DE2901815A1 - Viertakt-brennkraftmaschine mit stufenkolben - Google Patents

Viertakt-brennkraftmaschine mit stufenkolben

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DE2901815A1
DE2901815A1 DE19792901815 DE2901815A DE2901815A1 DE 2901815 A1 DE2901815 A1 DE 2901815A1 DE 19792901815 DE19792901815 DE 19792901815 DE 2901815 A DE2901815 A DE 2901815A DE 2901815 A1 DE2901815 A1 DE 2901815A1
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Germany
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piston
crankcase
valve
combustion engine
internal combustion
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Withdrawn
Application number
DE19792901815
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English (en)
Inventor
Claus Dipl Ing Waker
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ZF Sachs AG
Original Assignee
Fichtel and Sachs AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/10—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder
    • F02B33/14—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder working and pumping pistons forming stepped piston
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    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFÜRT
PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG
Viertakt-Brennkraftmaschine mit .Stufenkolben
Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Einlaßventil und einem Auslaßventil, einem Kolben, der mit dem Kurbelgehäuse eine Kurbelgehäusepumpe bildet, sowie einem mit einem Rückschlagventil versehenen Vorverdichtungsraum, der zwischen Kurbelgehäusepumpe und Einlaßventil angeordnet ist.
Eine Viertakt-Brennkraftmaschine der obengenannten Bauart ist beispielsweise aus der DOS 2 708 729 bekannt. Bei dieser bekannten Viertakt-Brennkraftmaschine wird die Kurbelgehäusepumpe zur Beschickung eines Vorverdichtungsraumes benutzt, der direkt mit dem Einlaßventil in Verbindung steht.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Viertakt-Brennkraftmaschine hinsichtlich ihrer Abgasemission zu optimieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches aufgeführten Merkmale gelöst. Durch Verwendung eines zusätzlichen Einlaßventiles in Verbindung mit einem Stufenkolben ist es möglich, unabhängig von der Verwendung der Kurbelgehäusepumpe für die Beaufschlagung des ersten Einlaßventiles einen vollkommen getrennten, zweiten Einlaßtrakt zu erstellen, der über den Ringraum, der durch den Stufenkolben mit dem' Zylinder gebildet wird, versorgt wird. Dabei wird erfindungsgemäß dieser zweite Einlaßtrakt mit einem fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt, mit welchem eine Schicht ladung im Brennraum erzeugt werden kann'. Dabei ist es möglich, den normalen Ansaugtrakt entweder mit reiner Luft zu beaufschlagen oder bereits hier ein zumindest mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu verwenden. Durch die Möglichkeit, die beiden Einlaßventile entsprechend ihrem Einsatzzweck unterschied-
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lieh zu steuern, ist nicht nur eine mengenmäßige, sondern auch eine zeitmäßige Optimierung der beiden Einlaßtrakte möglich.
Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert:
Die Darstellung zeigt eine Viertakt-Brennkraftmaschine, bei welcher eine im Zylinderkopf 21 gelagerte Nockenwelle 19 das Auslaßventil 3 und die beiden Einlaßventile 2 und 4 über entsprechende Kipphebel 20 steuert * In üblicher Weise steuert dabei das Auslaßventil 3 einen Auslaßkanal 10, der mit einer nicht dargestellten Abgasleitung verbunden ist. Die Brennkraftmaschine weist weiterhin einen Stufenkolben 1 auf, welcher mit einem nicht näher bezeichneten Kurbeltrieb in üblicher Weise verbunden ist. Der kleinere Durchmesser des Stufenkolbens 1 ist zum Brennraum hin gerichtet und der größere Durchmesser des Stufenkolbens 1 bildet den Abschluß gegenüber dem Kurbelgehäuse 11. Zum Kurbelgehäuse 11 führt ein Ansaugkanal 5 über ein Rückschlagventil 12. Der Ansaugkanal 5 kann hierbei entweder direkt mit der Außenluft verbunden sein oder mit einer Kraftstoff-Luft-Gemischaufbereitungsanlage für armes Gemisch. Vom Kurbelgehäuse 11 aus führt eine Überströmöffnung 7 über ein Rückschlagventil 15 in einen Vorverdichtungsraum 8, welcher direkt mit der Einlaßseite des Einlaßventiles 2 verbunden ist. Der Ringraum 16, der durch, den Stufenkolben 1 und den Zylinder gebildet wird, steht über einen unteren Kanal 18 und über ein Rückschlagventil 13 mit dem Ansaugkanal 6 in Verbindung, wobei der Ansaugkanal 6 mit einer Kraftstoff-Luft-Gemischaufhereitungsanlage für fettes Gemisch verbunden ist, In seinem oberen Bereich ist der Ringraum 16 über einen Kanal 17 und ein Rückschlagventil 14 mit einem Vorverdichtungsraum 9 verbunden, der mit der Einlaßseite des Einlaßventiles 4 in Verbindung s.tent „ Ausgehend vom Auspuffhub, ist die Wirkungsweise der Viertakt-Brennkraftmaschine folgende;
Während des Auspuffhubes geht der Stufenkolben 1 von seiner unteren Totpunktstellung in seine obere Totpunktstellung und verdrängt über das geöffnete Auslaßventil 3 die verbrannten Abgase. Dabei sind die beiden Einlaßventile 2 und 4 geschlossen. Gleichzeitig saugt der Stufenkolben 1 mit seiner Unterseite über den Ansaugkanal 5 und das. RücJcsGhIainrentil 12 frische Luft bzw. ein
■/■'
mageres Gemisch in das Kurbelgehäuse, 11 ein. Gleichzeitig verdrängt der Stufenkolben 1 mit seinem großen Durchmesser aus dem Ringraum 16 das bereits vorher aus dem Ansaugkanal 6. über das Rückschlagventil 13 und den Kanal 18 angesaugte fette Gemisch über den Kanal 17 und das Rückschlagventil 14 in den Vorverdichtung sr aum 9· Im daran anschließenden Saughub des Stufenkolbens 1 können die in den Vorverdichtungsräumen 8 und.9 gespeicherten Gasmengen gezielt über die beiden Einlaßventile 2 und 4 in den Brenn~ raum gelangen. Gleichzeitig erfolgt durch die Abwartstewegung des Stufenkolbens 1 eine UnterdruckerZeugung im Ringraum' 16, wodurch im unteren Totpunkt des Kolbens über den Ansaugkanal 6 erneut fettes Gemisch einströmen kann. Gleichzeitig wird die im Kurbelgehäuse 11 vorhandene Gasmenge durch die Überströmöffnung .7, das Rückschlagventil 15 und den Vorverdichtungsraum 8 zum Einlaßventil 2 transportiert« Der sich daran anschließende Kompressionshub des Stufenkolbens 1 bewirkt einmal eine Verdichtung des in den Brennraum eingeströmten Gases und gleichzeitig einen Ansaugvorgang von Gas in das Kurbelgehäuse 11 und einen Transport des fetten Gemisches im Ringraum 16 in den Vorverdichtungsraum 9· Dabei ist es ohne weiteres denkbar, daß erst während des Kompressionshubes das Einlaßventil 4 zum überleiten des fetten Gemisches geöffnet wird. Dadurch kann eine zusätzliche Druckerhöhung im Kompressionsraum und ein Schichtladungseffekt erzielt werden. Anschließend an den Kompressionshub findet durch Verbrennen des Kraftstoff-Luft~ Gemisches im Brennraum der Arbeitshub mit der Bewegung des Stufenkolbens 1 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt statt. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Verdrängung des im Kurbelgehäuse 11 angesaugten Gases in den Vorverdichtungsraum 8 und ein Ansaugvorgang von fettem Gemisch, in den Ringraum 16 hinein.
Es ist also festzuhalten, daß die beiden Vorverdichtungsraume 8 und 9 bei jedem Arbeitszyklus der Viertakt-Brennkraftmaschine zweimal mit dem entsprechenden Gas beschickt werden.
21.12.1978
TIPP-2 Ho/Whm-
030031/0104

