DE2737601C2 - Einrichtung zum Anlassen einer luftverdichtenden Viertakt-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anlassen einer luftverdichtenden Viertakt-Brennkraftmaschine, bei der zwecks Abkürzung der Anlaßzeit bzw. zur Erhöhung der Anlaßsicherheit eine Vorwärmung der angesaugten Luft und damit auch eine Erwärmung der luftführenden Motorbauteile vor dem Start der Brennkraftmaschine zum Selbstlauf erfolgt, und die Brennkraftmaschine während der Vorwärmung durch Fremdenergie angetrieben wird, wobei den über Nocken und Schwinghebel betätigbaren Einlaß- und Auslaßventilen zusätzlich einschaltbare Steuermittel zum Umschalten von Viertakt- auf Zweitaktbetrieb zugeordnet sind, und bei der die Nockenwelle während einer Umdrehung der Kurbelwelle nur eine halbe Umdrehung ausführt und die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern bei Zweitaktbetrieb unterbunden ist.

Einrichtungen zum Anlassen von Brennkraftmaschinen sind in vielfältiger Weise bekannt, Emweder werden im Ansaugsystem oder in mit diesem eng in Verbindung stehenden Kammern Wärmequellen in Form von Glühkörpern oder Brennern vorgesehen, durch welche die angesaugte Verbrennungsluft vorgewärmt wird, um den Startvorgang, insbesondere den Kaltstart, zu erleichtern und/oder es wird das Anlassen dadurch erleichtert, indem die während der Verdichtungshübe auftretenden Kompressionswiderstände beseitigt werden bzw. man läßt die Viertakt-Brennkraftmaschine während des Anlassens als Zweitakt-Brennktjftmaschine arbeiten.

Aus der US-PS 17 53 021 ist z. B. eine Einrichtung zum Anlassen einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Vorwärmung der Verbrennungsluft erfolgt und bei der beim Anlassen mittels einer von Hand einzustellenden Vorrichtung das Auslaßventil zwecks Abbau bzw. Unterbrechung der Kompression, so wie es scheint, dauernd geöffnet isL Dadurch wird zu Beginn des Anlaßvorgangs ein leichteres Durchdrehen des Motors erreicht Bei einer bestimmten Drehzahl wird auf Normalbetrieb umgestellt und dann erfolgt erst die Kraftstoffeinspritzung. Die Umstellung erfolgt hier drehzahlabhängig. Der Druckschrift ist nicht zu entnehmen, ob es sich um eine Viertakt- oder Zweitakt-Maschine handelt

Die Umsteuerung einer Viertakt-Maschine auf Zweitakt-Betrieb zum Zwecke des Anlassens geht aber z. B. aus der US-PS 18 14 676 hervor. Dabei erfolgt die Umschaltung ebenfalls von Hand in ziemlich komplizierter Weise mit Hilfe eines Dreiwegeventils.

Weiter ist es bekannt, das Anlassen von Mehrzylindermaschinen dadurch zu erleichtern, indem die Arbeitszylinder einzeln oder in Gruppen nacheinander auf die normale Verdichtung übergeführt werden, derart, daß nur einzelne Zylinder bzw. Zylindergruppen sich im normalen Betriebszustand befinden, während die anderen noch ganz oder !eilweise entlastet sind. Dies erreicht man durch Verschiebung der Nockenwelle, wobei jeweils die einzelnen Anlaßhilfsnocken außer Betrieb gesetzt werden (DE-PS 3^3 455).

Schließlich ist es auch bekannt, die Kompressionsverminderung (während des Andrehens der Brennkraftmaschine) mit Hilfe eines verstellbaren, zusätzlichen Nockens, der vor dem Andrehen der Maschine von Hand auf maximalen Hub gestellt wird und der sich während des Andrehens selbsttätig allmählich wieder ausschaltet, d. h. auf Hub Null zurückstellt, zu erreichen. Dieser zusätzliche Nocken ist dabei neben dem eigentlichen Steuernocken etwa um 180° versetzt angeordnet und das entsprechende Ventil wird dabei über einen Stößel entweder von beiden Nocken oder nur vom eigentlichen Steuernocken betätigt (DE-PS 7 04 575).

