DE2802793C2 - Vorrichtung zum Umschalten einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine vom Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb und umgekehrt - Google Patents
Vorrichtung zum Umschalten einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine vom Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb und umgekehrtInfo
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Description
' schalteten Zylinder mit der AuDenluft noch nicht hergestellt ist, die die Gefahr beseitigt, daß gleichzeitig
Kraftstoff-Luftgemisch und umgebende Luft angesaugt werden kann.
Über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Vorrichtung dargestellt In dieser Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung, aus der
die Anordnung der Vorrichtung zwischen dem Vergaser und der Sammelansaugleitung ersichtlich ist;
Fig. la eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, bei der jedoch anstelle der beiden einzelnen Drosselklappen
eine einzige verwendet ist;
Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit
abgenommenem Gehäusedeckel aus der Ebene 2-2 in Fig.l;
F i s. 2a eine Ausführungsform des Belüftungsventils
der Vakuumkammer;
Fig.3—5 durch den Ventilschieber verlaufende
Schnitte durch die Vorrichtung, die um 90° zu dem in Fig.l dargestellten Schnitt versetzt sind, in den
Funktionsstellungen des Ventilschiebers;
F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 2;
F i g. 6a eine Variante der in F i g. 6 veranschaulichten Teile;
F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 2;
F i g. 6a eine Variante der in F i g. 6 veranschaulichten Teile;
F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 2;
F i g. 8 eine Ansicht von unten auf den Ventilschieber; F i g. 9 eine Seitenansicht des Ventilschiebers, wobei dieser gegenüber der in Fig.8 dargestellten Ansicht verdreht ist;
F i g. 8 eine Ansicht von unten auf den Ventilschieber; F i g. 9 eine Seitenansicht des Ventilschiebers, wobei dieser gegenüber der in Fig.8 dargestellten Ansicht verdreht ist;
Fig. 10 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Teiles eines Motors, an den die
Vorrichtung angefügt ist;
F i g. 11 eine Draufsicht auf einen Luftfilter;
Fig. 12—15 eine abgewandelte Konstruktion unter Verwendung eines doppelt wirkenden Belüftungsventiles zur Erhöhung der auf den Ventilschieber einwirkenden Kraft;
Fig. 12—15 eine abgewandelte Konstruktion unter Verwendung eines doppelt wirkenden Belüftungsventiles zur Erhöhung der auf den Ventilschieber einwirkenden Kraft;
Fig. 16—20 Kurven, die die verschiedenen magnetischen
Kräfte und Vakuum-, Feder- und Reibungskräfte zeigen, die auf den Ventilschieber einwirken, und
Fig. 21 eine Kurve, die die Motordrehmoment-Verhältnisse
beim Umschalten von Allzylinder- zu Teilzylinder-Betrieb zeigt.
In Fig. 1, la und 2 der Zeichnung ist eine
Ansaugeinrichtung des Motors als Ganzes mit 10 bezeichnet und weist zwei Ansaugleitungen 12 und 14
auf. Die Ansaugleitung 12 dient in Abhängigkeit davon, ob ein Allzylirder- oder ein Teilzylinder-Betrieb
erforderlich ist zum Zuführen eines Kraftstoff-Luftgemisches zu den Brennräumen einer Hälfte der Zylinder
des Motors, während die Ansaugleitung 14 zum Zuführen eines Brennstoff-Luftgemisches bei allen
Motorbetriebsbedingungen zu der anderen Hälfte der Zylinder dient Zur Vereinfachung der Beschreibung
werden die Zylinder, die über die Ansaugleitung 14 mit Gemisch versorgt werden, als die »aktiven« Zylinder
bezeichnet, während jene, die von der Ansaugleitung 14
versorgt werden, als die »inaktiven« Zylinder bezeichnet werden. Dies gilt auch für den FaIL wenn der Motor
im AIIzylinder-Betrieb arbeitet
Der untere Teil eines Vergasers 16 ist mit 18
bezeichnet und weist bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Vergaserausgänge 20 und 22
auf, die jeweils zum Zuleiten des brennfähigen Gemisches zu den beiden Ansaugleitungen 12 und 14
bzw. zur Ansaugleitung 14 allein dienen, Der Durchfluß durch die Vergaserausgänge wird durclfi zwei Drosselklappen
24 und 26 gesteuert, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle 28 befestigt sind. Dei Vergaser kann
jedoch auch, wie in Fig. la dargestellt ist, einen einzigen Ausgang 29 aufweisen, de;r eine einzige
Drosselklappe 31 enthält Auf den Vergaser 16 kann ein Luftfilter 30 aufgesetzt werden, wie in Fig. 10 gezeigt
ist.
ίο Die Vorrichtung zum Umschalten einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
von Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb und umgekehrt ist als Ganzes mit
32 bezeichnet und wird zwischen den Vergaser 16 und die Ansaugeinrichtung 10 eingefügt. Die Vorrichtung 32
umfaßt ein Gehäuse 34 mit einem Deckel 36. Das Gehäuse bildet zwei Durchflußwege 38 und 40, die mit
einer Sammelansaugleitung 120 fluchten. Die Durchflußwege 38 und 40 fluchten mit den Ansaugleitungen 12
und 14. wobei die Sammelansaugleitung 120. der Durchflußweg 40 und die Ansaugleitung 14 identisch
miteinander in Verbindung stehen, während zwischen die Sammelansaugleitung 120 und den Durchflußweg 38
und die Ansaugleitung 12 ein Ventilschieber 52 geschaltet ist, durch den die Verbindung der Sammelansaugleitung
120 mit der Ansaugleitung 12 geöffnet oder geschlossen werden kann.
Aus F i g. 2 bis 5 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 34 einen vergrößerten, von der Gehäusewand 42 umschlossenen
Endbereich aufweist, der zusammen mit dem Deckel 36 eine mit der umgebenden Luft: in Verbindung
stehende Kammer 44 bildet Das andere Ende des Gehäuses ist schmäler ausgebucht und von den Wänden
46 und 48 umschlossen, die eine Gratführung für den Ventilschieber 52 bilden. Der Ventilschieber 52 ist
oberhalb der Ansaugleitung 12 angeordnet, wie der Fig. 1 und 3 —5 zu entnehmen ist, und direkt unterhalb
der Drosselklappe 24.
Die konstruktiven Einzelheiten des Ventilschiebers 52 sind in F i g. 2 bis 9 dargestellt Der Deckel 36 wirkt mit
dem Gehäuse 34 so zusammen, daß die Seitenwände 46 und 48 sowie die Bodenwand 47 des Gehäuses 34 eine
zylinderartige Kammer bilden, in der der Ventilschieber 42 verschiebbar gehaltert ist Der Ventilschieber umfaßt
drei Bereiche, die zum Steuern des Durchflusses durch die Ansaugleitung 12 unterschiedlich gestaltet sind. Der
erste Bereich des Ventilschiebers 52 weist eine Öffnung 54 auf, die der Querschnittsform und der Größe der
Ansaugleitung 12 entspricht Der zweite Bereich 56 des länglichen Ventilschiebers 52 hat einen vollen Ouerschnitt
Der dritte Bereich des Ventilschiebers 52 umfaßt eine Lippe 58, die den Durchfluß des Kra.ftstoff-L jftgemisches
von der Sammelansaugleitung 120 zur Ansaugleitung 12 verhindert, diese jedoch mit der Außenluft in
Verbindung stehende Kammer 44 des Gehäuses in Verbindung bringt Es folgt nun eine Beschreibung der
Einrichtung, durch die der Ventilschieher 52 bewegt wird, um dessen drei Bereiche mit der Ansaugleitung 12
zusammenwirken zu lassen und dadurch die Brennkraftmaschine
von Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb
und umgekehrt umzuschalten.
