DE2363637C3 - Steuerung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Steuerung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für eine Brennkraftmaschine, die in ihrem Auslaßkanal
;iwei im Strömungsweg hintereinanderliegende Auslaßventile aufweist, die eine zwischen ihnen ausgebildete
Kammer begrenzen, wobei während des innerhalb des Arbeitstakts beginnenden Auslaßvorgangs
das in Strömungsrichtung gesehen erste Auslaßventil früher geöffnet wird als das zweite Auslaßventil.
Eine derartige Steuerung ist aus der USA.-Patentschrift 1 533 387 bekannt. Bei de- darin beschriebenen
Brennkraftmaschine wird Kraftstoffluftgemisch in den Zylinderraum und die von den beiden
Auslaßventilen begrenzte Zwischenkammer angesaugt. Etwa in der Mitte des Verdichtungstakts
schließt das erste Auslaßventil ebenfalls, so daß nun nur noch das im Zylinderraum befindliche Gemisch
weiter verdichtet wird, bevor es gezündet wird Ir
der Mitte des Arbeitstakts wird das erste Auslaßventil geöffnet und von den im Zylinderraum befindliehen
heißen Gasen das in der Zwischenkammer befindliche Gemisch gezündet. Es findet somit ein
zweistufiger Verbrennungsvorgang statt. Der Voneil dieser Steuerung liegt darin, daß die zum Verdichten
aufzubringende Arbeit vergleichsweise gering ist und dennoch ein zum sicheren Zünden des Gemischs
durch eine Zündkerze erforderlicher Druck im Zylinderraum erzeugt werden kann. Eine Verminderung
unverbrannler Anteile im Abgas ist damit aber nich'
verbunden.
Bekanntlich gehören unverbrannte Teile de;
Kraftstoffs, d;is heißt unverbrannte Kohlenwasserstoffe,
zu den schädlichen Bestandteilen der Abgas« der bis jetzt gebräuchlichen Verbrennungsmotoren
bei denen als Kraftstoff Benzin verwendet wird. Zwai bestehen unterschiedliche Auffassungen bezüglich
der Ursachen für die Abgabe von unverbrannter Kohlenwasserstoffen; am häufigsten wird jedoch die
Meinung vertreten, daß eine zu schnelle Abkühlung der Flammfront bei der Verbrennung für die schädlichen
Abgase verantwortlich ist. Es wird angenommen, daß dann, wenn sich die Verbrennungsflamme
im Verbrennungsraum fortpflanzt und sich der Innenwand des Verbrennungsraums nähert, der vordere
Teil der Flamme, das heißt die Flammfront, schnell abgeschreckt wird, da erhebliche Temperaturunterschiede
zwischen der Innenwand benachbarten Teilen des Gasgemischs und solchen Teilen bestehen,
die der Fkmmc am nächsten benachbart sind. Dies hat zur Folge, daß das Gasgemisch in den der Innenwand
nahe benachbarten Teilen, was nachfolgend als Grenzschicht bezeichnet wird, das heiß! in den Teilen,
die man gewöhnlich als Abschreckzone bezeichnet, nicht verbrannt werden kann, so daß unverbrannte
Kohlenwasserstoffe zurückbleiben. Diese unverbrann'.en Kohlenwasserstoffe werden während
des Ausschiebvorgangs aus dem Verbrennungsraum entfernt.
