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Zusatzluftregler fürVerbrennungskraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Regelung der Zusatzluftzufuhr in Verbrennungskraftmaschinen
mit einem - Saugrohr, welches außer einem Hauptlufteinlaß, der zur Leistungsregelung
der Maschine mittels einer Klappe o. dgl. regelbar ist, mit einem Zusatzlufteinlaß
versehen ist, dessen Regelungsventil sich selbsttätig unter dem Einfluß des im .Saugrohr
entstehenden Unterdruckes gegen die Kraft einer Belastung öffnet. Es ist bereits
eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der die wirksame Länge einer Feder mit
der Umstellung der Leistungsregelungsklappe derart veränderlich ist, daß sich das
Zusatzluftventil für die gleiche Erhöhung des Unterdruckes im Saugrohr bei höherem
Öffnungsgrad der Leistungsregelungsklappe -mehr öffnet als bei kleinerem Öffnungsgrad
derselben.
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Demgegenüber stellt - nun die. Erfindung grundsätzlich eine weitere
Verbesserung des Geschilderten dar, indem die mit der Umstellung der Leistung sregelungskläppe
zwangsläufig veränderliche Belastung des Zusatzluftventils nunmehr von einem Pendelgewicht
ausgeübt wird. Dieses ist an einem in Abhängigkeit von der Bewegung der Leistungsregelungsklappe
zwangsläufig schwenkbaren Arm derart beweglich aufgehängt, daß die Bewegung dieses
Armes in der dem Öffnen der Leistun:gsregelungskläppe entsprechenden Richturig eine
Verminderung derjenigen Kraft mit sich führt, mit welcher das Pendelgewicht wirkt,
und daß das Pendelgewicht, wenn die auf das Zusatzluftventil in der öffnungsrichtung
wirkende Kraft diejenige Kraft überwindet, mit welcher das Pendelgewicht auf den
sich gegen dasselbe abstützenden Hebel einwirkt, unter Erhöhung der letz b#n:annten
. Kraft ausweicht, bis Gleichgewicht eintritt. Als Bewegungsüberprüfungsmittel zwischen
dem das Pendelgewicht tragenden Arm und der Leistungsdrossel können beliebige übliche
Glieder, wie Zahnräder, Gestänge, unmittelbare Kupplung u. dgl., dienen.
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Diese Belastungsvorrichtung für das Zusatzluftventil bietet wesentliche
Vorteile. Eine hinsichtlich ihres Federungsvermögens in Abhängigkeit der Verstellung
der Leistungsregelungsklappe zwangsläufig veränderliche Feder, wie früher vorgeschlagen
wurde, ist hinsichtlich ihres- Federungsvermögens schwer zu berechnen,
da
sie von solchen schwer zu beherrschenden Faktoren abhängig ist, wie Härtung, Formgebung,
Einspannung usw. Ein Pendelgewicht ist dagegen hinsichtlich seiner Wirkung leicht
genau zu berechnen und verändert sich außerdem nicht durch Dauerbeanspruchungen
u. dgl., was dagegen mit einer Feder der Fall ist. Außerdem hat man mit dem Zusatzluftregler
gemäß der Erfindung eine höhere durchschnittliche Brennstoffersparnis erreicht.
Dieses unerwartete Ergebnis beruht u. a. darauf, daß diese Vorrichtung in einfacher
Weise genauer eingeregelt werden kann.
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Weitere die Erfindung auszeichnende Merkmale und Vorteile sind aus
der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungsformen ersichtlich, welche in
den. beiliegenden Zeichnungen gezeigt werden.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch die eine Ausführungsform
des Zusatzluftreglers sowie deren Anschluß an den Vergaser.
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Fig. 2 zeigt einen zur Fig. i senkrechten Schnitt durch den Zusatzluftregler
mit abgenommenem Pendelgewicht.
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Fig. 3 zeigt den Zusatzluftregler in Seitenansicht mit abgenommenem
Luftfilter und Pendelgewicht.
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Fig. ,4 und 5 zeigen zwei zueinander senkrechte Vertikalschnitte einer
zweiten Ausführungsform, wo der Zusatzluftregler mit einem Vergaser direkt zusammengebaut
ist.
