DE1918382A1 - Einrichtung an Brennkraftmaschinen zum Verhindern des Ausstroemens von Brennstoff aus dem Gemischbildungssystem in die Atmosphaere - Google Patents

Einrichtung an Brennkraftmaschinen zum Verhindern des Ausstroemens von Brennstoff aus dem Gemischbildungssystem in die Atmosphaere

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Description

Dr1-InQ-H-CF. PORSCHE KG · 7 STUTTGART-ZUFFEN HAUSEN · PORSCH ESTRASSE 42
ο 56
Einrichtung an Brennkraftmaschinen zum Verhindern des Ausströmens von Brennstoff aus dem Gemischbildungssystem in die Atmosphäre
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an Brennkraftmaschinen zum Verhindern des Ausströmens von Brennstoff aus dem Gemischbildungssystem in die Atmosphäre, insbesondere an Brennkraftmaschinen mit äußerer Gemischbildung, bei welcher die Verbrennungsluft über ein Saugrohr und einen diesem vorgeschalteten Luftfilter aus der Atmosphäre entnommen und vor dem Eintritt in die Brennräume über eine Brennstoffzuteilungseinrichtung mit Brennstoff angereichert wird.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Regeleinrichtung für ein gasdicht verschlossenes Ansaugsystem für die Verbrennungsluft von Brennkraftmaschinen.
Während des Betriebes einer Brennkraftmaschine werden unerwünschte Abgase hauptsächlich durch eine unvollständige Kraftstoffverbrennung im Zylinder und durch in die Atmosphäre gelangende Schmierölnebel erzeugt. (ATZ - 67/9, Seite J5O2 ff.). Bei stillstehender Brennkraftmaschine, hauptsächlich unmittelbar nach dem Abschalten und insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit äußerer Gemischbildung verdampft wenigstens ein erheblicher Teil der im Gemischbildungssystem noch vorhandenen Brennstoffmenge infolge der Berührung mit den erwärmten Teilen des Saugrohres und der von der Brennkraftmaschine abgestrahlten, am Gemischbildungssystem vorbeiziehenden Wärme. Gemäß einer bekannten Bauart einer Brennkraftmaschine (US-Patent j5 I58 14-2) wird der Austritt von .Jchmierölnebeln aus der Brennkraftmaschine dadurch verhindert, daß ein Teil der Verbrennungsluft über vorgeschaltet-Filter und Rückschlagventile durch die Steuergehäuse angetsaugt
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wird und dabei die im Kurbelgehäuse und in den Steuergehäusen entstehenden Schmierölnebel der Verbrennungsluft beigemischt werden. Ein weiterer Teil der Verbrennungsluft wird über eine Lufteintrittsoffnung eines auf den Vergaser aufgesetzten Luftfilters angesaugt, wobei der Lufteintrittsöffnung eine gewichtsbelastete Schließklappe, die die über den Luftfilter angesaugte Luftmenge durch Erweiterung oder Verringerung des Öffnungsquerschnittes so reguliert, daß eine möglichst große Luftmenge durch die Steuergehäuse geführt wird. Um ein mögliches Zurückschlagen von Flammen aus dem Gemischbildungssystem in die Steuergehäuse zu verhindern, sind in die Saugleitungen von den Steuergehäusen zum Luftfilter sogenannte Schnüffelventile eingeschaltet. Diese Einrichtung eignet sich vorzüglich, den Austritt von Schmierölnebeln aus dem Kurbel- bzw. aus den Steuergehäusen zu verhindern. Sie ist jedoch trotz des erheblichen Aufwandes nicht geeignet, das insbesondere nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine eintretende Abdampfen von Brennstoff aus dem Gemischbildungssystem zu verhindern.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung an Brennkraftmaschinen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche bei geringstem Herstellung- und Einbauaufwand und ohne größere bauliche Veränderung am Gemischbildungssystem oder der Brennkraftmaschine das Austreten von verdampftem Brennstoff verhindert. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Lufteintrittsöffnung des Luftfilters eine Schließklappe angeordnet ist, welche durch einen durch Steuermittel in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine selbsttätig einschaltbaren Stellmotor betätigbar ist. Bei gegebener Ausbildung des Luftfilters ist die Schließklappe vorteilhaft im Ansaugstutzen des Luftfilters angeordnet. Die Schließklappe ist dabei mit einem an sich bekannten Schnüffelventil, dessen Öffnungsquerschnitt dem Verbrennungsluftbedarf der Brennkraftmaschine bei Teillast entspricht, ausgerüstet, so daß das Anwerfen der Brennkraftmaschine, beispielsweise durch Anschleppen, bei geschlossener Schließklappe jederzeit möglich ist. Entsprechend einer
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besonders bevorzugten Ausgestaltungsform besteht die Schließklappe aus zwei im Abstand voneinander gehaltenen Stützplatten und zwischen den Stützplatten verschieblich angeordneten Dichtlamellen, deren Durchmesser größer ist als der Querschnitt des Ansaugstutzens. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der der .Schließklappe zugeordnete Stellmotor durch einen an sich bekannten Drehankermagneten mit einem Stellbereich von 90° gebildet, der eine permanentmagnetische Endlagensicherung enthält. Ferner ist vorgesehen, daß der Stromkreis für den Drehankermagneten einen Kontakt im Anlaßzürids ehalt er und ein diesem nachgeschaltetes Zeitsciialtrelais enthält, welches eine zeitliche Verzögerung der .Strombeaufschlagung des Elektromagneten gegenüber dem Beginn des Anlassens der Brennkraftmaschine bewirkt. Erfincungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß ein hinter der Schlie iklappe in den Ansaugstutzen eingesetzter Unterdruckfühler in Verbindung mit einem Schalter das Erregen des Drehankermagneten für die Betätigung der Schließklappe bewirkt.