Das Auslaßventil wird gewöhnlich so gesteuert, daß es unmittelbar vor dem Ende des Arbeitshubs
geöffnet wird, das heißt bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht. Versuche haben bestätigt, daß
der Mengenstrom der unverbrannten Kohlenwasserstoffe unmittelbar nacl. dem öffnen des Auslaßventils
und auch etwa am Ende des Ausschiebetakts am größten ist und daß sich in diesen beiden Zeitpunkten
annähernd gleiche Werte für den Mengenstrom ergeben. Man nimmt an, daß aus den vorstehend genannten
Gründen auf diese Weise die anfänglich nicht verbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgasstrom
erscheinen. Man öffnet das Auslaßventil, kurz bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht, im allgemeinen
deshalb, weil es hierdurch möglich ist, die Abgase unter der Wirkung ihres eigenen Drucks aus
dem Verbrennungsraum schon teilweise zu entfernen. Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich,
daß sich die Menge der abgegebenen unverbrannten Kohlenwasserstoffe nach der Dicke der
Grenzschicht richtet, die von der Flamme nicht erreicht werden kann. Soll die Menge der abgegebenen
unverbrannten Kohlenwasserstoffe verringert werden, ist es daher erforderlich, den Rauminhalt der Grenzschicht
bzw. ihre Dicke zu verringern. Um dies zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, die Temperatur
und/oder den Druck im Verbrennungsraum zu steigern, doch führt dies auf unvermeidbare Weise zum
Auftreten anderer Probleme, z. B. zu einer Steigerung des Gehalts der Abgase an giftigen Stickoxiden
oder zum Auftreten von Klopferscheinungen. Daher ist es in der Praxis sehr schwierig, ein Verfahren anzuwenden,
mit dessen Hilfe es möglich wäre, die Menge der in den Abgasen enthaltenen unverhrannlen
Kohlenwasserstoffe auf direktem Wege zu verringern.
Dci Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Steuerung der eingangs genannten Art anzu-
hen mit deren Hilfe die Menge der in dem Abgas-'eD
' enthaltenen unverbrannten Kohlenwasser-
''Sic verringert werden kann.
Fs sind zwar schon außer dem eingangs beschneh»
η noch andere Verbrennungsmotoren bekannt- 5
«orden die im Auslaßkanal zwei im Strömungsweg
hLersinanderliegende Ventile aufweisen die in ge-
h ossenem Zustand eine zwischenliegende Kammer
visrenzen Die für diese Motoren bislang angegebe-
n Arbeitsverfahren sind jedoch nicht geeignet, die io
Her vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Auf-0L
zu lösen So beschreibt beispielsweise die USA,-latentschrift
2 032 542 einen Viertakt-Verbrennnnesmotor, bei dem das die Kammer vom Verbrennungsraum
trennende Ventil während des An- 15 cäuetakts geschlossen und während der übngen drei
Takte geöffnet ist. Hierdurch soll die Ansaugmenge ' proß wie möglich gemacht werden. Durch die
Herabsetzung des Rückdrucks, vor allem während Hes Ausschiebetakts infolge Öffnens des Ventils zwi- 20
sehen dem Zylinderraum und der Kammer, soll eine Herabsetzung im Treibstoffverbrauch erreicht werden
Da der Verdichtungsdruck durch dieses Arbeitsverfahren vergleichsweise gering ist, ist die Neigung
7um Auftreten größerer Mengen unverbrannter
Kohlenwasserstoffe in den Abgasen bei diesem Arbeitsverfahren nur noch vergrößert.
Man hat auch schon versucht, eine Brennkraftmaschine
der bereits genannten Art in der Weise zu betreiben, daß die Abgase aus dem Zentrum des Verbrennungsraums,
das heißt fern von der Abschreckzone abgeführt werden, wodurch d.e in den Randhereichen der Verbrennungskammer vorhandenen
Gasanteile mit unverbranntem Kohlenwasserstoff im Verbrennungsraum zurückbleiben und s.ch mit dem
neu angesaugten Gas vermischen. In der USA-Patentschrift
3 068 847 ist eine Brennkraftmaschine, die in dieser Art arbeitet, beschrieben^ Sie verwendet
eine in den Verbrennungsraum vorschiebbare Hülse, in der das Auslaßventil sitzt, die ihrerseits mit einem
seitlichen Durchbruch versehen ist, der in Seilherstellung
der Hülse verschlossen ist. Diese Konstrukion ist sehr aufwendig und hat sich daher nicht
durchsetzen können. Darüber hinaus ist an ihr nachteilie
daß der Füllgrad durch den Anted der noch m Zylinderraum zurückgebliebenen Gase vernng. -t
Aus der britischen Patentschrift 578 468 ist ein weiterer Verbrennungsmotor mit zwei im Auslaßkanal
hintereinander angeordneten Ventilen bekannt, bei dem durch unabhängige Steuerung die Zeitpunkte
von öffnung und Schließung des Auslaßkanals im Arbeitszyklus unabhängig voneinander eingestellt
werden können. Auf diese Weise kann dem relativ komplizierten Betriebsablauf in einem Zweitaktmotor,
für den die Anordnung vorgesehen ist, beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl
Rechnung getragen werden. Die zwischen den beiden Ventilen eingeschlossene Kammer ist jedoch so
klein, daß die in ihrem Inneren etwa ablaufenden Verbrennungsvorgänge keinen Einfluß auf die Zu
sammensetzung des Abgases haben.
