DE2659518A1

DE2659518A1 - Vorrichtung zur kraftstoffersparnis

Info

Publication number: DE2659518A1
Application number: DE19762659518
Authority: DE
Inventors: Jun Earl Williamson Rand
Original assignee: RAND JUN
Current assignee: RAND JUN
Priority date: 1976-01-02
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1977-07-14
Also published as: GB1557270A; US4018204A

Description

Earl Williamson Rand, Jr., 6932 Rene Court, Shawnee, Kansas, USA

Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis für einen Verbrennungsmotor mit einem Vergaser, mehreren Zylindern mit je einem Kolben, wobei der jeweilige Zylinder eine Verbrennungskammer mit einer Aussparung über dem Kolben besitzt und jeder Zylinder ein Ansaug- und ein Auslaßventil enthält.

Ein Vielzylinderverbrenriungsmotor, wie z.B. der üblicherweise in Autos benutzte Zündkerzenkolbenmotor (Otto-Motor),.wird
normalerweise mit Kraftstoff angetrieben, indem dieser in jeden der verschiedenen Zylinder eingebracht wird. Beträchtliche Ersparnis kann durch eine aufgespaltene Arbeitsweise erreicht werden, wie z.B. bei einem Acht-Zylinder-Motor bei geringer Beanspruchung von vier Zylindern. Diese Ersparnis ist das Resultat der wohlbekannten Tatsache, daß die einzelne Zylindereffektivität bis zu einem Optimumspunkt erhöht werden kann, wenn die Belastung des arbeitenden Zylinders gesteigert wird.

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BOEHMERT & BOEHMFRT

Motoren mit aufgespaltener Arbeitsweise sind seit langem als theoretisch wünschenswertes Ziel bekannt. Jedoch hat die allgemeine Komplexität des Mechanismus, der zur Erreichung dieser Arbeitsweise entwickelt werden muß, die wirtschaftliche Ausführbarkeit bis heute verhindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein wesentlich vereinfachtes System zur Kontrolle der aufgespaltenen Arbeitsweise eines Verbrennungsmotor zu schaffen, das wirtschaftlich und zuverlässig sowie preiswert herzustellen ist.

Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein unabhängig gesteuertes drittes Kraftstoffventilteil regelbar mit wenigstens einem Zylinder verbunden und zum Gewährleisten einer gewählten Verbindung zwischen der Aussparung und einem äußeren Vorratsvolumen ausgebildet ist; daß das dritte Ventilteil in geöffnetem Zustand das Zylinderansaugvakuum und den resultierenden Luft-Kraftstoff-Zufluß wesentlich reduziert, wobei der gewählte Zylinder zeitweise unwirksam wird, was den Kraftstoffverbrauch reduziert.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat vor allem den Vorteil, daß ein mit mindestens einem Zylinder verbundenes steuerbares Kraftstoffsparventil eines MehrZylinderverbrennungsmotors das Motoransaugvakuum bricht und somit den Luft-Kraftstoff-Zufluß reduziert, so daß zeitweise dieser Zylinder auf Leerlauf geschaltet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß das dritte Ventil mit dem Vergaser verbunden ist und die Ausströmgase aus dem dritten Ventil in den Vergaser zurückgeleitet werden. Hierdurch wird eine weitere Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs gewährleistet. Eine weitere

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Äusführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Hauptteil innere und äußere Seitenwände besitzt, daß ein Hohlraum zwischen den inneren und äußeren Wänden zur Aufnahme von Flüssigkeit zur Kühlung des Hauptteils gebildet wird und daß durch die äußere Wand Einlaß- und Äuslaßöffnungen in Verbindung mit dem Hohlraum stehen und Anschlußmöglichkeiten zur Verbindung mit einem fließenden Kühlflüssigkeitssystem des Motors gegeben sind. Hierdurch wird die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich verlängert.

Eine besonders bevorzugte Äusführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein längliches, röhrenförmiges Hauptteil an einem ersten Abschnitt mit einem Zündkerzenaußengewinde zum Einschrauben in eine Zündkerzenhaiterung versehen ist; daß ein zweiter Röhrenabschnitt mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer Zündkerze versehen ist; daß ein dritter Abschnitt seitlich an dem zweiten Röhrenabschnitt angebracht ist und über einen Durchbruch mit diesem verbunden ist; daß das Hauptteil einen zentralen, langen Hohlraum enthält, der den ersten, zweiten und dritten Abschnitt miteinander verbindet; daß ein Ventil in einem Steuerteil auf dem dritten Röhrenabschnitt zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung jeweils zum Öffnen und Absperren des Hohlraums des dritten Röhrenabschnitts bewegbar ist; daß das Steuerteil ein erstes und ein zweites Ende besitzt, wobei das erste Ende des Steuerteils dichtend auf dem dritten Abschnitt über dessen öffnung befestigt ist und das zweite Ende zum Anschluß an den Luftfilter vorgesehen ist; und daß das Steuerteil in Öffnungsstellung das Ansaugvakuum des Zylinders reduziert, so daß ein mit dem Steuerteil verbundener Motorzylinder zeitweise leerläuft und der Kraftstoffverbrauch reduziert wird. Diese bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung erlaubt so deren nachträglichen Einbau in

