DE7603074U1

DE7603074U1 - Vorrichtung fuer die zufuhr von zusatzluft zu einem vergasermotor

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Publication number: DE7603074U1
Application number: DE7603074U
Authority: DE
Original assignee: CAPRONI ACHILLE MAILAND (ITALIEN)
Current assignee: CAPRONI ACHILLE MAILAND (ITALIEN)
Priority date: 1975-03-04
Filing date: 1976-02-04
Publication date: 1976-06-24
Also published as: IT1030263B; ES445338A1; FR2303450A7; CH593425A5

Description

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H. KINKELDEY oa.iMj

W. STOCKMAIR

DR-ΙΝΏ. ■ Λ»Η lCALTECHI

K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB

DlPL -ING.

G. BEZOLD

DU RER NAT ■ DFl-CHEM

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR HER OEC ING

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

4. Februar 1976 G 800

Achille CAPRONI

Via Durini 24-, Milano, Italien

Vorrichtung für die Zufuhr von Zusatzluft
zu einem Vergasermotor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Zufuhr von Zusatzluft bzw. für die Gemisch-Schichtung in einem Mehrzylinder-Vergasermotor, mit einem zwischen die Anschlußflansche des Vergasers und des Ansaugkrümmers einsetzbaren Flansch, einer der der Zylinder des Motors ent-

TELEFON (009)22 28 01 TELEX OD-29 3UO TELEGRAMME MONAPAT

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sprechenden Anzahl von Luftröhrchen, welche die Wandung des Flanschs durchsetzen und sich in den Ansaugleitungen bis nahe an die Einlaßventile der einzelnen Zylinder heran erstrecken, und mit einer Steuereinrichtung zum gänzlichen oder teilweisen Unterbrechen der Zufuhr von Zusatzluft zu den Luftröhrchen in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des Motors.

Eine Vorrichtung der genannten Art dient dazu, im Teillastbetrieb eines Vergasermotors eine Schichtung des angesaugten Gemischs herbeizuführen, so daß im Augenblick der Zündung im Bereich der Zündkerze ein Gemisch mit einem für die Zündung ausreichenden Brennstoffgehalt vorhanden ist, während oberhalb des Kolbenbodens ein Gemisch mit äußerst niedrigem Brennstoffgehalt vorliegt. Dadurch ist eine gute Verbrennung, eine erhöhte Leistung und eine Verringerung des Schadstoffgehalts der Abgase erzielbar. Außerdem werden die Auslaßventile weniger heiß und die Leistungsverluste durch den Unterdruck im Ansaugtakt verringern sich. Damit der Motor in jedem Betriebszustand richtig arbeiten kann, muß die Zusatzluftvorrichtung im Vollastbetrieb sowie im Leerlauf bzw. bei geschlossener Drosselklappe ganz oder teilweise abgesperrt werden. Dazu sind bei bekannten Vorrichtungen mit den Betätigungseinrichtungen für die Drosselklappe gekoppelte mechanische Steuereinrichtungen vorhanden. Der die Zusatz-Luftröhrchen haltende, zwischen die Anschlußflansche des Vergasers und des Ansaugkrümmers einsetzbare Flansch ist bei bekannten Vorrichtungen der genannten Art aus Metall.

Die bekannten Vorrichtungen der genannten Art weisen zu-, nächst den Nachteil auf, daß die mechanisch mit den Betätigungseinrichtungen für die Drosselklappe bzw. mit dem Gashebel gekoppelte Steuereinrichtung nicht zufriedenstellend arbeiten kann, und zwar deshalb, weil einer bestimmten Stellung des Gashebels bzw. der Drosselklappe

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verschiedene Betriebszustände des Hotors entsprechen können, insbesondere in Teillastbetrieb und bei der Motorbremsung. Darüber hinaus ist eine mechanische Steuereinrichtung schwierig einzubauen und anfällig für Störungen.

