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DE19614055A1 - Vergaser mit Temperaturabgleich - Google Patents

Vergaser mit Temperaturabgleich

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Publication number
DE19614055A1
DE19614055A1 DE19614055A DE19614055A DE19614055A1 DE 19614055 A1 DE19614055 A1 DE 19614055A1 DE 19614055 A DE19614055 A DE 19614055A DE 19614055 A DE19614055 A DE 19614055A DE 19614055 A1 DE19614055 A1 DE 19614055A1
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DE
Germany
Prior art keywords
fuel
carburetor
bimetallic strip
valve needle
free end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19614055A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark S Swanson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walbro Corp
Original Assignee
Walbro Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Walbro Corp filed Critical Walbro Corp
Publication of DE19614055A1 publication Critical patent/DE19614055A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • F02M1/08Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically
    • F02M1/10Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically dependent on engine temperature, e.g. having thermostat
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    • F02M17/00Carburettors having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of preceding main groups F02M1/00 - F02M15/00
    • F02M17/02Floatless carburettors
    • F02M17/04Floatless carburettors having fuel inlet valve controlled by diaphragm
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    • F02M7/12Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves
    • F02M7/18Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel-metering orifice
    • F02M7/20Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel-metering orifice operated automatically, e.g. dependent on altitude
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02D2200/0606Fuel temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vergaser für eine Brennkraftmaschine und insbesondere einen kleinen Membran- oder Schwimmer-Vergaser für kleine Brennkraftmaschinen, die in tragbaren Werkzeugen wie z. B. Kettensägen, Heckenschnei­ der, Schneegebläsen, Rasenmähern und anderen Gartengeräten sowie in kleinen Querfeldein-Sportfahrzeugen usw. eingesetzt werden.
Es war bei Vergasern schon immer ein Problem, das Luft-/Kraft­ stoff-Verhältnis (A/F) bei großen Änderungen der Last wie auch der Drehzahl der Brennkraftmaschine so konstant wie möglich zu halten, wenn die Brennkraftmaschine im Freien eingesetzt wird, wo die Umgebungstemperaturen zwischen -40°C bis 50°C liegen können. Typischerweise ändert sich bei vor­ bekannten Vergasern für Kleinbrennkraftmaschinen ohne Tem­ peraturabgleich das A/F-Verhältnis, wenn die Umgebungstempe­ ratur größer oder kleiner wird. Diese Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses rührt von der Änderung der Luft­ dichte und der Änderung der Kraftstoffdichte sowie -viskosi­ tät bei einer Temperaturänderung her. Die Änderung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses ist derart, daß bei einer Abnahme der Umgebungstemperatur das A/F-Verhältnis größer wird, d. h. mager wird. Die "Abmagerungsgröße" hängt von dem Betriebszustand des Drosselventils (Leerlauf oder weit of­ fen) ab, sowie davon, ob der Kraftstoffstrom durch die Kraftstoffdüse (Dosieröffnung) laminar oder turbulent ist. Bei größer werdender Umgebungstemperatur wird das Kraft­ stoff/Luft-Verhältnis (A/F) kleiner, d. h. das Gemisch wird fetter.
Es wird seit langem als vorteilhaft angesehen, einen Aus­ gleich für temperaturabhängige Änderungen des A/F-Verhält­ nisses vorzusehen, um ein möglichst konstantes A/F-Verhält­ nis unabhängig von der Umgebungstemperatur aufrechtzuerhal­ ten, selbst unter im wesentlichen konstanten Höhenbe­ triebszuständen. Tatsächlich kennt der Stand der Technik zahlreiche Vorrichtungen, die für Vergaser und Kraftstoff-Ein­ spritzanlagen entwickelt wurden, um das Kraftstoff/Luft-Ver­ hältnis in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur zu ändern und dadurch ein konstantes Kraftstoff/Luft-Verhältnis aufrechtzuerhalten. Die Komplexität, Kosten, Volumen und Zu­ verlässigkeit derartiger Einrichtungen machen sie jedoch für kleine Einzylinder- oder Zweizylinder-Brennkraftmaschinen, wie sie in Kettensägen, Rasenmähern und anderen tragbaren bzw. beweglichen Geräten verwendet werden, ungeeignet. Außerdem werden Vergaser dieser Bauart immer kleiner, da sie beispielsweise bei in der Hand gehaltenen Kettensägen und Heckenscheren eingesetzt werden sollen. Außerdem stehen die Hersteller von Vergasern unter erheblichem Druck, die Kosten derartiger Vergaser wegen der angestrengten Wettbewerbssi­ tuation zu verringern. Außerdem ist es wünschenswert, daß die Wartung der Vergaser so schnell wie möglich durchgeführt werden kann, und daß die Zahl der Einzelteile der Vergaser verringert wird. Diese Faktoren sprechen sämtlich gegen einen Einsatz der oben erwähnten vorbekannten Lösungen.
Somit bleiben billige mechanische Vergaser die einzige praktische Wahl für die Benzinversorgung derartiger kleiner Brennkraftmaschinen, bei denen der Kraftstoffstrom zu der Kraftstoffdüse im Vergaser durch ein Nadelventil gesteuert wird. Typischerweise sind derartige Vergaser mit einer Hauptverstellöffnung, die die Kraftstoffzufuhr zu der Haupt­ kraftstoffdüse steuert und einer Leerlauf-Verstellöffnung und einem zugeordneten Nadelventil versehen, mit denen die Kraftstoffzufuhr zu den Leerlaufdüsen gesteuert wird, die sich stromab der Hauptkraftstoffdüse in Nähe des Drossel­ ventils des Vergasers befinden. Um Änderungen des Kraft­ stoff/Luft-Verhältnisses bei Änderungen der Umgebungstempe­ ratur zu vermeiden, wurde es als vorteilhaft erkannt, eine Kraftstoffdüse (Dosieröffnung) vorzusehen, deren wirksamer Strömungsquerschnitt mit kleiner werdender Umgebungstempera­ tur größer wird und deren wirksamer Strömungsquerschnitt kleiner wird, wenn die Umgebungstemperatur größer wird. Unglücklicherweise ist dies gerade entgegengesetzt zu dem normalen Expansionskoeffizienten von Metallen, Kunststoffen, usw.
Eine vorbekannte erfolgreiche Lösung für diese Probleme offenbart die US-A-4,759,883. In diesem Patent ist ein Vergaser mit Temperaturabgleich offenbart, der eine Kraft­ stoff-Dosiereinrichtung mit einem drosselveränderlichen Na­ delventil aufweist, mit dem sich der wirksame Strömungsquer­ schnitt der Haupt- und/oder Leerlauf-Strömungsverbindung än­ dern läßt, um den Durchsatz des Kraftstoffstroms zu dem Ven­ turi-Gemischkanal des Vergasers zu "modulieren". Die Ventil­ nadel besteht aus Kunststoff, der einen sehr viel größeren Expansionskoeffizienten als das Aluminium des Vergaserge­ häuses hat, in der die Ventilnadel verstellbar gelagert ist. Eine lineare Expansion und Kontraktion der Ventilnadel rela­ tiv zum Vergasergehäuse in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur ändert somit den wirksamen Strömungs­ querschnitt des Kraftstoffkanals invers zu den Änderungen der Umgebungstemperatur. Die Ventilnadel besitzt einen mit einem Außengewinde versehenen zylindrischen Befestigungs­ abschnitt an einem Ende, der in eine Gewindebohrung des Ver­ gasergehäuses eingeschraubt ist. Eine Verlängerung des Na­ delschaftes verringerten Durchmessers erstreckt sich von dem Befestigungsabschnitt der Ventilnadel axial weg und besitzt einen zylindrischen Schaftabschnitt, der in einer anderen Bohrung des Vergasergehäuses gleitbar ist. Die Ventilnadel ist von dem freien Ende des Schaftabschnittes bis zu dem Gewinde versehenen Lagerabschnitt frei bzw. unbefestigt. Das freie Ende des Schaftabschnittes ist in einem Kraftstoffka­ nal der Hauptdüsen- und/oder Leerlaufdüsen-Strömungsverbin­ dung bewegbar, um somit deren wirksamen Strömungsquerschnitt zu ändern.
Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der US-A-4,759,883 ist das Kraftstoff-Dosierventil mit Temperaturabgleich so ausgebildet, daß eine turbulente Strömung statt einer lami­ naren Strömung erzeugt wird, da eine sehr viel kleinere Un­ terschiedsbewegung zwischen dem Ventil und seinem zugehöri­ gen Kraftstoffkanal erforderlich ist, um den gleichen Grad des Temperaturabgleichs zu erzielen. Bei Nadelventilen mit laminarer Strömung hängt der Kraftstoffdurchsatz sehr stark von Änderungen der Kraftstoffviskosität sowie der Dichte mit der Temperatur ab. Somit ist eine sehr viel größere Änderung des Strömungsquerschnitts erforderlich, um die gleiche Ände­ rung des Durchsatzes im Vergleich zu einem Abgleichventil zu erzielen, bei dem eine turbulente Strömung in dem Bereich des den Durchsatz steuernden Strömungsquerschnitts erzeugt wird. Mit anderen Worten, wird bei Ventilen mit turbulenter Strömung die Auswirkung von temperaturbedingten Viskositäts­ änderungen im wesentlichen aufgehoben, so daß lediglich tem­ peraturbedingte Änderungen der Kraftstoffdichte beim Ausle­ gen der Größe des durchflußsteuernden Strömungsquerschnitts des Kraftstoffkanals in Betracht gezogen werden müssen. So­ mit werden die Ausführungsbeispiele des obigen U.S. Patentes mit turbulenter Strömung im Hinblick auf eine Verringerung der Gesamtgröße und Größe sowie wegen ihrer größeren Ein­ fachheit und Zuverlässigkeit bevorzugt. Sie ermöglichen außerdem eine sehr kleine Bewegung der Kraftstoffnadel, um einen Temperaturabgleich für den Vergaser zu erzielen.
Dessen ungeachtet hat sich gezeigt, daß immer noch einige Probleme ungelöst sind. Aufgrund der unvermeidlichen Größen­ begrenzungen für Vergaser bei zahlreichen Anwendungen muß die Gesamtlänge der Ventilnadel entsprechend klein sein. Dies wiederum setzt der Größe der Unterschiedsbewegung Gren­ zen und begrenzt somit die Größe der Strömungsquerschnitts­ änderung, die durch diese spezielle Temperaturabgleichs­ einrichtung erzielt werden kann.
