DE4030760A1

DE4030760A1 - Verbrennungsmotor der kolbenbauart

Info

Publication number: DE4030760A1
Application number: DE4030760A
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr Ing Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1991-05-23
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: JPH03210022A; DE4030760C2; DE8912652U1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor der Kolbenbauart mit mindestens einem zwischen einem Einlaßkanal und jedem Verbrennungsraum angeordneten Motoreinlaßventil und einer stromauf davon im Einlaß kanal angeordneten, entgegen der Einströmrichtung schließenden, in Schließstellung an einem Elektroma gneten anliegenden Rückschlagklappe mit gegenüber dem Einlaßbeginn des Motoreinlaßventils verzögert einstellbarer Öffnungsschwelle.

Ein Verbrennungsmotor dieser Art ist aus der DE-OS 37 37 828 bekannt.

Durch die Rückschlagklappe ergibt sich auf besonders einfache, kostengünstige und betriebssichere Weise eine vorteilhafte Wirkung insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen. Das Motoreinlaßventil öffnet, wäh rend die Rückschlagklappe noch geschlossen ist. Es expandiert demnach zunächst die in dem Einlaßraum zwischen dem Einlaßventil und der Rückschlagklappe befindliche Luft in den Motorzylinder. Bei entspre chend spätem Öffnen der Rückschlagklappe entsteht ein Unterdruck im Motorzylinder. Der Druckunterschied vor und nach der Rückschlagklappe führt nach deren Öffnung zu einer entsprechend hohen Fließgeschwindig keit der dann einströmenden Brennluft. Diese Fließge schwindigkeit wird gegen Ende des Kolbenhubs abge bremst, wodurch eine dynamische Druckerhöhung noch vor dem Schließen des Motoreinlaßventils stattfindet. Der Rückfluß von Ladung aus dem Motorzylinder aufgrund dieser Druckerhöhung kann durch rechtzeiti ges Schließen der Rückschlagklappe verhindert werden.

Die Rückschlagklappe kann sich unabhängig von zusätz lichen Steuerungs- oder Regelungseinrichtungen selbsttätig öffnen und schließen, wobei jedoch zugleich die Möglichkeit besteht, eine die Verzöge rung des Öffnungszeitpunktes der Rückschlagklappe beeinflussende Einstellung auf einfache Weise durchzuführen.

Sobald die vorab eingestellte Öffnungsschwelle er reicht wird, kann sich die Rückschlagklappe unter dem Einfluß des motorseitig herrschenden Unterdrucks öff nen. Ist der motorseitige Druck so weit angestiegen, daß an der Rückschlagklappe ein Rückfluß der Ladung aus dem Motorzylinder einzusetzen droht, schließt sie sich selbsttätig.

Es ist in der DE-OS 37 37 828 bereits vorgeschlagen, den Öffnungszeitpunkt der Rückschlagklappe in Rela tion zum Kurbelwinkel einzustellen, beispielsweise durch eine in Abhängigkeit vom Motorkurbelwinkel lösbare Riegelsperre. Andererseits ist auch vorge schlagen, die Öffnungsschwelle durch einen einstell baren Unterdruck oder einen den Unterdruck ersetzen den Elektromagneten zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine beson ders einfache und wirksame Steuerung der Rückschlag klappe zu schaffen, wobei einerseits von dem Gedanken Gebrauch gemacht wird, die Öffnungsschwelle der Rück schlagklappe in Abhängigkeit vom Motorkurbelwinkel festzulegen, während andererseits die besonders ein fache Funktion eines Elektromagneten übernommen wird. Die Lösung besteht darin, daß die Stromversorgung des Elektromagneten einen in Abhängigkeit von Be triebsparametern des Motors gesteuerten Unterbrecher enthält.

Im Gegensatz zu der bereits beschriebenen Anwendung eines Elektromagneten, dessen Wirkung zur Aufrechter haltung einer vorgegebenen Losbrechkraft für die Rückschlagklappe ständig aufrechterhalten wird, wird nach der Erfindung die Wirkung des Elektromagneten aufgehoben, sobald der vorgegebene Kurbelwinkel er reicht ist, bei dem die Öffnung der Rückschlagklappe erfolgen soll.

Dabei kann die Rückschlagklappe in Schließstellung am Elektromagneten anliegen oder der Elektromagnet kann der Welle der Rückschlagklappe als Magnetbremse zugeordnet sein.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Er findung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch den Ein- und Auslaßbereich eines Zylinders eines Verbrennungsmotors der Kol benbauart mit einem erfindungsgemäß ausge bildeten, stromauf vom Motoreinlaßventil angeordneten weiteren Ventil und

Fig. 2 eine Variante zur Anordnung des Elektromag neten.

