DE1175487B - Kraftfahrzeugantrieb mit Otto-Zweitakt-Motor - Google Patents

Kraftfahrzeugantrieb mit Otto-Zweitakt-Motor

Info

Publication number
DE1175487B
DE1175487B DES51040A DES0051040A DE1175487B DE 1175487 B DE1175487 B DE 1175487B DE S51040 A DES51040 A DE S51040A DE S0051040 A DES0051040 A DE S0051040A DE 1175487 B DE1175487 B DE 1175487B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
power
air
stroke engine
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES51040A
Other languages
English (en)
Inventor
Antoine Brueder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automobiles Citroen SA
Original Assignee
Automobiles Citroen SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automobiles Citroen SA filed Critical Automobiles Citroen SA
Publication of DE1175487B publication Critical patent/DE1175487B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F02D23/005Controlling engines characterised by their being supercharged with the supercharger being mechanically driven by the engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

  • Kraftfahrzeugantrieb mit Otto-Zweitakt-Motor Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantrieb, der einen Otto-Zweitakt-Motor mit Kraftstoffeinspritzung als Antriebsmotor und einen durch eine besondere Kraftmaschine angetriebenen Verdichter aufweist, welcher die der jeweiligen Leistung des Zweitakt-Motors entsprechende Spül- und Ladeluftmenge und gegebenenfalls auch die Luft für die aus einer Brennkraftmaschine bestehende besondere Kraftmaschine liefert.
  • Ein »idealer« Antrieb für Kraftfahrzeuge soll bei geringer Geschwindigkeit selbsttätig ein entsprechend hohes Drehmoment entwickeln. Es ist bekannt, daß Elektromotoren mit Hauptstromcharakteristik in dieser Weise arbeiten.
  • Spezielle Gasturbinenantriebe machen es möglich, eine angenähert befriedigende Lösung dadurch zu finden, daß man zwei völlig unabhängig voneinander arbeitende Turbinen vorsieht, von denen die eine die Räder des Fahrzeuges antreibt, während die andere zum Antrieb eines Verdichters dient, der den Gasbedarf für die erste Turbine in der Weise deckt, daß er zunächst eine Brennkammer mit Luft versorgt, deren Verbrennungsgase der ersten Turbine als Antriebsmedium zugeführt werden. Eine derartige Gasturbinenanordnung liefert ein Antriebsdrehmoment, das um so größer ist, je kleiner die Antriebsdrehzahl wird. Beim Anlassen kann man beispielsweise ein Drehmoment erzeugen, das mehr als doppelt so groß ist wie das Drehmoment bei der Höchstleistung der Anordnung.
  • Bei Antrieben mit Brennkraft-Kolbenmotoren ändert sich jedoch das Maschinen-Drehmoment meist im mittleren Drehzahlbereich nur wenig mit der Änderung der Drehzahl, und im unteren Drehzahlbereich nimmt das Drehmoment sehr schnell ab, so daß man zwischen die Brennkraftmaschine und den Radantrieb des Fahrzeuges ein mehrstufiges Schaltgetriebe einschalten muß, um bei niedrigen Geschwindigkeiten höhere Zugkräfte zu erzielen.
  • Es sind bereits Kraftfahrzeugantriebe bekannt, bei denen ein Hauptverbrennungsmotor für Zwei- oder Viertaktbetrieb die Achsen des Fahrzeuges antreibt und ein durch einen besonderen Verbrennungsmotor angetriebener Verdichter vorgesehen ist, der seinerseits nicht nur die der jeweiligen Leistung des Hauptmotors entsprechende Luftfördermenge, sondern auch die Luft für die besondere Verbrennungsmaschine liefert, die ihn antreibt.
  • Bei einem solchen bekannten Kraftfahrzeugantrieb beruht die Leistungsregelung des Antriebes darauf, daß die Luftzufuhr zu beiden Verbrennungsmaschinen jeweils gleichzeitig und im gleichen Sinn geregelt wird. Wenn beispielsweise bei Fahrt auf einer Steigung der Hauptmotor seine Drehzahl verringert, so kann der Fahrzeugführer über ein die Drosselklappen beider Verbrennungsmotoren gleichzeitig und gleichsinnig betätigendes Gestänge diese Drosselklappen weiter öffnen. Dadurch wird die Luftzufuhr zu beiden Motoren gleichzeitig erhöht; der Verdichtermotor arbeitet wegen der größeren Luftzufuhr schneller und liefert infolgedessen die zusätzlich Luft für den Hauptmotor, der trotz seines langsameren Laufes eine höhere Zugkraft abgibt, weil er stärker aufgeladen und die Kraftstoffzumessung dem größeren Drehmoment angepaßt wird, die der Motor abgeben muß.
