DE19731488A1 - Modellmotor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Modellmotor mit einem elektronisch gesteuer
ten Kraftstoffeinspritzsystem.
Fig. 6 zeigt den Aufbau eines herkömmlichen Viertaktmotors mit Glüh
zündung, der als Motor für Modelle, beispielsweise Flugzeugmodelle. Modellautos
und dergleichen, bekannt ist. Auspuffgas, welches von einem Auspufftopf 101 des
Motors 100 abgegeben wird, wird zum Teil in einen Kraftstofftank 102 einge
führt, um den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 102 unter Druck zu setzen. Der
Kraftstoff, der von den Auspuffgasen unter einen näherungsweise konstanten
Druck gesetzt wird, wird an ein Nadelventil 103 und von dort an den Modellmo
tor 100 zugeführt.
Bei einem derartigen Modellmotor ist der Motorbetrieb bei niedrigen Dreh
zahlen, beispielsweise im Leerlauf, unstabil. Wenn der Motor schnell von einer
niederen Drehzahl beschleunigt wird, wird eine große Menge Luft in den Ventil
körper eingeführt, die Kraftstoffzufuhr kann der Luftzufuhr jedoch nicht folgen,
und daher ist das Luft-Kraftstoffverhältnis außer Balance. Die Drehzahl des Mo
tors erhöht sich daher nicht glatt und steigert sich nur langsam, so daß der Mo
tor im schlimmsten Fall stehen bleiben kann. Insgesamt ist das Ansprechverhal
ten des Motors nicht gut, der Übergang von niedrigen Drehzahlen zu hohen
Drehzahlen oder von hohen Drehzahlen zu niedrigen Drehzahlen erfordert eine
lange Zeit, und dies ist ein Nachteil des herkömmlichen Motors.
Es wurde vorgeschlagen, das oben erwähnte Problem dadurch zu lösen, das
ein konstanter Druck auf den Kraftstoff in dem Kraftstofftank ausgeübt wird,
und daß der unter Druck gesetzte Kraftstoff in die Brennkammer des Motors
eingespritzt wird, wobei ein elektronisch gesteuertes Kraftstoffsystem verwendet
wird. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die für einen solchen Modellmotor ver
wendet wird, weist eine Kammer auf, der unter Druck gesetzter Kraftstoff zuge
setzt wird, eine in der Kammer untergebrachte Spule und ein Ventil, das in der
Spule beweglich angeordnet ist, um die Kraftstoffeinspritzöffnung unter der
Krafteinwirkung einer Betätigungseinrichtung zu schließen. Die Stromzufuhr an
die Spule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung betätigt den Ventilkörper, so daß er
sich in die entgegengesetzte Richtung gegen die Druckkraft der Betätigungsein
richtung bewegt, und die geschlossene Kraftstoffeinspritzöffnung wird geöffnet,
um den Kraftstoff, der in der Kammer gespeichert ist, nach außen abzugeben.
Bei diesem Modellmotor, der von den Erfindern der vorliegenden Erfindung
vorgeschlagen wurde, ist der Kraftstoffverbrauch pro Arbeitszyklus je nach der
Drehzahl unterschiedlich, und es ist erforderlich, mehr Kraftstoff in die Brenn
kammer einzuspritzen, um die Drehzahl zu erhöhen. Im einzelnen ist, wie in
Fig. 7 dargestellt ist, die Drehzahl des Motors proportional zu der Kraftstoffein
spritzzeit. Die Kraftstoffeinspritzzeit während des Betriebs bei niedrigen Dreh
zahlen, beispielsweise bei 2000 U/min wird als 1 angenommen. Dann ist die
Kraftstoffeinspritzzeit während hoher Drehzahlen, beispielsweise 8000 bis 10 000
U/min, etwa 2.
