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Verfahren und Vorrichtung zur Erhaltung eines gleichbleibenden Verdichtungsenddruckes bei
Verbrennungskraftmaschinen.
Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren und eine Regelungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, die einen verkleinerten Kompressionsraum besitzen und die mit veränderlichen Tourenzahlen laufen. Der Zweck der Erfindung besteht darin, zu verhindern, dass der höchst zulässige Kompressionsenddruck überschritten wird. Bei Maschinen mit veränderlicher Tourenzahl, wie z. B. Fahrzeugmotoren, tritt jedoch infolge der Verkleinerung des Kompressionsraumes der Übelstand auf, dass der volumetrische Wirkungsgrad bei hoher Tourenzahl-kleiner wird als bei niedriger Tourenzahl. Denn bei hoher Tourenzahl ist die Geschwindigkeit des Brennstoffgemisches in der Saugleitung und daher auch der Unterdruck in derselben grösser als bei niedriger Tourenzahl, Die Folge davon ist, dass die Endkompression bei niedriger Tourenzahl höher ist als bei grosser Tourenzahl.
Durch die höhere Endkompression treten leicht Selbstzündungen auf und ein solcher Motor klopft.
Um diesen bei niedriger Tourenzahl auftretenden Übelstand zu beseitigen, muss demnach die Drosselung der Maschine in der Art bewirkt werden, dass der volumetrische Wirkungsgrad und dadurch der absolute Kompressionsenddruck konstant bleibt. Die Erfindung macht hierfür von einer Regelvorrichtung Gebrauch, welche durch Drosselung der Füllung die Aufrechterhaltung eines konstanten volumetrischen Wirkungsgrades ermöglicht. Läuft die Maschine mit normaler Umdrehungszahl, so ruft der Regler eine von vornherein bestimmte Drosselstellung hervor, bei welcher der Durchgangsquerschnitt der Leitung so stark gedrosselt ist, dass im Arbeitszylinder der höchste zulässige Kompressionsenddruck erreicht
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zahl der Maschine unter die normale Umdrehungszahl, so wird der Unterdruck in der Saugleitung kleiner.
Durch diese Veränderung des Unterdruckes wird das Regelorgan verstellt, wobei durch die, Verstellung eine weitere Drosselung der Maschine bewirkt wird, derart, dass durch diese Drosselung der zulässige Kompressionsenddruck nicht überschritten wird. Die Regelvorrichtung, welche nach dem Verfahren gemäss der Erfindung arbeitet, wirkt demnach umgekehrt, wie die bekannten durch Tourenzahlregler betätigten Drosseleinrichtungen, welche drosseln, wenn die Drehzahl steigt. Steigt die Tourenzahl über die normale Umdrehungszahl, so erübrigt sich eine Unterdruckregelung schon im Hinblick darauf, dass der Kompressionsenddruck von selbst kleiner wird und daher ein Klopfen des Motors nicht
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Hinter dem Vergaser ist in die Saugleitung eine Drosseleinrichtung eingebaut, welche aus einem mit dem Vergaser durch Öffnungen 9 verbundenen Zylinder 7 und einem Kolben 8 besteht, welch letzterer durch Gewichts-oder Federwirkung dem äusseren Atmosphärendruck derart entgegenwirkt, dass bei Stillstand der Maschine die Verbindung mit dem Vergaser unterbrochen ist, dagegen beim Arbeiten des Motors, durch den durch die Saugleitung hervorgerufenen Unterdruck, die Verbindung mit dem Vergaser hergestellt wird, wobei aber
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geschwindigkeit sich ändernden Unterdruck in der Saugleitung.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung, in welcher der Kolben 8 in einer Stellung gezeichnet ist, die einer Umlaufzahl der Maschine unterhalb der normalen Umlaufzahl entspricht, steht der Kolben 8 unter der Wirkung seines Eigengewichtes und ist mit einer Membrane 11 verbunden, die zweckmässig durch Öffnungen 10 eines Zylinderdeckels 12 unter den Atmosphärendruck gesetzt ist, wobei durch Verwendung des Zylinderdeckels im Verein mit den kleinen Bohrungen 10 ein Flattern der Membrane und dadurch des Kolbens verhindert ist. Bei Stillstand der Maschine sperrt der Kolben durch sein Eigengewicht die Öffnungen 9 zum Vergaser ab.
Wird der Motor in Betrieb gesetzt, so wird durch die Differenz zwischen dem durch die Saugwirkung hervorgerufenen Unterdruck und dem äusseren Atmospärendruck, eine Bewegung des Kolbens hervorgerufen, durch welche die Öffnungen 9 entsprechend der Grösse des Unterdruckes mehr oder weniger aufgedeckt werden, so dass Gemisch in die Saugleitung angesaugt werden kann. Sinkt die Kolbengeschwindigkeit unter die Normalgeschwindigkeit, so sinkt der Unterdruck in der Saugleitung und die Öffnungen 9 werden hierdurch so stark gedrosselt, dass der volumetrische Wirkungsgrad bei der Geschwindigkeit, die kleiner ist als der Normalgeschwindigkeit entspricht, gleich gross bzw. ungefähr gleich gross ist dem volumetrischen Wirkungsgrad bei der Normalgeschwindigkeit.
Dadurch, dass der Kompressionsraum dem konstanten volumetrischen Wirkungsgrad entsprechend bemessen ist, wird trotz einer starken Drosselung stets der gleiche Kompressionsenddruck bzw. Explosionsenddruck unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit erreicht und dadurch ein erbeblich verringerter Benzinverbrauch pro Pferdestärke und Stunde gegenüber den bisher bekannten Ausführungen erzielt.
Statt der in Fig. i veranschaulichten Drosseleinrichtung, welche durch die Differenz zwischen Unterdruck und äusseren Atmosphärendruck wirkt, kann auch eine durch einen Regulator betätigte Drosseleinrichtung (z. B. Drosselklappe 13 o. dgl. ) verwendet werden, wie z. B. in Fig. 2 veranschaulicht ist, welche bei Unterschreitung der normalen Umdrehungszahl der Maschine drosselt.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Erhaltung eines gleichbleibenden Verdichtungsenddruckes bei Verbrennungskraftmaschinen mit erhöhtem Verdichtungsdruck, dadurch gekennzeichnet, dass der entsprechend der veränderbaren Tourenzahl und Belastung erzielte Verdichtungsenddruck durch Änderung des Füllungsgrades stets auf gleicher Höhe erhalten wird.