Aus
der
DE 103 35 345
A1 ist ein Verbrennungsmotor bekannt, dem über einen
Ansaugkanal Kraftstoff/Luft-Gemisch aus einem Vergaser ins Kurbelgehäuse zugeführt wird.
In den Ansaugkanal mündet
eine Kraftstofföffnung,
die dem Ansaugkanal abhängig
vom Unterdruck im Ansaugkanal Kraftstoff zuführt. Die Kraftstofföffnung wird
von einem Kraftstoffkanal gespeist, in dem ein Schaltventil angeordnet
ist, das in Abhängigkeit
der Drehzahl des Verbrennungsmotors betätigt wird.
Im
Leerlauf eines derartigen Verbrennungsmotors wird bei jeder Umdrehung
eine geringe Menge Gemisch über
den Ansaugkanal ins Kurbelgehäuse
geführt
und tritt von dort über
die Überströmkanäle in den
Brennraum über.
Aufgrund der geringen Kraftstoffmenge und der Verhältnisse
im Brennraum kann nicht bei jeder Umdrehung eine Verbrennung des
Gemischs im Brennraum erfolgen. Bei nicht erfolgter Verbrennung
wird ein Teil des unverbrannten Kraftstoffs von dem aus dem Kurbelgehäuse nachströmenden Gemisch
aus dem Brennraum ausgespült. Dadurch
er gibt sich ein erhöhter
Kraftstoffverbrauch im Leerlauf und verschlechterte Abgaswerte.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor der
gattungsgemäßen Art zu
schaffen, der einen geringen Kraftstoffverbrauch und geringe Abgaswerte
im Leerlauf besitzt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es,
ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors anzugeben, mit
dem geringe Abgaswerte im Leerlaufbetrieb erreicht werden können.
Diese
Aufgabe wird durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
23 gelöst.
Der
Zusatzkanal ermöglicht
mit dem Ventil eine umdrehungsgenaue Dosierung des Kraftstoffs. Dadurch
ist es möglich,
dem Verbrennungsmotor nur zu den Zyklen Kraftstoff zuzuführen, zu
denen tatsächlich
eine Verbrennung erfolgen soll. Im Leerlauf kann das Kurbelgehäuse dabei
mit weitgehend kraftstofffreier Luft gespült werden. Bei Umdrehungen
der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, zu denen keine Verbrennung
erfolgen soll, kann der Brennraum dadurch mit weitgehend kraftstofffreier
Luft gespült werden.
Dadurch wird vermieden, daß unverbrannter Kraftstoff
aus dem Brennraum ausgespült
wird. Dies führt
zu einem verringerten Kraftstoffverbrauch im Leerlauf und zu einer
Reduzierung der Abgaswerte. Dadurch, daß der Zusatzkanal in den Überströmkanal mündet, gelangen
im Leerlauf höchstens
unwesentliche Mengen Kraftstoff ins Kurbelgehäuse. Der dem Überströmkanal zugeführte Kraftstoff
wird noch im gleichen Zyklus in den Brennraum gespült. Beim darauffolgenden
Zyklus ist so eine weitgehend kraftstofffreie Spülung des Brennraums mit Luft
aus dem Kurbelgehäuse
möglich.
In diesen Zyklen wird über den
Zusatzkanal lediglich weitgehend kraftstofffreie Luft zugeführt, da
das Ventil in diesen Zyklen geschlossen gehalten wird.
Da
im Leerlauf die Kraftstoffzufuhr im wesentlichen über den
Zusatzkanal erfolgt, kann eine Pfützenbildung von Kraftstoff
im Ansaugkanal vermieden werden, die bei bekannten Verbrennungsmotoren
aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeiten
im Leerlauf im Ansaugkanal auftreten. Dadurch kann kein schwallartiges Übertreten
von Kraftstoff ins Kurbelgehäuse
mehr erfolgen, so daß der Lauf
des Verbrennungsmotors ruhig ist. Da in Vollast der Kraftstoff über das
Kurbelgehäuse
zugeführt wird,
ergibt sich eine ausreichende Schmierung der bewegten Teile im Kurbelgehäuse, so
daß keine
separate Einrichtung zur Schmierung des Kurbelgehäuses erforderlich
ist.
Es
ist vorgesehen, daß der
Verbrennungsmotor einen Vergaser besitzt. Der erste Kraftstoffkanal
mündet
dabei im Bereich eines Venturi in einen in dem Vergaser ausgebildeten
Ansaugkanalabschnitt. Dadurch wird im Bereich der Mündung ein
ausreichender Unterdruck zur Ansaugung von Kraftstoff in den Ansaugkanal
erreicht. Vorzugsweise ist das Ventil elektrisch zu betätigen. Dadurch
kann auf einfache Weise, beispielsweise in Abhängigkeit der Drehzahl des Verbrennungsmotors,
gesteuert werden, zu welchen Umdrehungen der Kurbelwelle eine Kraftstoffzufuhr
in den Zusatzkanal erfolgen soll. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, daß das
Ventil mechanisch zu betätigen
ist. Die mechanische Betätigung erfolgt
insbesondere in Ab hängigkeit
des Betriebszustands des Verbrennungsmotors, beispielsweise in Abhängigkeit
der Motorlast. Eine mechanische Betätigung kann auf einfache Weise
realisiert werden, so daß sich
ein einfacher Aufbau des Verbrennungsmotors ergibt.
Um
eine umdrehungsgenaue Dosierung zu erreichen, ist vorgesehen, daß das Volumen
des Zusatzkanals zwischen der Mündung
des zweiten Kraftstoffkanals in den Zusatzkanal und der Mündung des Zusatzkanals
in den Überströmkanal höchstens
dem bei einer Umdrehung der Kurbelwelle aus dem Zusatzkanal in den Überströmkanal übertretenden
Volumen entspricht. Dadurch ist sichergestellt, daß nach einer
Kraftstoffzufuhr in den Zusatzkanal der gesamte Kraftstoff aus dem
Zusatzkanal in den Überströmkanal übertritt
und so im darauffolgenden Zyklus eine Kraftstoffzufuhr vermieden
und eine Brennraumspülung
mit weitgehend kraftstofffreier Luft ermöglicht ist. Durch die umdrehungsgenaue
Dosierung des Kraftstoffs ist es möglich, das Verbrennungsmuster
in Grenzen frei zu wählen.
Dadurch kann ein gleichmäßiger Leerlauf
erreicht werden. Gleichzeitig wird ein ruhiges Laufverhalten des
Motors insbesondere im Leerlauf erreicht, das zu verringerter Geräuschbildung
führt.
Es
ist vorgesehen, daß im
Zusatzkanal ein Rückschlagventil
angeordnet ist. Dadurch wird vermieden, daß beim Vollastbetrieb des Verbrennungsmotors
aufgrund der hohen Kurbelgehäuseverdichtung
Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse in den Zusatzkanal zurückströmen kann.
