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Einrichtung zum Einlassen von Frischluft bei geschlossener Gemiselhdrossel in die Gemisehleitung bei Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einlassen von Frisclluft bei gesehloi-'senrr Gemisch- drossel, d. h. bei Leerlaufstellung der Gemischdrossel, in die Gemischleitung bei Brennkraftmaschinen. Es ist bereits eine Einrichtung zum Einlassen von Frischluft in die Ansaugeleitung von Verbrennungkraftmaschine für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden. Zu diesem Zwecke ist bei der bekannten Einrichtung in der Ansaugeleitung ein Einlassventil angeordnet. Dies steht einmal unter der Einwirkung einer Zentrifugaleinrichtung, die unter dem Einfluss der Geschwindigkeitsänderungen des Motors steht, und zum andern unter der Einwirkung des Bedienungsgestänges für die Drosselklappe. Es sind also zwei unabhängig voneinander arbeitende Mittel bei dieser bekannten Einrichtung vorhanden, die wechselweise das Frischlufteinlassventil steuern.
Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Nachteil vorhanden, dass das Frischlufteinlassventil sich schon öffnet, bevor die Drosselklappe in die Leerlaufstellung übergeht.
Sobald die Drosselklappe in die Leerlaufstellung übergegangen ist, ist auch der Öffnungsvorgang für das Frischlufteinlassventil beendet. Umgekehrt ist das Frischlufteinlassventil noch eine Zeitlang geöffnet, nachdem schon die Drosselklappe das Ansaugerohr freigibt, um den Motor unter Belastung laufen zu lassen. Damit ist der Nachteil verbunden, dass das Brennstoff-Luft-Gemisch in unzulässiger Weise in der Lage der Schlussstellung der Drosselklappe verändert wird.
Die Erfindung zeigt demgegenüber eine Einrichtung, bei welcher die Bedienung des oder der Frischlufteinlassventile ausschliesslich durch das Betätigungsorgan für die Gemischdrossel erfolgt. Je nach der Stellung des Betätigungsorgans der Gemischdrossel erfolgt das Öffnen und Schliessen der Frischlufteinlassventile. Zu diesem Zwecke ist zwischen Betätigungsorgan für die Gemisehdrossel und den Frisehlufteinlassgliedern eine Steuervorrichtung vorhanden, die aber ausschliesslich in Abhängigkeit von dem Betätigungsorgan für die Gemischdrossel arbeitet. Es ist die Anordnung dabei so getroffen, dass innerhalb des Arbeitsweges für die Betätigung der Drosselklappe ein Öffnen und Schliessen der Frischlufteinlassglieder überhaupt nicht stattfindet.
Vielmehr eilt der Arbeitsvorgang für die Frischlufteinlassglieder dem Arbeitsweg für die Drosselklappe vor bzw. nach, d. h. es erfolgt ein Öffnen der Frischlufteinlassglieder zum Zwecke des Ansaugens von Frischluft in die Gemischleitung erst nach Beendigung des Schliessvorganges der Drosselklappe, d. h. nach Übergang der Drosselklappe in die Leerlaufstellung.
Es erfolgt anderseits bereits das Schliessen der Frischlufteinlassglieder, bevor die Drosselklappe das Ansaugerohr für die Zwecke der Belastung des Motors freigibt. Das Brennstoff-Luft-Gemisch im Ansaugerohr wird daher keinesfalls in unzulässiger Weise beeinflusst.
Weiterhin kennzeichnet sich die Erfindung vor allem darin, dass in der Gemischleitung mehrere Lufteinlassöffnungen mit Abschlussorganen vorhanden sind. Damit wird der Vorteil erreicht, dass ein gleichmässiges Ansaugen der Frischluft stattfindet und dass sofort die genügend grosse Menge eingeführt werden kann, ohne dass ein zu grosser Öffnungsweg notwendig ist. In der Schlussstellung bilden die Ab- schlussorgane, d. h. die Lufteinlassglieder, ein Teil der Wandungen der Ansaugeleitung. Sie vergleichen sich mit der Oberfläche der Ansaugeleitung, so dass in ihr irgendwelche nachteilige Strömungen nicht eintreten können.
