DE939780C

DE939780C - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE939780C
Application number: DEB23219A
Authority: DE
Inventors: Fritz Fiedler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1952-12-06
Filing date: 1952-12-06
Publication date: 1956-03-01

Description

Brennkraftmaschine Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, bei der zur Erzielung eines konstanten Drehmomentes und einer über den ganzen Drehzahlbereich annähernd gleichbleibenden günstigen Gemischbildung die Zylinderfüllung über zwei Vergaser und zwei getrennte, im Ouerschnitt verschieden bemessene Gemischansaugleitungen dem Zylinder unmittelbar zugeführt wird. Hierbei führen die beiden unabhängig voneinander drosselbaren Gemischansaugleitungen zu einem gemeinsamen Einlaß, der durch nur ein Ventil gesteuert wird.
Wie allgemein bekannt, sind die Betriebsbedingungen von Kraftfahrzeugen dauernd so starkem Wechsel unterworfen, daß diese Verhältnisse mit den üblichen Brennkraftmaschinen mit Vergasermotoren schwer zu erfüllen sind und nur durch Kompromißlösungen beherrscht werden können. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und damit niedrigen Motordrehzahlen ist der Luftdurchsatz so gering, daß nur bei engen Vergaserquerschnitten die notwendige innige Mischung von Luft und Kraftstoff erreichbar ist, während bei hohen Drehzahlen der Widerstand im Lufttrichter des Vergasers eine starke Drosselung und damit einen frühzeitigen Leistungsabfall bedingt. Es sind zwar Vergaserbauarten bekanntgeworden, die zwei getrennte Mischkammern besitzen, von denen die eine bei geringen Luftdurchsätzen allein in Betrieb ist, während die zweite Mischkammer mit meist größerem Querschnitt im oberen Drehzahlbereich hinzugeschaltet wird. Durch diese Maßnahme wird zwar die Luftgeschwindigkeit im Vergaser den Drehzahlverhältnissen angepaßt, jedoch noch nicht die Strömungsgeschwindigkeit des Luftkraftstoffgemisches im Saugrohr. Dieses Saugrohr ist nicht mit Rücksicht auf niedere und mittlere Drehzahlen bemessen, wonach es zwecks Vermeidung von Kraftstoffkondensation mit möglichst geringem Querschnitt ausgeführt sein sollte, sondern wird mit Rücksicht auf das für höchste Drehzahlen benötigte Gemischvolumen mit großem Querschnitt ausgeführt und ergibt damit geringe Gemischgeschwindigkeiten im Drosselbereich.
AußerdemverlangenViertaktbrennkraftmaschinen mit den heute üblichen hohen Drehzahlen eine große Überschneidung des Auslaß- und Einlaßventildiagrammes im oberen Totpunkt zur Spülung des Verbrennungsraumes und zur Verbesserung der Zylinderfüllung, da die Anwesenheit restlicher Abgase den einwandfreien Verbrennungsablauf stört und zu unruhigem Lauf im Drosselbereich führt. Andererseits aber hat die große Ventilüberschneidung bei niedrigen Drehzahlen den Nachteil, daß ein Teil des frischen Gemisches durch den Auspuff verlorengeht.
Es sind Gemischregelungen bekanntgeworden mit zwei getrennt voneinander arbeitenden Vergasern, bei denen das Kraftstoffluftgemisch in Abhängigkeit von der Drehzahl über zwei getrennte Saugleitungen und zwei getrennte Einlaßventile dem Zylinder zugeführt wird, wobei die den Saugleitungen zugeordneten Einlaßventile mit verschiedenen Steuerzeiten betätigt werden.
Ferner ist schon vorgeschlagen worden, das von zwei Vergasern gelieferte Kraftstoffluftgemisch über zwei getrennte Saugleitungen einem gemeinsamen Einlaßventil zuzuführen, welches hierbei bei allen Drehzahlen mit konstanten Steuerzeiten betätigt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung der bisher bekannten Einrichtungen zur Gemisch- und Ladungsregelung für Brennkraftmaschinen dar. Bei ihr wird die Zylinderfüllung über zwei getrennte, wahlweise einzeln oder gemeinsam in Betrieb befindliche Vergaser, ferner über zwei getrennte und im Querschnitt verschieden bemessene Einlaßkanäle, aber über nur ein Einlaßventil dem Zylinder zugeführt. Beide Einlaßkanäle werden.hierbei erfindungsgemäß von dem gemeinsamen Einlaßventil unabhängig voneinander und mit verschiedenen Öffnungszeiten gesteuert. Hierdurch wird ein geregelter Ladungswechsel sowohl im unteren als auch im oberen Drehzahlbereich erreicht, da die die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine beeinflussenden Faktoren, wie Luftdurchsatz und Ventilsteuerzeiten, den jeweils vorliegenden, der Drehzahl entsprechenden Bedingungen auf das günstigste angepaßt werden können.