Weil bei diesem Modellmotor der an den Kraftstoff angelegte Druck kon
stant ist, ist es erforderlich, die Kraftstoffeinspritzzeit zu verlängern, um die
Kraftstoffzufuhr zu erhöhen, die bei einem einzigen Einspritzvorgang einge
spritzt wird. Daher wird die Zeit, während der Strom an die Spule in der Kraft
stoffeinspritzvorrichtung angelegt wird, mit steigender Drehzahl verlängert, und
die verlängerte Zeit, während der Strom zugeführt wird, führt zu einem erhöhten
Leistungsverbrauch, was ein Problem darstellt. Ferner kann bei den Verfahren,
bei dem die Kraftstoffzufuhr durch Steuerung der Einspritzzeit zum Einspritzen
von unter Druck gesetztem Kraftstoff unter einem konstanten Druck gesteuert
wird, die Einspritzzeit länger werden als die Zeit eines Arbeitszyklusses bei ho
her Drehzahl. Daher kann bei hohen Drehzahlen die Kraftstoffzufuhr nicht ef
fektiv gesteuert werden, und dies ist ein weiteres Problem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Modellmotor mit geringem
Stromverbrauch der elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzvorrichtung be
reitzustellen, die den Kraftstoff entsprechend der Betriebsdrehzahl zuführen
kann und über einen großen Drehzahlbereich stabil betrieben werden kann.
Dazu ist der erfindungsgemäße Modellmotor in der in Anspruch 1 angege
benen Weise ausgebildet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Erfindung wird der Luftdruck, der in dem Kurbelgehäuse erzeugt
wird und der proportional zu der Drehzahl des Motors ist, an den Kraftstofftank
zugeführt, der einen geschlossenen Aufbau umfaßt. Daher wird ein Luftdruck,
der proportional zu der Drehzahl des Motors ist, an den Kraftstoff angelegt, so
daß die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt werden können:
- 1) Weil der Kraftstoffdruck mit steigenden Drehzahlen größer wird, ist die Kraftstoffeinspritzzeit bei niedrigen Drehzahlen ausreichend, um den Kraftstoff zuzuführen, der bei hohen Drehzahlen erforderlich ist, wenn sehr viel mehr Kraftstoff verbraucht wird, so daß der Stromverbrauch der Kraftstoffeinspritz vorrichtung reduziert und die Lebensdauer der Stromversorgungsbatterie ver längert wird.
- 2) Insbesondere ist die Kraftstoffeinspritzrate während des Betriebs bei hohen Drehzahlen stabil, und die Stabilität bei hohen Drehzahlen wird verbes sert.
- 3) Die Ansprechgeschwindigkeit von dem Betrieb bei niedrigen Drehzahlen auf den Betrieb bei hohen Drehzahlen wird verbessert.
- 4) Die Drehkahl-Stabilität des Motors wird verbessert.
- 5) Da ein Luftdruck proportional zu der Drehzahl an den Kraftstoff ange legt wird, ist ein Regler zum Regeln des Luftdrucks überflüssig, und die Kraft stoffeinspritzvorrichtung kann mit geringen Kosten hergestellt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles
der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem
ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Dreh
zahl und dem Kurbelgehäusedruck in Prozent darstellt;
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Dreh
zahl und der Kraftstoffeinspritzzeit in dem ersten Ausführungsbeispiel der Er
findung darstellt;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles
der Erfindung;
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines herkömmlichen Mo
dellmotors; und
Fig. 7 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Dreh
zahl und der Kraftstoffeinspritzzeit in einem herkömmlichen Modellmotor zeigt.
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Be
zugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben. Das Ausführungsbeispiel bezieht
sich auf einen Modellmotor, der mit einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffein
spritzvorrichtung versehen ist. Der Modellmotor 1 ist zur Montage auf funkfern
gesteuerten Modellflugzeugen bestimmt. Der Modellmotor, der in Fig. 1 gezeigt
ist, ist ein Viertaktmotor, wobei ein Kraftstoff auf der Basis von Methylalkohol,
der Schmieröl und Zündadditive, beispielsweise Nitromethan enthält, verwendet.
