DE641804C - Verfahren und Vorrichtung zum Inbetriebsetzen luftverdichtender Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, luftverdichiende Brennkraftmaschinen dadurch, anzulassen, daß dem Kompressionsraum des Zylinders durch Öffnen eines Umschaltventils ein zusätzlicher Raum zugeschaltet wird, in den ein Brennstoff-Luft-Gemisch eingeführt wird. Durch, die auf 'diese Weise herabgesetzte Kompression arbeitet .die Maschine wahrend des Anlaßzeitraumes als gemischverdichtende Maschine.

Sobald idie erforderliche Drehzahl erreicht ist, wird das Umschaltventil geschlossen, und der Motor arbeitet als luftverdichtende Maschine weiter.

Bei diesem bekannten Anlaßverfahren ergibt sich der Mangel, daß Tropfen des leichten Brennstoffes an den kalten Zylinderwandungen auskondensieren und bei und nach der Umschaltung auf den Dieselbetrieb infolge der dann auftretenden hohen Kompressionen noch während des Kompressionsnubes zur Entzündung gelangen. Infolgedessen können leicht schwere Rückschläge auf das Triebwerk eintreten, die einerseits zu' Zierstörungen Anlaß geben können, anderseits unter Umständen das Stehenbleiben der Maschine veranlassen, wenn die Schwungradenergie nicht ausreicht, den Rückstoß neben der Deckung der erforderlichen KJompressionsarbieit zu überwinden.

Die genannten Mängel werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß vor Übergang zum normalen Betrieb .eine Betriebsstufe, 'die .eine oder mehrere Umdrehungen umfaßt, eingeschaltet wird, die zum Auswaschen etwaiger Leichtkraftstoffriickstände dienen. Diese Leerhübe können beispielsweise dadurch, herbeigeführt werden, daß das Einlaßventil während ihrer Dauer geschlossen bleibt, während das Auslaßventil in normaler Weise arbeitet. Infolgedessen wird nach Schließen des Umschaltventils beim Niedergehen des Kolbens keine Luft von außen angesaugt, dementsprechend auch beim Rückgang des Kolbens entsprechend dem Kompressionshub keine hohe Kompression erzielt. Gegen Ende des folgenden Abwärtshubes des Kolbens, der dem Vierbrennungshub entsprechen würde, wird dann durch die Auspuffleitung Luft angesaugt und während des folgenden Auspuffhubes ohne Kompression wieder ausgestoßen. Diese eingesaugte und wieder ausgestoßene Luft bewirkt das Ausspülen der Leichtkraftstoffrückstände, so daß bei .dem dann leinsetzenden normalen Dieselbetrieb, d.h. also bei normal einarbeitendem Einlaßventil, keine ungewollten Verbrennungen und Rückschläge während des Kompressionshuhes eintreten können.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt:

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch, den oberen Teil einer luftverdichtenden Verbrennungskraftmaschine mit einer Anlaßvorrich-

tung nach der Erfindung nach Linie C-C der Fig. 2, _

Fig. 2 eine Draufsicht nach Fig. i, .--.tfrt' Fig. 3 leinen Schnitt nach Linieu4-^4 · ■ cfet Fig. 2 mit der Stellung des Einlaßventils'ffistä den Dieselbetrieb, V-,'

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit dem Einlaßventil in der Stellung während der Spülhübe,

Fig. 5 eine Teildarstellung nach Fig. 1 mit dem Umschaltventil in der Anlaßstellung,

Fig. 6 die Kurbel zum Umschalten vom Anlaßbetrieb auf den Dieselbetrieb.

In der Zeichnung ist α der Raum über dem Kolben, der zusammen mit dem Raumö den Kompressionsraum der Maschine während des Dieselbetriebes bildet und mit dem Hilfskompressio'nsraum d in Verbindung gebracht werden kann. In den Hilfskompressionsraum d wird durch das an einen Vergaser angeschlossene Ansaugrohre und über das Ansaugventil e während des Anlassens ein Brennstoff-Luft-Gemisch eingesaugt, das wie bei gewöhnlichen gemischverdichtenden Motoren durch die Zündkerze/ gezündet wird.

