DE68902588T2

DE68902588T2 - Vorrichtung und verfahren fuer die zufuhr von druckluft kraftstoff-gemisch in den zylinder einer brennkraftmaschine.

Info

Publication number: DE68902588T2
Application number: DE8989401497T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Blanchard; Jean-Pierre Maissant
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: US5033418A; FR2632684A1; EP0346188B1; EP0346188A1; FR2632684B1; DE68902588D1

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren und Vorrichtungen zum Gegenstand, welches bzw. welche die Einführung von Brennstoffgemisch unter Druck in einen Zylinder eines Zweitaktmotors am Ende der Spülung durch Luft verbessert bzw. verbessern. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die verwendete Druckquelle aufgebracht von dem in der Gehäuse-Pumpe des Zylinders mit 120º verzögerter Kurbelwelle (bei einem Motor mit 3, 6, ..., 3n Zylindern) herrschenden Druck oder von dem Gehäuse des Zylinders mit 90º verzögerter Kurbelwelle (bei einem Motor mit 4, 8, ..., 4n Zylindern) in Bezug auf den betrachteten Zylinder, in den die Einführung des Brennstoffgemisches erfolgt, sowie von dem Rückfluß (im allgemeinen mit der angelsächsischen Bezeichnung "back-flow" belegt), den man in eine Überführungsleitung des verzögerten Zylinders einleitet, wobei diese Überführungsleitung diesen Zylinder mit seiner Gehäuse- Pumpe verbindet ("back-flow cylindre-carter").
Der Stand der Technik ist insbesondere von den Dokumenten EP- A-0 192 010 und EP-A-0 296 969 umschrieben, die mehrzylindrische Motoren offenbaren, deren Zylinder winkelmäßig verschoben sind, und für diese die Druckquelle, welche in einem Zylinder zur pneumatischen Einführung von Kraftstoff verwendet ist, zum Beispiel durch den Druck aufgebracht ist, der in einer Gehäuse-Pumpe verzögert in Bezug auf den betrachteten Zylinder herrscht.
Die Einführung von Brennstoffgemisch unter Druck erfolgt bei Eintreten von Gasen, die von dieser Druckquelle stamen, in den betrachteten Zylinder während seiner Endphase der Spülung. Das Eintreten der von der Gehäuse-Pumpe kommenden Gase in eine Einrichtung zur Dosierung von Kraftstoff ermöglicht ein Brennstoffgemisch, das in den Zylinder über eine Öffnung eingeführt werden kann.
Nach der vorliegenden Erfindung werden die Einführung und gegebenenfalls die Aufbereitung des Brennstoffgemisches bzw. des kohlenwasserstoffhaltigen Gemisches bzw. des kohlenstoffhaltigen Gemisches in den betrachteten Zylinder ausgedehnt und durch Verwendung der rückfließenden Gase in die Überführungsleitung, welche aus dem verzögerten Zylinder stammen und sich auf einem erhöhten Druckniveau befinden, verbessert.
Die Verwendung dieser rückfließenden Gase kann unmittelbar erfolgt sein. Unter diesen Umständen besitzt man eine direkte Verbindung zwischen der Überführungsleitung und der Einrichtung zur Dosierung von Kraftstoff oder unmittelbar mittels Verwirklichen einer Überleitung durch die Gehäuse-Pumpe des verzögerten Zylinders.
Die Einlaßöffnung des Brennstoffgemisches in dem betrachteten Zylinder kann vorzugsweise als einzige Öffnung während des Eintretens der Gase, welche aus der Gehäuse-Pumpe des verzögerten Zylinders und dem verzögerten Zylinder selbst stammen, ausgebildet sein. Diese Öffnung kann sich im Zylinderkopf befinden.
In diesem Fall kann die Einrichtung ein gesteuertes Ventil, das sich während des Eintretens der Gase dieser Druckquelle öffnet, oder ein automatisches Ventil (Rückschlagklappenventil), dessen Öffnungsgrad über die Differenz des von der Druckquelle kommenden Druckes und des Druckes von dem betrachteten Zylinder gesteuert ist, umfassen.
Die Öffnung kann sich auch in dem Zylinder befinden. Ihr Öffnungsgrad kann dann durch die Bewegung des Zylinders (bei einer Öffnung) gesteuert sein, die mit einer Rückschlageinrichtung des Typs eines Klappenventils (oder einem Drehküken) verbunden ist.
Zum Beispiel kann eine Ausführungsform dieses Typs darin bestehen, das Gehäuse des mit einem Winkel von 120º oder 90º der Kurbelwelle verzögerten Zylinders in Bezug auf den betrachteten Zylinder über eine Verbindungsleitung, welche auf der dem Ausfluß entgegengesetzten Seite in den betrachteten Zylinder einmündet, zu verbinden (die Leitung ist im allgemeinen Überführungsleitung genannt).
Nach der Maßgabe, bei der die Dosierung des Kraftstoffs (stromaufwärts von der in den Zylinder einmündenden Einspritzöffnung) nicht unter einem höheren Druck zu dem Umgebungsdruck während der gesamten Zeit mit Ausnahme des Zeitraumes der Einführung des Brennstoffgemisches erfolgt, kann diese Dosierung mittels Niederdruckinjektoren durchgeführt werden, aber auch mittels einfacheren Einrichtungen, wie zum Beispiel eines Vergasers vom Typ derjenigen, welche beim Eintritt eines Zweitaktmotors verwendet werden.
