Vorrichtung an Kraftwagenmotoren zur Beseitigung des Unterdruckes im Sangrohr bei fast oder ganz unterbundener Gaszufuhr. Wenn ein Kraftwagen fährt und man. entweder bremsen oder die Übersetzung ändern soll, wird zunächst die Drosselklappe, welche im Saugrohr zwischen den Motor zylindern und dein Vergaser liegt, geschlos sen, um die Zufuhr von weiterem Gas zu unterbrechen..
Da aber der Wagen jetzt,den Motor zieht und die Kolben sich somit noch in den unwirksamen Zylindern bewegen, entsteht in diesen zeitweise ein starkes Va kuum, wodurch in die Zylinder beträcht liche Mengen Schmieröl eingesaugt werden, und zwar bedeutend mehr als beim normalen Gang des Motors.
Sobald nun die Gasklappe wieder geöffnet wird und die explosive La dung gezündet wird, findet gleichzeitig mit der normalen Verbrennung .der Ladung noch eine unvollständige Verbrennung des einge saugten, überflüssigen Schmieröls statt, und zwar unter Bildung von übelsiechenden und gesundheitsschädlichen Gasen, welche als blauer Rauch aus dem Gasauspuffrohr hinausströmen.
Um diesen Nachteil zu vermeiden ist {gis bekannt, Vorrichtungen zur Beseitigung des TTnterdruckes im Saugrohr bei fast oder ganz unterbundener Gaszufuhr anzuordnen, wel che einen eine Verbindung des Saugrohres mit der Atmosphäre steuernden Kolben be sitzen, dessen Stellung vom Unterdruck im Saugrohr und von einem Elektromagneten derart beeinflusst wird, dass er die Verbin dung des Saugrohres mit der Atmosphäre herstellt, wenn .der Unterdruck eine gewisse Grenze übersteigt und der Elektromaguet erregt wird.
Die vorliegende Erfindung be trifft eine Vorrichtung dieser Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die eine Seite des Steuerkolbens unter der Einwirkung des im Saugrohr herrschenden Unterdruckes steht und die andere Kolbenseite mittelst eines in bezug auf den Steuerkolben beweglichen Hilfskolbens mit der Atmosphäre verbunden werden kann, äessen Stellung vom Enten druck derart beeinflusst wird, dass er, bis der Unterdruck eine bestimmte Grenze erreicht, die Verbindung .dieser Kolbenseite mit der Atmosphäre aufrecht erhält, und, wenn der Unterdruck diese Grenze überschreitet,
diese Verbindung unterbricht und dadurch dem Steuerkolben ermöglicht, sich bei Erregung des Elektromagnetes zu bewegen.
Man kann in diesem Falle eine sichere Wirkung der Vorrichtung unter allen ge wünschten Verhältnissen erreichen, indem man nur den .Strom des Elektromagnetes unter bestimmten Bedingungen schliessen zu lassen braucht, zum Beispiel selbsttätig in demselben Augenblick, wo die Drosselklappe fast oder ganz geschlossen wird.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und Detailvarian ten zeigt die Zeichnung.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt der Vor richtung in Verbindung mit dem Saugkanal, Stromschliesser usw. mit den Teilen in ganz unwirksamer Stellung; Fig. 2 zeigt die Vorrichtung selbst teils im Aufriss und teils im Längsschnitt mit den Teilen in vorberei tender Stellung unter Unterdruck im Saug kanal; Fig. 3 zeigt in ähnlicher Weise die Vorrichtung mit den Teilen in wirksamer Stellung; Fig. 4 zeigt einen Grundruss der Vorrichtung;
Fig. 5 zeigt schematische eine Detailvariante, die ein Relais zum Schlie ssen des Stromes des Magnetes aufweist; Fig. 6 zeigt eine weitere Detailvariante.
In Fig. 1 ist das Saugrohr 1 und die Drosselklappe 2 mit gestrichelten Linien an gedeutet. An einer passenden .Stelle im Ka nal wird eine Flansche 3 (Fug. 4) mit einer Bohrung 4 eingeschaltet, die mit der Bohrung des Kanals 1 zusammenfällt und durch ein Seitengehäuse 5 in offener Verbindung mit einer kleinen Kammer 6 steht. Diese hat eine aufwärts gerichtete Öffnung 7 zur Atmo sphäre, aber diese Öffnung wird normaler weise durch den Steuerkolben 8 der Vorrich tung geschlossen gehalten, welcher mit einer Rippe 9 gegen eine Packung 10 um die Öff nung 7 dichtet und in einer Kammer 11 gleitet.
