DE4000864A1 - Pneumatisch gesteuerte dekompressionseinrichtung fuer verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dekompressionseinrichtung für Ver­ brennungsmotoren, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit einer Bohrung, deren Auslauf nach der dem Brennraum zugewandten Seite in einen kegeligen Ventilsitz mündet, worin sich der kegelige Teller eines Dekompressionsventils gasdicht anlegt, ferner einer Membran, deren Zentrum mit dem dem Teller gegen­ überliegenden Ende des Dekompressionsventils fest verbunden ist und deren Außenumfang im Druckgehäuse dicht gefügt ist und so in dem Druckgehäuse einen Unterdruckraum abteilt, der über eine Unterdruckleitung mit dem Ansaugkanal verbunden ist.

Das Andrehen von Verbrennungsmotoren von Hand gestaltet sich mühsam ohne Starthilfen, weil bei den ersten Umdrehungen der Kompressionshub vom Bediener überwunden werden muß. Man hilft sich bei Viertaktmotoren mit Ventilaushebern und bei Zwei­ taktmotoren mit Dekompressionseinrichtungen, die wegen Ab­ wesenheit von Arbeitsventilen aus einem ähnlich gestalteten Ventil bestehen, das in der Startphase ausgehoben bzw. geöff­ net werden muß, um das im Zylinder befindliche Gas nicht kom­ primieren, sondern lediglich ausschieben zu müssen.

Die Betätigung dieser Dekompressionseinrichtung erfolgt bei den meisten Fahrzeugmotoren von Hand über einen Bedienungs­ hebel; Stationärmotoren mit Reversierstarter haben Dekom­ pressionsventile mit einer Aushebevorrichtung, die mit dem Reversierstarter oder dem Seil hierfür gekoppelt ist. Über die DOS 21 51 888 ist bereits eine pneumatische Ausführung einer automatischen Dekompressionseinrichtung bekannt. Hier wird in einem Druckgehäuse mit einer Membran ein Unterdruck­ raum gebildet, der mit dem Venturirohr des Vergasers über eine Unterdruckleitung in Verbindung steht. Ferner ist dort eine Druckfeder wirksam, die ein Dekompressionsventil, des­ sen Schaftende mit dem Zentrum der Membran verbunden ist, offenhält. Der sich beim Start des Motors aufbauende Unter­ druck im Unterdruckraum wirkt der Kraft einer Druckfeder ent­ gegen und schließt das Dekompressionsventil, sobald die Mem­ brankraft die Kraft der Druckfeder übersteigt.

Nachteilig wirkt sich bei der beschriebenen Anordnung die Tat­ sache aus, daß der gleichbleibenden Öffnungskraft der Druck­ feder eine pulsierende Schließkraft durch den Unterdruck ent­ gegensteht, die bei bestimmten Betriebszuständen nicht aus­ reicht, um das Ventil gegen die Federkraft zuverlässig ge­ schlossen zu halten. Hieraus folgen Ventilgeräusche, Verkokun­ gen am Ventilsitz und schließlich Leistungsmangel. Durch ent­ sprechende Dämpfung kann der Nachteil zwar verringert werden, beseitigen läßt er sich mit diesen Mitteln aber deshalb nicht, weil im Falle von Startwiederholungen das Dekompressionsventil dann nicht schnell genug öffnet und der Motor gegen die volle Kompression gestartet werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Lösung für eine reaktionsschnelle Dekompressionseinrich­ tung zu schaffen, die allen Anforderungen beim Start sowie al­ len Betriebszuständen während des Motorbetriebs entspricht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus einer Dekompressions­ einrichtung in der vorgenannten Ausführung, jedoch mit einem Überdruckraum, der durch die Membran im Druckgehäuse auf der dem Unterdruckraum gegenüberliegenden Seite gebildet wird. Es wird vorgeschlagen, diesen Raum, der auf der dem Dekompressionsventil zugewandten Seite liegt, zur Einlei­ tung von Überdruck flankierend zu der Wirkung des über den An­ saugkanal bezogenen Unterdrucks im Unterdruckraum, der eben­ falls von der Membran gebildet wird und mit der dort inte­ grierten Druckfeder auf der dem Ventil abgewandten Seite liegt, zu nutzen. Das Ziel, nämlich eine zuverlässige Zuhal­ tung des Dekompressionsventils in allen Betriebszuständen, läßt sich durch den Anschluß des erfinderisch genutzten Über­ druckraumes an einen überdruckerzeugenden Teil des Motors, entweder an das Kurbelgehäuse oder an das Abgassystem, er­ reichen. Hierbei wird der Zweck, den Start durch Offenhaltung des Ventils bei Stillstand des Motors zu unterstützen, nach wie vor erfüllt.