Auch ist bei einigen Anwendungen und bestimmten Vergaserkon­ struktionen die Geschwindigkeit des Kraftstoffstroms, der durch Ansaugen in den Gemischkanal gefördert wird, unzurei­ chend, um einen turbulenten Strömungszustand zu erreichen, und zwar unabhängig von der Art und Weise, in der das Durch­ flußsteuerventil ausgelegt ist, zumindest in bestimmten Ab­ schnitten des Durchsatzbereiches, der in dem zum Gemischka­ nal führenden Kraftstoffkanal vorhanden ist. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitsbereich des Kraftstoffstroms im Leerlaufkreis des Vergasers so sein, daß sich im größten Teil des Durchsatzbereiches, wenn nicht im gesamten Bereich, dieses Kraftstoffkreises ein laminarer Strömungszustand er­ gibt. Die Größe der Ventilbewegung relativ zu dem geregelten Strömungsquerschnitt des Kraftstoffkanals, die durch die Be­ wegung eines Abgleichventils moduliert wird, kann das Mehr­ fache der maximalen Bewegung betragen, die durch eine unter­ schiedliche Expansion zwischen der Ventilnadel und dem Ver­ gasergehäuse, in dem sie verankert ist, erzielbar ist.
Bei diesen und anderen Anwendungen hat sich gezeigt, daß es wünschenswert wäre, die Betriebskurve von A/F über der Umge­ bungstemperatur so zu modulieren, daß sich an bestimmten Punkten im Bereich der Umgebungstemperaturänderungen "Umkeh­ rungen" im A/F-Verhältnis ergeben, um dadurch das Betriebs­ verhalten der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von anderen Betriebs- und Umgebungsbedingungen bei einem bestimmten Ein­ satz der Brennkraftmaschine zu steuern. Derartige "Umkehrun­ gen" in der A/F-Kurve sind mit der Temperaturabgleichs-Ven­ tilnadel des oben erwähnten U.S. Patentes nicht erzielbar.
Außerdem hat es sich als wünschenswert erwiesen, einen Tem­ peraturabgleich zu schaffen, bei der die Grenzen wie auch die Umkehrpunkte der- A/F-Kurve verstellt werden können, und zwar entweder bei der Anfangseinstellung in der Fabrik oder durch qualifiziertes Personal "im Feld", eine Betriebsmög­ lichkeit, die ebenfalls in dem oben erwähnten U.S. Patent nicht offenbart ist.
Somit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ver­ gaser der beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß er automatisch auf Änderungen der Umgebungstemperatur anspricht und Änderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses des Verga­ sers, wie sie durch Änderungen der Umgebungstemperatur her­ vorgerufen werden können, verringert oder eliminiert oder in anderer Weise wünschenswert moduliert.
Außerdem soll der Vergaser von einfachem Aufbau, billig, ro­ bust und betriebssicher und zuverlässig sein; seine Ventil­ konstruktion soll geeignet sein, die herkömmlichen Leerlauf- und Hochgeschwindigkeits-Ventilnadeln zu ersetzen; er soll in der Fabrik eingestellt werden können und dann gegen eine Fehleinstellung gesichert werden können; das Ventil soll sich in einfacher Weise in den Vergaser einbauen lassen, oh­ ne nennenswerte Änderungen der Kraftstoffkanäle des Verga­ sers zu erfordern; schließlich soll er die Gesamtabmessungen des Vergasers nicht nennenswert vergrößern.
Ferner soll die Einrichtung für den Temperaturabgleich in einfacher Weise mit der der oben erwähnten US-A-4,759,883 kombiniert werden können, um weitere Verstellungen und Modu­ lationen der Betriebskurven des Kraftstoff/Luft-Verhältnis­ ses über der Umgebungstemperatur zu ermöglichen.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Ansprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung wird somit ein Vergaser, insbesondere ein Membran- oder Schwimmer-Vergaser für eine kleine Brenn­ kraftmaschine, geschaffen, bei dem eine Ventilnadel, wie sie im Prinzip aus der oben erwähnten US-A-4,759,883 bekannt ist, mit ihrem vom Kraftstoffkanal entfernten Ende an dem beweglichen freien Ende eines Bimetallstreifens befestigt, der seinerseits mit seinem anderen Ende am Vergasergehäuse festgelegt ist. Es wird somit ein zusammengesetztes Ventil­ glied geschaffen, bei dem der Bimetallstreifen im wesentli­ chen die gesamte durch Temperaturänderungen hervorgerufene Bewegung der den Durchfluß steuernden Ventilnadel erzeugt.
Für die gleiche Größe der Ventilnadel wird somit der Be­ triebsbereich der den Kraftstoffdurchsatz steuernden Bewe­ gung für ein bestimmtes Inkrement der Temperaturänderung vergrößert, und zwar auf das Zwei- bis Fünffache der Bewe­ gung der Ventilnadeln 42 und 80 in dem oben erwähnten U.S. Patent.
Wenngleich das zusammengesetzte Ventilglied gemäß der Er­ findung in Richtung seiner den Kraftstoffdurchsatz steuern­ den Bewegung innerhalb eines vorgegebenen erwünschten Bewe­ gungsbereiches unbehindert ist, können jedoch ein oder zwei die Bewegung des Ventilgliedes begrenzende Anschläge vorge­ sehen werden, um die Temperaturabgleichswirkung an ein oder zwei vorgegebenen Einstellpunkten der Umgebungstemperatur zu steuern. Derartige Anschläge verhindern eine Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens, obwohl Änderungen der Umgebungstemperatur jenseits dieser Grenzwerte auftreten, so daß der Vergaser jenseits eines oder beider Grenzwerte in ungeregelter Weise arbeiten kann. Auf diese Weise läßt sich die Kurve des A/F-Verhältnisses über der Temperatur modu­ lieren, um beispielsweise ein optimales mageres Gemisch bei Raumtemperatur und ein zunehmend fetteres Gemisch bei Tempe­ raturänderungen in beiden Richtungen von der Raumtemperatur aus zu erzielen. Der zweite Einstellpunkt (Grenzwert) läßt sich dazu benutzen, die Betriebsverhaltenskurve weiter so zu modulieren, eine insgesamt konstante A/F-Kurve in dem gesam­ ten zu erwartenden Umgebungstemperaturbereich (etwa von -40°C bis 50°C) genauer anzunähern. Wenn außerdem das Nadel­ ventil selbst von Temperaturänderungen abhängig gemacht wird, wie dies in dem oben erwähnten U.S. Patent der Fall ist, so kann das zusammengesetzte Ventilglied eine weitere Modulation der Betriebskurve liefern, wie dies bei bestimm­ ten Anwendungen erwünscht sein kann.
Vorzugsweise wird eine rechtwinklige Verbindung zwischen der Ventilnadel und dem Bimetallstreifen in diesem zusammenge­ setzten "Ventilgliedgestänge" dazu benutzt, den Bimetall­ streifen flach anliegend an einer äußeren Anlagefläche des Vergasergehäuses kompakt anzubringen, so daß die Gesamtgröße des Vergasers hierdurch nicht nennenswert vergrößert wird. Eine Art Kammer kann für den Bimetallstreifen und das zu­ gehörige Ende der Ventilnadel vorgesehen werden, indem eine geeignete Umhüllung bzw. ein Deckel am Gehäuse angebracht wird. Die verstellbaren bewegungsbegrenzenden Anschläge wer­ den vorzugsweise in dieser Kammer angeordnet, um eine in der Fabrik voreingestellte Konstruktion zu bilden, die gegen ein unbeabsichtigtes bzw. unbefugtes Verstellen geschützt ausge­ bildet werden kann.
Aufgrund der sehr viel größeren Temperaturabgleichsbewegung, die durch den Bimetallstreifen des zusammengesetzten Ventil­ gliedes erreicht wird, kann die Ventilnadel selbst aus einem kostengünstigen Messing- oder Aluminiummaterial hergestellt werden. Andererseits kann die Ventilnadel auch so ausgebil­ det und angeordnet werden, daß sie als herkömmliches Nadel­ ventil mit feiner konischer Spitze arbeitet, um einen Tempe­ raturabgleich selbst bei laminarer Strömung in dem ventil­ gesteuerten Abschnitt des Kraftstoffkanals des Vergasers zu erzielen, falls dies erwünscht ist. Wie in dem oben erwähn­ ten U.S. Patent kann das zusammengesetzte Ventilglied entwe­ der als das Hochgeschwindigkeits- oder Leerlauf-Kraftstoff-Do­ sierventil oder auch als beides dienen.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Er­ findung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm, in dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F) über der Umgebungs­ temperatur für einen Vergaser ohne Temperatur­ abgleich (festausgezogene Kurve) und einen Ver­ gaser mit einem Temperaturabgleich gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (gestrichelte Linie) aufgetragen ist;
Fig. 2 ist eine vereinfachte schematische Ansicht eines Vergasers mit einem Temperaturausgleich gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem sich die in Fig. 1 gestrichelte dargestellte Betriebskurve ergibt;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Vergaser für eine kleine Brennkraftmaschine gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 eine fragmentarische Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 3;
Fig. 6 eine Endansicht in Blickrichtung des Pfeils 6 in Fig. 3, wobei Teile weggebrochen sind, um Einzel­ heiten im Inneren darzustellen;
Fig. 7 ein der Fig. 1 entsprechendes vereinfachtes Dia­ gramm, das jedoch eine Modifikation der Soll-Betriebskurve darstellt, die durch eine Verstel­ lung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfin­ dung gemäß den Fig. 3 bis 6 entsteht;
Fig. 8 eine fragmentarische vereinfachte Querschnittsan­ sicht eines dritten Ausführungsbeispiels.
Erstes Ausführungsbeispiel
In Fig. 1 ist ein Teil eines Vergasers 10 mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Temperaturabgleichseinrichtung vorgesehen, bei der dieselben Bezugszeichen wie in der oben erwähnten US-A-4,759,883 verwendet werden. Der Vergaser 10 und sein Gehäuse 12 werden im übrigen etwas genauer anhand des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 3 bis 6 be­ schrieben.
