DE4030768A1 - Zweitakt-dieselmotor - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Zweitakt-Dieselmotor, dessen Verdichtungsverhältnis in
zwei Stufen veränderbar ist.
Bei einem Zweitakt-Dieselmotor wird nur die Ansaugluft
zuerst komprimiert und anschließend durch die Spülkanäle
bzw. Spülöffnungen in die Verbrennungskammer des
Zylinders eingeführt und wird sodann dort in der
Verbrennungskammer weiter komprimiert, während bei hoher
Temperatur, die durch diese Verdichtung verursacht wird,
Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingespritzt wird,
um durch Selbstentzündung verbrannt zu werden.
Diesbezüglich ist in der japanischen Patentanmeldung
S63-65 121 eine Anordnung zur Verbesserung der
Startfreudigkeit und der Ausgangsleistung eines
derartigen Dieselmotors gezeigt, in dem das
Verdichtungsverhältnis auf einen niedrigeren Wert
innerhalb eines Hochgeschwindigkeits- bzw. Hochdrehzahl-
Betriebsbereiches des Motors begrenzt wird, während das
Verdichtungsverhältnis innerhalb des
Motorbetriebsbereiches vom Start bis zu einer niedrigen
bis mittleren Drehzahl bzw. Geschwindigkeit der
Motorbetätigung erhöht wird.
In dem Fall, in dem das Verdichtungsverhältnis in dem
Bereich vom Start des Motors bis zu einer niedrigen bis
mittleren Drehzahl der Motorbetätigung erhöht wird,
wird, da die Verdichtungstemperatur der Luft zum
Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung höher wird, die
Zündfähigkeit des Motors verbessert und die
Zündverzögerungsdauer wird verkürzt. Da die
Verbrennungsgeschwindigkeit demzufolge plötzlich erhöht
wird und auch die Verbrennungstemperatur höher wird,
reagieren der Stickstoff und der Sauerstoff miteinander
innerhalb der Verbrennungskammer, wodurch sich in
nachteiliger Weise eine Erhöhung des Stickoxidausstoßes
(NOx) ergibt. Mit dem Anstieg der
Verbrennungstemperatur sind außerdem Nachteile derart
verbunden, daß das Klopfgeräusch (Nadeln), das für diese
Motoren charakteristisch ist, lauter wird.
Unter Berücksichtigung der vorerwähnten Nachteile des
Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
daher die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmotor der
eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der
Stickoxidausstoß innerhalb eines Betriebsbereiches des
Motors vermindert werden kann, indem dieser ein erhöhtes
Verdichtungsverhältnis besitzt und bei dem die Erzeugung
des Klopf- oder Nadelgeräusches zumindest beträchtlich
eingeschränkt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
eine die Kraftstoffeinspritzung verzögernde Einrichtung
vorgesehen ist, die, während sie den Zeitpunkt der
Kraftstoffeinspritzung durch eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung innerhalb eines
Arbeitsbereiches des Motors zwischen einer mittleren und
niedrigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl verzögert,
zeitweilig die Größe der Verzögerung des
Einspritzzeitpunktes für die Kraftstoffeinspritzung
erhöht, wenn das Verdichtungsverhältnis durch eine
Veränderungseinrichtung für das Verdichtungsverhältnis
erhöht worden ist.
Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße
Zweitakt-Dieselmotor eine Steuereinrichtung auf, die in
Abhängigkeit von den Motorbetriebszustand
repräsentierenden Parametern einerseits einen
Schrittmotor zur Ansteuerung einer Ventilbetätigung von
einem Abgaskanal jeweils steuernden Ventilen zur
Änderung des Verdichtungsverhältnisses sowie eine
Erregerwicklung einer Elektromagnetspule ansteuert,
die ihrerseits einen Stellkolben eines Spritzverstellers
beeinflußt.
Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen des
Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen
Unteransprüchen dargelegt.
Ein Zweitakt-Dieselmotor nach der vorliegenden Erfindung
ist insbesondere insofern vorteilhaft, als dadurch, daß
die Größe der Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung
zeitweilig erhöht wird wenn das Verdichtungsverhältnis
auf ein höheres Verdichtungsverhältnis geändert wird,
die Verbrennung innerhalb der Verbrennungskammer langsam
wird, und durch die Vergrößerung der
Einspritzverzögerung die Verkürzung der
Einspritzverzögerung wieder kompensiert wird, die aus
der Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses resultiert.
Daher kann, da eine abrupte Verbrennung innerhalb des
Verbrennungsraumes beschränkt wird, die
Verbrennungstemperatur niedriger gehalten werden und der
Stickoxidausstoß kann vermindert werden. Da außerdem die
Verbrennungstemperatur niedriger Wird, tritt ein Klopfen
oder Nadeln des Motors schwerer auf und das Klopf- oder
Nadelgeräusch kann vermindert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines
Zweitakt-Dieselmotors nach einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Steuersystems für
ein Öffnungs-/Schließ-Ventil auf der Motorseite und des
Zeitgebers auf Seiten einer Kraftstoffeinspritzpumpe bei
einem Zeitakt-Dieselmotor nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Kennliniendiagramm, das den
Motorbetriebsbereich zeigt, in dem das
Verdichtungsverhältnis erhöht werden soll,
Fig. 4 ein Diagramm, das die Größe der Verzögerung des
Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit
von der Motordrehzahl zeigt,
Fig. 5 ein Diagramm, das die Größe der Verzögerung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes in Abhängigkeit von der
Motorbelastung zeigt,
Fig. 6 ein Diagramm, das die Emissionscharakteristik an
Stickoxiden (NOx), Kohlenmonoxid (CO) und
Kohlenwasserstoff (HC) in einem Fall zeigt, in dem der
Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung verzögert ist,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das den Inhalt eines durch
einen Mikrocomputer abgearbeiteten Steuerungsablaufes
zeigt,
Fig. 8 eine Schnittdarstellung einer
Kraftstoffeinspritzpumpe des Dieselmotors nach Fig. 1,
Fig. 9 eine Vorderansicht des Dieselmotors nach Fig. 1,
Fig. 10 eine Draufsicht des Dieselmotors nach Fig. 1,
und
Fig. 11 ein Diagramm, das die Größe der Verzögerung
eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes in Abhängigkeit von
der Motordrehzahl für ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zweitakt-Diesel
motors nach der vorliegenden Erfindung wird zunächst
anhand der Fig. 1 bis 10 erläutert. Wie insbesondere aus
den Fig. 1, 9 und 10 ersichtlich ist, zeigt dieses einen
Dreizylinder-Zweitakt-Dieselmotor für Kraftfahrzeuge mit
einem Kurbelgehäuse 1, in dem eine Kurbelwelle 2
aufgenommen ist. Das Kurbelgehäuse 1 ist mit einem
Zylinderblock 3 verbunden, der durch einen Zylinderkopf
4 nach oben abgeschlossen ist. Innerhalb des
Zylinderblockes 3 sind drei Zylinder 5 in
Reihenanordnung in axialer Richtung der Kurbelwelle 2
und parallel zueinander angeordnet, wobei ein Kolben 6
jedes Zylinders durch eine Pleuelstange 7 mit einem
Kurbelzapfen 2a mit der Kurbelwelle 2 verbunden ist.
