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Vorrichtung zur Verbesserung des Leerlaufs von vorzugsweise mehrzylindrigen
Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Vergaser Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Verbesserung des Leerlaufs von vorzugsweise mehrzylindrigen Zweitaktbrennkraftmaschinen
mit Vergaser und mit einer Kurbelgehäusepumpe je Zylinder, bei der nur einem Zylinder
ein Gemisch von Brennstoff und Luft durch eine von der vom Vergaser zu den Kurbelgehäusepumpen
führenden Ansaugleitung getrennte Verbindungsleitung mit dem Leerlaufsystem des
Vergasers zugeführt wird.
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Es ist bereits eine gemischverdichtende, schlitzgesteuerte Zweitaktbrennkraftmaschine
mit Zeitpunktfremdzündung, mit Kurbelkastenpumpe, mit einem überströmkanal zwischen
Kurbelkasten und Zylinder und mit einem Vergaser vor der zu den Kurbelgehäusepumpen
führenden Ansaugleitung vorgeschlagen worden, bei der der überströmkanal unmittelbar
mit dem Leerlaufsystem des Vergasers verbunden ist, so daß Kraftstoffluftgemisch
unter Umgehung des Kurbelkastens in den überströmkanal gesaugt wird. Die bei jedem
Arbeitstakt im Leerlauf angesaugte, geringfügige Menge Leerlaufgemisch gelangt so
ohne Vermischung mit der verhältnismäßig großen Menge Gas im Kurbelkasten in den
Zylinder. Die Zusammensetzung des in den Zylinder geförderten Gemisches und davon
abhängig die Reihenfolge der Verbrennungen im Zylinder ist gleichmäßig. Die Anbringung
der Leerlaufgemischleitung ist aber an die Überströmkanäle gebunden.
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Es ist weiter eine Leerlaufregelungsvorrichtung für mehrzylindrige
Vergaser-Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Ladepumpe bekannt, die im Leerlauf nur
einen Zylinder mit Gemisch versorgen soll. Bei belasteter Maschine wird jedem Zylinder
die gleiche Gemischmenge zugeführt. Der Kolben des einen Zylinders wird im Leerlauf
geschleppt.
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Ist die Drosselklappe im Leerlauf geschlossen, dann saugt die Kurbelkastenpumpe
eines Zylinders regelmäßig Brennstoff-Luftgemisch über eine besondere Ansaugleitung
aus der Leerlaufdüse. Dieser eine Zylinder arbeitet regelmäßig ohne Aussetzer. Die
Kurbelkammerpumpe des anderen, nicht durch die besondere Ansaugleitung versorgten
Zylinders saugt etwas Luft aus dem Schließspalt der Drosselklappe und reißt willkürlich
und in unregelmäßigen Abständen Brennstofftröpfchen von der Drosselklappe mit, die
sich dort, insbesondere während der Schließbewegung der Drosselklappe, angesetzt
haben. Der Zylinder, dessen Kolben geschleppt wird, erhält somit unkontrolliert
in unregelmäßigen Abständen ein zündfähiges Gemisch und stört die Gleichmäßigkeit
des Leerlaufs.
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Diese Leerlaufregelungsvorrichtung ergibt ferner einen ungünstigen
Übergang vom Leerlauf zum Teillastbetrieb. Das Gemisch für den einen Zylinder -mit
im Leerlauf geschlepptem Kolben - setzt sich im Teillastbereich nur aus dem mit
der Hauptdüse bemessenen Brennstoff und der durch den Drosselklappenspalt strömenden
Luft zusammen. Die Mitwirkung der Leerlaufdüse, die sich bei üblichen Vergasern
an der Aufbereitung des Gemisches bis weit in den mittleren Teillastbereich hinein
beteiligt, ist bei dieser bekannten Einrichtung durch die besondere Anordnung der
Leerlaufdüse ausgeschlossen.
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Das Gemisch im Teillastbetrieb für den anderen Zylinder entsteht teils
auf die bereits beschriebene Weise ohne Mitwirkung der Leerlaufdüse, teils durch
Vorbeiströmen der Luft an der Leerlaufdüse in der Ansaugleitung mit kleinem Querschnitt.