Claims (1)

  1. Viertakt-Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Einlaßventil und einem. Auslaßventil, einem Kolben, der mit dem Kurbelgehäuse eine Kurbelgehäusepumpe bildet, sowie einem mit einem Rückschlagventil versehenen Vorverdichtungsraum, der zwischen Kurbelgehäusepumpe und Einlaßventil angeordnet ist, dad. gek., daß der Kolben (l) als Stufenkolben ausgebildet ist - mit einem zum Kurbelgehäuse (11) hin gerichteten größeren Durchmesser und einem zum Brennraum hin gerichteten kleineren Durchmesser *-, das Kurbelgehäuse über ein Rückschlagventil Cl2) mit reiner Luft bzw. einem mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt wird, der Ringraum (l6äwischen dem kleineren und dem größeren Kolbendurchmesser einlaßseitig über ein Rückschlagventil (13) mit fettem Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt wird und auslaßseitig über ein weiteres Rückschlagventil (l4) mit einem zweiten Vorverdichtungsraum· (9) und einem zweiten Einlaßventil (4) in Verbindung steht.
    21.12.1978
    TIPP-2 Ho/whm-
    030031/0104
DE19792901815 1979-01-18 1979-01-18 Viertakt-brennkraftmaschine mit stufenkolben Withdrawn DE2901815A1 (de)

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