Zwischen einem Kopfabschnitt des Kolbens 6 und dem
Zylinderkopf 4 wird jeweils ein Verbrennungsraum bzw.
eine Verbrennungskammer 8 in jedem Zylinder 5 begrenzt.
In dem Zylinderkopf 4 ist jeweils eine Vorbrennkammer 9,
die eine Wirbelkammer bildet, vorgesehen, welche mit dem
jeweiligen Verbrennungsraum 8 verbunden ist. Ferner sind
jeweils ein Kraftstoffeinspritzventil 10 und eine
Glühkerze 11 angeordnet, die in die Vorbrennkammer 9
hineinweisen.
Der Zylinderblock 3 besitzt eine Mehrzahl von sich durch
diesen hindurch erstreckenden Spülkanälen 12. Ein Ende
jedes Spülkanales 12 befindet sich auf der Innenfläche
des jeweiligen Zylinders 5, so daß er durch den
zugehörigen Kolben 6 geöffnet oder geschlossen wird und
das andere Ende jedes dieser Spülkanäle 12 öffnet sich
in den Kurbelraum 13 innerhalb des Kurbelgehäuses 1.
Der Zylinderblock 3 besitzt auch einen Hauptabgaskanal
14 und einen Hilfs- oder Unter-Abgaskanal 15, die sich
durch den Zylinderblock 3 erstrecken. Ein Ende jedes
dieser Abgaskanäle 14 und 15 öffnet sich auf der
Innenfläche des jeweiligen Zylinders 5, so daß er durch
den Kolben 6 geöffnet oder verschlossen werden kann und
das andere Ende des Hauptabgaskanales 14 öffnet sich zur
Außenseite des Zylinderblockes 3 hin. Ein Ende des
Hilfs- oder Unterabgaskanales 15 ist in Richtung zu dem
Zylinderkopf 4 hin verlagert, wie dies in Fig. 1
gezeigt ist, so daß er höher angeordnet werden kann als
der Hauptabgaskanal 14 und das andere Ende dieses
Hilfsabgaskanales 15 öffnet sich in den Hauptabgaskanal
14.
Mit jedem der Hauptabgaskanäle 14 jedes Zylinders 5 ist
ein Auspuffrohr 21 verbunden.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erstreckt sich durch den
Zylinderblock 3 eine kreisförmige Durchgangsbohrung 16,
die an einer Stelle entsprechend dem Mittelabschnitt des
Hilfs- bzw. Unter-Abgaskanales 15 angeordnet ist und die
sich quer durch diesen Hilfsabgaskanal 15 in axialer
Richtung der Kurbelwelle 2 erstreckt, wobei in der
Durchgangsbohrung 16 Öffnungs-/Schließ-Ventile 17
angeordnet sind, die eine Änderungseinrichtung für das
Kompressionsverhältnis bzw. Verdichtungsverhältnis
bilden. Die Öffnungs-/Schließ-Ventile 17 sind
zylindrisch ausgebildet und um ihre jeweilige Achse
drehbar innerhalb der Durchgangsbohrung 16 angeordnet
und sind miteinander durch Verbindungsteile 18
verbunden. Jedes Öffnungs-/Schließ-Ventil 17 hat
diametral eine Verbindungsbohrung 19, die das Ventil 17
an einer Stelle durchsetzt, welche dem Hilfsabgaskanal
15 zugewandt ist und jedes Öffnungs-/Schließ-Ventil 17
kann durch einen Schrittmotor 20 zwischen seiner
Offen-Stellung, in der die obige Verbindungsbohrung 19
mit dem Hilfsabgaskanal 15 kommunizierend übereinstimmt,
und seiner Schließstellung, in der die vorgenannte
Verbindungsbohrung 19 gegenüber dem Hilfsabgaskanal 15
verlagert und nicht mit diesem kommunizierend verbunden
ist, drehbetätigt werden.
Das Kurbelgehäuse 1 besitzt auch eine Ansaugöffnung bzw.
einen Ansaugkanal 22, ausgebildet derart, daß diese bzw.
dieser sich in den Kurbelraum 13 für jeden Zylinder 5
öffnet. Wie Fig. 10 zeigt, sind die Ansaugöffnungen 22
in einer Reihe in axialer Richtung der Kurbelwelle 2
angeordnet und jeder von ihnen ist mit einem Reed-Ventil
23 versehen, welches eine Strömung der Ansaugluft nur in
Richtung der Kurbelkammer 13 ermöglicht. Mit den
Ansaugöffnungen 22 sämtlicher Zylinder 5 ist ein
Ansaugverteiler 24 verbunden, der über ein Ansaugrohr 25
aus Gummi mit einem Luftreiniger 26 verbunden ist.
Demzufolge wird, wenn der jeweilige Kolben 6 in seinen
Kompressionshub gelangt, und somit ein Vakuum innerhalb
des Kurbelraumes 13 erzeugt wird, die Luft, die durch
den Luftreiniger 26 angesaugt wird, in den Kurbelraum 13
eingesaugt, anschließend, nachdem sie primär in dem
Kurbelraum 13 komprimiert worden ist, wird die
Ansaugluft in die Verbrennungskammer 8 durch den
jeweiligen Spülkanal 12 eingeführt.
Andererseits ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 jedes
Zylinders 5 am Zylinderkopf 4 durch ein
Kraftstoffeinspritzrohr 31 mit einer
Kraftstoffeinspritzpumpe 32 vom Verteilertyp verbunden,
wobei Einzelheiten der Kraftstoff-Einspritzpumpe 32 in
Fig. 8 dargestellt sind.
In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 33 ein
Pumpengehäuse, in das eine Antriebswelle 34 eingesetzt
ist, welche durch die Kurbelwelle 2 angetrieben wird.