Allgemein gesagt, zeigt Fig. 2 einen Vergaser 10 mit einem Gemischkanal 16, einer Kraftstoffkammer 20, einer Kraft­ stoffverbindung 28, 30, 32, 34, 26, durch die Kraftstoff von der Kammer 20 zu dem Gemischkanal 16 geführt wird, und einer der Kraftstoffverbindung zugeordneten Kraftstoff-Dosierein­ richtung mit veränderlichen Drosselmitteln, durch die sich der wirksame Strömungsquerschnitt der Strömungsverbindung ändern läßt, um den Durchsatz des Kraftstoffstroms zum Ge­ mischkanal zu modulieren. Die veränderlichen Drosselmittel bestehen aus einer Abstützung in Form des aus Aluminium be­ stehenden Gehäuses 12 des Vergasers 10 sowie Kraftstoff-Do­ siermitteln in Form eines Bimetallstreifens 100 und eines Hochgeschwindigkeits-Nadelventils mit einer Ventilnadel 42, die von dem freien Ende des Bimetallstreifens 100 getragen wird. Die Ventilnadel 42 besitzt einen Schaftabschnitt 70 mit einer ebenen Fläche am Ende 72, das in dem Kraftstoffka­ nal 30 bewegbar ist, um den wirksamen Strömungsquerschnitt des Kraftstoffkanals 30 zu definieren und somit zu steuern. Eine unterschiedliche Expansion und Kontraktion der Kraft­ stoff-Dosiermittel 100, 42 relativ zum Vergasergehäuse 12 in Abhängigkeit von Kraftstoff-Temperaturänderungen, wie sie durch Änderungen der Umgebungstemperatur verursacht werden, ändert den wirksamen Strömungsquerschnitt des Kraftstoffka­ nals 30 invers zu diesen Temperaturänderungen, um dadurch temperaturbedingte Änderungen der Kraftstoffdichte zu modu­ lieren und dadurch hieraus resultierende Änderungen des Kraftstoffdurchsatzes zu reduzieren.
Der Bimetallstreifen 100 ist mit seinem einen Ende an dem Vergasergehäuse 12 durch eine Befestigungsschraube 102 so befestigt, daß es an einer ebenen äußeren Anlagefläche 48 des Vergasers 42 (bei Raumtemperatur, d. h. 20°C) eben an­ liegt, um dadurch die Lagerung für die Ventilnadel 42 zu bilden. Die Ventilnadel 42 der Kraftstoff-Dosiermittel ist an ihrem äußeren Ende mit einem Gewinde 62 versehen, das in eine Gewindebohrung 64 des Bimetallstreifens 100 einge­ schraubt ist, um dadurch die Ventilnadel 42 verstellbar an dem Bimetallstreifen 100 festzulegen, und zwar vorzugsweise so, daß die Achse der Ventilnadel 42 senkrecht zu der Längs­ achse des Bimetallstreifens 100 verläuft. Der Schaftab­ schnitt 70 der Ventilnadel 42 sowie der Schaftabschnitt 68 und ein Teil des Schaftabschnittes 60 zwischen dem Schaft­ abschnitt 68 und dem Bimetallstreifen 100 bilden somit eine Verlängerung der Ventilnadel 42, die sich von dem in dem Bi­ metallstreifen 100 festgelegten Ende der Ventilnadel 42 in Längsrichtung wegerstreckt und an dem freien Ende des Schaftabschnittes 70 endet, das in der Bohrung 52 des Ver­ gasergehäuses 12 gleitbar gelagert ist. Die Ventilnadel 42 und der zugehörige Bimetallstreifen 100 sind somit von dem freien Ende 70 aus bis zu dem entfernten Ende des Bimetall­ streifens 100, das am Vergasergehäuse 12 durch eine Schraube 102 festgelegt ist, gegenüber dem Vergasergehäuse 12 frei und unbehindert, um eine temperaturbedingte Steuerbewegung des Schaftabschnittes 70 und seines freien Endes 72 in dem Kraftstoffkanal 30 zu ermöglichen.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, liegt der Bimetallstreifen 100 an der Anlagefläche 48 eben an, um eine Raumtemperatur­ stellung der Ventilnadel 42 zu bilden. Die Ventilnadel 42 wird bei einem Abfall der Umgebungstemperatur unter 20°C nach rechts in Fig. 2 gezogen, und zwar durch die resul­ tierende Wölbung des Bimetallstreifens 100, die durch ge­ strichelte Linien 100A in Fig. 2 in übertriebener Form dar­ gestellt ist. Das freie Ende 72 des aus der Ventilnadel und dem Bimetallstreifen bestehenden zusammengesetzten Ventil­ gliedes ist somit in dem Kraftstoffkanal 30 bewegbar, um dessen wirksamen Strömungsquerschnitt zu definieren. Die unterschiedliche Expansion und Kontraktion des zusammen­ gesetzten Ventilgliedes 42, 100 relativ zu ihrer Abstützung (Schraube 102 in dem Gehäuse 12) in Abhängigkeit von Kraft­ stoff-Temperaturänderungen, die von Änderungen der Umge­ bungstemperatur herrühren, haben eine Bewegung des freien Endes 70 in einer Richtung und Größe zur Folge, bei der sich die gewünschte Änderung des wirksamen Strömungsquerschnittes des Kraftstoffkanals 30 ergibt. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel verläuft die Bewegung des Schaftabschnittes 70 an sei­ nem freien Ende 72 in eine Richtung quer (vorzugsweise senk­ recht) zu der Richtung des Kraftstoffstroms in dem Kraft­ stoffkanal 30 (angedeutet durch die Pfeile in Fig. 2) in dem Bereich des den Durchsatz steuernden wirksamen Strömungs­ querschnitts. Außerdem sind der Schaftabschnitt 70 und sein freies Ende 72 vorzugsweise relativ zu dieser Richtung der Bewegung des Ventilgliedes und zu dem Kraftstoffkanal so ausgebildet, daß eine turbulente Strömung des Kraftstoffes entsteht, wenn er durch den Bereich des den Durchsatz steu­ ernden Strömungsquerschnittes fließt. Somit wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Auswirkung von tempera­ turbedingten Viskositätsänderungen des Kraftstoffes im we­ sentlichen aufgehoben, und es werden im wesentlichen ledig­ lich temperaturbedingte Änderungen der Kraftstoffdichte durch die aufgrund der unterschiedlichen Expansion und Kon­ traktion des Ventilgliedes bedingte Änderung des wirksamen Strömungsquerschnitts kompensiert.
Wie ersichtlich, folgt die Erfindung gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel der Fig. 2 den Prinzipien der oben erwähn­ ten US-A-4,759,883, wobei sie jedoch gegenüber deren Lehre eine Verbesserung und Weiterentwicklung beinhaltet, wie im folgenden noch genauer beschrieben wird.
Gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Hauptelement der veränderlichen Drosselmittel, das die Bewegung des freien Endes des Schaftabschnittes 70 der Kraftstoff-Dosiermittel erzeugt, der Bimetallstreifen 100 statt dem Material der Schaftabschnitte 60, 68 und 70 der Ventilnadel 42, die sich zwischen dem freien Ende 72 und dem Bimetallstreifen 100 erstrecken. Tatsächlich kann bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Ventilnadel 42 aus dem gleichen Material, nämlich Aluminium, wie das Vergaserge­ häuse 12 oder aus einem geeigneten anderen Material wie z. B. Messing, das einen ähnlichen Expansionskoeffizienten wie das Aluminiummaterial des Gehäuses 12 besitzt, gemacht werden.
Der Bimetallstreifen 100 kann die Form eines herkömmlichen Bimetallstreifens aus einem äußeren Metallstreifen 104 und einem inneren Metallstreifen 106 haben, die in herkömm­ licher Weise haftend miteinander verbunden sind, wobei der äußere Streifen 104 einen größeren linearen Expansionsko­ effizienten als der innere Streifen 106 (sowie das Material des Vergasergehäuses 12) hat. Der Bimetallstreifen 100 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß die Längsachse des Bimetall­ streifens 100 bei Raumtemperatur geradlinig in seinem freien Zustand verläuft, so daß der Bimetallstreifen 100, wenn er durch die Schraube 102 am Gehäuse 12 befestigt ist, bei Raumtemperatur eben an der Anlagefläche 48 anliegt. Wenn somit die Umgebungstemperatur von der Raumtemperatur aus kleiner wird, was einen entsprechenden Abfall der Temperatur des durch den Vergaser 10 geförderten Kraftstoffes zur Folge hat, so bewirkt der entsprechende Temperaturabfall des Bi­ metallstreifens 100, daß sich der äußere Streifen 104 schneller als der innere Streifen 106 zusammenzieht, wodurch der Bimetallstreifen 100 in den auswärts gebogenen Zustand gekrümmt wird, der bei 100A in Fig. 2 übertrieben darge­ stellt ist. Die hieraus resultierende Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens 100 zieht die Ventilnadel 42 relativ zu dem Ventilgehäuse 12 nach außen (nach rechts in Fig. 2), wodurch der wirksame Strömungsquerschnitt des Quer­ schnittsbereiches zwischen dem Ende 72 und dem zugehörigen Abschnitt des Kraftstoffkanals 30 vergrößert wird. Diese Kontraktion der Kraftstoff-Dosiermittel bewirkt somit eine Kompensation von temperaturbedingten Änderungen der Kraft­ stoffdichte, wodurch die Kurve des Kraftstoff/Luft-Verhält­ nisses (A/F) über der Kraftstoff-/Umgebungs-Temperatur in gewünschter Weise moduliert wird.