Ganz allgemein betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Einführung von Brennstoffgemisch unter Druck in einen ersten Zylinder einer Brennkraftmaschine, wobei der Motor wenigstens einem weiteren Zylinder umfaßt, der eine Gehäuse-Pumpe aufweist, die mit diesem weiteren Zylinder über wenigstens einen Überführungsschlitz kommuniziert, und der vom Typ mit einer Verbindungsleitung zwischen dieser Gehäuse-Pumpe und dem ersten Zylinder ist. Eine Winkelverschiebung ungleich Null ist zwischen dem Takt jeden dieser Zylinder des Motors vorhanden ist. Gemäß der Erfindung verbindet eine Überführungsleitung diesen Überführungsschlitz mit dieser Verbindungsleitung und ist dieser Überführungsschlitz derart positioniert, daß vorübergehend ein Rückfluß in Richtung dieser Gehäuse-Pumpe hervorgerufen wird.
Die Winkelverschiebung kann 120º betragen und der Takt des ersten Zylinders kann dem Takt des weiteren Zylinders um 120º voreilen.
Ebenso kann die Winkelverschiebung 90º betragen und kann der Takt des ersten Zylinders dem Takt des weiteren Zylinders um 90º voreilen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich insbesondere für Motoren verwenden, die eine Anzahl von Zylindern gleich einem Vielfachen von 3 oder 4 umfassen.
Die Leitung kann dem Zylinderkopf des Motors benachbart in den ersten Zylinder einmünden.
Ebenso kann die Leitung in den ersten Zylinder an der Seitenwandung dieses Zylinders, im wesentlichen im unteren Teil dieses Zylinders einmünden.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann eine Verschließeinrichtung umfassen, die zwischen der Leitung und dem ersten Zylinder, im wesentlichen benachbart zu diesem letzteren angeordnet ist.
Die Verschließeinrichtung kann ein durch eine Nocke gesteuertes Ventil oder ein Drehküken sein.
Ebenso kann die Verschließeinrichtung automatisch und angepaßt sein, nach Art eines Klappenventils zu wirken.
Die Leitung kann eine Einrichtung zur Einführung und Dosierung von Kraftstoff umfassen.
Diese Einrichtung zur Einführung von Kraftstoff kann ein Niederdruckinjektor sein und ebenso eine diesem Niederdruckinjektor zugeordnete Venturidüse umfassen.
Die Einrichtung zur Einführung von Kraftstoff kann ein Vergaser sein.
Die Steuerung dieses Vergasers kann mit einer Steuerung gekoppelt sein, welche die in die Gehäuse-Pumpe des ersten Zylinders eingeführte Gasmenge regelt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann zwischen dem Vergaser und der Verbindungsleitung ein Rückschlagelement umfassen.
Man verläßt nicht den Rahmen der Erfindung, wenn die Einrichtung zur Einführung und Dosierung von Kraftstoff eine durch Druckpulsationen einer Gehäuse-Pumpe betätigte Membranpumpe umfaßt.
Die Auslaßleitung dieser Membranpumpe, welche diese letztere mit der Leitung verbindet, kann ein Einstellsystem für ihren Durchgangsquerschnitt umfassen. Dieses Einstellsystem kann eine Nadel und Steuereinrichtungen aufweisen, die den mittleren Druck einer Gehäuse-Pumpe berücksichtigen.
Diese Verbindungsleitung kann vorzugsweise einen gemeinsamen Teil mit der Überführungsleitung besitzen, die die Gehäuse- Pumpe mit diesem Schlitz verbindet.
Ein aerodynamisch profiliertes Teil kann zur gegenseitigen Verbindung der Verbindungsleitung, dieser Überführungsleitung und diesem Überführungsschlitz vorgesehen sein.
Ein Rückschlagklappenventil kann in dieser Überführungsleitung vorgesehen sein, wobei dieses Klappenventil den Rückfluß in Richtung der Gehäuse-Pumpe unterbindet.
Der Kolben dieses weiteren Zylinders kann abgeschrägt oder auf einem Teil seiner Oberfläche bogenförmig ausgespart sein, um einen Rückfluß durch wenigstens einen Überführungsschlitz zu ermöglichen, wodurch der Rückfluß erleichtert wird.
Der für den Rückfluß vorgesehene Schlitz kann positioniert sein, damit dieser Rückfluß nur erfolgt, nachdem wenigstens ein Auslaßschlitz dieses weiteren Zylinders durch diesen Kolben dieses weiteren Zylinders freigelegt worden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Einführung von Brennstoffgemisch unter Druck in einen ersten Zylinder einer Brennkraftmaschine, wobei dieser Motor wenigstens einen weiteren Zylinder umfaßt, der eine Gehäuse- Pumpe aufweist, das mit diesem weiteren Zylinder über wenigstens einen Überführungsschlitz kommuniziert. Der Motor umfaßt vorzugsweise eine Verbindungsleitung zwischen dieser Gehäuse- Pumpe und dem ersten Zylinder und eine Winkelverschiebung ungleich Null zwischen den Takten der Zylinder derart, daß der Druck der in dieser Gehäuse-Pumpe enthaltenen Gase als Druckquelle verwendet werden kann, um das Brennstoffgemisch in diesen ersten Zylinder einzuspritzen. Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückfluß durch diesen Überführungsschlitz vorgenommen wird, um den Druck in diesem Gehäuse oder in einer Überführungsleitung, welche diesen Schlitz mit dieser Verbindungsleitung verbindet, vorübergehend zu vergrößern.