Die Antriebswelle 34 treibt rotierend die
Drehförderpumpe 35 in dem Pumpengehäuse 33 an, wobei
diese Rotorpumpe 35 ausgelegt ist, um Kraftstoff aus dem
Kraftstofftank 36 anzusaugen und diesen in eine
Niedrigdruck-Kraftstoffkammer 37 in dem Pumpengehäuse 33
zu fördern.
Mit einem Ende der Antriebswelle 34 ist eine
scheibenförmige Nockenplatte 39 durch eine Kupplung 38
verbunden. Die Nockenplatte 39 hat eine der Anzahl der
Zylinder 5 entsprechende Anzahl von Scheibennocken 40,
d. h. drei Scheibenocken, die auf einer Endfläche der
Nockenplatte 39 ausgebildet sind und eine Mehrzahl von
Rollen 41 ist im Kontakt mit dieser Endfläche der
Nockenplatte 39. Die Rollen 41 sind durch einen
ringförmigen Rollenhalter 42 gelagert, der durch das
Pumpengehäuse 33 drehbar um seine Achse aufgenommen ist.
Da die Scheibennocken 40 der Nockenplatte 39 abfolgend
in Kontakt mit den Rollen 41 gebracht werden, wird dann,
wenn die Antriebswelle 34 in Rotation versetzt wird, die
Nockenplatte 39 in axialer Richtung der Antriebswelle 34
hin- und hergehend bewegt, und zwar mit einer Hubzahl,
die derjenigen der Zylinder während einer 360°-Umdrehung
entspricht.
Außerdem ist ein Verteiler 43 an einer Stelle, die der
Nockenplatte 39 gegenüberliegt, angeordnet. In dem
Zylinderraum 44 des Verteilers 43 ist ein Kolben 45
axial gleitbar aufgenommen, dessen eines Ende mit einer
Endfläche der Nockenplatte 39 verbunden ist. Daher wird
auch der Kolben 45 mit der gleichen Hubzahl axial hin-
und hergehend während seiner Drehung um 360° bewegt,
entsprechend der Anzahl der Zylinder 5.
Zwischen dem anderen Ende des Kolbens 45 und dem
Zylinderraum 44 ist eine Pumpkammer 46 gebildet, die mit
dem Ansaugkanal 48 kommuniziert, der mit der
Niederdruck-Kraftstoffkammer 37 durch Ansaugnuten 47
verbunden ist, die am Außenumfang des anderen Endes des
Kolbens 45 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind,
wobei diese Verbindung dann erfolgt, wenn der Kolben 45
aus dem Zylinder 44 herausgezogen wird und durch diese
Verbindung wird der Kraftstoff aus der
Niederdruck-Kraftstoffkammer 37 in die Pumpkammer 46
angesaugt.
Anschließend wird, wenn der Kolben 45 in den Zylinder 44
hineingedrückt wird, der Kraftstoff, der in die
Pumpkammer 46 angesaugt worden ist, unter Druck gesetzt,
um in einen Zuführungskanal 49 innerhalb des Kolbens 45
gedrückt zu werden, wobei der Zuführungskanal 49 mit der
Verteileröffnung 50 kommunizierend verbunden ist, die
sich am Außenumfang des Kolbens 45 öffnet. Die
Verteileröffnung 50 ist so aufgebaut, daß sie mit der
Zuführungsöffnung 51 am Innenumfang des Zylinderraumes
44 kommunizierend verbunden ist, während der Kolben 45
seine 360°-Drehung ausführt und dieser Zuführungskanal
51 ist in Verbindung mit der Kraftstoffeinspritzleitung
31.
Das stromabseitige Ende des Zuführungskanales 49 ist
durch die Entlastungsöffnung bzw. den Entlastungskanal
52, der sich durch den Kolben 45 erstreckt und am
Außenumfang desselben mündet, mit der Niederdruck-Kraft
stoffkammer 37 verbunden und der Außenumfang des Kolbens
45, auf dem sich die Entlastungsöffnung 52 öffnet, trägt
einen Überlauf- oder Entlastungsring 53, der auf dem
Kolben 52 axial gleitbar ist. Der Entlastungsring 53
dient zur Steuerung der Kraftstoffzuführungsmenge zu der
Kraftstoffeinspritzleitung 31, d. h. wenn der Überlauf-
bzw. Entlastungsring 53 den Entlastungskanal 52 während
des Kompressionshubes des Kolbens 45 öffnet, tritt der
Kraftstoff aus dem Zuführungskanal 49 nach außen in die
Niedrigdruck-Kraftstoffkammer 37 durch die Entlastungs
öffnung 52, so daß die zu dem Kraftstoffeinspritzventil
10 geführte Kraftstoffmenge vermindert werden kann.
Der Überlauf- oder Entlastungsring 53 ist mit einem
Betätigungshebel 54 verbunden, der durch eine
Schwenkwelle 55 gelenkig bzw. drehbar an dem
Pumpengehäuse 33 gelagert ist und der durch eine Feder
56 und eine Betätigungshebelwelle 57 mit einem Gaspedal
(nicht gezeigt) verbunden ist. Daher bewegt sich der
Entlastungsring 53 axial, um den Entlastungskanal 52 zu
öffnen oder zu schließen, so daß die dem
Kraftstoffeinspritzventil 10 zugeführte Kraftstoffmenge
durch Niederdrücken oder Entlasten des Gaspedales unter
Verschwenkung des Betätigungshebels 54 eingestellt
werden kann.
In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 58 einen
Fliehkraftregler zur Drehung des Betätigungshebels 54
entsprechend der Motordrehzahl.
Innerhalb seines unteren Abschnittes ist in das
Pumpengehäuse 63 ein Zeitgeber oder Zeitsteuerglied 60
zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes
eingesetzt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Zeitgeber
(Spritzversteller) 60 mit einem Kolben 61 versehen, der
unter dem Rollenhalter 42 angeordnet ist. Der Kolben 61
ist in einer Richtung rechtwinklig zu der Antriebswelle
34 beweglich eingesetzt und an einer Endseite des
Kolbens 61 ist eine Druckkammer 62 vorgesehen, die mit
der Ansaugseite der Förderpumpe 35 kommunizierend
verbunden ist. Außerdem steht ein Zeitgeberstift 63 des
Spritzverstellers 60 vom Außenumfang des Kolbens 61
hervor, wobei sein Spritzende mit dem Rollenhalter 42
verbunden ist.
