DE2556663A1

DE2556663A1 - Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2556663A1
Application number: DE19752556663
Authority: DE
Inventors: Shoichi Matsumoto; Minoru Mogi
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1974-12-24
Filing date: 1975-12-16
Publication date: 1976-07-08
Also published as: FR2296099B1; DE2556663C2; FR2296099A1; JPS5314825Y2; JPS5181831U; US4051823A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-NC- KLAUSBtRNHARDT

D-8 München 60 · Orthstraße 12 · Telefon (089) 832024/5

Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

269/13

Fuji Heavy Industries, Ltd.

7-2, Nishishinjulcu 1-chome Shinjuku-ku, Tokio, Japan

Verbrennungskraftmaschine

Priorität: 24. Dezember 1974 Japan 50-1202

Kurzauszug

Eine Verbrennungskraftmaschine besitzt eine Drosseleinlaßanordnung, durch welche eine Drosselklappe beim Verzögern der Maschine auf das Ansaugverteilervakuum ansprechend leicht geöffnet wird, sowie einen Verteiler mit einer Vakuuin-Zündfolge-Steueranlage. Diese Vakuum-Zündfolge-Steueranlage ist dem Ansaugverteilervakuum beim Verzögern der Maschine ausgesetzt, um die Zündfolge zu verzögern.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere auf eine solche, bei der eine Drosselklappe beim Verzögern der Maschine leicht geöffnet wird, um ein Luft/ Treibstoffgemisch in die Motorzylinder treten zu lassen, und bei der die Zündfolge bei laufender Maschine bei verhältnismäßig geringen Laufgeschwindigkeiten verzögert wird, um die Verbrennungstemperatür zu senken und so die Bildung von Stickoxiden zu vermindern, während die Zündfolge bei verhältnismäßig hoher Laufgeschwindigkeit des Motors gesteigert wird, um die Treibstoffausnutzung und die Leistungsabgabe zu verbessern«

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Bei einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine ist ein Verteiler mit einer durch ein Ansaugleitungsvakuum betriebenen Zündfolge-Steueranlage ausgestattet, die, auf die Maschinengeschwindigkeit ansprechend, die Zündfolge verzögert, wenn die Maschinengeschwindigkeit unter einer Bezugsgeschwindigkeit liegt, und die Zündfolge steigert, wenn die Maschinengeschwindigkeit über der Bezugs-geschwindigkeit liegt, damit die Bildung von Stickoxiden bei mit niederer Geschwindigkeit laufender Maschine vermindert und die Treibstoffausnutzung und Leistungsabgabe bei hohen Laufgeschwindigkeiten der Maschine verbessert wird. Bei der bekannten Maschine ist eine Drosseleinlaßeinrichtung mit einer Drosselklappe funktionell verbunden, um die Drossel, auf den verzögernden Maschinenlauf bei hohen Geschwindigkeiten ansprechend, leicht zu öffnen und die Kohlenwasserstoff-Konzentrationen in den Abgasen beim Verzogern der Maschine zu senken. Das Problem bei der vorstehend gekennzeichneten Maschine liegt darin, daß, wenn sie bei hohen Maschinenlaufgeschwindigkeiten verzögert, die Maschine nicht als Bremse wirken wird, weil die Drosselklappe leicht geöffnet ist.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine der vorgenannten Art so abzuwandeln, daß das obige Problem gelöst wird. Ferner soll die Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine der vorstehenden Art zur Verfügung stellen, wobei die Maschine beim Verzögern bei hohen Maschinenlaufgeschwindigkeiten als Bremse wirkt.

Die Erfindung wird weiter beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben, die eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen, bevorzugten Ausführungsform einer Verbrennungskraftmaschine darstellt.

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In der Figur ist mit 10 ein Teil eines Vergasers des FaIlstromvergasertyps veranschaulicht. Insbesondere ist der. Vergaser mit einem Hauptteil 12 mit einer zylindrischen Bohrung l4 ausgestattet, die die herkömmliche Luft/Treibstoff-Ansaugleitung l6 bildet. Letztere ist mit einem herkömmlichen Ansaugverteiler l8 verbunden, von wo das Luft/Treibstoff-Gemisch in an sich bekannter Weise zu den nicht dargestellten Maschinenzylindern strömt.

