DE1576350A1

DE1576350A1 - Kolbenmotor mit Drosselklappenregelung im Saugrohr

Info

Publication number: DE1576350A1
Application number: DE1967D0052012
Authority: DE
Inventors: Erhard Melcher; Dahm Dipl-Ing Wolfram
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1967-01-14
Filing date: 1967-01-14
Publication date: 1970-04-09
Also published as: US3491732A; FR1550866A; DE1576350B2; GB1197671A

Description

Daimler-Benz Akxiengesexlschai't Laim 7363/4

otuttgart-Untertürkheim 12.1 .i9o7

Pat. Ro/J a.

3etr.: Patent- und Gebrauchsmuster-Hiifs-Anmeidung

Kolbenmotor mit JDrosseiklappenregelung im Saugrohr

Me Erfindung betrifft eiien Kolbenmotor mit Drosseiklappenragelung im Saugrohr.

Solche Kolbenmotoren, insbesondere Viertaktmotoren, haben im Schubbetrieb, d.h. also bei Bremswirkung des Motors, aufgrund der geschlossenen Drosselklappe einen sehr hohen Unterdruck im Saugrohr und damit auch beim Saughub in den Verbrennungsräumen. Durch diesen hohen Unterdruck-wird in erhöhtem Maße üi über die Kolbenringe nach oben in die Verbrennungsräume gesaugt und ausgestoßen, was zu einem erheblichem Mehrverbrauch an öl führt. Insbesondere Kolbenmotoren für Kraftfahrzeuge

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ZhD ORiGiNAL

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werden von dieser Erscheinung stark betroffen, da im heutigen Straßen-, insbesondere im Stadtverkehr ois zu 40 ,j der F'ahr- " zeit im Schub gefahren werden muß. ■

Die Erfindung bezweckt, diesen erhöhten' Ölverbrauch zu verhindern. Die Erfindung besteht darin, daß eine Veroindungsleitung o.dgi. vorgesehen ist, durch die der bei CchubbeGrieo im Saugrohr entstehende Unterdruck in das KurDeigehäuse unter die Kolben geleitet wird. Auf diese -,.'eise werden die Druckunterrschiede. zwischen der Eoibenoberseite und Unterseite weitgehend ausgeglichen, die Sogwirkung entfällt und der uiverorauch kann entscheidend gesenkt werden.

In einfacher V/eise kann in der Verbindungsleitung ein Ventil angeordnet sein, das in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Saugrohr betätigt wird. Dieses Ventil wird vorteilhaft über eine Membrane betätigt, die durch eine Steuerieitung mit.dem Saugrohr verbunden ist.Dabei kann die Membrane von einer i'sder o.dgl. gegen die Unterdruckwirkung beaufschlagt sein, so daß sie erst ab einem vorgegebenen Unterdruck im Saugrohr das Ventil betätigt. Dieser Unterdruck ist zweckmäßig größer als der Leerlaufunterdruck. Ferner kann der Querschnitt der Verbindungsleitung in Abhängigkeit von dem gewünschten Unterdruck im Kurbelgehäuse gewählt werden, da zur Senkung des Ölverbrauchs nicht· der volle Unterdruck des Saugrohres in das Kurbelgehäuse geleitet werden muß.

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-S- Dann

iia bei jedem Viertalctkolbenmotor Jintiüftungsleitungen für die Bxow-by-tka.se vergesehen sind, durch die sofort Luft von außen in das Kurbeigehäuse einströmen könnte, die nicht nur den er-1indungsgemäß erzeugten Unterdruck im Kurbelgehäuse und im Saugrohr abbauen, sondern auch noch Öl aus dem Kurbelraum über die Verbindungmeitung zum Saugrohr mitreißen würde, wird bei solchen, iilo.toren vorteilhaft vorgesehen, daß die Entlüftungs-

- leitung mit dem Ventil verbunden ist, welches als Doppeiventil ausgebildet ist und entweder eine verbindung mit dem Saugrohr "oder mit aem Ausgang der üntiüftungsleitung herstellt.:

Me änti.üf tungsieitung kann hinter dem JJoppeiventil in den !'risch^uftfiitor münden. In "vorteilhafter Weise kann vorgesehen werden-,- da« das Ysntix den Ausgang aer Ünt±üftungsleitung nicht vo^xstanaig schxieiit. Auf- diese .Veise wird ermöglicht, daiB oei Schubbetrieb eine dosierte iiienge iriscniuft angesaugt und durcn den Kurbeiraum ^eieitet wird, dia oino Kaitscha-ammnt weitgehend verhindert.