Wenn daher der Druck des Kraftstoffes, der von der
Förderpumpe 35 zugeführt wird, mit der Zunahme der
Motordrehzahl ansteigt, wird der Kolben 61, der diesen
Druck aufnimmt, verschoben, so daß der Rollenhalter 42
durch den Zeitgeberstift 63 in einer Richtung
entgegengesetzt zur Rotation der Antriebswelle 34
gedreht wird. Durch diese Drehung wird der Phasenwinkel
zwischen der Rolle 41 und der jeweiligen Scheibennocke
40 kleiner und der Hubzeitpunkt des Kolbens 45 wird in
bezug auf den Kurbelwinkel vorverstellt, d. h. der
Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung wird vorverstellt,
wie dies in unterbrochenen Linien in Fig. 4 gezeigt ist.
Hierbei ist der obige Zeitgeber bzw. Spritzversteller 60
mit einer Steuereinrichtung für die Verzögerung der
Kraftstoffeinspritzung versehen, um den Rollenhalter 42
in Drehrichtung der Antriebswelle 34 zu verdrehen, d. h.
um den Spritzversteller in einer Richtung zur
Spätverstellung des Zeitpunktes der
Kraftstoffeinspritzung zu betätigen. Die
Spätverstellungs-Steuereinrichtung wird bei diesem
Ausführungsbeispiel durch eine Elektromagnetspule 65 vom
linearen Typ gebildet, wobei in das Innere der
Anregungsspule 66 derselben ein Kolbenabschnitt 67 sich
von dem Kolben 61 aus erstreckt. Wenn diese
Anregungsspule 66 mit Energie versorgt wird, wird der
Kolben 61 entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 68 in
eine Richtung zur Zurückbewegung von der
Elektromagnetspule 65 verschoben. Diese
Elektromagnetspule 65 wird durch einen Mikrocomputer 70
gesteuert, der ebenfalls den Schrittmotor 20 zum Antrieb
der Öffnungs-/Schließ-Ventile 17 steuert.
Der Mikrcomputer 70 ist so ausgelegt, daß er dann, wenn
die Motordrehzahl sich in einem Bereich verhältnismäßig
niedriger Drehzahl, einschließlich einem Leerlaufzustand
befindet, wie dies in Fig. 3 für den Bereich A
dargestellt ist, d. h. wenn der Motor in einem
Betriebszustand mit niedriger bis mittlerer Drehzahl
bzw. Geschwindigkeit ist, ein Signal abgibt, um die
Öffnungs-/Schließ-Ventile 17 in Richtung ihres
Schließzustandes durch den Schrittmotor 20 zu betätigen
und auch ein Signal zur Spätverstellung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes an die Elektromagnetspule
65 zu geben.
Fig. 3 zeigt ein Leistungscharakteristik-Diagramm,
welches die Änderung des Drehmomentes in bezug auf die
Motodrehzahl unter Vollastbedingungen zeigt.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers 70
unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm erläutert, wie
es in Fig. 7 dargestellt ist.
Das heißt, wenn der Motor läuft, werden in den
Mikrocomputer 70 drei Datenwerte eingegeben, die den
Motorbetriebszustand repräsentieren, nämlich S1 (die
Motordrehzahl), S2 (die Kraftstoffeinspritzmenge
entsprechend der Bewegung des Abförderringes 53 -
entspricht dem Öffnungswinkel der Drosselöffnung), und
S3 (die Kühlwassertemperatur). Auf der Grundlage dieser
Datenwerte S1, S2 und S3 stellt der Mikrocomputer 70 als
erstes fest, ob der Motor sich in einem Zustand
befindet, in dem es erforderlich ist, daß der Zeitpunkt
der Kraftstoffeinspritzung verzögert, d. h. eine
Spätverstellung der Kraftstoffeinspritzung vorgenommen
wird.
Für diese Bewertung besitzt der Mikrocomputer 70 eine
Tabelle, die vorher gespeichert worden ist, um die Größe
der Verzögerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes
optimal für die augenblicklichen
Motorbetriebsbedingungen auf der Basis der
Motordrehzahl, der Kraftstoffeinspritzmenge und der
Kühlwassertemperatur abzuleiten, wobei der Mikrocomputer
70 den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung aus dieser
Tabelle auf der Grundlage der erfaßten tatsächlichen
Datenwerte S1, S2 und S3 ableitet. Wenn drch diese
Untersuchung festgestellt wird, daß der Motor sich in
einem Betriebszustand befindet, der erfordert, daß der
Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung verzögert wird,
wird ein optimaler Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in bezug
auf die momentanen Betriebsbedingungen bestimmt.
Anschließend wird der Datenwert, der den
Einspritzzeitpunkt repräsentiert, an die Anregungsspule
76 der Elektromagnetspule 65 als ein Anregungssignal
abgegeben und die Elektromagnetspule 65 wird durch
dieses Ausgangssignal betätigt.
Da der Kolben 61 des Spritzverstellers bzw. Zeitgebers
60 den Rollenhalter 42 in der gleichen Richtung dreht,
in der sich auch die Antriebswelle 34 dreht, wird
hierbei der Phasenwinkel zwischen der Rolle 41 und der
Scheibennocke 40 vergrößert und der Hubbewegungszeit
punkt des Kolbens 45 wird in bezug auf den Kurbelwinkel
verzögert, d. h. der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird
allmählich von einer bestimmten Voreilung bzw.
Vorverstellung in Richtung Spätverstellung verschoben,
wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Andererseits stellt der Mikrocomputer 70 während des
Motorlaufes auf der Grundlage der vorerwähnten Daten S1,
S2 und S3 fest, ob sich der Motor innerhalb des
Betriebsbereiches A befindet, oder nicht, indem das
Verdichtungsverhältnis zu erhöhen ist.
Das heißt, der Mikrocomputer 70 besitzt eine vorher in
diesem gespeicherte Tabelle zum Ableiten der optimalen
Öffnung des jeweiligen Öffnungs-/Schließ-Ventiles 17 für
den momentanen Motorbetriebszustand auf der Grundlage
der vorerwähnten Daten S1, S2 und S3 und ermittelt die
Öffnung für die Öffnungs-/Schließ-Ventile 17 aus dieser
Tabelle.
Wenn diese Ableitung ergibt, daß sich der Motor
innerhalb des Betriebsbereiches A befindet, indem das
Verdichtungsverhältnis bzw. Kompressionsverhältnis
erhöht werden soll, wird ein Öffnungsgrad der Öffnungs-/
Schließ-Ventile 17 bestimmt, der optimal für den
momentanen Betriebszustand ist. Ein Datenwert, der
diesen Öffnungsgrad des Öffnungs-/Schließ-Ventiles 17
repräsentiert, wird an den Schrittmotor 20 als
Steuersignal ausgegeben und der Schrittmotor 20 wird
durch dieses Ausgangssignal in einer Richtung zum
Schließen des jeweiligen Öffnungs-/Schließ-Ventiles 17
betätigt.
