Der Vergaser


Vergaseranlage

Der Kraftstoff wird vom Kraftstoffbehälter durch eine Kraftstoff-Förderpumpe angesaugt und zum Vergaser gefördert. Im Bedarfsfall kann vor oder nach der Pumpe ein Kraftstoff-Feinfilter vorgesehen werden. Die Pumpe selbst ist normalerweise als Membranpumpe ausgelegt wird von der Nocken- oder Verteilerwelle angetrieben. Der maximale Förderdruck wird durch entsprechende Auslegung begrenzt.


Vergaser-Bauarten

Die Unterscheidung erfolgt normalerweise nach der Richtung des Gemischstromes, der Zahl der Mischkammern und dem Anwendungsfall.


Die Benzinpumpe vom Wartburg 353.
Das Schema einer Vergaseranlage.

 

Fallstrom-Vergaser

Durch günstige Anordnungsmöglichkeit der Schwimmerkammer und der verschiedenen Düsensysteme ergeben sich zweckmäßige Bauformen. In Verbindung mit entsprechend ausgelegten Saugrohren erhält man eine optimale Gemischaufbereitung und -verteilung.

 

Flachstromvergaser

Flachstrom-Vergaser sind bekannt als Festlufttrichter- und Konstantdruck-Vergaser. Sie bieten Vorteile, wenn die Bauhöhe des Motors besonders niedrig sein muss. Flachstrom- Vergaser mit Festlufttrichter werden üblicherweise für Motoren hoher spezifischer Leistung verwandt. Konstantdruck- Vergaser arbeiten mit veränderlichem Luftquerschnitt und konstantem Unterdruck am Kraftstoffaustritt. Die Veränderung des Luftquerschnitts erfolgt durch einen pneumatisch betätigten Kolbenschieber, die Regulierung der Kraftstoffmenge durch eine am Kolben befestigte Nadel.

 

Vergaser für 4-Zylinder-Motoren

Der Einfach-Vergaser mit einer Mischkammer entspricht der kostengünstigsten Ausführung. Er findet deshalb üblicherweise bei kleineren Motoren Anwendung. Stark im Gebrauch ist auch der Register-Vergaser mit zwei Mischkammern. Hier wird die Teillast mit Hilfe der ersten Stufe reguliert. Beim erreichen eines bestimmten Luftdurchsatzes wird die zweite Stufe durch mechanisches oder pneumatisches Öffnen der zweiten Drosselklappe zugeschaltet. Register-Vergaser werden wegen der verbesserten Gemischaufbereitung durch hohe Strömungsgeschwindigkeit bei Teillast in der ersten Stufe und der damit verbundenen Möglichkeit der Verbrauchs- und Abgasoptimierung auch für kleinere und mittlere Motoren eingesetzt.

 

Das Schema eines Register-Vergasers.

 

Zur Information - Vergaser für 6-Zylinder-Motoren und Geländefahrzeuge

Beim Doppel-Vergaser sind zwei gleich große Vergaser parallel geschaltet und mit einer gemeinsamen Schwimmerkammer ausgerüstet. Beide Drosselklappen öffnen gleichzeitig. Der Doppel-Registervergaser hat vier Mischkammern und bietet Vorteile bezüglich der Abstimmung im Teillastgebiet. Für Geländefahrzeuge gibt es spezielle Vergaser, die durch entsprechende Ausbildung der Schwimmerkammern auch bei extremer Schräglage des Fahrzeugs ein optimales Gemisch liefern.

 

