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Leerlaufregelungsvorrichtung für mehrzylindrige Vergaser-Zweitaktmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbesserung .des Leerlaufes mehrzylindriger
Vergaser-Zweitaktbrennkraftmaschinen.
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Bei mit Brennstoffeinspritzung arbeitenden Verbrennungskraftmaschinen
macht es Schwierigkeiten, die Brennstoffpumpen auf so kleine Förderleistungen einzustellen,
daß bei mehrzylindrigen Maschinen jedem Zylinder im Leerlauf die erforderliche kleine
Brennstoffmenge, und zwar unter dem zur ausreichenden Zerstäubung notwendigen hohen
Flüssigkeitsdruck, zugeführt wird. Es ergeben sich Aussetzer und ein unregelmäßiger
Leerlauf der Maschine. Um diese auf zu geringer Belastung der einzelnen Zylinder
beruhenden Erscheinungen zu verhindern, ist deshalb die Einrichtung geschaffen worden,
im Leerlauf einige Pumpen abzuschalten, so daß die übrigen Zylinder entsprechend
stärker belastet werden und demgemäß eine größere Menge Brennstoff ihnen zugeführt
werden kann. Damit verringern sich die Pumpenschwierigkeiten und die davon herrührenden
unerwünschten Erscheinungen beim Leerlauf.
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Auch bei Zweitaktvergasermaschinen treten im Leerlauf Schwierigkeiten
auf. Bei ihnen bestehen zwar keine Schwierigkeiten, den einzelnen Zylindern im Leerlauf
die erforderliche geringe Brennstoffmenge in gut verteiltem Zustande zuzführen,
sie haben aber aus anderem Grunde einen sehr schlechten Leerlauf. Die jedem Zylinder
zugeteilte Gemischmenge ist nämlich so klein, daß nach ihrer Vermischung mit der
großen Menge der im Zylinder zurückbleibenden verbrannten Gase eine durch einen
Funken nicht zündfähige Ladung entsteht und Zündungen aussetzen. Erst wenn beim
Weiterdrehen der Maschine nochmals kleine Gemischmengen hinzugefügt werden, wird
bei einer der nächsten Umdrehungen die Ladung entzündet. Da nun aber bei jeder Umdrehung
die Auslaßschlitze immer wieder freigelegt werden, so entweicht jedesmal ein Teil
des wenn auch noch nicht zündfähigen, so doch-brennstoffhaltigen Zylinderinhaltes.
Hierdurch entstehen Brennstoffverluste, und es entstehen auch jene ganz unregelmäßigen
und lauten Zündungen, welche beim leer laufenden Fahrzeugzweitaktmotor so unangenehm
auffallen. DieseErscheinungen, die letzten Endes auf die geringe Belastung zurückzuführen
sind, können naturgemäß durch Erhöhung der auf den Einzelzylinder entfallenden Teillast
abgestellt werden, z. B. in der obengenannten bekannten Weise dadurch, daß bei gegebener
Gesamtlast die Zahl der arbeitenden Zylinder verringert, d. h. ein Teil derselben
außer Betrieb gesetzt wird.
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Die Erfindung besteht nun in den zu diesem Zweck bei einer Zweitaktbrennkraftmaschine
vorgesehenen Mitteln, nämlich darin, daß bei
einer Zweitaktbrennkraftmaschine,
bei welcher jeder Zylinder eine besondere Ladepumpe besitzt, jede Ladepumpe eine
getrennte Ansaugeleitung für das Leerlaufgemisch erhält, die auch gleichzeitig die
Hauptansaugeleitung für die betreffende Ladepumpe sein kann, und daß mindestens
ein Teil der Leerlaufgemischansaugeleitungen während des Leerlaufes absperrbar ist,
daß aber die Abschlußorgane so einstellbar sind, daß auch s i ämtlich e Ladepumpen
Leerlaufgemisch ansaugen können, ferner darin, daß bei mehrzylindrigen Maschinen
mit einem gemeinsamen Vergaser, dessen Leerlaufdüsen in üblicher Weise .an den gemeinschaftlichen
Vergaserhauptansaugekanal angeschlossen sind, vom Vergaser getrennte Ansaugekanäle
zu den einzelnen Ladepumpen führen und daß in mindestens einen der Ansaugelmnäle
zwischen Vergaserdrosselklappe und Ladepumpe eine Absperrvorrichtung gesetzt ist,
welche während des Leerlaufes der Maschine geschlossen und geöffnet werden kann;
bei Maschinen mit einem gemeinsamen Vergaser, an dessen Hauptansaugekanal alle Ladepumpen
angeschlossen sind, darin, daß von der oder den Leerlaufdüsen besondere Gemischzuführungskanäle
zu einzelnen oder allen Ladepumpen führen, und daß zumindest in einer dieser besonderen
Leerlaufgemischzuführungsleitungen ein Absperrorgan eingeschaltet ist, das während
des Leerlaufes der Maschine geöffnet und geschlossen werden kann; bei Maschinen
mit mehreren Vergasern darin, daß die Leerlaufdüse eines oder mehrerer Vergaser
abstellbar ist, z. B. dadurch, dag .die übliche Drosselklappe dieses Vergasers im
Leerlauf völlig abschließbar oder dadurch, daß die Brennstoffzufuhr zu der Leerlaufdüse
abstellbar ist.