Da hierbei die Verbindungsbohrung 19 des Öffnungs-/
Schließ-Ventiles 17 aus dem Hilfsabgaskanal 15
verlagert wird und somit das zugehörige
Öffnungs-/Schließ-Ventil 17 in seine Schließstellung
gedreht wird, wenn der Kolben 6 in seinen
Kompressionshub gelangt, wird die Kompression begonnen,
wenn die Oberseite des Kolbens 6 mit der
Öffnungsoberkante des Hauptabgaskanales bzw. der
Hauptabgaskanalöffnung 14 zusammenfällt. Entsprechend
wird im Vergleich zu dem Fall, in dem der
Hilfsabgaskanal 15 geöffnet wird, der
Kompressionszeitpunkt schneller erreicht und
entsprechend wird der Kompressionshub von S1 auf S2
verlängert (s. Fig. 1), so daß das Verdichtungsver
hältnis erhöht wird.
Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein solcher
Schrittmotor 20 angewandt, daß dieser das Öffnungs-/
Schließ-Ventil 17 jeweils langsam von der Offenstellung
in die Schließstellung dreht und somit der Vorgang zum
Schließen des Hilfsabgaskanales 15 langsam in einem
definierten Zeitraum erfolgt. Wenn außerdem der
Mikrocomputer 70 feststellt, daß der Motor innerhalb des
Arbeitsbereiches A betrieben wird, in dem das
Verdichtungs- oder Kompressionsverhältnis erhöht werden
soll, sendet der Mikrocomputer 70 ein Anregungssignal an
die Anregungswicklung 66 der Elektromagnetspule 65, um
zeitweilig den Kolben 61 des Spritzverstellers 60
weiterzuverschieben. Da der Phasenwinkel zwischen der
Rolle 41 und der jeweiligen Scheibennocke 40 durch diese
Verschiebung größer gemacht wird, wird die Größe der
Verzögerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes erhöht
und die Neigung der geraden Linie, die die Verzögerungs
geschwindigkeit bzw. -rate in bezug auf die
Motordrehzahl bei konstanter Motorlast (Fig. 4)
repräsentiert, wird steiler. Da in diesem Fall das
Anregungssignal an die Anregungswicklung 66 in
Verbindung mit der Bewegung des Schrittmotors 20
abgegeben wird, erfolgt die Erhöhung der Größe der
Spätverstellung langsam in einem definierten Zeitraum.
Es ist überdies festgelegt, daß diese Zunahme des
Betrages der Verzögerung bzw. Spätverstellung beendet
wird, wenn das Öffnungs-/Schließ-Ventil 17 jeweils bis
in seine Schließstellung gedreht worden ist, d. h. wenn
der Hilfsabgaskanal 15 vollständig geschlossen ist.
Daher wird innerhalb des Betriebsbereiches A, in dem das
Verdichtungsverhältnis erhöht wird, die Verzögerungsge
schwindigkeit bzw. das Maß der Verzögerung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes gleich derjenigen, ehe
der Betrag der Verzögerung bzw. Spätverstellung
zeitweilig erhöht wurde und ist in diesem
Ausführungsbeispiel auf einen bestimmten Betrag der
Verzögerung innerhalb eines Motordrehzahlbereiches
unter einer bestimmten Motordrehzahl festgelegt.
Fig. 5 zeigt den Betrag der Spätverstellung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes für den Fall, in dem die
Motordrehzahl konstant gehalten wird, d. h. in bezug auf
eine Änderung der Motorbelastung entlang der Linie X1 in
Fig. 3. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß der Betrag bzw.
die Größe der Spätverstellung des Kraftstoffeinspritz
zeitpunktes in diesem Fall kleiner ist im Vergleich zu
demjenigen Fall, bei dem die Motordrehzahl verändert
wird (s. Fig. 4).
In den Fig. 3 bis 5 bezeichnen der Bezugsbuchstabe B den
Punkt, in dem der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und das
Verdichtungsverhältnis umgeschaltet werden.
Wenn der Motorbetrieb in den Hochdrehzahlbereich
überführt worden ist und der Mikrocompute 70
feststellt, daß der Arbeitsbereich der Motorbetätigung
außerhalb des Arbeitsbereiches liegt, der durch den
Buchstaben A in Fig. 3 bezeichnet ist, gibt der
Mikrocomputer 70 ein Signal an den Schrittmotor 20 aus,
um die Öffnungs-/Schließ-Ventile 17 in die Offenstellung
zu drehen. Da hierbei das jeweilige Öffnungs-/Schließ-
Ventil den Unter- oder Hilfsabgaskanal 15 öffnet, wird,
wenn der Kolben in seinen Kompressionshub gelangt, die
Kompression begonnen, wenn die Oberseite des Kolbens mit
der Öffnungsoberkante des Hilfsabgaskanales 15 bzw. der
zugehörigen Öffnung zusammenfällt. Im Vergleich mit
dem Fall, in dem der Hilfsabgaskanal 15 geschlossen ist,
wird daher der Kompressionszeitpunkt verzögert und,
entsprechend, wird der Kompressionshub von S2 auf S1 (s.
Fig. 1) verkürzt, so daß das Verdichtungsverhältnis
erniedrigt wird.
Zusätzlich zu dieser Verminderung des
Verdichtungsverhältnisses ermittelt der Mikrocomputer 70
den optimalen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt für den
momentanen Motorarbeitszustand aus der Tabelle und
vorverstellt den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt.
Fig. 6 zeigt die HC- und CO-Emissionskennlinie in bezug
auf den NOx-Ausstoß in Fällen, in denen das
Verdichtungsverhältnis erhöht oder verringert wird, in
beiden Fällen in bezug auf eine Verstellung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes in Richtung
Spätverstellung. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, hat in dem
Fall, wenn nur das Verdichtungsverhältnis einfach erhöht
wird und die gerade Linie, die mit A bezeichnet ist, als
Grenze angenommen wird, durch die das
Verdichtungsverhältnis geändert wird, die
Stickoxidemission (NOx) eine Neigung, sich zu erhöhen,
obwohl die Emission von CO und HC vermindert wird, wie
dies die strichpunktierte Linie in Fig. 6 zeigt.
Im Gegensatz hierzu zeigen Kohlenmonoxide (CO) und
Kohlenwasserstoffe (HC) eine Neigung mit der Zunahme des
Betrages der Verzögerung in stärkerem Maße emittiert zu
werden, wenn der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zusätzlich
zur Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses spätverstellt
wird, obwohl sich die Stickoxidemission (NOx)
vermindert, wie dies durch eine Vollinie in Fig. 6
verdeutlicht ist.