Die vorliegende Erfindung macht vom letztgenannten Prinzip teilweise Gebrauch. Dabei soll für eine luftverdichtende Viertaktbrennkraftmaschine eine Anlaßeinrichtung gemäß der einleitenden Beschreibung Anwendung finden. Bei einer derartigen Anlaßeinrichtung arbeitet die Brennkraftmaschine während der Vorwärmung praktisch als Luftpumpe nach dem Zweitakt-Verfahren und fördert somit die doppelte Menge vorgewärmte Luft durch die Zylinder als nach dem Viertakt-Verfahren. Dadurch erfolgt eine schnellere Erwärmung der aufzuheizenden Bauteile, das zum Start erforderliche Temperaturniveau wird entsprechend früher erreicht, was eine nicht unerhebliche Ersparnis von Antriebsenergie bedeutet. Die Umsteue-

rung der Ventile erfclgi dabei in Abhängigkeit von der Temperatur der Luftladung bzw, der entsprechenden Bauteile, wie Brennräume oder Brennraumwände,

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Anlaß-Einrichtung der eingangs beschriebenen Art eine automatische Umsteuerung der Ventile ohne Vor-Einschaltung bzw. Vor-Einstellung einer Einrichtung von Hand zu erreichen, so daß stets ein sicheres und schnelles Anlassen bzw. Starten mit möglichst geringem Energieaufwand gewährleistet ist Dabei sollen die Ventilsteuerungen bereits oeim Abstellen des Motors selbsttätig wieder auf Vorwärmen bzw. »Pumpen« umschalten, daß somit beim erneuten Anlassen der Leichtlauf des Triebwerkes sofort wirksam wird.

Nach der Erfindung wirrt die Aufgabe dadurch gelöst, daß die jedem Schwinghebel zugeordneten zusätzlich einschaltbaren Steuermitte! aus einem zweiten, um etwa 180° gegenüber dem Steuernocken versetzten Nocken bestehen, daß die Nocken starr auf einer gemeinsamen Nockenwelle befestigt sind und daß jeder Schwinghebel derart axial verschiebbar gelagert ist, daß er wahlweise von beiden Nocken oder nur von einem Nocken betätigbar ist, wobei jeder Schwinghebel durch die Kraft einer an ihm angreifenden Feder in einer Lage gehalten wird, in der er mit beiden, ihm zugeordneten Nocken zusammenarbeitet und nur durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebsmittel entgegen der Kraft der Feder in eine Lage verschiebbar ist, in der er nur vom Steuernocken betätigbar ist

Selbstverständlich fällt es auch unter die Erfindung, wenn statt der Verschiebung des Schwinghebels einer der beiden Nocken derart verlegbar angeordnet ist, daß der Schwinghebel wahlweise von einem oder von beiden Nocken betätigt werden kann. Weiter liegt es schließlich im Rahmen der Erfindung, wenn jedem Einlaßventil und jedem Auslaßventil zwei um 180° zueinander versetzte, von einem Nocken betätigbare Kipphebel zugeordnet werden, und wenn einer der beiden Kipphebel in unwirksame Lage rückbar ist.

Weitere Einzelheiten können der nachfolgenden Beschreibung und zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen entnommen werden. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der ausführungsgemäßen Ventilsteuerung,

Fig.2 einen Schnitt H-II durch Fig. 1, wobei zwei Schwinghebel in verschiedenen Stellungen dargestellt sind,

F i g. 3 eine Variante der Einrichtung nach F i g. 2. In den Figuren sind nur die Teile angedeutet, die unbedingt zur Erläuterung der Beispiele erforderlich sind. Gemäß F i g. 1 ist unter einem Ventildeckel 1 der obere Teil eines Einlaßventils 2 oder Auslaßventils 3 zu sehen, das durch eine Feder 4 in seiner Schließlage gehalten wird. Au/ einer Achse 5 ist ein Kipphebel 6 schwenkbar und axial verschiebbar gelagert, der einerseits von oben auf dem Einlaßventil 2 oder dem Auslaßventil 3 bzw. dessen Einstellmutter aufliegt und andererseits mit einer kurvenförmigen Gleitbahn 7 an einem oder zwei auf einer Nockenwelle 8 befestigten Nocken 9, 10 anliegt, die jeweils um 180° zueinander versetzt sind. An der Nabe des Schwinghebels 6 ist eine Ausnehmung 11 vorgesehen, in die ein Bund 12 einer axial verschiebbaren Buchse 13 eingreift

Die Buchse 13 ist in F i g. 2 im Schnitt dargestellt Sie umgreift einen in einer Zylinderkopfwand 14 befestigten Zylinder 15, der ihr als Führung dient. Von der Stirnseite aus weist die Buchse 13 eine Sacklochbohrung 16 auf. in der sich eine mit dem freien Ende an der Zylinderkopfwand 14 abstützende, durch einen Bolzen 17 geführte Druckfeder 18 befindet Der Zylinder 15 weist schließlich noch eine Zu- und Ablaufleitung 19 für ein hydraulisches Druckmittel, vorzugsweise Motoröl, auf. Die beschriebenen Teile sind in F i g. 2 jeweils doppelt dargestellt Nach der linken Hälfte ist der Zylinder 15 mit Druckmittel beaufschlagt durch das die Buchse 13 entgegen dtr Kraft der Feder 18 an die Zylinderkopfwand 14 gedrückt wird. Über den Bun„ 12 verschiebt die Buchse 13 damit den Kipphebel 6, se daß dessen Gleitkante 7 nur mit dem Nocken 9 zusammenarbeitet durch den das Einlaßventil 2 oder das Auslaßventil 3 auf Viertaktbetrieb gesteuert wird.