Ein v/eiterer Nachteil bekannter Vorrichtungen der genanten Art ergibt sich daraus, daß sich die in verschiedenen Ebenen gekrümmten Luftröhrchen nur äußerst schwierig in den metallenen Flansch einsetzen und dann beim Einbau der Vorrichtung richtig in die einzelnen Ansaugleitungen einführen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile bekannter Vorrichtungen zu beseitigen.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung als unterdruckbetätigte pneumatische Steuereinrichtung ausgebildet und über eine Unterdruckleitung mit einer Anzapfung am Ansaugsystem des Motors verbunden ist. Die Anzapfung ist vorzugsweise an der Abströraseite der Drosselklappe angeordnet, so daß die Vorrichtung jederzeit auf den tatsächlichen Betriebszustand des Motors anspricht, wie er durch die Stellung der Drosselklappe und andere Parameter gegeben ist.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die pneumatische Steuereinrichtung so ausgebildet, daß sie die Luftzufuhr im Vollastbetrieb unterbricht, sie im Teilastbetrieb auf einen vorbestimmten, einstellbaren Wert begrenzt und sie im Leerlauf bzw. bei kleinster Leistungsabgabe periodisch unterbricht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der zwischen die Anschlußflansche des Vergasers und des Ansaugkrümmers einsetzbare, die Luftröhrchen haltende Flansch aus einem nachgiebigen Werkstoff, etwa Gummi od. dergl., und

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mit steifen Abntandübuohsen bestückt. Die vor dem Einspannen zwischen den Anschlußflanschen vorhandene Elastizität des Halteflanschs erleichtert das Anbringen und Einführen der Luftröhrchen beim Einbau der Vorrichtung.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur den Halteflansch für die Luftröhrchen in einer' Schrägansicht und die pneumatische Steuereinrichtung in einer Schnittansicht darstellt.

Die Figur zeigt einen zwischen die (nicht dargestellten) Anschlußflansche eines Vergasers und des Ansaugkrümmers eines Vierzylinder-Vergasermotors einsetzbaren. Halteflansch 1. Der Flansch 1 trägt eine der der Zylinder des Motors entsprechende Anzahl von Luftröhrchen 2-3, 4-5, 6-7 und 8-9· Jedes Röhrchen hat ein aus dem Flansch 1 hervorstehendes Anschlußteil 2, 4, 6, 8, durchsetzt die Wandung des Flanschs und weist an der Innenseite desselben ein inneres Teil 3, 5» 7 bzw. 9 auf, welches entsprechend dem Verlauf der zugeordneten Ansaugleitung mehrfach gekrümmt ist und bis nahe an das jeweilige, schematisch dargestellte Einlaßventil 10 bzw. 11 bzw. 12 bzw. 13 heran reicht.

Der Flansch 1 ist aus einem etwas nachgiebigen Werkstoff, etwa Hartgummi od. dergl.. Dadurch lassen sich die Röhrchen mühelos in dafür vorgesehene Bohrungen des Flanschs einführen und nachher beim Aufsetzen des Flanschs auf den Anschlußflansch des Ansaugkrümmers auf die einzelnen Ansaugleitungen verteilen. Beim Einspannen des Halteflanschs zwischen den Anschlußflanschen des Vergasers und des Ansaugkrümmers werden die Röhrchen dann in ihrer Stellung festgehalten, so daß dafür keinerlei weitere Befestigungseinrichtungen notwendig sind.

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Um ein übermäßig festes Einspannen und damit eine Beschädigung des Flanschs oder ein Zusammenquetschen der Röhrchen zu vermeiden, ist der Flansch mit Abstandsbuchsen 14 bestückt, deren Länge etwas kleiner ist als die Dicke des Flansche und welche somit ein festes Einspannen ohne übermäßiges Zusammendrücken des Flanschs gestatten. Die Buchsen 14 können aus Metall oder einem steifen Kunststoff sein.