Die Gratführung 50 im Gehäuse 34 ist durch eine Kappe 60 verschlossen, die durch Schrauben 62 mit dem
Gehäuse verbunden ist Die Gratfühning 50 bildet zusammen mit der Kappe und dem benachbarten Ende
des Ventilschiebers 52 eine Vakuumkammer 64, die über Verbindungskanäle mit der Ansaugleitung 14 in
Verbindung gebracht werden kann, so daß in der Kammer 64 das Vakuum herrscht, das auch in der den
aktiven Zylindern zugeordneten Ansaugleitung 14
herrscht.
Die Vorrichtung 32 weist ferner eine Kammer 66 auf, die in direkter Verbindung mit einer Vakuum-Vorratskammer
68 steht. Diese bildet einen separaten Teil, der durch eine Schraube 70 fest am Gehäuse angebracht ist
und die Kammer 66 und die Vakuumvorratskammer 68 dient df* Aufrechtefhaltung eines Vakuums, das für die
ordnungsgemäße Bewegung des Ventilschiebers 52 erforderlich ist, wie später näher erläutert werden wird.
Unter Bezugnahme auf P i g. 1 bis 5, 8 und 9 wird die Kanalverbindung zwischen der Ansaugleitung 14 der
aktiven Zylinder und der Kammer 66 sowie der Vakuumvorratskammer 68 erläutert. In die Ansaugöffnung
14 mündet der Kanal 42, der in den Kanal 44 in der Gehäusewand und in Kanäle 76 und 78 im Deckel
übergeht. Das Ende des Kanales 78 steht mit einem Kanal 80 und 81 in Verbindung, die im Ventilschieber 52
ausgebildet sind. Diese stehen mit Kanälen 82 und 84 in Verbindung, die in die Kammer 66 und damit in die
Vakuum-Vorratskammer 68 münden. Die Kammer 66 im Gehäuse 34 steht mit der Vakuumkammer 64 über
die Kanäle 86 und 85 sowie die Zwischenräume g und G in Verbindung.
Eine erste Magnetvorrichtung 90 ist an der Gehäusekappe 60 zum lösbaren Festlegen des Ventilschiebers
52 am Ende seines Hubes vorgesehen. Eine zweite Magnetvorrichtung 92 ist im Gehäuse 34 am
anderen Ende der Bewegungsbahn des Ventilschiebers 52 angebracht. Da beide Magnetvorrichtungen 90 und
92 von gleicher Konstruktion sind, wird nur eine dieser
Vorrichtungen beschrieben und die Bezugszeichen der anderen Vorrichtung sind mit einem Strich gekennzeichnet.
Da die meisten Permanentmagneten spröde sind und sich der Ventilschieber 52 mit einigermaßen hoher
Geschwindigkeit bewegt, muß die kinetische Energie des Ventilschiebers am Ende einer Bewegungsbahn
durch ein energieabsorbierendes Stoßsystem absorbiert werden. In Fig.2, 6 und 7 ist dargestellt, daß jede
Magneteinrichtung einen Permanentmagneten 94 umfaßt, der an der Kappe 60 angebracht und von einem
Anschlag 96 umschlossen ist, der von einem federnden Element 98 getragen ist. Bei der Montage der Kappe 60
am Gehäuse 34 werden die Schrauben 62 so fest angezogen, daß das federnde Element 98 zwischen der
Kappe und dem Anschlag zusammengedrückt wird. Wie am besten der Fig.2 zu entnehmen ist, entsteht ein
erster Spalt # zwischen dem Anschlag 96 und der Kappe 60. Ein zweiter Spalt G entsteht zwischen dem
Permanentmagneten 94 und dem Ende des Ventilschiebers 52. Um eine direkte Berührung zwischen dem
Permanentmagneten 94 und dem Ventilschieber 52 zu verhindern, ist der Spalt G größer als der Spalt g. Der
Anschlag 96 ist vorzugsweise aus einem Material niedrigen Kohlenstoffgehaltes gefertigt, während das
federnde Element 98 aus einem Werkstoff geringer Elastizität besteht und die Aufprallenergie durch
Kompression zu absorbieren. Während es zurückfedert,
kehrt der Anschlag 96 in seine Ausgangsstellung zurück. Ein solches Stoßsystem muß nicht nur eine Beschädigung
des Permanentmagneten verhindern, sondern muß auch die Aufprallenergie des Ventilschiebers 52 derart
absorbieren, daß jedes nennenswerte Zurückprallen des Ventilschiebers verhindert wird, um einem unerwünschten
Hin- und Herbewegen des Ventilschiebers 52 entgegenzuwirken.
Als weitere Hilfe zum Absorbieren der Aufprallenergie und zum Verhindern eines Rückprallens des Ventilschiebers 52 ist es möglich, eine dünne Kupferscheibe 100 zu verwenden, die zwischen dem Gehäuse 34 und dem Anschlag 96 angeordnet ist. Dadurch, daß die Kupferscheibe 100 in das Magnetfeld veränderlichen Kraftflusses eingesetzt wird, wird die kinetische Energie des Ventilschiebers in Elektrizität und Wärme umgewandelt und damit erfolgt eine weitere Ableitung der Aufprallenergie des Ventilschiebers 52. Wie der F i g. 7 zu entnehmen ist, weist die Kupferscheibe 100 geschlitzte Bereiche 101 auf, um das Vakuum im Kanal 85 zur Vakuumkammer 64 gelangen zu lassen.
Als weitere Hilfe zum Absorbieren der Aufprallenergie und zum Verhindern eines Rückprallens des Ventilschiebers 52 ist es möglich, eine dünne Kupferscheibe 100 zu verwenden, die zwischen dem Gehäuse 34 und dem Anschlag 96 angeordnet ist. Dadurch, daß die Kupferscheibe 100 in das Magnetfeld veränderlichen Kraftflusses eingesetzt wird, wird die kinetische Energie des Ventilschiebers in Elektrizität und Wärme umgewandelt und damit erfolgt eine weitere Ableitung der Aufprallenergie des Ventilschiebers 52. Wie der F i g. 7 zu entnehmen ist, weist die Kupferscheibe 100 geschlitzte Bereiche 101 auf, um das Vakuum im Kanal 85 zur Vakuumkammer 64 gelangen zu lassen.
Eine weitere Alternative zur Ableitung der Aufprallenergie ist in Fig.6a dargestellt. Bei dieser ist der
Permanentmagnet 94 exzentrisch zur Mittellinie 102 des Ventilschiebers 52 angeordnet. Diese exzentrische
Anordnung erzeugt ein mechanisches Kräftepaar, das bewirkt, daß der Ventilschieber an seiner Gehäuseführung
gleitet, um Aufprallenergie mittels der entstehenden Reibung auicuiciien.
Um die Masse des Ventilschiebers zu verringern, kann dieser aus leichten Metallen, wie Aluminium,
hergestellt sein. In einem solchen Fall sind Eisenplatten 104 und 106 an den Enden des Ventilschiebers 52
angebracht, um eine magnetische Anziehung zwischen diesen und den Magnetvorrichtungen 90 und 92 zu
gewährleisten.
Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, kann als eine Alternative zu den Magnetvorrichtungen 90 und 92
eine Rastvorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine federvorgespannte Raste in einer Wand des
Gehäuses im Bereich der Bewegung des Ventilschiebers 52 eingesetzt sein. Im Ventilschieber 52 selbst sind
Rastausnehmungen so eingeformt, daß dann, wenn die Raste in diese eingreift, der Ventilschieber lösbar in
einer seiner Endstellungen gehalten wird.
Während das in der zweiten Ansaugleitung 14 herrschende Vakuum den Ventilschieber 52 in eine
seiner Funktionsstellungen bewegt, in der er von der Magnetvorrichtung 90 gehalten wird, wie F i g. 2 und 3
zeigen, wird eine zweite Einrichtung verwendet, um den Ventilschieber in seine andere Endstellung zu bewegen,
in der er dann von der zweiten Magnetvorrichtung 92 lösbar gehalten wird. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß diese
zweite Einrichtung zum Bewegen des Ventilschiebers 52 einen einarmigen Hebel 108 aufweist, der bei 110 an das
Gehäuse 34 angelenkt ist und der an seinem freien Ende über eine Rolle 112 auf den Ventilschieber 52 einwirkt,
wobei die Rolle 112 in einer Ausnehmung 114 liegt und durch die Platte 106 in dieser gehalten ist Der Hebel 108
wird von einer Feder 116 vorgespannt deren Ende 118 air Gehäuse verankert ist und deren freies Ende
zwischen den beiden Enden des Hebels 108 an diesem befestigt Herrscht in der Vakuumkammer 64 kein oder
hur ein geringes Vakuum, bewegt die Feder 116 den Ventilschieber in die in F i g. 5 gezeigte Stellung, in der
er durch die zweite Magnetvorrichtung 92 lösbar gehalten wird, bis eine Erhöhung des Vakuums in der
Saugleitung 14 eine Bewegung des Ventilschiebers zu seiner anderen Endstellung hin bewirkt
In dem Zustand, in dem der Motor ausgeschaltet ist spannt die Feder 116 den Hebel 108 vor, der den
Ventilschieber 52 in der in F i g. 5 dargestellten Lage in Verbindung mit der zweiten Magnetvorrichtung 92 hält
In dieser Stellung liegt die öffnung 54 des Ventilschiebers 52 in Flucht mit der Ansaugleitung 12 der
Ansaugsammelleitung 120. Wird der Motor gestartet werden alle Zylinder mit Kraftstoff-Luftgemisch über
die Ansaugleitung 12 und 14 beschickt.
Nachdem der Motor gestartet worden ist und das Vakuum in der Ansaugsammelleitung etwa 300 mm/HG
erreicht hat, ein Sammelleitungs-Vakuumwert, der nachstehend mit Vi bezeichnet wird, kann der Motor
wirtschaftlicher betrieben werden, indem auf Teilzylinder-Betrieb unigeschaltet wird. Der Wechsel von
Allzylinder-Betrieb auf Teilzylindei*Betrieb erfolgt in
folgender Weise: Das Vakuum Vi in der Ansaugleitung 14 wird über Kanäle in die Vakuumkammer 64
übertragen. Diese Kanäle umfassen Kanäle 74 Und 76 innerhalb des Gehäuses 34, Kanäle 76 und 78 innerhalb
des Gehäusedeckels 36, Kanäle 80 und 81 im Ventilschieber 52, Kanäle 82 und 84 im Gehäuse, die in
die Kammer 66 und die Vakuum-Vorratskammer 68 führen, und schließlich Kanäle 86 und 85. die in die
Vakuumkammer 64 einmünden. Weil die Kammer 44 im Gehäuse unter atmosphärischem Druck steht, ist der
Ventilschieber einer Kraft des Vakuums V\ ausgesetzt, die ausreicht, um den Veniiischieber von der rviagnetvorrichtung
92 wegzubewegen und die Kraft der Feder 116 zu überwinden. Mit dem Ablösen des Ventilschiebers
aus dem Magnetfeld der Magnetvorrichtung 92 und wegen der Tatsache, daß die Kraft Fs der Feder 116
erheblich kleiner als die Kraft des Vakuums Vi ist, wird
der Ventilschieber durch das Vakuum in die in Fig. 2 und 3 gezeigte Stellung bewegt, in der die Magnetvorrichtung
92 den Ventilschieber in dieser Stellung lösbar festhält. In dieser Stellung blockiert die Lippe 58 des
Ventilschiebers den Durchfluß von Kraftstoff-Luftgemisch
aus der Sammelansaugleitung 120 zur Ansaugleitung 12. Das gesamte Kraftstoff-Luftgemisch von der
Sammelansaugleitung fließt nun durch die Ansaugleitung 14 zu den aktiven Zylindern.
Während der Bewegung des Ventilschiebers 52 aus der Allzylinder-Betriebsstellung wird der Durchfluß von
der Sammelansaugleitung 120 zur Ansaugleitung 12 progressiv unterbrochen. Das Vakuum Vi sinkt also auf
einen niedrigeren Wert V;, der etwa ein Drittel von Vi
beträgt. Weil das Übergangs- oder Differenzvakuum Vi — Vj keine ausreichende Kraft hat, den Ventilschieber
52 so zu beaufschlagen, daß er seinen Hub vollständig durchläuft, wird das Anfangsvakuum Vi im
wesentlichen in der Kammer 66 und der Vakuumvorratskammer 68 aufrechterhalten, indem der Kanal 81
von den zugeordneten Teilkanälen wegwandert Auf den Ventilschieber 42 wirkt also während seines
gesamten Obergangs aus der mit Fig.5 gezeigten
Stellung in die in Fig.3 dargestellte eine Differenz
zwischen Übergangsdruck oder atmosphärischem Druck, wie er in der Kammer 44 wirkt, und dem Vakuum
Vi innerhalb der Gehäusekammer 66 und der Vakuumvorratskammer
68, dessen Funktion darin besteht, jede Änderung von Vi auf einen solchen geringeren Wert zu
begrenzen, der auf Lecken und eine Volumensänderung in der Kammer 64 während des Hubes des Ventilschiebers
zurückzuführen ist Die volumetrische Kapazität der Kammer 66 und der Vakuumvorratskammer 68 ist
so groß, daß ein angemessenes Stellvakuum für den Ventilschieber in der Vakuumkammer 64 aufrechterhalten
bleibt, selbst dann, wenn ein mäßiges Zurückprallen des Ventilschiebers 52 vom Anschlag 96 auftreten sollte.
Es ist festgestellt worden, daß der Übergang des Ventilschiebers aus der einen Stellung in die andere in
etwa einer halben Sekunde erreicht wird.
Die Kraft des Vakuums V2 und die Feldkraft der
Magnetvorrichtung 90 sind stärker als die Federkraft F*
die auf den Ventilschieber 52 einwirkt so daß dieser in seiner Teilzylinder-Betriebsstellung (Fig.3) bleibt, bis
das Vakuum in der Ansaugleitung 14 an der Öffnung 72 auf einen Wert von etwa 100 mm/Hg oder weniger
absinkt, wie durch Vj bezeichnet ist.
V3 ist ein höheres Vakuum als das zu Beginn der
Mischungsanreicherung bei einem herkömmlichen Vergaser üfid es handelt sich dabei um einen Wert, bei dem
ein Umschalten auf Allzylinder-Betrieb mit weniger stark angereicherteren und wirtschaftlicheren Gemisehen
erfolgt.