Der Strom des Luft/Treibstoff-Gemischs durch die Ansaugleitung l6 wird durch eine herkömmliche Drosselklappe 20 gesteuert. Letztere ist auf einer Welle 22 angebracht, die in an sich bekannter Weise in den Seitenwandungen des Hauptkörpers 12 drehbar angebracht ist. Eine Haupttreibstoffanlage ist nicht dargestellt, weil es jeder bekannte Typ sein kann. Es genügt die Bemerkung, daß der Treibstoff in die Ansaugleitung l6 über die Drosselklappe 20 in bekannter Weise als Punktion der Drehung der Drosselklappe 20 von der Leerlaufstellung 24 bis zu einer weit geöffneten Stellung eingeführt wird.

Ein Hebel oder Verbindungsstück 26 ist mit der Drosselklappenwelle 22 zur Drehung mit dieser fest verbunden oder integriert, eine Zugfeder 28 spannt den Hebel 26 im Uhrzeigersinn stets vor, um die Drosselklappe 20 gegen ihre Ruhestellung 24 hin vorzuspannen«

Der Hebel 26 ist so angepaßt, daß er sich entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen läßt, wie aus der Figur ersichtlich, und zwar mit Hilfe einer Vakuumservoeinrichtung 30 zum Drehen der Drosselklappe 20 entgegen dem Uhrzeigersinn in ihre leicht geöffnete Stellung 32'. Die Servoeinrichtung 30 umfaßt ein Gehäuse 34, das in eine Vakuumkammer 36 und eine Atmosphärenkammer 38 mit Hilfe eines flexiblen Diaphragmas 40 unterteilt ist. Ein stangenartiges Verstellglied oder Plunger 42 ist auf einer Sei-

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te des Diaphragmas 40 befestigt und ragt gleitend und dichtend nach aussen durch das Gehäuse 34 hindurch.

In der Vakuumkammer 36 ist eine Druckfeder 44 angebracht. Sie spannt normalerweise das Diaphragma 4O vor und folglich das Verstellglied 42 in einer Richtung, die den Hebel 26 veranlaßt, die Drosselklappe zu schließen. Die Kraft der Feder 44 wird so gewählt, daß in Gegenwart eines Vakuums, das größer ist als ein vorbestimmtes Bezugsvakuum der Kammer 36,das Diaphragma 40 das Verstellglied 42 in eine Richtung bewegen kann, so daß die Drosselklappe 42 in die leicht geöffnete Stellung 32' gedreht wird. Auf dem Verstellglied 42 ist ein Sperrglied 46 ausgebildet, das die übermäßige Bewegung des Verstellgliedes 42 begrenzt. Eine Leitung 48 ist mit der Vakuumkammer 36 verbunden.

In der Leitung 48 wird Vakuum aufrecht erhalten, das über eine Öffnung 50 für das Ansaugverteilervakuum kommt, welche sich direkt zum Ansaugverteiler l8 öffnet. Sie könnte ebenso zum Vergaserhauptteil 12 an einer Stelle unterhalb der Drosselklappe 20 geöffnet sein. Das Vakuum wird der Leitung 48 über ein Vakuumsteuerventil 52 zugeführt. Das Vakuumsteuerventil 52 ist im einzelnen als mit einem tubusartigen Ventilglied 53 mit einer Luftauslaßöffnung 53' mit einer Düse ausgestattet schematisch dargestellt. Das Ventilglied 53 tritt selektiv in Wechselwirkung mit einem Ventilsitz bzw. -teller 54, wodurch eine Strömungsverbindung zwischen den Öffnungen 55 und 56 selektiv geschaffen oder unterbrochen wird. Eine Feder 57 drückt normalerweise das Ventilglied 53 in eine Stellung, so daß die Strömungsverbindung zwischen den Öffnungen 55 und 56 unterbrochen ist, und die Leitung 48 wird über die Luftauslaßöffnung 53', ein Luftfilter 58 und ein Entlüftungsloch 60 entlüftet. Das Ventilglied 53 ist an einem flexiblen Diaphragma 6l befestigt. Das Diaphragma 6l spricht auf das An-

