DE1035401B

DE1035401B - Regelvorrichtung fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Vorverdichtung im Kurbelgehaeuse

Info

Publication number: DE1035401B
Application number: DES39220A
Authority: DE
Inventors: Andre Louis Mennesson
Original assignee: Solex SA
Current assignee: Solex SA
Priority date: 1953-06-17
Filing date: 1954-05-18
Publication date: 1958-07-31

Description

DEUTSCHES

BiBLiGTHEK

DESDEUTSCHEf]

PATENTAMTES

Für Brennkraftmaschinen sind pneumatische Regler bekannt, die in Abhängigkeit von einem in der Brennkraftmaschine herrschenden Druck das Kraftstoff-Luft-Verhältnis bei Vergasermotoren oder den Zündzeitpunkt oder die Einspritzmenge und den Einspritz-Zeitpunkt von Kraftstoffeinspritzpumpen einstellen.

Die Erfindung betrifft nun eine Regelvorrichtung für Zweitaktmotoren mit Vorverdichtung in dem Kurbelgehäuse, welche wenigstens eine der für den Betriebszustand der Maschine maßgebenden Größen in Abhängigkeit von dem im Kurbelgehäuse auftretenden Druck steuert.

Es hat sich gezeigt, daß die von den verschiedenen Betriebszuständen herrührenden Schwankungen des mittleren Druckes im Kurbelgehäuse gering sind, so daß sie zur Betätigung einer pneumatischen Regeleinrichtung wenig geeignet sind. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, als Impulsdruck einen der beiden während des Arbeitsspieles auftretenden Extremwerte zu verwenden. Bei diesen Extremwerten, dem maximalen oder dem minimalen Druck, handelt es sich um die Werte, die bei jedem Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine im Kurbelgehäuse auftreten.

Es ist bereits bekannt, als Impulsdruck in einer Regelvorrichtung für Verbrennungsmotoren den in der Verbrennungskammer herrschenden Maximaldruck über eine ungesteuerte Öffnung zu entnehmen. In der Praxis ist es jedoch kaum möglich, den Druck in der Verbrennungskammer zu verwenden, weil die Leitungen, in denen dieser Druck fortgeleitet werden soll, praktisch ständig durch die verbrennungsbedingten Abscheidungen verschmutzt würden. Man müßte daher Leitungen mit sehr großem Querschnitt verwenden, jedoch würde sich die Kompression des Motors dadurch ändern, und die entsprechende Form der Verbrennungskammer wäre nicht mehr verwendbar.

Es ist ferner bekannt, einen bei einer bestimmten Kolbenstellung im Expansionshub herrschenden Zylinderdruck über ein Rückschlagventil zu entnehmen. Bezüglich der verbrennungsbedingten Abscheidungen gilt hier das oben Gesagte. Schließlich ist es auch bekannt, als Impulsdruck einen bei einer bestimmten Kolbenstellung im Kompressionshub herrschenden Zylinderdruck zu entnehmen. Hierzu ist jedoch ein gesteuertes Entnahmeventil erforderlich.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Schnitt eine mit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Regelvorrichtungen ausgerüstete Zweitaktbrennkraftmaschine mit Vorverdichtung in dem Kurbelgehäuse;

Regelvorrichtung

für Zweitaktbrennkraftmaschine]!

mit Vorverdichtung im Kurbelgehäuse

Anmelder:

Solex societe ä responsabilite limitee,
Neuilly-sur-Seine_r Seine (Frankreich)

Vertreter: Dr. F. Zumstein, Patentanwalt,
München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. Juni 1953

Andre Louis Mennesson,

Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich),

ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2, 3 und 4 zeigen drei Ausführungsabwandlungen der Regelvorrichtung.

Die eigentliche Brennkraftmaschine ist auf beliebige geeignete Weise ausgebildet, z. B. auf die schematisch in Fig. 1 dargestellte.

Die Brennkraftmaschine weist einen Zylinder 1 auf, in welchem sich ein Kolben 2 verstellt, an welchem eine Pleuelstange 3 angelenkt ist, welche auf eine in einem dichten Kurbelgehäuse 5 eingeschlossene Kurbelwelle 4 arbeitet. Eine öffnung 6 gestattet den Einlaß des vergasten Gemisches in das Kurbelgehäuse, wenn sich der Kolben an dem oberen Teil seines Hubes befindet, während eine Öffnung 7 den Austritt der verbrannten Gase ermöglicht, wenn sich der Kolben in der Nähe seines unteren Totpunktes befindet. Eine dritte Öffnung 8 dient schließlich in der üblichen Weise zur Überführung des sich dann in dem Kurbelgehäuse befindenden verdichteten vergasten Gemisches in den Zylinder am Ende des Entspannungshubes.