Damit wird bei der Erfindung einmal eine wesentliche Brennstoffersparnis erreicht. Es wird vermieden, dass beim Bergabfahren infolge des grossen Unterdruekes durch den Motor eine zu grosse Menge von Brennstoff nach den Zylindern gesaugt wird, die dort überhaupt nicht gebraucht wird. Genau derselbe t1berverbrauch an Brennstoff tritt bei viel höherer Tourenzahl und daher noch im erhöhten
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Masse als bisher ein, wenn der Wagen von hoher Geschwindigkeit plötzlich abgestoppt wurde, beispielsweise beim Fahren von Kurven od. dgL Auch hier wird durch die Erfindung das übermässige Ansaugen des Brennstoffes verhindert.
Wird das Bedienungsorgan für die Gemischdrossel bei der vorliegenden Erfindung in üblicher Weise freigegeben, so schliesst sich die Gemischdrossel. Darauf werden erfindungsgemäss zwangläufig die Frischlufteinlassöffnungen in der Ansaugeleitung geöffnet, so dass durch diese nunmehr Frischluft zum Motor geführt wird und der erhöhte Unterdruck sich nicht auf die Leerlaufleitung für den Brennstoff auswirken kann. Wesentlich ist die bei Betätigung der Vorrichtung gerade bei stark leistenden Motoren erwünschte und auch eintretende Abkühlung und ferner die Vermeidung des Hochziehen von Öl über die Kolben. Letzteres tritt, wenn der Erfindungsgegenstand nicht Anwendung findet, stärker und unmittelbar bei Motoren ein, die schon länger im Betrieb sind und keine absolut dicht gehenden Kolben bzw.
Ringe mehr haben.
Die Abhängigkeit der Stellung der Abdeckorgane für die Frischluft von der Stellung der Gemischdrossel kann je nach Ausbildung der Vorrichtung durch elektromagnetisch, mechanisch oder pneumatisch wirkende Steuerglieder kontrolliert werden.
Die Abdeckorgane werden vorzugsweise als ein Doppelsitzventil ausgebildet, dessen Ventilteller im geschlossenen Zustand mit der Oberfläche der Wandung der Gemischleitung vergleichen.
Weitere Einzelheiten sind. im folgenden beschrieben und in den Zeichnungen in den Fig. 1-6 in verschiedenen Stellungen schematisch dargestellt.
1 ist die Ansaugeleitung, in der sich die Brennstoffdüse 2 befindet, die ihren Brennstoff beispielsweise von dem Schwimmergehäuse 3 herleitet. 4 ist ein Schwimmer. In der Ansaugeleitung sitzt auf der Achse 5 die Drosselklappe 6 für das Brennstoff-Luft-Gemisch. Nach oben hin schliesst sich die Gemischleitung 7 an, die die Lufteinlassöffnungen 8 besitzt. Die Lufteinlassöffnungen 8 können durch ein Doppelsitzventil 9 abgeschlossen werden. Im geschlossenen Zustand bilden die Ventilteller 9 einen Teil der Wandung der Gemischleitung 7. Um bei Temperaturänderungen die etwa eintretende Massänderung unschädlich zu machen, kann einer der beiden Ventilteller 9 auf der gemeinsamen Tragachse 10 der Ventilachse auch verschiebbar angeordnet sein. Es wird dann immer der richtige Abschluss und Ausgleich gewährleistet.
Die Ventilteller stehen unter der Wirkung der Feder 11, die bestrebt ist, die Ventile auf ihren Sitz zu drücken. 12 ist das Widerlager für die Feder 11. An ihrem einen Ende trägt die Ventilstange 10 einen scheibenförmigen Anker 13 und ferner einen Sicherungskonus 14. Der scheibenförmige Anker 13 wirkt zusammen mit einem Elektromagneten 15, der beispielsweise an der Gemischleitung befestigt ist.
Wenn der Elektromagnet 15 vom Strom durchflossen wird, wird die Scheibe 13 entgegen der
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37, 38, Elektromagnet 15, Kontakt 23, Kontakt 21, der aus der vorhergehenden Schaltstellung in der Lage Fig. 1 steht, Feder 24, Leitung 33 zur Batterie. Durch Schliessen dieses Stromkreises wird der Elektromagnet 15 erregt und der Anker 13 angezogen. Entgegen der Wirkung der Feder 11 öffnen sich die Ventilteller 9. Gleichzeitig wird durch den Sieherungskonus 14 der Fühler 25 und damit die Feder 24 angehoben. Der Kontakt21trittvondem Kontakt23wegundinleitende Verbindungmitdem Kontakt22.