Um die verschiedenen Kanäle in den Ventilschieber und im Gehäuse abzudichten, um ein Lecken zu
verhindern, ist es zweckmäßig, eine L-förmige Blattfeder 122 zu benutzen, die in F i g. 2—5 dargestellt ist. Die
Blattfeder 122 weist zwei Lippen 122a und 122£> auf, die
zwischen dem Ventilschieber 52 und den Wänden 46 und dem Boden 47 vorstehen, um den Ventilschieber *.u
den Kanälen des Gehäuses hin zu spannen und den Ventilschieber bis auf das Spiel abzudichten.
in den Kurven in Fig. IG bis 21 bezeichnen ACGund
HCO einen Allzylinder-Betrieb bzw. einen Teilzylinder-Betrieb.
Wie aus F i g. 21 ersichtlich ist, ist die Beziehung zwischen dem Vakuum Vi und Vi derart, daß das
Motordrehmoment Ti beim Vakuum V2 bei einem
Teilzylinder-Betrieb etwas geringer oder gleich dem Allzylinder-Betrieb beim Drehmoment Ti und einem
Vakuum Vi ist. Während des Teilzylinder-Betriebes und
einem solchen Zustand, bei dem die höhere Leistung eine Rückkehr zum Allzylinder-Betrieb verlangt, ist das
Drehmoment T3 geringer oder gleich dem Drehmoment
Ta, wenn das Vakuum V3 die entsprechende Kraft hat,
was ein Umkehren der Bewegung des Ventilschiebers und dessen Rückkehr in die Allzylinder-Betriebsstellung
bewirkt Fig.21 soll die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment und den Vakuumwerten zeigen, die
eine Ventilschieberverstellung bewirken. Es ist wichtig, daß immer dann, wenn die Last des Motors gering
genug ist daß das Sammelansaugleitungsvakuum gleich oder größer als Vi ist, die Vorrichtung 32 selbsttätig ein
Laufen des Motors mit der halben Zylinderzahl bewirkt, um damit die Kraftstoff-Wirtschaftlichkeit zu verbessern.
Wenn andererseits der Motor mit der i.alben Zahl seiner Zylinder arbeitet und der Fahrer das Beschleunigungspedal
niederdrückt um mehr Kraft zu erhalten, sinkt das Vakuum der Sammelansaugleitung auf V3 und
dadurch wird die Vorrichtung auf Allzylinder-Betrieb umgeschaltet
Wie bereits festgestellt wurde, wird dann, wenn sich der Ventilschieber 52 in der Teilzylinder-Betriebsstellung
nach Fig.3 befindet, das Kraftstoff-Luftgemisch
aus der Sammelansaugleitung 120 durch die Lippe 58 abgefangen und das Kraftstoff-Luftgemisch nur der
Ansaugleitung 14 zugeführt Wenn sich der Ventilschieber demgegenüber in seiner Allzylinder-Betriebsstellung
nach F i g. 5 befindet, fließt Kraftstoff-Luftgemisch durch die Sammelansaugleitung 120 zu den Ansaugleitungen
12 und 14. Gemäß der Erfindung müssen die Drosselklappen 24 und 26 nicht nachgestellt werden,
wenn ein Wechsel im stetigen Zustand erfolgt so daß eine Koppelung der Vorrichtung oder Druckfühler oder
Stellglieder nicht erforderlich sind. Die Beziehung zwischen den Vakua Vi zu Vi entsteht, wenn die
Drosselklappen und die Motordrehzahl im wesentlichen während des Arbeitsvorganges festliegen und dieser
Zustand wird als »stetiger« bezeichnet
Sammelansaugleitung 1.20 zu allen Motorzylindern. Bei V2 fließt Kraftstoff-Luftgemisch von der Ssmmelan-
snugiiitüng nur den aktiven Motorzylindern über die
Ansaugleitung 14 zu. Wenn der volumetrische Wirkungsgrad konstant wäre, würde der Luftdurchfluß die
Hälfte betragen, und der Durchfall durch den Vergaser betrüge etv/a ein Viertel von V\. Tatsächlich ist der
volumetrische Wirkungsgrad bei Teilzylinder-Betrieb wesentlich höher und damit ist der Abfall des Vakuums
auf V2 etwa 0,3 Vi bis 0,5 V). Ferner ist festgestellt
Worden, daß die magnetische Kraft der Magnetvorrichtung
90, die auf den Ventilschieber 52 einwirkt, und das Vakuum V2 größer sind als die Federkraft Fs. Dadurch
wird das System in dieser Stellung bei jedem Vakuum von mehr als V2 gehalten und ein Teilzylinder-Betrieb
bei leichter Belastung des Motors gewährleistet. Ehe nicht der Autofahrer die Drosselklappen ausreichend
öffnet, um das Vakuum auf V3 oder weniger absinken zu
lassen, erfolgt kein Umschalten auf den umgekehrten Ablauf, nämlich auf Allzylinder-Betrieb.
Weil das Teilzylinder-Betrieb-Drehmoment bei 100 mm/Hg etwa gleich dem AIIzylinder-Betrieb-Drehmoment
be: 300 mm/Hg Vakuum ist, ist die Vorrichtung
in der Lage, den Übergang vorzunehmen, ohne daß der Vergaserausgang 22 geschlossen wird, so daß die
Notwendigkeit umgangen ist, eine mechanische Verbindung zwischen den Drosselklappen und dem durch
Vakuum betätigten Ventilschieber vorzusehen.
Wie vorstehend erwähnt, hat der Ventilschieber 52 einen Zwischen- oder zweiten Bereich 56, der eine
Übergangsfunktion zwischen den beiden endseitig liegenden Bereichen hat. Wie in F i g. 4 dargestellt ist, ist
der zweite Bereich 56 des Ventilschiebers 52 so gestaltet, daß er gleichzeitig die Sammelansaugleitung
120 gegenüber der Ansaugleitung 12 verschließt und auch die Verbindung dieser Ansaugleitung 12 zur
umgebenden Luft blockiert. Wegen der relativ mäßigen Geschwindigkeiten, mit denen der Ventilschieber 52
bewegt wird, wurden dann, wenn der zweite Bereich 56 nicht vorgesehen wäre, Kolbenbewegungen erfolgen,
bei denen sich sowohl atmosphärische Luft als auch Kraftstoff-Luftgemisch vermischen würde, was zu einer
zu schwachen Anreicherung führen könnte, was wiederum Fehlzündungen oder überhaupt keine Zündung
des Motors zur Folge haben würde. Mit anderen Worten, um einen glatten Übergang zwischen Teilzylinder-
und Allzylinder-Betrieb zu gewährleisten, ist es erwünscht, direkt von einem Zustand, bei dem ein
zündfähiges Gemisch durch die Ansaugleitung 12 fließt, auf einen Zustand überzugehen, bei dem dieser
Fließweg zur umgebenden Luft geöffnet ist
Indem ein zweiter Bereich 56 benutzt wird, um einen glatten Übergang von Teilzylinder- auf Allzylinder-Betrieb
und umgekehrt zu gewährleisten, werden bestimmte andere nachteilige Reibungslasten auf den
Ventilschieber 52 ausgeübt und diese Lasten müssen ausgeglichen werden. Um das Problem und seine
Lösung besser verstehen zu können, wird auf F i g. 16 bis 18 Bezug genommen. Zunächst wird auf F i g. 16 Bezug
genommen, in der die Abszisse die Bewegung des Ventilschiebers aus der Teilzylinder-Betriebsstellung
zur Allzylinder-Betriebsstellung darstellt und die Ordinate die Kräfte darstellt, die längs der Achse des
Ventilschiebers wirken und die bestrebt sind, diesen zu bewegen oder sich seiner Bewegung zu widersetzen. Zu
Beginn und am Ende jedes Arbeitsdiagramms sind die Kräfte als Vektoren dargestellt Die nach unten
gerichteten Vektoren wirken der Ventilschieberbewegung entgegen, während die nach oben gerichteten
Vektoren eine Ventilschieberbewegung hervorrufen.