Ferner verhindert die Geometrie der Lagerung des zusammenge­ setzten Ventilgliedes 42, 100 relativ zu ihrer Abstützung 12, 48, 102 eine Bewegung des freien Endes 72 der Ventilna­ del 42 aus ihrer in Fig. 2 gezeigten Raumtemperaturstellung in eine den Kraftstoffkanal schließende Richtung (nach links in Fig. 2). Wenn nämlich die Umgebungstemperatur über Raum­ temperatur ansteigt, neigt der Streifen 104 dazu, sich schneller als der Streifen 106 auszudehnen, was eine Wölbung des Bimetallstreifens 100 in die nach innen gekrümmte Stel­ lung zur Folge hätte, welche bei 100B in Fig. 2 durch ge­ strichelte Linien übertrieben angedeutet ist. Aufgrund des Klemmdruckes der Schraube 102, die den Bimetallstreifen 100 gegen die Anlagefläche 48 des Vergasergehäuses 12 andrückt, wobei das freie Ende des Bimetallstreifens 100 die Öffnung 46 des Vergasergehäuses 12 überbrückt, wird der Bimetall­ streifen 100 daran gehindert, sich trotz der größer werden­ den temperaturbedingten Spannungen in dem Bimetallstreifen 100 in der dargestellten Weise nach innen zu wölben.
Dieses Merkmal ermöglicht es, daß die Kraftstoff-Dosier­ einrichtung mit Temperaturausgleich des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 entsprechend der Betriebskurve, die in Fig. 1 in vereinfachter Weise dargestellt ist, arbeitet. In diesem Diagramm ist auf der Abszisse (X-Achse) die Umgebungstempe­ ratur und somit die entsprechende Temperatur des dem Ver­ gaser zugeführten Kraftstoffes dargestellt, wobei die Tem­ peraturwerte in einem Bereich von -40°C bis 50°C in gleichen linearen Inkrementen von Temperaturgraden aufgetragen sind. Auf der Ordinate (Y-Achse) der Fig. 1 ist das resultierende Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F) im Auslaß des Gemischkanals des Vergasers aufgetragen, und zwar in linearen Inkrementen des numerischen Verhältnisses, das mit einem fetten Gemisch (Nullpunkt) beginnt und mit größer werdenden Ordinatenwerten magerer wird. Die festausgezogene Kurve A-C stellt die typi­ sche, im allgemeinen lineare Verringerung von A/F, also von Mager zu Fett, dar, wenn die Kraftstofftemperatur im Kraft­ stoffkanal des Vergasers von -40°C auf 50°C, bei einem ent­ sprechenden Anstieg der Umgebungstemperatur, ansteigt. Diese typische Betriebskurve eines Vergasers ohne Temperaturab­ gleich weicht somit in unerwünschter Weise von einem kon­ stanten Wert des A/F-Verhältnisses (über der Umgebungstempe­ ratur) ab.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird die Betriebs­ kurve A-C so modifiziert, daß sie der Kurve A-B-D in Fig. 1 folgt. Es sei beispielsweise angenommen, daß das Ende 72 des Schaftabschnittes 70 durch eine Verstellung der Ventilnadel 42 in dem Bimetallstreifen 100 so positioniert ist, daß sei­ ne ebene Endfläche mit der zentralen Achse des Kraftstoff­ kanals 30 bei einer Standard-Umgebungstemperatur, z. B. Raum­ temperatur (20°C) fluchtet, und daß die Bauteile die in Fig. 2 mit festausgezogenen Linien dargestellte Ausrichtung und Anordnung haben. Unter diesen Umständen wird der Wert von A/F auf der Y-Achse durch den Punkt B auf der A-B-D-Kurve bei 20°C auf der X-Achse wiedergegeben. Wenn nun die Umge­ bungstemperatur von 20°C aus abfällt, hat der Bimetallstrei­ fen 100 die Tendenz, sich in Richtung der Stellung 100A, weg von der Anlagefläche 48, zu wölben, was zur Folge hat, daß das untere freie Ende des Bimetallstreifens 100 die Ventil­ nadel 42 nach rechts in Fig. 2 zieht, wodurch der wirksame Strömungsquerschnitt, der in dem Kraftstoffkanal 30 durch den Schaftabschnitt 70 und sein Ende 72 definiert wird, ver­ größert wird. In dem Bereich kleiner werdender Temperaturen zwischen den Punkten B und D (20°C bis -40°C) ändert sich somit die Lage des Endes 72 in dem Kraftstoffkanal 30 in Abhängigkeit von der Temperatur des flüssigen Kraftstoffes, der die Kammer 20 füllt und durch den Kanal 30 fließt. Diese wiederum ist eine direkte Funktion der Kraftstofftank-Tem­ peratur, die in dem meisten Fällen im wesentlichen der Tem­ peratur der Umgebungsluft entspricht. Wenn somit die Umge­ bungstemperatur von 20°C aus abfällt und die durch den Ver­ gaser strömende Luft dichter wird und entsprechend die Dich­ te und Viskosität des Kraftstoffes zunehmen, hat die hieraus resultierende unterschiedliche Kontraktion des Bimetall­ streifens 100 eine Bewegung des Schaftabschnittes 70 und seines Endes 72 nach rechts in Fig. 2 zur Folge, wodurch die Drosselung des Kraftstoffkanals 30 durch den Schaftabschnitt 70 der Ventilnadel verringert wird. Der Kraftstoffdurchsatz im Kraftstoffkanal neigt somit dazu, größer zu werden, um sich an die erhöhte Luftdichte anzupassen und somit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein vergrößertes Kraft­ stoff/Luft-Verhältnis (d. h. Anstieg des Abschnittes B-D der Kurve A-B-D) aufrechtzuerhalten, obgleich der Kraftstoff dichter und viskoser wird.
Andererseits kann eine Temperaturerhöhung des Bimetallstrei­ fens 100 über seine Einstelltemperatur am Punkt B (20°C) hinaus keine Bewegung des freien Endes der Ventilnadel 42 in einer den Kraftstoffkanal schließenden Richtung über seinen Einstellpunkt hinaus hervorrufen. Der Temperaturabgleich ist daher bei diesem Vergaser bei Umgebungstemperaturen oberhalb des Einstellpunktes B außer Kraft gesetzt. Der Kurvenab­ schnitt B-A ist daher für die Kurve A-B-D der gleiche wie für die Kurve A-C in dem Temperaturbereich von Raumtempera­ tur (20°C) bis zu der dargestellten maximalen Temperatur (50°C).
Die Betriebskurve A-B-D kann somit durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Vergaser herbeigeführt werden, um bestimmten Kundenanforderungen zum Herstellen eines maximalen mageren A/F-Gemisches bei Raumtemperaturen zu erfüllen, wobei das A/F-Verhältnis in Richtung eines fetteren Gemisches geht, wenn die Temperatur in jeder der beiden Richtungen von dem Einstellpunkt B abweicht. Bei niedrigeren Temperaturen ist somit eine anteilige Anreicherung des A/F-Verhältnisses vor­ gesehen, um die Brennkraftmaschine leichter starten zu kön­ nen und Beschleunigungen der Brennkraftmaschine zu erleich­ tern, wenn die Temperaturen niedriger werden. Wenn anderer­ seits bei höheren Temperaturen, also oberhalb 20°C gearbei­ tet wird, ist der entsprechende Anstieg in der Gemischan­ reicherung von dem magersten Gemisch am Punkt B aus hilf­ reich, das Entstehen von Dampfsperren und damit zusammenhän­ genden Betriebsproblemen der Brennkraftmaschine samt Zubehör zu verringern. Die Einrichtung der Fig. 1 und 2 sorgt somit für eine Betriebskurve mit Neigungsumkehr (Abschnitt B-D gegenüber Abschnitt B-A) des A/F-Verhältnisses bei Änderun­ gen der Umgebungstemperatur im Gegensatz zu der A/C-Kurve ohne Temperaturabgleich oder gar einer ebenen Kurve (kon­ stantes A/F bei Temperaturänderungen).
Zweites Ausführungsbeispiel
Die Fig. 3 bis 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Vergasers 10. Der Vergaser 10 besitzt das übliche spritzgegossene und spanabhebend bearbeitete Gehäuse 12 aus Aluminium mit einem Gemischkanal 14, der durch das Gehäuse 12 verläuft und an seinen entgegengesetzten Enden offen ist. Der Gemischkanal 14 enthält den üblichen Venturi-Abschnitt 16, der mit den üblichen Drossel- und Joke-Ventilen (nicht gezeigt) versehen sein kann.
Wie in Fig. 4 zu sehen ist, wird eine Kraftstoffkammer 20 an einer Seite des Vergasergehäuses, d. h. an der Unterseite von der Gehäusefläche 21 des Gehäuses 12 und einer Membran 22, die von einer Deckplatte 24 gehalten wird, gebildet. Wie üb­ lich, steuert die Membran 22 einen federbelasteten Hebel (nicht gezeigt), der wiederum ein Einlaßventil (nicht ge­ zeigt) zum Einlassen von Kraftstoff in die Kammer 20 steu­ ert. Der Vergaser 10 kann grundsätzlich den Aufbau eines Vergasers haben, wie er in der US-A-3,758,084 und der US-A-4,001,354 offenbart ist.
Der flüssige Kraftstoff (Benzin) wird somit von einem Kraft­ stofftank (nicht gezeigt), der üblicherweise an der Brenn­ kraftmaschine oder einem anderen Teil angebracht ist, der Kraftstoffkammer 20 von einer Pumpeinrichtung (nicht ge­ zeigt) zugeführt, die als eingebaute Membranpumpe, wie in den oben erwähnten Patenten, oder aus einer getrennten Kraftstoffpumpe bestehen kann. Der Kraftstoff wird dann aus der Kammer 20 einer Hauptdüsenöffnung 26 in dem Venturi-Ab­ schnitt 16 über eine Strömungsverbindung in Form unterein­ ander verbundener Kanäle 28, 30, 32 und 34 zugeführt. Der Kanal 34 ist mit dem üblichen Filtersieb 36 versehen, das von einem Haltering 38 gehalten wird, und der Boden des Kanals 34, der in der Kammer 20 mündet, wird von einer eingepreßten Kappe 40 verschlossen.