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vorhandene Mehrzylinderverbrennimgsmo toren.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß Mittel zur Fernschaltung des dritten Ventils zum öffnen und Absperren des Hohlraums steuerbar angebracht sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Sicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffsparvorrichtung mit einer eingeschraubten Zündkerze;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Hauptteil und den

aufgesetzten Steuerteil des Ausführungsbeispiels der Fig. 1;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt mit einem Kühlhohlraum;

Fig. 4 eine teilweise schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zur Trennung der Funktionsweisen bei einem Vielzylinderverbrennungsmotor;

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 6 eine teilweise schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Kraftstoffsparvorrichtung bei einem Vielzylinderverbrennungsmotor für getrennte Funktionsweise der Zylinder mit einem die Zylinder verbindenden Leitungssystem;

Fig. 7 eine teilweise schematische Darstellung eines

weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei das Krafts to ffsparven til mit einem geschlossenen Behälter verbunden ist;

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Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit einem Leitungssystem und einem in diesem eingebrachten Zwischenbehälter;

Fig. 9 eine teilweise schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem der Behälter mit dem Luftzufuhrteil des Vergasers verbunden ist;

Fig. 10 eine teilweise schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung, wobei der Behälter und das Leitungssystem mit dem Luftzufuhrteil des Vergasers verbunden sind; und

Fig. 11 eine teilweise schematische Darstellung eines

anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem das Kraftstoffsparventil mit dem Gasgemisch-Zufuhr leitungssystem der Zylinder in Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis 1 umfaßt ein Hauptteil 2, das _Zur Aufnahme einer Zündkerze 3 ausgebildet ist, und ein Steuerteil 4. Das Hauptteil 2 ist ein röhrenförmiges Gebilde, das - wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt miteinander verbundene Röhrenabschnitte 5, 6 und 7 umfaßt. Das freie Ende 8 des ersten Röhrenabschnitts 5 des Körpers besitzt ein äußeres Zündkerzengewinde zum Einschrauben in eine Zündkerzenhalterung des Motors. Das andere Ende 9 des ersten Abschnitts 5 ist fest mit dem zweiten Röhrenabschnitt 6 verbunden, der einen größeren Durchmesser besitzt.Der zweite Abschnitt 6 hat ein freies Ende 10 mit einer zentralen öffnung mit Innengewinde 11 zum abdichtend Einschrauben der Zündkerze . 3. In diesem Ausführungsbeispiel haben das freie Ende 8 und die Öffnung 11 den gleichen Durchmesser und die gleiche Gewindeausführung, so daß die aus dem jeweiligen Zylinder herausgeschraubte Zündkerze 3 in die Öffnung 11 einschraubbar und so . verwendbar ist. Die Öffnung 11 hat eine gebogene, versenkte Oberfläche 12 um so einen dichtungslosen Abschluß mit der

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Zündkerze 3 zu bilden. Eine ähnlich geformte Oberfläche 13 an dem ersten Röhrenabschnitt 5 dient zum Abschluß mit der Zündkerzenhalterung des Motors. Der dritte Abschnitt 7 ist ein röhrenförmiges Gebilde, dessen eines Ende 14 mit der Seitenwand 15 des zweiten Abschnitts 6 verbunden ist. Jeder Abschnitt 5, 6 und 7 besitzt einen zugehörigen zentralen Hohlraum 16, 17 und 18, die miteinander verbunden sind und den gesamten Hohlraum 19 des Hauptteils 2 bilden, durch den die Motorgase geleitet werden. Die zentrale und die periphere Zündkerzenelektrode 20 und 21 sind mittig im Hohlraum 19 gehalten, der an dem übergang der Hohlraumteile 16 und 17 konusföripig abgeschrägt ist um die Flammenausbreitung zu begünstigen. Vorzugsweise ist das Haupteil 2 so ausgebildet, daß es den Abstand zwischen der Elektrode 21 und dem freien Ende 8 minimiert um das Kühlen der Zündkerze zu begünstigen und so ihre Lebensdauer zu verlängern. Das Hauptteil 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem durchlaßfesten, hitzebeständigen Material, wie rostfreiem Stahl. Gegebenenfalls können Kühlrippen (nicht gezeigt) an der Außenfläche angefügt werden.