Die Werte der Vektoren zu Beginn der Ventilschieberbewegung aus dem Teilzylinder-Betrieb (HCO) führen
den Index h. Am Ende der Freikolbenbewegung ist ein Strich angefügt. Kräfte für den Allzylinder-Betrieb
(ACO) haben den Index a. Kräfte bei Zwischenstellungen des Ventilschiebers haben nur den Inde:, der die Art
der Kraft bezeichnet, beispielsweise:
F1 = Federkraft der Feder 116,
Fm = magnetische Anziehungskraft auf der.
Ventilschieber,
Fr = die Reibung des Systems.
Fv = Vakuumkraft an der Stirnfläche des
Fr = die Reibung des Systems.
Fv = Vakuumkraft an der Stirnfläche des
Ventilschiebers in der Vakuumkammer.
Weiterhin auf Fig. 16 Bezug nehmend wird dann, wenn wegen der Belastungsanforderungen des Motors
das Vakuum auf V3 während des Teilzylinder-BetrieDes
absinkt, die Resultierende aller Kräfte am Ventilschieber gleich Null. Eine weitere Verringerung des Vakuums
ermöglicht es der Federkraft Fhs, die Kraft der
Magnetvorrichtung 90 zu überwinden, so daß ein schnelles Abheben der magnetischen Anziehung bewirkt
wird, wodurch der Ventilschieber in die Allzylinder-Betriebsstellung nach rechts im Diagramm wande.t.
Das Diagramm nach F i g. 16 zeigt, daß die Federkraft
Fs von Fhs auf F'hs abnimmt, um damit die positive Arbeit
Wj zu erzeugen, durch die die Fläche OF/uF'hsO'
dargestellt ist
Weil die Bewegung des Ventilschiebers das Volumen des Systems erhöht, erhöht sich das Vakuum und mit
diesem die negative Kraft auf den Ventilschieber von Fhv auf F'hv und die entsprechende Arbeit Wv ist durch
die Fläche OFÄvF'Al,O'dargestellt.
Die Reibungskräfte, die auf den Ventilschieber an beiden Enden seiner Bewegungsbahn einwirken, sind
sehr gering und durch die Vektoren FM und F'm
dargestellt. V/enn der zweite Bereich 56 des Ventilschiebers noch vorübergehend die Ansaugleitung 12
blockiert, ist die Vakuumkraft unter dem zweiten Bereich 56, die durch ein Absperren der Hälfte der
Zylinder bewirkt wird, auf einem Maximum. Weil das Vakuum in der Sammelansaugleitung, das mit den
aktiven Zylindern in Verbindung steht, relativ gering ist und das Vakuum der abgeschalteten oder inktiven
Zylinder hoch ist ist die nach unten gerichtete Kraft d.h. die, die bestrebt ist den Ventilschiebet· zur
Ansaugsammelleitung hin zu drücken, hoch, um damit zu bewirken, daß die Reibung zwischen dem Ventilschieber
52 und dem Gehäuse 54 ein Maximum M erreicht. Mit dem Wandern des zweiten Bereiches 56
über die Ansaugleitung 12 und deren Verbinden mit der umgebenden Luft fällt der Reibungswert auf Normal
zurück. Die Höhe und die Amplitude der Spitze des Maximum M erhöhen sich offensichtlich mit der
MotordrehzaW und diese Beziehung ist in Fig. 17 dargestellt E>ie negative Reibungsarbeit Wf ist also
durch die Fläche OFhMF'hiO'm. F i g. 16 dargestellt und
diese Arbeit erhöht sich mit zunehmender Drehzahl und verhindert ein Funktionieren zu der Zeit, zu der
Ws- Wy- Ungleich Null oder negativ ist
Tatsächlich verstärkt ein Lecken zwischen der Vakuumkammer 64 und der Ansaugleitung 12 das
Vakuum Fv wie auf F"hY (Fig. 16), und damit kann der
Zustand nach der vorstehenden Gleichung bei relativ mäßigen Motordrehzahlen bei Vorrichtungen mit
begrenzter Querschnittsnäche entstehen, wie dies häufig bei AnwendungsfäJlen in Kraftfahrzeugen
geschieht
Die Lösung des Reibungsproblems auf den Ventilschieber 52 besteht in der Kombination von Wegen
oder in einem dieser Wege, wie nachstehend noch zu beschreiben sein wird. Zunächst können der Ventilschieber
52 und der Gehäusedeckel 36 mit Rollen 124 und 125 versehen sein, die drehbar auf einer Welle gelagert sind,
ferner mit einer Rolle 126, die auf der Welle 130 drehbar gelagert ist Jede der Rollen steht etwas über den
Ventilschieber oder das Gehäuse vor. Als Alternative zu den Rollen ist es möglich, Material extrem niedriger
Reibung am Berührungspunkt zwischen dem Ventilschieber und der entsprechenden Fläche des Gehäuses
34 zu benutzen.
Eine weitere Lösung dieses Reibungsproblems besteht darin, die negative Arbeitskraft Wr (Zylinder-Sammelansaugleitungsvakuum)
zu beseitigen oder wesentlich zu verringern, wie in Fig. 18 dargestellt und
durch die Arbeitsfläche OFhYF'i,vO' wiedergegeben ist,
die diese Kräfte auf Null reduziert Das Ergebnis wird dadurch erreicht, daß ein atmosphärisches Belüftungsventil
132 eingebaut ist das in F i g. 2 und 2a dargestellt ist
Dieses Ventil ist bei 134 gelagert und wird durch eine Feder 136 im geschlossenen Zustand gehalten, um damit
die Kanäle 138, 140 und 142 zu blockieren, die mit der Kammer 66 und der Vakuumvorratskammer 68 in
Verbindung stehen. Das Ventil 132 ist mit einem flexiblen Finger 144 versehen, der derart befestigt ist,
dafc dessen freies Ende längs eines Bogens A-B wandert wenn das äußere Ende eines Mitnehmerstiftes
146 angreift der am einarmigen Hebel 108 angebracht und mit diesem verschwenkbar ist
Das äußere Ende des Mitnehmerstiftes 146 beschreibt einen Bogen C-D und bewirkt ein Öffnen des Ventils
bis zum Punkt B des Bogens des Fingers und danach bewirkt eine weitere Bewegung des Hebels 108, daß sich
der Mitnehmerstift 146 vom Finger 144 trennt, um ein Zurückschnappen des Ventiles in seine geschlossene
Lage zu ermöglichen, wie dies in Fig.2 dargestellt ist
Die vorstehend genannte Öffnungsbewegung des Belüftungsventils 132 erfolgt mit dem Wandern des
Ventilschiebers 52 aus seiner Teilzylinder-Betriebsstellung nach Fig. 2 und 3 in die Allzylinder-Betriebsstellung
nach F i g. 5. Während des Allzylinder-Betriebs und des Wechselns vom Allzylinder-Betrieb auf den
Teilzylinder-Betrieb bleibt das Ventil 132 geschlossen. Weil der Finger 144 eine Flexibilität nach unten hat,
biegt der Mitnehmerstift diesen aus und gelangt am Ende der Rückkehrbewegung von der Allzylinder- in die
Teilzylinder-Betriebsstellung auf ihn zurück.