Das Volumen der Brennkammer ist 1 bis 30 cm.
Der Luftdruck in dem Kurbelgehäuse 2 wird mit steigender Drehzahl des
Modellmotors während seines Betriebs größer. Wie in Fig. 3 beispielsweise ge
zeigt ist, wird der Kurbelgehäusedruck während des Betriebs mit niedriger Dreh
zahl, beispielsweise 2000 U/min (Leerlaufbetrieb) als 100% angenommen. Dann
ist der mittlere Kurbelgehäusedruck während des Betriebs mit hoher Drehzahl,
beispielsweise 8000 bis 10000 U/min (Betrieb bei hoher Drehzahl) gleich 200%.
Obwohl der erzeugte Druck je nach dem Hubraum des Motors unterschiedlich
ist, ist die oben erwähnte prozentuale Änderung des Druckes in dem Kurbelge
häuse nahezu gleich, unabhängig von dem Hubraum des Modellmotors. Der
mittlere Kurbelgehäusedruck eines Motors mit einem Hubraum von etwa 15 cm³
ist 15 kPa bei Betrieb mit niedriger Drehzahl (Leerlaufbetrieb) und 30 kPa für
den Betrieb mit hoher Drehzahl (Betrieb mit voller oder höchster Drehzahl).
Der Modellmotor 1 wird durch eine Steuereinheit 4 eines Empfangers 3 ge
steuert, der auf dem funkferngesteuerten Modellflugzeug montiert ist. Ein Be
dienungsmann betätigt einen Sender 5, und der Empfänger 3 empfängt Radio
wellen, die von dem Sender 5 angegeben werden. Die Steuereinheit 4 des Emp
fängers 3 steuert die Komponenten des Modellflugzeuges einschließlich des Mo
tors 1.
Der Modellmotor 1 (Fig. 1) startet mit Hilfe eines Starters 6. Der Starter 6
wird durch Strom angetrieben, der von einer Batterie 8 über einen Gleichrichter
7 geliefert wird, oder er wird durch Druckluft betätigt, die von einer Druckluft
quelle geliefert wird.
Ein Drehmelder 12 ist als Detektor vorgesehen, um die Drehlage der Kur
belwelle 11 abzutasten. Das Ausgangssignal des Drehmelders 12 wird an die
Steuereinheit 4 des Empfängers 3 abgegeben. Der Zyklus des Modellmotors 1
und die Drehzahl des Modellmotors 1 werden von dem Ausgangssignal des
Drehmelders 12 erfaßt, und die Steuereinheit 4 steuert den Modellmotor 1, in
dem sie beispielsweise den Zeitablauf der Kraftstoffeinspritzung auf der Basis der
Meßergebnisse des Drehmelders steuert.