Das Steuerteil 4 hat ein erstes inneres Ende 23, ein zweites äußeres Ende 24, ein konisch abgestumpftes Regelventil 25 und einen passenden Ventilsitz 26. Die größere, kreisförmige Fläche 27 des Ventils 25 ist einwärts zum Hauptteil gerichtet um bei hohem Druck einen dichten Abschluß auf dessen Abschnitt zu gewährleisten. Ein Ventilschaft 28 ist mit einem Ende mit dem Ventil 25 verbunden, um dies relativ zum Ventilsitz 26 zu bewegen. Eine Röhre 30 ist beim Ende 24 des Ventils angebracht und hat Verbindung mit einem Leitungssystem 31, das wiederum mit einem Teil der gefilterten Luft des Motorvergasers verbunden ist. Im dargestellten Ausfuhrungsbeipiels (4) ist ein Teil 32 für die gefilterte Luft eingebracht zwischen

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dem Luftfilter 34 und ein Vergaserventurirohr 35. Das innere Ende 2 3 des Steuerteils 4 besitzt ein Innengewinde zum Aufschrauben auf ein Gewindeteil des Röhrenabschnitts 7. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Ventil 25 elastisch in einer normalerweise geschlossenen Stellung durch eine Druckfeder 28 zurückgehalten, die einen Teil des Ventilschaftes 28 umfaßt. Das Ventil 25 wird automatisch betätigt durch Mittel wie einen Elektromagnet (Fig. 5) oder dem Vakuumzylinder 39 und dem Kolben 40 - dargestellt in Fig. 2 -, wobei der Kolben 40 an dem auswärts gerichteten Ende des Ventilschaftes 28 befestigt ist. Eine Vakuumröhre 41 ist mit dem Hohlraum 42 des Zylinders 39 unterhalb des Kolbens 40 verbunden und eine Auslaßöffnung 43 ist oberhalb des Kolbens 40 in der Zylinderwand eingebracht.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis 50 umfaßt gemäß Fig. 3 ein röhrenförmiges Hauptteil 51, ein Steuerteil 52, eine Leitungsröhre 53, eine Zündkerze 54 und Flüssigkeitsschläuche 55 und 56. Wie die oben beschriebene Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung hat das Hauptteil 51 ein Gewindeende 57 zum Einschrauben in eine Zündkerzenhaiterung des Motors (nicht gezeigt) und eine innere Gewindeöffnung 28 zum Aufnehmen der Zündkerze 54. Das Hauptteil

51 enthält innere und äußere auf Abstand gehaltene Seitenwände

59 und 60, die so einen Flüssigkeitshohlraum 61 zwischen sich bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuerteil

52 von Hand regelbar und nimmt normalerweise durch die Wirkung einer Schraubenfeder 62 eine geschlossene Stellung ein. Zwei Gewindeöffnungen 6 3 und 64 sind durch die äußeren Seitenwände

60 geführt,enden in dem Flüssigkeitshohlraum 61 und haben andererseits Verbindung mit den Flüssxgkextsschläuchen 55 und 56.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung - dargestellt in Fig. 4 - ist ein Mehrzylinderverbrennungsmotor 70

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mit einem deaktivierbaren Zylinder 71, einem Kolben 72, einem Ventilkopf 7 3 einem Einlaßventil 74 und einem Auslaßventil 75. Das Kraftstoffsparventil 76 ist bei einer Aussparung 77 des Zylinders eingebracht, und zwar definiert durch das Volumen des Zylinders über der oberen Fläche 78 des Kolbens, wenn dieser in seiner oberen Umkehrstellung ist. Ein konisch abgestumpfter Ventilkopf 79 verbunden mit einem Ventilschaft 80 wird wiederum durch geeignete Mittel wie z.B. eine Vakuumeinrichtung 81 gesteuert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Kraftstoffsparventile 76 gezeichnet, von denen nur eins in Verbindung mit einem Zylinder gezeigt ist. Jedes Ventil 76 ist mit einer Röhre 83 versehen, die Verbindung mit der Leitung 31 hat.

Das erste und zweite Ausführungsbeispiel 1 und 5O der vorliegenden Erfindung sind zum Einbau in gewöhnlichen Vielzylindermotoren vorgesehen. Der Benutzer nimmt zuerst die Zündkerzen 3, 54 aus denjenigen Zylindern, in denen er die erfindungsge-r mäße Vorrichtung benutzen möchte. In einem typischen V-8 Motor werden vorzugsweise die vier Zylinder mit der Kraftstoffsparvorrichtung ausgestattet, die gegenseitig mit einer Seite über die Zufuhr leitung verbunden sind. Die jeweiligen Gewindeteile 8 und 57 der Ausfuhrungsformen 1 und 50 werden in die Zündkerzenhalterung der ausgewählten Zylinder eingeschraubt. Die entfernten Zündkerzen werden dann in die Öffnungen 11 oder 58 der erfindungsgemäßen Vorrichtungen eingeschraubt. Das Steuerteil 4, 52 wird dann in jeder KraftstoffSpareinrichtung befestigt und die Leitungsröhre 30 oder 53 jedes Ventils wird mit dem Leitungssystem 31 verbunden. Für Vakuumfernsteuerungen wird die Vakuumröhre 41 an jeden Zylindermechanismus 39 befestigt. In der Ventilausführung 5O werden die Einlaß- und Aus laß schläuche 55 und 56 jeweils am Kühlsystem des Motors angebracht, und zwar

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an dessen Heizschläuchen.

