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Dokumentenidentifikation DE3153704C2 20.04.1995
Titel Kraftstoffabgabevorrichtung und eine damit ausgestattete Kraftstoffversorgungseinrichtung
Anmelder Outboard Marine Corp., Waukegan, Ill., US
Erfinder Billingsley, Henry C., Waukegan, Ill., US
Vertreter Weickmann, H., Dipl.-Ing.; Fincke, K., Dipl.-Phys. Dr.; Weickmann, F., Dipl.-Ing.; Huber, B., Dipl.-Chem.; Liska, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Prechtel, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 26.06.1981
DE-Aktenzeichen 3153704
File number of basic patent 31252257
Offenlegungstag 08.04.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 20.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.04.1995
IPC-Hauptklasse F02M 13/06
IPC-Nebenklasse F02M 1/16   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffabgabevorrichtung zur Speisung eines Vergasers einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff, mit einem Gehäuse, das eine Schwimmerkammer enthält und einen an eine Kraftstoffquelle anzuschließenden Kraftstoffeinlaß aufweist, einem Schwimmer in der Schwimmkammer und einer zwischen dem Kraftstoffeinlaß und der Schwimmerkammer geschalteten Ventileinrichtung, die mit dem Schwimmer in Verbindung steht und entsprechend der Stellung des Schwimmers in der Schwimmerkammer zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung wirksam ist.

Aus der US-A-2,616,404 ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt, die eine Kraftstoffabgabevorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen aufweist.

Die bekannte Kraftstoffversorgungseinrichtung umfaßt einen Vergaser mit einer Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage, in die eine Hauptzuführdüse und eine Nebenöffnung einmündet, und eine Einrichtung zur Zuführung eines ersten Kraftstoffs zu der Hauptzuführdüse. Die Kraftstoffabgabevorrichtung dient zur Bereitstellung eines zweiten Kraftstoffs, dessen Oktanzahl größer ist als die des ersten Kraftstoffs, wobei der zweite Kraftstoff auch an die Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage abgegeben wird. Eine Regelungseinrichtung regelt das aktuelle Mengenverhältnis von erstem zu zweitem Kraftstoff in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Motors, wobei der Unterdruck im Venturi-Abschnitt der Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage und der Unterdruck im Ansaugrohr als Größen zur Erfassung des aktuellen Motorbetriebszustands herangezogen werden. Der Ausfluß von Kraftstoff (zweitem Kraftstoff) aus der Schwimmerkammer der bekannten Kraftstoffabgabevorrichtung zur Luft/Kraftstoff- Einlaßpassage wird durch ein Regelventil gesteuert, wobei die Stellung des bewegbaren Ventilkörpers des Regelventils vom Unterdruck in dem Venturi-Abschnitt und vom Unterdruck im Ansaugrohr abhängt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffabgabevorrichtung für einen Vergaser einer Brennkraftmaschine, bzw. eine mit einer solchen Kraftstoffabgabevorrichtung versehene Kraftstoffversorgungseinrichtung, mit einer bei Bedarf einsetzbaren, mit einfachen und platzsparenden Mitteln realisierten Starthilfe für die Brennkraftmaschine anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kraftstoffabgabevorrichtung erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine über eine Kanaleinrichtung mit der Schwimmerkammer in Verbindung stehende zweite Kammer, eine in der zweiten Kammer angeordnete bewegbare Wand, die eine in ihrem Volumen veränderbare und mit der Kanaleinrichtung in Verbindung stehende Anlaßkraftstoffkammer begrenzt, eine mit der bewegbaren Wand verbundene Einrichtung zur Bewegung der bewegbaren Wand zwecks Veränderung des Volumens der Anlaßkraftstoffkammer, ein Absperrventil in der Kanaleinrichtung, welches einen Abfluß aus der Schwimmerkammer ermöglicht, jedoch einen Rückfluß in die Schwimmerkammer verhindert, und einen Auslaß, der mit der Kanaleinrichtung zwischen der Anlaßkraftstoffkammer und dem Absperrventil verbunden ist.