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Hierbei ist zu bemerken, daß für mehrzylindrige Vergasermaschinen
zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit bei Teilbelastung eine Regelungsvorrichtung
bekannt ist, bei der jeder Zylinder mit einer Drosselklappe ausgerüstet ist und
die einzelnen Drosselklappen. durch ein Gestänge so miteinander verbunden sind,
daß bei verminderter Belastung, z. B. einer Vierzylindermaschine, durch Verstellung
des Gestänges zuerst bei einem Zylinder die Ladung durch teilweises oder volles
Schließen der Drosselklappe verringert wird, dann beim zweiten und auch beim dritten
Zylinder, so daß bei ganz geringer Belastung und im Leerlauf nur ein Zylinder arbeitet.
Solche Maschinen können infolge höherer Belastung der Zylindereinheiten einen verbesserten
thermischen Wirkungsgrad ergeben und außerdem vielleicht auch einen guten Leerlauf.
Für die meisten Verwendungszwecke sind sie aber unbrauchbar, weil es infolge der
zwangsläufigen Kupplung der Drosselklappen nicht möglich ist, bei der Inbetriebsetzung
in üblicher Weise durch Leerlaufenlassen der Maschine mit geringer Zylinderladung
alle Zylinder erst mal auf die nötige Betriebswärme zu bringen.
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Zum Inbetriebsetzen der Maschine wird zweckmäßig die Drosselklappe
q. geöffnet, so daß das durch die Leerlaufdüse gebildete frische Gemisch in beide
Ladepumpen einströmen kann und beide Arbeitszylinder zündfähiges Gemisch erhalten.
Nachdem die Maschine (unter Aussetzen von Zündungen) warm geworden ist, wird die
Drosselklappe q. geschlossen, so daß der Kanal 2b und damit das Kurbelgehäuse des
Zylinders ib für den Zustrom weiteren Leerlaufgemisches abgeschlossen ist. Alsdann
wird nur in das Kurbelgehäuse des Zylinders i11 noch Leerlaufgemisch gesaugt, und
der Zylinder i11 wird nun die Maschine allein weitertreiben, wobei der Kolben des
Zylinders 1b leer mitlaufen und hierdurch die Leerlaufdrehzahl der Maschine verringern
wird.
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Abb.2 zeigt zwei Zylinder in Ansicht, während der horizontale Vergaser
io im senkrechten Schnitt dargestellt ist. Seine Hauptdüse ist mit i i und die Leerlaufdüse
mit 12 bezeichnet. Letztere mündet nun aber nicht, wie bei Abb. i, in den Hauptansaugekanal
des Vergasers, sondern in einen kleinen Nebenkanal ig, an dessen Ende sich ein Dreiwegehahn
15 befindet, von dem rechts und links zwei Kanäle 16 und 17 zu besonderen, punktiert
angedeuteten kleinen Ansaugeschlitzen 1811 und 18b führen. Diese sind neben den
Hauptansaugeschlitzen in der Wandung der Zylinder angebracht. Durch die Stellschraube
13 kann in üblicher Weise die Größe der Luftansaugeöffnung 14 für die Leerlaufeinrichtung
eingestellt werden.
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Zur Inbetriebsetzung dieser Maschine wird der Dreiwegehahn 15 zweckmäßig
so umgestellt, daß beide Kanäle 16 und 17 mit dein Kanal 1g in Verbindung stehen,
so daß dann bei geschlossener Drosselklappe, die sich, wie üblich, im Hauptsansaugekanal
des Vergasers befindet, Leerlaufgemisch durch die Nebenkanäle 1811 und 18b in beide
Kurbelgehäuse gesaugt werden kann. Nach Warmwerden der Maschine kann durch Umstellung
des Dreiwegehahnes einer der beiden Zylinder abgeschaltet werden, und die Maschine
läuft dann im Leerlauf mit einem arbeitenden Zylinder weiter. Die Stellung des Dreiwegehahnes
braucht nun bis zur nächsten Wiederinbetriebsetzung der Maschine nicht mehr geändert
zu werden. Die Regelung des Maschinenlaufes während des Arbeitens erfolgt in üblicher
Weise durch die Drosselklappe im Hauptansaugekanal. An Stelle eines Dreiwegehahnes
kann
natürlich jede beliebige andere Absperrvorrichtung benutzt werden. Es ist auch nicht
nötig, daß beide Nebenkanäle absperrbar sind, vielmehr genügt es, wenn nur einer
abgesperrt werden kann.