Es
ist vorgesehen, daß der
Ansaugkanal und der Zusatzkanal mit dem Reinraum eines Luftfilters verbunden
sind. Die gesamte vom Verbrennungsmotor benötigte Verbrennungsluft wird
damit sowohl über
den Ansaugkanal als auch über
den Zusatzkanal zugeführt.
Vorteilhaft ist der Zusatzkanal ein separater Kanal. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, daß der
Zusatzkanal im Vergaser stromauf eines im Ansaugkanal angeordneten
Drosselelements aus dem Ansaugkanal abzweigt. Es ist vorgesehen,
daß das
Ventil in dem zweiten Kraftstoffkanal angeordnet ist. Zweckmäßig ist
ein zweites Ventil im Bereich der Abzweigung des ersten Kraftstoffkanals
und des zweiten Kraftstoffkanals aus dem gemeinsamen Kraftstoffkanalabschnitt
angeordnet. Vorteilhaft steuert das Ventil die dem ersten Kraftstoffkanal
und die dem zweiten Kraftstoffkanal zugeführte Kraftstoffmenge. Über das
Ventil kann dadurch die Verteilung des Kraftstoffs auf den ersten
und den zweiten Kraftstoffkanal gesteuert werden. Die Kraftstoffsteuerung kann
dabei beispielsweise in Abhängigkeit
des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors erfolgen, so daß beispielsweise
im Leerlauf nur über
den Zusatzkanal Kraftstoff zugeführt
wird und bei Vollast sowohl über
den Zusatzkanal als auch über
den Ansaugkanal. Es kann auch vorgesehen sein, daß bei Vollast
nur über
den Ansaugkanal Kraftstoff zugeführt wird.
Die Steuerung des Ventils kann so erfolgen, daß im Leerlauf kein Kraftstoff
zum Ansaugkanal zugeführt
wird. Der erste Kraftstoffkanal wird dabei gesperrt. Dadurch ist
sichergestellt, daß über den
Ansaugkanal kein Kraftstoff ins Kurbelgehäuse gelangen kann. Zu Umdrehungen,
zu denen auch über
den Zusatzkanal kein Kraftstoff zugeführt wird, kann so sichergestellt
werden, daß eine
Spülung
des Brennraums mit kraftstofffreier Luft erfolgt.
Vorteilhaft
ist ein zweites Ventil in dem zweiten Kraftstoffkanal angeordnet.
Das zweite Ventil kann die Kraftstoffzufuhr zu dem Zusatzkanal so steuern,
daß nicht
zu jeder Umdrehung der Kurbelwelle Kraftstoff zugeführt wird.
Das zweite Ventil kann dabei insbesondere als elektromagnetisches
Ventil ausgebildet sein, während
das erste Ventil auch mechanisch betätigt sein kann. Es kann jedoch
auch vorteilhaft sein, beide Ventile als elektromagnetisch zu betätigende
Ventile auszubilden. Es kann auch vorgesehen sein, daß beide
Ventile mechanisch betätigt
sind. Vorteilhaft ist ein zweites Ventil in dem Zusatzkanal angeordnet. Über ein
in dem Zusatzkanal angeordnetes zweites Ventil läßt sich die Kraftstoffzufuhr
ebenso steuern.
Vorteilhaft
zweigen der erste und der zweite Kraftstoffkanal aus einem gemeinsamen
Kraftstoffkanalabschnitt ab, der mit dem Speicherraum verbunden
ist. Vorteilhaft ist das Ventil in dem gemeinsamen Kraftstoffkanalabschnitt
angeordnet. Dadurch steuert das Ventil sowohl die Kraftstoffzufuhr
zum Ansaugkanal als auch die Kraftstoffzufuhr zum Zusatzkanal. So kann
auf einfache Weise die dem Verbrennungsmotor zugeführte Kraftstoffmenge
auf den Betriebszustand des Verbrennungsmotors, beispielsweise auf die
Drehzahl, abgestimmt werden. Um zu vermeiden, daß Verbrennungsluft in den zweiten
Kraftstoffkanal gedrückt
wird, ist vorgesehen, daß stromab
des Ventils im zweiten Kraftstoffkanal ein Rückschlagventil angeordnet ist.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das Ventil in dem Zusatzkanal
angeordnet ist. Mit dem Ventil kann dadurch der Zusatzkanal, also
die Kraftstoffversorgung für
den Leerlauf, direkt geschaltet werden. Bei Zyklen, in denen der
Brennraum mit kraftstofffreier Luft gespült wird, wird das Ventil geschlossen.
Dadurch können
die Spülverluste,
die durch den Abbau des Kraftstoffwandfilms im Zusatzkanal entstehen,
verringert werden.
Vorzugsweise
mündet
der zweite Kraftstoffkanal unmittelbar stromauf des Überströmkanals
in den Zusatzkanal. Dabei ist die Mündung vorzugsweise stromauf
des Rückschlagventils
im Zusatzkanal angeordnet. Durch die Mündung in unmittelbarer räumlicher
Nähe zum Überströmkanal ergibt
sich nur ein kurzer Wandabschnitt des Zusatzkanals, an dem sich
Kraftstoff niederschlagen kann. Auch dadurch können die durch den Wandfilmabbau
im Zusatzkanal entstehenden Spülverluste
verringert werden.
Um
auch im Teillastbereich eine ausreichende Kraftstoffversorgung sicherzustellen,
ist vorgesehen, daß der
Speicherraum über
einen dritten Kraftstoffkanal mit dem Ansaugkanal verbunden ist,
wobei in dem dritten Kraftstoffkanal ein Drosselorgan angeordnet
ist. Der dritte Kraftstoffkanal dient dabei zur Kraftstoffzufuhr
im Teillastbereich.
Um
geringe Abgaswerte zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Verbrennungsmotor
einen Luftkanal besitzt, der mindestens einem Überströmkanal Verbrennungsluft zuführt. Der
Luftkanal dient zur Vorlagerung von Verbrennungsluft, die weitgehend
kraftstofffrei oder kraftstoffarm ist. Diese kraftstoffarme bis kraftstofffreie
Verbrennungsluft tritt in den Brennraum ein, bevor frisches Gemisch
aus dem Kurbelgehäuse in
den Brennraum einströmen
kann. Diese Spülvorlagenluft
trennt die Abgase im Brennraum von dem nachströmenden Frischgemisch.
Dadurch
wird verhindert, daß frisches
Gemisch direkt aus dem Brennraum in den Auslaß entweichen kann. Vorteilhaft
ist der Ansaugkanal über mindestens
einen Abschnitt seiner Länge
in einen Gemischkanal und den Luftkanal geteilt. Für den Luftkanal
wird dadurch kein separater Kanal benötigt. Sowohl der Gemischkanal
als auch der Luftkanal können
von einem gemeinsamen Drosselelement gedrosselt werden. Dadurch
ergibt sich ein einfacher Aufbau des Verbrennungsmotors. Die Trennung kann
beispielsweise über
eine Trennwand im Ansaugkanal erfolgen. Ein Verfahren zum Betrieb
eines Verbrennungsmotors mit einem Brennraum, der von einem Kolben
begrenzt ist, wobei der Kolben eine in einem Kurbelgehäuse drehbar
gelagerte Kurbelwelle antreibt, mit mindestens einem Überströmkanal,
der in vorgegebenen Stellungen des Kolbens das Kurbelgehäuse mit
dem Brennraum fluidisch verbindet, mit einem Ansaugkanal, der ins
Kurbelgehäuse
mündet und
mit einem Zusatzkanal, der in den Überströmkanal mündet, sieht vor, daß dem Verbrennungsmotor im
Leerlauf über
den Ansaugkanal weitgehend kraftstofffreie Luft zugeführt wird
und bei einer ersten Umdrehung der Kurbelwelle über den Zusatzkanal Kraftstoff
zugeführt
wird, so daß sich
im Brennraum brennfähiges
Gemisch bilden kann und bei einer zweiten Umdrehung der Kurbelwelle über den
Zusatzkanal weitgehend kraftstofffreie Luft zugeführt und
der Brennraum mit weitgehend kraftstofffreier Luft gespült wird.
Dadurch,
daß der
Verbrennungsmotor im Leerlauf bei zweiten Umdrehungen mit weitgehend kraftstofffreier
Luft gespült
wird, wird verhindert, daß Kraftstoff
unverbrannt aus dem Brennraum ausgespült werden kann. Dadurch werden
die Spülverluste verringert
und so der Kraftstoffverbrauch und die Abgaswerte re duziert. Dadurch,
daß nur
zu vorgegebenen Umdrehungen Kraftstoff zugeführt wird, ist eine Steuerung
der Anzahl der Verbrennungen des Verbrennungsmotors im Leerlauf
gut möglich,
so daß ein vorgegebenes
Verbrennungsmuster erreicht werden kann. Dadurch kann ein ruhiger
Lauf des Motors erreicht und der Klang des Motors positiv beeinflußt werden.
Vorteilhaft
werden erste und zweite Umdrehungen nach einem vorgegebenen Muster
durchgeführt.
Die Kraftstoffzufuhr über
den Zusatzkanal wird dabei insbesondere so gesteuert, daß die Anzahl
der ersten Umdrehungen in einem vorgegebenen Zeitintervall von mehreren
Umdrehungen der Kurbelwelle kleiner als die Anzahl der zweiten Umdrehungen
ist. Demnach werden mehr Umdrehungen durchgeführt, bei denen der Brennraum
mit weitgehend kraftstofffreier Luft gespült wird. Zweckmäßig wird
im Leerlauf jede zweite bis jede achte Umdrehung der Kurbelwelle
Kraftstoff über
den Zusatzkanal zugeführt.
In den dazwischenliegenden Zyklen wird der Brennraum mit weitgehend
kraftstofffreier Luft gespült.
Dies kann aufgrund des Zusatzkanals auf einfache Weise erreicht
werden. Zweckmäßig ist
die dem Verbrennungsmotor über
den Zusatzkanal zugeführte
Kraftstoffmenge von einem Ventil gesteuert, wobei das Ventil bei
ersten Umdrehungen für
eine vorgegebene Zeitspanne geöffnet
wird und bei zweiten Umdrehungen geschlossen bleibt. Über die
Steuerung des Ventils kann so eine Steuerung des Verbrennungsmusters
des Verbrennungsmotors erfolgen. Vorteilhaft wird der Kraftstoff über den
Zusatzkanal als fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt. Vorteilhaft
wird dem Verbrennungsmotor in mindestens einem Betriebszustand nur über einen
der Kanäle
Kraftstoff zugeführt.
Insbesondere wird im Leerlaufbetrieb nur über den Zusatzkanal Kraftstoff
zugeführt.
Vorteilhaft wird bei Vollastbetrieb der gesamte Kraftstoff über den
Ansaugkanal zugeführt.
Beim Vollastbetrieb des Verbrennungsmotors ist vorgesehen, daß dem Verbrennungsmotor
sowohl über
den Ansaugkanal als auch über
den Zusatzkanal Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt wird.
Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, im Vollastbetrieb nur über den
Ansaugkanal Kraftstoff/Luft-Gemisch
zuzuführen.
Dadurch,
daß der
erste Kraftstoffkanal ein Ventil besitzt, kann eine Chokeklappe
im Ansaugkanal entfallen, da beim Starten die gesamte Kraftstoffzufuhr über den
Zusatzkanal erfolgt. Da für
die Zufuhr von Kraftstoff über
den Zusatzkanal kein großer
Unterdruck im Kurbelgehäuse
erforderlich ist, kann beim Starten sehr schnell ein brennfähiges Gemisch im
Brennraum bereitgestellt werden, so daß der Startvorgang erleichtert
und beschleunigt wird.
Vorteilhaft
wird in mindestens einen Überströmkanal Verbrennungsluft
aus einem Luftkanal vorgelagert. Die vorgelagerte Verbrennungsluft
ist dabei weitgehend kraftstofffrei oder kraftstoffarm. Der Kraftstoffanteil
im Luftkanal ist geringer als der Kraftstoffanteil im Gemischkanal.
Diese Verbrennungsluft trennt die Abgase im Brennraum vom nachströmenden Frischgemisch,
so daß das
Frischgemisch nicht mit den Abgasen aus dem Brennraum entweichen kann.
Dadurch werden die Abgaswerte des Verbrennungsmotors verbessert.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
1 eine schematische Darstellung
eines Verbrennungsmotors mit Vergaser,
2 bis 5 den Verbrennungsmotor aus 1 zu verschiedenen Zeitpunkten
einer Kurbelwellenumdrehung,
6 ein Diagramm der Steuerung
des Verbrennungsmotors aus den 1 bis 5 im Leerlauf,
7 bis 16 Ausführungsbeispiele des Verbrennungsmotors
aus den 1 bis 5.