Beim Einbau der Vorrichtung werden die Anschlußteile 2, 4, 6, 8 der Röhrchen über jeweils eine, hier schematisch angedeutete flexible Leitung 15 bzw. 16 bzw. 17 bzw. 18 mit den Anschlüssen einer pneumatischen Steuereinrichtung 19 verbunden. Die Zeichnung zeigt lediglich zwei Anschlüsse 20 und 21, da die beiden anderen außerhalb der Schnittebene liegen.

In der gezeigten Ausfuhrungsform stehen die Anschlüsse 20, 21 an einem Deckel 22 hervor, welcher auf einem Gehäuse-Oberteil 23 sitzt. Dieses ist unter Zwischenlage einer Membrane 30 mit einem unteren Gehäuseteil 24 verbunden. Ein am Boden des unteren Gehäuseteils 24 abwärts hervorstehender Anschluß 25 ist über eine schematisch angedeutete Leitung 26 mit einer an der Abströmseite der Drosselklappe 29 an einer Ansaugleitung 28 gebildeten Anzapfung verbunden. Die Lage sowie die Form der Anzapfung können zur Erzielung der günstigsten Ergebnisse den jeweils vorhandenen Verhältnissen angepaßt sein.

Die zwischen den beiden Gehäuseteilen 23 und 24 angeordnete Membrane 30 stützt sich auf einen Teller 31» welcher an einem den Deckel 22 durchsetzenden Schaft 32 befestigt ist. Außerhalb des Deckels trägt der Schaft 32 eine Einstellmutter 33 und zwischen dieser und dem Deckel 22 eine Druckfeder 34, deren auf den Schaft 32 ausgeübte Belastung mittels der Mutter 33 einstellbar ist. Zwischen dem

Schaft 32 und de« Deckel 22 kann eine (rächt; geseigte) Dichtung angeordnet oder die Teile 32 bis 34 können nach dem Einstellen der Belastung mittels einer Kappe abgedeckt werden, um das Eindringen von Nebenluft zwischen dem Schaft 32 und der ihn aufnehmenden Bohrung des Deckels 22 zu verhindern.

Das obere Gehäuseteil 23 hat eine Zwischenwand 35 einer aufwärts hervorstehenden Ringwand 36, welche eine äußere, über Bohrungen 38 mit der freien Umgebung verbundene Ringkammer 37 begrenzt. Die Trennwand 35 ist von weiteren Durchlässen 39 durchsetzt.und hat ein zur Mitte hin abfallendes mittleres Teil 40, welches einen Sitz für die Membrane 30 bildet. Oberhalb des mittleren Teils 40 der Zwischenwand 35 trägt der Schaft 32 ein mit kalibrierten Durchlässen 42 versehenes Drosselglied 41, welches an der· der Membrane 30 gegenüberliegenden Seite des mittleren Teils 40 in Anlage bringbar ist. Eine mit dem Drosselglied 41 verbundene Blattfeder . 43 kommt noch vor diesem in Anlage am Teil 40 der Zwischenwand 35 und setzt somit dem Drosselglied 41 im letzten Teil seiner Schließbewegung einen elastischen Widerstand entgegen.

In der Ringkammer 35 kann ein Filtermaterial zum Reinigen der sie durchströmenden Luft vorgesehen sein.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im Vollastbetrieb des Motors, d.h. bei ganz geöffneter Drosselklappe 29 herrscht im Bereich der Anzapfung 27 und damit in der unterhalb der Membrane 30 liegenden Kammer nur ein sehr geringer Unterdruck. Die Spannung der Feder ist mittels der Mutter 33 so eingestellt, daß der Schaft die Membrane 30 unter diesen Betriebsbedingungen in Anlage am mittleren Teil 40 der Zwischenwand 35 zieht. Dadurch gelangt dann keine Luft zu den Anschlüssen 20, 21 und

über diese au den Luftröhrchen 2 bis 9· Die Vorrichtung ist somit außer Wirkung gesetzt, wie dies in diesem Betriebszustand des Motors auch erforderlich ist.

Im Teillastbetrieb, d.h. bei teilweise geschlossener Drosselklappe 29 stellt sich an der Anzapfung 27 und in der Kammer unterhalb der Membrane 30 ein beträchtlicher Unterdruck ein, welcher die Spannung der Feder 34 über-

• windet und die Membrane 30 mehr oder weniger weit vom

mittleren Teil 40 der Zwischenwand 35 abhebt. Da die Röhrchen 2 bis 9 in den Ansaugleitungen münden und damit ebenfalls dem Unterdruck ausgesetzt sind, strömt nun Zusatzluft über die Bohrungen 38, die gegebenenfalls mit einem Filtermaterial gefüllte Ringkammer 37, die Durchlässe 39, die oberhalb der Membrane 30 liegende Kammer, den zwischen dem mittleren Teil 40 der Zwischenwand 35 und dem

J Drosselglied 41 vorhandenen Durchlaß, die Anschlüsse 20,

und die flexiblen Leitungen 15 bis 18 zu den Röhrchen 2 bis 9 und wird von diesen den einzelnen Ansaugleitungen zugeleitet, so daß sich die bekannte Schichtung des Gemischs in den Zylindern einstellt.

Bei der Motorbremsung, d.h. bei geschlossener Drosselklappe und gegenüber dem Leerlauf erhöhter Drehzahl, wird der Unterdruck an der Anzapfung 27 und in der Kammer unterhalb der Membrane 30 so stark, daß er die gemeinsam von der Feder 34 und der Blattfeder 43 ausgeübte Belastung überwindet, so daß das Drosselglied 41 auf dem mittleren Teil 40 der Zwischenwand 35 aufsetzt. Die am Drosselglied 41 gebildeten Durchlässe 42 ermöglichen einen diesem Betriebszustand angemessenen, verringerten Durchtritt der Zusatzluft für eine begrenzte Schichtbildung des Gemischs in den Zylindern.

Im Leerlauf bzw. bei kleinster Leistungsabgabe des Motors stellt sich an der Anzapfung 27 und in der Kammer unter-

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halb der Membrane 30 ein Unterdruck ein, welcher stärker ist als der im Vollastbetrieb herrschende, jedoch schwächer als der im Teillastbetrieb vorhandene. Die Spannung der Feder 3^ läßt sich nun so einstellen, daß die Membrane 30 in diesem Betriebszustand in Schwingungen gerät. Dabei kommt die Membrane 30 zunächst in Anlage am mittleren Wandungsteil 4-0, worauf der in der darunter liegenden Kammer herrschende Unterdruck die Spannung der Feder 34-überwindet und die Membrane abhebt, um den Durchlaß für die Zusatzluft freizugeben. Durch das darauf erfolgende Einströmen der Zusatzluft in die Ansaugleitungen bei nahezu geschlossener Drosselklappe verringert sich der Unterdruck im Ansaugsystem, so daß die Feder 3^ nun den Unterdruck überwinden kann und die Membrane 30 wieder in Anlage am mittleren Teil 4O der Wandung 35 zieht, um damit den Durchtritt der Zusatzluft zu sperren. Dadurch steigt der Unterdruck nun wieder an und hebt die Membrane 30 erneut von ihrem Sitz ab. Diese intermittierende Wirkungsweise hat den Vorteil, daß die verschiedenen, den Betrieb des Motors im Leerlauf beeinflussenden Faktoren selbsttätig ausgeglichen werden können . Dadurch braucht der Leerlauf nicht übermäßig genau eingestellt zu werden, ohne daß der Motor deshalb stehen bleibt.

Die Verwendung einer pneumatischen Steuereinrichtung der beschriebenen Art ermöglicht somit eine optimale Ausnutzung der mit der Luft-Zufuhr- bzw. Gemisch-Schichtungs-Einrichtung erzielbaren Vorteile dadurch, daß die Zusatzluft im mittleren Betriebsbereich in vollem Maße zugeführt, im Vollatsbetrieb zur Vermeidung eines zu mageren Gemischs abgesperrt und im Leerlauf sowie bei Motorbremsung auf einen Mindestwert begrenzt wird, so daß also unter diesen Betriebsbedingungen eine ausreichende V/irkung der Vorrichtung vorhanden ist, ohne dabei den Betrieb zu beeinträchtigen.