Schließlich offenbart noch die USA.-Patentschrift 2 246 998 eine Brennkraftmaschine, bei der im Strömungswcg
zwischen dem Zylinderraum und der Ab gasleitung eine Kammer vorgesehen ist. die in Richtung
auf den Abgaskanal und den Zylinderraiim mit je einem Ventil verschließbar ist. In diese Kammer.
die zum Zylinderraum während des Verdichtungstakts geschlossen ist, wird ein Kraftstoffluftgemisch
eingespritzt. Kurz bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, wird die Kammer zum Zylinderraum
hin geöffnet und die Zündung ausgelöst, wonach der Kolben nach unten getrieben wird. Während des
Ausschiebetakts sind beide Kammerventile geöffnet. Mit dieser Anordnung soll ermöglicht werden, daß
das Kraftstoffluftgemisch dem Mctoi unter vergleichsweise geringem Druck zugeführt werden
kann, da das Kammervolumen nicht an der Verdichtung teilnimmt.
Alle diese Vorrichtungen arbeiten nicht in der Weise, daß ein Einfluß auf die ausgeschobenen Abgasströme
ausgeübt wird. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird von ihnen nicht gelöst.
Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einer Steuerung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das erste Auslaßventil während des Ansaugtakts geschlossen ist und das
zweite Auslaßventil bereits vor Beendigung des Arbeitstakts geöffnet wird.
Ein in der erfindungsgemäßen Weise betriebener Motor arbeitet ganz anders als die bekannten Motoren.
Es findet nämlich nach dem öffnen des ersten Auslaßventils in der von den beiden Ventilen begrenzten
Kammer eine Nachverbrennung im Abgas statt, bei der die unverbrannten Gasanteile verbrannt
werden. Die erwähnte Kammer dient dazu, die brennenden Gase breiter zu verteilen. Sie enthält kein
Gemisch, das nach dem öffnen des ersten Auslaßventils eine zweite Verbrennungsstufe mit neuer
Explosionsenergie in Gang setzen würde.
Die Erfindung und vorteilhafte Motoranordnungen zu ihrer Durchführung sollen nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt
F i g. 1 in einem Teilschnitt eine Ausführungsform eines Verbrennungsmotors,
F i g. 2 in einem Teilschnitt eine weitere Ausführungsform eines Verbrennungsmotors.
F i g. 3 A und 3 B zeigen die Ventilsteuerdiagramme der Verbrennungsmotoren nach den F i g.
und 2 und
F i g. 4 A und 4 B Auslaßventil-Betätigungseinrichtungen,
die der ersten bzw. der zweiten Ausführungsform entsprechen.
Gemäß F i g. 1 und 3 A, die beide für die erste Alisführungsform gelten, wird das Gemisch, das in
den Verbrennungsraum 3 mit Hilfe des Einlaßventils 2 eingeleitet wird, nach dem Veidichten durch
den Kolben 11 durch eine Zündkerze 4 gezündet und verbrennt anschließend. Während der Verbrennung,
während welcher das Einlaßventil und das Auslaßventil geschlossen sind, wird der Kolben 11 durch
die Verbrennungsenergie nach unten in Richtung auf seinen unteren Totpunkt bewegt. Danach wird der
Kolben 11 nach oben in Richtung auf den oberen Totpunkt bewegt, um die verbrannten Gase zusammen
mit den unverbrannten Kohlenwasserstoffen an dem Auslaßventil S vorbei zu dem Auslaßkanal 7 zu
fördern. Bei dem Motor nach Fig. 1 und 3 Λ wird
das Auslaßventil 5 z. B. durch nicht dargestellte Sleuer/ahnrädcr so gesteuert, daß es geöffnet wird.