Der Kraftstoffstrom zwischen der Kammer 20 und der Hauptdüse 26 wird wiederum von einem zusammengesetzten Ventilglied in Form eines Bimetallstreifens 100 und einer Ventilnadel 42 gesteuert, welche in das Gehäuse 12 in der in den Fig. 4 und 6 dargestellten Art und Weise eingebaut sind. Das Gehäuse 12 ist mit einer Reihe koaxialer zylindrischer Bohrungen klei­ ner werdenden Durchmessers versehen, und zwar einer Bohrung 46, die an ihrem äußeren Ende zur Anlagefläche 48 des Gehäu­ ses 12 hin offen ist und an ihrem anderen Ende in eine Ge­ genbohrung 50 eines geringfügig verringerten Durchmessers übergeht. Die Gegenbohrung 50 wiederum geht in eine Bohrung 52 eines relativ kleinen Durchmessers über, die sich quer über den Kraftstoffkanal 30 erstreckt, derart, daß sich die Achsen des Kraftstoffkanals 30 und der Bohrung 52 rechtwink­ lig schneiden. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel hat der Kraftstoffkanal 30 einen Durchmesser von 0,66 mm (0,026 inch), und die Bohrung 52 hat einen Durchmesser von 1,02 mm (0,040 inch).
Die Ventilnadel 42 besitzt einen Hauptkörper in Form des Schaftabschnittes 60 (Fig. 4), der mit dem Außengewinde 62 versehen ist, welches in die Gewindebohrung 64 des Bimetall­ streifens 100 einschraubbar ist. An dem äußeren Ende der Ventilnadel 42 ist ein Schraubendreherschlitz 66 vorgesehen, um das Einschrauben der Ventilnadel 42 in den Bimetallstrei­ fen 100 und das Verstellen derselben zu erleichtern. Die Ventilnadel 42 besitzt einen Schaftabschnitt 68 verringerten Durchmessers, der sich von dem Schaftabschnitt 60 aus mit relativ großem Spiel in die Gegenbohrung 50 erstreckt. Der Schaftabschnitt 68 besitzt eine äußere Ringnut, welche einen O-Ring 69 trägt, welcher in der Gegenbohrung 50 gleitet und für eine entsprechende Abdichtung sorgt.
Der Schaftabschnitt 68 geht an seinem inneren Ende in den zylindrischen Schaftabschnitt 70 über, der mit Gleitsitz in der Bohrung 52 angeordnet ist. Vorzugsweise wird das Ende 72 des Schaftabschnittes 70 wiederum durch die Verstellung der Ventilnadel 42 so positioniert, daß die Endfläche des Endes 72 mit der zentralen Achse des Kraftstoffkanals 30 bei einer bestimmten standardmäßigen Umgebungstemperatur, die bei­ spielsweise und zwecks einfacher Herstellung Raumtemperatur ist, fluchtet.
Der Vergaser 10 ist außerdem mit einer Niederdrehzahl-Tempe­ raturabgleichseinrichtung versehen, welche ein zusammenge­ setztes Ventilglied in Form einer Ventilnadel 80 und eines zugehörigen Bimetallstreifens 100′ aufweist (Fig. 5 und 6), um den Kraftstoffstrom von der Kammer 20 zu Leerlauf-Düsen­ öffnungen des Vergasers (nicht gezeigt) über eine Strömungs­ verbindung in Form von Kraftstoffkanälen 82, 84 und 86 zu steuern. Die Ventilnadel 80 und der Bimetallstreifen 100′ sind ebenfalls an dem Vergasergehäuse 12 angebracht, und zwar neben dem Bimetallstreifen 100 und der Ventilnadel 42, und sind vorzugsweise identisch wie der Bimetallstreifen 100 und die Ventilnadel 42 ausgebildet. Gegebenenfalls kann je­ doch die Länge zwischen dem Ende 72′ und dem Schaftabschnitt 60′, d. h. die gemeinsame Länge der Schaftabschnitte 68′ und 70′, verschieden sein von der Länge der entsprechenden Ab­ schnitte der Ventilnadel 42. Die Länge des Bimetallstreifens 100′ kann ebenfalls von der des Bimetallstreifens 100 ver­ schieden sein. Dieser Unterschied in der "freien Länge" kann vorgesehen werden, um den kleineren Durchmesser des Leer­ laufkanals 84 im Vergleich zu dem des Kraftstoffkanals 30 zu "akkomodieren", während die gleiche prozentuale Änderung des wirksamen Strömungsquerschnitts der entsprechenden Kanäle beibehalten wird. Die Ventilnadel 80 wird mit großem Spiel in eine Bohrung 90 eingesetzt, die an ihrem äußeren Ende an der Anlagefläche 48 offen ist und die an ihrem inneren Ende in eine Gegenbohrung 92 eines geringfügig verringerten Durchmessers übergeht, welche wiederum mit einer Bohrung 94 eines kleinen Durchmessers verbunden ist, welche den Kraft­ stoffkanal 84 quert, wobei sich die Achsen dieser Bohrungen rechtwinklig schneiden. Der Schaftabschnitt 70′ der Ventil­ nadel 80 ist mit Gleitsitz in der Bohrung 94 angeordnet, und die Endfläche ihres Endes 72′ ist fluchtend mit oder nahe an der Achse der Bohrung 84 bei der oben erwähnten Standard­ einstelltemperatur angeordnet. Der Schaftabschnitt 68′ be­ sitzt ferner eine äußere Ringnut, die einen O-Ring 69′ trägt, welcher in der Gegenbohrung 92 gleitet und für eine entsprechende Abdichtung sorgt.
Die Ventilnadeln 42 und 80 werden unter Verwendung eines Schraubendrehers oder dergleichen so verstellt, daß die zu­ gehörigen Schaftabschnitte 70 und 70′ unterschiedlich weit in den Kanal 30 bzw. 84 vorstehen, um als Durchfluß-Steu­ erventile in diesen Kanälen zu wirken. In dieser Hinsicht arbeiten die Ventilnadeln 42 und 80 in ähnlicher Weise wie herkömmliche Vergaser-Nadelventile, und somit sind ihr Ein­ bau und ihre Verstellung wie auch ihre Anordnung im Vergaser dem Fachmann ohne weiteres geläufig.
Bei der in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Ausführungsform können die Bimetallstreifen 100 und 100′ mit Ventilnadeln 42 und 80 kombiniert werden, die gemäß der Offenbarung der oben er­ wähnten US-A-4,759,883 offenbart sind, d. h. aus einem Stück aus einem ausgewählten Kunststoff eines linearen Expansions­ koeffizienten, der um mehrere Größenordnungen größer als der von Metall, üblicherweise Aluminium oder einer Aluminiumle­ gierung ist, aus dem das Gehäuse 12 des Vergasers herge­ stellt ist. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel kann daher das Vergasergehäuse 12 aus einer Aluminiumlegierung mit einem Expansionskoeffizienten von 22,39×10-6 cm/cm/°C (inch/inch/°C) bestehen, und die Ventilnadeln 42 und 80 kön­ nen aus einem Acetyl-Kunststoff (z. B. Delrin) mit einem Ex­ pansionskoeffizienten von . . . . . cm/cm/°C (inch/inch/°C) spritzgegossen und anschließend bearbeitet sein. Die Länge des Schaftabschnittes 70, 70′ und des Schaftabschnittes 68, 68′ wird so gewählt, daß ein vorgegebener endlicher Bewe­ gungsbereich für das Ende 72, 72′ relativ zu den Veranke­ rungspunkten der Ventilnadeln an den Bimetallstreifen 100, 100′ in dem üblichen bzw. zu erwartenden Bereich von Umge­ bungstemperaturen, üblicherweise -40°C bis +50°C ergibt. Die Durchmesser der Kanäle 30 und 84 werden so gewählt, daß sie an die Kraftstoffstrom-Anforderungen der speziellen Verga­ seranwendung angepaßt sind. So kann der Durchmesser des Leerlaufkanals 84 0,40 mm (0,0156 inch) im Vergleich zu dem oben erwähnten Durchmesser des Hauptkraftstoffkanals 30 sein, während der Durchmesser des Kanals 94 wiederum 1,02 mm (0,040 inch) betragen kann.
Die Ventilnadeln 42 und 80 werden bei der Standardeinstell­ temperatur in den Bimetallstreifen 100 und 100′ durch Drehen so verstellt (bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausrich­ tung), daß sich bei der Standardeinstelltemperatur das kor­ rekte Luft/Kraftstoff-Verhältnis während der verschiedenen Betriebszustände der Brennkraftmaschine ergibt. Die Enden 72 und 72′ der Ventilnadeln werden somit in den Kanälen 30 und 34 so positioniert, daß die Schaftabschnitte 70 und 70′ für die korrekte Drosselung des Kraftstoffstroms sorgen, im we­ sentlichen in der gleichen Weise, wie dies bei der Anfangs­ einstellung herkömmlicher Nadelventile erfolgt.
Bei Betrieb des in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Vergasers 10 ist die Temperatur der Ventilnadeln 42, 80 und der Bimetall­ streifen 100, 100′ wiederum im wesentlichen die gleiche wie die Temperatur des flüssigen Kraftstoffes, der die Kammer 20 füllt und durch die Haupt- und Leerlauf-Kraftstoffkanäle zu den Haupt- und Leerlaufdüsen des Vergasers 10 fließt. Die Kraftstofftemperatur wiederum wird in erster Linie durch die Kraftstofftanktemperatur bestimmt, die in den meisten Fällen im wesentlichen der Temperatur der Umgebungsluft entspricht. Da die Ventilnadeln 42 und 80 einen Expansionskoeffizienten haben, der ungefähr fünfmal so groß wie der des Aluminiumma­ terials des Gehäuses 12 ist, und da die Ventilnadeln 42 und 80 an ihren mit Gewinde versehenen Schaftabschnitten 60 und 60′ durch die Gewindeverbindung mit den Bimetallstreifen 100 und 100′ festgelegt sind, kommt es zu einer unterschiedli­ chen Expansion und Kontraktion zwischen sowohl den Bimetall­ streifen und dem Kunststoff der Ventilnadeln auf der einen Seite und dem Aluminiummaterial des Vergasergehäuses auf der anderen Seite aufgrund des Nadelmaterials und ihrer Anbrin­ gung am Ventilgehäuse 12 über die Bimetallstreifen 100 und 100′, was eine lineare oder axiale Längung und Kontraktion der Schaftabschnitte 68, 68′ und der Schaftabschnitte 70, 70′ relativ zu ihrer Anbringung in den Bimetallstreifen 100, 100′ sowie eine kontrollierte Wölbung der Bimetallstreifen 100, 100′ zur Folge hat. Die Lage der Enden 72, 72′ in den Kanälen 30, 84 ändert sich somit in Abhängigkeit von der Temperatur der Ventilnadeln 42, 80 und der Bimetallstreifen 100, 100′, was wiederum eine direkte Funktion der Temperatur des dem Gemischkanal 14 zugeführten Kraftstoffes und somit eine indirekte Funktion der Umgebungstemperatur ist.