Dann ist die vorliegende Erfindung für einen mehrzylindrischen Motor verwendet, in welchem jeder Zylinder eine Gehäuse-Pumpe umfaßt, wobei jeder der Zylinder unmittelbar oder mittelbar mit einer Gehäuse-Pumpe eines anderen, winkelmäßig in Bezug auf den betrachteten Zylinder verzögerten Zylinders verbunden sein kann.
So kann in dem Fall eines Motors mit drei Zylindern, die jeweils eine Gehäuse-Pumpe aufweisen, jeder Zylinder mit dem Gehäuse-Pumpe des Zylinders mit 120º verzögerter Kurbelwelle in Bezug auf den betrachteten Zylinder in Verbindung stehen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wie in den beigefügten Figuren dargestellt, näher erläutert, wobei
Fig. 1 Druckverläufe veranschaulicht, die in dem Gehäuse des Zylinders mit Verzögerung und in dem Zylinder mit Verzögerung herrschen,
Fig. 2 Druckverläufe in der Überführungsleitung des Zylinders mit Verzögerung und in dem betrachteten Zylinder veranschaulicht,
Fig. 3 auf den Fall einer Einführung mit 120º verzögerter Kurbelwelle von Brennstoffgemisch in die Verbrennungskammer des betrachteten Zylinders mittels eines gesteuerten Ventils bezogen ist,
Fig. 4 den Fall einer Einführung mit 120º verzögerter Kurbelwelle von Brennstoffgemisch in die Verbrennungskammer des betrachteten Zylinders mittels eines automatischen Ventils zeigt,
Fig. 5 den Fall einer Einführung mit 120º verzögerter Kurbelwelle von Brennstoffgemisch durch einen rückwärtigen Überführungsschlitz des betrachteten Zylinders mittels eines Rückschlagklappenventils zeigt,
Fig. 6 auf den Fall einer Einführung mit 120º verzögerter Kurbelwelle von Brennstoffgemisch durch einen rückwärtigen Überführungsschlitz des betrachteten Zylinders mittels eines Drehkükens bezogen ist,
Fig. 7 den Fall einer Einführung mit 90º verzögerter Kurbelwelle von Brennstoffgemisch in einen rückwärtigen Schlitz des betrachteten Zylinders zeigt,
Fig. 8 eine Einrichtung Dosierung und Einführung von Kraftstoff durch in dem Gehäuse herrschenden Druck darstellt,
Fig. 9 mit Fig. 8 vergleichbar ist, aber mit der Verbesserung der Einrichtung zur Dosierung als Funktion der Motorlast,
Fig. 10 den Fall einer Einführung von kohlenstoffhaltigem Gemisch zeigt, das vorhergehend mittels eines herkömmlichen Vergasers zugelassen ist,
Fig. 11 die Bereitstellung einer profilierten Führungseinrichtung oder eines aerodynamischen Teiles vorstellt,
Fig. 12 eine besondere Ausführungsform, bei welcher die Überführungsleitung ein Klappenventil umfaßt, illustriert und
Fig. 13 den Fall zeigt, bei dem der Kolben eine bogenförmige Aussparung an der Führungseinrichtung umfaßt, die erlaubt, eine Überführungsleitung relativ zu anderen Überführungsleitungen desselben Zylinders eher freizusetzen.
Die Fig. 1 zeigt in ausgezogener Linie mit der Bezugsziffer P1 die Kurve der Druckänderung als Funktion des Drehwinkels der Kurbelwelle in einem Zylinder eines Zweitaktmotors nahe dem unteren Totpunkt entsprechend einem Kurbelwellenwinkel von 180º.
Die Kurve der Druckänderung des Gehäuses, das diesen Zylinder ausstattet, ist strichpunktiert gezeigt und trägt die Bezugsziffer P2. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist wenigstens der eine der Überführungsschlitze, welcher diesen Zylinder mit der Gehäuse-Pumpe dieses Zylinders unter Zwischenschaltung einer Überführungsleitung verbindet, ausreichend hoch positioniert, um sich zu öffnen, bevor der Druck der Gehäuse-Pumpe größer oder gleich dem Druck in dem Zylinder ist. So wird ein Ausfluß in entgegengesetzter Richtung zu demjenigen erzeugt, der allgemein in den Überführungsleitungen zugelassen ist. Dieser gegen- oder rückläufige Ausfluß ist am Anfang des Druckpeaks 101 der Fig. 1.
Dieser Druckpeak kann folglich erlauben, die Dauer der Einführung von Brennstoffgemisch während des gesamten Teils des Arbeitsspieles des betrachteten Zylinders zu verlängern, bei dem der Druckunterschied ausreichend ist, um die Einführung von Kraftstoff in den Zylinder zuzulassen. Durch die Wahl und die Bauart der übernommenen Einführungsweise, nämlich gesteuertes Ventil, automatisches Ventil, Schlitz zuzüglich Klappenventil oder Schlitz zuzüglich Drehküken, ist es mehr oder weniger möglich, den vorteilhaftesten Augenblick für die Einführung dieses Brennstoffgemisches zu steuern.
