DE1949541B2 - Selbsttaetig arbeitende ventileinrichtung zur verringerung der kompression in brennkraftmaschinen waehrend des startvorgangs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Ventileinrichtung zur Verringerung der Kompression in den Brennräumen von Brennkraftmaschinen während des Startvorgangs, mit einem einen Auslaß jedes Brennraums beherrschenden Ventilkörper, der während des anfänglichen beim Startvorgang sich langsam entwickelnden Kompressionsdruckes durch Betätigungsmitte! offengehalten ist, die ein der Differenz aus dem atmosphärischen Druck und aus einem über eine offene Verbindung durch die Maschine erzeugten, sich im Verlauf des Startvorgangs allmählich einstellenden Druck ausgesetztes Organ umfaßt, das in Abhängigkeit von dem sich einstellenden Druck während der späteren Phase des Starivörgangs im Schließsinn des Ventilkörpers bewegbar ist, wobei der auf das bewegbare Organ wirkende, durch die Maschine erzeugte Druck und der vom Brennraum aus auf den Ventilkörper ausgeübte Kompressionsdruck im gleichen Betätigungssinn auf das Ventil wirken.

Zweck der Kompressionsverminderung ist es, das Starten dadurch zu erleichtern, daß die Durchzugskraft verringert wird, die zum Anlassen der Maschine erforderlich ist.

Bei bekannten Ventileinrichtungen der eingangs genannten Art wird z. B. zum Schließen des Ventils der ίο Öldruck des Motors ausgenutzt, der vor dem Starten gleich dem atmosphärischen Druck ist und während des Startvorganges anwächst (FR-PS 9 08 009). Solche Ventile, die durch den Öldruck des Motors betätigt werden (FR-PS 15 03 934, GB-PS 10 35 976) können jedoch offensichtlich nur in solchen Motoren Anwendung finden, bei denen ein Öldrucksystem im Motor vorgesehen ist. Dies ist jedoch nicht für alle Motoren der Fall. Auch eine Betätigung der Ventileinrichtungen durch Druckluft (DT-PS 9 43 913) ist nicht bei allen Motoren möglich bzw. bei Motoren, die kein eigenes Druckluftsystem besitzen, sehr aufwendig. Es wird nämlich Druckluft zur Betätigung der Ventileinrichtungen benötigt, die, wenn der Motor kein Druckluftsystem besitzt, in von Zeit zu Zeit aufzufüllenden Druckluftflasehen mitgeführt werden muß. Bei einer Vorrichtung zur Einstellung der für den jeweiligen Drehzahlbereich günstigen Endverdichtung (DT-PS 0 76 001) wird der Kompiessionsraum durch ein Ventil geschlossen, das ebenso wie ein Ventil zur Verminderung der Kompression während des Anlassens (DT-PS 1 63 974) durch den Kompressionsdruck geschlossen wird. Eine Betätigung der Ventile durch eine Steuereinrichtung ist in beiden Fällen nicht vorgesehen.

Die bekannten Ventileinrichtungen zur Verringerung der Kompression während des Startens benötigen also entweder ein Öldruck- oder Druckluftsystem oder werden lediglich durch den Kompressionsdruck selbst geschlossen. Die erstgenannten Einrichtungen sind daher gerade bei kleineren Motoren, die kein öldruck- oder Druckluftsystem besitzen, nicht anwendbar. Gerade bei solchen kleineren Motoren ist jedoch die Verringerung des Kompressionsdrucks wahrend des Startens besonders wichtig, um das bei: kleineren Motoren häufig von Hand stattfindende Starten durch Verringerung des nötigen Kraftaufwandes zu erleichtern. Andererseits haben Anordnungen, bei denen das Ventil durch den Kompressionsdruck betätigt wird, die nachteilige Neigung, sich während des Ansaugens wieder zu öffnen, was aber im allgemeinen nicht erwünscht ist, da dann das Mischungsverhältnis der Zylindergase unkontrollierbar wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, billige.-) und störungsfrei arbeitendes Ventil zu schaffen, das auch in kleineren Motoren zu verwenden ist und während der ersten Maschinenumdrehungen beim Starten die Kompression vermindert und sich dann automatisch schließt, so daß die Kompression ihre volle Größe erreicht.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Ventileinrichtung der eingangs genannten Art darin, daß der durch die Maschine erzeugte Druck der in der Ansaugleitung der Maschine stromab eines Vergasers herrschende Druck ist.