bevor der Kolben 11 den unteren Totpunkt erreicht. Dies hat seinen Grund darin, daß es hierbei möglich
ist. den Druck der Abgase auszunutzen, um die Abgase abzuführen
In dem Abgaskanai 7 ist ein zweites Auslaßventil 6 gleichachsig mit dem ersten Auslaßventil 5 angeordnet.
Das zweite Auslaßventil 6 ist auf dem Schaft des ersten Auslaßventils 5 gleitend geführt.
Die beiden Auslaßventile 5 und 6 können getrennt durch zugehörige, hier nicht dargestellte Nocken
oder in der aus Fig. 4 A ersichtlichen Weise durch einen einzigen gemeinsamen Nocken 20 betätigt
werden.
Alternativ kann das zweite Auslaßventil 6 mit dem ersten Auslaßventil 5 aus einem Stück bestehen;
diese Ausführungsform ist jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt. Bei dieser Weiterbildung muß der
Ventilsitz für das zweite Auslaßventil 6 so ausgebildet sein, daß dieses Auslaßventil eine größere
Strecke zurückzulegen hat als das Auslaßventil 5. Mit anderen Worten, wenn das erste Auslaßventil S
beginnt, sich in Richtung auf den Verbrennungsraum 3 zu bewegen und sich bei dieser Bewegung
vom zugehörigen Ventilsitz entfernt, bis es seine Öffnungsstellung erreicht hat, steht das zweite Auslaßventil
6 noch während einer bestimmten Zeitspanne in Berührung mit dem zugehörigen Sitz, um
zeitweilig zwischen den beiden Ventilen einen sekundären Verbrennungsrsum 12 abzugrenzen. Bei der
weiteren Bewegung des Ventils 5 und daher auch des Ventils 6, wird das Ventil 6 geöffnet. Die vorstehend
genannte Weiterbildung kann sich in ähnlicher Weise als wirksam erweisen, wenn die beiden Ventile 5
und 6 unabhängig voneinander betätigt werden, und wenn für die beiden Ventile unterschiedliche Steuerzeiten
vorgesehen sind.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Ventile ist insbesondere aus F i g. 3 A ersichtlich, wo der einem
Kurbelwinkel von 0° entsprechende obere Totpunkt des Kolbens 11 mit TDC und der einem Kurbelwinkel
von 180° entsprechende untere Totpunkt mit BDC bezeichnet ist; die Buchstaben ο bezeichnen
das öffnen der Ventile 5 und 6, die Buchstaben c das Schließen der Ventile 5 und 6, das Bezugszeichen
K1 den Öffnungszeitraum des ersten Auslaßventils 5
und das Bezugszeichen V2 denjenigen des zweiten
Auslaßventils 6.
Wie erwähnt, wird das erste Auslaßventil S an dem mit 5„ bezeichneten Punkt geöffnet, der vorzugsweise
um 70° bis 110° vor dem unteren Totpunkt BDC des Kolbens 11 liegt, so daß das Ventil 5
vorzugsweise früher geöffnet wird als ein Auslaßventil bekannter Art. Die Steuerzeiten für das zweite
Auslaßventil 6 sind vorzugsweise so gewählt, daß dieses Ventil annähernd im gleichen Zeitpunkt geöffnet
wird als ein Auslaßventil bekannter Art. Somit wird an dem Punkt Sn das erste Auslaßventil
5 geöffnet, während das zweite Auslaßventil 6 noch geschlossen ist. Die Öffnungsbewegung
des zweiten Auslaßventils 6 beginnt an dem Punkt 6fJ.