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Sind mehrere Vergaser vorhanden, wie dies z. B. bei Maschinen in Boxeranordnung
mit besonderen Ladepumpen neben den Arbeitszylindern vorteilhaft ist, weil dann
die Ansaugeöffnungen der beiden Zylinder voneinander weit entfernt sind, dann können
zwei normale Vergaser mit Leerlaufdüsen verwendet werden, deren Drosselgehäuse so
gestaltet ist, daß nach Warmwerden der -Maschine dieZuleitung desLeerlaufgemisches
zu dem einen Ladepumpenzylinder vollständig abgesperrt werden kann. Es ist aber
auch möglich, auf der einen Seite einen Vergaser ohne Leerlaufdüse zu benutzen,
wodurch die Abschaltung der einen Maschinenseite noch leichter zu erreichen ist,
weil beim Fehlen einer Leerlaufdüse die Drosselklappe nicht so dicht zu schließen
braucht, um ein Ansaugen von Gemisch im Leerlauf zu verhindern. Bei solchen Maschinen
mit zwei besonderen Ladepumpen sind größere Leerlaufwiderstände zu überwinden, und
deshalb sind regelmäßige Zweitaktzündungen des einen angeschlossenen Arbeitszylinders
noch leichter zu ereichen, als wenn der Zweizylindermotor mit Kurbelgehäusepumpe
ausgerüstet ist.
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Bei der Anordnung nach Abb. x ist es erforderlich, daß die beiden
Hauptansaugekanäle 2a und 2b voneinander getrennt in die Zylinder
einmünden, damit die Drosselklappe q. die gewünschte abstellende Wirkung ausüben
kann, und die eine Ladepumpe ganz abgestellt ist. Bei Anordnung nach Abb. 2 hingegen
können die beiden Hauptansaugekanäle gemeinsam in die Zylinder geführt sein, weil
hier ja das Leerlaufgemisch in den Kanälen 16 und 17 seine eigene, vom Hauptkanal
getrennte Zuführung hat.
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Bei den üblichen Vergasern, wo dauernd beide Zylinder Leerlaufgemisch
zugeführt erhalten und dieses sich sofort stark mit den verbrannten Gasen vermischt,
muß dies Gemisch so mager sein, daß Zündungen aussetzen, weil sonst viel zu hohe
Drehzahlen im Leerlauf entstehen würden, wenn die Ladung so reich an brennbarem
Gemisch wäre, daß regelmäßige -Zweitaktzündungen erfolgen. Die bei jeder Zuladung
kleiner Mengen frischen Gemisches bis zur Zündfähigkeit entstehenden Gemischverluste
sind in den Zylindern verschieden groß, und daraus entstehen verschiedenartige Ladungen
in den einzelnc-n Zylindern, derart, daß im Leerlauf der eine Zylinder im Viertakt
und der andere vielleicht im Sechstakt zündet. Zusammen ergeben sie das bei den
jetzigen Zweitaktmotoren so störende, weil unregelmäßige und unrhythmische Auspuffgeräusch.-
Durch die neue Lademethode werden diese Verluste ausgeschaltet; die Ladung wird
gleichmäßig und so reich -an zündfähigem Gemisch, daß in jedem Falle eine große
Verbesserung des Leerlaufs eintritt. Dabei verringert sich die Leerlaufdrehzahl,
so daß für den im Leerlauf arbeitenden Zylinder eine längere Ansaugezeit zur Verfügung
steht; es wird mehr Gemisch angQsaugt und dadurch die zündfähigere Ladung erzeugt.
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Sind mehr als zwei Arbeitszylinder vorhanden, z. B. vier, so kann
das Leerlaufgemisch einem oder zwei Arbeitszylindern zugeführt werden. je mehr Leerlaufwiderstände
zu überwinden sind, j e stärker muß die Ladung sein und desto leichter ist es, regelmäßige
Zweitaktzündungen zu erhalten, d. h. es kann vorteilhaft sein, nur einen Zylinder
im Leerlauf arbeiten zu lassen.