DE4030760A1 - Verbrennungsmotor der kolbenbauart - Google Patents
Verbrennungsmotor der kolbenbauartInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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 (5)
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.
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- 1990-09-28 DE DE4030760A patent/DE4030760C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-24 JP JP2288279A patent/JPH03210022A/ja active Pending
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DE3737828A1 (de) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Schatz Oskar | Verbrennungsmotor der kolbenbauart |
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