  • Die gleiche Regelung wird auch vorgenommen, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf ebener Strecke sehr schnell laufen soll; wobei jedoch nur eine verhältnismäßig geringe Leistung notwendig ist.
  • Diese Art der Leistungsregelung setzt offenbar stark aufladbare Verbrennungsmotoren für den Fahrantrieb voraus, bei denen der Luftverbrauch stets eindeutig mit der Drehzahl ansteigt; sie bedingt ferner ein Eingreifen des Fahrzeugführers, wenn die Zugkraft geändert werden muß.
  • Bei einem anderen bekannten Brennkraftmaschinenantrieb, bei dem der Verdichter von einer besonderen Brennkraftmaschine angetrieben wird, erfolgt die Regelung dieser besonderen Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Belastung der Hauptmaschine durch deren einstellbaren Drehzahlregler in der Weise, daß bei der Zunahme des von der Hauptmaschine abzugebenden Drehmomentes die Verdichterleistung gesteigert und die Drehzahländerung der Hauptmaschine durch entsprechend höhere Aufladung klein gehalten wird. Damit diese Art der Regelung angewendet und ausgenutzt werden kann, muß die Haupt-Zweitaktmaschine für höhere Rufladung bemessen sein; im höheren Drehzahl-und Leistungsbereich steigt die Verdichterleistung stark an.
  • Es ist auch eine Hochleistungs-Brennkraftmaschine für einen Kraftfahrzeugantrieb bekannt, bei der zur Erzielung eines elastischen Betriebsverhaltens, das die Verwendung eines Schaltgetriebes mit wenigen Stufen möglich macht, mit hoher Rufladung gearbeitet wird. Für die Lieferung der Spül- und Ladeluft dient ein mehrstufiger Schleuderverdichter, der von einer kleineren Hilfs-Brennkraftmaschine und gleichzeitig von einer Abgasturbine angetrieben wird, welche die Abgasenergien der Haupt- und der Hilfs-Brennkraftmaschine ausnutzt. Der Schleuderverdichter speist sowohl die Haupt- als auch die Hilfs-Brennkraftmaschine mit Spül- und Ladeluft, deren Druck und Fördermenge sich der wechselnden Belastung der Hauptmaschine anpaßt. Die Leistungssteuerung der Hauptmaschine erfolgt im Zusammenhang mit der Änderung der Kraftstoffmenge durch Drehzahländerung der Hilfs-Brennkraftmaschine, wobei eine bestimmte Einstellung des Steuerorgans der Kraftstoffzufuhr das Drehmoment der Haupt-Brennkraftmaschine bestimmt, das über den ausnutzbaren Drehzahlbereich im wesentlichen konstant gehalten wird, wenn die Einstellung der Steuerung unverändert bleibt.
  • Wenn das Drehmoment gesteigert werden soll, so wird eine höhere Kraftstofflieferung eingestellt, wobei sich auch der Druck und die Fördermenge der Spül-und Ladeluft durch eine Steigerung der Leistung der Hilfsmaschine und der Abgasturbine entsprechend erhöhen.
  • Bei dieser bekannten Hochleistungs-Brennkraftmaschine nimmt bei einer gegebenen Einstellung der Steuerung die abgegebene Leistung im wesentlichen proportional mit der Drehzahl zu. Das elastische Betriebsverhalten, das die Verwendung eines Schaltgetriebes mit wenigen Schaltstufen möglich macht, bedingt jedoch, daß die Rufladung sehr weit getrieben bzw. der Ladedruck entsprechend hoch gewählt wird, um die Motorleistung heraufzusetzen, was eine entsprechend schwere und teure Motorkonstruktion sowohl bei der Haupt- als auch bei der Hilfs-Brennkraftmaschine und - aus Wirtschaftlichkeitsgründen - die Anwendung einer Abgasturbine voraussetzt. Der Leistungsaufwand für die Rufladung ist relativ hoch, insbesondere im oberen Leistungsbereich.
