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Verfahren zur Erhaltung eines gleichbleibenden Verdichtungsenddruckes
bei Verbrennungskraftmaschinen. Gegenstand der Erfindung bildet ein Veafahren und
eine Regelungsvorrichtung für Verbrennungskraftm,aschinen mit einem verkleinerten
Kompressionsraum, die mit veränderlichen Drehzahlen laufen. Der Zweck der Erfindung
besteht darin, zu verhindern, daß der höchst zulässige Kompressionsenddruck überschritten
wird. Bei Maschinen mit veränderlicher Drehzahl, wie z. B. Fahrzeugmotoren, tritt
nämlich der Übelstand auf, daß der volumetrische Wirkungsgrad, d. h. die Füllung,
bei hoher Drehzahl kleiner wird als bei niedriger Drehzahl. Denn bei hoher Drehzahl
wird trotz. der hohen Geschwindigkeit des Brennstoffluftgemisches in der Saugleitung
eine volle Füllung nicht erreicht. Bei niedriger Drehzahl dagegen wird der Zylinderraum
vollständig gefüllt. Die Folge ist, daß die Endkompression bei niedriger Drehzahl
höher ist als bei großer Drehzahl. Durch die höhere Endkompression treten leicht
Selbstzündungen auf, und ein solcher Motor klopft. Um diesen bei niedrigerer Drehzahl
auftretenden Übelstand zu beseitigen, muß demnach die Drosselung der Maschine in
der Art bewirkt werden, daß die Füllung und dadurch der absolute Kompressionsenddruck
der gleiche bleibt. Gemäß der Erfindung wird eine Regelungsvorrichtung benutzt,
welche durch Drosselung der Füllung die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden
volumetrischen Wirkungsgrades ermöglicht. Läuft die Maschine mit normaler Umdrehungszahl,
so nimmt der
Regler eine von vornherein bestimmte Drosselstellung
hervor, bei welcher der Durchgangsquerschnitt der Leitung so stark gedrosselt ist,
daß im Arbeitszylinder der höchste zulässige Kompressionsenddruck nicht überschritten
wird. Wird nun die Belastung der Maschine größer, und sinkt dadurch die Umdrehungszahl
der Maschine unter die normale Umdrehungszahl, so wird der Unterdruck in der Saugleitung
kleiner. Durch diese Veränderung des Unterdruckes wird das Regelorgan so verstellt,
daß eine weitere Drosselung der Saugleitung bewirkt wird, wodurch der zulässige
Kompressionsenddruck nicht überschritten wird. Die Regelvorrichtung, welche nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet, wirkt demnach umgekehrt, wie die bekannten
durch Regler beeinflußten Drosseleinrichtungen, welche drosseln, wenn die Drehzahl
steigt. Steigt die Geschwindigkeit des Motors über die normale Umdrehungszahl, so
erübrigt sich eine Unterdruckregelung schon im Hinblick darauf, daß der Kompressionsenddruck
von selbst kleiner wird und daher ein Klopfen des Motors nicht hervorgerufen werden
kann. Es kann aber für diesen Fall ein normaler Umlaufzahlregler zugleich mit der
die Erfindung bildenden Regelvorrichtung vorgesehen werden.
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In der Zeichnung ist in Abb. i eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. i, 2, 3, .4 sind die Saugventile der
vier Zylinder des Motors, 5 ist die den Zylindern gemeinsame Saugleitung und 6 ist
ein Vergaser bekannter Art. Hinter dem Vergaser ist in die Saugleitung eine Drosseleinrichtung
eingebaut, welche aus einem mit dem Vergaser durch Öffnungen 9 verbundenen Zylinder
7 und einem Kolbenschieber 8 besteht, welch letzterer durch. Gewichts- oder Federwirkung
bei Stillstand der Maschine die Verbindung mit dem Vergaser unterbricht, dagegen
beim Arbeiten des Motors, durch den durch die Saugleitung hervorgerufenen Unterdruck,
die Verbindung mit dem Vergaser herstellt, wobei aber die Drosselung abhängig ist
von dem mit Veränderung der Drehzahl bzw. der Kolbengeschwindigkeit sich ändernden
Unterdruck in der Saugleitung. Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung, in welcher
der Kolben 8 in einen Stellung gezeichnet ist, die einer Umlaufzahl der Maschine
unterhalb der normalen Umlaufzahl entspricht, steht der Kolben 8 unter der Wirkung
seines Eigengewichtes. Er ist mit einer Membrane ii verbunden, die zweckmäßig durch
Öffnungen io eines Zylinderdeckels 12 unter den Atmosphärendruck gesetzt ist, wobei
durch Verwendung des Zylinderdeckels im Verein mit den kleinen Bohrungen io ein
Flattern der Membrane und dadurch des Kolbens verhindert ist. Bei Stillstand der
Maschine sperrt der Kolben infolge seines Eigengewichts die Öffnungen 9 zum. Vergaser
ab. Wird der Motor in Betrieb gesetzt, so wird durch den Unterschied zwischen den
durch die Saugwirkung hervorgerufenen Unterdruck und dem äußeren Atmosphärendruck,
eine Bewegung des Kolbens nach oben hervorgerufen, durch welche die Öffnungen 9
entsprechend der Größe des Unterdruckes mehr oder weniger aufgedeckt werden, so
daß Gemisch durch die Leitung 5 hindurch angesaugt werden kann. Sinkt die Kolbengeschwindigkeit
unter die Normalgeschwindigkeit, so sinkt der Unterdruck in der Saugleitung, und
die Öffnungen 9 werden hierdurch so stark gedrosselt, daß die Füllung gleich groß
bzw. ungefähr gleich groß ist der Füllung bei der Normalgeschwindigkeit.
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Dadurch, daß der Kompressionsraum dem konstanten volumetrischen Wirkungsgrad
entsprechend bemessen ist, wird trotz einer starken Drosselung stets der gleiche
Kompressionsenddruck bzw. Explosionsenddruck unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit
erreicht und dadurch ein erheblich verringerter Benzinverbrauch pro Pferdestärke
und Stunde gegenüber den bisher bekannten Ausführungen erzielt.
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Statt der in Abb. i veranschaulichten Drosseleinrichtung, welche durch
den Unterschied zwisch en Unterdruck und äußeren Atmosphärendruck wirkt, kann auch
eine durch einen Regler eingestellte Drosseleinrichtung (z. B. Drosselklappe 13
o. dgl.) verwendet werden, wie z. B. in Abb. 2 veranschaulicht ist, welche bei Unterschreitung
der normalen Umdrehungszahl der Maschine die Saugleitung drosselt.