die Membran 23 ist auf ihrer einen Seite mit einer Schraubenfeder 26 und auf ihrer anderen Seite mit einer Ventilnadel 21 verbunden. Der als Kammer bezeichnete Bezugsdruckraum 24 des Ventils 22 d ist durch den Einlaß 45 zur Atmosphäre geöffnet. Der Durchtiittsspalt zwischen der Ventilnadel 21 und der Innenwand des Durchgangs zu dem Leerlaufgemischaustritt 20 wird im wesentlichen durch die Verengung 39 gesperrt Die Membran 23 ist mit Löchern 47 versehen, durch die die Kammern 24 und 25 miteinander in Verbindung stehen.

Die Membran 23 wird wahrend des Leerlaufbetriebs des Kraftfahrzeugs, bei dem der Ansaugleitungsunterdruck auf einem solchen Ni\eau gehalten wird, daß der Druck der Schraubenfeder 2fi nicht überwunden wird, gegen den Ventilsitz 46 gedrückt, so daß vom Einlaß 45 zugefiüirte Zusatzluft daran gehindert ist, in die Kammer 25 einzutreten. Wird die fto Membran 23 in dieser Laue gehalten, so befindet sieh die Ventilnadcl 2! in der Zeichnung in ihrer äußersten rechten Stellung, das heißt, in der dem l.eerlaufgemischaustritt 20 am nächsten liegenden Stellung. so daß die durch den Leerlaufgemischaustritt strömcnde Gcniischmcnge auf ein für diesen Betriebszustand optimales Minimum reduziert ist.

Demgegenüber steigt bei Schiebebetrieb uer Ansaugleitungsunterdruck steil auf eine Höhe (650 mm Hg oder mehr) an, die groß genug ist, die Membran 23 gegen die Wirkung der Feder 26 in Richtung auf die Kammer 25 zu ziehen, so daß die Kammern 24 und 25 miteinander in Verbindung kommen, während die Ventilnadel 21 von dem Leerlaufgemischaustritt 20 wegbewegt wird. Daraus ergibt sich, daß Zusatzluft durch die Löcher 45, die Zusatzluftleitung 40 und die Düse 41 in den Zusatzluftaustritt 42 geführt und gleichzeitig der Durchtrittsspalt zwischen der Ventilnadel 21 und der Innenwand des Leerlaufgemischaustritts 20 vergrößert wird. Somit wird der Ansaugleitungsunterdruck in einem gewünschten Maß herabgesetzt, vorzugsweise auf etwa 600 mm Hg, und zwar einerseits durch Luft, die vom Zusatzluftaustritt 42 abgegeben wird und andererseits dadurch, daß die vor. dem Leerlaufgcmischaustritt abgegebene Brennstoffmenge vergrößert wird. Diese kombinierten Wirkungen des verringerten Ansaugleitungsunterdruck«: und der vergrößerten Brennstoffgemischmenge führen zu einem optimalen Luft-Brennstoff-Verhältnis.

Die durch den Zusatzluftaustritt 42 zugeführte Luftmenge ist durch die Festlegung des Durchmessers der Düse 41 einstellbar.

In der F i g. 2 i>t eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß F i g. 1 gezeigt, bei der die Ventilnadel für die Regulierung der Strome des BrennstofT-gemischs und der Luft durch die Austritte 20 und 42 elektrisch mit Hilfe eines Elektromagneten gesteuert wird, der durch ein als Schalter ausgebildetes pneumatisches Stellglied betätigt wird. Das allgemein mit 29' bezeichnete Ventil besitzt generell einen Elektromagneten 48. eine Ventilnadel 21 d, einen Ventilsitz 46' und eine Schraubenfeder 26'. Die Feder 26' arbeitet in der Weise, daß die Ventilnadcl 21 d normalerweise in einer Stellung gehalten wird, bei der der l.eerlaufgcmischaustritt 20 im wesentlichen geschlossen ist. Das Ventil 29' hat Kammern 24' und 25', die bei Normalbetrieb durch eine Ventilplatte am Nadelventil 21 d voneinander getrennt sind. Die Saugkammer 24' kommuniziert mit der Ansaugleitung über eine Zusatzluftleitung 40. die über die Düse 41 und den Zusatzluftaustritt 42 in die Ansaugleitung mündet. Die Atnvispharenkammer 25' wird von der Atmosphäre belüftet und ist innerhalb des Elektromagneten 48 angeordnet und von der Schraubenfeder 26' durchsetzt. Der Elektromagnet 48 ist durch einen elektrischen Stromkreis 49 über eine Energiequelle 51 mit dem Stellglied 50 verbunden. Das Stellglied 50 ist durch eine Membran in zwei verschiedene Kammern 52 und 53 unterteilt. Die Kammer, oder genauer, die Atmosphärenkammer52 besitzt im Innern einen Satz vein beweglichen und stationären Kontakten 54 und 55. von denen der bewegliche Kontakt

54 mit der Membran 23' verbunden ist. Der Steuerdruckraum 53 hat 1111 Innern eine Schraubenfeder 56. die mit der Membran 23' verbunden ist und die durch eine 1 eitung 57 mit der Ansaugleitung verbunden ist. Die Feiler 56 nlfnet bei Normaibetrieb über die Membran 2,3' den von dem beweglichen Koniakt SA und

55 gebildeten Schalter, so daß der 1 lektroniagnet 48 spamningslos bleibt und die Ventilnadel 21 d in einer Stellung gehalten ist. bei der der Zusatziuftaustritt 42 geschlossen ist.

Die Membran 23' sehließt wählend des Schiebebetriebs des Kraftfahrzeugs unter der Einwirkung des LJnterdrucks und gegen die Wirkung der Schrauben-

feder 56 die Kontakte 54 und 55 und erregt dadurch den Elektromagnet 48 des Ventils 29'. Dies führt dazu, daß einerseits die Ventilnadel 21 d gegen die Wirkung der Feder 26' von dem Austritt 20 weggezogen wird und andererseits die durch die Luftöffnung 27' eintretende Zusatzluft über die Löcher 60 und 61 in den erweiterten Abschnitt 62 des Nadelventils bzw. den Ventilsitz 46' in die Zusatzluftleitung 40 eintreten kann. Die Zusatzluft umströmt dabei die Wicklung des Elektromagneten und kühlt diesen.

Es ist weiterhin für die Verringerung des Kohlenwasserstoffgehalts in den Abgasen einer Brennkraftmaschine vorteilhaft, das Luft-BrennstofT-Verhältnis während des Schiebebetriebs kontinuierlich mit der Abnahme der Drehzahl zu verringern. Hierfür ist es notwendig, daß die durch den Leerlaufgemischaustritt zu führende Gemischmenge kontinuierlich proportional der Abnahme der Drehzahl vergrößert wird. Hierzu ist die Ventilnadel 21 b gemäß F i g. 3 an dem den Bypaß steuernden Ende als Doppelkegel 21 b' ausgebildet sein, dessen Spitzen gegeneinander weisen und der mit einer Verengung 43 im Leerlaufgemischaustritt zusammenwirkt. Bewegt sich die Vcntilnadel in der Zeichnung nach links, das heißt, von dem Leerlaufgemischaustritt 20 weg, kann der aus dem Kanal 18 zugeführte Brennstoff in einer Menge in den Langsamlaufgemischaustritt 20 eintreten, die in dem Maße allmählich abnimmt, in dem die gcgcnkonischc Spitze 21 b' die Verengung 43 passiert. Da die zwisehen der gegenkonischen Spitze 21 b' und der Verengung 43 durchströmende Brennstoff-Luftgemischmenge gesteuert ist, kann das Luft-BrennstofT-Verhältnis des Gemischs bei einer von einer niedrigen Drehzahl ausgehenden Verzögerung verhältnismäßig niedrig und bei von einer hohen Drehzahl ausgehenden Verzögerung verhältnismäßig hoch sein. Der Durchrittsspalt zwischen der gegenkonischen Spitze 21 b' und der Verengung 43 ist durch Festlegung des Maßes bestimmt, um das Ventil 22 d bzw. 29' in die Vergaserwand geschraubt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Vollastbetrieb, das heißt, bei allen Drehzahlen ober-Patentanspriiche: halb eines vorzugebenden Grenzwerts geöffnet ist. Es ist ferner ein Vergaser bekannt, der sich von