Ein Luftansaugrohr 13 des Modellmotors 1 hat ein Drosselventil 14 zum
Steuern der Ansaugluft. Die Öffnung des Drosselventils 14 wird durch eine An
triebseinrichtung 15 gesteuert. Ein Ansaugluft-Temperaturfühler 16 ist in dem
Lufteinlaß des Luftansaugrohres angeordnet. Signale von dem Sensor 16 werden
an die Steuereinheit 4 des Empfängers 3 abgegeben und zum Steuern des Mo
dellmotors 1 verwendet. Der Modellmotor 1 hat einen Kraftstofftank 10, der eine
abgedichtete Struktur aufweist. Ein Luftdruck, der sich mit steigender Motor
drehzahl erhöht, wird auf den in dem Kraftstofftank 10 gespeicherten Kraftstoff
ausgeübt. Als Luftdruck-Zufuhreinrichtung, um einen derartigen Luftdruck an
dem Kraftstofftank 10 zuzuführen, wird in diesem Ausführungsbeispiel Luft
druck verwendet, der in dem Kurbelgehäuse 2 erzeugt wird. Im einzelnen steht
das Kurbelgehäuse 2 mit dem Kraftstofftank 10 in Strömungsmittelverbindung,
und ein Rückschlagventil 25 ist zwischen dem Kurbelgehäuse 2 und dem Kraft
stofftank 10 vorgesehen. Daher wird ein positiver Luftdruck von dem in dem
Kurbelgehäuse 2 erzeugten Luftdruck an den Kraftstofftank 10 zugeführt. Der in
dem Kurbelgehäuse 2 erzeugte Luftdruck erhöht sich mit steigender Motordreh
zahl. Daher wird ein Luftdruck, der proportional zu der Drehzahl des Motors ist,
auf den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10 ausgeübt. Die abgedichtete Struktur
des Kraftstofftankes 10 in diesem Ausführungsbeispiel bedeutet, daß der Kraft
stofftank in einem solchen Maße luftdicht ausgeführt ist, daß der von dem Kur
belgehäuse 2 zugeführte Luftdruck im Inneren des Kraftstofftankes wirksam
bleibt.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 ist nahe bei dem Einlaßventil 17 des
Ansaugluftrohres 13 angeordnet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 steht mit
dem Kraftstofftank 10 über einen Filter 22 in Verbindung. Der unter Druck ste
hende Kraftstoff, der von dem Kraftstofftank 20 kommt, wird an die Kraftstoffe
inspritzvorrichtung 30 über den Filter 22 zugeführt.
Der Innenraum des Kurbelgehäuses 2 steht mit der Kraftstoffeinspritzvor
richtung 30 über ein Rückschlagventil 25 in Verbindung, so daß ein positiver
Druck aus dem Luftdruck, der in dem Kurbelgehäuse 2 aufgrund des Motorbe
triebes erzeugt wird, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 zugeführt wird.
Der in dem Kurbelgehäuse 2 erzeugte Luftdruck wird benutzt, um den
Kraftstoff in dem Kraftstofftank in diesem Ausführungsbeispiel unter Druck zu
setzen. Es kann jedoch auch Luft, die unter einen geeigneten Druck gesetzt ist,
von einer Druckluftquelle 9 an den Kraftstofftank 10 zugeführt werden, wie in
Fig. 1 mit gestrichelten Linie dargestellt ist. In diesem Fall wird die Drehzahl
des Modellmotors 1 mit Hilfe des Drehmelders 12 festgestellt, und die Druckluft
quelle 9 wird so eingestellt, daß ein Luftdruck, der proportional zu der Drehzahl
ist, an den Kraftstofftank 10 angelegt wird. Die erwähnte Steuerung wird durch
die Steuereinheit 4 durchgeführt.
Als nächstes wird der Aufbau der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 be
schrieben. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, hat die Kraftstoffeinspritzvorrichtung
30 ein naherungsweise zylindrisches Gehäuse 31. In dem Gehäuse 31 ist eine
Solenoidspule angeordnet. Ein Stromanschluß 33, um Strom an die Solenoidspu
le 32 zuzuführen, steht aus dem Gehäuse 31 hervor. Ein Magnetkern 34 ist in die
Solenoidspule 32 eingefügt. Ein Kraftstoffzufuhrkanal 35 ist durch die Achse des
Magnetkerns 34 ausgebildet. Der Magnetkern 34 steht aus dem Gehäuse 31 über
das Basisende des Gehäuses 31 hinaus, und ein Abschnitt des Magnetkernes 34
außerhalb des Gehäuses 31 steht mit der Kraftstoffzufuhrleitung 18 in Verbin
dung, die von dem Kraftstofftank 20 kommt.
Ein Ventilgehäuse 36 ist an dem Ende des Gehäuses 31 vorgesehen. Eine
Kraftstoffeinspritzöffnung 37 ist an dem Ende des Ventilgehäuses 36 ausgebildet.