Durch die Kombination der Schwimmerkammer und der zweiten Kammer in einem gemeinsamen Gehäuse läßt sich ein kompakter Aufbau der Kraftstoffabgabevorrichtung realisieren. Die über das Absperrventil und über die Kanaleinrichtung von der Schwimmerkammer mit einem Kraftstoffvorrat versorgte Anlaßkraftstoffkammer gibt ihren Kraftstoffvorrat wenigstens größtenteils über den mit einer Luft/Kraftstoff-Mischzone des Vergasers in Verbindung bringbaren Auslaß ab, wenn die bewegbare Wand mittels der dazu vorgesehenen Einrichtung im Sinne einer Verkleinerung des Volumens der Anlaßkraftstoffkammer verschoben wird. Das Absperrventil sorgt dafür, daß bei diesem Vorgang kein Kraftstoff in die Schwimmerkammer zurückgepumpt wird. Der von der Anlaßkraftstoffkammer unter erhöhtem Druck abgegebene Kraftstoff kann mit der Luft in der Luft/Kraftstoff-Mischzone des Vergasers ein entsprechend fettes Gemisch bilden, so daß der Start oder der Anlauf der Brennkraftmaschine erleichtert wird. Die in der Kraftstoffabgabevorrichtung nach der Erfindung integrierten Mittel für die Starthilfe nehmen vergleichsweise wenig Platz ein und sind einfach aufgebaut. Insbesondere ist die Starthilfe jederzeit bei Bedarf manuell einsetzbar.

Vorzugsweise ist eine die bewegbare Wand zum Zwecke der Vergrößerung des Volumens der Anlaßkraftstoffkammer vorspannende Einrichtung vorgesehen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Vergaser mit einer Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage, in die eine Hauptzuführdüse und eine Nebenöffnung einmündet, und eine Einrichtung zur Zuführung eines ersten Kraftstoffs zu der Hauptzuführdüse, wobei zur Speisung des Vergasers und einem zweite Kraftstoff eine Kraftstoffabgabevorrichtung gemäß dem Anspruch 1 oder 2 vorgesehen ist, deren Auslaß mit der Nebenöffnung der Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage verbunden ist.

Zur Unterbindung des Kraftstoff-Flusses von der Kraftstoffabgabevorrichtung zum Vergaser kann ein Ventil zum Schließen des Auslasses der Kraftstoffabgabevorrichtung vorgesehen sein.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Kraftstoffversorgungseinrichtung zeigt, näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung 11 für einen nicht gezeigten Verbrennungsmotor dargestellt, bei dem es sich z. B. um einen Außenbordmotor handeln kann. Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 11 ist so ausgelegt, daß sie einen Motorbetrieb mit zwei Kraftstoffen ermöglicht, d. h. die Verwendung eines ersten Kraftstoffes, wie Kerosin, für Hochgeschwindigkeitsbetrieb und eines zweiten Kraftstoffes, wie Benzin, für den Start des Motors sowie für den Betrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten, so daß sich eine Einsparung an Benzin erzielen läßt. Des weiteren ist die Anordnung dergestalt, daß der zweite Kraftstoff sowohl beim Start als auch bei Betrieb unter sämtlichen Geschwindigkeiten verwendet werden kann.

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 11 umfaßt einen Vergaser 13, der in herkömmlicher Weise eine Einrichtung enthält, die eine Einlaßpassage 15 für das Kraftstoff/Luftgemisch mit einer zentral angeordneten Venturi-Öffnung 17 bildet. Stromabwärtig der Venturi-Öffnung 17 weist die Einlaßpassage 15 ein Drosselventil 19 auf, das zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar ist, um die Einführung von Luft und Kraftstoff und damit die Motordrehzahl zu steuern. Ein nicht gezeigtes Vordrosselventil kann stromaufwärtig der Venturi-Öffnung 17 angeordnet sein.

In die Venturi-Öffnung 17 erstreckt sich eine nachstehend auch als Hauptkraftstoffdüse 31 bezeichnende Hauptzufuhrdüse 31. Nahe dem Umfang des Drosselventils 19 - wenn dieses die geschlossene Stellung einnimmt - sind ein oder mehrere Nebenöffnungen 33 vorgesehen, die jeweils mit einem Kraftstoffladeraum 35 in Verbindung stehen

Der Vergaser 13 enthält ferner eine primäre Kraftstoffkammer als Schwimmerkammer 41 sowie eine erste Ventileinrichtung 43, die mit einem Einlaßkanal 45 in Verbindung steht, der zu einer Quelle 47 für den ersten Kraftstoff, z.B. Kerosin, führt. Die Ventileinrichtung 43 ist mit einem Schwimmer 49 in der Schwimmkammer 41 verbunden, so daß die Kraftstoffzufuhr zur Kammer 41 entsprechend der Stellung des Schwimmers 49 gesteuert wird. Irgendeine geeignete Kraftstofftankanordnung und Kraftstoffpumpe können verwendet werden, um das Kerosin zum Einlaßkanal 45 zu führen.