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saugleitungsvakuum um die Vakuumöffnung 50 herum an. Unter Verzögerungsbedingungen der Maschine, wenn das Ansaugleitungsvakuum, das von der Vakuumöffnung 50 zu der Öffnung 55 gelangen kann, über eine bestimmte Höhe hinausgeht, werden das Diaphragma 6l und folglich auch das Ventilglied entsprechend der Darstellung in der Figur gegen die Kraft der Feder 57 nach links beilegt, so daß die Öffnung 55 mit der Öffnung 56 in Strömungsverbindung gebracht wird.

Der Ilauptteil 12 des Vergasers 10 besitzt eine Öffnung 64, die an einer solchen Stelle ausgebildet ist, daß eine Verbindung mit der Atmosphärenseite der Drosselklappe 20 besteht, wenn die Drosselklappe 20 in Leerlaufstellung 24 ist, und mit der Vakuumseite der Drosselklappe 20, wenn die Drosselklappe zu der Stellung 32 leicht geöffnet ist, wie durch unterbrochene Linien gezeigt. Der Vergaser 10 besitzt auch eine Öffnung 66, die an einer Stelle ausgebildet ist, so daß eine Verbindung mit der Vakuumseite der Drosselklappe 20 besteht, wenn die Drosselklappe 2O sich in Leerlaufstellung 24 befindet, und mit der Atmosphärenseite der Drosselklappe 20, wenn die Drosselklappe zur Stellung 32, wie durch unterbrochene Linien dargestellt, leicht geöffnet ist. Eine Vakuumleitung 68 und eine Vakuumleitung 70 sind mit einer Vakuumservoeinrichtung 72 des zweiseitigen Arbeitstyps in einem Verteiler 74 verbunden.

Die Vakuumservoeinrichtung 72 weist ein flexibles Diaphragma 76 auf. Das Diaphragma 76 ist in einem Gehäuse 78 angebracht und unterteilt das Gehäuse 78 in eine Kammer 80, mit der die Vakuumleitung 68 verbunden ist, und in eine Kammer 82, mit der die Vakuumleitung 70 verbunden ist. Ein Plunger 84 ist an einem Ende an dem flexiblen Diaphragma 76 befestigt und mit dem entgegengesetzten Ende an einer Bremsscheibe des Verteilers 74 drehbar angelenkt, um die Zündfolge zu steigern, wenn

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sich der Plunger 84 nach links bewegt, und die Zündfolge zu
verzögern, wenn sich der Plunger nach rechts bewegt.

Das Vakuum für die Leitung 68 geht von der Öffnung 64 aus
und wird über ein Magnetventil 86 des An-Aus-Typs der Leitung 60 zugeführt. Im einzelnen ist der Ventilkörper mit einem gleitenden Ventil 88 ausgestattet, welches eine Entlüftungsleitung 90 und eine Durchgangsleitung 92 aufweist.
Eine Feder 94 stellt das Ventil 86 normalerweise ein, wie
dargestellt, um die Leitung 68 zu ventilieren, wenn eine Magnetspule 96 entregt wird. Wird die Magnetspule 96 erregt, bewegt sie das Ventil 86 und verbindet die Öffnung 64 mit der
Leitung 68.

Das Vakuum für die Leitung 70 geht von der Öffnung 66 aus und wird der Leitung JO durch ein Magnetventil 98 des An-Aus-Typs zugeführt. Im einzelnen ist der Ventilkörper mit einem
gleitenden Ventil 100 versehen, das zwei Durchgangsleitungen
102 und 104 aufweist. Eine Feder IO6 stellt normalerweise
das Ventil 98 ein, wie dargestellt, um die Öffnung 66 mit der Leitung 70 zu verbinden, wenn eine Magnetspule IO8 entregt
wird. Wird die Magnetspule IO8 erregt, bewegt sie das Ventil
98 und verbindet die Leitung 48 mit der Leitung 70 gegen die
Kraft der Feder 1O6.

