DE2512479C2 - Kaltstarteinrichtung für Vergaser von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kaltstarteinrichtung für Vergaser von Brennkraftmaschinen mit einem einenends mit der Atmosphäre und anderenends mit dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine verbundenen Ansaugkanal, in dem stromauf einer Drosselklappe eine exzentrisch gelagerte, in Richtung ihrer geschlossenen Lage federbelastete, sich entsprechend der Luftmenge einstellende Luftklappe angeordnet ist, die über ein temperaturempfindliches Federeiement bei absinkender Temperatur mit zunehmender Kraft in Richtung ihrer geschlossenen Lage drückbar und über ein unterdruckabhängiges Servoelement entgegen der Kraft des Federelements um einen vorbestimmten Betrag in Richtung ihrer geöffneten Lage bewegbar ist, sobald der Unterdruck im Ansaugrohr einen vorbestimmten Wert erreicht, der anzeigt, daß die Brennkraftmaschine nach einem Startvorgang angesprungen ist und von selbst weiterläuft
Eine Kaltstarteinrichtung dieser Art isi aus der DE-AS 13 00 731 bekannt. Bei dieser Einrichtung sorgt das temperaturempfindliche Federelement bei niedrigen Umgebungstemperaturen für eine weitgehend geschlossene Luftklappe, so daß ein für einen Startvorgang erforderliches reiches Treibstoff-Luft-Gemisch

is bereitgestellt wird. Sobald die Brennkraftmaschine anspringt und von selbst weiterläuft, sorgt ein unterdruckabhängiges Servoelement für ein öffnen der Luftklappe um einen vorbestimmten Betrag, so daß das überreiche Startgemisch auf ein weniger reiches Kaltleerlaufgemisch abgemagert wird.

Hierbei tritt der Nachteil auf. daß bei einer dem Startvorgang unmittelbar folgenden Belastung der Brennkraftmaschine durch eine Drehmomentanforderung, z. B. zum Anfahren oder Beschleunigen des Kraftfahrzeuges, der Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine so weit abfällt, daß das unterdruckabhängige Servoefement nicht mehr in der Lage ist, die Luftklappe um den vorbestimmten Betrag geöffnet zu halten. Die Brennkraftmaschine erhält somit erneut das überreiche Startgemisch, das zu einem Aussetzen der Brennkraftmaschine infolge zu reichen Gemisches führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kaltstarteinrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln die vorzeitige Rückkehr der Luftklappe in die Schließlage verhindert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Kaltstarteinrichtung £ζτ genannten Art die im Patentanspruch aufgeführten kennzeichnenden Merkmale aufweist

Eine erfindungsgemäß verbesserte Kaltstarteinrichtung sorgt dafür, daß die Luftklappe, sobald sie über das unterdruckabhängige Servoelement um einen vorbestimmten Betrag geöffnet wurde, sich nicht ohne weiteres wieder schließen kann, sobald der Unterdruck im Ansaugrohr der laufenden Brennkraftmaschine unter einen vorbestimmten Wert absinkt. Sie ermöglicht jedoch in herkömmlicher Weise das fortschreitende

Öffnen der Luftklappe über das temperaturempfindliche Federelement sowie ein gegebenenfalls erforderliches erneutes Schließen der Luftklappe nach einem erfolglosen Startvorgang.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert

F i g. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Fallstrom-Doppelvergaser mit einer erfindungsgemäß verbesserten Kaltstarteinrichtung;

Fig.2 zeigt eine Perspektivansicht der zusammenwirkenden Teile der erfindungsgemäß verbesserten Kaltstarteinrichtung;

Fig.3 zeigt eine Seitenansicht eines Teils der zusammenwirkenden Teile der erfindungsgemäß verbesserten Kaltstarteinrichtung in F i g. 2.

Der in Fig. 1 gezeigte Fallstrom-Doppelvergaser weist im oberen Vergaserteil 12. Eine exzentrisch gelagerte, drehbare Welle 30 mit einer Luftklappe 28 auf.

Im mittleren Vergaserteil 14 befinden sich die Ansaugkanäle 20 des Vergasers, die je einen Lufttrichter 22 und einen Vorzerstäuber 24 aufweisen. Im unteren Vergaserteil 16 sind die Drosselklappen 36 auf Wellen 38 drehbar gelagert angeordnet

Die Luftklappe 28 ist von einer geschlossenen Lage bis in eine voll geöffnete Lage verschwenkbar, in der sie im wesentlichen unwirksam ist Die Bewegung der Luftklappe 28 wird Ober eine herkömmliche Kaltstarteinrichtung 40 gesteuert

Die Drosselklappen 36 sind aus einer nahezu geschlossenen Lage bis in eine voll geöffnete Lage bewegbar, wobei die Bewegung der Drosselklappen 36 über ein Gestänge von dem vom Fahrer betätigbaren Gaspedal her gesteuert wird.