  • In allen diesen Fällen handelt es sich um eine selbsttätige Leistungsregelung der den Verdichter antreibenden Hilfsmaschine zwecks Anpassung der der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine zugeführten Spül- und Ladeluftmenge an den in üblicher Weise - z. B. über die Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge vom Leistungshebel her - einstellbaren Betriebszustand, wobei mit mehr oder weniger hohen Rufladedrücken gearbeitet wird. Entsprechend der jeweiligen Belastung der Haupt-Brennkraftmaschine wird bei jeder Einstellung des Steuerorgans die der Maschine zugeführte Spül- und Ladeluftmenge im Sinne eines über den ausnutzbaren Drehzahlbereich etwa gleichbleibenden Spülwirkungsgrades geändert. Wenn man dabei - in Rücksieht auf die konstruktive Verteuerung der Brennkraftmaschinen infolge ungewöhnlich hoher Rufladedrücke - auf eine hohe Rufladung bzw. eine unwirtschaftliche Leistungs-Überdimensionierung verzichtet, so bleibt die Änderung des Drehmomentes bei einer bestimmten Einstellung der Steuerung gering und es erweist sich als notwendig, zwischen die Haupt-Brennkraftmaschine und den Radantrieb ein Mehrgang-Schaltgetriebe einzuschalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Antriebe mit Zweitaktbrennkraftmaschinen so zu vervollkommnen, daß ähnliche Vorteile hinsichtlich des elastischen Betriebes erzielt werden, wie bei dem eingangs erwähnten Turbinenantrieb, d. h. ein bei einer gegebenen Einstellung des Steuerorgans mit abnehmender Motordrehzahl selbsttätig ansteigendes Drehmoment, ohne deshalb die mit der Anwendung höherer Rufladedrücke verbundenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Kraftfahrzeugantrieb, der einen Otto-Zweitakt-Motor mit Kraftstoffeinspritzung als Antriebsmotor und einen durch eine besondere Kraftmaschine angetriebenen Verdichter aufweist, welcher die der jeweiligen Leistung des Zweitakt-Motors entsprechende Spül- und Ladeluftmenge und gegebenenfalls auch die Luft für die aus einer Brennkraftmaschine bestehende besondere Kraftmaschine liefert, die Verdichterleistung unabhängig von der Drehzahl des Zweitakt-Motors auf gleichbleibende Luftfördermengen einstellbar ist, so daß unter Ausnutzung des mit abnehmender Motordrehzahl zunehmenden Spülgrades und Drehmomentes des Zweitakt-Motors die Leistung dieses Motors über einen großen Drehzahlbereich etwa konstant bleibt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Antrieb werden zwei an sich bekannte Eigenschaften eines üblichen, schlitzgesteuerten Zweitaktmotors ausgenutzt: a) Für eine gegebene Drehzahl steigt die Leistung nach einer mit dem Spülgrad ansteigenden Funktion; b) der Spülgrad und das Motordrehmoment steigen an, wenn die Motordrehzahl abnimmt.
  • Wenn man erfindungsgemäß die dem Zweitaktmotor zugeführte Luftfördermenge auf einem konstanten Wert hält und in an sich bekannter Weise die Kraftstoffeinspritzung dem jeweils vorhandenen Ladungsdurchsatz anpaßt, bleibt auch die Leistung des Motors über einen größeren Drehzahlbereich im wesentlichen gleich; man erhält also bei abnehmender Motordrehzahl ein relativ stark ansteigendes Drehmoment. Dies gilt jedoch nur so lange, wie die Eigenschaften zu a) und b) sich voll auswirken können; die Verhältnisse ändern sich, wenn das Einhalten der hierzu notwendigen Bedingungen nicht mehr möglich ist.
  • Wenn beispielsweise der Zweitaktmotor in einem Betriebsbereich arbeitet, bei dem die Verbrennungsgase des vorangegangenen Arbeitsspiels vollständig durch die Spülluft ausgespült werden, ist es klar, daß das Drehmoment nicht mehr ansteigen kann. In diesem Falle sagt man, daß der Motor mit Luft »gesättigt« ist. Damit die Bedingung b) verwirklicht werden kann, muß also der Motor sein maximales Drehmoment nicht bei der größten Drehzahl liefern, d. h. er darf bei dieser Drehzahl nicht mit Luft »gesättigt« sein, sondern bei einer tieferliegenden, beispielsweise der halben Höchstdrehzahl.