In dem Gehäuse 31 ist ein näherungsweise zylindrischer Ventilkörper 38 beweg
lich in der Solenoidspule 32 neben dem Magnetkern 34 eingeführt. Der Ventil
körper 38 weist einen Kanal 39 auf, der mit dem Kraftstoffzuführkanal 35 in
Verbindung steht. Ein Flansch 40 ist an dem Ende des Ventilkörpers 38 ausge
bildet. Ein ringförmiger Kontaktansatz 41, der zum Kontakt mit der Innenfläche
des Ventilgehäuses 35 vorgesehen ist, ist auf der Peripherie der Vorderseite des
Flansches 40 ausgebildet. Eine Nadel 42 ist in der Mitte der Vorderfläche des
Flansches 44 befestigt, und die Nadel 42 wird bewegbar in die Kraftstoffein
spritzöffnung 37 des Ventilkörpers 38 eingeführt.
Ein Tellerfeder 44, die den Ventilkörper 38 zu der Kraftstoffeinspritzöff
nung 37 hin drückt, ist zwischen einem Fixierungsteil 43 der Solenoidspule 32
und dem Ventilgehäuse 36 vorgesehen. Die Tellerfeder 44 weist einen äußeren
ringförmigen Befestigungsabschnitt 45, einen innenseitigen, ringförmigen Bewe
gungsabschnitt 46 und einen Verbindungsarm 47 auf, der die beiden Abschnitte
elastisch miteinander verbindet. Der Befestigungsabschnitt 45 ist zwischen dem
Befestigungsteil 43 der Solenoidspule 32 und dem Ventilgehäuse 36 befestigt,
und der bewegliche Abschnitt 46 ist an dem Flansch 40 des Ventilkörpers 38 be
festigt.
Wenn kein Strom an die Solenoidspule 32 zugeführt wird, wird der Ventil
körper 38 durch die Druckkraft der Tellerfeder 44 zu der Kraftstoffeinspritzöff
nung 37 hin gedrückt, der Kontaktvorsprung 41 des Flansches 40 wird in Kon
takt mit der Innenfläche des Ventilkörpers 36 gebracht und die Kraftstoffein
spritzöffnung 37 ist geschlossen. Wenn Strom an die Solenoidspule 32 zugeführt
wird, zieht die Solenoidspule 32 an und bewegt den Ventilkörper 38 magnetisch
zu dem Magnetkern 34 gegen die Druckkraft der Tellerfeder 44. Ein Zwischen
raum wird zwischen dem Flansch 40 des Ventilkörpers 38 und dem Ventilgehäu
se 36 als Ergebnis dieser Bewegung gebildet. Kraftstoff, der in dem Gehäuse 31
unter einem gewissen Druck steht, wird von der Kraftstoffeinspritzöffnung 37
von dem Gehäuse 31 nach außen abgesprüht.
Der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 38 abgesprühte Kraftstoff wird
mit Luft gemischt, die in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventiles 14
angesaugt wird, und die Mischung wird über ein Einlaßventil 17, welches mit
einem vorgegebenen Zeitablauf geöffnet wird, in einen Zylinder zugeführt. Eine
Glühkerze 19 zündet die Luft-Kraftstoffmischung bei einem vorgegebenen Zeit
punkt, um die Verbrennung zu starten. Das verbrannte Gas wird von einem
Auslaßventil 23 von dem Zylinder nach außen abgestoßen, wobei das Ventil wäh
rend einer vorgegebenen Zeitdauer geöffnet wird.