Im Vergaser 13 ist eine Kanaleinrichtung 51 vorgesehen, die die Schwimmkammer 41 mit der Hauptkraftstoffdüse 31 verbindet. Die Kanaleinrichtung 51 enthält ein Nadelventil 53, mit dem sich der Kraftstoffzufluß aus der Schwimmerkammer 41 zur Hauptkraftstoffdüse 31 einstellen läßt.

Eine Kanaleinrichtung 61 ist ferner im Vergaser 13 vorgesehen, um Kraftstoff zum Laderaum 35 zu bringen. Diese Kanaleinrichtung 61 enthält ein Nadelventil 63, mit dem sich der betreffende Kraftstoffzufluß steuern läßt. Der bislang beschriebene Aufbau dürfte grundsätzlich herkömmlicher Art sein.

Ferner ist in der Kraftstoffversorgungseinrichtung 11 eine Kraftstoffabgabevorrichtung 75 zur Speisung des Vergasers 13 mit einem zweiten Kraftstoff vorgesehen, die ein Gehäuse 81 umfaßt, das in geeigneter Weise abgestützt ist und ein Schwimmerkammer 83 bildet. Das Gehäuse 81 enthält ferner eine Ventileinrichtung 85, die in Verbindung mit einem Einlaßkanal 87 steht, der zu einer Quelle 89 für den zweiten Kraftstoff, wie Benzin, führt. Die Ventileinrichtung 85 ist mit einem Schwimmer 91 in der Schwimmerkammer 83 verbunden und arbeitet so, daß der zweite Kraftstoff in die Schwimmerkammer 83 entsprechend der Lage des Schwimmers 91 geführt wird.

Die Oberseite des Gehäuses 81 enthält eine Entlüftungsöffnung 93, die mit der Außenatmosphäre und der Schwimmerkammer 83 in Verbindung steht.

Das Gehäuse 81 weist ferner nahe dem Boden der Schwimmerkammer 83 eine Wandung auf, die eine zweite Kammer 95 mit einer bewegbaren Wand 99 bildet, die zusammen mit der Wandung eine Anlaßkraftstoffkammer 97 definiert. Obschon verschiedene bewegliche Wandkonstruktionen verwendet werden können, handelt es sich bei der gezeigten Konstruktion um eine bewegbare Wand in Form einer flexiblen Membran 99, die an ihrem Umfang durch das Gehäuse 81 in geeigneter Weise gehalten ist. Mit der Membran 99 ist ein Stößel 101 verbunden, der sich aus dem Gehäuse 81 erstreckt und durch eine geeignete Feder 103 nach außen vorgespannt ist, so daß die bewegbare Wand 99 normalerweise eine Lage einnimmt, bei der die Anlaßkraftstoffkammer 97 eine maximale Größe hat.

Zwischen der Auslaßkraftstoffkammer 97 und dem Boden der Schwimmerkammer 83 befindet sich eine Wandungseinrichtung, die einen Kraftstoffkanal 111 mit einem geeigneten Absperrventil 113 enthält, das einen Kraftstoffabfluß aus der Schwimmerkammer 83 erlaubt, jedoch einen Rückfluß des Kraftstoffes in die Schwimmkammer 83 verhindert.

Ein Auslaß 115 steht in Verbindung mit dem Kraftstoffkanal 111 zwischen der Anlaßkraftstoffkammer 97 und dem Absperrventil 113.

Das Kraftstoffversorgungseinrichtung 11 enthält ferner ein Steuerventil 121, das zwecks Steuerung der Kraftstoffzufuhr zum Laderaum 35 betätigbar ist, der mit den Nebenöffnungen 33 in Verbindung steht.

