Die Erfindung betrifft Hilfsvergaser für den Start von Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hilfsvergaser dienen zum besseren Starten von Verbrennungsmotoren, insbesondere bei sehr tiefen Temperaturen. Zu diesem Zweck wird aus einem separaten Brennstoffbehälter beim Starten zusätzlich ein Brennstoff-Luft-Gemisch in die Ansaugrohre eingespritzt. Diese Hilfsvergaser werden beim Start durch eine elektromagnetische Spule gesteuert, die von einer Batterie gespeist wird. Diese ist bei sehr niedrigen Temperaturen (z. B. etwa -30°C bis -35°C) nicht störungsfrei funktionsfähig, da die an den Klemmen der Batterie verfügbare elektrische Energie bei diesen Temperaturen zu schwach ist (etwa 1/3 der bei normalen Temperaturen verfügbaren Energie), um eine notwendige Erregung der elektromagnetischen Spule hervorzurufen.

Ein solcher Hilfsvergaser ist aus der US-PS 42 02 309 bekannt. Bei diesen Vergasern wird beim Starten eine elektromagnetische Spule erregt, deren Kern einen Ventilstößel aufweist, der im erregten Zustand das Rückschlagventil eines zusatz-Kraftstoffbehälters betätigt, so daß ein zusätzliches Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird.

Ein solcher Hilfsvergaser hat jedoch den Nachteil, daß gleichzeitig mit dem Startvorgang, d. h. der Betätigung des Anlassers, die elektromagnetische Spule erregt werden muß. Dadurch entsteht ein sehr hoher momentaner Stromverbrauch. Dieser kann insbesondere bei sehr tiefen, winterlichen Temperaturen und einer damit verbundenen starken Schwächung der Batterie von dieser nicht mehr gedeckt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen durch eine elektromagnetische Spule betätigten Hilfsvergaser zu schaffen, der ein sicheres Starten des Motors auch bei sehr tiefen Temperaturen und einer schwachen Batterie gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale das Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, daß in einer ersten Betriebsstufe, in der der Anlasser des Verbrennungsmotors nicht betätigt und somit kein Strom von diesem verbraucht wird, durch Betätigen der elektromagnetischen Spule, Brennstoff aus dem zusätzlichen Brennstoffbehälter dosiert in einen Vorratsraum geleitet und in diesem unter Druck gesetzt wird. In einem zweiten Bedienungsschritt kann nur der Motor mittels des Anlassers gestartet werden, wobei eine Erregung der elektromagnetischen Spule des Vergasers nicht mehr notwendig ist, da die dosierte Kraftstoffmenge durch Federkraft in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird.

Somit wird die Batterie sehr stark entlastet und ein sicheres Starten auch bei schlechter Batterie ermöglicht.

Ein solcher Hilfsvergaser ist kompakt gebaut und benötigt infolgedessen nur wenig Raum. Er kann deshalb in einem Raum relativ kleiner Abmessungen unter der Motorhaube untergebracht werden oder sogar in oder unter dem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges, wie z. B. eines Lastkraftwagens. In letzterem Falle befindet sich der Hilfsvergaser unmittelbar im Betätigungsfeld des Fahrers, und es ist nicht mehr notwendig, Übertragungsorgane zur Überbrückung von Entfernungen vorzusehen. Außerdem wird das Auswechseln des abnehmbaren Brennstoffbehälters erleichtert und schneller ermöglicht.

Weiterhin findet ein Verbrauch von elektrischer Energie für die Erregung der elektromagnetischen Spule nur noch für das Füllen der Kammer statt, während das Rückströmen der dosierten Menge Brennstoff lediglich unter dem Einfluß einer zweiten Rückstelleinrichtung stattfindet. Auf diese Weise erfolgt die Entnahme von elektrischer Energie aus der Batterie, bevor der zum Antrieb des Motors vorgesehene Starter in Betrieb genommen wird. Es erfolgt also eine zeitliche Abstufung der Energieentnahme aus der Batterie, so daß ein Motor selbst bei sehr tiefen Temperaturen gestartet werden kann, selbst wenn nur etwa 1/3 der nominalen Energie der Batterie zur Verfügung steht.

Eine solche besonders vorteilhafte Funktionsweise wird zwingend notwendig, wenn die Starteinrichtung des Motors derart ausgelegt ist, daß sämtliche elektrischen Hilfseinrichtungen (z. B. die Scheinwerfer eines Fahrzeuges) während des Startes ausgeschaltet werden.