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Auf der Zeichnung ist das Zusatzluftventil mit i bezeichnet. In der
Ausführungsform nach Fig. i bis 3 ist es in einem Ventilgehäuse 2 angebracht, welches
durch ein ZwischenstÜck 3 an das Saugrohr 4 des Motors in unmittelbarer Nähe eines
Vergasers 5 angeschlossen ist, der mit der gewöhnlichen Gasregelungsklappe 6 versehen
ist. Das Ventil i ist mittels einer an dasselbe befestigten und an ihrem oberen
Ende mit einer Öse versehenen Stange 7 an dem hakenförmig ausgebildeten Ende des
einen Armes eines Winkelhebels e aufgehängt, welcher auf einem Zapfen 9 gelagert
ist und am Ende seines anderen Armes eine Rolle io trägt, mit welcher er
-sich gegen ein Pendelgewicht i i abstützt. In Fig.3 ist dieses Pendelgewicht
mit strichpunktierten Linien angedeutet. Es hat die Form einer kreisförmigen Scheibe,
welche in einem exzentrisch liegenden Punkte durch einen Zapfen 12 an einem Arm
13 aufgehängt ist, der auf einer in einem abnehm. baren Teil 2a des Gehäuses 2 gelagerten
Welle 14 festsitzt. An dem aus diesem Gehäuseteil herausragenden Ende der Welle
14 ist ein Arm 15 befestigt, der durch einen diesem entlang einstellbaren
Kugelzapfen 16 und einem an diesen angreifenden und hinsichtlich seiner Länge
einstellbaren Gelenk 17 mit einem auf der Welle der Vergaserklappe 6 festsitzenden
Arm 18 verbunden ist.
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In Fig. i sind die Vergaserklappe und das Zusatzluftventil i in ganz
geschlossener Lage dargestellt. Dabei liegt die Rolle io gegen die Pendelgewichtsscheibe
i i in einem Punkte an, der nur ganz unbedeutend unterhalb des Lagerungszapfens
12 liegt, so daß das Pendelgewicht den gegen dasselbe anliegenden Winkelhebel 8
mit maximaler Kraft beeinflußt. Wenn die Vergaserklappe 6 in der öffnungsrichtung
gedreht wird, dreht sich die Welle i ¢ mit dem Arm 13 in Fig. i und 3 in der Uhrzeigerrichtung,
wodurch der Lagerzapfen 12 nach oben von der Rolle i o weg verschoben wird, so daß
die Kraft, mit welcher das Pendelgewicht auf den sich gegen dasselbe abstützenden
Winkelhebe18 einwirkt, vermindert wird. Wenn die Vergaserklappe in die vollständig
geöffnete Lage gedreht worden ist, nimmt der Arm 13 z. B. die in Fig. 3 gezeigte
Lage ein. Offensichtlich wird die Pendelgewichtsscheibe in jeder Lage des Armes
13 zwischen den gegebenen Grenzen beim Auftreten einer auf das Ventil i in
der Öffnungsrichtung wirkenden Kraft, welche diejenige Kraft überwindet, mit welcher
die Pendelgewichtsscheibe den Hebel 8 beeinflußt, unter Erhöhung der letztgenannten
Kraft ausweichen, bis Gleichgewicht eintritt.
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Nicht nur die Welle 14, sondern auch der den Hebel 8 tragende Zapfen
9 «-erden vom abnehmbaren Teil 2a des Gehäuses 2 getragen. Zwischen diesem und dem
abnehmbaren Teil 2a vorkommende Stoßfugen 19 verlaufen nach kreisförmigen
Umlaufflächen (Zylinderflächen), welche eine mit der Welle 14 und dem Zapfen 12
parallele Achse haben, so daß der abnehmbare Teil 2a um diese Achse im Verhältnis
zum Gehäuse 2 einstellbar ist. Der zweckmäßig mit ungefähr halbzylindrischer Umkreiswand
und vollkreisförmigen Seiten ausgeführte abnehmbare Teil 2- wird mittels eines um
denselben angebrachten Spannbandes 2o an seinem Platz festgehalten. Das eine Ende
des Bandes 2o ist am Gehäuse 2 z. B. mittels eines Nietes 2 i befestigt, während
das andere Ende in ähnlicher Weise an einem Auge befestigt ist, welches mittels
einer im Gehäuse 2 eingeschraubten Spannschraube 22 angezogen werden kann. Der abnehmbare
Teil 2a ist in seiner einen kreisförmigen Seitenwand mit einer von einem Kragen
z3 umgebenen mittleren öffnung versehen, in welcher ein. Luftfilter 24. abnehmbar
eingesetzt ist, durch weIches die Zusatzluft in das Zusatzluftventilgehäuse eintritt.