In der Zeichnung umfaßt das Steuerventil 121 eine Ventilkammer 123, die über eine geeignete Leitung 125 mit einem Einlaß 127 in Verbindung steht, der mit der Kanaleinrichtung 61, die den Kraftstoff zum Laderaum 35 führt, verbunden ist. Die Ventilkammer 123 ist ferner über eine geeignete Leitung 131 mit dem Auslaß 115 aus der Schwimmerkammer 83 und der Anlaßkraftstoffkammer 97 verbunden. Ferner steht die Ventilkammer 123 über eine geeignete Leitung 135 mit einem Nebenauslaß oder einer Öffnung 137 in Verbindung, die nahe dem Boden ersten Schwimmerkammer 41 angeordnet ist.

Das Steuerventil 121 enthält ein Ventilelement 141, das in der Ventilkammer 123 zwischen einer ersten und zweiten Stellung beweglich ist. In der ersten Stellung ergibt sich eine Verbindung zwischen dem Auslaß 115 aus der Schwimmerkammer 83 und der Anlaßkraftstoffkammer 97 mit dem Einlaß 127, der in Verbindung mit der Kanaleinrichtung 61 steht, die mit dem Kraftstoffladeraum 35 verbunden ist. In dieser ersten Stellung ist dagegen die Verbindung zwischen dem Nebenauslaß oder der Öffnung 137 der Schwimmerkammer 41 und dem zum Laderaum 35 führenden Einlaß 127 unterbrochen. In der zweiten Stellung ergibt sich eine Verbindung zwischen dem Nebenauslaß oder der Öffnung 137 der Schwimmerkammer 41 mit dem Einlaß 127, der mit der Kanaleinrichtung 61 verbunden ist, die wiederum mit dem Kraftstoffladeraum 35 in Verbindung steht. Dagegen ist die Verbindung zwischen dem Auslaß 115 aus der Schwimmerkammer 83 und der Anlaßkraftstoffkammer 97 und dem Einlaß 127 zu der Kanaleinrichtung 61 unterbrochen.

Das Ventilelement 141 ist mit einem Handgriff 143 versehen, der von einer Bedienungsperson betätigt werden kann, um das Ventilelement 141 wahlweise zwischen der ersten und zweiten Stellung zu verstellen.

Angenommen, der Vergaser oder die Schwimmerkammer 41 steht in Verbindung mit einer Kraftstoffquelle, z. B. für Kerosin, und die Schwimmerkammer 83 steht in Verbindung mit einer Kraftstoffquelle für beispielsweise Benzin. Das Steuereventil 121 wird zunächst in die erste Stellung gebracht, um die Schwimmerkammer 83 und die Anlaßkraftstoffkammer 97 mit dem Laderaum 35 zu verbinden. Bei einem Eindrücken des Stößels 101 gegen die Kraft der Feder 103 wird daher Anlaßkraftstoff (Benzin) in den Laderaum 35 geführt und gelangt über die Nebenöffnungen 33 in die Einlaßpassage 15 für das Kraftstoff/Luftgemisch, was den Start des Motors erleichtert. Des weiteren wird der Motorbetrieb einen Benzinzufluß aus der Schwimmerkammer 83 über den Laderaum 35 und die Nebenöffnungen 33 in die Einlaßpassage 15 bewirken, was den Motorbetrieb bei niedriger Drehzahl unterstützt.

Wenn es nach Auslösung des Motorstarts erwünscht ist, den Motor bei höheren Drehzahlen laufen zu lassen, bewirkt ein Öffnen des Drosselventiles 19 einen Zufluß von Kerosin aus der Schwimmerkammer 41 durch die Kanaleinrichtung 51 und die Hauptkraftstoffdüse 31 in die Einlaßpassage 15. Bei Erreichen der gewünschten hohen Drehzahl kann das Ventilelement 141 des Steuerventiles in die zweit Stellung bewegt werden, um die Zufuhr von Benzin zu den Nebenöffnungen 33 zu unterbinden und das Kerosin den Nebenöffnungen 33 zuzuführen, was zu einer Einsparung von Benzin führt.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, das Steuerventil 121 wegzulassen und eine direkte, bei 151 gestrichelt angedeutete Verbindung zwischen der Nebenöffnung 33 und dem Auslaß 115 aus der Anlaßkraftstoffkammer 97 und der Schwimmerkammer 83 vorzusehen. Unter diesen Umständen wird bei sämtlichen Drehzahlen Benzin verbraucht.

Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die den Verbrauch von Benzin als Kraftstoff bei sämtlichen Drehzahlen für den Fall erleichtern, daß die Zufuhr von Kerosin sich erschöpft hat. Obgleich verschiedene Anordnungen hierfür verwendet werden können, enthält in der Zeichnung der von dem Vergaserventil 43 kommende Einlaßkanal 45 eine Absperrarmatur 161, die lösbar mit einer Zufuhrleitung 163 verbunden ist, die mit der Quelle 47 für den ersten Kraftstoff (Kerosin) in Verbindung steht. Des weiteren enthält der Einlaßkanal 87, der von der Ventileinrichtung 85 der Schwimmerkammer 83 abgeht, eine Absperrarmatur 171 mit gleichem Aufbau wie die Armatur 161, die dem von der Vergaserschwimmerkammer 41 abgehenden Einlaßkanal 45zugeordnet ist. Die Absperrarmatur 171 ist lösbar mit einer Zufuhrleitung 173 verbunden, die mit der Quelle 89 für den zweiten Kraftstoff (Benzin) in Verbindung steht. Wenn daher die Zufuhr an Kerosin sich erschöpft hat, kann die Kerosinzufuhrleitung 163 von der Armatur 161 abgetrennt und die Benzinzufuhrleitung 173 von der zweiten Armatur 171 abgetrennt und mit der ersten Armatur 161 verbunden werden, so daß dem Vergaser 13 Benzin zugeführt wird. Wenn sich das Steuerventil 121 in der zweiten Stellung befindet, erfolgt dann eine Zufuhr von Benzin in die Kraftstoffeinlaßpassage 15 über sowohl die Hauptkraftstoffdüse 31 als auch die Nebenöffnungen 33.


Anspruch[de]
  1. 1. Kraftstoffabgabevorrichtung zur Speisung eines Vergasers einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff,

    mit einem Gehäuse (81), das eine Schwimmerkammer (83) enthält und einen an eine Kraftstoffquelle (89) anzuschließenden Kraftstoffeinlaß (87) aufweist,

    einem Schwimmer (91) in der Schwimmerkammer (83) und einer zwischen dem Kraftstoffeinlaß (87) und der Schwimmerkammer (83) geschalteten Ventileinrichtung (85), die mit dem Schwimmer (91) in Verbindung steht und entsprechend, der Stellung des Schwimmers (91) in der Schwimmerkammer (83) zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung wirksam ist, gekennzeichnet durch

    eine über eine Kanaleinrichtung (111) mit der Schwimmerkammer (83) in Verbindung stehende zweite Kammer (95),

    eine in der zweiten Kammer (95) angeordnete bewegbare Wand (99), die eine in ihrem Volumen veränderbare und mit der Kanaleinrichtung (111) in Verbindung stehende Anlaßkraftstoffkammer (97) begrenzt,

    eine mit der bewegbaren Wand (99) verbundene Einrichtung zur Bewegung der bewegbaren Wand (99) zwecks Veränderung des Volumens der Anlaßkraftstoffkammer (97),

    ein Absperrventil (113) in der Kanaleinrichtung (111), welches einen Abfluß aus der Schwimmerkammer (83) ermöglicht, jedoch einen Rückfluß in die Schwimmerkammer (83) verhindert, und

    einen Auslaß (115), der mit der Kanaleinrichtung (111) zwischen der Anlaßkraftstoffkammer (97) und dem Absperrventil (113) verbunden ist.
  2. 2. Kraftstoffabgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die bewegbare Wand (99) zum Zwecke der Vergrößerung des Volumens der Anlaßkraftstoffkammer (97) vorspannende Einrichtung (103) vorgesehen ist.
  3. 3. Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Vergaser (13) mit einer Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage (15), in die eine Hauptzuführdüse (31) und eine Nebenöffnung (33) einmündet, und eine Einrichtung zur Zuführung eines ersten Kraftstoffs zu der Hauptzuführdüse (31), dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des Vergasers (13) mit einem zweiten Kraftstoff eine Kraftstoffabgabevorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 vorgesehen ist, deren Auslaß (115) mit der Nebenöffnung (33) der Luft/Kraftstoff-Einlaßpassage (15) verbunden ist.
  4. 4. Kraftstoffabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ventil (121) zum Schließen des Auslasses (115).






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