Ein solcher, vom Atmosphärendruck verschiedener Druck zur Betätigung der Ventilanordnung tritt beim Beineb jeder Brennkraftmaschine auf, so daß diese Ventileinrichtung auch für kleinere und unkompliziert gebaute Motoren verwendet werden kann. Ein weiterer

Vorteil der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung besteht darin, daß nach dem Starten das Ventil auch zwischen den Kompressionstakten durch den Druck in der Ansaugleitung geschlossen gehalten wird.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungs- s gemäßen Ventileinrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in einer einzigen Figur im Längsschnitt ein in der Wand des Brennraums einer Brennkraftmaschine befindliches Dekompressionsventil und das zur Betätigung des Ventils vorgesehene Kräftesystem veranschaulicht.

Das Dekompressionsventil ist in der Figur als eine selbständige Einheit dargestellt, die auf der Maschine montiert ist. Ein Ventilkörper 1 mit einem Ventilteller 2 und einem Schaft 3 ist axial in einer Ventilführung 4 gelagert, die auch einen Ventilsitz 5 aufweist. Ein koaxial mit dem Schaft 3 angeordneter Auslaßkanal 6 öffnet sich in eine seitliche öffnung 7 des Ventils. Am Ende des Schafts ist eine Schraubkappe 8 vorgesehen, die einen Abstützpunkt für eine in Öffnungsrichtung auf das Ventil wirkende Druckfeder 9 und eine zentrale Befestigung für eine Ventilbetätigungsmembran 10 bildet.

Die Ventilführung ist am einen Ende in eine Gewindebohrung des Zylinderdeckels 11 der Maschine eingeschraubt. Dies ist in der Figur nur schematisch dargestellt, da die genaue Anordnung und die Eigenschaften dieser Verbindung für die Funktion des Dekompressionsventils unerheblich sind. Während des Betriebs der Maschine herrschen in dem Zylinder unterschiedliche Druckbedingungen; diese Drücke wirken auch auf den Ventilteller 2. Im Falle eines niedrigen Drucks im Zylinder, wie er bei langsamer Drehung der Kurbelwelle der Maschine auftritt, ist das Ventil einer geringen Kraft von innerhalb des Zylinders ausgesetzt, die zur Kompression der Feder 9 über den Teller 2 und den Schaft 3 nicht in der Lage ist. Das Ventil wird dadurch von der Feder offen gehalten, so daß Gas von innerhalb des Zylinders durch den Auslaßkanal 6 strömen kann. Die Drehbewegung wird somit von der Kompression in der Maschine nicht gebremst. Die Drehung der Kurbelwelle beim Anlassen der Maschine — beispielsweise durch Ziehung des Handgriffs einer Seil-Anlaßvorrichtung — wird somit anfänglich nicht von dem Kompressionsdruck behindert, sondern die Kurbelwelle erhält eine verhältnismäßig hohe Drehzahl beim Anlassen. Bei einer höheren Drehzahl wächst jedoch die von innerhalb des Zylinders auf den Ventilteller 2 wirkende Kraft und wird größer als die Federkraft, so daß das Ventil schließt. Infolge der höheren Drehzahl der Kurbelwelle wird die Kompression erheblich höher als wenn die Welle lengsam rotiert.

du die Zylinder-Leckverluste erheblich zurückgehen; die Maschine startet daher leichter.