ι ist das Auslaßventil, das sowohl während des Anlassens als auch während des Dieselbetriebes in normaler Weise durch den auf der Welle i gelagerten Kipphebel k angetrieben wird. Das Öffnen und Schließen des Umschaltventils g erfolgt durch einen auf der Welle/ angeordneten, auf den Kipphebelh einwirkenden Abschnappdaumen m, der in die beiden in Fig. 1 und S dargestellten verschiedenen Stellungen mittels der Handkurbel/7 gebracht werden kann.

Auf der Welle i ist weiterhin auf einem fest mit jener verbundenen Exzenter η der Kipphebel ο zum Antrieb des Einlaßventils w gelagert. Durch Drehen der Kurbel ρ wird infolge der entsprechenden Verschwenkung des Exzenters« der Kipphebel0 gehoben oder gesenkt, so daß er entweder in normaler Weise auf das Ventil w einwirkt (Dieselbetrieb, Fig. 3) oder aber das Ventil nicht beeinflußt (Anlaßbetrieb, Fig. 4), so daß dieses Ventil unter Wirkung seiner Feder ständig geschlossen bleibt.

Beim Anlassen nimmt die Kurbel ρ die Stellung I ein (Fig. 6). Der Daumen m öffnet dann, wie in Fig. 5 dargestellt, das Umschaltventil g, so daß der zusätzliche Kompressionsraum d an den eigentlichen Kompressionsraum a, b angeschaltet wird. Der Motor arbeitet dann als gemischverdichtende Maschine, wobei das eigentliche Einlaßventil (Fig. 4) auf Grund der nach oben gedrehten Stellung des Exzenters« nicht angetrieben wird und dementsprechend dauernd geschlossen bleibt. In dieser Anlaßstellung Äst der in der Kurbel ρ angeordnete federbelastete Stift q in die Nut r der feststehenden Scheibe s eingeschnappt.

'..·· Beim Umschalten auf den Dieselbetrieb ^ wird die Kurbel aus der Stellung I entgegen •^cjem Sinne des Uhrzeigers gedreht. Nachdem idle Kurbel die Stellung II erreicht hat, schnappt der Hebel h (Fig. 5) von dem Daumen m ab, so daß sich das Umschaltventil g unter der Wirkung seiner Feder schließt. In der Stellung III der Kurbel ist das Ventil g völlig geschlossen, jedoch bleibt das Einlaßventil w vorläufig auf Grund der entsprechenden Formgebung des Exzenters η noch außer Betrieb. Zwischen den Stellungen III und IV in Fig. 6 'beginnt allmählich die Steuerung des Einlaßventils auf Grund der weitergehenden Drehung des Exzenters« einzusetzen.

Wäre die den Stift q aufnehmende Aussparung r oder eine andere die Weiterdrehung der Kurbel ρ verzögernde Einrichtung nicht vorhanden, könnte der Motor fast augenblicklich von dem Anlaßbetrieb auf den Dieselbetrieb umgeschaltet werden. Dies würde jedoch Explosionen der noch im Zylinderraum enthaltenen Leichtbrennstoffrückstände zur Folge haben. Der Stift q in Verbindung mit der Nut r oder eine andere geeignete Verzögerungsvorrichtung wirkt daher im Sinne der Verhütung von Fehlbedienungen.

Die Nut r endigt bei einem. Winkel, bei welchem das Exzenter η noch eine solche Stellung einnimmt, daß der Kipphebel ο das Einlaßventil w noch nicht öffnen kann. Über diesen Winkel hinaus ist zunächst eine Drehung der Kurbel/?' nicht möglich.

Um eine solche weitere Drehung zu ermöglichen, muß die Bedienungsperson den Griff der Kurbel ρ loslassen, den Knopf q herausziehen, so daß er nicht mehr in die Nut/· eingreift, und kann dann erst die Kurbel/? in die Stellung IV weiterdrehen. Der hierdurch eintretende beabsichtigte Zeitverlust, der beispielsweise nur 1 Sekunde zu dauern braucht, genügt, daß der Motor in der Zwischenzeit mehrere Umdrehungen ausführt, bei einer Tourenzahl von beispielsweise 420 Umdrehungen in der Minute dementsprechend 7 Umdrehungen. Dies genügt, um alle Leichtbrennstoffrückstände aus dem Zylinder auszuwaschen.