Für den Leerlaufbetrieb wirkt sich zwar vorteilhaft aus, daß die getrennte Ansaugleitung
einen kleinen Querschnitt hat. Ein Entstehen von Schwingungen der Gassäule in störenden
Frequenzbereichen ist dadurch ausgeschlossen. Bei der Aufbereitung des Gemisches
in den Teillastbereichen macht sich dagegen der kleine Querschnitt der Ansaugleitung
störend bemerkbar. Sein Strömungswiderstand ist so groß, daß die Unterdruckimpulse
aus der Kurbelkastenpumpe fast nur die mit weniger Widerstand den Drosselklappenspalt
durchströmende Luft fördern. Das hat aber, wie schon bei der Gemischbildung für
den ersten Zylinder im Teillastbereich den Nachteil, daß sich die Leerlaufdüse nicht
an der Gemischaufbereitung beteiligen kann und die Leistung im übergangsbereich
zwischen Leerlauf und Teillast abfällt.
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Die bekannte Leerlaufregelungsvorrichtung zwingt zu Änderungen von
Teilen, die sich ohne die Leerlaufregelungsvorrichtung in einfacher Ausführung bewährt
haben. .
Ferner ist eine Weiterentwicklung dieser Leerlaufregelungsvorrichtung
bekannt, durch welche die Bremswirkung des abgeschalteten Zylinders vergrößert wird.
Dazu wird durch öffnen eines Nebenweges bewirkt, daß die für den Gemischzufluß abgesperrte
Kurbelkammerpumpe Luft ansaugen kann. Dadurch muß nun diese bisher leer laufende
Kurbelkammerpumpe und der dazugehörige Zylinder Pumparbeit leisten. Die Kurbelgehäusepumpe
saugt Luft an, verdichtet sie vor und schiebt sie in den dazugehörigen Arbeitszylinder.
Die Leerlaufwiderstände, welche der arbeitende Zylinder nun zu überwinden hat, werden
um so mehr vergrößert, je mehr Luft angesaugt wird. Die hierfür notwendige Einrichtung
besteht darin, daß durch den Deckel des Drehschiebergehäuses oder die seitliche
Gehäusewand und ein linsenförmiges Absperrstück des Schiebers ein Loch gebohrt wird.
Durch diese Durchbohrung wird von außen Luft in den abgeschalteten Pumpenzylinder
gesaugt. Durch Drehen des Schiebers kann die Durchbohrung wieder abgeschlossen werden.
Dann saugen beide Kurbelgehäusepumpen nur Gemisch an.
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Auch diese Weiterentwicklung der bekannten Leerlaufregelungsvorrichtung
benötigt einen besonderen Rundschieber und schafft damit von den bewährten Einrichtungen
der Gemischregelung abweichende Strömungszustände.
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Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen einer Leerlaufregelungsvorrichtung,
die in der Anbringung nicht an besondere Stellen der Brennkraftmaschine gebunden
ist. Ferner besteht ihre Aufgabe darin, ohne Abänderung bewährter Teile des Vergasers
einen gleichmäßigen Leerlauf zu ermöglichen. Schließlich soll sie in einfacher Weise
einen guten Übergang der Gemischbildung aus dem Leerlaufbetrieb in den Teillastbetrieb
gewährleisten.
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Die Erfindung besteht darin, daß in an sich bekannter Weise an die
Ansaugleitung eine den Vergaser umgehende Luftleitung angeschlossen ist und daß
diese Luftleitung einen kleinen Querschnitt aufweist und ständig offen ist.
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Die Vorrichtung ist zwar vorzugsweise für Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschinen
vorgesehen, und die nachfolgend angegebenen Vorteile bezüglich geschleppter Kolben
treten auch nur bei Mehrzylindermaschinen auf. Indessen kann mit dieser Vorrichtung
auch eine Einzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine ausgerüstet sein, wenn lediglich
auf die Erzielung eines gleichmäßig zündfähigen Gemisches und auf einen günstigen
Übergang vom Leerlauf zum Teillastbetrieb Wert gelegt wird.
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Trotz eines Vergasers, der einen guten Übergang vom Leerlauf in den
Teillastbetrieb ermöglicht, weil die Drosselklappe im Leerlauf nicht vollkommen
geschlossen ist und der Leerlaufkanal in der Nähe der Drosselklappe in den Saugkanal
mündet, wird in die Kurbelkästen bzw. Zylinder, zu denen die geschleppten Kolben
gehören, nur Luft bzw. nicht brennbares Gemisch gefördert. Beim Schließen der Drosselklappe
sammeln sich, wie üblich, Kraftstofftröpfchen an den Kanten der Drosselklappe. Diese
Kraftstofftröpfchen werden in bekannten Ausführungen in Vergasern bei Zweitaktmotoren
durch die Unterdruckimpulse und die dadurch in dem verbleibenden kleinen Spalt zwischen
Drosselklappe und Saugrohr mit erhöhter Geschwindigkeit strömende Luft in unregelmäßigen
Abständen mitgerissen. Den Unterdruckimpulsen, die sonst in Abhängigkeit von der
Drehzahl im Drosselklappenspalt auftreten, wird erfindungsgemäß durch die Luftleitung
von kleinem Querschnitt die Wirksamkeit genommen. Die Strömungsgeschwindigkeit an
dem Spalt der fast geschlossenen Drosselklappe erreicht nur kleine Werte. Sie kann
die Kraftstofftröpfchen nicht mehr mit in die Kurbelkammer fördern. Gegebenenfalls
doch mitgerissene Kraftstofftröpfchen werden in der Kurbelkammerpumpe mit der Luft
aus der Luftleitung von kleinem Querschnitt vermischt und ergeben ein so kraftstoffarmes
Gemisch, daß in den damit beschickten Zylindern keine Zündungen erfolgen. Andererseits
ist in bewährter Weise der Übergang durch den Leerlaufkanal an der Drosselklappe
und durch Bypaßöffnungen einregulierbar. Der Kolben des einzigen Zylinders dagegen,
der mit Leerlaufgemisch beschickt wird, muß die Kolben eines oder mehrerer Zylinder
schleppen. Dem einzigen Zylinder kann daher in bekannter Weise mehr Gemisch zugeführt
werden, als beim Arbeiten aller Zylinder im Leerlauf für einen Zylinder möglich
wäre, und der besondere Kanal von kleinem Querschnitt macht die Leerlaufgemischzufuhr
in die Kurbelkästen von Schwingungen unabhängig.
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Ohne Nachteile mit sich zu bringen, schafft die Regelungsvorrichtung
nach der Erfindung einen gleichmäßigen Leerlauf der mehrzylindrigen Zweitaktbrennkraftmaschine.
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Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß der von der Kolbenunterkante
gesteuerte Schlitz der Leerlaufgemischleitung neben der kurbelseitigen Öffnung des
überströmkanals und unter dem üblichen Einlaßschlitz der Kurbelkammer liegt. Das
in die Kurbelkammer gesaugte Gemisch hat einen verhältnismäßig kurzen, günstigen
Weg bis zum überströmkanal. Die jeweils in den Zylinder gedrückte frische Ladung
hat eine gleichmäßige Zusammensetzung.
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Schließlich besteht eine andere Ausführungsform darin, daß in bekannter
Weise das Leerlaufgemisch über ein am Kurbelgehäuse angebrachtes Ventilgehäuse mit
einem vom Kurbelgehäuseunterdruck zu öffnenden Ventil angesaugt wird, aber das Ventilgehäuse
noch zusätzlich ein selbsttätiges Ventil für Luftzufuhr aufweist.