1. Vergaser füi Brennkraftmaschinen mit einem der eingangs beschriebenen Gattung lediglich dadurch stromab der willkürlich betätigbaren Hauptdros- 5 unterscheidet, daß kein Zusatzluftkanal vorgesehen seiklappe in den Ansaugkanal mündenden Leer- ist, wobei lediglich an das Leerlaufsystem ein Bypaßlaufsystem und einem an dem Leerlaufgemisch- system angeschlossen ist, das über ein Rückschlagkanal anschließenden Bypaßkanal, der stromab ventil gesteuert ist, das in Abhängigkeit des stromab des Leerlaufgemischaustritts in den Ansaugkanal der Hauptdrosselklappe herrschenden Drucks bei mündet und von einem Betriebsparameter ab- ic Schiebebetrieb den Bypaß aufsteuert. Bei einer derhängig gesteuerten Ventil auf freien Durchfluß artigen Ausgestaltung erhält die Maschine ein zu geschaltet ist, wobei das Ventil als Doppelsitz- brennstoffreiches Gemisch, wodurch bei voller Verventil ausgebildet, gleichzeitig mit dem Bypaß- brennung des Gemischs bei Schiebebetrieb von der kanal einen Zusatzluftkanal aufsteuert, der Luft Maschine eine noch zu große relative Antriebskraft zu dem im Leerlaufsystem erzeugten Gemisch 15 geliefert wird, wodurch die Bremswirkung erheblich führt, dadurch gekennzeichnet, daß beeinträchtigt wird.

das Ventil (22 d; 29') über ein pneumatisches Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuereinrichtung

Stellglied (23: 23') betätigt ist, dessen Steuer- für das Bypaßsystem so zu verbessern, daß der Bedruckraum (25; 53) mit dem stromab der Haupt- triebszustand des Schiebebetriebs eindeutiger erfaßt drosselklappe (10) liegenden Abschnitt des An- 20 wird und der Maschine ein für den Schiebebetrieb saugkar. ils verbunden i«t optimales Gemisch zugeführt wird.

2. Vergaser nach Patentanspruch 1, dadurch Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das Ventil gekennzeichnet, daß der Zusatzluftkanal (40) über ein pneumatisches Stellelied betätigt ist, dessen stromab des Steuerdruckraums (25) eine Einheit Steuerdruckraum mit item stromab der Hauptdrosselmit einer Steuerdruckleitung bildet und über eine 25 klappe liegenden Abschnitt des Ansaugkanals verin einen Bezugsdruckraiim (24) des pneuniati- bundcn ist.

sehen Stellglieds mündende öffnung (45) mit der Diese Maßnahmen führen dazu, daß lediglich in

Atmosphäre bei in Offenstellung befindlichem einem bestimmten Bereich, nämlich bei Schiebeventil über im Stellglied vorgesehene Öffnungen betrieb das Ventil betätigt wird, während es bei (47) verbunden ist. 30 allen anderen Betriebszuständen der Maschine ge-

3. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch ge- schlossen ist. Der Bereich des Schiehebetriebs wird kennzeichnet, daß das pneumatische Stellglied dadurch klar erfaßt und gleichzeitig der Vorteil der (23') über einen elektrischen Kontakt (54) bei Zuschaltung von Zusatzluft beibehalten, deren Auf-Schiebebetrieb einen das Doppelsitzventil be- gäbe es nicht nur ist, ein zu kräftiges Gemisch bei tätigenden Elektromagneten (48) an Spannung 35 Schiebebetrieb zu verhindern, sondern ferner den legt. Unterdruck <n der Ansaugleitung auf einen optimalen

4. Vergaser nach Patentanspruch 3, dadurch Wert zu bringen.

gekennzeichnet, daß die Zusatzluft als Kühlluft Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Zusatzfür die Magnetspule diese durchströmt. luftkanal stromab des Steuerdruckraums eine Einheit

5. Vergaser nach Patentanspruch 1, dadurch 40 mit einer Steuerdruckleitung bildet und über eine in gekennzeichnet, daß der den Bypaßkanalquer- einen Bezugsdruckraum des pneumatischen Stellglieds schnitt steuernde Abschnitt des Doppelsitzventil mündende Öffnung mit der Atmosphäre bei in Offenvon einem Doppelkegel (21 b') gebildet ist, dessen stellung befindlichem Ventil über im Stellglied vor-Spitzen gegeneinander weisen. gesehene öffnungen verbunden ist.

45 Die Zusatzluft wild hier also über einen vom Leerlaufgemischkanal unabhängigen Kanal angesaugt, so

Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser für daß eine genauere Steuerung des Anteils an Gemisch Brennkraftmaschinen mit einem stromab der willkür- aus dem Leerlaufgemischkanal und an Zusatzluft lieh betätigbaren Hauptdrosselklappe in den Ansaug- möglich ist. Demgegenüber ist im Falle des eingangs kanal mündenden Leerlaufsystem und einem an dem 50 beschriebenen vorgeschlagenen Vergasers die Anord-Leerlaufgcmischkanal anschließenden Bypaßkanal, nung so getroffen, daß eine an den Leerlaufgemischder stromab des Leerlaufgemischaustritts in den An- kanal angeschlossene Zweigleitung und eine Zusatzsaugkanal mündet und von einem Betriebsparameter Iuttleitung in eine gemeinsame Kammer münden und abhängig gesteuerten Ventil auf freien Durchfluß ge- aus dieser dann Leerlaufgemisch und Zusatzluft geschaltet wird, wobei das Ventil als Doppelsitzventil 55 meinsam angesaugt werden, so daß eine optimale Einausgebildet, gleichzeitig mit dem Bypaßkanal einen stellung der gegenseitigen Anteile nicht möglich ist. Zusatzluftkanal aufsteuert, der Luft zu dem im Leer- Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

laufsystem erzeugten Gemisch führt. tischer Zeichnungen naher erläutert.

Es ist ein Vergaser dieser Bauart bereits vorgcschla- F i g. 1 ist ein Teilschnitt einer ersten Ausfüh-

gcn worden, bei dem das Doppelsitzventil mit Hilfe 60 rungsform,

eines Elektromagneten in Abhängigkeit von der Fig. 2 ist ein der Fig. 1 entsprechender Schnitt

Maschinendrehzahl geöffnet wird, das heißt, stets einer zweiten Ausführungsform,
oberhalb einer kritischen Drehzahl offen ist. Diese F i g. 3 ist eine Abwandlung des bei den beiden

Art der Betätigung des Doppelsitzventils bedingt Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 verwennicht nur eine verhältnismäßig komplizierte elektri- 65 dctcn Ventils

sehe Schaltung für die Ermittlung der Grenzdrehzahl, Bei beiden Ausführungsformen ist der Vergaser

sondern führt auch dazu, daß das Doppelsitzventil im Zustand für Leerlaufbetrieb bei im wesentlichen nicht nur bei Schiebebetrieb, sondern auch z. B. bei vollständig geschlossener Drosselklappe dargestellt.