  • Um die Auswikung der erfindungsgemäßen Einstellung der Luftfördermenge auf die Leistungsregelung des Triebwerkes zu erläutern, wird an Hand der beiden Kurvendarstellungen in den F i g. 1 und 2 der Zeichnung die bei der Erfindung ausgenutzte vorteilhafte Möglichkeit für die Regelung auf angenähert konstante Leistung an einem Beispiel theoretisch begründet.
  • Die Kurvendarstellung in F i g. 1 zeigt die Änderung der Leistung P eines Zweitaktmotors in Abhängigkeit von der dem Motor durch den Verdichter zugeführten Luftfördermenge D. Die Leistungskurve X entspricht dabei der Leistung bei Höchstdrehzahl N und die Leistungskurve Y der Leistung bei halber Höchstdrehzahl N/2. In diese Darstellung ist ferner die Kurve Z der von dem Verdichter verbrauchten Leistung eingezeichnet. Man hätte an sich zwei Kurven für den Verbrauch des Verdichters zeichnen müssen (jeweils eine für die Höchstdrehzahl und eine für die halbe Drehzahl des Zweitaktmotors); bei der erfindungsgemäßen Leistungsregelung liegen jedoch diese beiden Kurven genügend nahe beieinander, so daß man sie in erster Annäherung durch eine einzige Kurve ersetzen kann. Diese vom Verdichter aufgenommene Leistung änder sich im wesentlichen proportional zur dritten Potenz der Luftfördermenge, die der Verdichter in der Zeiteinheit liefert.
  • Man sieht aus dieser Darstellung, daß die Leistungskurven X und Y einen gemeinsamen Punkt P haben, d. h., daß es eine Luftfördermenge oder einen Spülluftdurchsatz D gibt, für den die Leistung P des Motors bei seiner Höchstdrehzahl N und seiner halben Höchstdrehzahl N/2 die gleiche ist.
  • Wenn man nun die höchste Spülluftförderung so bestimmt, daß man dabei zumindest annäherungsweise den Spül- und Ladeluftdurchsatz D, erreicht, der dem Punkt P der Darstellung in F i g. 1 entspricht, so ergibt sich die Leistungskurve A des Zweitaktmotors in Abhängigkeit von seiner Drehzahl, wie sie in der Darstellung in F i g. 2 veranschaulicht ist. Man erkennt, daß die Leistung über einen großen Drehzahlbereich im wesentlichen konstant bleibt, wobei die für die Lieferung der Spül-und Ladeluft aufzuweisende Leistung (vgl. die Kurve Z in der oberen Darstellung) in durchaus annehmbaren Grenzen bleibt; der Leistungsaufwand ist etwa 7% der Leistung des Zweitaktmotors.
  • Man kann nun tatsächlich die Luftförderleistung D zwischen 0,8 Dl und 1,4 Dl ändern, was einem Aufwand für den Antrieb des Verdichters entspricht, der zwischen 5 und 15 % der Leistung des Zweitaktmotors liegt.
  • Wenn die Spülluftfördermenge D innerhalb dieser Grenzen - z. B. der Werte D2 bis D3 - bleibt, ändert sich die Leistung des Zweitaktmotors nur relativ wenig mit seiner Drehzahl. Wenn man jedoch die Spülluftfördermenge wesentlich größer macht, wächst die Leistung des Zweitaktmotors erheblich mit der Drehzahl an.
  • Dies zeigt die Kurve B der Darstellung in F i g. 2, die einer hohen Spül- und Ladeluftmenge D4 entspricht, für die jedoch ein Anteil von 40% der maximalen Leistung des Zweitaktmotors aufgewendet werden muß. Eine derartige hohe Luftzuführmenge liegt im Bereich derjenigen Luftmengen, die bei den heutigen Zweitakt-Dieselmotoren angewendet werden, welche sehr hohe Spülgrade nötig haben, um bei sämtlichen Drehzahlen die verbrannten Gase einwandfrei auszuspülen.