Eine weitere Ausgestaltung der erfinderischen Starthilfe liegt in der Möglichkeit der Gasrückführung in den motorischen Pro­ zeß: Während Starthilfen mit Dekompressionsventilen während der ersten Umdrehungen das hierfür vom Vergaser bereits verfügbar gemachte Kraftstoff-Luftgemisch ins Freie blasen und Ver­ schmutzungen in der Nähe des Ventils durch Ölverkrustungen ver­ ursachen, ist hier die Möglichkeit gegeben, abgeblasenes Ge­ misch in das Kurbelgehäuse zu befördern. Ferner läßt sich die einwandfreie Funktion durch Drosseln sicherstellen.

Schließlich wird vorgeschlagen, für besonders gelagerte Fälle den Anschluß des Ansaugkanals am Unterdruckraum entfallen zu lassen und nur den Überdruckraum an das Auslaßventil anzu­ schließen, wo bekanntlich permanent Überdruck herrscht, wenn auch pulsierend.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der zuverlässigen Funktion dieser pneumatischen Dekompressionsventil-Schließeinrichtung. Die Stellkraft bei extremen Betriebszuständen, wie bei geringer Drehzahl und hoher Last, reicht mit dem Anschluß der Unter­ druckkammer an den Ansaugkanal allein nicht immer aus, das Ven­ til geschlossen zu halten. Zum Aufbau der pneumatischen Mem­ brankraft ergänzen sich dann Unter- und Überdruck für die ver­ schiedenen Betriebszustände in der Weise, daß bei Teillast, al­ so engem Venturi, der Unterdruck dort groß und der Druck im Ab­ gassystem klein, und bei Vollast, also geöffnetem Venturi, der Unterdruck dort klein, aber der Druck im Abgassystem groß ist.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Sie zeigt einen Schnitt durch den Zusammenbau eines Motorzylinders mit einer pneumatischen Dekompressionseinrichtung.

Wird mit 1 das aus zwei Blechteilen bestehende Druckgehäuse be­ zeichnet, so bildet sich durch die Membran 2, die mit dem Ven­ tilkopf 31 des Dekompressionsventils 3 verbunden ist, ein Un­ terdruckraum 11 und ein Überdruckraum 12 aus. Das Dekompres­ sionsventil 3 trägt auf der dem Ventilkopf 31 gegenüberliegen­ den Seite den Ventilteller 32, dessen Konus mit dem des Ventil­ sitzes 41 im Ventilgehäuse 4 zusammenpaßt. Das Ventilgehäuse 4 ist mit dem Kompressionsraum 51 des Zylinders 5 derart ver­ schraubt, daß der Ventilteller 32 dem Kompressionsraum 51 zuge­ wandt ist. Zwischen Dekompressionsventil 3 und Ventilgehäuse 4 bildet sich ein ringförmiger Ventilraum 42 aus, der mit einem überdruckerzeugenden Teil des Motors über eine Überdruckleitung 43 und mit dem Überdruckraum 12 über eine Drossel 44 verbunden ist. Im Unterdruckraum 11 wirkt die Druckfeder 13 auf die Mem­ bran 2, indem sie sich am Druckgehäuse abstützt. Der Unter­ druckraum 11 ist über die Unterdruckleitung 14 an den Ansaugka­ nal angeschlossen.