Die Fig. 2 zeigt die Kurve des Druckes P3 in dem betrachteten Zylinder als Funktion des Drehgrades der Kurbelwelle mit einer Druckquelle P4, die aus einer Überführungsleitung eines Zylinders mit 120º verzögerter Kurbelwelle in Bezug auf den betrachteten Zylinder stammt. Dies entspricht insbesondere dem Fall eines Motors mit drei Zylindern.
Die Kurven der Drücke P2 und P4 entsprechen einander weitgehend, da der eine P4 in einer Überführungsleitung und der andere P2 in dem mit dieser Überführungsleitung verbundenen Gehäuse-Pumpe vorliegt. Gemäß Fig. 2 erlaubt der Druckpeak 102, welcher dem Druckpeak 101 entspricht, dem Kraftstoffeinspritzdruck während einer ausreichend langen Zeit die Kurve des Druckes P3 in dem Zylinder zu begleiten. So ist es möglich, die Einspritzung zu verbessern.
Demnach kann der Druckpeak 102 gewählt sein, um während des Endes des Einspritztaktes stattzufinden, nämlich in dem Moment, wo der Zylinderdruck steigt (Komprimierungsbeginn) und wo folglich ein erhöhter Einspritzdruck notwendig ist, um die Einführung des in Richtung von der Einspritzeinrichtung hin zu dem Zylinder eingespritzten Gemisches fortzusetzen und die Richtungsumkehrung am Ende der Einspritzung zu vermeiden, wobei eine solche Richtungsumkehrung für einen Verlust der Kompression und der Zylinderfüllung verantwortlich sein kann.
Für den Fall eines mehrzylindrischen Motors, bei dem die Verbindungsleitung zwischen den zwei äußeren "Zylindern" sehr lang ist, könnte man - wenn erforderlich - diesem Mißstand begegnen, indem der Überführungsschlitz, welcher die Verbindungsleitung zwischen den zwei äußeren Zylindern versorgt, in dem Zylinder nicht höher angeordnet ist als die anderen Überführungsschlitze, welche die Verbindungsleitungen der anderen Zylinder versorgen.
Die Fig. 3 bis 7 zeigen in ausgezogenen Linien den betrachteten Zylinder 1 mit seinem Kolben 2 am Ende der Spülung, seinen Auslaß 3, seinem Auslaßschlitz 4, der im Begriff ist, geschlossen zu werden, seine seitlichen Überführungsschlitze 5, und rückwärtigen Überführungsschlitz 6, sein Gehäuse 7 mit einem einzigen Lufteinlaß, zum Beispiel durch Klappenventile 8, seiner Zündkerze 9, dem Kurbelstangensystem 10.
In strichpunkierten Linien ist der Zylinder 11 mit einen Kolben 2R dargestellt, dessen Bewegung durch Zwischenschaltung des Kurbelstangensystems 13 gegenüber dem Kolben 2 des betrachteten Zylinders 1 winkelmäßig um 120º verzögert ist. Der Kolben 2R ist in Phase mit der Druckminderung in dem Zylinder 11 und zugleich mit der Kompression in der Gehäuse-Pumpe 14.
Die Gehäuse-Pumpe 14, deren Bewegung des Kolbens 2R winkelmäßig um 120º verzögert ist, sorgt für die Druckquelle über die Leitung 15.
Der Überführungsschlitz 6R des Zylinders 11 ist ausreichend hoch positioniert, damit es einen Rückfluß gibt.
Man hat gemäß der Fig. 3 angenommen, daß der Zylinder 1 bei seiner Bewegung einem anderen Zylinder als Druckquelle dient. So ist der Zylinder 1 in seiner Ausgestaltung zu dem Zylinder 11 identisch, was insbesondere die Positionierung der Schlitze anbelangt.
Der Rückfluß in das Gehäuse 7 ist dadurch gegeben, daß der rückwärtige Überführungsschlitz 6 in Bezug auf seine anzusetzende, gewöhnliche Höhe, bei welcher ein Rückfluß nicht stattfindet, hochliegend ist. Diese gewöhnliche Höhe ist durch die Lage des seitlichen Überführungsschlitzes 5 dargestellt.
Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist zwischen dem Scheitel der rückwärtigen Schlitze 5 und 6 eine Versetzung DH1 vorgesehen. Indessen öffnet sich der rückwärtige Überführungsschlitz 6 später als der Auslaßschlitz 4 in dem in der Fig. 3 gezeigten Fall. Der Abstand zwischen dem Scheitel des Schlitzes 6 und dem Auslaßschlitz 4 ist mit dem Bezugszeichen DH2 benannt.
In dem Fall der Fig. 3 und 4 ist die Leitung 15 mit der Verbrennungskammer 16 des betrachteten Zylinders 1 verbunden.
Die Einführung von Luft unter von der Gehäuse-Pumpe 14 aufgebrachten Druck in die Kammer 16 erfolgt durch eine Öffnung 18, deren Öffnungsgrad durch ein Ventil 19 gesteuert ist. Stromaufwärts von dem Ventil befindet sich eine Einrichtung 20 zur Einführung und Dosierung von Kraftstoff.