Aufbau und Arbeitsprinzip des Vergasers

Der Fahrer betätigt die Drosselklappe mit Hilfe des Gaspedals. Sie beeinflusst die Menge der vom Motor angesaugten Luft. Abhängig von der Luftmenge misst der Vergaser die entsprechende Kraftstoffmenge zu. Die Stellung der Drosselklappe bestimmt damit die Leistung. Der Schwimmer regelt in Verbindung mit dem Schwimmernadelventil den Kraftstoffzulauf zum Vergaser und hält das Kraftstoffniveau in der Schwimmerkammer konstant. Die Schließkraft der Schwimmernadel wird in Folge der Hebelwirkung des Gelenks verstärkt. Die Luftmengenmessung erfolgt im Vergaser mit Hilfe einer Venturidüse. Durch die Querschnittsverengung in diesem Lufttrichter wird die Luftgeschwindigkeit erhöht und damit ein entsprechender Unterdruck im engsten Querschnitt erzeugt. Die so entstehende Druckdifferenz zur Schwimmerkammer, die durch einen Vorzerstäuber noch erhöht werden kann, wird ausgenutzt, um Kraftstoff aus der Schwimmerkammer zu fördern. Die Anpassung der Kraftstoffmenge an die Luftmenge wird beim Lufttrichter-Vergaser in erster Linie durch das Hauptdüsensystem und einige Zusatzsysteme erreicht. Infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit im Lufttrichter und Drosselklappenspalt wird eine sehr gute Gemischaufbereitung erzielt.

 

Kraftstoffdosiersysteme

Hauptdüsensystem

Wenn nur die Hauptdüse zur Dosierung des Kraftstoffdurchsatzes verwendet wird, fettet das Gemisch mit zunehmendem Luftdurchsatz an. Aus diesem Grund wird zusätzlich ein Mischrohr und eine Luftkorrekturdüse vorgesehen, damit durch die Zuführung von Korrekturluft die gewünschte Konstanz des Mischungsverhältnisses im Motorkennfeld erreicht wird. Die Luftmenge wird durch die Luftkorrekturdüse festgelegt; die Beimischung zum Kraftstoff erfolgt durch ein Rohr mit seitlichen Bohrungen (Mischrohr) zwischen Hauptdüse und Gemischaustritt im Vorzerstäuber.

 

Leerlauf- und Bypasssystem

Bei Leerlaufluftdurchsatz reicht der Unterdruck an der Kraftstoff-Austrittsöffnung im Lufttrichter nicht aus, um über das Hauptdüsensystem Kraftstoff zu fördern. Aus diesem Grund ist ein eigenes Leerlaufsystem vorgesehen, das hinter der Drosselklappe im Bereich des höchsten Unterdrucks mündet. Die erforderliche Emulsion wird mit Hilfe der Leerlaufdüse und der Leerlaufluftdüse dargestellt und durch den Leerlaufkanal abgesaugt. Die Menge des austretenden Gemischs wird durch die Leerlaufgemischregulierungsschraube dosiert. Die für den Leerlaufbetrieb erforderliche Luftmenge wird durch die Anstellung der Drosselklappe zugegeben. Sie ist hauptsächlich von der gewünschten Leerlaufdrehzahl und der Reibleistung des Motors abhängig. Die Leerlaufeinstellung erfolgt bei diesem System über die Drosselklappenanschlagschraube und die Leerlaufgemischregulierungsschraube. Zur vereinfachten Leerlaufeinstellung mit Hilfe einer Schraube wurde das Zusatzgemischsystem entwickelt. Hier wird brennfähiges Gemisch in einem parallel zur Drosselklappe liegenden System gefördert, dessen Mischungsverhältnis unabhängig vom Durchsatz ist. Der Übergang zum Hauptdüsensystem wird durch das sogenannte "Bypasssystem" ermöglicht. Die Drosselklappe steuert hier eine Reihe von Bohrungen, die vom Leerlaufsystem versorgt werden. Bei geschickter Auslegung dieser Bypassbohrungen oder Bypassschlitze kann ebenfalls weitgehende Konstanz des Mischungsverhältnisses im leerlaufnahen Bereich erzielt werden, so dass eine Leerlaufeinstellung allein über die Drosselklappenanschlagschraube möglich ist.

 

Anpassung an den dynamischen Motorbetrieb

Störungsfreier Übergang vom Leerlauf- zum Teillast- oder Vollast-Betrieb bei schnellem Öffnen der Drosselklappe wird durch eine Beschleunigungspumpe erzielt, die über ein zusätzliches Kanalsystem zusätzlichen Kraftstoff in die Mischkammer einspritzt. Die Betätigung der Beschleunigungspumpe erfolgt meist mechanisch von der Drosselklappenwelle aus. Als Pumpenelement dient eine Membrane oder ein Kolben. Im Schiebebetrieb kann Ruckeln oder hohe HC-Emission auftreten. Hier ist Abhilfe durch verzögertes Schließen der Drosselklappe, Verwendung eines pneumatisch gesteuerten Schubsystem oder Kraftstoffabschaltung im Schiebebetrieb möglich.