Entsprechend ist es wünschenswert, daß dann, wenn der
Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung innerhalb des
höheren Verdichtungsbereiches spätverstellt wird, der
Betrag dieser Spätverstellung innerhalb des Bereiches
festgelegt wird, der in Fig. 6 durch R bezeichnet ist,
d. h. innerhalb eines Bereiches, in dem die CO und
HC-Emission sich nur unwesentlich von derjenigen an dem
Punkt unterscheiden, wenn das Verdichtungsverhältnis
umgeschaltet wird und im weiteren sich nur die
Stickoxidemission scharf vermindert.
Da der Betrag der Verzögerung des Zeitpunktes der
Kraftstoffeinspritzung bei einem derartigen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeitweilig erhöht wird, wenn das Verdichtungsverhältnis
innerhalb des Arbeitsbereiches des Motors zwischen Start
und niedriger bis mittlerer Motordrehzahl erhöht wird,
wird die Zündverzögerungsdauer verlängert und die
Verbrennung innerhalb des Verbrennungsraumes 8 wird
verlangsamt, wodurch die Verkürzung der
Zündverzögerungsdauer, welche durch die Erhöhung des
Verdichtungsverhältnisses verursacht wird, kompensiert
bzw. ausgeglichen werden kann und eine schnelle bzw.
abrupte Verbrennung innerhalb des Verbrennungsraumes 8
eingeschränkt werden kann.
Wie somit deutlich aus Fig. 6 erkennbar ist, kann die
NOx-Emission wirksam vermindert werden. Da außerdem eine
langsamere Verbrennung zu einer niedrigeren
Verbrennungstemperatur führt, kann das Klopf- oder
Nadelgeräusch, das für diese Motoren charakteristisch
ist, weitestgehend eingeschränkt werden. Daher wird das
Motorgeräusch vermindert und ein ruhiger Motorlauf
erreicht.
Obwohl der Betrag der Verzögerung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes in einem festen,
definierten Zeitraum bei dem obigen Ausführungsbeispiel
langsam erhöht wird, kann für den Fall, daß die
Öffnungs-/Schließ-Ventile 17 abrupt bzw. plötzlich
geöffnet und geschlossen werden, die Größe der
Spätverstellung abrupt bzw. plötzlich in Verbindung mit
der Öffnungs- und Schließbetätigung der Ventile 17
erhöht werden und die Neigung der geraden Linie, die die
Verzögerungsgeschwindigkeit bzw. deren Maß angibt, kann
vertikal gemacht werden, wie dies in Fig. 11
dargestellt ist.
Obwohl in dem vorerläuterten Ausführungsbeispiel das
Verdichtungsverhältnis durch Öffnen oder Schließen des
Hilfsabgaskanales bewirkt wird, ist die vorliegende
Erfindung hierauf nicht beschränkt, sondern kann auch in
Fällen angewandt werden, in denen ein Hilfsabgaskanal
jeweils fehlt und der Hauptabgaskanal mit einem Ventil
versehen ist, das an seinem Öffnungsende hin- und
herbeweglich ist, so daß die Öffnungshöhe des
Hauptabgaskanales bzw. der Hauptabgasöffnung durch
dieses Ventil geändert werden kann.
Der Zweitakt-Dieselmotor nach der vorliegenden Erfindung
ist außerdem auch nicht auf einen Motor beschränkt, bei
dem der Kurbelraum jeweils als primäre Luftkompressions
kammer wirksam ist, sondern die vorliegende Erfindung
kann in gleicher Weise auf einen Motor angewandt werden,
der mit einer Spülpumpe zur Luftkompression innerhalb
des Luftansaugkanales, verbunden mit der
Luftansaugöffnung, versehen ist, und die Kraftstoffpumpe
ist nicht auf eine Pumpe vom Verteilertyp beschränkt,
sondern kann auch eine Pumpe vom mitlaufenden Typ
(in-Line-Typ) sein.
Da erfindungsgemäß die Verbrennung innerhalb des
Verbrennungsraumes jedes Zylinders durch Verzögerung
bzw. Spätverstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes
langsam gemacht ist, kann die Verkürzung der
Zündverzögerungsdauer, welche durch die Erhöhung des
Kompressionsverhältnisses verursacht wird, kompensiert
werden. Daher kann eine abrupte, plötzliche Verbrennung
innerhalb des Verbrennungsraumes des jeweiligen
Zylinders beschränkt werden und die NOx-Emission kann
wirksam vermindert werden. Da außerdem die Verbrennung
langsam durchgeführt wird, kann die
Verbrennungstemperatur auf einen niedrigeren Wert
beschränkt werden, wobei dies vorteilhaft ist, um das
diesen Motoen eigene Klopf- oder Nadelgeräusch
weitestmöglich einzuschränken und einen ruhigen
Motorlauf zu sichern.
Claims (7)
1. Zweitakt-Dieselmotor mit einem Zylinderblock, der
zumindest einen Abgaskanal aufweist, der durch einen
Kolben geöffnet oder geschlossen wird, einem
Zylinderkopf, der mit dem Zylinderblock verbunden ist,
um zwischen sich und dem Kolben einen Verbrennungsraum
zu bilden, einem Kraftstoffeinspritzventil, das sich
durch den Zylinderkopf hindurch erstreckt, wobei der
Zylinderblock mit einer Veränderungseinrichtung für das
Verdichtungsverhältnis versehen ist, wobei das
Verdichtungsverhältnis durch Verminderung der
Öffnungshöhe des Abgaskanales in bezug auf den
Zylinderkopf erhöht wird, wenn die Motordrehzahl einen
Arbeitsbereich niedriger und mittlerer Motordrehzahl
erreicht, und wobei das Verdichtungsverhältnis durch
Erhöhen der Öffnungshöhe des Abgaskanales innerhalb des
Arbeitsbereiches des Motors bei hoher Drehzahl
vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Verzögerungseinrichtung
(60) vorgesehen ist, die, während einer Spätverstellung
des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes, durch ein
Kraftstoffeinspritzventil (10) innerhalb des
Arbeitsbereiches des Motors von mittleren bis niedrigen
Drehzahlen der Betrag der Spätverstellung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunktes zeitweilig erhöht, wenn
das Verdichtungsverhältnis durch die
Verdichtungsverhältnis-Veränderungseinrichtung (60)
erhöht wird.