Die herkömmliche Kaltstarteinrichtung 40 besteht aus einem Gehäuse 42, das am unteren Vergaserteil 16 ausgebildet ist. Eine Luftklappen-Betätigungswelle 44 ist in der einen Endwand des Gehäuses 42 und in einer Konsole 46 am unteren Vergaserteil 16 drehbar gelagert Ein Luftklappen-Betätigungshebel 48 ist am linken Ende der Luftklappen-Betätigun^swelle 44 angeordnet und weist einen sich axial erstreckenden Finger 50 auf, der mit einem Anschlag 60 für einen Kaltleerlauf zusammenwirkt wie es im einzelnen noch beschrieben wird. Der Luftklappen-Betätigungshebel 48 ist schwenkbar mit einer Betätigungsstange 56 verbunden, deren anderes Ende mit der Luftklappenwelle 30 in Wirkverbindung steht. Eine Drehung der Luftklappen-Betätigungswelle 44 im Uhrzeigersinn öffnet die Luftklappe 28, während eine Drehung der Luftklappen-Betätigungswelle 44 entgegen dem Uhrzeigersinn db Luftklappe 28 schließt.

Während eines Betriebes einer Brennkraftmaschine bei kalter Umgebungstemperatur ist es erforderlich, die Drosselklappe aus ihrer Stellung für einen Normalleerlauf etwas weiter zu öffnen, um ein erforderliches Treibstoff-Luft-Gemisch für einen schnelleren Kaltleerlauf bereitzustellen, um zu verhindern, daß die Brennkraftmaschine infolge der durch die höhere Viskosität des Schmiermittels und der damit verbundenen höheren inneren Reibung abstirbt Der Anschlag 60 für einen Kaltleerlauf sorgt hierbei für eine entsprechende Öffnung der Drosselklappe 36.

Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, ist an der Luftklappen-BetäUgungswelle 44 <;in Anschlag 60 für einen Kaltlceriauf angeordnet Der Anschlag 60 weist einen Vorsprung 62 auf, an dem eine Einstellschraube 64 angeordnet ist.

Die Einstellschraube 64 wirkt mit dem axial abgegrenzten Finger 50 des Luftklappen-Betätigungshebels 4f! zusammen. Der Vorsprung 62 ist mit einer Verdickung versehen, die dafür sorgt, daß der Anschlag 60 infolge der Schwerkraft sich im Uhrzeigersinn zu drehen sucht und somit stets einer Bewegung des Fingers 50 des Luftklappen-Betätigungshebels 48 folgt

Die andere Seite des Anschlags 60 ist mit drei Stufen 70, 72 und 74 versehen. Jede entgegen dem Uhrzeigersinn aufeinanderfolgende Stufe hat eine geringere radiale Erstreckung als die vorhergehende und auf die letzte Stufe 74 folgt eine radial abfallende Wand 76. Die Stufen 70, 72 und 74 und die Wand 76 bilden hierbei Anschläge für die Bewegung einer Einstellschraube 78. Die Einstellschraube 78 ist an einem Hebelarm 80 angeordnet, der drehfest mit der Drosselklappenwelle 38 verbunden ist. Bei kalter Brennkraftmaschine kommt die Einstellschraube VP in Anlage gegen die Stufe 70 des Anschlages 60 und hält die Drosselklappe 36 in einer größeren öffnung für einen Kaltleerlauf. Mit fortschreitender Erwärmung der Brennkraftmaschine und zunehmendem öffnen der Luftklappe 28 folgt der Anschlag 60 der Bewegung des Fingers 50 am Luftklappen-Betätigungshebel 48, wodurch die Einstellschraube 78 fortschreitend mit den radial niedrigeren Stufen am Anschlag 60 in Anlage kommt. Sobald die Einstellschraube 78 an die radiale Wand 76 gelangt, befindet sich die Drosselklappe 36 in ihrer normalen Leerlaufstellung bei warmer Brennkraftmaschine.

