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Vergaser Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser mit mittels eines
Ventils veränderlichem Lufteintrittsquerschnitt durch Saugwirkung auf den Boden
eines mit dem Ventil verbundenen Kolbens entgegen dem Druck einer Feder und betrifft
insbesondere einen Vergaser dieser Art, bei welchem das Ventil unter dem Einfluß
eines dynamischen Unterdruckes steht.
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Bei bekannten Ventilen obenangegebener Ausbildung sind eine Spritzdüse
für den Leerlauf und eine Gemischdrosselklappe erforderlich, um einen Langsamgang
des Motors erhalten zu können.
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Der Zweck der Erfindung ist nun, einen Vergaser zti schaffen, bei
welchem weder eine zusätzliche Spritzdüse noch eine Drosselklappe erforderlich sind
und dennoch der Langsamgang der Maschine ohne weiteres erzielt werden kann.
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Zur Erreichung des angestrebten Zweckes ist erfindungsgemäß ein vom
Führersitz aus zu verstellendes Hebelgestänge mit einem gleitbar mit Bezug auf die
das Ventil tragende Kolbenstange angeordneten Organ verbunden, durch welches das
Ventil zwangsläufig geschlossen werden kann.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch den Vergaser.
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Abb.2 zeigt in verkleinertem Maßstabe den Mechanismus zur Steuerung
des Verschlusses nach nur einer Richtung.
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Der Vergaser trägt einen Diffusor mit konvergentem Teil i und div
ergentein Teil Mit dem Halsteil oder der Einschnürung 3 des Diffusors steht eine
Kammer q. in Verbindung. Ein allseitig geschlossenes Gefäß 5 gleichbleibenden Flüssigkeitsstandes
ist durch eine Leitung 6 mit einer Stelle 7 des divergenten Teiles 2 unterhalb der
Einschnürung 3 des Diffusors verbunden. Der in dem Behälter 5 befindliche Brennstoff
wird durch den Diffusor i und 2, durch eine Öffnung 6, einen Kanal 7, eine kalibrierte
Öffnung 8 und einen Kanal 9 in die Kammer q. angesaugt. In das geschlossene Gefäß
gleichbleibender Flüssigkeitsstandhöhe ist in bekannter Weise ein Schwimmer io eingesetzt,
der mittels eines Übertragungshebels i i eine Nadel 12 verstellt, welche den Übertritt
des Brennstoffes in das Gefäß 5 regelt. Der Brennstoff wird durch eine Leitung 13
aus dem Hauptbehälter angesaugt, welcher tiefer liegt als der Motor. In dem konvergenten
Teil i des Diffusors befindet sich ein Verschluß 14 in Gestalt eines abgeflachten
Kopfes, der, wenn er die Lage der Abb. i einnimmt, den konvergenten Teil i etwas
unterhalb des Halsteiles 3 des Diffusors beinahe vollständig drosselt. Dieser Verschlußkopf
14 sitzt am Ende einer hohlen Stange 15, die einen Kolben 16 trägt, der in einem
Zylinder 17 auf und nieder geht. Die Unterseite des Kolbens 16 steht ständig mit
dem divergenten Teil 2 durch das obere Ende 18 der Stange 15 in Verbindung, welches
zur Unterdrucksentnahme dient. Eine Feder i9 drückt ständig die bewegliche Verschlußvorrichtung,
bestehend aus dem Kopf i¢, der
Stange 15, dem Kolben 16 mit der
Saugöffnung 18, nach oben. Ein um eine Achse 21 drehbarer Hebel 2o dient zum Heben
der beweglichen Verschlußvorrichtung mittels eines Ringes 22, um den Kopf 14 in
die in Abb. i dargestellte höchste Lage einzustellen, in der er denDiffusor beinahe
vollständig abschließt. Die Hohlstange 15 gleitet frei in dem Ringe 22, wenn dieser
in die Tieflage eingetreten ist. In der Stellung des Ringes 22; die strichpunktiert
in der Abbildung angegeben ist, öffnet die bewegliche Verschlußvorrichtung den Diffusor
vollkommen. Auf der Achse 21 des. Hebels 2o sitzt ein Arm 23, welcher durch eine
Gelenkstange 24 an das Ende eines Drehhebels 25 angeschlossen ist, der auf der Achse
26 des Beschleunigungspedals 27 aufsitzt (Abb.2). In der Ruhelage des Pedals 27,
d. h. wenn dasselbe die Hochlage einnimmt, hebt der Hebel 2o den Ring 22 und stellt
den Kopf 14 in beinahe vollkommene Verschlußlage zum Diffusor ein. Wird dagegen