Diese ist in absperrbarer Verbin dung mit der Atmosphäre durch eine andere Kammer 12 mit Seitenöffnungen 13 mittelst eines beweglichen Teils 14, der in einer Hülse 15 im Gehäuse 16 der Kammer 11 gleitet und in der Gleitfläche einen Längs kanal 17 hat, welcher in unterer Stellung des Hilfskolbens 14 (Fug. 1) die Kammer 11 bezw. die Oberseite des Kolbens 8 mit der Atmosphäre verbindet, wogegen diese Ver bindung in oberer Stellung des Kolbens 14 (Fug. 2, 3) gesperrt ist.
Der Kolben 14 ragt in die Kammer 11 hinein und kann sieh mit einem Flansch 18 gegen-die Innenseite des Kolbens 8 anlegen. Er trägt einen durchgehenden zentralen Ka nal 19, der oben einen Sitz für ein Ventil 20 in einem Gehäuse 21 mit Seitenöffnungen 22 bildet. Die Stange 23 des Ventilkörpers gleitet im Gehäuse 21 und hat ausserhalb des selben einen Magnetanker 24 unterhalb eines Elektromagnetes 25, der inwendig in der Kammer 26 der Vorrichtung befestigt ist, worin die obere Partie des Kolbens 14 hinauf ragt.
Im Kolben 14 ist eine biegsame Mem brane 27 festgeklemmt, deren äussere Begren zung zwischen den Kammern 12 und 26 dicht befestigt ist und eine Abdichtung zwischen diesen Kammern bildet. Die Kammer 26 steht durch Rohr 28 in offener Verbindung mit der Kammer 6, somit auch mit dem Saugrohr 1.
Der eine Pol des Magnetes 25 ist dem Gestell (nicht gezeigt) angeschlossen. Sein anderer Pol 29 ist durch Leitung 30 mit einem beweglichen Kontakt 31 verbunden, dessen Gegenkontakt 32 durch Leitung 3,3 auch mit Gestell an 34 verbunden ist. In der Leitung 3,3 sind eine Stromquelle, zum Beispiel .der Generator 35 des Kraftwagens, und ein selbsttätiger Unterbrecher einge schaltet, der zwei Kontakte 36, 37 hat. Diese werden getrennt und die Leitung 33 unter brochen, wenn die Motordrehzahl unter eine bestimmte Grenze sinkt, zum Beispiel mit- telst eines Zentrifugalregulators.
Der Kolben 14 wird abwärts gegen den Boden des Kolbens 8 durch eine zwischen dem Flansch 18 und einem festen Anschlag im Gehäuse 16 eingespannte Feder 38 ge presst. Eine andere Feder 39 ist zwischen dem Flansch 18 und einem innerhalb des Kolbens 8 befindlichen Anschlag 40 einge legt und ist bestrebt, den flansch 18 gegen den Kolbenboden zu pressen. Der Kolben 14 wird in oberer ,Stellung durch einen Anschlag 41 angehalten, der in der obern Endstellung gegen die Hülse 15 dicht anliegt.
Fix. 1 zeigt die Stellung der Teile, wenn kein Unterdruck von Bedeutung im .Saugrohr 1 besteht. Die eine Seite des Kolbens 8 steht unter dem Einfluss des Druckes im Saug rohr 1 und seine andere Seite unter .dem des Atmosphärendruckes über 13, 12, 17 und 11.
Tritt im Saugrohr 1 und damit in .den Kammern 6 und<B>26</B> Unterdruck ein, wird der Kolben 14 in die Stellung (Fix. 2) ge hoben, weil die Membrane 27 hochgebogen wird. Dadurch gelangt der Anker 24 inner halb des Wirkungsgebietes des Magnetes. Es besteht in der Kammer 11 fortwährend At mosphärendruck, obwohl sie von der Atmo sphäre abgesperrt ist. Der Kolben 8 bleibt in Schliessstellung stehen, indem der Atmo sphärendruck oberhalb des Kolbens und das Gewicht der Teile sowie der Unterdruck un terhalb des Kolbens die ,Spannung .der Feder 39 überwiegen.
Die Vorrichtung ist in vor- bereiteter Stellung.