Der Finger 50 am Luftklappen-Betätigungshebel 48 wird über den L-förmigen Hebelarm 80 veischwenkt, dessen einer Schenkel mit dem rechten Ende der Luftklappen-Betätigungswelle 44 und dessen anderer Schenkel 82 mit dem äußeren Ende eines spiralförmigen temperaturempfindlichen Federelements verbunden ist. Der Schenkel 82 bewegt sich in einem Schlitz der Trennwand 86. Das innere Ende des spiralförmigen, temperaturempfindüchen Federelements 84 ist an einem wärmeleitenden Bolzen 88 befestigt. Der wärmeleitende Bolzen 88 ist in ei.^m schalenförmigen Gehäuse 90 angeordnet und weist Bohrungen 92 auf, über die vom Auspuffsystem der Brennkraftmaschine erwärmte Luft in die durch das am Gehäuse 42 über Schrauben 94 befestigte Gehäuse 90 gebildete Luftkammer Ά geführt wird. Die Luftkammer 96 steht über einen Kanal 97 und einen Kanai 98 an einer stromab der Drosselklappe 36 angeordneten öffnung 99 in Verbindung mit dem Ansaugrohr 18 der Brennkraftmaschine.

Das temperaturempfindliche Federelcment 84 wird sich in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur zusammenziehen oder ausdehnen und die Luftklappen-Betätigungswelle 44 und den Luftklappen-Betätigungshebel 48 in der einen oder anderen Richtung verschwenken.

Mit dem Luftklappen-Betätigungshebel 48 ist wie aus Fig.2 zu ersehen ist noch ein unterdruckabhängiges Servoelement 100 verbunden. Das unterdruckabhängige Servoelement 100 besteht aus einem Gehäuse 102, das über eine ringförmige, flexible Membrane 108 in eine Atmosphärendruck- und eine Unterdruckkammer 104 und 106 aufgeteilt ist. Die Atmosphärendruckkammer 104 steht über eine nicht gezeigte öffnung mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung. Die Unterdruckkammer 106 steht über eine Unterdruckleitung 110 mit einer öffnung im Ansaugrohr 18 der Brennkraftmaschine in Verbindung. Die Membrane 108 ist mit einer Verbindungsstange 112 verbunden, deren anderes Ende gelenkig mit dem Luftklappen-Betätigungshebel 48 verbunden ist. Eine Schraubenfeder 114 drückt die Membrane 108 normalerweise nach rechts, wodurch über die Verbindungsstange 112 der Luftkiappen-Betätigungshebel 48 in Schließrichtung der Luftklappe 28 bewegt wird.

Bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine wird die Temperatur der Luft in der Luftkammer niedrig sein, so daß sich das temperaturempfindliche Federelement 84 zusammenzieht. Dadurch wird die Luftklappen-Betätigungswelle 44 und der Luftklappen-Betätigungshebel 48 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die Luftklappe 28 in ihre geschlossene oder nahezu geschlossene Lage gebracht wird. Während des Startvorganges der Brennkraftmaschine wird der in der Unterdruckleitung 110 auf die Membrane 108 einwirkende Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine nicht ausreichen, um eine Bewegung der Luftklappe 28 herbeizuführen. Die Brennkraftmaschine wird somit mit einem erwünschten, überreichen

Kaltstartgemisch gestartet. Sobald die Brennkraftmaschine anspringt und von selbst weiterläuft, wird der Unterdruck in der Unterdruckleitung 110 ansteigen und die Membrane 108 und die Verbindungsstange 112 nach links gegen den einstellbaren Anschlag 116 verlagern. Dadurch wird der Luftklappen-Betätigungshebel 48 im Uhrzeigersinn verschwenkt und die Luftklappe 28 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet, so daß das überreiche Startgemisch entsprechend abgemagert wird.

Der mit der Drosselklappenwelle 38 verbundene Hebelarm 80 weist neben dem die Einstellschraube 78 (ragenden Hebelarm einen weiteren V-förmig abgewinkelten Hebelarm 120 auf. Der Hebelarm 120 wirkt hierbei mit einem nach unten gerichteten Hebelarm 122 an einem Sperrhebel 124 zusammen. Der Sperrhebel 124 weist an seinem anderen Arm eine rechtwinklig abgebogene Sperrzunge 128 auf. die mit einem Vcrsⁿriinⁿ 130 2ϊΤ! Lufikia^^sn-Bctali^uri^shcbc! 4S zusammenwirkt. Der Vorsprung 130 weist eine Nockenfläche 132 auf, gegen die die abgewinkelte .Sperrzunge 128 anliegt, sobald der Sperrhebel 124 im Uhrzeigersinn und der Luftklappen-Betätigungshebel 48 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wurde.