Eei Betrieb mit voller Motorleistung, wie z.B. bei Fahrzeugbeschleunigung ist das Kraftstoffsparventil geschlossen. In geschlossenem Zustand dichtet das Ventil 25 oder 76 die Zylinderverbrennungskammer ab und gewährleistet so eine normale Funktion. Während bestimmter Perioden bei denen wenig Leistung gebraucht wird, z.B. bei der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit über im wesentlichen ebene Schnellstraßen, öffnet der Fahrer (oder eine geeignete Steuereinrichtung in Antwort auf funktioneile Bedingungen) die Kraftstoffsparventile für herabgesetzten Motorbetrieb. Das normalerweise erzeugte Vakuum im Zylinder während des Ansaugvorganges des Kolbens wird wesentlich reduziert, da der Zylinder Gase aus dem Leitungssystem ansaugt, die im wesentlichen unter Atmosphärendruck stehen. Obwohl auch das Einlaßventil 74 in geöffneter Stellung während des Ansaugtaktes ist, wird somit nur ein geringes Volumen des Luft-Kraftstoffgemisches angesaugt. Während des Verdichtungstaktes werden, obwohl Einlaß- und Auslaßventil 7 4 und 75 in geschlossener Stellung sind, die Gase im Zylinder nicht wesentlich zusammengepreßt, sondern vielmehr einfach durch das Ventil 25 oder 26 in das Leitungssystem 31 gedrückt. Weil so bei den Gasen dieses Zylinders der geeignete Kraftstoffanteil und der notwendige Verdichtungsgrad fehlt, werden sie beim Zünden der Zündkerzen 84 nicht entflammt, so daß der jeweilige Zylinder untätig bleibt. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades wird der kleine Teil des Luft-Kraftstoff-Gemisches, der in den betriebslosen Zylinder während des Ansaugtaktes gezogen wurde, durch das Leitungssystem 31 zum Vergasereingang 32 gebracht um hier wiederum verwendet zu werden. Der Benutzer (oder die oben erwähnte Steuerung) kann durch Betätigung der Vakuumrriittel 81 die gewählten Ventile wieder schließen und

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so sofort vollen Leistungsbetrieb zum überholen oder beim. Fahren in der Stadt erhalten.

Selbstverständlich kann die oben beschriebene Anordnung auch in Dieselmotoren verwendet·werden, erfordert hier aber ein getrenntes Drosseln des KraftstoffZuflusses zum inaktivierten Zylinder.

Zur Vereinfachung werden, wenn nicht anders vermerkt, gleiche Elemente und Teile in der Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis 85 ist gemäß Fig. 5 eine zusätzliche Öffnung in jedem der ausgewählten Zylinder angebracht und diese schließt einen Ventilsitz 86 ein. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zylindermagnet 87 im Ventilgehäuse 88 eingeschraubt und enthält einen Anker 89, der mit dem äußeren Ende 90 des Ventilschaftes 80 verbunden ist, und eine elektrische Spule 91, die den Anker 89 umgibt. Der elektrische Strom wird der Spule 91 über die Leitung 92 zugeführt. Ein elektrischer Strom aktiviert die Spule 91 und drückt den Anker 89 und damit den Ventilkopf 79 vorwärts, und öffnet damit die Ventilvorrichtung 85. Die Kraftstoffsparventilvorrichtung 85 kann so gesteuert werden, daß sie eine gewünschte Verbindung zwischen der Aussparung 7 7 und einem beliebigen äußeren Vorratsvolumen hergestellt. Das Vorratsvolumen kann geöffnet oder geschlossen werden und hat ausreichende Größe um das Zylinderansaugvakuum beträchtlich zu reduzieren, so daß die Zündung in diesem Zylinder verhindert wird.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraft-