Im Verbrennungsraum 10 des dargestellten Motorzylin ders ist ein Kolben 12 beweglich angeordnet. Der Verbrennungsraum 10 wird über einen Einlaßkanal 14 mit Brennluft oder Brennluft-Kraftstoff-Gemisch ver sorgt, wobei der Verbrennungsraum 10 durch ein in Ab hängigkeit vom Motorkurbelwinkel gesteuertes Motor einlaßventil 16 gegenüber dem Einlaßkanal 14 geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Die Abgase werden über einen Auslaßkanal 18 abgeführt, der über ein Auslaß ventil 20 mit dem Verbrennungsraum in Verbindung steht.

Stromauf vom Einlaßventil 16 ist im Einlaßkanal 14 eine um eine Achse 24 drehbeweglich gelagerte Rück schlagklappe 26 angeordnet. Die Rückschlagklappe 26 ist durch eine Torsionsfeder 28 in ihre in der Zeichnung dargestellte Schließstellung vorgespannt, deren Kraft so bemessen ist, daß sie die Rückschlag klappe 26 in die gezeigte Schließstellung ver schwenkt, sobald der Druck auf der dem Einlaßventil 16 zugewandten Seite der Rückschlagklappe 26 nahezu auf den Druck angestiegen ist, der stromauf von der Rückschlagklappe 26 herrscht.

In der Schließstellung liegt die Rückschlagklappe 26 an einer Anschlagfläche 30 an, in welcher sich ein Elektromagnet 32 befindet, der von einer Stromquelle 34 über eine einen Unterbrecher 36 aufweisende Leitung 38 versorgt wird. Durch den Unterbrecher 36 wird die Stromversorgung des Elektromagneten 32 un terbrochen, sobald der zugehörige Kolben 12 eine vorgewählte Position erreicht, die einem bestimmten Kurbelwinkel entspricht. Nach einem gewissen Kurbel winkel wird der Unterbrecher wieder geschlossen, so daß der Elektromagnet 32 die Rückschlagklappe wieder festhalten kann, wenn die Torsionsfeder 28 die Rück schlagklappe 26 wieder in ihre Schließstellung zu rückführt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante umgibt der Elektromagnet 32′ die fest mit der Rückschlagklappe 26 verbundenen Welle 40 als Magnetbremse, um die Rückschlagklappe 26 in der Schließstellung festzu halten, bis durch Öffnung des Unterbrechers 36 die Bremswirkung aufgehoben und die Rückschlagklappe 26 zeitweilig freigegeben wird.

Der Unterbrecher kann beispielsweise mechanisch durch einen ihm zugeordneten Nocken gesteuert wer den, dessen Bewegung von der Kurbelwellendrehung abhängig ist, wobei der Nocken in seiner Phasenlage zur Kurbelwelle in Abhängigkeit von Betriebsparameten des Motors verstellbar sein kann.

Da durch die Rückschlagklappe 26 der Einlaßkanal 14 stets automatisch zum erforderlichen Zeitpunkt ge schlossen wird, kann der Einlaßschluß des Motorein laßventil 16 auf optimale Bedingungen bei hohen Dreh zahlen eingestellt werden, wobei dann die Rückschlag klappe die Aufgabe automatisch übernimmt, das Drehmo ment bei niederen Drehzahlen zu verbessern.

Claims

1. Verbrennungsmotor der Kolbenbauart mit min destens einem zwischen einem Einlaßkanal (14) und je dem Verbrennungsraum (10) angeordneten Motoreinlaß ventil (16) und einer stromauf davon im Einlaßkanal (14) angeordneten, entgegen der Einströmrichtung schließenden, in Schließstellung an einem Elektroma gneten (32) anliegenden Rückschlagklappe (26) mit gegenüber dem Einlaßbeginn des Motoreinlaßventils (16) verzögert einstellbarer Öffnungsschwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung des Elektromagneten (32) einen in Abhängigkeit von Be triebsparametern des Motors gesteuerten Unterbrecher (36) enthält.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagklappe (26) in Schließstellung am Elektromagneten (32) anliegt.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (32′) der Welle (40) der Rückschlagklappe (26) als Magnetbremse zugeordnet ist.

4. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher mechanisch durch einen Nocken steuerbar ist, dessen Bewegung von der Motorkurbelwellendrehung abhängig ist.

5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage des Nockens rela tiv zur Kurbelwelle in Abhängigkeit von Betriebspara metern des Motors verstellbar ist.