Die Wirkungsweise der pneumatisch gesteuerten Dekompressions­ einrichtung läßt sich wie folgt beschreiben: Die Zeichnung zeigt die Einrichtung im Ruhezustand. Das De­ kompressionsventil 3 wird durch die einzige jetzt wirkende Kraft der Druckfeder 13 auf die Membran 2 in Offenstellung ge­ halten. Die sich ergebende Öffnung zwischen Ventilteller 32 und Ventilsitz 41 wird durch die Membran bestimmt, deren Befesti­ gungsmittel 21 am Ventilgehäuse 4 anschlagen. Der Kompressions­ raum 51 ist nun über den Ventilraum 42 und die Überdruckleitung 43 mit dem überdruckerzeugenden Teil des Motors und über die Drossel 44 mit dem Überdruckraum 12 des Druckgehäuses 1 verbun­ den. Wird der Motor angedreht, so wird der Zylinderinhalt bei den ersten Umdrehungen durch den Ringspalt zwischen Ventiltel­ ler 32 und Ventilsitz 41 in den Ventilraum 42 geblasen und von dort durch die Überdruckleitung 43 abgeführt. In geringerem Maße wird hierdurch auch im Überdruckraum 12 über die Drossel 44 der herrschende Druck vergrößert. Gleichzeitig aber wird so­ wohl Unterdruck, der sich dem Unterdruckraum 11 über die Unter­ druckleitung 14 mitteilt, im Ansaugkanal, als auch Überdruck, der sich über die Überdruckleitung 43 auf den Ventilraum 42 fortsetzt, in den überdruckerzeugenden Teilen des Motors er­ zeugt, von wo aus er gemeinsam mit dem durch das Abblasen aus dem Kompressionsraum 51 befindlichen Gases über die Drossel 44 zur Druckverstärkung im Überdruckraum 12 beiträgt.

Unterdruck im Unterdruckraum 11 und Überdruck im Überdruckraum 12 wirken also gleichsinnig auf die Membran 2 und bewegen diese gegen die Kraft der Druckfeder 13, wobei sich der Ventilkopf 31 mit den Befestigungsmitteln 21 aus der gezeichneten Anschlag- Ruhestellung am Ventilgehäuse 4 wegbewegt, bis der Ventilteller 32 fest in dem Ventilsitz 41 anliegt.

Ist der Motor bei teilweise noch geöffneter Dekompressionsein­ richtung bereits angesprungen, so läuft er nun ohne Beeinträch­ tigung seines Verbrennungsablaufs weiter, da die pneumatische Kraft auf die Membran 2 die Kraft der Druckfeder 13 in allen Betriebszuständen überstiegen und das Dekompressionsventil ge­ schlossen hat. Wie bereits erwähnt, gewährleistet die Drossel 44 eine ausreichende Dämpfung der drehzahlbedingten Druckspit­ zen, wobei es von geringer Bedeutung ist, daß der Querschnitt der dort wirksamen Verengung eine Ringfläche ist; ebenso läßt sich eine Drossel in Form einer engen Bohrung verwirklichen, die zwischen Überdruckleitung 43 und Überdruckraum 12 angeord­ net ist.

Claims (9)

1. Dekompressionseinrichtung für Verbrennungsmotoren, beste­ hend aus einem Ventilgehäuse mit einer Bohrung, deren Aus­ lauf nach der dem Brennraum zugewandten Seite in einem ke­ geligen Ventilsitz mündet, worin sich der kegelige Teller eines Dekompressionsventils gasdicht anlegt, ferner einer Membran, deren Zentrum mit dem dem Teller gegenüberliegen­ den Ende des Dekompressionsventils fest verbunden ist, und deren Außenumfang im Druckgehäuse dicht gefügt ist und so in dem Druckgehäuse einen Unterdruckraum abteilt, der über eine Unterdruckleitung mit dem Ansaugkanal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Membran (2) im Druckgehäuse (1) auf der dem Unterdruck­ raum (11) gegenüberliegenden Seite ein Überdruckraum (12) gebildet wird.

2. Dekompressionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Überdruckraum (12) mit dem Abgassystem über die Überdruckleitung (43) verbunden ist.

3. Dekompressionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Überdruckraum (12) mit dem Kurbel­ gehäuse des Motors verbunden ist.

4. Dekompressionseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Überdruckleitung (43) vom Überdruckraum (12) zum Abgassystem bzw. zum Kurbelgehäuse Schlauchleitungen sind.

5. Dekompressionseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Überdruckleitung (43) zwischen der Überdruckkammer (12) und den überdruckerzeu­ genden Teilen des Motors Drosselstellen vorgesehen sind.

6. Dekompressionseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drosselstellen Reduzierbohrungen sind.

7. Dekompressionseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drossel (44) durch den Ring­ spalt zwischen Dekompressionsventil (3) und Ventilgehäuse (4) oder andere analoge Bauteile gebildet wird.

8. Dekompressionseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ventilraum (42) an die Über­ druckleitung (43) angeschlossen ist.

9. Dekompressionseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß von den beiden Räumen (11, 12) im Druckgehäuse (1) lediglich der Überdruckraum (12) an die druckerzeugenden Teile des Motors durch die Überdruck­ leitung (43) angeschlossen ist, während die Unterdrucklei­ tung entfällt und anstelle dieser nur eine atmosphärische Belüftung angebracht ist.