Wenn somit die Umgebungstemperatur abfällt und die durch den Vergaser strömende Luft dichter wird, sowie die Dichte und Viskosität des Kraftstoffes entsprechend größer wird, wird durch die resultierende Kontraktion der Ventilnadeln 42, 80 und die Krümmung der Bimetallstreifen 100, 100′ in Richtung auf die Lage 100A (Fig. 2) das Ende 72, 72′ relativ zu der Lagerung der Ventilnadeln in den Bimetallstreifen 100, 100′ sowie in den Kanälen 30, 84 nach rechts (in den Fig. 4 und 5) bewegt, wodurch der Widerstand, den die Schaftabschnitte 70, 70′ dem Kraftstoffstrom in den Kanälen 30, 84 entgegen­ setzen, verringert wird. Somit wird der Kraftstoffdurchsatz in diesen Kanälen größer entsprechend der vergrößerten Luft­ dichte, um ein konstantes Kraftstoff/Luft-Verhältnis auf­ rechtzuerhalten, obgleich der Kraftstoff dichter und visko­ ser wird. Andererseits hat eine Temperaturerhöhung der Ven­ tilnadeln über ihre standardmäßige Einstelltemperatur hinaus eine lineare Expansion der Schaftabschnitte 68, 68′ und der Schaftabschnitte 70, 70′ relativ zu ihrer Verankerung in den Bimetallstreifen 100, 100′ zur Folge. Wenngleich eine Bewe­ gung der freien Enden der Bimetallstreifen 100, 100′ nun durch die Anlagefläche 48 des Vergasergehäuses verhindert wird, können sich jedoch die Enden 72, 72′ aufgrund dieser Nadelexpansion noch geringfügig nach links (in den Fig. 4 und 5) bewegen. Somit können die Ventilnadeln nun allein den durch die Schaftabschnitte 70, 70′ in den Kanälen 39, 84 er­ zeugten Strömungswiderstand erhöhen. Dies wiederum trägt da­ zu bei, ein konstanteres Kraftstoff/Luft-Verhältnis (d. h. eine kleinere Neigung der Kurve B-D) am Auslaß des Vergasers 10 aufrechtzuhalten, obgleich der Kraftstoff weniger dicht und weniger viskos und die Umgebungsluft ebenfalls weniger dicht wird.
Die Parameter, die den Kraftstoffdurchsatz und das erwünsch­ te Kraftstoff/Luft-Verhältnis des Vergasers bestimmen, kön­ nen gemäß bekannter ingenieurmäßiger Überlegungen bestimmt und zu dem Bewegungsbetrag der Schaftabschnitte 70, 70′ so­ wohl einzeln wie auch in Kombination mit der Bewegung des freien Endes der zugehörigen Bimetallstreifen 100, 100′ in Relation gebracht werden, um den Kraftstoffstrom in dem ge­ samten zu erwartenden Temperaturbereich zu modulieren. Vor­ zugsweise wird der Strömungswiderstand normalerweise - unter Berücksichtigung lediglich der Expansion und Kontraktion der Ventilnadeln unabhängig von einer durch die Bimetallstreifen hervorgerufenen Bewegung - nur soweit variiert, daß der wirksame Strömungsquerschnitt der Kraftstoffkanäle 30, 84 um 1,01% pro 10°C Temperaturänderung, d. h. um insgesamt 6,06% innerhalb eines Temperaturbereiches von -20°C bis +40°C, in direkter Abhängigkeit von der temperaturbedingten Bewegung der Schaftabschnitte 70 und 70′ geändert wird.
Der Konstrukteur hat jedoch eine Auswahl an Materialien und Abmessungsbeziehungen zwischen den Bimetallstreifen 100, 100′ und den Ventilnadeln sowie den Strömungskanälen zur Verfügung, mit denen sich - je nach Erfordernis - eine größere oder kleinere Änderung des Kraftstoffdurchsatzes erzielen läßt.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Spiel zwischen den Schaftabschnitten 70, 70′ und ihren entsprechenden Bohrungen 92, 94 so gewählt wird, daß selbst bei der maximalen Be­ triebstemperatur ein Gleitspiel vorhanden ist. Somit gibt es auch bei den niedrigsten Temperaturen ein Leckspiel zwischen diesen Schaftabschnitten und ihren Bohrungen 92, 94. Die von den Bohrungen 50, 56 bzw. den Bohrungen 92, 90 gebildeten Kammern, die den Schaftabschnitt 68 bzw. 68′ umgehen, sind jedoch durch die O-Ringe 69 und 69′ abgedichtet verschlos­ sen, so daß diese Leckage den Betrieb des Vergasers nicht beeinträchtigt.
Die Abmessungen und Materialien des derzeit bevorzugten Aus­ führungsbeispiels der Fig. 2 für die Betriebsweise gemäß Fig. 1 sind wie folgt:
Material der Ventilnadel 42
Stahl
Länge des Schaftabschnittes 60 7,62 mm (0,300 inch)
Länge des Schaftabschnittes 68 6,35 mm (0,250 inch)
Länge des Schaftabschnittes 70 3,81 mm (0,150 inch)
Relativbewegung des Endes 72 gegenüber dem Kanal 30 bei einer Temperaturänderung von +20°C nach +50°C (30°C-Bereich) 0,0381 mm (0,0015 inch)
Gesamtänderung des Strömungsquerschnitts über den 30°C-Bereich 7,03%
Änderung des Strömungsquerschnitts pro 10°C Temperaturänderung 2,34%
Spezifikation des Bimetallstreifens 100 @ Hersteller Texas Instruments
Modell Nr. TRUFLEX B1
Länge 12,7 mm (0,5 inch)
Breite 7,9 mm (0,312 inch)
Dicke 1,78 mm (0,070 inch)
Es sei darauf hingewiesen, daß die Bohrung 52 den Kraft­ stoffkanal 30 auch unter einem anderen Winkel als 90% schneiden kann, und dasselbe gilt für den Winkel, unter dem die Bohrung 94 den Kanal 84 schneidet. Außerdem können die entsprechenden Achsen dieser sich schneidenden Bohrungen gegebenenfalls um einen kleinen Betrag gegeneinander ver­ setzt sein, statt daß sie wie in den vorstehenden Ausfüh­ rungsbeispielen der Fig. 1 bis 8 zusammenfallen.
Außerdem kann den Schaftabschnitten 68 und 68′ der Ventil­ nadeln 42 und 80 der kleine Durchmesser wie den Schaftab­ schnitten 70 und 70′ verliehen werden, da der Durchmesser der Ventilnadel keine Rolle bei der linearen bzw. axialen Expansion und Kontraktion derselben aufgrund von Temperatur­ änderungen spielt. Der Durchmesser wird somit in Abhängig­ keit von Herstellungsüberlegungen wie auch Festigkeits- und Größenüberlegungen gewählt. Wenn ferner eine andere Bezie­ hung zwischen den prozentualen Änderung des Strömungsquer­ schnitts zwischen dem Leerlauf- und Hauptkraftstoffkanal er­ wünscht ist, läßt sich dies in einfacher Weise durch Ändern der Materialien und/oder der Längenabmessung der Schaftab­ schnitte 70, 68 und 70′ und 68′ der Ventilnadeln 42 und 80 und/oder der Bimetallstreifen 100 und 100′ bewerkstelligen.
Es sei jedoch nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sowohl bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2 wie auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 6 die temperatur­ änderungsbedingte Bewegung der Ventilnadeln 42, 80, die bei einem Abfall der Umgebungstemperatur von dem Einstellpunkt 20°C aus durch die Wölbung der Bimetallstreifen 100 oder 100′ verursacht werden, um ein Vielfaches größer als die Be­ wegung der Enden 72, 72′ relativ zu ihren Verankerungspunk­ ten in den Bimetallstreifen ist. Beispielsweise kann die durch den Bimetallstreifen hervorgerufene Bewegung für einen Temperaturbereich von -40°C bis 50°C in dem Bereich von 0,127 bis 0,254 mm (0,005 bis 0,010 inch) liegen, während eine entsprechende Bewegung der Enden 70, 72 relativ zu den Verankerungspunkten an den zugehörigen Bimetallstreifen in dem Bereich von lediglich 0,0711 bis 0,0570 mm (0,00280 bis 0,002245 inch) liegen kann. Aufgrund dieser sehr viel größeren Bewegung, die durch den Bimetallabschnitt erzielbar ist, kann ein Temperaturabgleich in dem Leerlaufkreis der Fig. 5 erzielt werden, selbst wenn die Strömungsgeschwin­ digkeit in den Kanälen 82, 84 und 86 niemals groß genug ist, um eine turbulente Strömung im Bereich des Endes 72′ bzw. des Schaftabschnittes 70′ der Ventilnadel 80 zu erzielen. Diese "Bimetall-Betätigung" erlaubt es somit, daß die Ven­ tilnadel 80 wie die Ventilnadel 42 des anhand der Fig. 2 beschriebenen vorstehenden Ausführungsbeispiels aus Messing oder Aluminium, statt aus einem Kunststoff wie Delrin, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 6 hergestellt werden kann.
Ferner kann bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 6 die A/F-Temperatur-Kurve des Vergasers entsprechend der Darstel­ lung in Fig. 7 ausgebildet werden. In diesem Diagramm ist der Einstellpunkt B für ein maximal abgemagertes Gemisch wiederum auf eine Umgebungstemperatur von 20°C gelegt. Da die Bewegung der Bimetallstreifen an ihren freien Enden wiederum durch die Anlagefläche 48 des Vergasergehäuses bei einem Temperaturanstieg oberhalb 20°C begrenzt wird, ist die Kurve B-A in Fig. 7 dieselbe wie die Kurve B-A in Fig. 1.