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Die Abbildungen zeigen beispielsweise Ausführungen der Erfindung,
es ist A b b. 1 eine Ausführung, bei- der- das Leerlaufgemisch über den überströmkanal
eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine eingeführt wird, A b b. 2
eine Ausführung, bei der das Leerlaufgemisch von der unteren Kolbenkante gesteuert
in die Kurbelkammer eingeführt wird, A b b. 3 eine besondere Anordnung des Leerlaufgemischsteuerschlitzes.
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In den Zylinderblock 1 einer Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine
ist die Ventilkammer 2 zur Steuerung des Leerlaufgemisches z. B. in den überströmkanal
8 eingeschraubt. Die Ventilkammer 2 erhält durch eine Leitung 3 Leerlaufgemisch
aus dem Leerlaufdüsensystem im Vergaser 4. Zusätzlich trägt die Ventilkammer
2 ein Gehäuse 5 mit einer Schraubenfeder 6 und einer Kugel
7. Diese wirken als selbsttätiges Ventil. Bei großem Unterdruck, z. B. beim
plötzlichen Gaswegnehmen, wird über den Kanal 9 durch Anheben der Kugel 7 und Zusammendrücken
der
Schraubenfeder 6 Luft über den Kanal 10 in die Ventilkammer 2 geleitet.
Dadurch ist ein kurzfristiges Überreichem der Kurbelkammer mit zu fettem Gemisch
vermieden.
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In Strömungsrichtung der angesaugten Luft gesehen, ist hinter dem
Luftfilter 11 eine Leitung 12 für Luft abgezweigt, die unmittelbar in die
Ansaugleitung 13 führt. Im normalen Betrieb macht sich die Leitung 12 infolge
ihres geringen Querschnittes auf die Funktion des Vergasers nicht störend bemerkbar.
Im Leerlaufbetrieb hat sie den Vorteil, daß am Drosselklappenspalt nur ein geringer
Unterdruck wirksam ist; denn der in der Kurbelkammer erzeugte Unterdruck wird durch
die Leitung 12 abgebaut und nicht mehr durch Brennstoffteile mitreißende
Luft, die sonst an der Drosselklappe vorbeiströmen würde. Anstatt einer Leitung
12 für Luft kann auch der Starterkanal im Vergaser durchbohrt werden, und
so können allein mit einer kalibrierten Bohrung im Leerlaufbetrieb die Gemischreste
an der Drosselklappe von einer schädlichen Auswirkung auf die Regelmäßigkeit des
Leerlaufes ausgeschaltet werden. Diese Leerlaufregelungsvorrichtung ist nicht mehr
an besondere Stellen der Brennkraftmaschine gebunden.
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Besonders einfach ist die Ausführung nach Ab b. 2. Mit dieser Anordnung
können sowohl Einzylinder-Kurbelkammer-Zweitaktbrennkraftmaschinen als auch eine
Kurbelkammer einer mehrzylindrigen Zweitaktbrennkraftmaschine ausgerüstet sein.
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In einem Zylinder 14 einer Zweitaktbrennkraftmaschine ist neben
der Ansaugleitung 15 eine besondere Leitung 16 für die Zuführung von Leerlaufgemisch
aus der Leerlaufdüse des nicht dargestellten Vergasers untergebracht. Die Leerlaufgemischleitung
16 mündet mit einem Schlitz 17 in die Kurbelkammer und wird bei Aufwärtsbewegung
des Kolbens 18 freigegeben. Die Steuerung des Leerlauf-Luftgemisches erfolgt
durch die Kolbenunterkante 19, so daß die vorher beschriebene Ventilkammer eingespart
wird.
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Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Schlitzes 20 (Ab
b. 3) für die Zuführung von Leerlaufgemisch neben der kurbelseitigen Öffnung
21
des Überströmkanals 23 und unter dem Einlaßschlitz 22 eines
Zylinderblocks einer Zweitaktbrennkraftmaschine. Dadurch ist der Kanal zu dem von
der Kolbenunterkante gesteuerten Schlitz 20 kurz und leicht herstellbar,
und das Leerlaufgemisch wird gleichzeitig in die Nähe der kurbelseitigen Öffnung
21
des Überströmkanals 23 gefördert.