Damit ist nach dem Öffnungsvorgang der Ventile 9 sofort der Stromkreis wieder unterbrochen. Damit durch die Unterbrechung des Stromkreises der Anker 13 infolge der Wirkung der Feder 11 nicht wieder zurückgeht, hat sich die Sperrnase 18 hinter den Sicherungskonus 14 gemäss Fig. 2 gelegt. Die Teile befinden sich nunmehr in der Stellung gemäss Fig. 2. Es ist kein Stromkreis geschlossen. Irgendwelcher Strom wird nicht verbraucht. Die Luft tritt durch die Öffnungen 8 in die Gemischleitung 7, kühlt den Motor und verhindert, dass der Unterdruck sich bis zur Ansaugeleitung auswirkt und Brennstoff nachsaugt. Da der Motor nur Luft erhält, wird er abgebremst und würde schliesslich stillstehen, wenn nicht wieder das Fusspedal rechtzeitig betätigt wird.
Bei Betätigung des Fusspedals 27 wird zunächst der Kontakt 29 in Berührung gebracht mit dem Kontakt 31, und damit ist der Stromkreis wie folgt vor-
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zur Batterie. Damit wird der Elektromagnet 16 erregt. Er zieht den Anker 17 an und die Sperrnase 18 gibt den Sicherungskonus 14 frei, so dass unter der Wirkung der Feder 11 die Ventile geschlossen werden.
Gleichzeitig wird der Fühler 25 durch Abgleiten auf dem Konus 14 niedergehen und der Kontakt 21 mit dem Kontakt 23 in Berührung kommen. Nach Freigabe der Ventile 9, also nach dem Schliessvorgang, ist dann der Stromkreis über den Elektromagneten 16 sofort wieder unterbrochen, und nunmehr arbeitet die Vorrichtung normaler Weise, indem die Ventilteller 9 einen Teil der Seitenwandung der Gemischleitung 7 bilden.
Wie oben ausgeführt, würde, wenn das Fusspedal längere Zeit freigelassen ist, also die Feder 28 das Fusspedal hält, nur Luft zum Motor gelangen und der Motor allmählich stehenbleiben. Es ist nun oft erwünscht, bei Erreichung einer untersten Tourenzahl zu verhindern, dass der Motor stehenbleibt. Es soll dann automatisch wieder das Schliessen des Ventils 9 eintreten. Der Erfolg des Erfindungsgegenstandes ist ja dann auch erreicht. Es ist dann nicht mehr die hohe Tourenzahl des Motors gegeben und damit nicht mehr das starke Ansaugen des Brennstoffes. Dies kann nun durch eine von einem Relais bediente Schliessvorrichtung erreicht werden, die vollkommen automatisch arbeitet. Hiezu kann das zwischen Lichtmaschine und Batterie geschaltete Relais verwendet werden.
In Fig. 3 und 4 ist die Anordnung schematisch dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 3 die Anordnung, wenn an Stelle der Dberbrückung 37 zwischen den Leitungen 36 und 38 die Kontakte 41 und 42 verwendet werden. Der Kontakt 41 sitzt an der Feder 43. Die Feder wird durch einen Druekstift 44 aus
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Kontakt 48 arbeitet mit einem Gegenkontakt 50 und der Kontakt 49 mit einem Gegenkontakt 51 an der Schliessleitung 35 zusammen. Der Kontakt 50 wiederum ist über die Leitung 52, die eine Plusleitung darstellt, an die Lichtmaschine 63 angeschlossen. Die Minusleitung 54 von der Lichtmaschine führt zur Masse 40. 66 ist die Batterie mit der Plusleitung 33 und der zur Masse führenden Minusleitung 56.
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spule für den Elektromagneten 61.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende : Solange der Motor die genügende Tourenzahl hat, arbeitet die Lichtmaschine und schickt einen starken Strom durch die Leitung 52 über den Kontakt 50, den Kontakt 48, die Leitung 45, die Leitung 33 über die Batterie zur Masse. Die Batterie wird aufgeladen. der Anker 45 ist angezogen und damit drückt der Druekstift 44 die Kontakte 41 und 42 aufeinander.