Der
in 1 schematisch gezeigte
Verbrennungsmotor 1 besitzt einen Zylinder 2,
in dem ein Kolben 8 hin- und hergehend gelagert ist. Der
Kolben 8 begrenzt einen im Zylinder 2 ausgebildeten
Brennraum 3. Der Kolben 8 treibt über ein
Pleuel 9 eine in einem Kurbelgehäuse 4 drehbar gelagerte
Kurbelwelle 5 an. Der Verbrennungsmotor 1 besitzt
mindestens einen Überströmkanal 6,
der im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens 8 das
Kurbelgehäuse 4 mit
dem Brennraum 3 verbindet. Der Verbrennungsmotor 1 ist
als schnellaufender Zweitaktmotor ausgebildet und besitzt ein geringes
Hubvolumen. Der Verbrennungsmotor 1 ist vorzugsweise zum
Einsatz in handgeführten
Arbeitsgeräten
wie Motorsägen, Trennschleifern,
Freischneidegeräten
oder dgl. geeignet.
Der
Verbrennungsmotor 1 besitzt einen Ansaugkanal 46,
der an einem Einlaß 7 des
Verbrennungsmotors 1 mündet.
Der Einlaß 7 mündet ins
Kurbelgehäuse 4 und
ist am Zylinder 2 ausgebildet, so daß der Einlaß 7 vom Kolben 8 schlitzgesteuert
ist. Ein Ansaugkanalabschnitt 11 des Verbrennungsmotors 1 ist
in einem Vergaser 10 ausgebildet. Der Ansaugkanalabschnitt 11 besitzt
einen Venturi 13, in den eine Hauptkraftstofföffnung 14 mündet. Stromab des
Venturi 13 ist im Ansaugkanalabschnitt 11 eine Drosselklappe 12 mit
einer Drosselwelle 42 schwenkbar gelagert. Stromab der
Hauptkraftstofföffnung 14 und
stromauf der Drosselklappe 12 mündet eine Teillastkraftstofföffnung 15 in
den Ansaugkanalabschnitt 11. Die Hauptkraftstofföffnung 14 ist
von einem ersten Kraftstoffkanal 16 gespeist. In dem Kraftstoffkanal 16 ist
ein Rückschlagventil 18 stromauf
der Hauptkraftstofföffnung 14 angeordnet.
Der Kraftstoff fließt
im ersten Kraftstoffkanal 16 über einen Ringspalt 19.
Der Ringspalt 19, das Rückschlagventil 18 und
die Hauptkraftstofföffnung 14 sind
vorteilhaft an einer Hauptkraftstoffdüse ausgebildet.
Der
Kraftstoffkanal 16 ist mit einem Speicherraum 26 verbunden,
in den eine Kraftstoffpumpe 31 Kraftstoff fördert. Der
Speicherraum 26 ist mit der Kraftstoffpumpe 31 über ein
Einlaßventil 30 verbunden,
das von einer Feder 29 beaufschlagt ist. Das Einlaßventil 30 steht über eine
Hebelverbindung 28 mit einer Regelmembran 27 in
Verbindung, die den Speicherraum 26 begrenzt. In Abhängigkeit
des Drucks im Speicherraum 26 wird die Hebelverbindung
betätigt
und das Einlaßventil 30 entgegen
der Kraft der Feder 29 geöffnet. Der Speicherraum 26 speist
die Teillastkraftstofföffnung 15 über einen Kraftstoff kanal 17,
in dem ein Rückschlagventil 32 und
stromab des Rückschlagventils 32 eine
Drossel 33 angeordnet sind.
Der
Verbrennungsmotor 1 besitzt einen Zusatzkanal 20,
der teilweise in dem Vergaser 10 geführt ist. Der Zusatzkanal 20 mündet über eine
Mündung 47 in
den Überströmkanal 6.
Die Mündung 47 ist
etwa auf der Höhe
eines Überströmfensters 54, mit
dem der Überströmkanal 6 in
den Brennraum 3 mündet,
angeordnet. Stromauf der Mündung 47 besitzt
der Zusatzkanal 20 ein Rückschlagventil 24. Stromauf
des Vergasers 10 besitzt der Verbrennungsmotor 1 einen
Luftfilter 44. Der Zusatzkanal 20 und der Ansaugkanal 46 münden an
einer Reinseite 45 des Luftfilters 44, so daß dem Verbrennungsmotor 1 sowohl über den
Zusatzkanal 20 als auch über den Ansaugkanal 46 Verbrennungsluft
zugeführt
wird.
In
den Zusatzkanal 20 mündet
ein zweiter Kraftstoffkanal 22 über ein Rückschlagventil 23 und eine
Kraftstofföffnung 21.
Der zweite Kraftstoffkanal 22 und der erste Kraftstoffkanal 16 sind über einen gemeinsamen
Kanalabschnitt 43 mit dem Speicherraum 26 für Kraftstoff
verbunden. In dem gemeinsamen Kanalabschnitt 43 ist ein
Ventil 25 angeordnet. Das Ventil 25 ist als elektrisch
betätigbares
Ventil ausgebildet und von einer Steuerung 55 gesteuert.
Der
Strömungsquerschnitt
des Zusatzkanals 20 ist erheblich kleiner als der Strömungsquerschnitt des
Ansaugkanals 46. Das Volumen des Zusatzkanals 20 zwischen
der Kraftstofföffnung 21 und
der Mündung 47 in
den Überströmkanal 6 ist
so bemessen, daß es
höchstens
dem Volumen entspricht, das während
einer Um drehung der Kurbelwelle 5 in den Überströmkanal 6 angesaugt
wird. Dadurch ist sichergestellt, daß während einer Umdrehung der Kurbelwelle 5 das
gesamte stromab der Kraftstofföffnung 21 im
Zusatzkanal 20 angeordnete Volumen in den Verbrennungsmotor 1 angesaugt
wird.
Der
Betrieb des Verbrennungsmotors 1 im Leerlauf wird im folgenden
anhand der 2 bis 5 erläutert.
Im
Betrieb rotiert die Kurbelwelle in Richtung des Pfeils 34.
Bei der in 2 gezeigten
Kurbelwellenstellung führt
der Kolben 8 einen Aufwärtshub
vom Kurbelgehäuse 4 zum
Brennraum 3 aus. Bei der in 2 gezeigten
Kolbenstellung sind der Einlaß 7 ins Kurbelgehäuse 4 und
das Überströmfenster 54 in den
Brennraum 3 vom Kolben 8 verschlossen. Über die
Mündung 47 wird
aus dem Zusatzkanal 20 weitgehend kraftstofffreie Luft,
die durch den Pfeil 36 gekennzeichnet ist, in den Überströmkanal 6 angesaugt.
Das Ventil 25 im gemeinsamen Kraftstoffkanalabschnitt 43 ist
geöffnet,
so daß Kraftstoff
entlang der Pfeile 35 in den Zusatzkanal 20 strömen kann. Aufgrund
des geringen Unterdrucks im Ansaugkanalabschnitt 11 tritt
kein Kraftstoff über
die Hauptkraftstofföffnung 14 und
die Teillastkraftstofföffnung 15 in den
Ansaugkanalabschnitt 11, da die Drosselwirkung der Drossel 33 zu
groß ist.