2. Zweitakt-Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (70)
vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von den
Motorbetriebszustand repräsentierenden Parametern (S1
bis S3) einerseits einen Schrittmotor (20) zur
Ansteuerung einer Ventilbetätigung von einen Abgaskanal
(15) steuernden Ventilen (17) und andererseits zur
Änderung des Verdichtungsverhältnisses eine
Erregerwicklung (65) einer Elektromagnetspule (66)
ansteuert, die ihrerseits einen Stellkolben (61) eines
Spritzverstellers (60) beeinflußt.
3. Zweitakt-Dieselmotor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß strömungsverbunden mit einem
Hauptabgaskanal (14) ein in bezug auf eine
Bewegungsrichtung eines Kolbens (6) versetzt in einen
Zylinder (5) mündender Hilfsabgaskanal (16) vorgesehen
ist, der durch ein innerhalb des Zylinderblockes
angeordnetes Ventil (17), welches durch den Schrittmotor
(20) ansteuerbar ist, in seinem Öffnungsquerschnitt
steuerbar ist.
4. Zweitakt-Dieselmotor nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Luftansaugkanal (24) in einen
Kurbelraum (13) eines jeweiligen Zylinders (5) unter
Vermittlung eines Reed-Ventiles (23) mündet und der
Kurbelraum (13) einen Primär-Verdichtungsraum für die
Ansaugluft bildet.
5. Zweitakt-Dieselmotor nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in Verbindung mit einem
Verbrennungsraum (8) jedes Zylinders (5) in einem
Zylinderkopf (4) und einem Oberteil des Zylinderblockes
für jeden Zylinder (5) eine Wirbelkammer (9) ausgebildet
ist, in die ein Kraftstoffeinspritzventil (10) sowie
eine Glühkerze (11) münden.
6. Zweitakt-Dieselmotor nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl eine Änderung des
Vedichtungsverhältnisses erfolgt und eine
Spätverstellung der Kraftstoffeinspritzung nach Änderung
des Verdichtungsverhältnisses erhöht wird, um durch
gleichmäßige und verlangsamte Verbrennung des
Luft-/Kraftstoffgemisches eine Stickoxidemission zu
vermindern.
7. Verfahren zur Steuerung eines Zweitakt-Dieselmotors
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Arbeitsparameter (S1, S2, S3) des Dieselmotors durch
eine Steuereinrichtung (70) erfaßt werden, in
Abhängigkeit von den Arbeitsparametern eine Änderung des
Verdichtungsverhältnisses erfolgt und zur zeitweiligen
Vermeidung der Verringerung einer Spätverstellung eines
Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung in einem Bereich
geringer bis mittlerer Motordrehzahlen eine Vergrößerung
der Spätverstellung der Kraftstoffeinspritzung in bezug
auf den Kurbelwinkel durch Kopplung einer Befehlsgabe
für eine Änderung des Kompressionverhältnisses mit
einer Befehlsgabe für eine zeitweilige Erhöhung der
Spätverstellung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl
oder der Motorbelastung eingerichtet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1253929A JP2843614B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 2サイクルディーゼルエンジン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4030768A1 true DE4030768A1 (de) | 1991-04-18 |
DE4030768C2 DE4030768C2 (de) | 1998-10-08 |
Family
ID=17257987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4030768A Expired - Fee Related DE4030768C2 (de) | 1989-09-29 | 1990-09-28 | Zweitakt-Dieselmotor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5183013A (de) |
JP (1) | JP2843614B2 (de) |
DE (1) | DE4030768C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0634570A2 (de) * | 1993-06-14 | 1995-01-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Brennkraftmaschine mit Auslasssteuervorrichtung |
EP0670416A1 (de) * | 1994-02-07 | 1995-09-06 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Zweitaktbrennkraftmaschine in V-Bauart |
DE19736131C1 (de) * | 1997-08-20 | 1998-10-08 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Regelung eines Kompressionsdruckes in einer Hubkolben-Brennkraftmaschine |
DE19950682A1 (de) * | 1999-10-21 | 2001-04-26 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer zumindest einen Arbeitskolben aufweisenden Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06193450A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Yamaha Motor Co Ltd | 2サイクルエンジンの排気制御弁装置 |
US5575246A (en) * | 1993-09-22 | 1996-11-19 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Operational control device for two-cycle engines |
JP3069228B2 (ja) * | 1993-11-27 | 2000-07-24 | 本田技研工業株式会社 | 車両用火花点火式2サイクルエンジンの減速制御装置 |
JPH07224668A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-22 | Sanshin Ind Co Ltd | 2サイクルエンジンの可変圧縮機構 |
US5623909A (en) * | 1994-05-03 | 1997-04-29 | Dresser-Rand | Injection timing and power balancing control for gaseous fuel engines |
AUPN387795A0 (en) * | 1995-06-29 | 1995-07-20 | Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited | Supplementary port for two stroke engine |
US5588402A (en) * | 1995-11-06 | 1996-12-31 | Chrysler Corporation | Control device for exhaust timing of a two cycle engine using intake system pressure |
US5934958A (en) * | 1996-10-15 | 1999-08-10 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust timing control valve control arrangement |
US6227922B1 (en) | 1996-10-15 | 2001-05-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust timing control valve control arrangement |
JPH11159371A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 直接筒内噴射式エンジン |
JPH11182271A (ja) | 1997-12-17 | 1999-07-06 | Yamaha Motor Co Ltd | 排気時期制御装置の駆動制御方法 |
US6349706B1 (en) * | 1998-11-16 | 2002-02-26 | General Electric Company | High injection rate, decreased injection duration diesel engine fuel system |
ATE514392T1 (de) * | 2000-07-24 | 2011-07-15 | Jeffrey Grayzel | Versteifter ballonkatheter zur ausdehnung und anbringung von stents |
JP4863420B2 (ja) * | 2001-09-11 | 2012-01-25 | 日立化成フィルテック株式会社 | ラップフィルム収納ケース |
US6814060B1 (en) * | 2003-09-26 | 2004-11-09 | General Motors Corporation | Engine emission control system and method |
US6970781B1 (en) | 2004-06-03 | 2005-11-29 | Ford Global Technologies, Llc | Compression ratio mode selection logic for an internal combustion engine having discrete variable compression ratio control mechanism |
US7191756B2 (en) * | 2004-11-16 | 2007-03-20 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controling crankshaft position during engine shutdown using cylinder pressure |
JP2006199176A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Yamaha Motor Co Ltd | スノーモービルの排気装置 |
JP2006199175A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Yamaha Motor Co Ltd | スノーモービル |
US7228824B2 (en) * | 2005-11-03 | 2007-06-12 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine having variable compression ratio selection as a function of projected engine speed |
GB2475068B (en) * | 2009-11-04 | 2014-06-25 | Lotus Car | A two-stroke internal combustion engine with variable compression ratio and an exhaust port shutter |
US9328690B2 (en) * | 2010-10-01 | 2016-05-03 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling fuel injection timing to decrease emissions during transient engine operation |