Wenn nun der Magnet 25 Strom erhält, wird der Anker 24 angezogen. Das Ventil ?0 wird vom Sitz abgehoben und die Kam mer 11 durch Bohrung 19 und Öffnungen ?2 mit der Kammer 26 verbunden, so dass auch in Kammer 11 Unterdruck entsteht, und zwar auf einer grösseren Fläche des Kolbens 8 als auf der Fläche innerhalb der Rippe 9 an der Kolbenunterseite. Dieser Unterdruck zusammen mit Feder 39 heben den Kolben 8 in die Stellung (Fix. 3), wodurch Kammer 6 oben geöffnet wird und durch Seitenöff nungen 42 des Kolbengehäuses 16 direkte Verbindung mit der Atmosphäre erhält. Im Saugrohr 1 wird dann der Unterdruck be seitigt.
Das Schliessen der Kontakte 31, 32, durch welches der Magnet erregt wird, wird hier herbeigeführt, dadurch, dass der eine Bon takt 31 an einem Hebel 43 sitzt, der an dem Zapfen der Dirosselklappe 2 befestigt ist, derart, dass der Kontakt geschlossen wird, wenn die Klappe .ganz oder ungefähr ge schlossen wird. Der Kontakt 3.1 kann. auch durch andere Mittel geschlossen werden, aber .der Magnet 25 kann bei der gezeigten Vor richtung nie .Strom erhalten, ohne dass die Motordrehzahl gross :genug ist, um die Kon takte 36, 3 7 zu schliessen.
Die Membrane 27 kann natürlich durch einen gleitenden Kolben ersetzt werden. An derseits braucht der Kolben 8 nicht in glei tender Bewegung im Zylinder 16 zu sein. Auch hier kann zwischen beiden eine Mem brane angeordnet werden, so dass der Kolben leichtbeweglich wird.
Sobald der Strom zum Magneten 25 un terbrochen wird, fallen das Ventil 20 und .der Kolben 14 sowie der Kolben 8 auf ihre Stellung gemäss Fig. 1 nieder, teils ,durch ihr Gewicht und teils durch den Druck der Feder 38. Gleichzeitig gelangt die Luft durch Kanal 17 in,die Kammer 11 und trägt zu einer raschen und sicheren Schliessung der Öffnung durch den Kolben 8 bei.
Wie ersichtlich, wirkt die Vorrichtung selbsttätig als Sicherheitsventil für das,Saug- rohr, indem das Ventil .sich bei eintretenden Explosionen oder bei durch andere Ursachen eintretendem Überdruck in den Motorzylin dern, im Kanal oder im Vergaser öffnet.
Durch die zweckmässige Ausnützung :der vorkommenden Druckunterschiede zum iÖff- nen und Schliessendes Frischluftkolbens 8 wirkt -die dargestellte Vorrichtung augen blicklich und mit grosser Betriebssicherheit. Die Wirkung des beweglichen Kolbens 14 während des beschriebenen Arbeitsverlaufes kann genau reguliert werden, teils durch Einstellung der Hülse 15 und teils durch Anpassung der Feder 38.
Wie früher erwähnt, soll die dargestellte Vorrichtung nicht in Tätigkeit treten kön nen, wenn,die Motordrehzahl n niedriger ist als -die Drehzahl n. für Leerlauf. Dies wird nach Fig. 1 durch einen mechanischen. Appa rat erreicht, zum Beispiel einen Zentrifugal- regulator, der die Kontakte 36, 37 selbst- tätig öffnet, sobald n unterhalb n. sinkt.
Dieser rein mechanische Apparat kann nach Fig. 5 :durch ein Relais ersetzt werden, wel ches jedoch nicht ein gewöhnliches Magueten- relais sein kann, da ein solches für eine be deutend höhere Stromstärke einschaltet als ausschaltet. Das Relais nach Fig. 5 ist dagegen derart ausgeführt, dass es für die- selbe Stromstärke ein- sowie ausschaltet.
. Zu diesem Zwecke werden :die Kontakte 36, 37 von einem Anker 43 für einen Elek tromagneten mit zwei Wicklungen kontrol liert, einer starken Wicklung 44 und einer schwachen 45. Der eine Pol von beiden ist mit dem festen Kontakt 3 7 verbunden.
Die andern Pole sind mit einem beweglichen Kon takt 46 an einem Magnetenanker 47 und mit einer .dazu gehörigen Magnetspule 48 verbunden, von welcher eine Leitung 49 aus geht, die an die Leitung 50, die zu einem festen Kontakt 51 führt und an die Leitweg 52, die zu einem schwingbaren Arm 53 mit Kontakt 31 führt, angeschlossen. ist, dessen Gegenkontakt 32 an Erde oder an den Rah menteil 54 gelegt ist.