das Pedal27 niedergedrückt, so dreht sich der Hebel 2o nach unten, der Ring 22 folgt
dieser Bewegung und öffnet den Diffusor. Die Abmessungen des Kopfes 14 und des Kolbens
16 sind derart, daß, wenn in dem divergenten Teil e des Diffusors Unterdruck eintritt,
die Kraft, die den Kolben 16 nach unten zieht, infolge des Unterdruckes,
welcher durch die hohle Stange 15 übertragen wird, größer ist als die Saugkraft,
die auf den Kopf 14 einwirkt. Der Verschlußkopf 14 ist so gestaltet, daß, wenn er
nach unten geht, die Geschwindigkeit der Luft vor der Einschnüruug 3 des Diffusors
entweder die gleiche bleibt oder so steigt, daß der dynamische Unterdruck, infolge
des Durchtrittes der Luft an der Einschnürung 3 des Diffusors, auf den in der Kammer
4 befindlichen Brennstoff stets größer ist als der statische Unterdrudk oder zuweilen
als der dynamische und statische Unterdruck, der auf die feststehende Sangstelle
7 einwirkt, daß aber das Verhältnis des Unterdruckes auf die Einschnürung 3 und
auf die Saugstelle 7 ein derartiges ist, daß das Men= genv erhältnis des durch den
Halsteil 3 angesaugten Brennstoffes gegenüber der Luftmenge, welche in den Diffusör
eintritt, bei allen Stellungen des Verschlusses 4 konstant oder wesentlich konstant
bleibt. Diese Aufrechterhaltung der Proportionalität kommt daher, daß der obere
Teil des Verschlußkopfes abgeflacht ist, um plötzlich den Querschnitt der Durchtrittsöffnung
der Luft zu vergrößern und dadurch deren übergroße Geschwindigkeit beim Passieren
des Halsteiles 3 zu verhindern, wenn der Verschluß 14 sich in unmittelbarer Nähe
der vollständigen Drosselung befindet.
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Statt einer beweglichen Saugstelle 18 kann auch eine unbewegliche
benutzt werden, die z. B. bei i8a angebracht wird. Diese steht mit dem Boden des
Zylinders 17 durch die Leitung i 5a in Verbindung, welche strichpunktiert in Abb.
i angedeutet ist. Die Stange 15 endet dann in Höhe des oberen Endes des Verschlußkopfes
14 und dient nicht mehr zur Verbindung des Diffusors i, 2 mit dem Zylinder 17-Die
Arbeitsweise des Vergasers ist folgezide: Wenn die verschiedenen Teile des Vergasers
die in den Abbildungen dargestellte Lage einnehmen und infolge der Freigabe des
Pedals 27 der Ring 22 nach oben gedrückt wird und der Verschlußkopf 14 möglichst
tief in den konvergenten Teil i hineintritt, steht der Motor still.
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Wird der Motor durch den Anlasser oder mittels der Kurbel in Gang
gesetzt, so entsteht ein Unterdruck im Diffusor. Dieser Unterdruck tritt durch die
Saugstelle 7 auf die freie Oberfläche des Behälters 5 über; gleichzeitig tritt derselbe
durch den Halstei13 des Diffusor s, die Leitung 9, die Öffnung 8, den Kanal 7 und
die Öffnung 6 auf den im Behälter 5_ befindlichen Brennstoff über. Würde nur der
statische Unterdruck vorhanden sein, wovon oben die Rede war, so würde keine Änderung
eintreten, da der Brennstoff infolge desselben Unterdruckes auf beide Seiten in
dem Kanal 7 im Gleichgewicht bleiben würde. Da aber der Verschlußkopf 14 den konvergenten
Teil i nicht vollkommen abschließt und eine bestimmte Menge Luft zwischen demselben
und dem Halsteil passieren kann, so übt diese Luft eine dynamische Wirkung auf die
Ringöffnung des Halsteiles 3 des Diffusors aus und vermehrt den Unterdruck in dieser
Ringöffnung gegenüber dem bei 7 herrschenden Unterdruck. In diesem Augenblicke ist
die Geschwindigkeit der Luft vor der Öffnung 7 eine geringe, und der dynamische
Unterdruck, der sich entwickelt, steht tief unter dem, der in dem Halsteil 3 des
Diffusors entsteht. Infolgedessen steht der Brennstoff in diesem Augenblicke unter
dem Einfluß eines differentiälenUnterdruckes, wobei der Unterdruck an der Öffnung
des Halsteiles 3 des Diffusörs vorwiegt. Der Brennstoff spritzt durch diese Öffnung
aus und mischt sich mit der Luft, die rings um den Verschlußkopf 14 durchtritt.
Auf diese Weise kommt die zur Verlangsamung des Motors nötige Brennstoffmischung
zustande, und die in den Motor übertretende Menge wird durch den Verschlußkopf 14
geregelt.