Die erfindungsgemäße Verwendung von nur einem mit verschiedenen Steuerzeiten betätigten Einlaßventil bietet gegenüber der bekannten zweiventiligen Anordnungen große Vorteile, so eine wesentliche Vereinfachung des Zylinderkopfes verbunden mit einer günstigeren Anordnungsmöglichkeit des Ventils und damit günstigere Strömungsverhältnisse des Kraftstoffluftgemisches. Ferner ermöglicht sie die Einsparung eines Satzes Ventil-. steuerorgane für jeden Zylinder. Gegenüber der bekannten Anordnung mit nur einem Ventil bietet die Erfindung den Vorteil der verschiedenen, den Drehzahlbereichen zugeordneten Steuerzeiten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt durch das im Zylinderblock angeordnete Einlaßventil, Fig. 2 eine Auslaßventilerhebungskurve A und eine Einlaßventilerhebungskurve E mit dem oberen Kolbentotpunkt 0T.
Zwei Vergaser i und 2 mit verschieden großen Durchgangsquerschnitten sind an zwei Einlaßkanäle 3 und 4 mit ebenfalls verschieden großen Querschnitten angeschlossen. Das für beide Kanäle gemeinsame Einlaßventil 5 schließt mit seinem Ventilteller 9 den Kanal 4 für den oberen Drehzahlbereich, während eine unmittelbar hinter dem Ventilteller angeordnete zylindrische Stufe 6 in Verbindung mit einer beispielsweise eingezogenen Büchse 7 den Abschluß des Kanals 3 für den unteren Drehzahlbereich vornimmt. Die Steuerkante der Stufe 6 überdeckt hierbei die Steuerkante der Büchse 7 um ein vorbestimmtes Maß a. Am oberen, an dem Kanal 3 angrenzenden Ende trägt die Büchse 7 fensterartige Durchbrechungen B.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Im unteren Drehzahlbereich ist nur die Drosselklappe des Vergasers i teilweise oder ganz geöffnet. Das im Vergaser gebildete Kraftstoffluftgemisch strömt durch den Saugkanal 3 und durch die fensterartigen Durchbrüche 8 in das Innere der Büchse 7. Bei Beginn der Ventilerhebung durchläuft die Steuerkante der zylindrischen Stufe 6 die Überdeckung a in der Büchse 7 und gibt dann erst dem Kraftstoffluftgemisch den Weg in das Zylinderinnere frei. Durch geeignete Bemessung dieser Überdeckung wird die wirksame Öffnungszeit des Einlaßventils - solange die Drosselklappe des Vergasers 2 geschlosen ist - um den doppelten Betrag b (Fig. 2) verkürzt und damit die für hohe Motordrehzahlen ausgelegte Ventilüberschneidung im oberen Totpunkt teilweise oder ganz aufgehoben. Die im Drosselbereich störenden Einflüsse der großen Ventilüberschneidung werden hierbei vermieden.
Bei höheren Drehzahlen wird nun die Drosselklappe des Vergasers 2 entweder von Hand oder automatisch in Abhängigkeit von der Drehzahl oder vom Luftdurchsatz geöffnet: Jetzt steht dem Kraftstoffluftgemisch ein wesentlich größerer, dem höheren Füllungsgewicht entsprechender Querschnitt im Saugkanal 4 zusätzlich zur Verfügung. Dieser wird von dem eigentlichen Ventilteller 9 des Einlaßventils unter Ausnutzung der vollen Ventilüberschneidung gesteuert.
Die Regelung des Gaswechsels kann aber auch in drei Stufen in der Weise erfolgen, daß auf den Betrieb im niederen Drehzahlbereich mit Vergaser i zunächst für den mittleren Drehzahlbereich der Betrieb mit Vergaser 2 allein erfolgt, derart, daß die Drosselklappe des Vergasers 2 geöffnet und gleichzeitig die Drosselklappe des Vergasers i geschlossen wird. Erst für den Bereich der höchsten Drehzahl wird dann der vorher abgeschaltete Vergaser i wieder zugeschaltet.
Die Anwendung der Erfindung kann sowohl bei. ein- als auch bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftmaschine, bei welcher die Zylinderfüllung über zwei Vergaser und zwei getrennte, im Querschnitt verschieden bemessene Gemischansaugleitungen dem Zylinder unmittelbar zugeführt wird, wobei die beiden Gemischansaugleitungen unabhängig voneinander gedrosselt werden können und zu einem gemeinsamen Einlaß führen, der durch ein Ventil gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bis zum gemeinsamen Einlaß getrennt voneinander verlaufenden Gemischansaugkanäle (3, 4) gleichzeitig durch ein in seiner Funktion bekanntes, gemeinsames Steuerorgan (5) getrennt voneinander derart gesteuert werden, daß das gemeinsame Steuerorgan (5) mittels einer Stufe (6) den Ansaugkanal (3) für den unteren Drehzahlbereich steuert, während der Ansaugkanal (4) für den oberen Drehzahlbereich von dem gemeinsamen Ventil (9) gesteuert wird, wobei die Stufe (6) um ein vorbestimmtes Maß (a) vordem Schließpunktdes Ventils (9) schließt bzw. nach dem letzteren öffnet. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe (6) des gemeinsamen Steuerorgans (5) einen zylindrischen Teil darstellt, der in Verbindung mit einer Büchse (7), welche das Ende des Ansaugkanals (3) für den unteren Drehzahlbereich darstellt, den Ventilsitz bildet. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (7) an ihrem dem Ansaugkanal (3) für den unteren Drehzahlbereich zugekehrten Ende mit fensterartigen Durchbrüchen (8) versehen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 149 o59, 16o 866, 201 276, 246 793, 250 375, 325 434 520 187, 8oo 616; französische Patentschriften Nr. 5oi 195, 5o2 889, 844 740.