Natürlich ist der Motor mit den üblichen für sein Arbeiten erforderlichen Zusatzvorrichtungen versehen, insbesondere für die Zündung, die Schmierung und die Vergasung. Die Vergasung erfolgt durch einen Vergaser 9, der ebenfalls eine beliebige Bauart aufweisen kann, z. B. die in der Zeichnung dargestellte.

Der Vergaser besitzt eine Ansaugeleitung mit einem Venturirohr 10, hinter welchem ein Drossel-

aO9 579/150

organ 11 liegt, welches ·-willkürlich betätigt werden kann. Der Vergaser enthält außerdem einen Schwimmerbehälter 12 und eine Vorrichtung 13, welche mit Brennstoff über eine kalibrierte öffnung 3,4 gespeist wird und in ,das Venturirohr 10 ein Gemisch, aus Primärluft und Brennstoff liefert.

Der auf die obige Weise ausgebildete Motor wird nun erfindungsgemäß mit einer Regelvorrichtung versehen, welche auf einen der Extremwerte des in dem Kurbelgehäuse 5 herrschenden Druckes (welcher sich im Verlauf eines jeden Arbeitsspieles des Motors ändert) anspricht und während des Arbeitens des Motors und bei einer Änderung der Betriebsbedingungen desselben eine -geeignete Veränderung wenigstens eines der den Betriebszustand des Motors bestimmenden Faktoren bewirkt.

Beispielshalber ist nachstehend angenommen, daß der zur Veränderung durch die obige Vorrichtung gewählte maßgebende Faktor der Gehalt des von dem Vergaser gelieferten Gemisches ist.

Hierfür enthält der Vergaser parallel zu der kalibrierten öffnung 14 eine zweite kalibrierte öffnung 15, deren Durchflußmenge durch eine Nadel 16 gesteuert wird, welche mit einer die bewegliche Wand einer Kammer 18 bildenden Membran 17 verbunden ist.

Auf die Nadel 16 wirkt eine Feder 19, welche sie beständig in ihre Stellung der größten öffnung zu bringen sucht. Die Kammer 18 ist mit dem Kurbelgehäuse 5 durch eine Leitung 20 verbunden, welche ein Rückschlagventil 21, z. B. ein Kugelventil, enthält, welches eine Strömung der Gase in der Leitung

20 nur in der Richtung von dem Kurbelgehäuse zu der Kammer 18 zuläßt.

Schließlich wird zweckmäßig das Rückschlagventil

21 durch eine Umgehungsleitung 22 mit sehr kleinem Querschnitt kurzgeschlossen.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn der Motor läuft, bewirkt jede Abwärtsbewegung des Kolbens 2 in dem Kurbelgehäuse 5 eine Druckerhöhung. Dieser Druck wird durch den Kanal 20 über das Rückschlagventil 21 in die Kammer 18 übertragen,, wo er auf die Membran 17 einwirkt.

Am Ende der Verdichtung in dem Kurbelgehäuse gelangt das in diesem enthaltene Gas durch die Überführungsöffnung 8 in die Verbrennungskammer, worauf der Druck in dem Kurbelgehäuse abnimmt, insbesondere auch deshalb, weil sich an diese Phase die Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 anschließt.

Das Rückschlagventil 21 verhindert dann das Verschwinden des Überdruckes, welcher sich in der Kammer 18 eingestellt hat. Bei der nächsten Umdrehung des Motors verdichtet der Kolben von neuem die Gase in dem Kurbelgehäuse, und wenn der Druck in dem Kurbelgehäuse wiederum den in der Kammer 18 herrschenden Druck erreicht, öffnet sich das Rückschlagventil 21 wiederum und stellt in der Kammer 18 den Druck des Kurbelgehäuses 5 her. Infolgedessen unterliegt bei einem konstanten Betriebszustand die Membran 17 praktisch einem gleichmäßigen Druck, welcher gleich dem Höchstdruck in dem Kurbelgehäuse 5 während der aufeinanderfolgenden Arbeitsspiele des Motors ist.

Die Eichung der Feder 19 gestattet die Erzielung der Verstellung der Membran 17 und somit der Nadel 16 für einen genau bestimmten und den Bedürfnissen des Motors angepaßten Höchstdruck.

Bei einer schnellen Veränderung der Betriebsbedingungen des Motors kann es z. B. vorkommen, daß die höchste Druckspitze in dem Kurbelgehäuse schnell abnimmt. Nun soll sich jedoch der Druck in der Kammer 18 möglichst schnell, wenn auch nicht unbedingt augenblicklich, auf den Wert dieser Spitze einstellen.

Wenn nun das Rückschlagventil 21 sehr dicht ist, behält der Druck in der Kammer 18 lange seinen ursprünglichen Wert bei. Dieser Nachteil wird durch die Umgehungsleitung 22 vermieden, welche, obwohl ihr Querschnitt sehr klein gegenüber dem der Leitung 20 ist, ein genügend schnelles Absinken des Druckes in der Kammer 18 gestattet, wenn der Höchstdruck in dem Kurbelgehäuse 5 seinerseits schnell abnimmt.

Wenn das Rückschlagventil nicht vollkommen dicht ist, kann natürlich die Umgehungsleitung 22 fortfallen.

Natürlich kann auch die Verarmung des Gemisches anstatt durch Veränderung der kalibrierten Brennstofföffnung 15 dadurch erhalten werden, daß die Membran 17 mit einem Drosselorgan 23 zur Regelung des Querschnitts einer Hilfsluftzufuhr 24 verbunden wird, wie in Fig. 2 dargestellt.

In gleicher Weise kann auch eine beliebige Vergasungsvorrichtung gesteuert werden, um entweder das Gemisch ärmer zu machen oder um es anzureichern oder um das in das Kurbelgehäuse eingeführte Volumen zu verändern.

Anstatt den in dem Kurbelgehäuse 5 während eines jeden Arbeitsspieles erreichten Höchstdruck zu benutzen, kann man in gewissen Fällen den größten Unterdruck benutzen, wie in Fig. 3 dargestellt.

Die benutzten Vorrichtungen und ihre Wirkungsweise bleiben die gleichen wie die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen, jedoch mit dem Unterschied, daß die Arbeitsrichtung des Rückschlagventils 21 umgekehrt ist und daß die Feder 19 so angeordnet ist, daß sie auf die entgegengesetzte Seite der Membran 17 wirkt.

Schließlich kann auch die obige Regelvorrichtung zur Regelung der Vorzündung des Motors benutzt werden. Hierfür genügt es z. B., wie in Fig. 4 dargestellt, die Membran 17 mit einem Arm 25 zu verbinden, welcher mit dem Gehäuse 26 des Zündverteilers starr verbunden ist.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann z. B. diese Regelvorrichtung bei einem durch eine Einspritzpumpe gespeisten Motor auf das je Arbeitsspiel eingespritzte Volumen oder auf die Lage des Beginns oder des Endes der Einspritzung in dem Arbeitsspiel einwirken.

Claims

Patentansprüche:

1. Regelvorrichtung für Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Vorverdichtung im Kurbelgehäuse, welche wenigstens eine der für den Betriebszustand der Maschine maßgebenden Größen in Abhängigkeit von dem im Kurbelgehäuse auftretenden Druck steuert, dadurch gekennzeichnet, daß .als Impulsdruck einer der beiden während des Arbeitsspieles auftretenden Extremwerte verwendet wird.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsdruck durch eine mit einem Rückschlagventil (21) versehene Leitung (20) auf ein die Steuervorrichtung betätigendes Membransystem (18) zur Einwirkung gebracht wird.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in einer bestimmten Richtung einen dichten Verschluß der Leitung

1(20) bewirkende Rückschlagventil durch eine Umgehungsleitung (22) sehr kleinen Querschnitts kurzgeschlossen ist.

4. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 für eine Brennkraftmaschine mit Vergaser, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches steuert.

5. Regelvorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Membransystem (18) so mit einem die Kraftstoffmenge steuernden Organ (16) verbunden ist, daß diese Kraftstoffmenge um so stärker abnimmt, je größer der Höchstdruck in dem Kurbelgehäuse (5) oder je kleiner der kleinste Druck in demselben ist.

6. Regelvorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Membransystem (18) so mit einem eine Hilfsluftmenge steuernden Organ (23) verbunden ist, daß diese Luftmenge um so mehr zunimmt, je stärker der Höchstdruck

in dem Kurbelgehäuse (S) oder je schwächer der kleinste Druck in demselben ist (Fig. 2).

7. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 für Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Vorzündung der Brennkraftmaschine steuert (Fig. 4).

8. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 für Brennkraftmaschinen mit Einspritzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie das in jedem Arbeitsspiel eingespritzte Kraftstoffvolumen steuert.

9. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 für Brennkraftmaschinen mit Einspritzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Lage des Beginns oder des Endes der Einspritzung in dem Arbeitsspiel steuert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 368 775, 452 147,
471.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen