DE931916C - Vergaserbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere mit zu- und abschaltbaren Einlassventilen - Google Patents

Description

• Vergaserbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere mit zu- und abschaltbaren Einlaßventilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vergaserbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere mit zu- und abschaltbaren Einlaßventilen, bei der vorzugsweise jedem Saugventil ein eigener Lufttrichter mit Drosselklappe und eine eigene Brennstoffdüse zugeordnet sind.
• Um bei Brennkraftmaschinen überdurchschnittliche Leistungen zu erzielen, wurden bislang immer besondere Vorkehrungen getroffen. In der Regel «erden solche Maschinen nicht nur mit einer für alle Zylinder gleich wirkenden Vergasereinrichtung ausgerüstet, sondern es wird jedem Zylinder eine unabhängig von der anderen wirkende Vergasereinrichtung zugeordnet oder doch wenigstens eine Anzahl von Zylindern einer Mehrzylindermaschine an eine Vergasereinrichtung angeschlossen. Die für Brennkraftmaschinen üblichen Vergaser sind dabei so eingerichtet, daß ihnen nicht nur eine Hauptbrennstoffdüse, sondern zusätzlich weitere Düsen zugeordnet sind. Diese zusätzlichen Düsen dienen dazu, in Anpassung an die verschiedenen Betriebszustände des Motors, beispielsweise beim Starten und Beschleunigen oder während des Leerlaufs, das Kraftstoffluftgemisch mit Kraftstoff anzureichern. Entsprechend ihrer Funktion werden diese Zusatzdüsen als Starterdüse, Leerlaufdüse, Beschleunigungspumpendüse u. ä. bezeichnet. Ein solcher Vergaser besteht also in seinen wesentlichen Teilen aus einem Lufttrichter mit der Drosselklappe und Schwimmereinrichtung sowie der Haupt- und den Zusatzdüsen und bildet ein zusammenhängendes Aggregat, das in bekannter Weise mit dem Vergaserstutzen an die Ansaugsammelleitung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine angeschlossen wird. Die bisher verwendeten Vergasereinrichtungen mögen nun für Maschinen mit normaler Leistung ausreichend sein. Will man jedoch höhere Leistungen erzielen, so wurden bislang einfach mehrere dieser die Hauptbrennstoffdüse und die verschiedenen Zusatzdüsen enthaltenden Vergaser an eine Brennkraftmaschine angeschlossen, um eine Aufbereitung des Kraftstoffluftgemisches und ausreichende Beschickung der einzelnen Zylinder zu bewirken. Abgesehen davon, daß durch diese Maßnahme nur teilweise eine Mehrleistung der Maschine zu erreichen ist, erfordert die Anordnung mehrerer solcher Vergasereinrichtungen natürlich eine wesentliche Erhöhung der Baukosten der Maschine und ihres Gewichts, da in diesem Falle die Maschine jeweils mit mehreren kompletten Vergasereinrichtungen einschließlich aller Zusatzdüsen. ausgerüstet werden muß.
• Es ist bei Verbrennungskraftmaschinen ferner bekannt, außer einem normalen alle Zylinder speisenden Hauptvergaser für jeden Zylinder gesonderte Zusatzvergaser vorzusehen, die ebenso wie die Hauptvergaser in üblicher Weise an eine für alle Zylinder gemeinsame Saugleitung angeschlossen sind. Die Zusatzvergaser dienen dabei zur zusätzlichen Zuführung von Kraftstoff in die Saugleitung. Diese Einrichtungen haben aber ebenfalls den Nachteil einer ungenügenden Gemischverteilung, was sich bekanntlich im Leerlaufbetrieb und besonders im unteren Drehzahlbereich ungünstig auswirkt. Im oberen Drehzahlbereich ergibt sich dabei ferner ein schlechter Füllungsgrad der Zylinder. Durch die Verwendung des üblichen Ansaugleitungssystems werden ferner die Ansaugwege sehr verwickelt und verlängert, so daß die Zusammensetzung des von den Vergasern zugeführten Kraftstoffluftgemisches teilweise wieder zerstört wird.
• Demgegenüber besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß an den Motor eine unabhängig von den beispielsweise jedem Saugventil zugeordneten Hauptvergasereinrichtungen auf alle Zylinder wirkende Vergasereinrichtung angeschlossen ist, wobei diese aus einem an sich bekannten Vergaser besteht, der alle zusätzlichen Einrichtungen zur Anreicherung ünd Verarmung des Brennstoffluftgemisches, z. B. für das Anlassen des Motors, seinen Leerlauf und die Beschleunigung, den Teil-und Vollastbetrieb sowie auch für den Betrieb nach einem Zweistoffverfahren enthält, die durch eine eigene Saugleitung mit dem Motor verbunden ist und deren Austrittsöffnungen in den zu den einzelnen Zylindern führenden Saugkanälen ausmünden.
• Durch die Erfindung ist es möglich, die bisher den üblichen Vergasereinrichtungen zugeordneten Zusatzdüsen von ersteren zu trennen und sie in einer zusätzlichen, auf alle Zylinder gemeinsam wirkenden Einrichtung zusammenzufassen. Dadurch wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß die Maschine zur Erreichung höchster Leistung mit mehreren Hauptvergasern ausgerüstet werden kann, in denen jedoch die Zusatzdüsen nicht mehr enthalten sind, sondern die nur noch aus einem Lufttrichter mit der Drosselklappe, einer Hauptkraftstoffdüse und einem Schwimmer bestehen, wobei die Schwimmereinrichtung beispielsweise durch eine alle vorhandenen Hauptvergaser gemeinsam speisende schwimmerlose Beschickungseinrichtung mit überlauf ersetzt werden kann. Wesentlich ist also, daß die Zusatzdüsen nur einmal vorhanden und mit einer zweiten Schwimmereinrichtung zu einem gemeinsamen Aggregat zusammengefaßt sind. Von dieser Vergasereinrichtung aus wird den einzelnen Zylindern bzw. Ventilen entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand zusätzlich Kraftstoff über besondere enge Leitungen zugeführt und in günstigster Weise eine Anreicherung oder Verarmung des Brennstoffluftgemisches ermöglicht.
• Weitere sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile bestehen u. a. in der Erzielung kleinster Saugwiderstände und damit weitgehendster Vermeidung von Gemischausfall, einer intensiven Zerstäubung des Kraftstoffes und in einer gleichmäßigen Gemischverteilung, Durch die Erfindung wird ferner ein guter Leerlauf erzielt, da die Einstellung der Leerlaufdüse für alle Zylinder gemeinsam wirkt, während bei Verwendung mehrerer normaler Vergaser auch die diesen zugeordneten Leerlaufdüsen je für sich auf die einzelnen Zylinder bzw. Ventile eingestellt werden müssen, Durch die unabhängige Zuführung des Brennstoffes zum Zwecke der Anreicherung und Verarmung des Brennstoffluftgemisches ist es ferner möglich, hierfür Leitungen geringen Querschnitts zu verwenden, womit sich wiederum größere Ansauggeschwindigkeiten erzielen lassen. In einem üblichen Vergaser, der also auch die Zusatzdüsen für die Anreicherung und Verarmung des Gemisches aufweist, läßt sich zwar ein den verschiedenen Betriebszuständen des Motors angepaßtes Gemisch erzielen, jedoch wird die Zusammensetzung dieses Gemisches auf dem mehr oder weniger langen Weg zum Zylinder in der Ansaugleitung teilweise wieder zerstört, so daß höhere Leistungen bei geringstem Brennstoffverbrauch nicht erzielbar sind. Diesem Mangel kann zwar durch die Verwendung mehrerer solcher Hauptvergasereinrichtungen bei Mehrzylindermaschinen teilweise entgegengewirkt werden, wenn jedem Saugventil eine alle Zusatzdüsen enthaltende Vergasereinrichtung zugeordnet ist. Diese Maßnahme bedingt jedoch einen erheblichenbaulichenundkostenmäßigen Aufwand sowie eine Gewichtserhöhung, da alle Zusatzdüsen entsprechend der Zylinderanzahl mehrfach notwendig sind.
• Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. r die Zusatzvergasereinrichtung im Querschnitt, Abb. a einen Schnitt nach Abb. r mit einer zweiten Schwimmeranlage, Abb.3 einen senkrechten Schnitt durch den Zylinderkopf eines liegenden Zweizylinder-Boxer-Motors.
