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Verfahren und Vorrichtung zum Anlassen von mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen.
Diese Erfindung bezieht sich auf das Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere auf ein Verfahren und auf Mittel, durch welche verdichtete Luft oder ein anderes, nicht brennbares
Gas mittels eines Verteilers zum Motor geführt wird, um auf die üblichen Kolben während deren
Ausdehnungshub zu wirken und eine Drehung der Kurbelwelle auszulösen.
Gemäss dieser Erfindung besteht das Verfahren zum Anlassen einer Mehrzylinderverbrennungskraftmaschine mit Hilfe von verdichteter Luft oder eines andern nicht brennbaren Gases und eines
Brennstoff enthaltenden Behälters darin, dass man ein Druclduftbrennstoff- oder ein Gasbrennstoff-
Gemisch in einen Zylinder einführt, in welchem der Kolben seinen Verdichtungshub ausführt und ver- dichtete Luft oder ein nicht brennbares Gas in denselben Zylinder leitet, wenn der Kolben sich in der
Nähe seiner oberen Totpunktlage befindet.
In einer Abänderung des Verfahrens wird einLuftbrennstoff-oder Gasbrennstoff-Gemisch unter Druck fortwährend in den gleichen Zylinder geleitet, u. zw. während dem letzten Teil des Verdichtunghubes und bis gegen das Ende des Arbeitshubes.
Die anliegende Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausübungsform des vorliegenden Erfindunggegenstandes, u. zw. ist : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vierzylinder-Viertaktkraftmaschine mit einer Vorrichtung gemäss der Erfindung. Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt des in Fig. 1 befindlichen Verteilers. Fig. 3 ist eine Draufsicht des Verteilerventils. Fig. 4 ist ein Schnitt gemäss IV-IV der Fig. 3. Fig. 5 ist ein schematischer Schnitt des Verteilerventilgehäuses mit den damit verbundenen Vorrichtungen.
In der Zeichnung bezeichnet Fig. 1 einen Vierzylindermotor mit den Zylindern 1, 2.. 3 und 4, wobei diese Zahlen gleichzeitig der Reihenfolge der Zündung entsprechen.. 5 stellt einen Teil der Einlassröhre, mit welcher ein Vergaser 6 verbunden ist. dar. Die Einlassventile sind mit 7 bezeichnet, während 8 die Anlassventile darstellt. Einzelheiten dieser Ventile und die Innenanordnungen des Motors wurden nicht dargestellt, da sie von üblicher Gestalt und gut bekannt sind.
Im Kopfteil des Motors sind in den Leitungen 10, 11, 12, 13 Rückschlagventile 9 eingebaut.
Diese Leitungen führen zu den vier Zylindern und es öffnen sich die Rückschlagventile, wenn der Druck in der einen Leitung denjenigen im entsprechenden Zylinder übertrifft, sie schliessen sich, wenn die Druckverhältnisse umgekehrt sind. Die Leitungen 1C-7. 3 werden durch Öffnungen 1 a, 2 a, 3 a und 4 a eines Ventilgehäuses 14 geführt, wobei diese Bezeichnung der Öffnungen zum besseren Verständnis der Reihenfolge der Zündungen und der Wirkung der Ventilöffnungen benutzt wurde.
Das Verteilergehäuse enthält eine hohle Deckplatte 15, wodurch eine Kammer 16 entsteht, die dazu dient, Druckluft oder unter Druck stehendes Gas aus einem Behälter 17 zu erhalten, welch letzterer über eine mit einem Hahn 19 versehene Leitung 18 mit der Kammer 16 verbunden ist. Eine Stange 20 oder irgendwelche andere Mittel dienen zur Betätigung des Hahnes 19.
Im Innern der Kammer 16 ist über die Einlässe der Öffnungen 1 a, 2 a, 3 a und 4 a. des Verteilergehäuses ein Verteilerventil 21 mit Hilfe eines Schalters 22 drehbar angeordnet und wird von einem Schaft 24 aus mit Hilfe von Zahnrädern 23 angetrieben. Der Schaft 24 wird vom Motor angetrieben und kann dessen Nockenscheibenschaft sein, in welchem Fall die Anordnung eine solche ist, dass die Drehung halb so schnell stattfindet wie die Motorgeschwindigkeit.