 

Anpassung an den kalten Motor

Beim Kaltstart benötigt der Motor ein relativ fettes Gemisch und einen erhöhten Luftdurchsatz. Die benötigte Anreicherung wird mit Hilfe einer über dem Lufttrichter und dem Gemischaustritt angeordneten Starterklappe erreicht. Diese Starterklappe wird beim Startvorgang entweder von Hand oder einer Bimetallfeder geschlossen, wodurch die vom Hauptsystem geförderte Kraftstoffmenge infolge des höheren Unterdrucks wesentlich erhöht wird. Die erforderliche Anstellung der Drosselklappe erfolgt entweder von Hand oder beim Automatik-Starter über eine von der Bimetallfeder betätigte Stufenscheibe. Für den Kaltleerlauf wird die Erhöhung der Gemischmenge ebenfalls durch die Starterstufenscheibe bewerkstelligt, die erforderliche Anreicherung ergibt sich durch die Position der Starterklappe. Mit zunehmender Betriebstemperatur wird die Anhebung und die Anreicherung entweder von Hand oder automatisch durch Erwärmung der Bimetallfeder durch Kühlwasser und elektrische Beheizung reduziert. Bei Teil- und Vollast-Betrieb des noch nicht betriebswarmen Motors wird die erforderliche Anreicherung ebenfalls über die Starterklappe dosiert. Weiterentwicklungen der Startersysteme haben zu vollautomatischen Startern geführt, die entweder als unabhängiges Nebenschlusssystem zur Drosselklappe oder als Hauptschlusssystem arbeiten. Im ersten Fall wird die Gemischmenge über einen Luftschieber und das Mischungsverhältnis über ein Nadeldüsensystem geregelt. Im zweiten Fall erzeugt die Erhöhung der Gemischmenge durch Anhebung der Drosselklappe und die Anfettung über die Vordrossel. Luftschieber und Drosselklappe werden beim vollautomatischen Starter durch ein kühlwasserbeheiztes Dehnstoffelement betätigt.

 

Leerlaufdrehzahl-Absenkung

Die Absenkung der Leerlaufdrehzahl von Ottomotoren hat das Ziel, den Kraftstoffverbrauch im Leerlauf zu reduzieren. Dies ist durch geeignete Maßnahmen an Motor, Zündung und Vergaser möglich, da die Gemischaufbereitung des Vergasers auch bei sehr kleinen Luftdurchsätzen sehr gut ist. Allerdings ist hier eine Kompensation von zusätzlichen Motorbelastungen (zusätzliche Verbraucher) erforderlich, was durch Anhebung der Drosselklappe mit Hilfe einer pneumatisch betätigten Membrandose möglich ist. Bei Vergasern mit Zusatzgemischsystem kann ein pneumatisch betätigtes Ventil Verwendung finden.

 

Schubabschaltung

Eine weitere Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist durch die Abschaltung des Kraftstoffes im Schiebebetrieb möglich. Bei Vergasern mit einfachem Leerlaufsystem wird die Drosselklappe so weit geschlossen, dass der Leerlaufgemischaustritt über der Drosselklappe liegt und damit die Gemischförderung unterbrochen wird. Die Betätigung der Drosselklappe erfolgt durch einen pneumatischen Drosselklappenansteller. Bei Vergasern mit Zusatzgemischsystem genügt ein kleines pneumatisch betätigtes Membranventil durch welches das Zusatzgemischsystem abgeschaltet und damit die Kraftstoffzufuhr im Leerlauf unterbrochen wird.



Aufbau des 40 F1-11.


Störungssuche

Ihr habt Vergaserprobleme am 311er? Bei Scoobies Störungssuche gibts Hilfe.

Ihr habt Vergaserprobleme am 312er bzw. am 353er? Hilfe gibts hier.


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