Weil das Ventil 132 im offenen Zustand die Kammer 44 des Gehäuses 34 mit der umgebenden Luft in
Verbindung setzt fällt mit dem öffnen des Belüftungsventils das in der Vakuumkammer 64 wirkende Vakuum
fast auf Null während des größten Teils der Bewegung des Ventilschiebers, wie dies durch die Fläche
OFhvF'hrO'des Diagramms in Fig. 18 dargestellt ist. Die
resultierende Ventilschieberarbeit bleibt positiv bis zur maximalen Motordrehzahl und gewährleistet einen
guten Übergang von Teilzylinder- auf Allzylinder-Betrieb-
Das Diagramm nach Fig, 19 stellt die Rückkehrbewegung
des Ventilzylinders 52 aus dem Allzylinder-Be*
trieb (ACO) auf den Teilzylindef-Betrieb (HCO) dar.
Wenn das Vakuum V\ eine Kraft Fhr hervorruft, die
größer als die magnetische Kraft F,m die Federkraft F,s
und die Reibung F,i ist, beginnt der Ventilschieber 52 seine Bewegung zur Teilzylinder-BetriebssteÜung hin,
die in Fig.2 und 3 dargestellt ist In diesem Falle wird
die positive Arbeit durch das Vakuum geleistet, das sich von seinem Anfangswert Vi auf V'\ verringert Diese
Verringerung wird durch die Kompressionswirkung des Ventilschiebers bewirkt der zur Endkappe 60 des
Gehäuses hin wandert, und durch Luft, die zwischen dem Ventiischifcber 52 und seinen Führungswänden 46,
47, 48 und des Deckels 36 leckt Tatsächlich erfolgt ein Lecken nur von der umgebenden Luft !η das System
ίο hinein, um Kohlenwasserstoffverluste in der Atmosphäre
zu verhindern.
Vi ist relativ hoch (300 mm/Hg oder mehr) und die
entstehende Arbeit reicht aus, um die negative Arbeit der Feder zu überwinden, die gespannt wird, ferner der
Reibung, die durch die nach unten gerichtete Kraft hervorgerufen wird, welche durch die Druckdifferenz an
dem zweiten Bereich 56 entsteht, während dieser an der Ansaugleitung 12 vorbeiwandert Diese Druckdifferenz
ist geringer als die Ventilschieberbewegung zuvor von dem Teilzylinder-Betrieb auf Allzyünder-Betrieb. Mit
dem Weiterwandern des Ventilschiebers zur Stellung nach F i g. 2 und 3 hin tritt eine zweite Reibungsspitze
M' durch die Umkehr der Druckdifferenz auf, während der Ventilschieber bewirkt daß das Sammelansaugleitungsvakuum
gegen den Ventilschieber wirkt, was erreicht daß dieser sich gegen das Gehäuse 34 preßt
Das Nettoarbeitsdiagramm geht auf Null oder auf einen negativen Wert nur dann, wenn der Ventilschieber mit
einem großen Lufthecken hergestellt wird, der Ventilschieber sehr klein ist oder der Reibungskoeffizient
zwischen dem Ventilschieber und dem Gehäuse hoch ist in diesen Fällen kann eine Unterstützung des Stellvakuurrs,
das in der Vakuumkammer 64 wirkt dadurch erhalten werden, daß ein doppeltwirkendes Schwingventil
150 der in Fig. 12 bis 15 gezeigten Art benutzt wird. Zusätzlich dazu, daß es die gleichen Funktionsmerkmale wie das Belüftungsventil 132 hat, steuert das
doppeltwirkende Ventil 150 zusätzlich die Gehäusekanäle 152 und 154 zwischen der inaktiven Ansaugleitung
12 und der Kammer 66 sowie der Vakuumvorratskammer 68. Wenn das doppeltwirkende Schwingventil 150
an seinem Sitz anliegt, wie das mit dem Wechsel von Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb der Fall ist,
öffnet sich das Blattfeder-Rückschlagventil 156. während
das Vakuum in der Sammelleitung größer als das Vakuum in der Vorratskammer 66—68 wird, um eine
Verbindung des Kanals 154 mit dem Kanal 158 herzustellen, und dadurch wird das Stellvakuum auf Vr
erhöht, das etwa gleich dem maximalen Vakuum ist, wie dies in Fig 20 dargestellt ist um damit die positive
Arbeit zu erhöhen, die zum Verstellen des Ventilschiebers 42 erzeugt wird.
Bei Teilzylinder-Betrieb fließt Luft von der Kammer 44 und unterhalb der Lippe 58 zur Ansaugleitung 12. In
diesem Zustand und mit zunehmender Motordrehzahl erhöht sich der Druckabfall zwischen der Kammer 44
und der Schieberventilfläche 160. was eine Erhöhung der Vakuumkraft bewirkt, die in die gleiche Richtung
wie die Kraft der Feder 116 wirkt. Um die Vakuumkraft,
die bestrebt ist, den Ventilschieber in seiner Teilzylinder*BetriebssteIlung
zu halten, gleich groß werden zu lassen wie die Kräfte, die bestrebt sind, den Venttlschie·
her in seine Allzylinder-Betriebsstellung zu schieben, wird der Wechsel von Teilzylinder* auf Allzylinder*Be'
trieb labil. Normalerweise soll dieser Zustand bei etwa 20% über der Autobahn-Geschwindigkeitsbegrenzung
liegen, und er soll dazu dienen, den F'ahrer zu veranlassen, die Geschwindigkeit zu Verringern; dieser
ί5
allgemeine labile Zustand des Ventilschiebers stört die normale Verfügbarkeit der Motorkraft nicht, die immer
verfügbar wird, indem das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird.
Gemäß Fig. 10 und 11 ist der Luftfilter 30 auf dem
Vergaser 16 befestigt Um ein schnelles Warmlaufen des Motors sicherzustellen, was besonders bei Teilzylinder-Betrieb
wichtig ist, ist es ratsam, vorgewärmte Luft zum Luftfilter zu leiten. Zu diesem Zweck ist ein erster
LufteirJaß 160 vorgesehen und weist einen Schlauch 162
auf, der an seinem anderen Ende mit einem Vorwärmer um die Abgassammelleitung des Motors herum
verbunden ist Zweite Lufteinlässe 164 und 166 sind vorgesehen und leiten nicht erwärmte Luft zu.
Ablenkungen 168, 170 und 172 sind innerhalb des Luftfilters angeordnet, um ein Vermischen der vorgewärmten
und der nicht erwärmten Luftströme vor dem Einleiten in den Vergaser 16 zu verhindern.
Ein Schlauch oder ein Rohr 174 verbindet die
Auslaßseite des Luftfilters 30 durch den Deckel 36 der Steuervorrichtung 32 mit der Kammer 44.