Ist die erreichte Verzögerung im Einzelfall unerwünscht groß, so kann man auch den Griff der Kurbel/? axial beweglich machen und mit dem Stift q verbinden. In diesem Fall braucht der Griff nicht losgelassen zu werden, sondern man braucht ihn nur beim Auftreten des Widerstandes herauszuziehen, um alsdann eine Weiterdrehung vornehmen zu können.

Man könnte beispielsweise auch die Nut r an ihren Endflächen sich schräg verflachen

lassen, so daß ein Herausziehen des Stiftes q nicht mehr erforderlich ist und die Verzögerung durch den infolge des Heraus drückens des Stiftes q entgegen der Wirkung seiner Feder auftretenden Widerstand erzielt wird. Naturgemäß können auch andere Verzögerungsvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise in Form eines mit dem Stift q verbundenen Flüssigkeitskataraktes, oder die

ίο Welle i kann über eine Schnecke oder ins Langsame übersetzte Zahnräder durch die Kurbel angetrieben werden.

Besondere Vorteile bietet die Erfindung bei Mitteldruckmotoren. Derartige Maschinen besitzen eine genügend hohe Kompression, um in warmem Zustande, vorteilhaft in Verbindung mit einem Wärmespeicher u nach Fig. 1, nach dem Dieselprinzip arbeiten zu können, während die Kompression nicht ausreicht, den Motor auch in kaltem Zustande und bei kalter Außenluft sicher anspringen zu lassen. Während der beschriebenen Anlaßperiode wird der Motor in bekannter Weise vorgewärmt und befähigt, nach dem Dieselprinzip bei schwächerer Kompression zu arbeiten.

Hierbei ist aber die nach der Erfindung vorgesehene Einschaltung von Spülhüben zur Entfernung des Leichtkraftstoffies aus dem Zylinder besonders wichtig, denn der Vorteil, den Motor leichter bauen zu können, weil er nur 'die niedrigen Mitteldrücke aushalten muß, würde wieder beseitigt, wenn man ihn so stark bemessen müßte, daß er die schweren anfänglichen Explosionen aus Benzinrückständen aushalten kann. Die Erfindung ermöglicht also erst bei derartigen. Mitteldruckmotoren die volle Ausnutzung der ihnen an sich eigenen leichteren Bauart.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Inbetriebsetzen von luftverdichtenden Brennkraftmaschinen, bei welchem die Maschine zunächst unter Einschaltung eines zusätzlichen Verdichtungsraumes als gemischverdichtende Maschine betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor Übergang zum normalen Betrieb eine Betriebsstufe, die eine oder mehrere Umdrehungen umfaßt, eingeschaltet wird, bei der der zusätzliche Verdichtungsraum abgeschaltet und die Gemischzufuhr unterbunden ist, und die jeweils dem Arbeitszylinder zugeführte Luft wieder ausgestoßen wird, so daß die während des Gemischbetriebs im Zylinder zurückgebliebenen Brennstoffreste ausgewaschen werden.

   .2. Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Viertafabriennkraftniaschine nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß während der Spülhübe das Lufteinlaßventil geschlossen gehalten wird, das Auslaßventil dagegen normal arbeitet.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine z. B. mittels einer Kurbel drehbare Welle (/), die ein Exzenter (w), auf dem der Kipphebel (0) des Lufteinlaßventils (w) sitzt, und einen Daumen '(m) zum Öffnen des Umschaltventils (g) aufweist, und gekennzeichnet femer durch eine derartige Lage des Exzenters und des Daumens, daß beim Übergang vom Gemisch- zum Normalbetrieb zunächst das Umschaltventil (g) geschlossen, und dann durch Senken des Kipphiebeis (<o) des Luftemlaßventils (w) der Antrieb dieses Ventils eingerückt wird, wobei zwischen den Stellungen der Kurbel, in welchen das Umschaltventil (g) geschlossen und der Antrieb des Lufteinlaßventils eingerückt wird, leine die Drehung der Kurbel verzögernde Vorrichtung eingeschaltet ist, die die erforderliche Zeitspanne für die Spülhübe beim Drehen der Kurbel schafft.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen