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Selbstverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine
Da bei gemischansaugenden Brennkraftmaschinen das Mischungsverhältnis von Kraftstoff und Luft nur in engen Grenzen veränderbar ist, muss zur Herabsetzung der Motorleistung von Vollast auf Teillast oder Leerlauf die Gemischansaugung gedrosselt bzw. das jeweils angesaugte Gasgewicht vermindert werden, wobei diese Drosselung aber zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades führt. Die Verluste können dadurch vermieden werden, dass dem angesaugten Gemisch Auspuffgase zugeführt werden, und es ist zu diesem Zweck bereits bekannt, die Auspuffleitung mit der Ansaugleitung zu verbinden. Da gemischansaugende Motoren bei zu hoher Temperatur der angesaugten Gase jedoch zu klopfender Verbrennung neigen, ist es vielfach notwendig, die zur Beimischung vorgesehenen Auspuffgase zu kühlen.
Einspritzbrennkraftmaschinen arbeiten dagegen ausschliesslich mit Kraftstoffmengenregelung, wobei Wirkungsgradverluste durch Ansaugdrosselung nicht auftreten, aber die Laufruhe von der Auslastung des Motors abhängig ist. Zur Herabsetzung des Zündverzuges und damit zur Verbesserung der Laufruhe werden bereits verschiedenartige Glüheinsätze verwendet. Der gleiche Effekt kann durch Erhöhung der Verdichtung erzielt werden. Glüheinsätze sind jedoch gerade im kritischen Leerlauf- und Teillastbereich wenig wirksam, weil der Wärmeanfall geringer ist, da Kühlung und Luftdurchsatz bei gleicher Drehzahl konstant bleiben, wogegen die zugeführte Wärmemenge proportional der Menge des eingespritzten Kraftstoffes stark wechselt.
Die Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses ist ungünstig, weil sie bei Vollast hohe Spitzendrücke und damit eine unerwünschte Belastung des Triebwerkes mit sich bringt.
Es ist allerdings auch schon bei selbstverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschinen bekannt, der Zylinderladung Auspuffgase beizumischen. So wird bei einer im Kreislaufbetrieb arbeitenden Brennkraftmaschine den Auspuffschwaden so viel Schwadenmenge entnommen, wie an der andern Seite Sauerstoff-und Kraftstoffmengen zugeführt werden. Die Beimischung erfolgt jedoch über den ganzen Leistungsbereich, und die zugeführten Auspuffschwaden werden gekühlt. Ähnliches gilt für eine weitere Einspritzbrennkraftmaschine, bei der die Auspuffgase in einem Aufnehmer gesammelt und von diesem dann dem Verbrennungsraum wieder zugeführt oder die Verbrennungsgase eines zweiten Zylinders zur Auffüllung herange- zogen werden.
Schliesslich ist eine Ausführung bekanntgeworden, bei der in der von der Auspuffleitung abzweigenden, zur Saugleitung führenden Verbindungsleitung ein Ventil. eingebaut ist, das von einem Druckregler gesteuert wird und sich bei abnehmender Last mehr und mehr öffnet. Hinter dem Ventil ist aber wieder ein Kühler für die beizumischenden Auspuffgase angeordnet und die ganze Konstruktion ist äusserst kompliziert, zumal der Ansaugluft ausserdem fallweise noch Kohlendioxyd zugemischt wird.
Die durch lange Verbindungsleitungen oder sogar durch eigene Kühler bewirkte Herabsetzung der Temperatur der zur Beimischung zur Ansaugluft bestimmten Auspuffgase ist ungünstig, weil gerade im kritischen Leerlauf-und Teillastbereich der Wärmeanfall noch verringert wird, so dass die sich aus der Anwesenheit von Abgasen ergebende Verzögerung des Verbrennungsprozesses nicht die gewünschte Wirkung bezüglich einer Verbesserung der Laufruhe bringt.
Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Einspritzbrennkraftmaschine, bei der unter Vermeidung der angeführten Nachteile bei selbständiger Regelung mit einfachsten Mitteln eine gute Laufruhe im Leerlauf- bzw. Teillastbereich gewährleistet ist.
Die Erfindung geht von einer selbstverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine aus, bei der zwischen Ansaug- und Auspuffleitung eine Verbindungsleitung mit einem im Leerlauf- und unteren Teillastbereich selbsttätig öffnenden Absperrventil vorgesehen ist, und besteht darin, dass das zweckmässig als Klappe aus-
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gebildete Absperrventil über ein Gestänge unmittelbar mit dem Füllungsregelorgan der Kraftstoffeinspritzpumpe gekuppelt ist und die kurze, vorzugsweise wärmeisolierte Verbindungsleitung hinter einer gegebenenfalls vorgesehenen Auspuffbremseinrichtung von der Auspuffleitung abzweigt.
Da die Verbindungsleitung nur ganz kurz und zweckmässigerweise sogar wärmeisoliert ist, kommen die Auspuffgase mit möglichst hoher Temperatur zur Beimischung, und es wird dadurch ein gleichmässigerer Wärmezustand des Motors erreicht, der eine Herabsetzung des Zündverzuges mit sich bringt, so dass im unteren Teillastund Leerlaufbereich, in dem die Zumischung erfolgt, die Laufruhe verbessert wird. Sind Glühkörper vorhanden, ist deren Funktion über einen grösseren Arbeitsbereich gesichert. Während bisher die zuzumischenden Auspuffgase gekühlt werden, wird erfindungsgemäss gerade die Wärme der Abgase ausgenützt.
Da das Absperrventil unmittelbar mit dem Füllungsregelorgan der Kraftstoffeinspritzpumpe gekuppelt ist, erübrigt sich eine willkürliche Steuerung, und es ist die Absperrung der Verbindungsleitung bei Vollast und im oberen Teillastbereich gewährleistet, wobei störanfällige und komplizierte Steuerorgane vermieden sind. Um bei Einspritzbrennkraftmaschinen mit Auspuffbremseinrichtung die Bremswirkung dieser Einrichtung nicht zu beeinträchtigen, zweigt die Verbindungsleitung hinter der Bremseinrichtung von der Auspuffleitung ab.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Im Zylinder 1 mit dem Zylinderkopf 2 gleitet der Kolben 3. Eine Einspritzdüse 4 ist in dem Zylinderkopf 2 eingesetzt. Die Ansaugleitung ist mit 5 und die Auspuffleitung mit 6 bezeichnet. In der Auspuffleitung 6 ist eine Klappe 7 zur Motorbremsung eingebaut. Hinter dieser Klappe 7 zweigt eine Verbindungsleitung 8 ab, die auf möglichst kurzem Weg zur Ansaugleitung 5 zurückführt. In der Verbindungsleitung 8 ist eine Sperrklappe 9 vorgesehen, die vom Füllungsregelorgan 10 der Einspritzpumpe 11 betätigt wird. Im Verbindungsgestänge ist ein Schleppglied 12 eingebaut, das ein Weiterschwenken des Füllungsregelorgans 10 ermöglicht, wenn die Sperrklappe 9 bereits geschlossen ist. In der dargestellten Leerlaufstellung des Füllungsregelorgans 10 nimmt die Sperrklappe 9 ihre Offenstellung ein.
Wird das Füllungsregelorgan 10 in Pfeilrichtung zur Steigerung der Einspritzmenge verschwenkt, schliesst die Klappe mehr und mehr, bis sie etwa in Halblaststellung des Füllungsregelorgans 10 bereits die Verbindungsleitung 8 voll absperrt.