In 3 ist der Kolben 8 nach
weiterer Umdrehung der Kurbelwelle 5 in Richtung des Pfeils 34 im
oberen Totpunkt gezeigt. Im oberen Totpunkt des Kolbens 8 ist
der Einlaß 7 zum
Kurbelgehäuse 4 geöffnet, so
daß über den
Ansaugkanal 46 Verbrennungsluft entlang der Pfeile 37 ins
Kurbelgehäuse 4 ange saugt
wird. Der Verbrennungsluft können
geringe Mengen von Kraftstoff beigemischt sein, vorzugsweise handelt
es sich jedoch um weitgehend kraftstofffreie Verbrennungsluft. Der
Kraftstoff, der im Zusatzkanal 20 entlang des Pfeils 35 strömt, ist
bis in den Bereich der Mündung 47 angesaugt
worden. Das elektrische Ventil 25 im gemeinsamen Kanalabschnitt 43 ist
geschlossen, so daß kein
weiterer Kraftstoff in den Zusatzkanal 20 einströmt. Durch
den Zusatzkanal 20 strömt
weitgehend kraftstofffreie Luft entlang des Pfeils 36 zur
Mündung 47 nach.
Da der Brennraum 3 im vorangegangenen Zyklus mit weitgehend
kraftstofffreier Luft gespült
wurde, erfolgt im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 8 keine Verbrennung
im Brennraum 3.
In 4 ist der Verbrennungsmotor 1 nach weiterer
Umdrehung der Kurbelwelle 5 in Richtung des Pfeils 34 gezeigt.
Der Einlaß 7 ist
vom Hemd des Kolbens 8 verschlossen, so daß keine
weitere Verbrennungsluft aus dem Ansaugkanal 46 angesaugt wird.
Der Kraftstoff aus dem Zusatzkanal 20 wurde vollständig in
den Überströmkanal 6 angesaugt.
Der Kraftstoff ist im Bereich 38 des Überströmkanals 6 angeordnet.
Die vorangegangene Öffnungsdauer und Öffnungszeit
des Ventils 25 war dabei so gewählt, daß kein Kraftstoff aus dem Überströmkanal 6 ins
Kurbelgehäuse 4 übertritt.
Der Zusatzkanal 20 ist vollständig mit weitgehend kraftstofffreier
Luft gefüllt. Aufgrund
des Rückschlagventils 24 ist
vermieden, daß das
Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Bereich 38 zurück in den
Zusatzkanal 20 gedrückt
werden kann.
Wie 5 zeigt, öffnet das Überströmfenster 54 bei
weiterem Abwärtshub
des Kolbens 8, so daß das
Gemisch aus dem Bereich 38 entlang der Pfeile 39 in
den Brennraum 3 einströmen
kann. Aus dem Kurbelgehäuse 4 strömt weitgehend
kraftstofffreie Verbrennungsluft entlang des Pfeils 41 nach.
Im folgenden Aufwärtshub
des Kolbens 8 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Brennraum 3 verdichtet
und im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens gezündet. Aufgrund
der nachfolgenden Verbrennung wird der Kolben 8 in Richtung
auf seinen unteren Totpunkt beschleunigt. Das Ventil 25 kann
weiter geschlossen bleiben, so daß auch im nachfolgenden Zyklus
eine Spülung
des Brennraums 3 mit weitgehend kraftstofffreier Luft erfolgt.
Im
Vollastbetrieb kann über
die Steuerung des Ventils 25 die dem Verbrennungsmotor 1 zugeführte Kraftstoffmenge
gesteuert werden. Über
das Ventil 25 wird dem Ansaugkanalabschnitt 11 abhängig vom
Unterdruck im Ansaugkanalabschnitt 11 Kraftstoff über die
Hauptkraftstofföffnung 14 und
die Teillastkraftstofföffnung 15 zugeführt. Auch über die in
den Zusatzkanal 20 mündende
Kraftstofföffnung 21 wird
dem Verbrennungsmotor 1 Kraftstoff zugeführt. Sowohl über den
Zusatzkanal 20 als auch über den Ansaugkanal 46 erfolgt
demnach eine Zufuhr von Kraftstoff/Luft-Gemisch zum Verbrennungsmotor 1.
Dadurch, daß das über den
Ansaugkanal 46 zugeführte
Kraftstoff/Luft-Gemisch über
das Kurbelgehäuse 4 in
den Brennraum 3 strömt,
ist eine ausreichende Schmierung der bewegten Teile im Kurbelgehäuse 4 gewährleistet.
6 zeigt den Betrieb des
Verbrennungsmotors 1 im Leerlauf. Die schematischen Darstellungen
des Verbrennungsmotors 1 ver deutlichen dabei, zu welchen
Umdrehungen der Kurbelwelle in den Brennraum Gemisch 39 bzw.
weitgehend kraftstofffreie Verbrennungsluft 56 einströmt. Im Diagramm
in 6 ist der Zustand
des Ventils 25 über
dem Kurbelwellenwinkel α dargestellt. "0" bezeichnet dabei den geschlossenen
Zustand und "1" den geöffneten Zustand
des Ventils 25. Bei der ersten dargestellten Umdrehung 48 wird
der Brennraum 3 mit Luft 56 gespült. Es erfolgt
keine Verbrennung. Nach dem unteren Totpunkt des Kolbens, vorzugsweise
nach dem Schließen
des Überströmfensters 54 öffnet das
Ventil 25 zum Zeitpunkt t0 und
schließt
zum Zeitpunkt t1. Für die Zeitspanne a zwischen
den Zeitpunkten t0 und t1 ist
das Ventil 25 demnach geöffnet und der Kraftstoff strömt wie in 2 gezeigt in den Zusatzkanal 20. Bei
der vorangegangenen Umdrehung 48 ist keine Verbrennung
im Brennraum erfolgt, da dem Verbrennungsmotor 1 kein Kraftstoff
zugeführt
wurde. Bei der Umdrehung 49 wird Kraftstoff über den
Zusatzkanal 20 in den Überströmkanal 6 angesaugt
und tritt in den Brennraum 3 entlang der Pfeile 39 über. Dadurch kann
sich im Brennraum 3 brennfähiges Gemisch bilden, so daß im oberen
Totpunkt des Kolbens eine Verbrennung erfolgen kann.
Während der
nachfolgenden drei Umdrehungen 50, 51 und 52 erfolgt
keine Zufuhr von Kraftstoff. Weder über den Zusatzkanal 20 noch über den
Ansaugkanal 46 wird dem Verbrennungsmotor 1 Kraftstoff
zugeführt,
so daß der
Brennraum 3 mit weitgehend kraftstofffreier Luft 56 gespült wird.