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Die Einstellung des Zusatzluftventils wird durch Drehung des Teils
2a ausgeführt, zweckmäßig mittels eines besonderen Werkzeuges,
welches
bei 25 in Fig. 3 angedeutet ist. Dieses Werkzeug hat die Form eines Handgriffes,
der an seinem einen Ende mit zwei auf der einen Seite ausstehenden Zapfen versehen
ist, mit welchen er bei abgenommenem Luftfilter in Eingriff mit einer Aussparung
26 im Außenrand des Kragens 23 und mit einer Aussparung oder .einem Loch 27 im Gehäuse
2 gebracht werden kann. Durch Drehen dieses Händgriffes 25 kann der ° Teil 2, dann
leicht in feiner und empfindlicher Weise eingestellt werden. Bei dieser Einstellung
soll die Spannschraube 22 nur so viel gelöst sein, daß der Teil 2a mit einer gewissen
Trägheit unter Überwindung der Reibung zwischen demselben und dem dabei als Bremsband
wirkenden Spannhand gedreht -werden kann. Als Richtmaß für die richtige Einstellung
gilt, wenn die Länge des Aufhängungsarmes 13 gleich dem Abstand zwischen der Mitte
des kreisförmigen Pendelgewichtes und dem Aufhängungspunkt ist und wenn die - Drehachse
des Armes 13 und die Mitte des Gewichtes zusammenfallen, daß eine Drehung
des Armes 13 innerhalb der gegebenen Grenzen bei ganz geschlossener Lage des Ventils
i weder :eine Erhöhung noch eine Senkung der Pendelgewichtsscheibe i i mit sich
führen darf, was bedeutet, daß diese eine mit der Welle 14 gleichachsige Lage einnimmt
und sich um ihre eigene Mitte dreht. Wenn nach ausgeführter Einstellung die Schraube
22 zur unverrückbaren Festspannung des Teils 2a angezogen wird, hat dies keine merkbare
Verstellung der Einstellung zur Folge. Offensichtlich kann bei Überprüfung eine
Nachstellung zur Ausgleichung einer etwaigen Abnutzung in gleicher Weise ausgeführt
werden.
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Zum Abnehmen des Teils 2a braucht die Spannschraube 22 nicht ganz
ausgeschraubt zu werden, sondern nur so -weit gelöst zu werden, daß das Spannband
2o um seine Befestigungsnieten seitlich ausgeschwenkt werden kann, um das Herausziehen
des Teils 2a zu gestatten. Der Teil 2a ist wendbar, d. h. er kann so angebracht
werden, daß das Luftfilter entweder nach links oder nach rechts zu stehen kommt,
je nachdem 'sich dies finit Rücksicht auf den zur Verfügung stehenden Raum beim
Einbau des Zusatzluftreglers z. B. an verschiedenen Kraftwagenmotoren als das Bequemste
herausstellt. Bei einem solchen Wenden wird die Welle 14 zwischen zwei verschiedenen,
in der dem Luftfilter entgegenstehenden Seite des Teils 2a für dieselbe angebrachten
Lagerlöchern gewechselt, von denen das im Falle der Fig. i bis 3 freie Loch mit
28 bezeichnet ist und durch einen zweckmäßig mit Schmiermitteln getränkten Filzzapfen
zugestopft ist. Beim Wenden -des Teils 2a wird auch der Lagerzapfen 9 für den Hebel
8 vom einen zum anderen von zwei für denselben vorgesehenen Löchern übersiedelt,
von denen das im Falle der Fig. i bis 3 freie Loch mit 29 (Fig. i) bezeichnetist.