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Gleichzeitig geht der starke Unterdruck des oberen Teiles des Gefäßes
5 durch die Leitung 13 in das Brennstoffreservoir über, jedesmal wenn die
Nadel 12 sich öffnet, wodurch
der Brennstoff gehoben und in das
Gefäß gleichbleibender Standhöhe übertritt. Wie bereits erwähnt wurde, ist die Oberseite
des Verschlußkopfes 14 abgeflacht, zum Zwecke einer raschen Expansion der Luft rings
um den Verschluß bei verlangsamtem Gang, und zwar geschieht dies, um eine übermäßige
Geschwindigkeit der Luft an dem Halsteil 3 des Diffusors und damit eine zu reiche
Mischung an Brennstoff zu vermeiden.
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Der sehr erhebliche statische Unterdruck, zu dem der schwache dynamische
Unterdruck hinzukommt, der auf die Saugstelle 18 wirkt, ist nicht imstande die bewegliche
Verschlußvorrichtung 14, 15, 16, 18 zu senken, weil der Ring 2:2 denselben mittels
der Feder des Pedals 27 der Abb. 2 hochdrückt. Um den Motor zu beschleunigen oder
um bei herabgesetzter Geschwindigkeit seine Leistung zu erhöhen, drückt man auf
das Peda127 und senkt den Ring 22. Der Unterdruck, der an der Saugstelle i8 herrscht,
kann dann die bewegliche Verschlußvorrichtung, d. h. also den Kopf 14 mit der Saugstelle
i8 nach unten bewegen, wodurch zwischen dem Verschlußkopf 14 und dem konvergenten
Teil i eine größere Menge Luft passieren kann. Bei allen Stellungen des beweglichen
Verschlusses und damit des Verschlußkopfes 14 ist die Geschwindigkeit der Luft in
dem Halsteil 3 des Diffusors eine höhere als an der Saugstelle 7, so daß die Saugwirkung
infolge der Differenz des Unterdruckes zugunsten der Ringöffnung im Halsteil des
Diffusors stattfindet, und daß bei allen Stellungen des Verschlußkopfes 14 Brennstoff
in denHalsteil des Diffusors zu spritzen vermag. Nach Maßgabe des Senkens des Verschlußkopfes
14 vergrößert sich der Ringraum zwischen dem Verschlußkopf und dem konvergenten
Teil i, bis schließlich der Hals des Diffusors vollkommen geöffnet wird und der
Motor mit höchster Leistung laufen kann. Während dieser Vergrößerung des Durchtrittsquerschnittes
behält die Luft eine genügende Geschwindigkeit in der Ringöffnung 3 des Halsteiles
des Diffusors infolge der Drosselung durch den Verschlußkopf 14. Wenn der Ring 22
in die Tieflage 22a eingetreten ist, kann die beweglicheVerschlußvorrichtung sich
in ihre tiefste Stellung senken. Je mehr der Verschlußkopf 14 die Durchtrittsöffnung
der Luft zum Diffusor öffnet, um so mehr geht auch die Saugstelle 18 nach unten
und gelangt in einen Bereich wachsenden Unterdruckes. Diese besondere Anordnung
in Verbindung mit der Verstellbarkeit des Verschlusses liefert eine streng konstante
Dosierung der Mischung für jede Geschwindigkeit und Belastung des Motors. Es stellt
sich in jedem Augenblicke ein Gleichgewichtszustand her zwischen Feder und den statischen
und dynamischen Unterdrücken, welche auf die Saugstelle einwirken. Das Gewicht des
heb- und senkbaren Verschlusses und der Auftrieb auf den Verschlußkopf 14 durch
-den aufsteigenden Luftstrom kommen hierbei ebenfalls in Betracht, um gegebenenfalls
das Gleichgewicht des beweglichen Verschlusses und die genaue Dosierung der Mischung
von Luft und Brennstoff herzustellen. Durch Einstellung des Pedals 27 in eine bestimmte
Lage kann der bewegliche Verschluß in gewünschter Höhe festgehalten und eine bestimmte,
der jeweiligen Belastung entsprechende Gangart des Motors hervorgebracht werden.
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Beim normalen Gange wird das Pedal vollständig niedergedrückt. Die
Kräfte, welche selbsttätig den beweglichen Verschluß 14, 15, 16, 18 beeinflussen,
und im besonderen der gleichzeitige dynamische und statische Unterdruck, bringen
dann den beweglichen Teil zu jeder Zeit in die richtige Lage für den Gang des Motors
und für die vollkommene Dosierung der übertretenden Karburiermischung. Gleichzeitig
bewirkt der in dem Diffusor herrschende Unterdruck den ständigen Hub des Brennstoffes
aus dem tiefliegendenHauptbebälter.
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Die Arbeitsweise ist wesentlich dieselbe, wenn die Saugstelle bei
18a fest angeordnet ist, nur daß die Schwankung des Unterdrukkes an dieser Saugstelle
18a nicht mehr vollständig den Unterdrucksunterschieden entspricht, welche längs
des divergenten Teiles --
des Diffusors bestehen, vielmehr von den Unterdrucksschwankungen
an einer unbeweglichen Stelle des Diffusors abhängt, z. B. in der Nähe des Halsteiles
des letzteren.