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Stoffsparvorrichtung 95 enthält gemäß Fig. 6 ein Leitungssystem 96. Das Leitungssystem 96 umfaßt eine Vielzahl miteinander verbundener Röhren 97, von denen jede über ein freies Ende 98 mit einer zweiten öffnung 93 eines wiederum andersartigen Kraftstoffsparventils verbunden ist. Zur Veranschaulichung definieren in diesem Ausführungsbeispiel die Aussparung 77 der jeweiligen Zylinder und das Leitungssystem .gemeinsam das oben erwähnte Vorratsvolumen. Die dargestellten Röhren 97 haben einen relativ großen inneren Querschnitt 99 um die Flüssigkeitsreibung zwischen den verschiedenen Zylindern zu reduzieren. Ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen KraftstoffSparvorrichtung 102 enthält einen geschlossenen Behälter 103, der mit.der zweiten Öffnung 93 der Kraftstoffsparventileinheit 85 über ein Rohr 104 verbunden ist. Der Behälter 103 und das Rohr 104 enthalten gemeinsam das außerhalb der Aussparung 77 des Zylinders gelegene Speichervolumen und sind volumenmäßig derart ausgelegt, daß genügend Gas während des Ansaugtaktes des Kolbens in die Aussparung 77 angesaugt wird, so daß das Ansaugvakuum im Zylinder 71 und damit der Luft-Kraftstoffeinfluß durch das Einlaßventil 74 wesentlich reduziert wird. .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoff Sparvorrichtung 106 enthält gemäß Fig. 8 ein Leitungssystem 107 und einen hiermit verbundenen geschlossenen Zwischenbehälter 108. Das Leitungssystem 107 ist ähnlich dem oben beschriebenen Leitungssystem 96 und die Größe ist in der oben diskutierten Weise festgesetzt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoff Sparvorrichtung 110 hat, wie in Fig. 9 zu sehen ist, eine ähnliche Struktur wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und umfaßt eine Röhre 111, die über ein Ende 112 mit dem

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Behälter 113 und über das andere Ende 114 mit dem Vergaser 115 verbunden ist. Gemäß der Darstellung ist das Rohrende

114 am Vergaser 115 an einem Anschlußpunkt 116 befestigt, der zwischen dem Luftfilter 117 und dem Venturirohr 118 gelegen ist. Das Rohr 111 gewährleistet die Verbindung zwischen dem Behälter 113 und dem oberen Teil 116 des Vergasers 115. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein steuerbares Ventil 119 zwischen dem Behälter 113 und dem Vergaser

115 in das Rohr 111 eingebracht und gewährleistet so die Steuerung des Gasflusses zwischen beiden.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen KraftstoffSparvorrichtung 121, daß ähnlich dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 ist. Ein Rohr 122 ist über ein Ende 123 mit einem Zwischenbehälter 124 und über das andere Ende 125 mit dem oberen Teil des Vergasers 126 verbunden. Das dargestellte Ausführungsbeispiel enthält ein steuerbares Ventil 127 zwischen dem Zwischenbehälter 124 und dem Vergaser 126, so daß hierdurch die Verbindung zwischen beiden steuerbar ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 werden anstatt der Umgebungsluft Gase von ähnlich ausgerüsteten Zylindern 71 über das Leitungssystem 96 in den Zylinder 71 gesaugt um so das normalerweise hierin geschaffene Vakuum zu reduzieren. Der Druck, der während des Verdichtungstaktes in einer ersten Zylinderaussparung 77 aufgebaut wird, drängt Gase in die Aussparung 77 eines zweiten Zylinders, während dessen Ansaugtaktes; so wird das normalerweise aufgebaute Vakuum gebrochen. In dieser Weise des Gasaustausches zwischen verschiedenen Zylindern 71 über ein geschlossenes Leitungssystem 96 wird die Gefahr des Eindringens von Fremdpartikeln und die Beschädigung von Zylindern, Ringen, Zapfen und anderen inneren Teilen herabgesetzt. Durch

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das Offenhalten des Kraftstoffsparventils während des Ver-r dichtungstaktes wird der Aufbau von Gasdruck verhindert und im Motor ein weicher Leerlauf ermöglicht.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten'Ausführungsbeispiel werden Gase aus dem Behälter 103 durch das Ventil 85 zur Verhinderung der Zylinderansaugwirkung gezogen. Bei Zylinderumkehr drängt dieser und zieht jeweils die Gase in und aus dem Behälter um so ein geschlossenes System für sauberen Motorbetrieb zu bilden. Bei inneren Verbrennungsmotoren mit mehrläufigen Vergasern, wobei jeder Vergaserlufttrichter mit einem wesentlich getrennten Durchgangsweg in dem Ansaugleitungssystem in Verbindung steht und eine getrennte Reihe von Zylindern beaufschlagt, wie z.B. ein V-8-Motor mit einem vierläufigen Vergaser, sieht die vorliegende Erfindung eine zusätzliche Verbindung zum' Beschleunigungsregler (nicht gezeigt) vor, so daß jedes Ventil unabhängig zum Schließen des Vergaserlufttrichters oder der Vergaserlufttrichter, die mit der deaktivierten Reihe der Zylinder verbunden sind, steuerbar ist'.*

Die in Fig. 8 gezeigte Anordnung arbeitet in ähnlicher Weise wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und schließt einen Zwischenbehälter 108 ein, der einen genügenden Gasfluß zu jedem ddr ausgewählten Zylinder während des Ansaugtaktes gewährleistet um das normalerweise erzeugte Vakuum zu brechen.