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Die Trägheit des Pendelgewichtes führt gewisse vorteilhafte Wirkungen
mit sich. Wenn die Gasklappe 6 rasch geöffnet wird, wird der Unterdruck, unter dessen
Einwirkung sich das Ventil i öffnet, nicht so rasch abnehmen, wie die öffnungsbewegung
der Klappe 6 die Lage des Armes 13 in Richtung einer Verminderung der Kraft ändert,
womit das Pendelgewicht den Hebe18 betätigt. Diese Erscheinung hat aber infolge
der Trägheit des Pendelgewichtes nicht die bei Anwendung einer Feder auftretende
unerwünschte Wirkung zur Folge, daß, das Ventil i eine plötzliche öffnungsbewegung
ausführt, um sich kurz darauf wieder in der Sdhließ@richtung zurückzubewegen. Die
Trägheit des Pendelgewichtes hat außerdem den Vorteil, da.ß sie überhaupt ausgleichend
wirkt, so daß, das Zusatzluftventil nicht in Schwingungen gerät, welcher Umstand
seinerseits wieder eine verminderte Abnutzung zur Folge hat. Ferner läßt sich die
Trägheit des Pendelgewichtes auch dazu benutzen, bei einem Kraftwagenmotor die Zusatzluftzufuhr
bei Beschleunigung und bei Steigung verhältnismäßig zu vermindern und beim Einbremsen
und beim Ab-värtsfahren .verhältnismäßig zu erhöhen. Zu diesem Zwecke genügt es,
daß, der Zusatzluftregler derart eingebaut wird, daß, er mit dem abnehmbaren .Teil
2a in der Fahrtrichtung nach vorn gerichtet ist.
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Bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform, wo das Zus.atzluftventilgehäuse
3o direkt mit dem Vergasergehäuse zusammengebaut ist, ist die Pendelgewichtsscheibe
mittels des Zapfeus 12 an einem unmittelbar auf dem einen in das Gehäuse
30 hineinragenden Ende der Welle der Vergaserklappe 6 festgesetzten Arm 31
aufgehängt. In Fig. 4 und 5 sind sowohl die Klappe 6 als auch das Zusatzluftventil
i in vollständig geöffneter Lage dargestellt. Wenn die Klappe 6 geschlossen wird,
bewegt sich der Arm 3 i in Uhrzeigerrichtung in Fig.5, und bei unveränderter Lage
des Ventils i wird dadurch die Kraft, mit welcher das Pendelgewicht i i den sich
gegen dasselbe abstützenden Hebel.8 beeinflußt, vergrößert. Diese Kraft wird auch
dann vergrößert, wenn sich das Ventil i bei unveränderter Lage des Armes 31 in der
Öffnungsrichtung bewegt. Das Verhältnis zwischen dieser Vergrößerung und der Bewegung
des Ventils i kann in geeigneter Weise gewählt werden; und zwar durch zweckmäßige
Wahl. der Lage des Drehzapfens q im Verhältnis zur Drehachse des Armes 31 ebenso
wie durch zweckmäßige Wahl der Längen dieses
Armes und der Arme
des Hebels 8 ebenso wie gegebenenfalls durch kurvenförmige Ausbildung der Gleitfläche
des Pendelgewichtes für die Rolle i o. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4. und
5 ist für Einstellungszwecke der Sitz 32 des Ventils i einstellbar im Gehäuse 3o
angeordnet. Dieses ist teils oben außerhalb der Brennstoffdüse 33 des Vergasers,
teils unten innerhalb der Gasklappe 6 an das Vergasergehäuse angeschlossen. Es ist
zu bemerken, daß der Zusatzluftregler :eine einfachere 'Bauart des Vergasers selbst
dadurch ermöglicht, daß die Ansprüche auf die Genauigkeit, mit welcher dieser als
solcher die Brennstoffmenge im Verhältnis zu der an der Brennstoffdüse vorbeiströmenden
Luftmenge abwägt, herabgesetzt werden können.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die hier nur zu deren
Verdeutlichung gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, da doch
viele Änderungen an diesen innerhalb des Erfindungsbereiches vorgenommen werden
können.