US9677495B2 (en) | 2011-01-19 | 2017-06-13 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel rail pressure control systems and methods |
EP2977575A1 (de) * | 2013-03-18 | 2016-01-27 | Yanmar Co., Ltd. | Abgasreinigungssystem und schiff damit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3215169A1 (de) * | 1982-04-23 | 1983-10-27 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Zweitakt-hubkolben-brennkraftmaschine |
US4760830A (en) * | 1981-07-23 | 1988-08-02 | Ambac Industries, Incorporated | Method and apparatus for controlling fuel injection timing in a compression ignition engine |
US4763630A (en) * | 1985-03-04 | 1988-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of and system for controlling injection timing in diesel engine |
US4841936A (en) * | 1985-06-27 | 1989-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device of an internal combustion engine |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3254636A (en) * | 1963-12-04 | 1966-06-07 | Nile E Faust | Internal combustion engine |
US4121552A (en) * | 1974-09-17 | 1978-10-24 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust means for two cycle engines |
US3970056A (en) * | 1974-10-11 | 1976-07-20 | Morris Kenneth B | Variable compression ratio control system for internal combustion engines |
US4141324A (en) * | 1976-10-18 | 1979-02-27 | United States Of America | Low emission internal combustion engine |
US4202297A (en) * | 1977-06-22 | 1980-05-13 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Two-stroke engine having variable exhaust port timing |
JPS5669426A (en) * | 1979-11-09 | 1981-06-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Fuel injection timing controller for diesel engine |
US4660514A (en) * | 1980-04-21 | 1987-04-28 | Outboard Marine Corporation | Two-cycle internal combustion engine including means for varying cylinder port timing |
GB2099084B (en) * | 1981-04-23 | 1984-06-20 | Lucas Ind Plc | Fuel pumping apparatus |
LU84574A1 (fr) * | 1983-01-04 | 1984-10-24 | Gilbert Van Avermaete | Moteur a explosion |
JPS59215928A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Toyota Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法 |
JPS60230527A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-16 | Mazda Motor Corp | 圧縮比可変式エンジン |
JPH0692748B2 (ja) * | 1984-04-27 | 1994-11-16 | マツダ株式会社 | 圧縮比可変式エンジン |
DE3418437A1 (de) * | 1984-05-18 | 1985-11-21 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen |
FR2569774B1 (fr) * | 1984-09-06 | 1986-09-05 | Cav Roto Diesel | Perfectionnements aux pompes d'injection de combustible pour moteur a combustion interne |
US4672924A (en) * | 1985-03-26 | 1987-06-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Two-cycle engine |
JPS61229947A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-14 | Nippon Soken Inc | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
DE3512019A1 (de) * | 1985-04-02 | 1986-10-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffeinspritzpumpe |
SE465172B (sv) * | 1985-05-24 | 1991-08-05 | Orbital Eng Pty | Foerfarande och anordning foer att reglera foeroreningsgraden i en foerbraenningsmotors avagaser |
CH671608A5 (de) * | 1985-11-16 | 1989-09-15 | Daimler Benz Ag | |
DE3611044A1 (de) * | 1986-04-02 | 1987-10-08 | Bosch Gmbh Robert | Verstelleinrichtung fuer den spritzbeginn bei einer kraftstoffeinspritzpumpe |
DE3614281A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-10-29 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verstelleinrichtung fuer foerderbeginn und steuerzeiten einer brennkraftmaschine |
US4748958A (en) * | 1986-11-12 | 1988-06-07 | Ash Eugene G | Method and means for repairing injection fuel pump pistons |
JPS63138128A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-10 | Mazda Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
DE3644584A1 (de) * | 1986-12-27 | 1988-07-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen |
JPH0772515B2 (ja) * | 1987-07-30 | 1995-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 可変圧縮比内燃機関の制御装置 |
US4873947A (en) * | 1988-02-22 | 1989-10-17 | Southwest Research Institute | Variable compression ratio direct injection engine |
US4977882A (en) * | 1988-08-26 | 1990-12-18 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Distributor type fuel injection pump |
JPH02204625A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-14 | Yamaha Motor Co Ltd | 2サイクルエンジン |
JP2718482B2 (ja) * | 1989-02-06 | 1998-02-25 | ヤマハ発動機株式会社 | 2サイクル多気筒エンジンの弁駆動機構 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1253929A patent/JP2843614B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-09-28 DE DE4030768A patent/DE4030768C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-28 US US07/590,003 patent/US5183013A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4760830A (en) * | 1981-07-23 | 1988-08-02 | Ambac Industries, Incorporated | Method and apparatus for controlling fuel injection timing in a compression ignition engine |
DE3215169A1 (de) * | 1982-04-23 | 1983-10-27 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Zweitakt-hubkolben-brennkraftmaschine |
US4763630A (en) * | 1985-03-04 | 1988-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of and system for controlling injection timing in diesel engine |
US4841936A (en) * | 1985-06-27 | 1989-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device of an internal combustion engine |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0634570A2 (de) * | 1993-06-14 | 1995-01-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Brennkraftmaschine mit Auslasssteuervorrichtung |
EP0634570A3 (de) * | 1993-06-14 | 1995-06-28 | Yamaha Motor Co Ltd | Brennkraftmaschine mit Auslasssteuervorrichtung. |
US5598813A (en) * | 1993-06-14 | 1997-02-04 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with exhaust control device |
EP0670416A1 (de) * | 1994-02-07 | 1995-09-06 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Zweitaktbrennkraftmaschine in V-Bauart |
US6164251A (en) * | 1994-02-07 | 2000-12-26 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | V-shaped plural cylinder two-cycle engine |
DE19736131C1 (de) * | 1997-08-20 | 1998-10-08 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Regelung eines Kompressionsdruckes in einer Hubkolben-Brennkraftmaschine |
DE19950682A1 (de) * | 1999-10-21 | 2001-04-26 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer zumindest einen Arbeitskolben aufweisenden Brennkraftmaschine |
US6666177B1 (en) | 1999-10-21 | 2003-12-23 | Volkswagen Ag | Method for operating an internal combustion engine comprising at least one working piston |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5183013A (en) | 1993-02-02 |
JPH03117620A (ja) | 1991-05-20 |
DE4030768C2 (de) | 1998-10-08 |
JP2843614B2 (ja) | 1999-01-06 |
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