Auch wenn die Temperatur unter 20°C abfällt, kann der Kur­ venabschnitt B-E der gleiche sein wie der entsprechende Ab­ schnitt der Kurve B-D in Fig. 2. An dem Punkt E der in Fig. 7 gezeigten Kurve, der beispielsweise einer Temperatur von - 5°C entspricht, kann jedoch eine zweite Steigungsumkehr vor­ gesehen werden, so daß das A-F-Verhältnis zwischen -5°C und -40°C der Kurve E-F statt dem Abschnitt der Kurve B-D in Fig. 7, der dem Abschnitt E-D in Fig. 2 entspricht, folgt. Die Kurve A-B-E-F der Fig. 7 ähnelt daher einem flachen W, um ein konstantes A-F-Verhältnis besser anzunähern als die Kurve A-C ohne Temperaturabgleich bzw. die Kurve A-B-D mit Temperaturausgleich der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und 2.
Diese zweifache Steigungsumkehr der Kurve der Fig. 7 läßt sich durch einen zweiten Anschlag erzielen, der an dem Ver­ gasergehäuse 12 befestigt ist. Dieser zweite Anschlag ist vorzugsweise verstellbar, um die auswärts gerichtete Krüm­ mung der freien Enden der Bimetallstreifen 100 und/oder 100′ weg von der Anschlagfläche 48 in Richtung auf die theoreti­ sche Stellung 100A (Fig. 2) veränderlich zu begrenzen. Wenn diese auswärts gerichtete Bewegung der freien Enden der Bi­ metallstreifen durch den zweiten Anschlag begrenzt wird, kann das Gemisch mit dem Verhältnis A/F in ungeregelter Weise abmagern, so daß der Abschnitt E-F der Kurve der Steigung der B-C-Kurve folgt.
Wie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, kann der die Stei­ gungsumkehr bewirkende Anschlag in Form einer kastenförmigen Umhüllung bzw. Deckels 110 vorgesehen werden, der am Ver­ gasergehäuse 12 so befestigt ist, daß er die Bimetallstrei­ fen 100 und 100′ sowie ihre zugehörigen Ventilnadeln 42 und 80 umschließt. Die Innenseite 112 der Wand 114 des Deckels 110 hat einen ausreichenden Abstand von den Bimetallstreifen 100 und 100′, um eine definierte maximale Auslenkung der Bi­ metallstreifen in einem vorgegebenen Bereich von Temperatur­ änderungen wie z. B. -40°C bis 50°C zu ermöglichen.
Der zweite Anschlag hat die Form von Schraubstopfen 116 bzw. 118, die in Gewindebohrungen 120 und 122 in der Wand 114 eingeschraubt sind und zu den äußeren Enden der Ventilnadeln 42 und 80 jeweils axial ausgerichtet sind. Die Schraubstop­ fen 116 und 118 können jeweils individuell verstellt werden, um dadurch den zweiten Einstellpunkt zu definieren, bei dem sich die zweite Steigungsumkehr am Punkt E in der Kurve der Fig. 7 ergibt. Dies begrenzt die Auswärtsbewegung der freien Enden der zugehörigen Bimetallstreifen, wenn die Temperatur den zweiten Einstellpunkt von -5°C bei dem vorstehenden Aus­ führungsbeispiel erreicht.
Um eine Einstellung der Einstellpunkt des Vergasers in der Fabrik zu erleichtern, sind die Schraubstopfen 116 und 118 mit Durchgangslöchern 124 und 126 kleinen Durchmessers ver­ sehen, die zu den Schlitzen 66 und 66′ der Ventilnadeln 42 und 80 ausgerichtet sind. Die Löcher 124 und 126 sind gerade groß genug, um einen kleinen Schraubendreher hindurchzufüh­ ren und ihn mit den Schlitzen 66 und 66′ in Eingriff zu bringen, um dadurch die Ventilnadeln 42 und 80 bezüglich der Bimetallstreifen 100 und 100′ zu verstellen. Die kleine Größe der Löcher 124 und 126 sollte in den meisten Fällen eine Verstellung des Vergasers durch den Endverbraucher ver­ hindern, während Fachpersonal eine entsprechende Verstellung mit dem geeigneten Werkzeug durchführen kann.
Drittes Ausführungsbeispiel
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 8 in ver­ größertem Maßstab dargestellt ist, ist die Ventilnadel 42 an dem zugehörigen Bimetallstreifen 100 mittels einer handels­ üblichen Nietmutter 130 befestigt, wie sie von der Townsend-Engineered Products, a Division of Textron Inc., hergestellt und vertrieben wird. Die Nietmutter 130 wird durch ein Befe­ stigungsloch 132 eingesetzt, das angrenzend an dem unteren freien Ende des Bimetallstreifens 100 vorgesehen ist, so daß ihr Schaft 134 mit Spiel in der Bohrung 46 des Vergaserge­ häuses 12 sitzt. Die Ventilnadel 42 ist mit ihrem Gewinde 62 in die Gewindebohrung 136 der Nietmutter 130 eingeschraubt, so daß die Ventilnadel 42 relativ zu der Nietmutter 130 ver­ stellbar ist. Die größere gewindefreie Gegenbohrung 138 in der Nietmutter 120 sorgt für einen Außenzugang zu dem Schlitz 66 der Ventilnadel 42. Die Nietmutter 130 wird durch eine Nietverformung um den Rand des Loches 132 befestigt, um die Nietmutter 130 an dem Bimetallstreifen 100 zu halten. Um die Ventilnadel gegebenenfalls gegen eine ungewollte bzw. unbeabsichtigte Verstellung zu schützen, kann ein Stopfen 140 aus weichem Kunststoff nach der Einstellung der Ventil­ nadel 42 und der Nietmutter 130 in die Gegenbohrung 138 ge­ schoben werden. Ein Preßsitz des Stopfens 140 in der Niet­ mutter 130 reicht in den meisten Fällen aus, um eine Ver­ stellung des Vergasers durch den Endverbraucher zu verhin­ dern. Die Nietmutterbefestigung der Ventilnadeln 42 und 80 kann natürlich auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 6 statt der unmittelbaren Schraubverbindung zwischen den Ventilnadeln und den Bimetallstreifen verwendet werden.
Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte der zweite Anschlag zur Begrenzung der auswärts ge­ richteten Bewegung der Bimetallstreifen durch einen gefrä­ sten oder gegossenen Schlitz im Vergasergehäuse 12 statt durch den Deckel 110 gebildet werden. Die Bimetallstreifen können so angebracht werden, daß sie einen begrenzten Be­ reich einer temperaturbedingten Bewegung in diesem Schlitz haben.

Claims (19)

1. Vergaser mit einem Gemischkanal (16), einer Kraft­ stoffkammer (20), einer Kraftstoffverbindung (26-34) zwi­ schen der Kammer (20) und dem Gemischkanal (16), einer der Kraftstoffverbindung zugeordneten Kraftstoff-Dosiereinrich­ tung mit veränderlichen Drosselmitteln zum Ändern des Strö­ mungsquerschnitts der Strömungsverbindung (26-34), um den Durchsatz des dem Gemischkanal (16) zugeführten Kraftstoffes zu steuern, wobei die veränderlichen Drosselmittel eine erste und eine zweite Struktur aufweisen, die den besagten Strömungsquerschnitt definieren und unterschiedliche Expan­ sionskoeffizienten haben, so daß eine Expansion und Kontrak­ tion der beiden Strukturen relativ zueinander in Abhängig­ keit von Änderungen der Umgebungstemperatur den Strömungs­ querschnitt der Strömungsverbindung (26-34) invers zu Ände­ rungen der Umgebungstemperatur ändern, wobei die erste Struktur aus einer die Strömungsverbindung (26-34) enthal­ tenden Abstützung des Vergasergehäuses (12) besteht, die einen ersten linearen Expansionskoeffizienten hat, und die zweite Struktur Drosselmittel (42) mit einem zweiten line­ aren Expansionskoeffizienten aufweist, der wesentlich größer als der erste lineare Expansionskoeffizient ist, wobei die Drosselmittel einen den Durchsatz durch die Strömungsverbin­ dung (26-34) steuernden Kraftstoff-Dosierabschnitt (70, 72) und einen relativ zu der Gehäuseabstützung festangebrachten Lagerabschnitt (62, 100) aufweist, der von dem Kraftstoff-Do­ sierabschnitt einen solchen Abstand hat, daß die unter­ schiedliche Expansion und Kontraktion der Drosselmittel re­ lativ zu der Abstützung in Abhängigkeit von Änderungen der Außentemperatur eine Bewegung des Kraftstoff-Dosierab­ schnittes in eine Richtung hervorruft, bei der sich der Strömungsquerschnitt der Kraftstoffverbindung (26-34) ent­ sprechend ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die veränder­ lichen Drosselmittel eine Ventilnadel (42) und der Lagerab­ schnitt (62, 100) einen Bimetallstreifen (100) aufweisen, der ein an der Gehäuseabstützung unbeweglich befestigtes Ende und ein mit einem Ende der Nadel (42) gekoppeltes bewegli­ ches freies Ende aufweist, daß der Kraftstoff-Dosierab­ schnitt der Drosselmittel aus einer Verlängerung (68, 70) be­ steht, die sich von dem besagten einen Ende des Nadelschaf­ tes wegerstreckt und einen Schaftabschnitt (70) aufweist, der in einer Bohrung (52) der Gehäuseabstützung gleitbar ist und in einem von dem Bimetallstreifen (100) entfernten frei­ en Ende endet, daß der Nadelschaft von dem freien Ende (72) des Schaftabschnittes (70) aus bis zur Ankopplung an dem be­ weglichen Ende des Bimetallstreifens (100) freikragend und ungehindert ist, und daß das freie Ende (72) des Schaftab­ schnittes (70) in einem Kraftstoffkanal (30) der Kraftstoff­ verbindung (30-32) beweglich ist, um deren Strömungsquer­ schnitt in Abhängigkeit von einer durch Änderungen der Um­ gebungstemperatur hervorgerufenen Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens (100) relativ zu dem festliegenden En­ de des Bimetallstreifens zu ändern.
2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (42) mit einem Außengewinde (62) versehen ist und daß das bewegliche Ende des Bimetallstreifens (100) eine Gewindebohrung (64) aufweist, in die die Nadel (42) axial verstellbar eingeschraubt ist, um die Stellung des Schaftab­ schnittes (70) in dem Kraftstoffkanal (30) durch Drehen der Nadel (42) relativ zu der Gewindebohrung (64) zu ändern.
3. Vergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Material und die Abmessungen der Ventil­ nadel (42) relativ zu den Abmessungen des Kraftstoffkanals (30) so gewählt sind, daß die unterschiedliche Expansion und Kontraktion der Ventilnadel (42) relativ zu der Gehäuseab­ stützung das freie Ende (72) des Schaftabschnittes (70) durch einen Bewegungsbereich bewegt, der mit dem normalen Umgebungstemperaturbereich, in dem der Vergaser arbeitet, in Korrelation steht, um den Strömungsquerschnitt in der Größenordnung von ungefähr 1% pro 10°C Umgebungstemperaturän­ derung zu ändern und dadurch den Kraftstoffdurchsatz im Kraftstoffkanal (30) entsprechend zu modulieren, wobei die Bewegung des freien Endes (72) des Schaftabschnittes (70) der Ventilnadel in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Expansion und Kontraktion der Nadel (42) algebraisch kumu­ lativ zu der Bewegung der Ventilnadel (42) ist, die durch eine Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens (100) verursacht ist.
4. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseabstützung (12) aus metallischem Material und der Ventilschaft der Ventilnadel (42) aus einem Kunststoffmaterial besteht.
5. Vergaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material aus Aluminium oder einer Alumi­ niumlegierung und das Kunststoffmaterial aus einem kohlen­ wasserstoffresistenten Kunststoff, insbesondere Delrin, be­ steht.
6. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffverbindung des Vergasers eine Hauptkraftstoffverbindung (26-32) und eine Leerlauf-Kraftstoffverbindung (82, 84) aufweist, die getrennt Kraftstoff von der Kraftstoffkammer (20) zu einer Hauptdüse bzw. einer Leerlaufdüse des Mischkanals (14) leitet, und daß die veränderlichen Drosselmittel (42) der Hauptkraftstoff­ verbindung (26-32) oder der Leerlauf-Kraftstoffverbindung (82, 84) zugeordnet ist, um den Strömungsquerschnitt der be­ treffenden Kraftstoffverbindung zu ändern und dadurch den Durchsatz des Kraftstoffstroms zu der Hauptdüse bzw. der Leerlaufdüse zu modulieren.
7. Vergaser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß weitere veränderliche Drosselmittel (80) vorgesehen sind, so daß sowohl der Hauptkraftstoffverbindung (26-32) wie auch der Leerlauf-Kraftstoffverbindung (82, 84) Drossel­ mittel zugeordnet sind, um den Durchsatz durch jede der bei­ den Kraftstoffverbindungen zu modulieren.
8. Vergaser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (42; 80) jeder der beiden Drosselmittel mit einem Außengewinde versehen ist, und das bewegliche Ende des Bimetallstreifens (100; 100′) eine Gewindebohrung auf­ weist, in die die Ventilnadel (42; 80) mit ihrem Außengewinde verstellbar eingeschraubt ist, um die Stellung des Schaft­ abschnittes (70) der Ventilnadel in dem Kraftstoffkanal (70; 82,84) durch Drehen der Ventilnadel relativ zu der Gewinde­ bohrung zu verändern.
9. Vergaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material und die Abmessungen jeder Ventilnadel (42; 80) relativ zu den Abmessungen des Kraftstoffkanals (70; 82, 84) so gewählt sind, daß die unterschiedliche Expansion und Kontraktion der Ventilnadel relativ zu der Abstützung (12) das freie Ende (72; 72′) des Schaftabschnittes (70; 70′) durch einen Bewegungsbereich bewegt, der mit dem normalen Umge­ bungstemperaturbereich, in dem der Vergaser arbeitet, in Korrelation steht, um den Strömungsquerschnitt in der Größenordnung von 1% pro 10°C Umgebungstemperaturänderung zu ändern und dadurch den Kraftstoffstrom in dem Kraftstoffka­ nal (70; 82, 84) zu modulieren, wobei die Bewegung des freien Endes (72; 72′) des Schaftabschnittes (70; 70′) in Abhängig­ keit von der unterschiedlichen Expansion und Kontraktion der Ventilnadel (42; 80) algebraisch kumulativ zu der Bewegung der Ventilnadel ist, die durch eine Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens (100; 100′) verursacht ist.
10. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Anschlag (Fläche 48), der relativ zu dem freien Ende des Bimetallstreifens (100) so angeordnet ist, daß das freie Ende des Bimetallstreifens (100) gegenüber eine durch eine Temperaturänderung induzier­ te Bewegung in einer vorgegebenen Richtung festgelegt ist, wenn die Umgebungstemperaturänderungen jenseits einer vor­ gegebenen ersten Einstellpunkt-Umgebungstemperatur eine Be­ wegung des freien Endes des Bimetallstreifens in der vorge­ gebenen Richtung hervorrufen möchten.
11. Vergaser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag relativ zu der Bewegungsbahn des freien En­ des des Bimetallstreifens (100) verstellbar ist, um die vor­ gegebene Einstellpunkt-Temperatur zu ändern.
12. Vergaser nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch einen zweiten Anschlag (116), der eine Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens (100) in einer Richtung entgegengesetzt zu der vorgegebenen Richtung bei einer vor­ gegebenen zweiten Einstellpunkt-Umgebungstemperatur verhin­ dert, so daß das freie Ende des Bimetallstreifens (100) nur in Abhängigkeit von solchen Umgebungstemperaturänderungen bewegbar ist, die bei Temperaturen zwischen den vorgegebenen Einstellpunkt-Temperaturen liegen.
13. Vergaser nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseabstützung aus dem Ge­ häuse (12) des Vergasers besteht und der erste Anschlag aus einer Fläche (48) des Vergasergehäuses besteht, die die Boh­ rung (46) an seinem einen Ende in Querrichtung schneidet, und daß der Bimetallstreifen (100) an der Fläche (48) des Vergasergehäuses (12) mit seinem festgelegten Ende so ange­ bracht ist, daß das freie Ende des Bimetallstreifens (100) die Bohrungsöffnung (46) überspannt und bei der ersten Ein­ stellpunkt-Umgebungstemperatur an der Fläche (48) des Ver­ gasergehäuses (12) anliegt, so daß diese Fläche (48) als erster Anschlag dient.
14. Vergaser nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Umhüllung (10) für den Bimetallstreifen (100), mit einer Wand (112), die mit vorgegebenem Abstand zu der An­ lagefläche (48) des Vergasergehäuses (12) angeordnet ist und eine Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens (100) in Richtung auf die Wand (112) in eine Richtung entgegen­ gesetzt zu der vorgegebenen Richtung ermöglicht, wobei die Wand (112) einen zweiten Anschlag (116) aufweist, der eine Bewegung des freien Endes des Bimetallstreifens (100) in der entgegengesetzten Richtung bei einer vorgegebenen zweiten Einstellpunkt-Umgebungstemperatur verhindert, so daß das freie Ende des Bimetallstreifens (100) nur in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur bewegbar ist, die bei Temperaturen zwischen den vorgegebenen Einstellpunkt-Umge­ bungstemperaturen auftreten.
15. Vergaser nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag aus einem Schraubstopfen (116) be­ steht, der in die Wand (114) eingeschraubt und in Richtung auf die Anlagefläche (48) des Vergasergehäuses (12) und von ihr weg bewegbar ist, um den zweiten vorgegebenen Einstell­ punkt des Bimetallstreifens (100) zu ändern.
16. Vergaser nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubstopfen (116) ein Durchgangsloch (124) klei­ nen Durchmessers aufweist und daß die Ventilnadel (42), die an dem Bimetallstreifen (100) verstellbar angebracht ist, Verstellmittel (66) aufweist, die dem Stopfen (116) zuge­ wandt sind, wobei der Stopfen (116) mit den Verstellmitteln (66) der Ventilnadel (42) ausgerichtet ist, um ein Verstell­ werkzeug durch das Durchgangsloch (124) des Stopfens (116) in Eingriff mit den Verstellmitteln (66) der Ventilnadel bewegen zu können und dadurch einen Zugang zu der Ventil­ nadel über den Schraubstopfen zu begrenzen.
17. Vergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Ventilnadel (42) und die Achse des Kraftstoffkanals (70) sich im wesent­ lichen rechtwinklig schneiden.
18. Verfahren zum Betreiben eines Vergasers mit einer Kraftstoff-Dosiereinrichtung, die zugeordnet sind einer Kraftstoffverbindung mit veränderlichen Drosselmitteln zum Ändern des wirksamen Strömungsquerschnittes der Strömungs­ verbindung, um den Durchsatz des Kraftstoffstroms in einen Gemischkanal des Vergasers zu modulieren, wobei die verän­ derlichen Drosselmittel eine die Kraftstoffverbindung ent­ haltende ortsfeste Abstützung und ein zugeordnetes bewegli­ ches Kraftstoff-Dosiergestänge mit Ventilmitteln zum Steuern des Kraftstoffstroms in der Kraftstoffverbindung aufweisen, wobei das Gestänge einen Lagerabschnitt aufweist, der rela­ tiv zu der Abstützung festgelegt ist und einen Abstand von den Ventilmitteln hat, derart, daß eine unterschiedliche Ex­ pansion und Kontraktion des Gestänges relativ zu der Abstüt­ zung in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur eine Bewegung der Ventilmittel in eine Richtung bewirkt, in der sich der Strömungsquerschnitt der Strömungsverbindung invers zu Änderungen der Umgebungstemperatur ändert, wobei das Verfahren darin besteht, daß die Bewegung der Ventilmit­ tel verhindert wird, wenn sich die Umgebungstemperatur in einem Bereich jenseits eines vorgegebenen Umgebungstempe­ ratur-Einstellpunktes ändert.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventilmittel als Ventilnadel ausgebildet wer­ den, daß der Lagerabschnitt als Bimetallstreifen ausgebildet wird, der mit einem Ende an der Abstützung befestigt wird und ein freies Ende besitzt, das durch eine durch Änderungen der Umgebungstemperatur hervorgerufene Verformung bewegbar ist, und daß das freie Ende des Bimetallstreifens mit der Ventilnadel so verbunden wird, daß sich das freie Ende der Ventilnadel in einem Kraftstoffkanal der Strömungsverbindung bewegt und dadurch dessen wirksamen Strömungsquerschnitt steuert.
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