Die Anordnung des Hebelarmes 120 am Hebelarm 80 ist so gewählt, das der Hebelarm 80 über die Drosselklappenwelle 38 in eine weit geöffnete Stellung der Drosselklappe 36 bewegt werden muß, bevor der Hebelarm 120 in Anlage gegen den Hebelarm 122 des Sperrhebels 124 belangt. Der Sperrhebel 124 wird hierdurch im Uhrzeigersinn verschwenkt und bringt seine Sperrzunge 128 außer Eingriff mit dem Vorsprung 130. Dadurch wird der Schraubenfeder 140 im unterdruckabhängigen Servoelement 100 ermöglicht, den Luftklappen-Betätigungshebel 48 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschwenken und hierdurch die Luftklappe 28 zu schließen. Wird das Gaspedal des Kraftfahrzeuges wieder entlastet, so kommt wieder die Einstellschraube 78 in Anlage gegen die Stufen am Anschlag 60 für einen Kaltleerlauf und die Hebelarme 120 und 122 gelangen außer Eingriff. Der Sperrhebel 124 verschwenkt hierbei durch die Schwerkraft entgegen dem Uhrzeigersinn und liegt mit seiner Sperrzunge 128 gegen die Nockenfläche 132.

Funktionsweise

Ein Niederdrücken des Gaspedals des Kraftfahrzeugs im Stillstand und bei niedriger Umgebungstemperatur wird die Drosselklappenwelle 38 und den Hebelarm 80 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenken, wodurch die Einstellscheibe 78 vom Anschlag 60 für einen Kaltleerlauf abhebt. Dadurch wird der Anschlag 60 für einen Kaltleerlauf infolge der Schwerkraft im Uhrzeigersinn verschwenken, bis die Einstellschraube 64 gegen den Finger 50 des Luftklappen-Betätigungshebels 48 anliegt.

Gleichzeitig wird das weite Öffnen der Drosselklappenwelle 38 dazu führen, daß der Hebelarm 120 am Hebelarm 80 in Anlage gegen den Hebelarm 122 am Sperrhebel 124 gelangt und diesen im Uhrzeigersinn verschwenkt, bis die Sperrzunge 128 außer Eingriff mit dem Vorsprung am Luftklappen-Betätigungshebel 48 gelangt Dementsprechend kann das temperaturempfindliche Federelement 84 und die Schraubenfeder 140 im unterdruckabhängigen Servoelement 100 den Luftkiappen-Betätigungshebei 48 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenken und damit die Luftklappe 28 schließen. Ein Entlasten des Gaspedales erlaubt dem Hebelarm 80 ein Verschwenken im Uhrzeigersinn, wodurch die Einstellschraube 78 in Anlage gegen eine der Stufen 70, 72 oder 74 des Anschlages 60 für einen Kaltlccrlauf kommt. Dadurch wird die Offnungsstellung der Drosselklappe für einen Kaltleerlauf festgelegt. Gleichzeitig wird das Entlasten des Gaspedals ein Verschwenken des Sperrhebels 124 infolge der Schwerkraft ermöglichen, wodurch die Sperrzunge 128 gegen

ίο die Nockenfläche 132 des Vorsprungs 130 zu liegen kommt. Die Brennkraftmaschine ist nunmehr für einen Startvorgang vorbereitet.

Sobald die Brennkraftmaschine anspringt und von selbst weiterläuft, wird der Unterdruck in der Leitung HO ansteigen und die Membrane 108 nach links bewegen, wodurch über die Verbindungsstange 112 der Luftklappen-Betätigungshebel 48 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, bis die Membrane 108 gegen den einsieübären AnschlB¹⁷ 1 \^ anlippt. DaHiirrh wird über die Betätigungsstange 56 die Luftklappe 28 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet, der ausreicht, das zunächst überreiche Startgemisch entsprechend abzumagern. Gleichzeitig bewirkt das Verschwenken des Luftklappen-Betätigungshebels 48 im Uhrzeigersinn, daß die Sperrzunge 128 die Nockenfläche 132 hochgleitet und hierauf nach unten fällt und in Anlage gegen den Vorsprung 130 kommt. Diese Lage ist in Fig.? gezeigt. Sobald diese Lage erreicht ist, ist ein Verschwenken des Luftklappen-Betätigungshebels 48 entgegen dem Uhrzeigersinn, also in Richtung des Schließens der Luftklappe 28 nicht mehr möglich. Dementsprechend ist ein Absterben der Brennkraftmaschine infolge überreichen Gemisches, wie es früher durch Ausfall des unterdruckabhängigen Servoelemen tes 100 infolge zu geringen Unterdruckes auftrat, nicht mehr möglich.