Andererseits wird der Einspritzdruck des Brennstoffes infolge dessen, daß die Rückströmung der dosierten Brennstoffmenge unter der Einwirkung der zweiten Rückstelleinrichtung erfolgt, in etwa bei jedem Betriebszustand auf dem gleichen Wert gehalten und bleibt darüber hinaus von dem Füllungsgrad unabhängig.

Aufgrund dieser vorbeschriebenen Merkmale wird ein schneller Start des Motors unter sehr ungünstigen Temperaturbedingungen gewährleistet, wobei gleichzeitig bei einem sich verlängernden Startvorgang verhindert wird, daß sich die Batterie vollständig entladen kann.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird ein einstellbarer Anschlag zur Begrenzung der Kolbenbewegung vorgesehen. Auf diese Weise wird die Verwendung einer einzigen Vorrichtung für Motoren unterschiedlicher Leistung ermöglicht, wobei die beim Start eingespritzte vorgegebene Hilfsbrennstoffmenge in Abhängigkeit von der Leistung des Motors dadurch eingestellt werden kann, daß der Anschlag entsprechend verstellt wird.

Vorteilhaft sind alle Dichtungen, die mit den durch die elektromagnetische Spule angetriebenen beweglichen Teilen in Berührung kommen, Lippendichtungen, wodurch in vorteilhafter Weise die Reibungskräfte, die sich der Bewegung der hohlen Stange entgegensetzen, und damit die verbrauchte elektrische Energie der Batterie auf einem Minimum gehalten werden. Außerdem sind solche Dichtungen besonders für die Ausstattung von Vorrichtungen geeignet, die bei sehr tiefen Temperaturen funktionieren müssen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Diese zeigt:

Eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Hilfsvergaser.

In der Zeichnung ist zu erkennen, daß der erfindungsgemäße Hilfsvergaser 1 ein Gehäuse 2 aufweist, in dessen mittlerem Teil eine elektromagnetische Spule 3 aufgenommen ist, die in nicht dargestellter Weise mit Anschlußklemmen 4 eines elektrischen Speisekreises verbunden ist, der seinerseits an eine elektrische Gleichstromquelle, wie z. B. eine nicht dargestellte, wiederaufladbare Batterie angeschlossen ist.

Der bewegliche Spulenkern 5 wird von einer hohlen Kolbenstange 6 durchgriffen, die mit dem Kern fest verbunden ist und beidseitig aus dem Kern herausragt.

Der untere Teil der Kolbenstange 6 greift in eine Gehäuseaussparung 7 ein, welche eine untere Öffnung aufweist, die die Eingangsöffnung 8 des Vergasers bildet, sowie eine seitliche Öffnung, die die Ausgangsöffnung 9 des Vergasers bildet.

Die Ausgangsöffnung 9 steht mit einer Verschlußeinrichtung in Verbindung, die einerseits von einer ringförmigen Einschnürung 10 in der hohlen Kolbenstange 6 in deren unterem Bereich gebildet ist und die andererseits von einer ringförmigen Lippendichtung 11 gebildet ist, welche die Kolbenstange umgreift und zwischen der Ausgangsöffnung 9 und der Eingangsöffnung 8 angeordnet ist. Die Formen und Abmessungen der ringförmigen Lippendichtung 11 bzw. der Einschnürung 10 sind dermaßen, daß in der oberen Position oder der Einspritzposition oder der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition (die nachfolgend noch beschrieben wird) die Dichtung nicht gegen die Flanken der Einschnürung 10 anliegt, so daß die Ausgangsöffnung 9 infolgedessen mit der Gehäuseaussparung 7 in Verbindung steht. Wenn sich dagegen die Kolbenstange in ihrer ganz angehobenen Stellung befindet (Dosierstellung), dann liegt die Lippendichtung (11) gegen die Kolbenstange (6) an und unterbricht auf diese Weise die Verbindung zwischen der Ausgangsöffnung (9) und der Gehäuseaussparung (7).

Die Eingangsöffnung S mündet in eine Kammer 12 ein, die zur Aufnahme des Kopfstückes eines abnehmbaren Behälters 13 dient (der in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist). Die Befestigung des Behälters am Vergaser kann auf beliebige bekannte Weise erfolgen.

Der Behälter 13 enthält einen geeigneten Flüssigbrennstoff, der von einem Treibgas druckbeaufschlagt ist, welches seinerseits nicht mit dem Flüssigbrennstoff chemisch reagiert. Vorzugsweise handelt es sich um eine Aerosolmischung, welche von einer Butan-Propan-Verbindung (Brennstoff) und Stickstoff (Treibgas) gebildet ist.