Diese Einrichtung kann ein im Handel erhältlicher Niederdruckinjektor oder eine Kraftstoffpumpe sein, welche durch die Drücke und nachfolgenden Unterdrücke von einer Gehäuse-Pumpe angetrieben ist. Ein Schema dieser letzten Einrichtung ist in der Fig. 8 präzisiert. Die Einführung von flüssigem Kraftstoff kann in der Leitung 15 ebensogut immer dann stattfinden, wenn das Ventil 19 geschlossen wie wenn es geöffnet ist.
Diese Einrichtung 20 zur Dosierung und Einführung von Kraftstoff kann mit einer in der Leitung 15 angeordneten Venturidüse 21 zusammenwirken, unmittelbar stromaufwärts von dem Ventil 19 und der Öffnung 18, entsprechend dem Patent EP-189 714, um die Zerstäubung des Kraftstoffs durch die von der Druckquelle (Gehäuse-Pumpe 14) stammende Luft zu verbessern.
Unmittelbar stromabwärts von der Öffnung 18 kann man auch vorteilhafterweise einen Deflektor bzw. eine Führungseinrichtung 22 oder eine Ausrichtungsanordnung für den Strahl des in den Zylinder eingeführten Gemisches vorsehen. Diese Anordnung, die einen Teil des Zylinderkopfes darstellt oder an dem Zylinderkopf angebracht ist, ist beispielsweise des in dem Patent EP- 189 715 beschriebenen Typs.
In dem besonderen Fall der Fig. 3 ist das Ventil 19 zum Beispiel über eine Nocke 23 mechanisch gesteuert, die entsprechend der Geschwindigkeit des Motors drehangetrieben ist. Diese Nocke steuert die Bewegung des Ventils 19 durch Zwischenschaltung eines Stößels 24. Die Rückwärtsbewegung in die Ausgangslage des Ventils 19 erfolgt mittels einer Feder 25. Man bewegt sich ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wenn dieses Ventil auf andere Weise, so wie auf elektromagnetischen Wegen, betätigt wird.
In dem besonderen Fall der Fig. 4, die eine andere Ausführung zeigt, ist das Ventil 19 nicht gesteuert. Das Ventil ist einfach mit einer Rückzugsfeder 25 ausgestattet. Dem Ventil steht es frei, sich in Abhängigkeit der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Druckunterschiede zu verschieben. Das Ventil wirkt daher wie ein Klappenventil oder ein automatisches Ventil.
Wenn der Druck in dem Gehäuse 14 in dem Fall der zwei Fig. 3 und 4 größer ist als der Druck in dem betrachteten Zylinder 1, kann die Einführung des Brennstoffgemisches in den Zylinder 1 entweder im ausgewählten gesteuerten Augenblick (Fig. 3) oder automatisch während dieses Zeitraumes des Druckunterschiedes zwischen Gehäuse 14 und Zylinder 1 (Fig. 4) erfolgen. In beiden Fällen ist die Bewegung des Kolbens 2 derart, daß er den Auslaßschlitz 4 schließt, bevor der Kraftstoff über diesen gleichen Schlitz 4 aus dem Zylinder 1 in den Auslaß 3 entweichen kann.
In dem Fall der Fig. 5 und 6 ist die von der Quelle 14 der komprimierten Luft kommende Leitung 15 mit einem Einspritzschlitz, welcher in die Wandungen des Zylinders einmündet und vorzugsweise mit einem rückwärtigen Einspritzschlitz 6, verbunden, welcher so bezeichnet ist, da er dem Auslaßschlitz im wesentlichen entgegengesetzt ist. In der Nähe des Schlitzes 6 und stromabwärts von diesem hindert ein Rückschlagklappenventil 26 das Gas des Zylinders 1 daran, in das Gehäuse 14 während der Phase des Unterdruckes dieses letzteren einzudringen.
Stromaufwärts von dem Klappenventil befindet sich die Einrichtung 27 zur Dosierung und Niederdruck-Einführung von Kraftstoff. Diese Einführung von Kraftstoff kann stattfinden, ohne daß der Moment des Taktes eine Rolle spielt, selbst wenn der Schlitz 6 durch den Kolben 2 verschlossen ist.
Diese Einrichtung 27 zur Dosierung und Einführung von Kraftstoff kann ein im Handel erhältlicher Niederdruckinjektor oder eine Kraftstoffpumpe, welche durch die Drücke und nachfolgenden Unterdrücke von einer Gehäuse-Pumpe angetrieben ist (Fig. 8), oder auch ein herkömmlicher Vergaser sein, welcher durch den Durchsatz der ihn durchströmenden Luft angetrieben ist. In diesem letzten Fall, empfiehlt es sich, einen zweiten Kreislauf zur Zufuhr äußerer Luft vorzusehen, zum Beispiel über diesen Vergaser und über die Leitung 15. Eine schematische Darstellung geht aus der Fig. 10 hervor.
Die Aussparung 12 erlaubt, das in den Zylinder 1 eingespritzte Gemisch zu leiten sowie die optimale Einstellung der Einspritzung zu bestimmen. Dies kann gleichermaßen durch Schaffen einer Abschrägung oder einer Aussparung an dem Teil des Kolbens, welcher mit dem Einspritzschlitz zusammenwirkt, erreicht werden.