Somit ist zwischen den öffnungszeitpunken der beiden Auslaßventile eine zeitliche Verzögerung vorhanden,
die gemäß Fig. 3 A dem Kurbelwinkel α
entspricht, welcher vorzugsweise 20° bis 50° beträgt. Innerhalb eines Bereichs, der dem Kurbelwinkel α
entspricht, bleibt das erste Auslaßventil 5 geöffnet, während das zweite Auslaßventil 6 geschlossen
bleibt, so daß während einer entsprechenden Zeitspanne ein neuer Verbrennungsraum vorhanden ist,
der sich gemäß F i g. 1 aus dem sekundären Verbrennungsraum 12 und dem jetzt damit in Verbindung
stehenden Verbrennungsraum 3 zusammensetzt. Daher werden die unverbrannten Kohlenwasserstoffe
zusammen mit den Verbrennungsprodukten an einen Teil des Auslaßkanals 7 abgegeben, der den
Sekundärverbrennungsraum 12 bildet, und zwar über das erste Auslaßventil 5. Doch können die genannten
Stoffe nicht aus dem Motor entweichen, da das zweite Auslaßventil 6 noch geschlossen ist. Die unvcrbrannten
Kohlenwasserstoffe, die in der Grenzschicht nahe dem inneren Umfang des Verbrennungsraums
3 verbleiben, werden daher bei ihrer Abgabe an den sekundären Verbrennungsraum 12 infolge der
schnellen Druckänderung, die beim öffnen des ersten Auslaßventils 5 stattfindet, erneut mit den auf einer
hohen Temperatur befindlichen Verbrennungsgasen gemischt, wodurch eine vollständigere Verbrennung
ermöglicht wird. Die hierbei entstehenden weiteren Verbrennungsprodukte werden an den Auslaßkanal
7 abgegeben und aus dem Motor über das zweite Auslaßventil 6 abgeführt, sobald dieses ge-
ao öffnet wird. Im Vergleich zu Viertaktmotoren bekannter
Art werden bei der beschriebenen Anordnung kurzzeitigere schnelle Änderungen der Temperatur
und des Drucks dadurch herbeigeführt, daß das erste Auslaßventil 5 während des Arbeitshubs
früher geöffnet wird, so daß während des Arbeitshubs eine geringere Menge von Stickoxiden erzeugt wird.
Das Einlaßventil 2 wird vor der Beendigung des Auspuffhubs geöffnet, das heißt bevor der Kolben 11 den
oberen Totpunkt erreicht, was jedoch in F i g. 3 A nicht dargestellt ist, um die Massenträgheit des strömenden
Gemischs in der gleichen Weise auszunutzen, wie es bei Viertaktmotoren bekannter Art geschieht.
Aus F i g. 3 A ist ohne weiteres ersichtlich, daß man die Kurbelwinkel α und ß, von denen der
Winkel β vorzugsweise nur wenige Grad beträgt, welche dem zeitlichen Abstand zwischen den Öffnungszeitpunkten
(Punkte 5O und 60) bzw. dem zeitlichen
Abstand zwischen den Schließzeitpunkten (Punkte Sr und 6r) des ersten Auslaßventils 5 und
des zweiten Auslaßventils 6 entsprechen, nach Bedarf ändern kann, und daß der Kurbelwinkel α gleich
dem Kurbelwinkel β wird, wenn die beiden Auslaßventile fest miteinander verbunden werden. Wenn
beide Auslaßventile unabhängig voneinander betätigt werden, ist es ferner möglich, den Kurbelwinkel
ρ gleich Null zu machen, das heißt beide Auslaßventile jeweils im gleichen Zeitpunkt zu schließen.
F i g. 2 und 3 B zeigen eine weitere Ausführungsform eines Verbrennungsmotors, der im wesentlichen
demjenigen nach F i g. 1 und 3 A ähnelt, abgesehen davon, daß die beiden Auslaßventile 5 und 6 unabhängig
voneinander angeordnet sind. Jedoch ist es möglich, die beiden Auslaßventile auf gleichartige
Weise oder unabhängig voneinander zu betätigen.