Die Anordnung der Schließklappe in der Lufteintrittsöffnung dos Luftfilters und insbesondere in einem Ansaugstutzen des Luftfilters gestattet die vollständige Ausnutzung des gesamten Volumens der Gemischbildungseinrichtung und hauptsächlich des beträchtlichen Volumens des Luftfilters als Verdampfungsraum und als Verbrennungsluftreservoir beim Anlassen der Brennkraftmaschine, wodurch einerseits Schwierigkeiten beim HeiiBstart vermieden und andererseits auch bei reichlicher Bemessung der Verzögerungsseit zum Öffnen der Schließklappe ein sicheres Anlaufen der Brennkraftmaschine sicher gestellt wird. Die Betätigung der Schließklappe durch einen über Steuermittel selbsttätig einschaltbaren Stellmotor gewährleistet ferner eine rasche Anpassung der Schließklappenstellung an den Betriebszustand der Brennkraftmaschine. .Schließlich ist als besonderer Vorteil der Erfindung anzuführen, daß sie mit geringstem Aufwand und insbesondere ohne jegliche bauliche Veränderung sowohl des Gemischbildungssysteme s als auch der Brennkraftmaschine selbst hergestellt und montiert werden kann und dadurch auch zur Nachrüstung bereits in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschinen vorzüglich geeignet ist.
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In ihren Einzelheiten ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Figur 1 . eine teilweise geschnittene ,Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüsteten Gemischbildungssystemes für eine Brennkraftmaschine
Figur 2 einen Querschnitt durch den Ansaugstutzen eines Luftfilters gemäß Figur 1 in vergrößertem Maßstab mit einer schematischen Darstellung der . ,Steuermittel zum Einschalten des der Schließklappe zugeordneten Stellmotors, und
Figur 3>· einen Längsschnitt durch einen Teil des Ansaugstutzens des Luftfilters gemäß Figur 1 mit der erfindungsgemäßen Schließklappe.
An den Zylinderkopf 1 einer dem Fahrbetrieb dienenden Brennkraftmaschine ist ein Saugrohr 2 angeschlossen. Über das Saugrohr 2 und einen diesem vorgeschalteten Luftfilter 5 saugt die Brennkraftmaschine die zu ihrem Betrieb erforderliche Verbrennungsluft aus der Atmosphäre an. Vor ihrem Eintritt in die Brennräume wird die Verbrennungsluft durch eine Brennstoffzuteilungseinrichtung, die entweder als Vergaser 4 oder als Einapritzanlage 5 ausgebildet sein kann, mit Brennstoff angereichert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Luftfilter j? einen Ansaugstutzen 6 auf,- in welchem eine Schließklappe 7 angeordnet ist, die über,zwei Schwenkzapfen 8 und 9 (Figur 2) um eine quer zur Längsachse des Stutzens verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkzapfen 8 und 9 sind in der Wandung des Stutzens 6 gelagert. Die Schließklappe 7 besteht aus zwei im Abstand voneinander gehaltenen Stützplatten 10 (Figur y), die mit den Schwenkzapfen 8 und 9 verbunden sind und zwischen den Stützplatten 10 verschiebbar angeordneten Dichtlamellen 11, deren Durchmesser geringfügig größer sind als der Querschnitt des Stutzens 6. In ihrem zentralen Bereich sind sowohl die Stützplatten 10 als auch die Dichtlamellen 11 jeweils mit einer Ausnehmung 12 bzw. IJ versehen. Die Ausneh-
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mungen 12 bzw. 15 der Schließklappe 7 werden von einem Schnüffelventil 14, das eine Schließfeder 15 und einen Ventilteller 16 umfasst, entsprechend dem im Ansaugstutzen 6 herrschenden Unterdruck geöffnet bzw. geschlossen, wobei der Querschnitt der Ausnehmung 12 so bemessen ist, daß die zum Betrieb der Brennkraftmaschine mit Teillast erforderliche Luftmenge angesaugt werden kann. Einzelheiten der Anordnung und Ausbildung des Schnüffelventiles 14 sind insbesondere aus Figur j5, Ausbildung und Anordnung eines der Schließklappenbetätigung zugeordneten Stellmotors sind dagegen insbesondere aus Figur 2 ersichtlich. Der unmittelbar auf die Schließklappe 7 wirkende Stellmotor ist ein bekannter elektrischer Drehankermagnet 17 rait einem Stellbereich von 90 · In. den Endlagen des Stellbereiches kommt nach Stromunterbrechung eine permanentmagnetische Sicherung zur Wirkung. Die Ansteuerung des Drehankermagneten 17 erfolgt über einen Kontakt 20 im Anlaßzündschalter 21, wobei in die vom An-lajäzündschalter 21 zum. Drehankermagneten 17 führende Stromleitung 22 ein Zeitschaltrelais 2^5 eingeschaltet ist. Anstelle eines Zeitschaltrelais kann in die Leitung 22 beispielsweise