Ähnlich den Ausführungsbeispielen der Fig. 7 und 8 enthalten die Ausführungsbeispiele der Fig. 9 und 10 Mittel zur Verbindung des Behälters 113 bzw. 124 mit dem oberen Teil des Vergasers 115 bzw. 126. Ein geringer Anteil von Luft-Kraftstoffgemisch mag während des Ansaugtaktes in den nicht wirksamen Zylinder gezogen werden. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades werden diese Gase und/oder Dämpfe zur Ansaugseite des Vergasers

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gebracht um dort wiederum verwendet zu werden. Die zugehörigen Ventile 119 oder 127 können betätigt werden um das System bei geeigneten Arbeitsbedingungen zu schließen. Oder aber sie können geöffnet werden um den Behälter zu lüften und/oder die Größe des Vorratsbehälters zu vergrößern. Gemäß Fig. 11 ist das äußere Ende 125 des Rohrs 111 mit dem Ansaugleitungssystem 128 des Motors verbunden, wobei auf das Vermeiden von Störungen mit dem normalen Ansaugvakuum für die arbeitenden Zylinder zu achten ist. Diese Anordnung gewährleistet ruhigen Motorlauf.

Die in der vorstehenden Beschreibung in der Zeichnung sowie in den nachfolgenden Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Akte: R

BSZUGSZSICHEHIiISTE (LIST OF EEPSEENfCE NUMERALS)

^] Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis	1
ρ Hauptteil	?
^ Zündkerze
4 Steuerteil	4-
c Röhranabschnitt	5
5 ' Röhrenabschnitt	6
7 Röhrenabschnitt	7
3 freies Ende (von 5)	8
o, anderes Ende (von 5)	9
10 freies Ende (von 6)	10
H Öffnung mit Innengewinde (von 6)	11
12 Oberfläche (bei 11)	12
13 Oberfläche (von 5)	15
14 Ende (von 7)	14
15 Seitenwand (von 6)	15 .
16 Hohlraum (von 5)	16
17 Hohlraum (von 6)	17
13 Hohlraum (von 7)	18
19 Hohlraum' (von 2)	19
20 zentrale Zündkerzenelektrode	20
21 periphere Zündkerzenelektrode	21
22 - .	22
23 inneres Ende (von 4)	25
2Pr inneres Ende (von 4)	24
25 Reqelventil	. "25
P(=i Ventilsitz	26
27 Fläche (von 25)	27
P8 Ventilschaft	28
29 Ende (von 28)	29
^O Röhre	30

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3' Leitung	*■pe»τ cjTVj τη i <=;**	31
35 Luftfilterteil		32
33 -		33
•34 Luftfilter		34
35 Vergaser-Venturirohr		35
36 -		36
37 Gewindeteil		37
33 Druckfeder		38
39 Vakuumzylinder		39
40 Kolben		40
41 Vakuumröhre		41
42 Hohlraum (von 39)		42
4 J Auslaßöffnung		43
44 -		44
45 -		45
46 -		46
47 -	47
48 -	48
49 -	49
^O Vorrichtung ?nir TCTaftstrTf	50
51 Hanpti-pi 1	51
52 ,q-f-fs-nfi-pf-pi-i ι	52
JO T,(=i -f-nng=;TnlTr(3	53
	54
57 Rr-ViI 3Tir"b	55
56 Srhiannh	56
57 γ,τχήο (τ7ί->η ^1 )	57
	58
Γ I 1 I _ I I Il .111 J	59
^ ^⁰I "ϊ" ^TlW-HΤΙ'"!	60
/— χι *^ ' ΤΊ ίτ CQ "ϊ rrVci "ι +c;V»r\Vi 1 τ· arnti*	61
I J. -I 3 ir. JJ- I. U TI H _ 11 -LJ- LlU.Ul — Sehr Ei iil^'snf Qt^Qr	62
6 3 Gewindeö f f nuncr	63
64 Gewindeöffnunα	64
65 -	65

_ 2 —
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i.

o6 -	66
67 -	67
68 -	68
.69 -	69
70 Verbrennungsmotor	70
71 Zylinder	71.
72 Kolben	72
73 Ventilkopf	73
74 Einlaßventil	74
75 Auslaßventil	75
76 Kraftstoffsparventil	76
77 Aussparung	77
78 Kolbenfläche	78
79 Ventilkopf	79
80 Ventilschaft . .	80
81 Vakuumeinrichtuna	81
82 -	82
83 RöhrR	83
84 _	84
ο Ρ Vorrichtung 7nr KT-a-F-f-s-l-n-F-Fp>-i-<?r>?iT-ni «5	85
86 Vp>nt-i 1 sit-·?;	86
o/ TIvI i nrl p> r τη a rme=>+-	87
OO oo v<=>n+· ή ι gpViänsp	. 88
QQ °7 AnVf=T^-	89
90 ₃,_lRoroq _Vn^_o	90
91 ppi_Tla	91
92 _Fabol	92
93 Hff_nuna	. 93
94	94
95 Kraftstoffsparvorrichtuncr	95
96 Leitunassystem	96
97 Röhrp.n	97
98 freies '.Ende	98
ag Querschnitt	99
100 -	100