Auch bei dieser Ausführungsform entspricht der Öffnungszeitpunkt des zweiten Auslaßventils 6 im
wesentlichen demjenigen eines Auslaßventils bekannter Art, jedoch wird das erste Auslaßventil 5 früher
geöffnet als das zweite Auslaßventil 6. Mit anderen Worten, das erste Auslaßventil S wird gemäß der
Erfindung früher geöffnet als ein Auslaßventil bekannter Art, das seinerseits gewöhnlich so gesteuert
wird, daß es geöffnet wird, bevor der Kolben 11 den unteren Totpunkt erreicht.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform eines Verbrennungsmotors an
Hand von F i g. 3 B näher erläutert. Gemäß F i g. 3 B ähnelt diese Arbeitsweise im wesentlichen der an
Hand von Fig. 3 A beschriebenen. Genauer gesagt
wird das erste Auslaßventil 5 an dem Punkt 5,, geöffnet,
nachdem der Kolben 11 seine Abwärtsbewegung begonnen hat. In diesem Zeitpunki bleibt das
zweite Auslaßventil 6 geschlossen. Dies hat zur Folge. daß die noch vorhandenen unverbrannten Kohlenwasserstoffe
während der durch den Kurbelwinkel u bezeichneten Phase verbrannt werden, die dem Abstand
zwischen den öffnungszeitpunklen des ersten Auslaßventils S und des zweiten Auslaßventils 6 entspricht.
Bei der zweiten Ausführungsform kann das zweite Auslaßventil 6 in dem Auslaßkanal 7 gegenüber
dem ersten Auslaßventil 5 in einem gewissen Ausmaß beliebig angeordnet werden, da es von dem
ersten Auslaßventil 5 unabhängig ist. Wenn ein sekundärer Verbrennungsraum von großem Volumen
benötigt wird, würde sich daher die zweite Ausführungsform als vorteilhaft erweisen. Man kann die
Öffnungs- und Schließzeilpunkte der beiden Auslaßventile 5 und 6 variieren: beispielsweise kann das
zweite Auslaßventil 6 im gleichen Zeitpunkt wie das erste Auslaßventil S oder in einem späteren Zeitpunkt
(Punkt 6,') geschlossen werden, und das erste Auslaßventil 5 kann in einem dem Punkt S,,' entsprechenden
Zeitpunkt geöffnet werden, wobei dieser Punkt innerhalb eines Winkelbereichs von 90° liegen kann,
der am oberen Totpunkt beginnt. Gemäß Fig. 1 und 2 sind uie Kolben 11 mit Kompressionsringen 8
und 9 bekannter Art verschen.
F i g. 4 A und 4 B zeigen Einrichtungen zum Be- 3c
tätigen der Auslaßventile bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 und 3 A bzw. bei der zweiten
Ausführungsform nach F i g. 2 und 3 B. Jedes der Ventile 5 und 6 wird auf ähnliche Weise betätigt wie
ein Auslaßventil bekannter Art. Gemäß Fig. 4 A
wird zuerst der Schaft 22 des ersten Auslaßventils 5 gegen die Kraft der zugehörigen Ventilfeder 23 durch
einen Nocken 20 der umlaufenden Nockenwelle 21 nach unten bewegt, damit das erste Auslaßventil
zuerst geöffnet wird. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Ventilschafts 22 wird schließlich auch
der Schaft 24 des zweiten Auslaßventils 6 gegen die Kraft der zugehörigen Ventilfeder 25 uurch eine
Schulter 27 des Ventilschafts 22 nach unten bewegt, um das Auslaßventil 6 zu öffnen. Gemäß F i g. 4 A
ist eine Scheibe 26 vorhanden, an der sich die Ventill'edern 23 und 25 abstützen. Bei der Anordnung
nach Fig. 4 A läßt sich der zeitliche Abstand zwischen
der Betätigung der beiden Ventile leicht dadurch festlegen, daß man einen entsprechenden Abstand
/wischen der Schulter 27 des Ventilschafts 22 und dei oberen Stirnfläche des Ventilschafts 24 wählt.