Es ist klar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur in Verbindung mit einem Vergaser, sondern
auch beim Kraftstoffeinspritzen verwendet werden kann. Um eine mangelnde Anreicherung des Gemisches
zu vermeiden, ist die Wand 178 der Ansaugleitung 12 im Fließweg 180 ausgesetzt, um eine Heizfläche zu
schaffen, gegen die der Kraftstoffstrom prallt und an dieser verdampft Auf diese Weise wird ein ordnungsgemäßes
Kraftstoff-Luftgemisch aufrechterhalten.
Ist es erwünscht daß der Wechsel auf Teilzylinder-Betrieb
nicht erfolgt, bis der Motor warm ist ist ein Thermostat-Ventil 182 mit Schnappwirkung im Gehäuse
34 vorgesehen, um den Kanal 84 zu blockieren, bis der Motor warm ist Ist der Motor warm genug, schnappt
das Thermostat-Ventil 182 in die in F i g. 2 dargestellte offene Lage.
Claims (12)
- Patentansprüche:1, Vorrichtung zum Umschalten einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine von Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb und umgekehrt, mit einer ersten, einer Gruppe von abstellbaren Zylindern zugeordneten Ansaugleitung und einer zweiten, den übrigen Zylindern zugeordneten Ansaugleitung, die beide von einer Sammelansaugleitung abzweigen, wobei die Sammelansaugleitung stromauf der Abzweigung mit mindestens einem Vergaser in Verbindung steht, mit einem Ventil zum Absperren der ersten Ansaugleitung und mit einer pneumatischen Stelleinrichtung zum Schließen der ersten Ansaugleitung durch dieses Ventil in Abhängigkeit von dem in der Ansaugleitung herrschenden Vakuum, wobei behn Absperren der ersten Ansaugleitung den abgestellten Zylindern durch eine Bypass-Öffnung über die erste Ansaugleitung reine Luft zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen zwischen den Vergaser (16) und die Ansaugsammeiieiiung (i2ö) einer Brennkraftmaschine einfügbares Gehäuse (34,36), das einen ersten Fließweg (38), der zwischen der ersten Ansaugleitung (12) und der Sammelansaugleitung (120) liegt und mit dieser fluchtet, und einen zweiten Fließweg (40) aufweist, der mit der zweiten Ansaug! üitung (14) und der Sammelansaugleitung (120) fluchtet und diese ständig miteinander verbindet, durch einen zum Öffnen und Schließen des ersten Fließweges im Gehäuse (34, 36) verschiebbar angeordneten und durch eine feder (116) in eine erste Stellung vorgespannten Ventilsrhieber "52), der einen ersten Bereich mit einer Durchflußöffnung (54), die in der ersten Ventilschieber-Stellung r U der ersten Ansaugleitung (12) fluchtet und diese mit der Ansaugsammelleitung verbindet, und der einen zweiten Bereich (56) hat, durch den die Verbindung zwischen der Ansaugleitung (12) und der Sammelansaugleitung (120) in einer zweiten Ventilschieber-Stellung unterbrochen ist, und schließlich einen dritten Bereich (58) umfaßt, durch den in einer zweiten Stellung des Ventilschiebers (52) die Verbindung de. ersten Ansaugleitung (12) mit der Sammelansaugleitung (120) unterbrochen, die erste Ansaugleitung (12) jedoch mit der Bypass-Offnung und also mit der umgebenden Luft verbunden ist, und durch eine im Gehäuse (34, 36) ausgebildeten Vakuum-Kammer (64), die über Kanäle (72,74,76,78,80,81,84,86,85) mit der zweiten Ansaugleitung (14) in Verbindung steht, wobei eine Wand der Vakuumkammer (W durch die Stirnfläche des Ventilschiebers (52) gebildet ist, so daß das in dieser Ansaugleitung herrschende Vakuum entgegen der Kraft der Feder (116) auf den Ventilschieber (52) einwirken kann.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch ein Belüftungsventil (132), das durch Bewegen des Ventilschiebers (52) von dessen zweiter Stellung in die erste Stellung, die die Vakuumkammer (64) mit der zweiten Ansaugleitung (14) verbindenden Kanäle (72, 74, 76, 78, 80, 81, 84, 86, 85) mit der umgebenden Luft verbindet
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (56) des Ventilschiebers (52) die Verbindung zwischen der Sammelansaugleitung (120) und der ersten Ansaugleitung (12) nur während dessen Bewegung von der ersten zur zweiten Stellung bzw. von der zweiten zur ersten Stellung vollständig schließt
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste zusätzlich zur Vorspannfeder (116) wirkende Einrichtung (90) zum lösbaren Festlegen des Ventilschiebers (52) in seiner ersten Stellung und durch eine zweite zusätzlich zu dem in der Vakuumkammer (64) herrschenden Vakuum wirkende Einrichtung (92) zum lösbaren Festlegen des Ventilschiebers (52) in seiner zweiten Stellung.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich wirkenden Einrichtungen (90,92) je Permanentmagnete (94,94') umfassen, die am Gehäuse (34) angeordnet sind.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich wirkenden Einrichtungen (90, 92) je einen von einem federnden Element (98) getragenen Anschlag (96) umfassen, der über eine Kupferscheibe (100) gegenüber dem Ventilschieber (52) abgedeckt ist
- 7. Vorrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannfeder (116) mit ihrem freien gehäusefernen Ende an einem einarmigen Hebel (108) befestigt ist, dessen freies Ende auf den Ventilschieber (52) einwirkt
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (64) über die Verbindungskanäle (72, 74, 76, 73, 80,81, 84,86, 85) derart mit der zweiten Ansaugleitung (14) verbunden ist, daß dann, wenn das Vakuum in der zweiten Ansaugleitung (14) der Sammelansaugleitung (120) einen Sollwert erreicht das Vakuum auf das eine Ende des Ventilschiebers (52) mit einer so ausreichenden Kraft einwirkt daß die Kraft des federbelasteten einarmigen Hebels (108) und des ersten permanenten Magneten überwunden und der Ventilschieber (52) in die zweite Stellung bewegt wird, in der der Zufluß von dosierter Luft zur ersten Ausgangsleitung (12) unterbrochen wird.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der einarmige, feuerbelastete Hebel (108) einen Mitnehmerstift (146) trägt der auf einen am Belüftungsventil (132) angebrachten flexiblen Finger (144) zum Öffnen und Schließen des Belüftungsventils (132) einwirkt.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Ansaugleitung (14) mit der Vakuumkammer (64) verbindenden Kanäle einen mit der zweiten Ansaugleitung (14) in Verbindung stehenden ersten Teil (72,74,76,78), der im Gehäuse (34,36) ausgebildet ist, einen zweiten im Ventilschieber (52) ausgebildeten und in dessen zweiter Stellung mit dem Ende des ersten Teils fluchtenden und in Verbindung stehenden Teil (80, 81) und einen dritten Teil (82,84), der in der zweiten Stellung des Ventilschiebers (52) mit dem Ende des zweiten Teiles fluchtet und verbunden ist, sowie einen vierten Teil (80', SV) umfassen, der an einem Ende im Ventilschieber (52) mit der Vakuumkammer in Verbindung stehend ausgebildet ist und in der ersten Stellung des Ventilschiebers mit dem dritten Teil der Kanäle in Verbindung steht, wobei der zweite Teil (80,81) außer Flucht mit dem ersten Teil (72,74,76,78) Wandert, wenn sich der Ventilschieber (52) aus seiner zweiten Stellung in die erste bewegt.