Selbstverständlich kann der Zylinder 1 von Fig. 5 einen rückwärtigen Überführungsschlitz und eine rückwärtige Verbindungsleitung umfassen (nicht gezeigt).
In jedem Fall kann die Zerstäubung des Brennstoffgemisches vorteilhafterweise durch eine Einrichtung vom Typ einer unmittelbar stromaufwärts von dem Klappenventil 26 angeordneten Venturidüse 28 entsprechend dem Patent FR-2.575.521 verbessert werden.
In dem Fall nach Fig. 6 ist das Klappenventil 26 durch ein Drehküken 29 ersetzt, das durch die Drehung des Motors angetrieben ist und so vorzugsweise den Öffnungsgrad des Schlitzes 6 steuert.
Die Fig. 7 zeigt den Fall aus Fig. 6, bei dem die Druckquelle durch die Bewegung in einer Gehäuse-Pumpe 14 von einem Kolben 2R winkelmäßig mit 90º verzögerter Kurbelwelle in Bezug auf die Bewegung des Kolbens 2 des betrachteten Zylinders 1 aufgebracht wird. Es liegt auf der Hand, daß die Fälle der Fig. 3, 4 und 5 auch in gleicher Weise für mit 90º anstatt 120º verzögerter Kurbelwelle beschrieben sind.
Die Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Dosierung von Kraftstoff, die anstelle der Einrichtungen 20 oder 27 verwendet sein kann.
Diese Einrichtung pumpt den Kraftstoff aus einem Behälter 30 über ein Rückschlagklappenventil 31 und das Rückschlagklappenventil 33 in eine Leitung 34. Die Membran 32 dient als Kraftstoffpumpe. Auf einer Seite steht sie in Kontakt mit dem Kraftstoff, den sie fördert. Auf der anderen Seite ist ihre alternative Bewegung, welche diese Pumpenrolle ermöglicht, durch die von einer Gehäuse-Pumpe stammenden Druckpulsationen bestimmt, welche in gleicher Weise das Gehäuse 7 oder das Gehäuse 14 sein kann und welche mit dieser Seite der Membran über die Leitung 35 verbunden ist.
Während der Phase des Einlasses von der Gehäuse-Pumpe befindet sich diese in Unterdruck und steuert deren Membran 32, indem das Volumen 36 durch solches Ansaugen von Kraftstoff über das sich geöffnete Klappenventil 31 vergrößert wird. Anschließend verkleinert die Bewegung der Membran 32 das Volumen 36 während der Phase der Kompression des Gehäuses und pumpt dessen Kraftstoff in die Leitung 36 über das Rückschlagventil 33.
Diese Einrichtung dient somit zum Pumpen und Dosieren von Kraftstoff. Sie ist der Motordrehzahl unterworfen, da sie eine Bewegung der Pumpe pro Umlauf bestimmt, und ist zudem von der Last abhängig, da die Amplitude der Druckpulsationen in dem Gehäuse proportional zu der Last ist.
In dem Fall, bei dem sie allein ohne Ergänzung durch genauer arbeitende Einrichtungen zur Dosierung verwendet wird, ist die Leitung 34 dann unmittelbar mit einer Stelle in der Leitung 15 verbunden, an der die Einführung des Kraftstoffes stattfindet.
In dem Fall, bei dem eine genauere Regelung der Menge des Kraftstoffes in Bezug auf die Charge erforderlich ist, ist die Öffnung der Leitung 34 auf die Funktion der Charge durch eine Nadel 37 abgestimmt, welche entweder unmittelbar oder mittelbar über einen mit einer anderen Membran 39 verbundenen Hebel 38 einwirkend ausgestaltet sein kann. Die andere Seite der Membran 39 ist dort noch über eine Leitung 40 mit dem Druck einer Gehäuse-Pumpes des Motors in Verbindung.
Das Beharrungsvermögen der durch die Nadel 37, den Hebel 38 und die Membran 39 gebildeten Anordnung ist derart gewählt, daß sie eine Bewegung der Membran 39, den plötzlichen Druckpulsationen von einem Gehäuse folgend, nicht zuläßt. Sie muß untersucht sein, um nicht von dem mittleren Druck eines Gehäuses gesteuert zu sein, wobei der Druck unmittelbar stellvertretend für die Motorlast ist. Hieraus folgt eine unmittelbar für die Last des Motors stellvertretende Lage der Dosiernadel. Am Ort der Nadel wird der Kraftstoff so dosiert durch die Leitung 41 bis hin zur Einführung in die Leitung 15 geführt.
Die Fig. 10 zeigt eine andere, besonders einfache Ausführung der Einrichtung zur Dosierung.
Die Druckquelle des Gehäuses 14 über die Leitung 15, welche der Einführung des Brennstoffgemisches in den Zylinder 1 dient, ist auch während ihrer Phase des Unterdrucks für das Ansaugen des sehr fetten Brennstoffgemisches über einen herköömlichen Vergaser 42 und eine Rückschlageinrichtung vom Typ eines Klappenventils 43 vorgesehen. Der Vergaser ist zum Beispiel ein Vergaser des herkömmlichen Typs für einen Zweitaktmotor mit einem Küken und Spritzdüse, welche den Anschluß der Spritzdüse mit der Last berichtigen.