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101	101
102 Kraftstoffsparvorrichtung	102
1Q2 Behälter	105
' 104 Rohr	104
105 ~	105
106 Kraftstoffsparvorrichtung	106
, 107 Leitungssystem	107
108 Zwischenbehälter	108
109 -	109
110 Kraftstoffsparvorrichtung	110
111 Rohr	111
112 Ende (von 111)	112
113 Behälter	113
114- Ende (von 111)	114
115 Vergaser	115
116 Anschlußpunkt	116
117 Luftfilter	117
118 Venturirohr	118
119 Ventil	119
120 -	120
121 Kraftstoffsparvorrichtunq	121
122 Rohr	122
123 Ende (von 122)	123
124 Zwischenbehälter	124
125 Ende (von 122)	125
126 Veraaser	126
127 Ventil	127
128 Leitunqssvstem	128
129	129
130	130
131	■ 131
152	152
155	155
134	134
155	155

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Claims

ΒΟΕΗΜΕΚΓ & BOEHMERT R 885 A η s ρ r ü c h e

1.) "Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis für einen Verbrennungsmotor mit einem Vergaser und mehreren Zylindern mit je einem Kolben, wobei der jeweilige Zylinder eine Verbrennungskammer mit einer Aussparung über dem Kolben besitzt und jeder Zylinder ein Ausgang- und einem Auslaßventil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein unabhängig gesteuertes drittes Kraftstoffsparventilteil (4; 76, 88) regelbar mit wenigstens einem Zylinder (71) verbunden und zum Gewährleisten einer gewählten Verbindung zwischen der Aussparung (77) und einem äußeren Vorratsvolumen (31, 34; 96; 1Ο3, 1Ο4, 107, 1Ο8; 111, 117, 122) ausgebildet ist; daß das dritte Ventilteil (4, 52; 76, 98) in geöffnetem Zustand das Zylinderausgangsvakuum und den resultierenden Luft-Kraftstoff-Zufluß wesentlich reduziert, wobei der gewählte Zylinder (71) seitweise unwirksam wird, was den Kraftstoffverbrauch reduziert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsvolumen der externe Atmosphärenluftraum ist.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Ventil (4; 76; 88) mit dem Vergaser (35, 115, 126) verbunden ist und die Äusströmgase aus dem dritten Ventil (9; 76; 88) in den Vergaser (35, 115, 126) zurückgeleitet werden.

⁷¹⁷ ORIGINAL INSPECTED

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4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptteil (2) innere (59) und äußere Seitenwände (60) besitzt, daß ein Hohlraum (61) zwischen den inneren (59) und den äußeren (60) Wänden zur Aufnahme von Flüssigkeit zur Kühlung des Hauptteils (2) gebildet wird und daß durch die äußere Wand (60) Einlaß- und Auslaßöffnungen (63, 64) geführt sind, wobei die Einlaß- und Auslaßöffnungen (63, 64) in Verbindung mit dem Hohlraum (61) stehen und Anschlußmöglichkeiten (55, 56) zur Verbindung mit einem fließenden Kühlflüssigkeitssystem des Motors gegeben sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Ventilröhre zum Erleichtern einer Verbindung mit der Zündkerzenhalterung vorgesehen ist; daß die Ventilröhre an einem ersten Ende an einem dritten Körperabschnitt (7) dichtend befestigt ist; daß sich die Ventilröhre von dem ersten Körperabschnitt (5) fort erstreckt und einen schiefen Winkel zur zentralen Körperachse einschließt; und ein zweites Ende der Ventilröhre Verbindung mit einem ersten Ende (23) eines Steuerteils (4) besitzt.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein längliches, röhrenförmiges Hauptteil (2, 51) an einem ersten Abschnitt (5) mit einem Zündkerzenaußengewinde zum Einschrauben in eine Zündkerzenhalterung versehen ist; daß ein zweiter Röhrenabschnitt (6) mit einem Innengewinde (11) zur Aufnahme einer Zündkerze (3) versehen ist; daß ein dritter Abschnitt (7) seitlich an dem zweiten Röhrenabschnitt (6) angebracht ist und über einen Durchbruch (bei 14) mit diesem verbunden ist; daß das Hauptteil (2) einen zentralen, langen Hohlraum (19; 16, 17, 18) enthält, der den ersten (5), zweiten (6) und dritten Abschnitt (7) miteinander verbindet; daß ein Ventil (25) in einem Steuerteil

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(4) auf dem dritten Röhrenabschnitt (7) zwischen einer Öffnungs- und einer -Schließstellung jeweils zum Öffnen und Absperren des Hohlraums (18) des dritten Röhrenabschnitts (7) bewegbar ist; daß das Steuerteil (4) ein erstes (23) und ein zweites (24) Ende besitzt, wobei das erste Ende £23} des Steuerteils (4) dichtend auf dem dritten Abschnitt CTJ über dessen Öffnung (18) befestigt ist und das zweite Ende (24) zum Anschluß an den Luftfilter vorgesehen ist; und daß das Steuerten (4) in Öffnungsstellung das Ausgangsvakuum des Zylinders (71) reduziert, so daß ein mit dem Steuerteil (4) verbundener Motorzylinder (71) zeitweise leerläuft und der Kraftstoffverbrauch reduziert wird.

7- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Fernschaltung (39, 40, 41, 87, 89, 91, 92) des dritten Ventils (4, 25, 27? 76, 79, .85, 86, 88) zum Öffnen und Absperren des Hohlraums (7, 19, 77) steuerbar angebracht sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (4, 52) ein Ventil (25) und einen passenden Ventilsitz (26) enthält, daß ein Ventilschaft

(28) an einem Ende (29) mit dem Ventil (25) zum Verschieben des Ventils (25) relativ zum Vemtilsitz (26) verbunden ist, wobei das zweite Ende des Ventilschafts

(28) mit den Steuermitteln (39, 4O, 41) verbunden ist; und daß diese Steuermittel einen vakuumgesteuerten Kolben

(40) enthalten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (4, 52) einen konisch abgestumpften Ventilkopf (25) und einen passenden Ventilsitz (26) enthält und die größere Oberfläche des

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Ventils zum Hauptteil (2, 51) hingerichtet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (71) eine Zündkerzenhalterung und eine Zündkerze (84) enthält; daß das dritte Ventil (76, 88) mit einem röhrenförmigen Hauptteil (2, 51, 76, 81, 88) an einem ersten Abschnitt mit einem Zündkerzenaußengewinde (bei 8, 57) zum dichtenden Einschrauben in und Wiederherausschrauben aus einer Zündkerzenhalterung versehen ist; daß ein ausgehöhlter zweiter Abschnitt (16) mit einem Innengewinde (11, 58) zur Aufnahme einer Zündkerze (3, 54) versehen ist; daß ein ausgehöhlter dritter Körperabschnitt (7) seitlich an den zweiten Röhrenabschnitt

(6) angebracht ist; daß das Hauptteil (2, 51, 76) einen zentralen, langen Hohlraum (19) enthält, der den ersten (5), zweiten (6) und dritten (7) Abschnitt miteinander verbindet; daß ein Steuerteil (4, 52) zum Öffnen und Absperren des dritten Hohlraums (18) vorgesehen ist; daß ein erstes Ende (2 3) des Steuerteils (4, 52) dichtend dem dritten Abschnitt

(7) über dessen Hohlraum (18) verbunden ist; und daß das Steuerteil (4, 52) mit dem Vergaser (35) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche _t dadurch gekennzeichnet, daß das kraftstoffsparende dritte Ventil (4, 25; 52; 79, 88) eines Zylinders (71) ein erstes Kraftstoffsparventil bildet; daß ein zweiter Zylinder mit einem zweiten Kraftstoffsparventil versehen ist und dessen ausgespartes Volumen (77) in Verbindung mit dem Vorratsvolumen (31, 34; 96; 103, 104, 108; 111, 117; 122) steht; daß das Vorratsvolumen durch ein geschlossenes Leitungssystem (31, 96, 107) gebildet ist, das die beiden Kraftstoffsparventile (76, 88) verbindet und so eine Verbindung zwischen den Aussparungen (77) des ersten und des zweiten

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Zylinders (71) herstellt, wenn die Kraftstoffsparventile geöffnet sind, wobei durch einen Zylinder während des Verdichtungstaktes das Gasgemisch in die Aussparung des zweiten Zylinders während des Ausgangstaktes drängt und so wesentlich das Ansaugen und den resultierenden Luft-Kraft-Stoff-Einfluß in den zweiten Zylinder (71) reduziert und er so zeitweise leerläuft.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsvolumen durch einen geschlossenen Behälter (103, 108, 113, 124) bestimmt wird, der mit dem kraftstoffsparenden dritten Ventil (88) in Verbindung steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß das Leitungssystem (107) einen Behälter (108) einschließt und über diese miteinander verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (113) mit dem Vergaser (115) verbunden ist, wobei der Auslaß von dem Kraftstoffsparventil (85, 88) in den Vergaser (115) zurückgeführt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischentank (124) mit dem Vergaser (126) verbunden ist, so daß der Auslaß des Kraftstoffsparventils (88) in den Vergaser (126) zurückgeführt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (119) regelbar zwischem dem Behälter (113) und dem Vergaser (115) zur Steuerung der Verbindung zwischen beiden eingebracht ist.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (127) regelbar zwischem dem Behälter (124) und dem Vergaser (126) zur Steuerung der Verbindung zwischen beiden eingebracht ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11, 13, 15, 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (31, 96, 107) eine Vielzahl von miteinander verbundenen Leitungen (83, 97) enthält, deren freies Ende jeweils mit einem der Kraftstoffsparventile (76, 88) verbunden ist.

19". Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffsparventil (76, 88) mit dem Zuführleitungssystem (128) der Motorzylinder verbunden ist.

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