^wacienc-iiigerweise wird die Verbinaungsieitung über das Ventil und über die ±γλ-üitungsieiiung hinter dem ölabscheider mit aem Kurne^gehaust verbunden, aarsit auch bei gewissen ündichtr.eive:: a:r. - l-.'.ot.^r Sü-^bst durch die lui'w von außen einströmen iconr.ια, das uaiii: -,τ» Luixsirom mitgerissene \j£ abgeschieden ,Vüi'vi'.n kann. .

BAD ORlG _._

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Um eine ständige Absaugimg aus dem Kurbelgehäuse bei Leerlauf und im Zugbetrieb zu ermöglichen, kann vorgesehen werden, daß das Ventil die Verbindungsleitung zum Saugrohr im Leerlauf und im Zugbetrieb nicht völlig schließt, oder in dem Ventil ein Bypass vorgesehen ist.

I)ie erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst, wenn im Saugrohr oder in der Drosselklappe ein Ventil angeordnet wird, das bei Unterdruck im Saugrohr Luft einströmen läßt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß iin Schubbetrieb die Drosselklappe so verstellt wird, daß kein unterdruck im Saugrohr entsteht. Diese-beiden Möglichkeiten sind jedoch ungünstiger, da der Unterdruck im Saugrohr häufig als Bremskraftverstärker verwendet wird.

Die Erfindung ist in einigen Ausführungen in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: ·

Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung zum Unterdruckausgleich und zur Luftführung bei einem Viertaktkolbenmotor,

Fig. 2 die erfinäungsgemäiie Luftführung bei einem Kolbenmotor mit zusätzlicher Entiüftungsieitung und

Fig. 3 die Ausbildung eines Doppelventils, wie es bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung verwende vtfvird.

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In Fig. 1 saugt der Kolbenmotor 1 seine Frischluft durch einen Filter 2 über ein Saugrohr 3 an. Nach dem Filter 2 ist in dem Saugrohr 3 eine Drosselklappe 4 angeordnet.' Das Kurbelgehäuse 5 ist über eine Entlüftungsleitung 6 mit dem Frischluftfilter 2 verbunden. Die Entlüftungsleitung 6 beginnt in vorteilhafter Weise hinter dem Ölabscheider 7 des Kurbelgehäuses 5. In der Entlüftungsleitung 6 ist ein Doppelventil 8 angeordnet, das eine Verbindung 9 zum Saugrohr 3 aufweist. Das Ventil wird von einer Membrane 10 betätigt, die mit ihrer Steuerleitung 11 mit dem Saugrohr 3 verbunden ist. An der Membrane liegt eine Druckfeder 10a an, die. die Membrane entgegen der Wirkung des Unterdruckes beaufschlagt. ,

Bei Leerlauf und im Zugbetrieb des Kolbenmotors 1 befindet sich das Ventil 8 in der gezeichneten Stellung. Durch den geringen Unterdruck in dem Frischluftfilter 2yivird aus dem Kurbelgehäuse die Luft abgesaugt. Im Schubbetrieb bei weitgehend geschlossener Drosselklappe 4 und starkem Unterdruck im Saugrohr 3 spricht die Membrane 1.0" an, da- die Feder 10a so ausgelegt ist, daß sie eine Bewegung der Membrane 10 erst ab einem gewissen Unterdruck im Saugrohr zuläßt. Die Membrane 10 betätigt das Ventil 8, welches die Entlüftungsleitung 6 schließt und die Verbindung 9 zum Saugrohr 3 freigibt. Der Kolbenmotor.1. saugt nun seine Luft übe^en Frischluftfilter 2 und über die Entlüftungsleitung des Kurbelgehäuses 5 an. Dadurch entsteht ebenfalls ein Unterdruck im Kurbelgehäuse 5, wodurch die Druckunterschiede zwischen..