Die Anordnung bildet daher einen wirklich zweiten Kreislauf zum Einlassen von sehr fettem Gemisch, getrennt von dem Einlaß über das einzige Klappenventil 8 für Luft.
Die Länge der Leitung 15 kann untersucht sein, um dem Brennstoffgemisch, das so in diese Leitung eingeströmt ist, nicht zu gestatten, die Gehäuse-Pumpe 14 zu erreichen, bevor es in den Zylinder 1 durch den Druck der in die Phase der Kompression zurückkehrenden Gehäuse-Pumpe 14 getrieben ist.
Ein anderer, sehr interessanter Vorteil liegt in der Tatsache begründet, daß im Fall eines mehrzylindrischen Motors, dessen Anordnung von Zylindern nach dem Prinzip der Erfindung arbeitet, mit den angepaßten Verkettungen der Leitung 15 ein einziger Vergaser 42 für die Anordnung von Zylindern verwendet sein kann. Stromabwärts von dem Vergaser können sich die verschiedenen Leitungen 44 trennen, um in unterschiedliche Zylinder einzumünden, wodurch ihre jeweiligen Leitungen 15 über ihre jeweiligen Klappenventile 43 mit Brennstoffgemisch versorgt werden können.
Die Einrichtung mit einem Vergaser der Fig. 10, eine Variante des Falles nach der Fig. 5, kann auch auf die Fälle der Fig. 3, 4 und 6 angepaßt sein.
In den Fig. 3, 5 und 10 verbindet die Leitung 15 die Überführungsleitung 17R des verzögerten Zylinders 11 mit der Öffnung für die Versorgung von Kraftstoff des betrachteten Zylinders, wobei die Überführungsleitung 17R diejenige in diesem ist, welche für den Rückfluß vorgesehen ist. Eine solche Anordnung erlaubt, Wirkungen des Druckes von dem Rückfluß besser auszunutzen. Indessen verläßt man nicht den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wenn die Leitung 15 mit der Gehäuse-Pumpe derart verbunden ist, daß die Wirkungen des Rückflusses auf die Gehäuse-Pumpe übergehen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen die Verbindung zwischen der Leitung 15, der rückwärtigen Überführungsleitung 17R und dem rückwärtigen Überführungsschlitz 6R.
Ein Klappenventil 45 (Fig. 12) kann in der Überführungsleitung 17R installiert sein, um die Wirkungen des Rückflusses des Zylinders in Richtung des Gehäuses 14 zu minimieren, sämtlich unter Beachtung der Höhe der Einspritzung mit den Vorteilen der vorerwähnten Einspritzung. Eine Anordnung mit dem gleichen Ziel kann durch einziges Zurückgreifen auf die Aerodynamik der Leitungen durch Zwischenanordnung eines profilierten Teiles 46 (Fig. 11) verwirklicht sein.
Dieses profilierte Teil besitzt eine Kante 47, die den Zylinder 11 auf gleiche Höhe mit der Höhe des rückwärtigen Überführungsschlitzes 6R bringt, in welchem sich der Rückfluß ereignet.
Diese Kante 47 unterteilt die Öfnnung 6R in zwei Bereiche, in einen oberen Bereich und in einen unteren Bereich.
Wenn sich der Kolben 2R nach unten bewegt und solange der Schlitz 6R nicht offen ist, erfolgt ein Abfluß von der Gehäuse-Pumpe 14 über den Überführungsschlitz 17R, der Gase unter Druck zu der Leitung 15 verbringt.
Wenn der Kolben 2R die Öffnung 6R freigibt, gibt er zuerst den oberen Bereich frei, während der Druck des Zylinders 2R größer ist als derjenige des Gehäuses 14. Hierdurch erfolgt ein Rückfluß, der in Richtung der Leitung 15 mittels der Oberfläche 48 des profilierten Teiles 46 geleitet wird.
Wenn der Kolben seine Bewegung nach unten fortsetzt, hört der Rückfluß auf und findet stattdessen ein Abfluß hin zu der Gehäuse-Pumpe 14 in Richtung des Zylinders 11, wobei in diesem Fall die Oberfläche 49 beansprucht wird.
Die Öffnung 51 dient dazu, den Durchgang der aus der Leitung 17R kommenden Gase zu erleichtern.
Gemäß Fig. 13 ist der Kolben 2R bei 52 derart abgeschrägt, daß der Überführungsschlitz 6R so beschaffen ist, daß er einen Rückfluß erzeugt.
Demzufolge ist es möglich, die Einrichtung gemäß der Erfindung auf einen schon existierenden Motor, dessen Höhe der Überführungsschlitze nicht für einen Rückfluß vorgesehen sind, leicht anzupassen.