Der Anker 43 ist durch Leitung 30 mit :dem einen Pol 29 des Elek tromagnetes 25 (Fig. 1), der Vorrichtung verbunden, .dessen anderer Pol 55 über die Leitung 56 an Erde oder den Rahmenteil 57 gelegt ist.
Der Arm 53 steht unter Kontrolle einer Nase 58 und einer Nockenscheibe 59 an einem an Zapfen 60 schwingbaren Arm 61. Dessen Schwingung ist von der Drossel klappe 2 abhängig, indem der Arm 61 durch Metalldraht 62 mit der Klappe verbunden ist. Es könnte auch der Zapfen 60 der Klappen- zapfen sein. Wenn die Nase 58 von der Nockenseheibe 59 angehoben wird, so ist der Kontakt zwischen 31 und 32 unterbrochen.
Sind die Teile in der gezeigten Stellung, geht der Strom von 34 über 35, 33 zu beiden Wicklungen 44, 45, weiter von 44 über 47, 46, 51, 50, 52, 53, 31, 32 zu 54 und in Nebenschluss damit von 45 über Wicklung 48 weiter über 49, 52, usw. zu 54. Dadurch -#-Prden beide Magnetanker 43, 47 etwa gleichzeitig angezogen, .der erste 43 durch beide Wicklungen 44 und 45. Da aber die Kontakte 46, 51 getrennt werden, wird der Strom durch die starke Wicklung 44 sofort unterbrochen.
Die Kontakte 36, 37 können jedoch jetzt durch die schwache Wicklung 45 allein zusammen gehalten werden, weil der magnetische Widerstand im Luftspalt zwischen Anker 43 und Kern 63 aufgehoben ist. Ein bedeutend schwächerer Strom fliesst deshalb jetzt über 34, 35, 33, 37, 36, 43, 30, 2e, 25, 55, 56 zu 57, somit .durch den Mag neten 25, weshalb der Hauptkolben 8 ge hoben wird, falls im Saugrohr 1 Unter druck von einer gewissen Höhe herrscht.
Die Wicklungen 44, 45 sind derart ab gemessen und die Spannung der Ankerfeder 64 und die Grösse des Luftspaltes zwischen 43 und 63 sind derart eingestellt, dass beide Wicklungen zusammen den Anker 43 an ziehen, sobald die Stromstärke der,Strom- duelle 35 (welche voraussetzungsweise der Generator des Kraftwagens ist, weshalb die Stromstärke abbängig ist von,der Motordreh zahl n) gleich oder grösser als die bei der Leerlauftourenzahl n. auftretende, ist, wäh rend die Wicklung 45 allein den angezogenen Anker 43 bei sinkendem n loslässt,
sobald na unterschritten wird. In dieser Weise wird erreicht, dass die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4 nur in Tätigkeit gehalten werden kann, wenn n gleich oder grösser als na ist, also nur, wenn der Motor beim Ingangsetzen unter Belastung die Drehzahl n, erreicht hat. Und läuft der Motor unter Belastung mit einem n grösser als no, kann die Vorrichtung in Tätigkeit treten, falls die Kontakte 31, 32 geschlossen werden, wird aber ausgeschaltet, sobald n auf o sinkt.
Die Wirkung,des Relais ist ersichtlicher weise von der ,Stellung des Armes 61 ab hängig, die zweckmässig derart bestimmt ist, dass . die Scheibe 59 die Kontakte 31, 32 schliesst, kurz bevor die Klappe 2 geschlossen wird.
Es ist auch klar, dass n; für Einschaltung des Relais sich regulieren lässt, indem man den Luftspalt zwischen 43 und 63 durch die Schraube 65 einstellt, und man kann /r" für Ausschaltung des Relais einstellen, indem die Feder 6.1 mehr oder weniger gespannt wird. Durch geeignete Kombination von Luftspalt und Federspannung kann man, wenn gewünscht, .sogar n; niedriger als nu erhalten.
Fig. 6 zeigt ein vereinfachtes Relais, wo bei die Wicklung 48 weggelassen ist und die Kontakte 46, 51 durch die Magnetwicklungen 44, 45 selbst geöffnet werden. Die Wirkungs weise dieser Variante ist ohne weiteres aus dem Vorstehenden verständlich und bedarf deshalb nicht einer näheren Erklärung.