Die Magnetspulen 96 und IO8 werden erregt, wenn die Geschwindigkeit der Maschine über einer vorbestimmten Bezugsgeschwindigkeit liegt. Sie sind mit einem normalerweise offenen Schalter 110 verbunden, der bestimmungsgemäß geschlossen wird, wenn die durch einen Maschinendrehzahlmesser 112 gemessene Laufgeschwindigkeit der Maschine höher ist als die vorbestimmte Bezugslaufgeschwindigkeit der Maschine.

Die ganze Anlage arbeitet folgendermaßen: Angenommen, die Ma-

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schine läuft mit Laufgeschwindigkeiten, die unter der vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit liegen. In diesem Falle sind die Magnetspulen 96 und IO8 entregt, wodurch die Leitung 68 ventiliert und die Öffnung 66 mit der Leitung 70 verbunden wird. Wenn nun die Drosselklappe 20 geschlossen oder leicht geöffnet wird, wird Vakuum an die Kammer 82 der Vakuumservoeinrichtung 72 im Verteiler 7*1 von der Öffnung 66 des Vergasers 10 weitergegeben, wodurch die Zündfolge verzögert wird. Wenn sodann die Drosselklappe 20 weiter über die Stellung 32 hinaus zur Beschleunigung geöffnet wird, fällt das Vakuum, dem die Öffnung 66 ausgesetzt ist, beträchtlich und nähert sich dem Atmosphärendruck, wodurch die Verzögerung der Zündfolge verringert wird.

Nun sei angenommen, daß die Maschine mit Laufgeschwindigkeiten über der vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit läuft. In diesem Falle wird der Schalter 110 durch die Einwirkung des Drehzahlmessers 112 geschlossen, und die Magnetspulen und IO8 werden erregt, um die Öffnung 6k mit der Kammer 80 bzw. die Leitung 48 mit der Kammer 82 zu verbinden. Nun wird das Vakuum an die Kammer 80 gelegt, wenn die Drosselklappe durch die Öffnung 6k noch weiter über die Stellung 32 hinaus geöffnet wird, wodurch die Zündfolge gesteigert wird.

So wird verständlich, daß die Zündfolge bei langsamem Maschinenlauf relativ verzögert wird, während die Zündfolge bei schnell laufender Maschine relativ gesteigert wird.

In Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen Lehre kann die Leitung kQ mit der Leitung 70 und wiederum mit der Kammer verbunden werden, wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit über der vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit liegt. Angenommen, die Drosselklappe 20 ist nach Entlastung eines (nicht dargestellten) Gaspedals zur Leerlaufstellung 2k zum Verzögern (Abbremsen) geschlossen, wenn die Maschine mit Laufgeschwin-

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digkeiten über der vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit läuft, und das Vakuum, dem die Öffnung 50 ausgesetzt ist, ist hoch genug, auf das Diaphragma 6l des Ventils 52 einzuwirken. Das Ventil 52 baut nun die Strömungsverbindung zwischen den Öffnungen 55 und 56 auf, so daß das Vakuum an der Öffnung 50 auf die Leitung '±8 übergreift. Die Vakuumservoeinrichtung 30 öffnet nun die Drosselklappe 20 zur Stellung 32'. Das Vakuum in der Leitung 48 wird auch an die Vakuumkammer 82 über die Leitung 104 und die Leitung 70 angelegt, so lange die Maschinenlaufgeschwindigkeit über der vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit liegt, wodurch die Zündfolge verzögert wird. Es sollte erkennbar sein, daß die Drosselklappe 20 leicht geöffnet ist, um Treibstoffgemisch in den Ansaugverteiler l8 eintreten zu lassen, und die Zündfolge verzögert wird, um die Verbrennungsleistung während der Verzögerung der Maschine bei Laufgeschwindigkeiten über der vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit zu senken, wodurch ein wirksames Bremsen durch die Maschine erzielt wird.