Die rechte Hälfte von Fig.2 zeigt die Buchse 13 in ihrer Ruhelage, in der sie durch die Feder 18 gehalten wird, sobald das Druckmittel ausbleibt.

In dieser Lage übergreift die Gleitbahn 7 des Schwinghebels 6 die beiden, ihm zugeordneten Nocken 9 und 10, das Einlaßventil 2 oder das Auslaßventil 3 wird auf »Pumpen« gesteuert d. h. der Motor arbeitet als Luftpumpe und fördert im Zweitaktbetrieb, nämlich nur Ansaugen und Ausschieben, die Luft aas dem Ansaugsystem in das Auspuffsystem.

F i g. 3 zeigt eine vereinfachte Form der Ventilsteuerung nach Fig.2, wobei ebenfalls beide mögliche Stellungen des Schwinghebels 6 zu sehen sind. Die Vereinfachung besteht darin, daß der Schwinghebel 6 nicht auf einer gesonderten Achse, sondern direkt auf dem Zylinder 15 gelagert ist und die Nabe des Kipphebels 6 gleichzeitig die Buchse 13 bildet. Die Funktion der Steuerung und die Positionen entsprechen den unter F i g. 2 beschriebenen.

Abschließend ist zu erwähnen, daß ein weiterer Vorteil darin zu sehen ist, daß der Motor beim Abschalten frei, ohne Reaktionsmomente, die sich aus der Verdichtung und Expansion ergeben, ausläuft. Das insbesondere bei geringeren Zylinderzahlen und weicher Motorlagerung, wie beispielsweise bei einem Vier-Zylinder-PkW-Motor auftretende, unangenehme Schütteln während der letzten Umdrehungen vor dem Stillstand entfällt somit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche;

   U Einrichtung zum Anlassen einer luftverdichtenden Viertakt-Brennkraftmaschine, bei der zwecks Abkürzung der Anlaßzeit bzw, zur Erhöhung der Anlaßsicherheit eine Vorwärmung der angesaugten Luft und damit auch eine Erwärmung der luftführenden Motorbauteile vor dem Start der Brennkraftmaschine zum Selbstlauf erfolgt, und die Brennkraftmaschine während der Vorwärmung durch Fremdenergie angetrieben wird, wobei den über Nocken und Schwinghebel betätigbaren Einlaß- und Auslaßventilen zusätzlich einschaltbare Steuermittel zum Umschalten von Viertakt- auf Zweitaktbetrieb zugeordnet sind, und bei der die Nockenwelle während einer Umdrehung der Kurbelwelle nur eine halbe Umdrehung ausführt und die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern bei Zweitaktbetrieb unterbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Schwinghebel (6) zugeordneten zusätzlich einschaltbaren Steuermittel aus einem zweiten, um etwa 180° gegenüber dem Steuernocken (9) versetzten Nocken (10) besienen, daß die Nocken (9,10) starr auf einer gemeinsamen Nockenwelle (8) befestigt sind und daß jeder Schwinghebel (6) derart axial verschiebbar gelagert ist, daß er wahlweise von beiden Nocken (9, 10) oder nur von einem Nocken (9) betätigbar ist, wobei jeder Schwinghebel durch die Kraft einer an ihm angreifenden Feder (18) in einer Lage gehalten wird, in der er mit beiden, ihm zugeordneten Nocken (9, 10) zusammenarbeitet und nur durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebsmittel entgegen der Kraft der Feder (18) in eine Lage verschiebbar ist, in der er nur vom Steuernocken (9) betätigbar ist. j5
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schwing! ;bel (6) zwei um etwa 180° versetzte Nocken (9,10) zugeordnet sind und einer der beiden Nocken derart verlegbar ist, daß der Schwinghebel (6) wahlweise von einem oder von beiden Nocken betätigbar ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Einlaßventil (2) und jedem Auslaßventil (3) zwei um etwa 180° zueinander versetzte, von einem Nocken betätigbare Schwinghebel zugeordnet sind, und daß einer der beiden Schwinghebel in unwirksame Lage rückbar ist.