Es erfolgt keine Verbrennung im Bereich des oberen Totpunkts des
Kolbens 8. Bei der darauffolgenden Umdrehung 53 öffnet das
Ventil 25 erneut für
eine Zeitspanne a, so daß Kraftstoff
in den Zusatzkanal 20 übertreten kann
und dem Überströmkanal 6 zugeführt wird.
Bei der Umdrehung 53 erfolgt demnach ein Übertritt
von Kraftstoff/Luft-Gemisch 39 in den Brennraum 3,
so daß sich
ein zündfähiges Gemisch
bilden kann. Der Verbrennungsmotor führt demnach erste Umdrehungen
der Kurbelwelle, zu denen Kraftstoff zugeführt wird, sowie zweite Umdrehungen,
während
denen keine Kraftstoffzufuhr erfolgt, aus.
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
erfolgt jede vierte Umdrehung der Kurbelwelle 5 eine Zufuhr von
Kraftstoff und demnach eine Verbrennung im Brennraum 3.
Während
der drei dazwischenliegenden Umdrehungen der Kurbelwelle wird der
Brennraum mit weitgehend kraftstofffreier Luft gespült. In einem
Zeitintervall t, das vier Umdrehungen der Kurbelwelle 5 umfaßt, wird
demnach bei einer Umdrehung Kraftstoff zugeführt, während für drei Umdrehungen keine Kraftstoffzufuhr
erfolgt.
Vorteilhaft
wird jede zweite bis jede achte Umdrehung der Kurbelwelle Kraftstoff
zugeführt.
Die Kraftstoffzufuhr erfolgt dabei insbesondere nach einem vorgegebenen
Muster, das anhand der gemessenen Drehzahl angepaßt werden
kann. Die Kraftstoffzufuhr kann auch nach einem stochastischen Muster
erfolgen, so daß die
Erzeugung von Schwingungen durch den Verbrennungsmotor verringert wird.
Der Kraftstoff wird über
den Zusatzkanal 20 in Form von fettem Kraftstoff/Luft-Gemisch
zugeführt. Im
Vollastbetrieb wird bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle Kraftstoff
zugeführt.
In 7 ist ein Ausführungsbeispiel
des Verbrennungsmotors 1 gezeigt, der im wesentlichen dem
in den 1 bis 5 gezeigten Verbrennungsmotor 1 entspricht.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Bauteile. Der Vergaser 10 besitzt
einen Zusatzkanal 40, der in den Überströmkanal 6 mündet. Der
Zusatzkanal 40 ist nicht direkt mit dem Luftfilter 44 verbunden
sondern mündet
stromauf der Drosselklappe 12 und stromauf des Venturi 13 in
den Ansaugkanalabschnitt 11. Der Zusatzkanal 40 kann jedoch
auch stromab des Venturi 13 und stromauf der Drosselklappe 12 aus
dem Ansaugkanalabschnitt 11 abzweigen.
Der
in 8 gezeigte Verbrennungsmotor 1 entspricht
ebenfalls im wesentlichen dem Verbrennungsmotor aus den 1 bis 5. Das Ventil 65, das die dem
Verbrennungsmotor 1 zugeführte Kraftstoffmenge steuert,
ist jedoch nicht im zweiten Kraftstoffkanal 22 angeordnet,
sondern direkt im Zusatzkanal 20. Das Ventil 65 ist
vorzugsweise als elektromagnetisches Ventil ausgebildet. Das Ventil 65 steuert
direkt die dem Überströmkanal 6 zugeführte Kraftstoff/Luft-Gemischmenge
und damit indirekt auch die über
den Zusatzkanal 20 zugeführte Kraftstoffmenge. Im Leerlauf
wird in Zyklen, in denen der Brennraum 3 mit kraftstofffreier
Luft gespült
wird, das Ventil 65 geschlossen. Dadurch, daß das Ventil 65 direkt
im Zusatzkanal 20 angeordnet ist, erfolgt in diesen Zyklen über den
Zusatzkanal 20 weder eine Zufuhr von Kraftstoff noch eine
Zufuhr von Verbrennungsluft zum Verbrennungsmotor 1. Dadurch
ist vermieden, daß ein
Wandfilm von Kraftstoff im Zusatzkanal 20 von der im Leerlauf
zugeführten
Verbrennungsluft abgebaut und dem Verbrennungsmotor 1 zugeführt wird. Dadurch
können
die Spülverluste
im Leerlauf noch weiter verringert werden. Das Ventil 65 ist
im Ausführungsbeispiel
nach 8 im Vergaser 10 stromab der
Kraftstofföffnung 21 angeordnet.
Im
Ausführungsbeispiel
nach 9 ist das Ventil 75 ebenfalls
im Zusatzkanal 20 angeordnet. Das Ventil 75 ist
jedoch nicht im Vergaser 10, sondern stromab des Vergasers 10 unmittelbar
stromauf des Rückschlagventils 24 im
Zusatzkanal 20 angeordnet. Damit ist das Ventil 75 auch
unmittelbar stromauf des Überströmkanals 6 angeordnet.
Dadurch wird die Kanallänge
zwischen dem Ventil 75 und dem Überströmkanal 6 minimiert,
so daß auch die
Wandfläche,
an der sich Kraftstoff niederschlagen kann, minimiert ist. Bei geschlossenem
Ventil 75 können
höchstens
minimale Kraftstoffmengen in den Brennraum 3 gelangen.
Dadurch können
die Spülverluste
im Leerlauf noch weiter verringert werden. Der Aufbau des Verbrennungsmotors 1 und
des Vergasers 10 sowie dessen Betrieb entspricht im übrigen dem
des Ausführungsbeispiels
nach den 1 bis 5.
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Verbrennungsmotors 1 ist in 10 gezeigt. Auch dieses Ausführungsbeispiel
entspricht in Aufbau und Funktion im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 10 ist das Ventil 25 im
gemeinsamen Kraftstoffkanalabschnitt 43 des ersten Kraftstoffkanals 16 und
des zweiten Kraftstoffkanals 22 angeordnet. Der zweite
Kraftstoffkanal 22 mündet
jedoch nicht im Vergaser 10 in den Zusatzkanal 20,
sondern stromab des Vergasers 10. Der Kraftstoffkanal 22 mündet unmittelbar
stromauf des Überströmkanals 6 und
des Rückschlagventils 24 über eine
Kraftstofföffnung 61 in
den Zusatzkanal 20. Dadurch, daß die Kraftstofföffnung 61 in
unmittelbarer räumlicher
Nähe zum Überströmkanal 6 angeordnet
ist, ist die Kanallänge
des Zusatzkanals 20, die von Kraftstoff benetzt werden
kann, minimiert, so daß die
Kraftstoffmenge, die sich an den Kanalwänden des Zusatzkanals 20 niederschlagen
und im Leerlauf in den Brennraum 3 mitgerissen werden kann,
minimal ist. Auch dadurch können
die Spülverluste
im Leerlauf noch weiter verringert werden.