- 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch reibungsmindernde Einrichtungen (124, 125, 126), die zwischen dem Ventilschieber (52) und dem Gehäuse (34, 36)angeordnet sind,
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsmindernden Einrichtungen durch Rollen gebildet sind, die auf Wellen (128 und 130) drehbar gelagert sind.Die Erfindui.g betrifft eine Vorrichtung zum Umschalten einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine von Allzylinder-Betrieb auf Teilzylinder-Betrieb und umgekehrt, mit einer ersten, einer Gruppe von abstellbaren Zylindern zugeordneten Ansaugleitung und einer zweiten, den übrigen Zylindern zugeordneten Ansaugleitung, die beide von einer Sammelansaugleitung abzweigen, wobei die Sammelansaugleitung stromauf der Abzweigung mit mindestens einem Vergaser in Verbindung steht, mit einem Ventil zum Absperren der ersten Ansaugleitung mit einer pneumatischen Stelleinrichtung zum Schließen der ersten Ansaugleitung durch dieses Ventil in Abhängigkeit von dem in der Ansaugleitung herrschenden Vakuum, wobei beim Absperren der ersten Ansaugleitung den abgestellten Zylindern durch eine Bypass-Öffnung über die erste Ansaugleitung reine Luft zugeführt wird. Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (US-PS 35 78 116) ist als Teil einer Brennkraftmaschine ausgelegt, also in diese völlig integriert. Diese bekannte Vorrichtung ist so ausgelegt, daß dann, wenn das Kraftfahrzeug sich in anderen Betriebszuständen als im Leerlauf und dem Verlangsamen der Fahrgeschwindigkeit befindet, das in der Sammelansaugleitung herrschende Vakuum so gering ist, daß es von der Kraft der Vorspannfeder eines Steuerkolbens überwunden wird und dieser das die erste Ansaugleitung absperrende Ventil in seiner geöffneten Stellung hält, wodurch der Allzylinder-Betrieb in diesen Betriebszuständen aufrechterhalten bleibt Wird jedoch beim Abbremsen, also Verringern der Fahrgeschwindigkeit, die Drosselklappe des Vergasers geschlossen, steigt das in der Ansaugleitung herrschende Vakuum an und die Kraft der Vorspannfeder des Steuerkolbens kann überwunden werden, so daß das Ventil zum Absperren der ersten Ansaugleitung durch die pneumatische Stelleinrichtung geschlossen wird. Darüber hinaus ist die bekannte Vorrichtung insofern nachteilig, als vor dem vollständigen Schließen des die erste Ansaugleitung absperrenden Ventils sowohl atmosphärische Luft als auch das Kraftstoff-Luftgemisch in die Zylinder eingesaugt werden kann was 7m Fehlzündungen führen oder überhaupt keine Zündungen des Motors zur Folge haben könnte. Diese Einrichtung kann aber auch zur Zylinderabschaltung im Teillastbereich ausgelegt sein, dadurch daß sie bei einem bestimmten Unterdruck in der Ansaugleitung .inspricht.Es ist zwar eine Vorrichtung zum Umschalten einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine auf Teilzylinder-Betrieb bekannt (FR-PS 3 90 756), die als separater Bauteil ausgebildet ist und nachträglich an eire vorhandene Brennkraftmaschine angefügt werden kann. Jedoch ist diese Vorrichtung nur manuell verstellbar. Sie weist keine pneumatische Stelleinrichtung zum Schließen der ersten Ansaugleitung durch das besagte Ventil in Abhängigkeit von dem in der Ansaugleitung herrschenden Vakuum auf. Sie muß vielmehr vom Fahrer eines Kräftfahrzeuges geschaltet werden. Damit besteht die Möglichkeit, daß der Fahrer zu früh auf Teilzylinder-Betrieb umschaltet und damit das Kraftfahrzeug untermotorisiert betreibt, oder daß das Kraftfahrzeug zu iangß mit Allzylinder-Betrieb bewegt wird, also die gewünschte Kraftstoffersparnis nicht eintritt. Diese bekannte Vorrichtung weist in dem zwischen den Vergaser und die Einlaßleitungen zu den einzelnen Zylindern einer Brennkraftmaschine einfügbaren Gehäuse zwei manuell verschiebbare Ventilschieber auf, von denen jeder einer Ansaugleitung zugeordnet ist Diese Ansaugleitung ist dann gegenüber dem Vergaser verschlossen und direkt mit der Außenluft verbunden. Somit weist diese Vorrichtung zusätzlich zu dem Nachteil, daß sie manuell, also nicht vom dem in der Ansaugleitung herrschenden Vakuum abhängig betätigt wird, den gleichen Nachteil auf, der bei der vorerwähnten bekannten Vorrichtung bereits erläutert wurde.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die an vorhandene Brennkraftmaschinen angebaut werden kann und durch die es auch möglich ist, die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem h der Ansaugleitung herrschenden Vakuum von Allzylinder-Betrieb auf Teilzy iider-Betrieb und umgekehrt umzuschalten.Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch ein zwischen den Vergaser und die Ansaugsammelleitung einer Hrennkraftmaschine einfügbares Gehäuse, das einen ersten Fließweg, der zwischen der ersten Ansaugleitung und der Sammelansaugfeitung liegt und mit dieser fluchtet, und einen zweiten Fließweg aufweist, der mit der 2'.weiten Ansaugleitung und der Sammelansaugleitung fluchtet und diese ständig miteinander verbindet, durch einen zum Öffnen und Schließen des ersten Fließweges im Gehäuse verschiebbar angeordneten und durch eine Feder in eine erste Stellung vorgespannten Ventilschieber, der einen ersten Bereich mit einer Durchflußöffnung. die in der ersten Ventilschieber-Stellung mit der ersten Ansaugleitung fluchtet und diese mi't der Sammelansaugleitung verbindet, und der einen zweiten Bereich hat, durch de;) die Verbindung zwischen der Ansaugleitung und der Sammelansaugleitung in einer zweiten Ventilschieber-Steiiung unterbrochen ist, und schließlich einen dritten Bereich umfaßt, durch den in einer dritten Stellung des Ventilschiebers die Verbindung der ersten Ansaugleitung mit der Sammelansaugleitung unterbrochen und die erste Ansaugleitung jedoch mit der Bypass-Öffnung und also mit der umgebenden Luft verbunden ist, und durch eine im Gehäuse ausgebildeten Vakuumkammer, die über Kanäle mit der zweiten Ansaugleitung in Verbindung steht, wobei eine Wand der Vakuumkammer durch eine Stirnfläche des Ventilschiebers gebildet ist, so daß das in dieser Ansaugleitung herrschende Vakuum entgegen der Kraft der Feder auf den Venti'schieber einwirken kannEine derartige Verbindung kann als separater Bauteil in eine vorhandene Brennkraftmaschine zwischen Vergaser und Ansaugleitung eingefügt werden. Sie wirkt selbsttätig, da sie eine pneumatische Stelleinrichtung umfaßt, die den Ventilschieber in Abhängigkeit von dem in der Ansaugleitung herrschenden Vakuum selbsttätig verschiebt. Darüber hinaus ist dadurch, daß zwischen de!' geöffneten Stellung des Veniilsehiebers und der geschlossenen Stellung, in der die abgeschälte^ ten Zylinder mit der umgebenden Luft verbunden sind, eine Zwischenstellung vom Ventilschieber durchlaufen wird, in der die Verbindung zwischen der Sammelan' saugleitung und der ersten Ansaugleitung bereits unterbrochen ist, jedoch eine Verbindung der abge-
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