Man könnte eine Anordnung anpassen, welche ermöglicht, die Höhe des Überführungsschlitzes zu variieren, welche eine Druckquelle verwendet und eine Funktion von einem oder mehreren Parametern (zum Beispiel der Drehzahl, der Last ...) ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Druckzufuhr des in einem ersten Zylinder einer Brennkraftmaschine vergasten Gemisches, vom Typ mit wenigstens einem anderen Zylinder (11) mit einer Gehäuse-Pumpe (14), wobei diese Gehäuse-Pumpe mit diesem anderen Zylinder über wenigstens einen Überführungsschlitz (6R) in Verbindung steht, und vom Typ mit eine Verbindungskanal (15) zwischen dieser Gehäuse-Pumpe (14) und dem ersten Zylinder (1), und derart, daß eine Winkelverschiebung ungleich Null zwischen den Perioden dieser Zylinder existiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überführungsleitung diesen Überführungsschlitz (6R) mit diesem Verbindungskanal (15) verbindet, wobei dieser Überführungsschlitz derart positioniert ist, daß eine Rückströmung gegen diese Gehäuse-Pumpe momentan hervorgerufen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Winkelverschiebung 120º beträgt und daß die Periode des ersten Zylinders der Periode des anderen Zylinders um 120º voreilt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Winkelverschiebung 90º beträgt und daß die Periode des ersten Zylinders der Periode des anderen Zylinders um 90º voreilt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Motor eine Anzahl von Zylindern gleich einem Vielfachen von 3 umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Motor eine Anzahl von Zylindern gleich dem Vielfachen von 4 umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Verbindungskanal (15) in den ersten Zylinder benachbart dem Zylinderdeckel des Motors mündet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kanal (15) in den ersten Zylinder (1) auf der Seitenwand dieses Zylinders im wesentlichen im unteren Teil dieses Zylinders mündet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Verschlußorgan (19, 26, 29) umfaßt, das zwischen diesem Kanal (15) und diesem ersten Zylinder (1) im wesentlichen benachbart diesem letzteren angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verschlußorgan ein Ventil (19) ist, das durch eine Nocke (23) oder elektromagnetisch gesteuert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verschlußorgan automatisch ist und so ausgelegt ist, daß es nach Art eines Ventils wirkt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verschlußorgan ein Drehküken (29) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kanal ein Einführungs- und Dosierorgan für Kraftstoff (20, 27, 42) umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung zum Einführen von Kraftstoff ein Niederdruckinjektor ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dem Niederdruckinjektor zugeordnete Venturidüse (21, 28) umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einführen des Kraftstoffs ein Vergaser (42) ist, der in einer in diesen Kanal (15) mündenden Leitung (44) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Vergasers gekoppelt ist mit einer Steuerung, die die in die Gehäuse-Pumpe dieses ersten Zylinders eingeführte Gasmenge regelt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen dem Vergaser (42) und diesem Verbindungskanal (15) wenigstens ein Rückschlagelement, beispielsweise ein Ventil (43) aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ zum Einführen und Dosieren des Kraftstoffs eine Membranpumpe (32) umfaßt, die durch die Druckpulsationen einer Gehäuse-Pumpe betätigt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsleitung (34) aus dieser Membranpumpe, welche diese letztere mit diesem Kanal (15) verbindet, ein Einstellsystem für ihren Durchgangsquerschnitt umfaßt, wobei dieses System eine Nadel (37) und Steuereinrichtungen aufweist, die den mittleren Druck eines Gehäuses berücksichtigen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Verbindungskanal (15) einen gemeinsamen Teil mit der Überführungsleitung (17R) besitzt, der diese Gehäuse-Pumpe mit diesem Schlitz verbindet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadürch gekennzeichnet, daß sie ein aerodynamisches profiliertes Bauteil zur gegenseitigen Verbindung dieses Kanals, dieser Überführungsleitung und dieses Überführungsschlitzes umfaßt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Rückschlagventil an dieser Überführungsleitung umfaßt, wobei das Ventil die Rückströmung gegen die Gehäuse-Pumpe nicht zuläßt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer dieser Kolben (2), der mit wenigstens diesen Zylindern zusammenwirkt, schräg abgeschnitten oder auf einem Teil seiner Oberfläche mit Ausnehmungen versehen ist, um diese Rückströmung durch wenigstens einen Überführungsschlitz zu ermöglichen.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schlitz, wo diese Rückströmung erfolgt, positioniert ist, damit diese Strömung sich allein dann einstellt, wenn wenigstens ein Austrittsschlitz aus diesem Zylinder durch diesen Kolben dieses anderen Zylinders freigelegt worden ist.

25. Verfahren zum Einführen des vergasten Gemisches unter Druck in einen ersten Zylinder einer Brennkraftmaschine vom Typ mit wenigstens einem anderen Zylinder mit einer Gehäuse- Pumpe (14), wobei diese Gehäuse-Pumpe mit diesem anderen Zylinder über wenigstens einen Überführungsschlitz (6R) in Verbindung steht, und vom Typ mit einem Verbindungskanal (15) zwischen dieser Gehäuse-Pumpe (14) und diesem ersten Zylinder (1), und derart, daß eine Winkelverschiebung ungleich Null zwischen diesen Perioden dieser Zylinder existiert, wobei man den Druck der in dieser Gehäuse-Pumpe (14) enthaltenen Gase als Druckquelle verwendet, um das vergaste Gemisch in diesen ersten Zylinder (1) einzuführen bzw. einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Rückströmung über diesen Überführungsschlitz (6R) hervorruft, um momentan den Druck in diesem Gehäuse (14) oder in dieser Überführungsleitung zu steigern, die diesen Schlitz (6R) mit diesem Verbindungskanal (15) verbindet.