Weitere
Ausführungsbeispiele
eines Verbrennungsmotors 1 sind in den 11 und 12 gezeigt.
Bei den Ausführungsbeispielen
der 11 und 12 ist der Ansaugkanal 46 in
einen Gemischkanal 81 und einen Luftkanal 82 geteilt.
Hierzu ist im Vergaser 10 im Bereich der Drosselklappe 12 eine
Trennwand 80 angeordnet. In den Gemischkanal 81 mündet die Teillastkraftstofföffnung 15.
Die Trennwand 80 kann sich auch in den Bereich der Hauptkraftstofföffnung 14 erstrecken.
Es kann auch vorgesehen sein, daß der Ansaugkanal 46 über seine
gesamte Länge
bis zum Luftfilter 44 in Gemischkanal 81 und Luftkanal 82 geteilt
ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, daß die Trennung in Gemischkanal 81 und
Luftkanal 82 erst stromab des Vergasers 10 erfolgt.
Der Luftkanal 82 führt
weitgehend kraftstofffreie Luft oder ein Kraftstoff/Luft-Gemisch,
dessen Krafstoffanteil in mindestens einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 geringer
ist als der Kraftstoffanteil im Gemischkanal 81. Insbesondere
bei Vollast sind Gemischkanal 81 und Luftkanal 82 von
der Drosselklappe 12 getrennt, so daß nur geringe Mengen von Kraftstoff über den
Luftkanal 82 zum Verbrennungsmotor 1 gelangen.
Im
Ausführungsbeispiel
nach 11 mündet der
Luftkanal 82 mit einem Kanaleinlaß 84 am Zylinder 2.
Der Kanaleinlaß 84 ist
in einem Bereich des Zylinders 2 angeordnet, der in jeder Stellung
des Kolbens 8 vom Kolben 8 verschlossen ist. Der
Kolben 8 besitzt eine Kolbentasche 83, die den
Kanaleinlaß 84 im
Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 8 mit einem Überströmkanal 6' verbindet.
Es können
auch mehrere Kolbentaschen 83 vorgesehen sein, die mehrere Überströmkanäle mit dem
Luftkanal 82 verbinden. Eine Kolbentasche 83 kann
auch eine Strömungsverbindung
zu mehreren Überströmkanälen 6, 6' herstellen.
Auch in den Überströmkanal 6,
in den der Zusatzkanal 20 mündet, kann ein Luftkanal 82 münden. Die
Ausbildung einer Kolbentasche 83, die den Luftkanal 82 sowohl
mit dem Überströmkanal 6' als auch mit
dem Überströmkanal 6 verbindet,
ist in 11 gestrichelt
gezeigt.
Im
Betrieb des Verbrennungsmotors 1 wird über den Luftkanal 82 und
die Kolbentasche 83 weitgehend kraftstofffreie oder kraftstoffarme
Verbrennungsluft in den Überströmkanälen 6, 6' vorgelagert. Sobald
der Kolben 8 die Überströmfenster 54 zum Brennraum 3 hin öffnet, fließt zunächst die
vorgelagerte, weitgehende kraftstofffreie oder kraftstoffarme Verbrennungsluft
in den Brennraum 3 ein und spült Abgase aus dem Brennraum 3 aus.
Anschließend fließt frisches
Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Überströmkanal 6 und/oder
aus dem Kurbelgehäuse 4 in den
Brennraum 3 ein.
Beim
Ausführungsbeispiel
nach 12 mündet der
Luftkanal 82 über
ein Rückschlagventil 85 in
den Überströmkanal 6'. Die Verbindung
zwischen Luftkanal 82 und Überströmkanal 6' ist im Ausführungsbeispiel
nach 12 vom Druck im Überströmkanal 6' bzw. im Kurbelgehäuse 4 gesteuert. Die
Arbeitsweise des Verbrennungsmotors 1 aus 12 entspricht der des Ver brennungsmotors 1 aus 11. Die Verbindung des Luftkanals 82 auch mit
dem Überströmkanal 6 ist
in 12 gestrichelt gezeigt.
Die Überströmkanäle 6, 6' können über ein gemeinsames
Rückschlagventil 85 mit
dem Luftkanal 82 verbunden sein, es kann jedoch auch für jeden Überströmkanal 6, 6' ein separates
Rückschlagventil 85 vorgesehen
sein.
Es
kann auch vorgesehen sein, daß der
Luftkanal 82 als separater Kanal ausgebildet ist. Eine Trennung
des Ansaugkanals 46 kann dann entfallen. In dem zusätzlichen
Luftkanal ist vorteilhaft ein Drosselelement angeordnet, dessen
Stellung an die Stellung der Drosselklappe 12 gekoppelt
ist.
Bei
dem in 13 gezeigten
Ausführungsbeispiel
ist in dem gemeinsamen Kraftstoffkanalabschnitt 43 ein
erstes Ventil 25 angeordnet. Das erste Ventil 25 steuert
die dem Verbrennungsmotor 1 insgesamt zuzuführende Kraftstoffmenge.
Das erste Ventil 25 ist als elektromagnetisch zu betätigendes Ventil
ausgebildet und wird von einer Steuerung 55 gesteuert.
Stromab des ersten Ventils 25 ist im Bereich der Abzweigung
des ersten Kraftstoffkanals 16 und des zweiten Kraftstoffkanals 22 ein
zweites Ventil 95 angeordnet. Das zweite Ventil 95 steuert
die Verteilung des Kraftstoffs auf den ersten Kraftstoffkanal 16 und
den zweiten Kraftstoffkanal 22. Das zweite Ventil 95 kann
dabei entweder die Kraftstoffzufuhr in den ersten Kraftstoffkanal 16 oder
in den zweiten Kraftstoffkanal 22 vollständig sperren,
so daß nur über den
Zusatzkanal 20 oder nur über den Ansaugkanal 46 Kraftstoff
zum Verbrennungsmotor 1 zugeführt wird. Auch ein Schaltzustand
des Ventils 95, bei dem in beide Kraftstoffkanäle 16 und 22 Kraftstoff
zugeführt
wird, ist möglich.
Im
Betrieb des Verbrennungsmotors 1 ist vorgesehen, daß das erste
Ventil 25 die dem Verbrennungsmotor 1 insgesamt
zuzuführende
Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 1 steuert.
Das zweite Ventil 95 ist vorteilhaft als mechanisch betätigendes
Ventil ausgebildet und steuert in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters
des Verbrennungsmotors 1 die Verteilung von Kraftstoff
auf die beiden Kraftstoffkanäle 16 und 22.