So wird nun erkennbar, daß die Maschine als wirksame Bremse bei der Verzögerung des Maschinenlaufs bei hohen Geschwindigkeiten aufgrund der Senkung der Verbrennungsleistung wirkt.

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Claims

PATENTANSPRUCH

Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Treibstoffgemisch-Ansaugleitung, durch eine Drosselklappe, die quer durch die Ansaugleitung drehbar angebracht und in eine Maschinenleerlaufstellung, eine leicht geöffnete Stellung und eine weit geöffnete Stellung bewegbar ist, durch eine Steuereinrichtung, die eine Vakuumkammer aufweist und, auf das Ansaugverteilervakuum, das an die Vakuumkammer der Steuereinrichtung angelegt wird, ansprechend, die Drosselklappe in ihre leicht geöffnete Stellung dreht, durch eine erste Leitung, die die Vakuumkammer der Steuereinrichtung mit dem Atmosphärendruck verbindet, durch eine Ventileinrichtung, die in der ersten Leitung angeordnet ist und auf Maschinenverzögerungsbedingungen ansprechend betätigbar ist, um das Ansaugverteilervakuum auf die Vakuumkammer zu bringen, durch einen Verteiler mit einer Bremsscheibe und einer Vakuumservoeinrichtung zum Vorspannen der Bremsscheibe in Richtung auf eine die Zündfolge steigernde Stellung als Folge eines an eine erste Vakuumkammer in der Vakuumservoeinrichtung angelegten Vakuums und zum Vorspannen des Verteilers in Richtung auf eine die Zündfolge verzögernde Stellung als Folge eines an eine zweite Vakuumkammer in der Vakuumservoeinrichtung angelegten Vakuums, durch eine zweite Leitung, die die erste Vakuumkammer der Vakuumservoeinrichtung mit der Ansaugleitung verbindet und mit der Ansaugleitung auf der Atmosphärenseite der Drosselklappe in Verbindung steht, wenn die Drosselklappe in Ruhestellung geschlossen ist, und mit der Ansaugleitung auf der Vakuumseite der Drosselklappe in Verbindung steht, wenn die Drosselklappe leicht geöffnet ist, durch Einrichtungen, die in der zweiten Leitung angeordnet sind

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und auf die Masehxneniaufgeschwindigkeit ansprechend betätigbar sind, um die erste Vakuumkammer in der Vakuumservoeinrichtuag mit Atmosphärendruck zu verbinden, wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit unter einer vorbestimmten Bezugslaufgeschwindigkeit liegt, und der ersten Vakuumkammer in der Vakuumservoeinriehtung den Druck der Ansaugleitung zuzuführen, wenn die Maschinenlauf geschwindigkeit über der vorbestimmten Laufgeschwindigkeit liegt, durch eine dritte Leitung, die die zweite Vakuumkammer der Vakuumservoeinrichtung mit der ersten Leitung und der Ansaugleitung verbindet und die mit der Ansaugleitung auf der Vakuumseite der Drosselklappe in Verbindung steht, wenn die Drosselklappe in Ruhestellung geschlossen ist, und mit der Atmospliärenseite der Drosselklappe in Verbindung steht, wenn die Drosselklappe leicht geöffnet ist, und durch eine Einrichtung, die in der dritten Leitung angeordnet und auf die Maschinenlaufgeschwindigkeit ansprechend betätigbar ist, um den Druck der Ansaugleitung an die zweite Vakuumkammer in der Vakuumservoeinrichtung anzulegen, wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit unter der vorbestimmten Bezugsgeschwindigkeit liegt, und Vakuum in der ersten Leitung an die zweite Vakuumkammer in der Vakuumservoeinrichtung anzulegen, wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit über der vorbestimmten Bezugsgeschwindigkeit liegt.

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