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der Kolbenoberseite und der Kolbenunterseite weitgehend ausgeglichen werden können. Der Druckunterschied kann so klein gehalten werden, daß durch ihn kein Öl an die Kolbenoberseite gesaugt wird.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Kolbenmotor mit.V-Anordnung der Zylinder 12 und 13 ist eine zusätzliche Entlüftungsleitung 14 vorgesehen, die ständig mit dem Frischluftfilter 15 in Verbindung steht. Jeder Kolben weist ein Saugrohr 16, 17 auf, das in einem gemeinsamen Rohrstüek .18 mündet, auf weiches der Frischluft-filter 15 folgt. In dem gemeinsamen Saugrohrstück 18 ist die Drosselklappe 19 angeordnet. In der Hauptentlüftungsleitung 20, die ebenfalls mit dem Frischluftfilter 15 verbunden ist, ist ein Doppelventil 21 angeordnet. Von dem Doppelventil 21 geht die Verbindung 22· zu dem Saugrohr 16. Die zusätzliche Entlüftungsleitung 14 ist ebenfalls mit dem Doppelventil 21 verbunden, jedoch so,-daß sie nicht von dem Ventil verschlossen werden kann.

Bei Leerlauf oder Zugbetrieb des Kolbenmotors befindet sich das Ventil 21 in der gezeichneten Stellung. Der Motor saugt über den Frischluftfilter 15 die Verbrennungsluft an, während das Kurbelgehäuse.durch beide Entlüftungsleitungen 14, 20'entlüftet wird.

Wird der Motor über die Drosselklappe 19 geregelt, so entsteht in dem Saugrohr 16, 17 ein starker Unterdruck. Die Membrane 23

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wird über die Steuerleitung 24 betätigt und schließt die Verbindung der ".Haupt ent Iüftungsleitung 20 zu dem Frischluftfilter 15. Gleichzeitig öffnet sie die Verbindungsleitung 22 der Hauptentiüftungsleitung 20 zu dem Saugrohr 16. Der Motor ^s äugt nun über den Frischiuftfilter 15 und über die Hauptentlüftungsleitung 20 seine Verbrennungsluft an. Die zusätzliche Entlüftungsreitung 14 wirkt nun als Belüftungsleitung für das Kurbelgehäuse. Auch hier entsteh! wiederum ein Unterdruck in dem Kurbelgehäuse, der die Druckunterschiede zwischen der Kolbenoberseite und Kolbenunterseite -stark verringert. Die zusätzliche Entlüftungs- leitung 14,. die jetzt al's ßelüf'tungsleituhg wirkt, muß in ihrem, Querschnitt so bemessen sein, daß der Unterdruck im Kurbelgehäuse durch die v:r. ihr geförderte luft nicht ausgeglichen werden kann. Durch sie wird aoer ermöglicht., aaii eine dosierte ,..en_c;e Frischluft· darcii den Kurbelraum geleitet werden kann, uie eine Kaitschxammbildung verhindert. .

Das. Doppel ventil _5 aer Fig. 3 weist einen Einlaßstutzen 26 "-, und zwa-i Aus^aijstui^en ^7, <-ό auf. Der Jinlaiistutzen 2b ist mit 'der 3ntiüftuni.-sieitun£- des Kurbelgehäuses verbunden, während der eine Ausgangs stutz-en 27 -vorzugsweise mit dem, Frischluftliiter verbunden ist, und der andere 26 niit dem Saugrohr hinter dor ürocseik_app- in Verbindung steht. Das Ventil wird von einer Membrane -9 betätigt, die über eine Steuerieitung 30^smit dem

rohr hinter der Drosselklappe verbunden ist. ■

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Die gezeichnete Stellung des Ventils 25 entspricht dem Leerlauf oder Zugbetrieb des Kolbenmotors. Hierbei ist die Verbindung zwischen der Hauptentlüftungsleitung und dem Saugrohr unterbrochen. Die Entlüftung des Kurbelgehäuses erfolgt durch den Luftfilter. Um den Saugzug im Leerlauf und Zugbetrieb in der Entlüftungsleitung zu erhöhen, ist ein By-pass 31 in dem Ventil vorgesehen, der die Dichtung 32 zwischen der Entlüftungsleitung 26 und der Verbindungsleitung 28 zum Saugrohr umgeht. Die gleiche Wirkung ließe sich auch dadurch erzielen, daß die Dichtung 32 zwischen der Entlüftungsleitung und der Verbindungsleitung zum

Saugrohr nicht vollständig geschlossen wird. Hierzu kann in einfacher v/eise 'anstatt des By-pass eine von außen vers'oellbare Anschlagschraube vorgesehen werden.