Das zweite Ventil 95 kann insbesondere durch Querbohrungen
bzw. Aussparungen an der Drosselwelle 42 gebildet sein.
Die Zufuhr von Kraftstoff zum ersten Kraftstoffkanal 16 und
zum zweiten Kraftstoffkanal 22 erfolgt dann in Abhängigkeit
der Stellung der Drosselklappe 12, also in Abhängigkeit
der Last des Verbrennungsmotors 1. Anstatt des zweiten
Ventils 95 kann auch ein weiteres elektromagnetisch zu
betätigendes
Ventil vorgesehen sein.
Das
zweite Ventil 95 führt
im Leerlaufbetrieb den gesamten Kraftstoff zum zweiten Kraftstoffkanal 22 zu,
so daß die
gesamte dem Verbrennungsmotor 1 zuzuführende Kraftstoffmenge über den
Zusatzkanal 20 zugeführt
wird. Bei Vollastbetrieb kann das zweite Ventil 95 sowohl
zum ersten Kraftstoffkanal 16 als auch zum zweiten Kraftstoffkanal 22 Kraftstoff
zuführen,
so daß sowohl über den
Ansaugkanal 46 als auch über den Zusatzkanal 20 Kraftstoff
zugeführt wird.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß der zweite Kraftstoffkanal 22 gesperrt
wird und der gesamte dem Verbrennungsmotor 1 zuzuführende Kraftstoff über den
Ansaugkanal 46 zum Verbrennungsmotor 1 gelangt.
Das erste Ventil 25 entspricht dem in den 1 bis 5 gezeigten
ersten Ventil 25 und wird entsprechend angesteuert.
In 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
gezeigt. Im gemeinsamen Kanalabschnitt 43 ist ein erstes
Ventil 25 angeordnet, daß ebenfalls dem in den 1 bis 5 gezeigten Kraftstoffventil 25 entspricht.
Das Kraftstoffventil 25 ist von einer Steuerung 55 elektrisch
betätigt
und wird wie zu den 1 bis 6 beschrieben angesteuert.
Stromab des ersten Ventils 25 ist im zweiten Kraftstoffkanal 22 ein
zweites Ventil 105 angeordnet, daß ebenfalls als elektrisch
zu betätigendes
Ventil ausgebildet ist und das von der Steuerung 55 gesteuert
wird. Über
das erste Ventil 25 kann die gesamte dem Verbrennungsmotor 1 zugeführte Kraftstoffmenge
gesteuert werden, während
das zweite Ventil 105 steuert, welche Kraftstoffmenge über den
Zusatzkanal 20 zum Verbrennungsmotor 1 gelangt.
Es
kann vorgesehen sein, daß eines
der Ventile 25 und 105 als mechanisch zu betätigendes Ventil
ausgebildet ist und insbesondere in Abhängigkeit eines Betriebsparameters
des Verbrennungsmotors 1 angesteuert wird. Wird das erste
Ventil 25 als mechanisch zu betätigendes Ventil ausgebildet,
so bestimmt das erste Ventil 25 die dem Verbrennungsmotor 1 insgesamt
zuzuführende
Kraftstoffmenge. Das zweite Ventil 105 öffnet und schließt den zweiten Kraftstoffkanal 22 zu
vorgegebenen Umdrehungen der Kurbelwelle 5, zu denen Kraftstoff über den
Zusatzkanal 20 zugeführt
werden soll. Das zweite Ventil 105 öffnet und schließt in diesem
Fall zu den in den 1 bis 5 für das Ventil 25 beschriebenen
Zeitpunkten.
Es
kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das zweite Ventil 105 als
mechanisch zu betätigendes
Ventil ausgebildet ist. Das erste Ventil 25 wird in diesem
Fall wie zu den 1 bis 6 beschrieben geöffnet und
geschlossen. Das zweite Ventil 105 ist im Leerlaufbetrieb
vollständig
geöffnet,
so daß der
gesamte Kraftstoff über
den Zusatzkanal 20 zugeführt wird. Im Vollastbetrieb
ist das zweite Ventil 105 geschlossen, so daß der gesamte
Kraftstoff über
den Ansaugkanal 46 zugeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, daß das
zweite Ventil 105 auch im Vollastbetrieb teilweise geöffnet ist,
so daß ein
vorbestimmter Kraftstoffanteil auch bei Vollastbetrieb über den
Zusatzkanal 20 zugeführt
wird.
Das
in 15 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht
im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach 14. Allerdings ist ein zweites
Ventil 115 nicht im zweiten Kraftstoffkanal 22,
sondern direkt im Zusatzkanal 20 angeordnet. Das zweite
Ventil 115 steuert die dem Überströmkanal 6 zugeführte Menge von
Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Zusatzkanal 20. Das zweite
Ventil 115 kann als mechanisch zu betätigendes Ventil ausgebildet
sein und beispielsweise von der Drosselwelle 42 der Drosselklappe 12 gesteuert
sein.
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
ist in 16 gezeigt. In
diesem Ausführungsbeispiel
sind zwei elektrisch zu betätigende
Ventile 105 und 125 gezeigt. Ein erstes Ventil 125 ist
im ersten Kraftstoffkanal 16 angeordnet und steuert die
dem An saugkanal 46 zuzuführende Kraftstoffmenge. Ein
zweites Ventil 105 ist im zweiten Kraftstoffkanal 22 angeordnet
und steuert die dem Zusatzkanal 20 zuzuführende Kraftstoffmenge. Über die
beiden Ventile 105 und 125 kann weitgehend frei
gesteuert werden, in welchem Betriebszustand über welchen Kanal welche Kraftstoffmenge
zuzuführen
ist. Vorteilhaft wird im Leerlauf die gesamte Kraftstoffmenge über den
Zusatzkanal 20 zugeführt.
In diesem Betriebszustand ist das erste Ventil 125 geschlossen
und das zweite Ventil 105 geöffnet. Bei Teillast können beide
Ventile 125, 105 teilweise oder vollständig geöffnet sein. Auch
bei Vollast können
beide Ventile 105 und 125 vollständig geöffnet sein,
so daß bei
Vollast sowohl über
den Zusatzkanal 20 als auch über den Ansaugkanal 46 Kraftstoff
zugeführt
wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß bei Vollast das zweite Ventil 105 geschlossen
ist und die gesamte zuzuführende
Kraftstoffmenge über
den Ansaugkanal 46 zugeführt wird. Im Leerlauf wird
das zweite Ventil 105 so angesteuert, daß nicht
zu jeder Umdrehung der Kurbelwelle 5 Kraftstoff zugeführt wird.
Die Kraftstoffzufuhr erfolgt getaktet wie zu den 1 bis 6 beschrieben.