auch eine Zenerdiode mit vorbestimmter Durchbruchsspannung eingeschaltet sein, die beispielsweise auf die Nennspannung bei Einsehaltdrehzahl der Lichtmaschine anspricht. Aus der Darstellung der Figur 3 ist darüber hinaus, noch ersichtlich, daß zur Steuerung des Drehankermagneten 17 auch ein den Unterdruck im Ansaugstutzen 6 erfassender, hinter der Schließklappe 7 angeordneter Unterdruckfühler 24 dienen kann, welcher auf einen Schalter 25 zur Zu- und Abschaltung des Stromes für den Drehankermagneten 17 wirkt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß es keiner Verzögerungseinrichtung im Schaltkreis bedarf. Zur Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine wird, wie an sich bekannt, der Anlaßzündschalter 21 betätigt, worauf zunächst die im Qerninchbildungssystem (Ansaugstutzen 2 und Luftfilter ^befindliche Restgasmenge von den Kolben angesaugt wird. Mit einer zeitlichen Verzögerung von ca. 1 bis J> Sekunden wird danach über das Relais 23 der Stromfluß zum Drehankermagneten 17 freigegeben, worauf die Schließklappe 1J um 90° verschwenkt und in ihrer nunmehrigen Endlage permanentmagnetisch gehalten wird.
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Beim Abschalten der Brennkraftmaschine wird die Schließklappe 7 nach dem Ausschalten der Zündung sofort .geschlossen, was durch einen entsprechenden ,Stromimpuls in der Leitung 22 ausgelöst wird. Bei festgelegter Schließklappe verhindern die Lamellen 11 ein Ausdampfen von Brennstoff aus dem Baumstützen.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann an Stelle des vorgeschlagenen Drehankermagneten auch ein anderer Stellmotor zur Betätigung der Schließklappe verwendet werden.
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Claims (7)

  1. - > - · ο 56
    ο ehutzre c htsan sprüche
    ι 1.jEinrichtung an Brennkraftmaschinen zum Verhindern des AusVfe-römens von Brennstoff aus dem Gemisehbildungssystem in die Atmosphäre, insbesondere an Brennkraftmaschinen mit äußerer Gemischbildung, bei welcher die Verbrennungsluft über ein Saugrohr und einen diesem vorgeschalteten Luftfilter aus der Atmosphäre entnommen und vor dem Eintritt in die Brennräurne über eine Brennstoffzuteilungseinriehtung mit Brennstoff angereichert viird, .gekennzeichnet durch sine in der Luft eintritt söffnung des Luftfilters (j5) angeordnete und von einem über Steuermittel in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine selbsttätig einschaltbaren .Stellmotor (17) betätigbare Schließklappe (7).
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Schließklappe (7) im Ansaugstutzen (6) des Luftfilters (3) angeordnet ist und mit einem an sich bekannten Schnüffelventil (14), dessen Querschnitt dem Verbrennungsluftbedarf der Brennkraftmaschine bei Teillast entspricht, ausgerüstet ist.
  3. 25· Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließklappe (7) aus zwei im Abstand voneinander gehaltenen Stützplatten (10) und zwischen den Stütsplatten (lO) verschieblich angeordneten Diehtlamellen (11) besteht, deren Durchmesser größer ist als der Querschnitt des Ansaugstutzens (6).
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 33 dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor für die Schließklappe (7) durch einen an sich bekannten elektrischen Drehankermagneten (17) mit einem Stellbereich von 90 gebildet wird, der eine permanentmagnet!sehe Endlagensicherung enthält.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis ^3 dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis für den Drehankermagneten (17) ein Kontakt (20)
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    am Anlaßzündsohalter (21) und ein diesem nachgesehaltetes ·■- Zeitschaltrelais (25) vorgesehen
  6. 6., Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5* dadurch net, daß in die Stromleitung (22) vom Änlaßsündssliälter (21) zum Drehankermagneten (17) eine Zenerdiode mit einer bestimmten Durehbruchspannungi die von einer der .Motordrehzahl proportional wirkenden Einrichtung erzeugt wird, eingeschaltet ist..
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hinter der Schließklappe (7) in den Ansaugstutzen (6) eingesetzten Unterdruckfühler (24), welcher über einen Schalter (25) den Stromkreis zum Erregen des Drehankermagneten (17) für die Betätigung der Schließklappe (7) schließt.
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