Andererseits kann das temperaturempfindliche Federelement 84 bei sich erwärmender Brennkraftmaschine den Luftklappen-Betätigungshebel 48 im Uhrzeiger- sinn verschwenken, so daß die Luftklappe 28 entsprechend der fortschreitenden Erwärmung der Brennkraftmaschine geöffnet werden kann.

Dies ergibt sich durch die Lage der Sperrzunge 128 des Sperrhebels 124 am Vorsprung 130 am Luftklappen-

Betätigungshebel 48.

Sollte die Brennkraftmaschine in noch verhältnismäßig kaltem Zustand erneut absterben, so muß um einen neuen Kaltstartvorgang zu ermöglichen, das Gaspedal des Kraftfahrzeuges voll niedergetreten werden, wo-

so durch der Hebelarm 122 des Sperrhebels 124 durch den Hebelarm 120 des Hebelarmes 80 betätigt wire¹ um die Sperrzunge 128 außer Eingriff mit dem Vorsprung 130 am Luftklappen-Betätigungshebel 48 zu bringen. Die Sperrzunge 128 liegt nun wieder gegen die Nockenflä ehe 132 und das temperaturempfindliche Federelement 84 und das unterdruckabhängige Servoelement 100 können die Luftklappe 28 in die für einen neuen

Kaltstart erforderliche geschlossene Lage bewegen. Die erfindungsgemäß verbesserte Kaltstarteinrich-

tung vermeidet somit mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ein Absterben der Brennkraftmaschine infolge überreichen Gemisches, wie es bei herkömmlichen Kaltstarteinrichtungen bei einer unmittelbaren Belastung der Brennkraftmaschine durch eine Drehmoment- anforderung z. B. zum Anfahren oder Beschleunigen des Kraftfahrzeuges auiiraL

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kaltstarteinrichtung für Vergaser von Brennkraftmaschinen mit einem einenends mit der Atmosphäre und anderenends mit dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine verbundenen Ansaugkanal, in dem stromauf einer Drosselklappe eine exzentrisch gelagerte, in Richtung ihrer geschlossenen Lage federbelastete, sich entsprechend der Luftmenge einstellende Luftklappe angeordnet ist, die über ein temperaturempfindliches Federelement bei absinkender Temperatur mit zunehmender Kraft in Richtung ihrer geschlossenen Lage drückbar und über ein unterdruckabhängiges Servoelement entgegen der Kraft des Federelements um einen vorbestimmten Betrag in Richtung ihrer geöffneten Lage bewegbar ist, sobald der Unterdruck im Ansaugrohr einen vorbestimmten Wert erreicht, der anzeigt, daß die Brennkraftmaschine nach einem Startvorgäng angesprungen ist und von selbst weiterläuft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperreinrichtung (128/130) vorgesehen ist, die die Luftklappe (28) daran hindert, sich erneut zu schließen, sobald der Unterdruck im Ansaugrohr bei laufender Brennkraftmaschine unter den vorbestimmten Wert absinkt.

2. Kaltstarteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (128/130) aus einem Sperrhebel (124) besteht, der bei einer über den vorbestimmten Betrag hinausgehenden Öffnungsbewegung der Luftklappe (28) und damit des Luftklappen-Betätigung-ohebels (48) eine Rückkehr des Luftkiappe.i-Betätigungshebels (48) in seine Ausgangsstellung bei gt ;chlossener Lage der Luftklappe (28) über eine abgewinkelte Sperrzunge (128) verhindert, die in Eingriff mit einem Vorsprung (130) am Luftklappen-Betätigungshebel (48) gelangt.

3. Kaltstarteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (124) über einen unteren Hebelarm (122), der bei voll geöffneter Stellung der Drosselklappe (36) mit einem Hebelarm (120) an einem an der Drosselklappenwelle (38) befestigten Hebelarm (80) zusammenwirkt, aus seiner Sperrstellung lösbar ist.

4. Kaltstarteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (124) eine Drehung des Luftklappen-Betätigungshebels (48) in Öffnungsrichtung der Luftklappe (28) ungehindert zuläßt, eine Drehung in Schließrichtung der Luftklappe (28) nach vorhergehendem Überschreiten eines vorbestimmten Betrages einer Öffnungsbewegung der Luftklappe (28), jedoch auf diesen Betrag begrenzt.