Als nächstes wird die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels beschrie
ben. Der Modellmotor 1 dieses Ausführungsbeispiels ist ein Viertaktmotor, des
sen Betriebsweise in einer Wiederholung eines Ansaughubes, eines Kompressi
onshubes, eines Explosionshubes, und eines Ausstoßhubes besteht. Der Luft
druck in dem Kurbelgehäuse 2 schwankt aufgrund der hin- und hergehenden
Bewegung des Kolbens P während des Betriebs. Nur der positive Druck wird von
dem pulsierenden Luftdruck, der von dem Kurbelgehäuse 2 zugeführt wird, wird
selektiv durch das Rückschlagventil ausgenutzt. Der positive Druck mit unter
drückten Druckschwankungen wird an den Kraftstofftank 10 angelegt. Wie in
Fig. 3 gezeigt ist, steigt der Luftdruck, der in dem Kurbelgehäuse 2 während
des Betriebs erzeugt wird, mit steigender Drehzahl des Motors an. Die Kraftstof
feinspritzvorrichtung 30 wird mit einem vorgegebenen Zeitablauf synchron mit
dem Motorhub gesteuert, um Kraftstoff einzuspritzen. Die Steuereinheit 4 steu
ert die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30. Der Zeitablauf der
Kraftstoffeinspritzung wird durch den Drehmelder 12 bestimmt, der die Position
der Kurbelwelle 11 abtastet. Wenn der Drehmelder 12 die Position der Kurbel
welle 11 und den Start der Öffnungsbewegung des Einlaßventiles 17 feststellt,
liefert die Steuereinheit 4 Strom an das Solenoidventil 32 der Kraftstoffein
spritzvorrichtung 30 und startet die Kraftstoffeinspritzung in Antwort auf das
Detektionssignal von dem Drehmelder 12. Weil ein Viertaktmotor sich zweimal
während eines Arbeitszyklusses dreht, kann die Einspritzzeitsteuerung unter
Verwendung einer Tellerventil-Nockenwelle (nicht gezeigt) erfaßt werden.
Wenn die Solenoidspule 32 mit Strom versorgt wird, wird der Ventilkörper
38 gegen die elastische Kraft der Tellerfeder 44 zu dem Magnetkern 34 hin gezo
gen, und ein Zwischenraum wird zwischen der Dichtfläche 53 des Ventilkörpers
38 und einer konischen Fläche 54 des Ventilgehäuses 36 gebildet. Kraftstoff, der
in dem Kraftstofftank unter einem Druck steht, der der Drehzahl des Motors
entspricht und der in das Gehäuse 31 zugeführt worden ist, wird unter der
Kraftstoffeinspritzungs-Zeitsteuerung mit der Druckluft von dem Gehäuse 31
durch die Kraftstoffeinspritzöffnung 37 nach außen abgegeben.
Weil die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft, die von der Kraftstoffe
inspritzvorrichtung 30 eingespritzt wird, schnell ist, wenn Kraftstoff eingespritzt
wird, steht der Kraftstoff unter der Wirkung der Druckluft, so daß der Kraftstoff
aus dem Gehäuse 31 nach außen ausgesaugt wird. Daher wird der unter Druck
stehende Kraftstoff, der an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 zugeführt wird,
bis zu einem gewissen Grad mit Druckluft, die in das Gehäuse 31 eingeführt ist,
gemischt, und dann wird die Mischung von der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 in
Form eines Nebels abgesprüht. Daher wird der Wirkungsgrad der Verbrennung
des Motors 1 verbessert.
Der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 eingespritzt
wird, wird mit Luft gemischt, die in Abhängigkeit von der Öffnung des Drossel
ventiles 14 angesaugt wird, und die Mischung wird von dem Einlaßventil 17 in
den Zylinder eingeführt, wobei das Einlaßventil unter einer vorgegebenen Zeit
steuerung geöffnet wird. Die Glühkerze 19 zündet die Luft-Kraftstoffmischung
bei einem vorgegebenen Zeitpunkt, um die Verbrennung zu starten. Das ver
brannte Gas wird durch ein Auslaßventil 23 von dem Zylinder nach außen abge
geben, wobei das Ventil 23 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt geöffnet wird.