Wird darauf verzichtet, den Unterdruck im Saugrohr als Bremskraftverstärker zu benutzen, so ist es auch möglich, den erhöhten Ölverbrauch im Schubbetrieb des Motors zu verhindern, wenn in einfacher Weise ein Ventil im Saugrohr angeordnet ist, das von einem bestimmten Unterdruck an Luft in das Saugrohr einströmen läßt. Auch in der Drosselklappe könnte ein solches Ventil angeordnet sein. Schließlich bietet sich aber auch noch die Möglichkeit an, bei Schubbetrieb des Motors die Drosselklappe über ein auf Unterdruck ansprechendes Glied so zu verstellen, daß Luft in das Saugrohr nachströmen kann. Auch in diesem Fall kann die Bildung 'eines starken Unterdruekes im Saugrohr und damit das Ansaugen von Öl aus dem Motor vermieden werden. Das ist jedoch im allgemeinen bei den heute auf dem lüarkt befindlichen Motoren für Kraftfahrzeuge nicht möglich, weil der Unterdruck als Bremskraftverstärker benötigt v/ird.

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Claims

- 9 - . ;■" Daim 7363/4 Patent- und Schutzansprüche

1.) Kolbenmotor mit Drosselklappenregelung im Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsleitung (9) o.dgl. zwischen Saugrohr (3) und Kurbelgehäuse (5) vorgesehen ist, durch die der bei Schubbetrieb des Motors entstehende Unterdruck in das Kurbelgehäuse unter die Kolben geleitet wird.

2. Kolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

in der Verbindungsleitung (9) ein Ventil (8) angeordnet ist, das in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Saugrohr (3) betätigt wird.

3. Kolbenmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Ventils (8) eine Membrane (10) vorgesehen ist, die durch eine Steuerleitung (ll) mit dem Saugrohr (3) in Verbindung steht.

4. Kolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (lOa) o.dgl. vorgesehen ist, welche die Membrane (1O) entgegen der Wirkung des Unterdrucks so beaufschlagt, daß die Membrane erst bei einem vorgegebenen Unterdruck im Saugrohr (3) das Ventil (8) betätigt, der größer als der Leer- . laufunterdruck ist.

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5. Kolbenmotor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Verbindungsleitung (9) in Abhängigkeit von dem gewünschten Unterdruck im Kurbelgehäuse (5) gewählt ist.

6. Kolbenmotor nach den Ansprüchen 1 bis 5, insbesondere Viertaktkolbenmotor mit einer Entlüftungsleitung für ßlow-by-Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die ^ntlüftungsleitung (6) mit dem Ventil (8) verbunden ist, welches axs iJoppelventii ausgebildet ist und entweder eine Verbindung (9) mit dem Saugrohr (3) oder mit dem Ausgang der Entlüftungsleitung (6) herstellt.

7. Kolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung (6) hinter dem Doppelventil (8) in den Frischluftfilter (2-) mündet.

8. Kolbenmotor nach den Ansprüchen 6 und 7_f dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) den Ausgang der Entlüftungsleitung nicht vollständig schließt.

9. Kolbenmotor nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (9) über das Ventil (8) hinter dem ölabscheider (7) des Kurbelgehäuses (5) mit der Entlüftungsleitung (6) verbunden ist.

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10. Kolbenmotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil 25 die Verbindungsleitung*(28) zum Saugrohr im Leerlauf und im Zugbetrieb nicht völlig schließt-oder in dein Ventil (25) ein By-pass (31) vorgesehen ist.

11. Kolbenmotor mit Drosselklappenregelung im Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß im Saugrohr oder in der Drosselklappe ein Ventil angeordnet ist, das bei Unterdruck im Saugrohr Luft zuströmen läßt.

12. Kolbenmotor mit Drosselklappenregelung im Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß im Schubbetrieb die .Drosselklappe so versteilt wird, daß kein Unterdruck im Saugrohr entsteht.

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