  • Der erfindungsgemäß in seiner Leistung geregelte Zweitaktmotor hat eine geringere Leistung, als wenn die ihm in der Zeiteinheit zugeführte Luftmenge genügend groß wäre, um die Leistungskurve B der Darstellung in F i g. 2 zu erreichen; er eignet sich aber besonders gut für den Fahrzeugantrieb, bei dem die Leistung im unteren und mittleren Leistungsbereich für die Betriebsbewährung den Ausschlag gibt. Der Motor hat darüber hinaus den Vorteil, daß er wesentlich wirtschaftlicher arbeitet als ein stark aufgeladener Motor, nicht zuletzt deshalb, weil die Leistung für die Lieferung der Spül- und Ladeluft nur ein Sechstel derjenigen ist, die ein gemäß der Kurve B arbeitender Motor bei Nennleistung verlangt.
  • Ein entsprechend der Kurve B arbeitender Motor hätte bei seiner Höchstdrehzahl etwa die doppelte Leistung eines Motors gleichen Hubvolumens, der als Viertaktmotor arbeitet. Der gemäß der Erfindung geregelte Zweitaktmotor hat bei einem geringen Aufwand für die Lieferung der Spül- und Ladeluft eine Leistung, die ungefähr der eines Viertaktmotors von gleichem Hubvolumen entspricht; dieser Zweitaktmotor hat aber im Bereich kleiner Drehzahlen ein etwa doppeltes Drehmoment.
  • Da bei dem erfindungsgemäß geregelten Motor im Bereich kleiner Drehzahlen die aufgewandte Spülluftmenge weit größer ist als unbedingt erforderlich, geht eine größere Luftmenge durch den Auspuff und wird nicht als Arbeitsluft ausgenutzt; diese Spülluft kühlt aber den Motor ab.
  • Etwa bei der halben Höchstdrehzahl ist bei dem gewählten Beispiel der Zweitaktmotor ungefähr mit Luft »gesättigt«, was sich aus der oben erläuterten Wahl der Spülluft-Fördermenge ergibt. Bei hohen Drehzahlen ist die Spülung verhältnismäßig schwach, so daß in den Zylindern ein größerer Anteil der verbrannten Gase zurückbleibt.
  • Der hohe zusätzliche Durchsatz von Spülluft bei den geringen Drehzahlen des Motors bedingt die Kraftstoffzufuhr durch Einspritzung, da bei Benutzung eines Vergasers der Verlust an Kraftstoff, der mit der Spülluft ungenutzt entweicht, unzulässig hoch sein würde. Die Kraftstoffzufuhr wird dem jeweils vorhandenen Ladungsdurchsatz selbsttätig angepaßt bzw. gesteuert.
  • Die auf der oben erläuterten Verhaltensweise eines Zweitaktmotors beruhende Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebes konnte durch Versuche bestätigt werden. Für diese Versuche wurde ein Zweitaktmotor von 1800 cm2 Hubvolumen benutzt, dessen Höchstdrehzahl zwischen 5000 und 6000 U/min lag. Für die Lieferung der Spül- und Ladeluft für diesen Zweitaktmotor diente ein Verdichter, der durch einen vollkommen unabhängigen Viertakt-Antriebsmotor von 175 cm3 Hubvolumen angetrieben wurde, dessen Maximaldrehzahl etwa 6000 U/min betrug. Die Regelung der Leistung des Zweitaktmotors erfolgte durch Einstellen der Verdichterleistung auf eine unabhängig von der Drehzahl des Zweitaktmotors zumindest angenähert gleichbleibenden Luftfördermenge. Bei diesem Versuch ergaben sich die aus den Kennlinien in F i g. 3 der Zeichnung ersichtlichen Versuchswerte. In den Kennlinien sind die Werte für die von dem Zweitaktmotor abgegebene Leistung und das Drehmoment über der Motordrehzahl aufgetragen.
  • Bemerkenswert ist bei den drei in der Darstellung wiedergegebenen Kennlinien, daß nicht nur die Leistung über einen relativ breiten Drehzahlbereich angenähert konstant bleibt, sondern daß das Drehmoment Md mit abnehmender Drehzahl im wesentlichen geradlinig zunimmt. Dies bedeutet, daß der gemäß der Erfindung geregelte Kraftfahrzeugantrieb bzw. der Zweitaktmotor dieses Antriebes eine für das Befahren von Steigungen besonders günstige, überraschend hohe »Elastizität« aufweist, die bei kleinen Motordrehzahlen ein hohes Anfahrmoment ergibt, sich über einen relativ weiten Drehzahlbereich erstreckt und die Möglichkeit bietet, das Getriebe sehr einfach auszubilden; weiterhin ist noch zu berücksichtigen, daß sich auch der Verbrauch des Motors sehr günstig gestaltet. Die maximale Leistung des Motors im Vollast-Betrieb liegt bei etwa 701/o der Höchstdrehzahl; das höchste Drehmoment bei 4011/o der Höchstdrehzahl oder darunter. Bei Einstellung auf kleinere Motorleistungen verschieben sich die günstigsten Werte für das Drehmoment und die Leistung zu niedrigeren Drehzahlen, wobei das relativ hohe Drehmoment bei 201/o der Höchstdrehzahl beachtenswert erscheint, das mit einem verhältnismäßig geringen Spülluftdruck und dementsprechend kleiner Spülleistung bzw. Verdichterleistung erreicht wird.
  • Es dürfte klar sein, daß dieser günstige Drehmomentverlauf nur bis zu derjenigen Drehzahl erhalten werden kann, bei der die Spülung der Motorzylinder bereits so vollkommen ist, daß eine weitere Verbesserung des Spülgrades nicht mehr erzielt werden kann und auch eine Erhöhung der Ladeluftmenge (durch Anwendung höheren Ladedruckes) sich mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit verbietet, da dann zuviel Energie im Auspuff verlorengeht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das die Antriebsleistung der von der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine unabhängigen Hilfsmaschine bestimmende Stellglied zugleich das Leistungsstellglied des Triebwerkes.
  • Nach einer anderen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine in den Spülluft-Zuführungsleitungen zugeordnete Drosselklappen mit dem Leistungsstellglied der Hilfsmaschine über eine Schleppsteuerung verbunden, so daß die Drosselklappen unterhalb einer bestimmten Teilleistung der Hilfsmaschine deren Leistungseinstellung entsprechend mit verstellt werden, während mit der Austrittsleitung des Verdichters außer den Spülluft-Zuführungsleitungen noch eine vorzugsweise mit der Auspuffleitung verbundene Abzweigungsleitung verbunden ist, deren Eintritt durch eine gemeinsam mit den Drosselklappen der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine, jedoch im umgekehrten Sinne betätigte Drosselklappe gesteuert i wird.
  • Durch eine solche Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere die Möglichkeit gegeben, die Antriebsbrennkraftmaschine auch im unteren Teillastbereich und Leerlauf sehr elastisch zu halten. Wählt man t nämlich die vom Verdichter geförderte Mindestluftmenge größer als zum Leerlaufbetrieb der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine notwendig ist, dann steht beim ersten Beschleunigen des Triebwerks bereits von vornherein eine der vergrößerten Anforderung entsprechende Spülluftmenge zur Verfügung, ohne daß etwa erst der Verdichter beschleunigt zu werden braucht.
  • In der F i g. 4 der Zeichnung, die ein erfindungsgemäßes Triebwerk in einer schematisch gehaltenen Ansicht von oben zeigt, ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
  • Das dargestellte Triebwerk weist eine Vierzylinder-Zweitaktantriebsbrennkraftmaschine 1 auf, deren Abtriebswelle mit 2 bezeichnet ist. Zum Triebwerk gehört weiterhin eine Verdichtereinheit, die aus einer als Hilfsmaschine 3 dienenden Zweitakt-Brennkraftmaschine, aus einem von dieser Hilfsmaschine angetriebenen Verdichter 4 und einer Lichtmaschine 5 besteht. Am Lufteintrittsschacht zum Verdichter 4 ist ein Luftfilter 6 vorgesehen, der zugleich geräuschdämpfend wirken kann.
  • Der Verdichter 4 ist an seiner Austrittsseite über eine Austrittsleitung 7 einerseits mit der Ansaugleitung 8 der Hilfsmaschine 3 verbunden, wobei in der Ansaugleitung 8 noch eine Drosselklappe 9 vorgesehen ist, und andererseits über verschiedene Spülluft-Zuführungsleitungen 10 mit der Antriebsbrennkraftmaschine 1. Dabei befinden sich in den Spülluft-Zuführungsleitungen 10 je eine Drosselklappe 11. Schließlich ist die Austrittsleitung 7 über eine weitere Abzweigungsleitung 13 auch noch mit der Auspuffleitung 12 der Antriebsbrennkraftmaschine 1 verbunden, wobei sich auch in der Abzweigungsleitung 13 noch eine Drosselklappe 14 befindet. Sowohl die genannten Drosselklappen 11 als auch die letztgenannte Drosselklappe 14 sind auf einer gemeinsamen Betätigungswelle 15 derart angeordnet, daß die Drosselklappe 14 sich beim Schließen der Drosselklappen 11 gerade öffnet, und umgekehrt.