Die Einrichtung arbeitet noch, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn jetzt die Tourenzahl des Motors infolge der eintretenden Frischluft zu weit herabsinkt, dann lässt die Spannung der Lichtmaschine 53 nach. Es ist nur noch die niedrigere Batteriespannung 55 vorhanden. Diese ist nicht mehr genügend, um den Anker 45 anzuziehen. Der Anker 45 wird freigegeben (Fig. 4). Damit werden die Kontakte 41 und 42 voneinander getrennt und die Öffnungsleitung 36, 38 unterbrochen. Gleichzeitig treten die Kontakte 49 und 51 aufeinander, und damit wird die Leitung 35 über die Leitung 57 geerdet.
Der Stromkreis geht nun, ohne dass das Fusspedal bedient worden ist, von der Masse 40, Leitung 57, Kontakte 49, 51, über die Schliessleitung 35, die Leitung 33 (Fig. 1), die Leitung 34, die Kontakte 22, 21, die Leitung 33 und zurück zur Batterie. Damit wird das Gegenlager 18 mit dem Anker 17 angezogen, und in der oben beschriebenen Weise schliessen sich die Ventile 9. Das Schliessen erfolgt also jetzt in einer Stellung, in welcher das Fusspedal 27 noch nicht betätigt worden ist. Wenn jetzt das Fusspedal 27 zum Zwecke des Gasgebens betätigt wird, so ändert sich an der Stellung der Teile nichts. Der Kontakt 29 tritt nur mit dem Kontakt 31 in Berührung.
Da aber die Schliessleitung 36 schon über die Leitung 57 mit der Masse verbunden war, so war die eigentlich zu erfüllende Stellung schon selbsttätig herbeigeführt worden. Mit dem Gasgeben steigert sich die Tourenzahl der Lichtmaschine und damit deren Stromspannung und nunmehr treten die Kontakte 4 2 wieder aufeinander. Die Offnungsleitung 36, 38 ist geschlossen. Sie hat aber keine Verbindung mit der Masse. Vielmehr tritt die Verbindung mit der Masse erst dann ein, wenn der Hebel 27
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wieder freigegeben wird, so dass erst dann der Elektromagnet 15 wieder erreicht wird und die Ventile 9 sich öffnen.
Diese besondere Bedienungsvorrichtung, die in die Anlage mit eingeschaltet ist und welche die Ventile zwecks Weiterlaufens des Motors schliesst, sobald die Tourenzahl des Motors eine bestimmte untere Grenze erreicht hat, ist nach dem soeben Gesagten gebildet durch den an der Maschine vorhandenen automatischen Schalter der Lichtmaschine.
Es kann aber auch ein besonderer Schalter Verwendung finden, wie dies in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Es ist dann an Stelle des Elektromagneten 61 ein besonderer Elektromagnet 62 vorgesehen, dessen Stromspule von der Leitung 52 gebildet wird, die von der Lichtmaschine zur Masse 40 führt.
Im übrigen sind sämtliche Teile genau so wie in den Fig. 3 und 4. Die Stellung Fig. 5 entspricht der Stellung Fig. 3 und die Stellung Fig. 6 der Stellung gemäss Fig. 4. Wenn die Spannung der Lichtmaschine genügend gross ist, so wird der Anker 45 von dem Elektromagneten 62 angezogen. Sinkt die Spannung unter ein bestimmtes Mass, dann wird der Anker 45 freigegeben und die Kontakte 49, 51 treten zusammen und die Schliessleitung 45 wird über die Leitung 56 mit der Erde 40 verbunden.
Die Wirkungsweise ist im übrigen die gleiche wie in den Fig. 3 und 4.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Einlassen von Frischluft bei Leerlaufstellung der Gemischdrossel in die Gemischleitung mit einer in der Gemischleitung vorgesehenen Lufteinlassöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gemischleitung (7) mehrere Lufteinlassöffnungen (8) durch Luftabsperrglieder (9) verschliessbar sind, die durch eine in die Betätigungsorgane (27) der Gemischdrossel (6) geschaltete Steuervorrichtung (13 -1"1) bedient werden und die im geschlossenen Zustand einen Teil der Wandungen der Gemischleitung (7) bilden, wobei die Luftabsperrglieder (9) in Abhängigkeit von der Stellung der Gemischdrossel (6) sich erst öffnen,
nachdem die Gemischdrqssel in die Leerlaufstellung übergegangen ist, und sich schliessen, bevor die Gemischdrossel in die Belastungsstellung übergeht.