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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichtung hervorgehenden Vorteile und Merkmale der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims

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hff nsprüohe.:

1-, Vorrichtung für die Zufuhr von Zusatzluft bzw. für die Geraisch-Schichtbiidung in einem Mehrzylindar-Vergasermotor, mit einem zwischen die Anschlußflansche des Vergasers und des Ansaugkrümmers einsetzbaren Flansch, einer der der Zylinder des Motors entsprechenden Anzahl von Luftröhrchen, welche die Wandung des Planschs durchsetzen und sich in den Ansaugleitungen bis nahe an die Einlaßventile der einzelnen Zylinder heran erstrecken, und mit einer Steuereinrichtung zum gänzlichen oder teilweisen Unterbrechen der Zufuhr von Zusatzluft zu den Luftröhrchen in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des Motors, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung als unterdruckbetätigte pneumatische Steuereinrichtung (19) ausgebildet und über eine Unterdruckleitung (26) mit einer Anzapfung (27) am Ansaugsystem (28) des Motors verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Steuereinrichtung (19) ein eine flexible Membrane (30) sowie mittels der Membrane betätigbare Absperreinrichtungen (40, 41) enthaltendes Gehäuse (22 bis 24). eine die Membrane in die Schließstellung belastende Feder (34) und einen mit der Anzapfung (27) verbundenen Anschluß (25) für die Zuleitung des Unterdrucks zu einer an der den Absperreinrichtungen abgewandten Seite der Membrane gebildeten Kammer des Gehäuses (24) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (30) in der Schließstellung in Anlage am mittleren Teil (40) einer Zwischenwand (35) des Gehäuses (22 bis 24) zwischen einem mit der freien Umgebung strömungsverbundenen Teil des Gehäuses und einem mit den Luftröhrchen (2 bis 9) strömungsver-

bundene Anschlüsse (20, 21) aufweisenden Tail des Gehäuses bringbar isb und daß die ?lerabrane bewegungsübertragend mit einem kalibrierte Durchlässe (42) sowie eine Dämpfungsfeder (43) aufweisenden Drosselglied (41) verbunden ist, welches in bezug auf die Zwischenwand (35» ^O) der Membrane gegenüber angeordnet und in Anlage am mittleren Teil (40) der Zwischenwand bringbar ist, wobei die Dämpfungsfeder, zur Ausübung eines vorbestimmten elastischen Widerstands gegen die Bewegung des Drosselglieds vor diesem in Anlage an der Zwischenwand bringbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (30) mittels eines Tellers (31) an einem Schaft (32) befestigt ist, welcher außerdem das Drosselglied (41) und dessen Dämpfungsfeder (.43) trägt, durch den Deckel (22) des Gehäuses (22 bis 24) hindurch aus diesem hervorsteht und eine Einstellmutter (33) sowie zwischen dieser und dem Deckel eine die Membrane in die Schließstellung belastende Feder (34) trägt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß im Umfangsbereich eines oberen Gehäuseteils (23) zwischen dem Deckel (22) und der Zwischenwand (35) eine gegebenenfalls ein Filtermaterial enthaltende Ringkammer (37) gebildet ist, welche über Bohrungen (38) mit der freien Umgebung und über die Zwischenwand durchsetzende Durchlässe (39) mit einer zwischen der Membrane (30) und der Zwischenwand gebildeten Kammer strömungsverbunden ist.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von den in die Ansaugleitungen eingeführten Luftröhrchen (2 bis 9) durchsetzte Flansch (1) aus einem begrenzt nachgiebigen Werkstoff, etwa Gummi od. dergl. ist.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus nachgiebigem Werkstoff geformte Plansch (1) mit Abstandsbuchsen (14-) aus einem steifen Werkstoff bestückt ist, deren Länge etwas kleiner ist als die Dicke des Flanschs.

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