Die dargestellte Membran 10, die in ihrer Mitte an dem Ende des Schafts 3 und mit ihrem Rand an der äußeren Kante einer geschlossenen Vakuumkammer 12 befestigt ist, die aus zwei mit Flanschen versehenen, kreisförmigen, tassen- oder schalenförmigen Teilen 13, 14 besteht, von denen der eine, 13, fest mit dem dem Zylinder abgewendeten Ende der Ventilführung verbunden ist und der andere, 14, in der Mitte ein Anschlußnippel 15 zum Anschluß eines Schlauchs 16 hat, nimmt bei geringen Drehzahlen der Kurbeiwelle nicht an dem Ausgleich der von innerhalb des Zylinders und von der Feder auf das Ventil wirkenden Kräfte teil. Der Schlauch 16 ist nämlich mit einem Gaskanal im Vergaser der Maschine verbunden, wodurch der Unterdruck in diesem Teil des Vergasers der Vakuumkammer, d. h. dem Raum in dem Schalenteil 14, mitgeteilt wird. Im Falle einer geringen Drehzahl ist jedoch der Unterdruck unbedeutend, so daß die Membran nicht betätigt wird. Weiterhin tritt ein Unterdruck im Vergaser lediglich während der Saugzeiten der Maschine auf, so daß die Membran intermittierend betätigt wird, wenn der Unterdruck die erforderliche Größe erreicht. Folglich ist die Frage von großer Bedeutung, ob die Membrankraft mit irgendeiner der anderen Kräfte während der kurzen Zeit zusammenwirkt, während der sie wirksam ist. Der Ansaugtakt findet statt zwischen zwei Kompressionstakten; somit wirkt die Membrankraft auf das Ventil dann, wenn die innere Kraft auf den Ventilteller aussetzt, d. h. die Membrankraft ergänzt die von innerhalb des Zylinders wirkende Kraft und hält das Ventil auch während des Ansaugtakts geschlossen. Das Ventil ist somit ständig geschlossen, wenn die Drehzahl der Maschine anwächst. Wenn die Maschine stoppt, kehrt das Ventil in die offene Stellung zurück und dient beim nächsten Anlassen als Dekompressionsventil.

Die obige Beschreibung bezieht sich nur auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die selbstverständlich auch durch andere Anordnungen innerhalb des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens verwirklicht werden kann. Das Ventil kann beispielsweise die Form eines Schieber- oder Klappenventils haben, wobei die Hauptbedingur.g nur die ist, daß es in seine offene Stellung zurückkehrt, wenn die Maschine stoppt. Weiterhin kann die Membran beispielsweise durch einen Kolben ersetzt werden, der durch einen Unterdruck im Vergaser betätigt wird, und die Anordnung der das Ventil zurückdrängenden Federn kann entsprechend der verwendeten Venülkonstruktion variiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patemansprüche:

1. Selbsttätig arbeitende Ventileinrichiung zur Verringerung der Kompressionen in den Brennräumen von Brennkraftmaschinen während des Startvorgangs, mit einem einen Auslaß jedes Brennraums beherrschenden Ventilkörper, der während des anfänglichen beim Startvorgang sich langsam entwickelnden Kompressionsdruckes durch Betätif ungsmittel offengehalten ist, die ein der Differenz aus dem atmosphärischen Druck und aus einem über eine offene Verbindung durch die Maschine erzeugten, sich im Verlauf des Startvorganges allmählich einstellenden Druck ausgesetztes Organ »mfassen, das in Abhängigkeit von dem sich einstellenden Druck während der späteren Phase des Startvorgangs im Schließsinn des Ventilkörpers bewegbar ist, wobei der auf das bewegbare Organ Wirkende, durch die Maschine erzeugte Druck und der vom Brennraum aus auf den Ventilkörper ausgeübte Kompressionsdruck im gleichen Betätigungssinn auf das Ventil wirken, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Maschine erzeugte Druck der in der Ansaugleitung der Maschine stromab eines Vergasers herrschende Druck ist.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ eine Membran (10) ist, deren Rand in einer Kammer (12) befestigt ist, die auf der einen Seite der Membran mittels einer die offene Verbindung bildenden Leitung (16) mit der Ansaugleitung und auf der anderen Seite mit der Atmosphäre verbunden ist.

3. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper einen Ventilteller (2) und einen Schaft (3) umfaßt.

4. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran zentral mit dem dem Brennraum abgewendeten Ende (8) des Ventilschafts verbunden ist.

5. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) auch die Betätigungsmittel (9) enthält.

6. Ventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel eine Schraubenfeder (9) umfassen, die einerseits auf ein Ende des Ventilschafts und andererseits auf eine Seitenwand (14) der Kammer wirkt.