• Die Vergasereinrichtung besteht aus einem an eine mit dem Motor verbundene Saugleitung angeschlossenen Gehäuse a, das beispielsweise mit dem Schwimmergehäuse b aus einem Stück bestehen kann. An dem Gehäuse a sind oben der Lufttrichter c und unten die zusätzliche Saugleitung d angeschlossen, durch die der Kraftstoff den Ventilen zugeführt wird. Im Gehäuse a ist ferner hinter dem Lufttrichter c die Drosselklappe e gelagert. Gleichzeitig dient das Gehäuse a zur Aufnahmeeiner Anzahl verschiedener Einrichtungen, beispielsweise einer Hauptdüse f, einer Kraftstoffanreicherungsdüse g, einer Düse lt zur Verarmung des Kraftstoffes, einer Leerlaufdüse i, derBeschleunigungspumpendüse h sowie den Alkoholzusatzdüsen L und m. Das Gehäuse a und das Schwimmergehäuse b sind nach unten durch eine Platte v. abgeschlossen, die einen Ringkanal o aufweist, der mit dem Schwimmergehäuse in Verbindung steht, so daß Kraftstoff zufließen und die an den Ringkanal o angeschlossenen Düsen gespeist werden können. Von den einzelnen Düsen aus gelangt der Kraftstoff durch den Verbindungskanal p über den Ringspalt q in den Saugkanal und wird durch die vom Motor angesaugte, in den Trichter c eintretende Luft mitgerissen und durch die Leitung d dem Ventil bzw. dem Zylinder zugeführt. Zur Erzielung einer hohen Sauggeschwindigkeit hat die Leitung d einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt. Der Eintritt . des Kraftstoffes in das Schwimmergehäuse erfolgt in üblicher, hier nicht dargestellter Weise durch eine vom Schwimmer r beaufschlagte, den Zulauf regelnde Schwimmernadel. Die Betätigung der einzelnen Düsen oder einer Anzahl von diesen erfolgt auf elektrischem Wege durch die Solenoiden s. Zweckmäßig münden ferner die Austrittsöffnungen der zu den einzelnen Maschinenzylindern bzw. -ventilen führenden zusätzlichen Saugleitung am Ende der einzelnen im Zylinderkopf liegenden Saugkanäle, und zwar kurz vor dem Eintrittsquerschnitt der Saugventile. Von Vorteil ist dabei ferner, die Austrittsöffnungen der Saugleitungen zwischen dem Ventileintrittsquerschnitt und einer in unmittelbarer Nähe desselben im Saugkanal angeordneten Drosselklappe einer Vergasereinrichtung ausmünden zu lassen. Die Austrittsöffnungen sind dabei derart an den Saugkanal angeschlossen, daß sie tangential ausmünden. Die für den Betrieb der Brennkraftmaschine und einem Zweistoffverfahren vorgesehenen Düsen L und m sind zuschaltbar eingerichtet und werden vom Unterdruck in der Saugleitung gesteuert.
• Wie aus Abb.3 ersichtlich, sind beispielsweise für jeden Zylinder t zwei Einlaßventile u vorgesehen, von denen mindestens eines zu- und abschaltbar ist. Jedem Ventil u ist dabei ein eigener Lufttrichter v und eine eigene Hauptdüse w zugeordnet, wobei die Hauptdüse w zweckmäßig quer zur Längsrichtung des Lufttrichters in letzteren hineinfaßt. Die Lufttrichter v sind an die im Zylinderkopf liegenden kurzen Saugkanäle x angeschlossen, in denen die Drosselklappen y angeordnet sind. Die die Zusatzdüsen enthaltende Vergasereinrichtung a ist mittels Leitungen z, beispielsweise an je einen Saugkanal x des Zylinders, und zwar hinter der Drosselklappe y, angeschlossen. Selbstverständlich können auch sämtliche Saugkanäle durch eine Leitung mit der zusätzlichen Vergasereinrichtung verbunden sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vergaserbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere mit zu- und abschaltbaren Einlaßventilen, bei der vorzugsweise jedem Saugventil ein eigener Lufttrichter mit Drosselklappe und eine eigene Brennstoffdüse zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Motor (t) eine unabhängig von den jedem Motorsaugventil (ac) zugeordneten Hauptvergasereinrichtungen (v, w), auf alle Zylinder (t) wirkende Vergasereinrichtung angeschlossen ist, bestehend aus einem an sich bekannten Vergaser (a), der alle zusätzlichen Einrichtungen zur Anreicherung und Verarmung des Brennstoff luftgemisches z. B. für das Anlassen des Motors, seinen Leerlauf und die Beschleunigung, den Teil- und Vollastbetrieb sowie auch für den Betrieb nach einem Zweistoffverfahren enthält, und einer eigenen Saugleitung (c), deren Austrittsöffnungen (z) in den zu den einzelnen Zylindern führenden Saugkanälen (x) ausmünden.
2. 2. Vergaserbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der zusätzlichen Saugleitung zwischen dem Ventileintrittsquerschnitt und einer in unmittelbarer Nähe dieses Eintrittsquerschnitts vorgesehenen Drosselklappe ausmünden.
3. 3. Vergaserbrennkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der zusätzlichen Saugleitung am Ende der einzelnen Saugkanäle, vorzugsweise kurz vor dem Ventileintrittsquerschnitt ausmünden.
4. 4. Vergaserbrennkraftmaschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der zusätzlichen Saugleitung tangential in den Saugkanal münden.
5. 5. Vergaserbrennkraftmaschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Um- und Zuschaltung der Düsensätze für die Zuführung eines zweiten Kraftstoffes, z. B. Alkohol oder Alkoholwassergemisch, abhängig vom Unterdruck in der Saugleitung steuerbar sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 157 775; französische Patentschriften Nr. 481570, 539 56 i, 581 742, 6o8 62o, 982 oi8; britische Patentschrift Nr. 652 671; USA.-Patentschrift Nr. 26i1593.