<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Betrieb von Einspritzbrennkraftmasehinen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von mit Leichtbrennstoffen, z. B. Benzin, betriebenen Brennkraftmaschinen, bei welchen der Brennstoff in flüssigem Zustand unmittelbar in den Zylinderraum oder in einen mit diesem durch eine Überströmöffnung in Verbindung stehenden
Nebenraum, z. B. in eine Vorkammer, Wirbelkammer, besondere Ventiltasche oder in den Kanal des Einlassventils unmittelbar vor dem Ventil eingespritzt wird.
Bekannt sind Viertaktmaschinen mit einer geringen Überdeckung von Einlassbeginn und Aus- lassende, von etwa 150 bis 200 auf den Kurbelwinkel bezogen und bei denen das Einspritzen des Brenn- stoffes erfolgt, unmittelbar bevor der Arbeitskolben seine obere Totlage erreicht oder in dem Augen- blick, in dem sich der Kolben in seiner oberen Totlage befindet, wobei der Auslass noch offen ist. Dem- zufolge muss bei den bekannten Anordnungen ein gewisser Brennstoffverlust mit in Kauf genommen werden, weil ein Teil des eingespritzten Brennstoffes durch den noch geöffneten Auslass den Zylinder wieder verlässt, ohne zuvor Arbeit zu leisten. Auch erreicht infolge der geringen Überdeckung von
Einlassbeginn und Auslassende bei den bekannten Brennkraftmasehinen die Spül-und Aufladewirkung nicht den erwünschten Grad.
Um nun die Spülwirkung zu verbessern, wird vorgeschlagen, die Überschneidung von Einlass- beginn und Auslassende grösser zu wählen, als dies bisher üblich war. Um gleichzeitig Brennstoff- verluste auszuschliessen, wird ausserdem so spät mit dem Einspritzen begonnen, dass kein Brennstoff mehr nach dem Auspuff gelangen kann.
Dementsprechend besteht die Erfindung in der Verbesserung eines Verfahrens zum Betrieb von Viertaktbrennkraftmaschinen, welche mit Leichtbrennstoffen, z. B. Benzin, betrieben werden und bei denen der Brennstoff unmittelbar in den Zylinderraum oder in einem mit diesem in Verbindung stehenden Nebenraum oder in den Raum unmittelbar vor dem Einlassventil eingespritzt und das Brenn- stoffluftgemisch, durch eine Zündkerze zeitlich gesteuert, entzündet wird.
Die Erfindung besteht darin, dass die Überdeckung von Einlassbeginn und Auslassende mehr als 20 auf den Kurbelwinkel bezogen beträgt und die Einspritzung des Brennstoffes in dem Augenblick erfolgt, in welchem der Auslass schliesst, oder es beginnt die Einspritzung unmittelbar vor dem Schliessen oder nach dem Schliessen des Auslasses. Nach der Erfindung kann die Überdeckung zwischen 40-90 unter Umständen sogar mehr Kurbelwinkelgraden betragen. Dadurch erzielt man eine ausgezeichnete
Spülung und Aufladung ohne Brennstoffverluste und eine bedeutende Leistungserhöhung bei sinkendem
Brennstoffverbrauch.
Das oben für Viertaktmaschinen geschilderte Verfahren lässt sich sinngemäss auch für Zwei- taktbrennkraftmaschinen anwenden. Die normale Überdeckung von Zweitaktmaschinen für Leicht- brennstoffe und Funkenzeitzündung beträgt etwa 1100. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb von Zweitaktbrennkraftmaschinen, welche mit Leichtbrennstoffen, z. B.
Benzin, betrieben werden und bei denen der Brennstoff unmittelbar in den Zylinderraum oder in einen mit diesem in Verbindung stehenden Nebenraum, z. B. in eine Vorkammer, Wirbelkammer oder in eine besondere Ventiltasche eingespritzt wird und bei welchen die Überschneidung von Einlassbeginn und Auslassende zwischen 1100 und 140 auf den Kurbelwinkel bezogen beträgt.