An seinem oberen Teil weist der Behälter 13 eine Öffnung auf, in welcher ein Rückschlag 14 angeordnet ist (von welchem lediglich der äußere Teil mit dem Betätigungsfinger in der Zeichnung zu erkennen ist).

Im übrigen ist zu erkennen, daß koaxial zur Kolbenstange 6 zwischem dem unteren Ende des Kerns 5 und demjenigen Gehäuseteil, welcher die Aussparung 7 begrenzt, eine Feder 15 angeordnet ist.

An seinem oberen Ende sitzt die Kolbenstange 6 in einem Teil, welches die Form einer Glocke 16 aufweist und in einer Kammer 17 sitzt, die gegenüber den oberen Teilen des Gehäuses 2 abgedichtet und abgegrenzt ist.

Das glockenförmige Teil 16 besitzt Öffnungen 18, über welche die Stange 6 mit der Kammer 17 verbunden ist. Diese Öffnungen 18 sind derart am unteren Ende des glockenförmigen Teiles 16 angeordnet, daß der Hilfsbrennstoff von dem Treibgas aus dem Behälter herausgedrückt werden kann, wenn sich die Vorrichtung in ihrer senkrechten Funktionsstellung befindet.

In der Kammer 17 ist ein Kolben 19 angeordnet, welcher von einer Feder 20 druckbeaufschlagt ist und in eine Position gedrückt wird, in welcher das Kammervolumen der Kammer 17 ein Minimum ist.

Im oberen Gehäuseboden 21 befindet sich ein Anschlag 22, welcher die Verschiebung des Kolbens auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Der Anschlag 22 ist in beliebiger Weise einstellbar: Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag z. B. mit Hilfe von Rastnuten einstellbar. Zu diesem Zweck ist der Anschlag als Achse ausgebildet, der mit Ringnuten 23 versehen ist, in welche ein Sperrstück 24 eingreift.

An den Enden der Stange 6 und zwischen dem Kolben und der Gehäusewandung sind Dichtungen vorgesehen: Damit die Reibungskräfte und die von der Batterie für die Funktion des Vergasers abzugebende elektrische Energie auf einem Minimum gehalten werden, sind die Dichtungen von Lippendichtungen gebildet, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Darüberhinaus gewährleisten solche Dichtungen, die z. B. aus "Rilsan" gebildet sind, ihre Funktion bei Temperaturen unter etwa -30°C bis -35°C, was bei Ringdichtungen nicht der Fall wäre.

Die Funktionsweise des in der Zeichnung dargestellten Hilfsvergasers ist folgendermaßen.

In der Ruhestellung nehmen die Teile die in der Zeichnung dargestellte Lage ein.

Wenn die elektromagnetische Spule 3 durch Schließen des Stromkreises mit Strom versorgt wird, dann zieht der Kern 5 die Stange 6 in ihre untere Endlage (Dosierstellung), wobei die Feder 15 komprimiert wird. Die Stange 6 beaufschlagt den Betätigungsfinger des Rückschlagventils 14 des Behälters 13 und das Gemisch tritt unter Druck in die Gehäuseaussparung 7 ein, strömt durch die hohle Kolbenstange 6 und gelangt über die Öffnungen 18 in die Kammer 17.

Unter dem Einfluß des Gemischdruckes, der größer ist als die Federkraft der Feder 20, bewegt sich der Kolben in der Kammer nach oben, bis er gegen den Anschlag 22 zur Anlage kommt.

Die Fülldauer der Kammer 17 ist variabel und hängt einerseits von der Position des Anschlages 22 ab und andererseits von dem Gemischdruck. Zum Beispiel liegt diese Fülldauer typischerweise zwischen 2 und 5 Sekunden.

Der Kraftfahrer startet also den Motor zur gleichen Zeit, zu welcher er den elektrischen Stromkreis für die Spule 3 unterbricht. Der Kern 5 wird unter der Einwirkung der Feder 15 in seiner Ausgangsposition gehalten, in welcher die hohle Stange 6 ihre in der Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt. Das Rückschlagventil 14, welches nicht mehr von der Stange 6 beaufschlagt wird, kehrt in seine Schließstellung zurück und verschließt den Behälter 13.

Die Ausgangsöffnung 9 steht erneut mit der Gehäuseaussparung 7 in Verbindung, so daß das in der Kammer 17 enthaltene Gemisch, welches von der Federkraft der Feder 20 beaufschlagt ist, über die Öffnungen 18, die hohle Stange 6 und die Gehäuseaussparung 7 zur Ausgangsöffnung 9 zurückströmen kann, von wo es über eine mit der Ausgangsöffnung 9 verbundene Leitung zu einer Einspritzvorrichtung gelangt (nicht dargestellt).