Bei der Anordnung nach F i g. 4 B sind den Ventilen 5 und 6 getrennte Betätigungseinrichtungen zugeordnet,
die grundsätzlich der in F i g. 4 A dargestellten ähneln. Das erste Auslaßventil 5 wird mittels
des Ventilschafts 22 geöffnet, der bei der Drehung des Nockens 20 gegen die Kraft der Ventilfeder
23 nach unten bewegt wird, und das zweite Ventil 6 wird mittels des Ventilschafts 24 geöffnet, der durch
die Drehung eines zweiten Nockens 20' gegen die Kraft der Ventilfeder 25 nach unten bewegt wird.
Der zeitliche Abstand zwischen der Betätigung der Ventile 5 und 6 läßt sich leicht einstellen, indem
man zwischen den Nocken 20 und 20' eine Winkelversetzung vorsieht, wie es in F i g. 4 B gezeigt ist.
Bei einem Verbrennungsmotor nach der Erfindung ist es, wie erwähnt, möglich, die Menge der unverbrannten
Kohlenwasserstoffe zu verringern, die von dem Motor abgegeben werden, da der Motor zwei
Auslaßventile besitzt, so daß zeitweilig zwischen den beiden Auslaßventilen ein sekundärer Verbrennungsraum
abgegrenzt wird, in dem sich eine sekundäre Verbrennung der noch vorhandenen unverbrannten
Kohlenwasserstoffe abspielen kann. Da das erste Auslaßventil gemäß der Erfindung so eingerichtet
ist. daß es früher geöffnet wird als das normale Auslaßventil eines Viertaktmotors bekannter Art. wird
dieses Auslaßventil somit geöffnet, bevor die Temperatur und der Druck in dem Verbrennungsraum ihre
höchsten Werte erreichen; mit anderen Worten, die Höchstwerte der Temperatur und des Drucks in dem
Verbrennungsraum können niedriger gehalten werden als bei Viertaktmotoren bekannter Art. Infolgedessen
ist es möglich, die Menge der entstehenden Stickoxide zu verringern, bei denen die Temperatur
und der Druck eine Rolle spielen. Versuche haben gezeigt, daß im Vergleich zu Viertaktmotoren bekannter
Art die Menge der von einem Verbrennungsmotor nach der Erfindung abgegebenen unvcrbranntcn
Kohlenwasserstoffe um etwa die Hälfte verringert wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Steuerung für eine Brennkraftmaschine, die
in ihrem Auslaßkana! zwei im Strömungsweg hintereinanderliegende Auslaßventile aufweist,
die eine zwischen ihnen ausgebildete Kammer begrenzen, wobei während des innerhalb des
Arbeitstakts beginnenden Auslaßvorgangs das in Strömungsrichtung gesehen erste Auslaßventil
früher geöffnet wird als das zweite Auslaßventil, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Auslaßventil (5) während des Ansaugtakts geschlossen ist und das zweite Auslaßventil (6) bereits
vor Beendigung des Arbeitstakts geöffnet wird.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Auslaßventil
(5; 6) auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, ihre Schäfte (22; 24) konzentrisch ineinander
gleitend geführt sind, der Kopf des Schafts (22) des ersten Ventils (5) aus dem Schaft (24) des zweiten Ventils (6) hervorsteht
und daß die Ventile (5; 6) von einem gemeinsamen Nocken (20) od. dgl. betätigt sind.
3. Steuerung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Auslaßventil
(5; 6) getrennt voneinander angeordnet und von jeweils eigenen Nocken (20; 20') od. dgl.
betätigt sind, die mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung angetrieben sind.
.
4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und das zweite Auslaßventil (5; 6) als einstückige Einheit ausgebildet
sind und der dem zweiten Ventil zugehörige Ventilsitz derart ausgebildet ist, daß das zweite Ventil
bei Betätigung seine Öffnungsstellung erst nach Durchlaufen einer vorgegebenen Bewegungsstrecke erreicht.
40
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Publications (3)
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DE2363637B2 DE2363637B2 (de) | 1976-09-30 |
DE2363637C3 true DE2363637C3 (de) | 1977-05-12 |
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