Das Ventil 21 ist mit einem Längs- schlitz 25 versehen, welcher es durchdringt und bogenförmig ausgebildet ist, in der Weise, dass durch die Drehung des Ventils die so gebildete Öffnung zeitweise mit den Öffnungen 1 a, 2 a, 3 a und 4 a in
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Übereinstimmung gelangt und somit freien Durchgang für die Druckluft aus der Kammer 16 in die Leitungen und in die Zylinder lässt. Das Verteilerventil 21 besitzt ferner auf seiner arbeitenden Seite eine Aussparung 25 a, die als Kanal 25 ausläuft (s. Fig. 3 und 4).
Die Aussparung und der Kanal 25 a. und 25 b sind, wie im weiteren beschrieben werden wird, mit dem Brennstoffvorrat in Verbindung, während der Durchlass 25 in unmittelbarer Verbindung mit der ringförmigen Kammer und mit der darin enthaltenen Druckluft oder dem unter Druck befindlichen Gas steht. Die Fig. 2 zeigt, dass beim Vorbeiwanderll der Aussparung 25 a über die Öffnung 1 a, welche in unmittelbarer Verbindung mit dem Zylinder 1 steht, Luftbrennstoff-oder Gasbrennstoff-Gemiseh in diesen Zylinder eingeführt wird. Bei der weiteren Drehung der Scheibe 21 wird der Durchlass 25 über die Öffnung 1 a gelangen und nun wird Druckluft oder unter Druck befindliches Gas demselben Zylinder zugeführt.
Selbstverständlich bestimmt der zwischen der Aussparung 25 a und dem Durchlass 25 befindliche Winkel die Zeit, welche vorübergeht zwischen dem Einführen des Luftbrennstoffoder Gasbrennstoff-Gemisches und dem Einführen der Druckluft oder des unter Druck befindlichen Gases in einen und denselben Zylinder.
Es kann somit vorgesehen werden, dass während das Einführen des Luftbrennstoff-oder Gasbrennstoff-Gemisches zu jeder Zeit im Laufe des Verdichtungshubes stattfinden kann, die Druckluft oder das unter Druck befindliche Gas in den Zylinder genau dann eingeführt wird, wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreichen wird, sich in diesem Totpunkt befindet oder noch kurz nachdem er ihn verlassen hat, wobei die vorbeigehende Zeit zwischen diesen zwei Vor-
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Ferner wird die Lage der Aussparung 25 a und des Durchlasses 25 in bezug aufeinander für sämtliche Motore dieselbe bleiben können, unbekümmert der Anzahl der Zylinder, weil das Einführen der beiden Ladungen jeweils in denselben Zylindern stattfindet und somit der bereits genannte Winkel nur die verlaufende Zeit zwischen dem Einführen der beiden Ladungen,
unabhängig vom Winkel zwischen den Lagen der zu den verschiedenen Zylindern führenden Öffnungen, bestimmt. Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, befinden sich die zu den Zylindern führenden Öffnungen 1 a, 2 a,. 3 a und 4 a in einem Winkelabstand von 90 , welcher Abstand in einem Sechszylindermotor bloss 60 betreffen würde, ohne dass dafür ein anderes Ventil 21 benützt werden müsste, weil die Arbeitsprozesse in den verschiedenen Zylindern nacheinander stattfinden, ohne dass der Winkelabstand zwischen den dazuführenden Öffnungen irgendwelchen Einfluss ausübt. Es kann auch die bei jeder Ladung eingeführte Menge von Brennstoffgemisch oder unter Druck befindlichem Fluidum durch entsprechendes Abmessen der Aussparung 25 a und des Durchlasses 25 nach Belieben bestimmt werden.
An Hand der Fig. 3-5 wird im folgenden erklärt, wie das Verteilerventil 21 gleichzeitig das Einführen von Brennstoffgemiseh und das weitere Einführen eines verdichteten Fluidums steuert.
Wie bereits gesagt, wird Druckluft oder verdichtetes Gas durch die Leitung 18 aus einem entsprechenden Vorrat in die Kammer 16 geführt und drückt dort gegen die Rückseite des Ventils 21. In der Mitte dieses Ventils 21 ist eine konusförmige Aussparung 26 vorgesehen, u. zw. am einen Ende des mit der Aussparung 25 a in Verbindung stehenden Kanales 25 b. Eine dünne Röhre 27, welche mit einem nicht dargestellten Brennstoffbehälter in Verbindung steht, lässt diesen Brennstoff über ein Rückschlagventil durch, u. zw. bis in einen Kanal, der in einer Schraube 29 gebohrt ist, die am Ende entsprechend der konusförmigen Aussparung 26 geformt ist.