Es ist die Erfindung für Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Spülung durch ein Gebläse als auch für Maschinen ohne Gebläse
<Desc/Clms Page number 2>
brauchbar. Bei der Spülung ohne Gebläse wird zweckmässig durch ausserordentlich rasches Öffnen des Auslasses und gleich darauf folgendes Öffnen des Einlasses der Saugzug der abziehenden Abgase mit zur Spülung herangezogen. Es entsteht dadurch im Zylinderraum unmittelbar nach dem Öffnen des Auslasses ein Unterdruck, welcher die Spülluft ansaugt und diese selbst im Zylinder auf keinen wesentlichen Widerstand eines Abgaskissens mehr stösst.
Es bedeutet eine solche Spülweise aber auch einen Vorteil dann, wenn ein Gebläse zu Hilfe genommen wird, weil durch den Umstand, dass die eintretende Spülluft nicht auf den Widerstand eines Abgaspolsters stösst, der Gebläsedruck niedriger gehalten werden kann. Es eignet sieh die Spülweise mit Hilfe des Saugzuges der Abgase, insbesondere für Flugmotoren, weil die Abgase im Auspuffrohr infolge der geringeren Luftdichte in grösserer Höhe ebenfalls nur einen geringeren Austrittswiderstand vorfinden.
Auf der Zeichnung ist die Betriebsweise einer Einspritzbrennkraftmaschine nach der Erfindung mit Benzin als Brennstoff in zwei Lineardiagrammen dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 das Diagramm für ein Viertakt-und Fig. 3 für ein Zweitaktverfahren.
In Fig. 1 entspricht die Linie x-x zwei vollen Umdrehungen der Kurbelwelle, den Arbeitshub 1, den Auspuff II, den Ansaugehub Ill und den Verdichtungshub IV einschliessend. To bezeichnet jeweils die obere und Tit die untere Totlage des Arbeitskolbens. A'kennzeichnet das Öffnen und 1" das Schliessen des Auslasses. Entsprechend kennzeichnet E'das Öffnen und E" das chliessen des Einlasses. Bei Z erfolgt die Zündung durch den überspringenden Funken.
Wie Fig. 1 zeigt, überdecken sieh die Aus-und Einlassperiode im Bereich x des oberen Totpunktes zwischen dem Auspuff 11 und dem Ansaugehub Ill. In dem Augenblick, in welchem die Auslassöffnung bei A" geschlossen wird, setzt der Einspritzvorgang bei S'ein und endigt z. B. bei S".
Durch die Uberdeckung a : wird eine gute Spülwirkung erzielt. Ein Verlust an Brennstoff ist durch
EMI2.1
oder später endigen, als durch das Diagramm gemäss Fig. 1 angedeutet ist. Der Grenzfall des Einspritzbeginnes ist gegeben, wenn der Einspritzvorgang unmittelbar vor dem Schliessen der Auslassöffnung erfolgt. Wieweit dies ohne Brennstoffverlust möglich ist, hängt von der Art des benutzten Spülverfahrens ab bzw. davon, welchen Weg die eingespritzten Brennstoffteilehen, durch die Spülluft mitgerissen, von der Einspritzdüse bis zur Auslassöffnung zurückzulegen haben. Wesentlich ist, dass der Brennstoff nicht mehr durch die geöffnete Auslassöffnung in den Auspuff gelangen kann.
Wie das Beispiel gemäss Fig. 2 zeigt, ist die Erfindung auch für Zweitaktverfahren brauchbar.
In diesem Diagramm entspricht die Linie X-X einer Umdrehung der Kurbelwelle und die Aus-und Einlasszeiten A', A", E', E" werden symmetrisch. zum unteren Totpunkt Tu zwischen Expansionshub 1 und Verdichtungshub 11, z. B. durch den Kolben, gesteuert. Die Brennstoffeinspritzung S'-S" vollzieht sich ebenfalls nach Schluss der Auslassöffnung und die Zündung erfolgt bei Z.
Unwesentlich für die Erfindung ist es, ob das Öffnen und Schliessen der Aus-und Einlassöffnungen durch den Kolben, durch Ventile, bewegliche Zylinderlaufbüchsen oder durch Drehschieber und sym- metrisch oder unsymmetrisch zu den Kolbentotpunkten erfolgt. Auch ist es im Rahmen der Erfindung gleichgültig, ob das Spülen nach dem Querstrom-, Gegenstrom-, Gleichstrom-oder Umkehrverfahren erfolgt.