Die kontinuierliche Kraftstoffeinspritzzeit für eine einzige Kraftstoffein
spritzung, oder mit anderen Worten, die Zeit, während der Strom an die So
lenoidspule 32 während einer einzigen Einspritzung abgegeben wird, ist nähe
rungsweise konstant, unabhängig von der Drehzahl des Modellmotors, wie in
Fig. 4 dargestellt ist. Unter der Annahme, daß die Kraftstoffeinspritzzeit gleich 1
bei niedriger Drehzahl ist, ist die Kraftstoffeinspritzzeit bei hohen Drehzahlen
etwa 1,3.
Eine erhöhte Drehzahl des Motors erfordert eine erhöhte Kraftstoffzufuhr
an den Motor. Wenn der Kraftstoffdruck konstant ist, mußte die Kraftstoffein
spritzzeit länger sein, um viel mehr Kraftstoff zuzuführen. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel wird jedoch eine Anordnung, bei der ein höherer Druck auf den
Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10 ausgeübt wird, der proportional zu der Dreh
zahl der Maschine ist, verwendet. Der Kraftstoff wird somit in einer Menge pro
portional zu der Drehzahl trotz einer näherungsweise konstanten Kraftstoffein
spritzzeit zugeführt. Die erforderliche Kraftstoffmenge kann mit anderen Worten
bei hohen Drehzahlen in einer Einspritzzeit zugeführt werden, die sich nicht er
heblich von der Einspritzzeit bei niedrigen Drehzahlen unterscheidet. Daher
wird der Stromverbrauch der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 im Vergleich zu
herkömmlichen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen reduziert. Die Kraftstoffein
spritzrate ist stabil bei hohen Drehzahlen und die Drehzahlstabilität bei hohen
Drehzahlen wird verbessert. Ferner wird die Ansprechgeschwindigkeit von nied
rigen Drehzahlen bis zu höheren Drehzahlen verbessert. Die Drehzahlstabilität
wird ebenfalls verbessert.
Die Kraftstoffeinspritzzeit kann korrigiert werden, in dem man die Öffnung
des Drosselventiles 14, die Ansaugluft bei dem Lufteinlaß des Ansaugluftrohres
13 und das Signal von dem Temperatursensor 16 ausnutzt.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 5
beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel betrifft einen Zweitakt-Modellmotor
mit einer elektronischen Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Ein zweiter Motor hat
weder ein Einlaßventil noch ein Auslaßventil im Gegensatz zu einem Viertakt
motor. Eine Auslaßöffnung 70, eine Einlaßmündung 71 und eine Spülmündung
72 sind direkt auf einem Zylinder ausgebildet, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Ein
Kolben P öffnet und schließt diese Mündungen. Dieselben funktionellen Kompo
nenten in Fig. 5, die auch in Fig. 1 gezeigt sind, haben die gleichen Bezugs
zahlen wie in Fig. 1, und eine detaillierte Beschreibung ist nicht erforderlich.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung dieses Ausführungsbeispieles spritzt den
Kraftstoff in ein Kurbelgehäuse ein, kann jedoch alternativ den Kraftstoff in das
Ansaugrohr einspritzen, wie in gestrichelten Linien dargestellt ist. Auch bei
Zweitakt-Modellmotoren hat eine erhöhte Drehzahl des Motors einen erhöhten
mittleren Druck in dem Kurbelgehäuse zur Folge, wie bei Viertaktmotoren. Bei
erhöhter Drehzahl hat der Motor einen erhöhten Kraftstoffverbrauch pro Ar
beitszyklus. Wenn der Druck in dem Kurbelgehäuse auf den Kraftstoff in dem
Kraftstofftank ausgeübt wird, führt dies daher zu einer kürzeren Kraftstoffein
spritzzeit bei höheren Drehzahlen im Vergleich zu herkömmlichen Motoren.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Kraftstoffein
spritzvorrichtung 30 als Einspritzvorrichtung beschrieben, die auf einem funk
ferngesteuerten Modellflugzeug montiert werden soll. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf Modellflugzeuge beschränkt, die zu Hobbyzwecken dienen, sondern ist
auch auf verschiedene bewegliche Körper, die in der Industrie verwendet werden
und auf denen verhältnismäßig kleine Motoren montiert sind, anwendbar, ferner
auf Modellautomobile und Modellboote.