Diese Anordnung der Schraube 29 und der Aussparung 26 bildet einen regulierbaren Vergaser, weil die durch die Leitung 18 eingeführte Druckluft oder das eingeführte, unter Druck befindliche Gas, eine kleine Brennstoffmenge mitreissend in den Zylinder mit sich führt, wenn dieser sich im Verdichtungshub befindet, wobei die Menge des eingeführten Brennstoffes von der gegenseitigen Lage der Schraube 29 und der Aussparung 26 abhängt, welche den Zwischenraum zwischen dem spitzen Ende der Schraube und der konischen Aussparung im Ventil bestimmt. Der Augenblick, wenn diese Ladung im Laufe des Verdichtungshubes eingeführt wird, hängt von der relativen Eingriffslage ab zwischen den Zahnrädern 22, 2. 3.
Das Einlassen von Luftbrennstoff-oder Gasbrennstoff-Gemisch während dem Verdichtungshub der Zylinder und von Druckluft oder unter Druck befindlichem Gas während dem Arbeitshub derselben Zylinder wird andauern, bis der Motor zündet. Derselbe Vorgang wird nacheinander in jedem Zylinder stattfinden, solange der Hahn 19 offengehalten bleibt. Der Hahn 19 kann geschlossen werden, sobald der Motor zündet und in der üblichen Weise weiterläuft. Wird der Motor kalt angelassen, so ist es besser, das Luftbrennstoffgemisch während dem Verdichtungshub genau am Ende desselben und etwas nach dem oberen Totpunkt einzuführen, wobei die Zündung bereits 12'oder mehr vor dem oberen Totpunkt stattfindet.
Als Beispiel wurde nur eine besondere Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt, bei welcher das Brennstoffgemisch in den Motor eingeführt wird. Selbstverständlich kann das Brennstoffgemisch in anderer Weise eingeführt werden, z. B. indem man durch die Anlassvorrichtung bereits mit Brennstoff geladene Druckluft hindurchlassen würde. Z. B. kann von einem Vergaser her ein unter Druck befindliches Gemisch in die Kammer 16 hinter das Ventil 21 ! eingeführt werden, in welchem Fall die Aussparung 25 a mit dem Kanal 25 b vollständig ausgelassen werden kann, so dass die Steuerung der beiden Ladungsvorgänge unmittelbar mit Hilfe des Durchganges 25 stattfindet.
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diesem Fall muss der Durchgang 25 eine Verlängerung aufweisen, welche die Aussparung 25a einbegreift, welche Verlängerung sich vorzugsweise über einen Winkel von 800 erstrecken wird. Das Verteilungsventil 21 wird dann in der folgenden Weise wirken : Sobald der Anfang der verlängerten Öffnung z. B. mit der Einlassöffnung 1 a in Berührung gelangt, so wird das unter Druck befindliche Gemisch durch die Leitung 10 in den Zylinder 1 eingeführt, in welchem der Kolben soeben seinen Verdichtungshub beendigt, und es wird dieser Ladungsvorgang erst dann aufhören, wenn der entsprechend Kolben seinen Arbeitshub beendigt hat, so dass das Laden ohne Unterbruch stattfindet, bis das andere Ende der verlängerten Öffnung 25 über die Öffnung 1 a vorbeiwandert.
Die Bestimmung des Augenblickes, wenn das Laden beginnt oder aufhört, hängt von der gegenseitigen Lage der Verzahnungen 22 und 23 ab und von der Länge der verlängerten Öffnung 25.
Die beschriebene Erfindung bezog sich auf eine gewöhnliche Viertakt-Verbrennungskraftmaschine sie kann jedoch mit Nutzen mit verschiedenen Masehinentypen benutzt werden, die verschiedene ! Zylinderzahlen aufweisen und verschiedene Anordnungen sowohl im Zweitakt als im Viertakt. Auch kann das drehbare Ventil durch irgendwelche davon abweichende Art von Ventilen ersetzt werden, z. B. durch solche, die mit einer Nockenscheibe angetrieben werden, zum Zweck, dieselbe Wirkung auszulösen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Anlassen von mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen mit Hilfe von verdichteter Luft bzw. eines beliebigen, nicht brennbaren Gases und eines Brennstoffvorrates, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Luftbrennstoff-oderGasbrennstoff-Gemiseh in jeden Zylinder dann einführt, wenn der entsprechende Kolben seinen Verdichtungshub ausführt, ferner verdichtete Luft oder verdichtetes Gas in denselben Zylinder leitet, sobald sich der Kolben in der Nähe seiner oberen Totpunktlage befindet.