In den Ausführungsbeispielen für Modellmotoren steht ein Kraftstofftank
10 mit einer abgedichteten Struktur mit dem Kurbelgehäuse über ein Rück
schlagventil 25 in Verbindung, wobei nur der positive Druck von dem pulsieren
den Druck, der in dem Kurbelgehäuse 3 erzeugt wird, an den Kraftstofftank 10
angelegt wird. Daher wird ein Luftdruck proportional zu der Drehzahl an den
Kraftstoff angelegt. Folglich ist ein Regler zum Regeln des Luftdrucks überflüs
sig, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann mit geringen Kosten hergestellt
werden.
Claims (6)
1. Modellmotor mit Kraftstofftank, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff
tank abgedichtet ist, daß eine Luftdruckzufuhreinrichtung vorgesehen ist, um
an den Kraftstofftank (10) einen Luftdruck zuzuführen, der mit steigender
Drehzahl des Motors (1) zunimmt, und daß eine Kraftstoffeinspritzvorrich
tung (30) zum Einspritzen von Kraftstoff von dem Kraftstofftank (10) in eine
Brennkammer vorgesehen ist.
2. Modellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) mit
einer Steuereinheit (4) zum Steuern der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (30)
derart vorgesehen ist, daß der Kraftstoff bei im wesentlichen konstanten Ein
spritzzeiten adäquat für unterschiedliche Drehzahlen zugeführt wird.
3. Modellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Luftdruck-Zufuhreinrichtung ein Kurbelgehäuse (2) umfaßt in dem der Druck propor
tional zu der Drehzahl des Motors ansteigt.
4. Modellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Luftdruck-Zufuhreinrichtung eine Drucklufteinrichtung (9) aufweist, um Luft in den
Kraftstofftank (10) unter einem Druck zuzuführen, der proportional zu der
Drehzahl ist, die von einem Drehmelder (12) festgestellt wird.
5. Modellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlag
ventil (25) zwischen der Luftdruck-Zufuhreinrichtung (2) und dem Kraftstoff
tank (10) vorgesehen ist.
6. Modellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffein
spritzvorrichtung (30) eine Spule (32), einen Ventilkörper (38), der durch Zu
fuhr von Strom an die Spule (32) bewegbar ist, und eine Kraftstoffeinspritz
mündung (37) aufweist, die durch die Bewegung des Ventilkörpers (38) geöff
net beziehungsweise geschlossen wird.
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Cited By (1)
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2003214302A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-07-30 | Ngk Insulators Ltd | 液体燃料噴射装置 |
US7467623B2 (en) * | 2004-09-17 | 2008-12-23 | Geoffrey Russell Turner | Fuel delivery system |
US8689645B2 (en) * | 2012-04-25 | 2014-04-08 | Shimano Inc. | Bicycle crank arm |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
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EP0609311B1 (de) * | 1991-10-21 | 1998-05-13 | Orbital Engine Company (Australia) Pty. Ltd. | Verfahren und vorrichtung zur dosierung von brennstoffen |
US5488933A (en) * | 1994-02-14 | 1996-02-06 | Pham; Roger N. C. | Fuel supply system for miniature engines |
DE19716405C2 (de) * | 1996-04-19 | 2000-12-28 | Futaba Denshi Kogyo Kk | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Modellmotoren |
JP3047821B2 (ja) * | 1996-08-29 | 2000-06-05 | 双葉電子工業株式会社 | 模型用エンジンの燃料加圧制御弁 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19921020B4 (de) * | 1998-05-15 | 2005-12-15 | Futaba Denshi Kogyo K.K., Mobara | Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffregelung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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