  • Die Hilfsmaschine 3 kann mit der Antriebsbrennkraftmaschine 1 in einer üblichen, nicht besonders dargestellten Weise vorübergehend kuppelbar sein.
  • Zum Anlassen des vorbeschriebenen Triebwerkes schließt man zunächst die Lichtmaschine 5 an die (nicht dargestellte) Fahrzeugbatterie an, womit die Lichtmaschine als Anlassermotor wirkt und die Hilfsmaschine 3 anläßt. Nach dem Anspringen der Hilfsmaschine 3 wird die Lichtmaschine 5 von der Fahrzeugbatterie wieder abgeschlossen, und nunmehr kann die Hilfsmaschine 3 ihrerseits vorübergehend mit der Antriebsbrennkraftmaschine 1 gekuppelt werden und auch diese anlassen.
  • Beim Betrieb des Triebwerkes dient die Drosselklappe 9 zur Einstellung der der Hilfsmaschine 3 zugeführten Luftmenge und damit nicht nur zur Leistungsregelung dieser Maschine, sondern auch zur Leistungsregelung der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine. Ist die Drosselklappe 9 z. B. ganz geöffnet, so arbeitet die Hilfsmaschine 3 mit ihrer größten Leistung und größten Drehzahl, wodurch auch die vom Verdichter 4 gelieferte Luftmenge und damit schließlich auch die Leistung der ebenfalls vom Verdichter 4 aus mit Luft versorgten Antriebsbrennkraftmaschine 1 ihr Maximum erreicht hat.
  • Verdreht man die Drosselklappe 9 im Sinne ihrer Schließrichtung, so wird dadurch die Leistung der Hilfsmaschine 3 verringert, was sich im gleichen Sinne auf die vom Verdichter 4 gelieferte Luftmenge und auf die Leistung der Antriebsbrennkraftmaschine 1 auswirkt. Dabei verdreht man mit Hilfe einer Schleppsteuerung von einer bestimmten Leistungsstufe ab auch die Betätigungswelle 15 im Sinne einer Schließbewegung der Drosselklappen 11 und einer gleichzeitigen Öffnung der Drosselklappe 14, wodurch der Spülluftdurchsatz durch die Antriebsbrennkraftmaschine und damit deren Leistung weiter verringert wird.
  • Bei einer gleichbleibenden Einstellung der Drosselklappen 9, 11 und 14 ist der Spülluftdurchsatz der Antriebsbrennkraftmaschine 1 annähernd unabhängig von deren Drehzahl, und aus demselben Grunde ändert sich bei veränderter Drehzahl auch die Antriebsleistung der Zweitakt-Antriebsbrennkraftmaschine nur sehr wenig.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Kraftfahrzeugantrieb, der einen Otto-Zweitakt-Motor mit Kraftstoffeinspritzung als Antriebsmotor und einen durch eine besondere Kraftmaschine angetriebenen Verdichter aufweist, welcher die der jeweiligen Leistung des Zweitaktmotors entsprechende Spül- und Ladeluftmenge und gegebenenfalls auch die Luft für die aus einer Brennkraftmaschine bestehende besondere Kraftmaschine liefert, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Verdichterleistung unabhängig von der Drehzahl des Zweitaktmotors auf gleichbleibende Luftfördermengen einstellbar ist, so daß unter Ausnutzung des mit abnehmender Motordrehzahl zunehmenden Spülgrades und Drehmomentes des Zweitaktmotors die Leistung dieses Motors über einen großen Drehzahlbereich etwa konstant bleibt.
  2. 2. Kraftfahrzeugantrieb nach Anspruch 1, bei dem die von dem Verdichter geförderte Luft mit dem gleichen Druck dem Zweitaktmotor und einer den Verdichter antreibenden besonderen Brennkraftmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das die Leistung der besonderen Kraftmaschine (3) durch Änderung der dieser Maschine zugeführten Luftmenge regelnde Steuerglied (9) gleichzeitig die Regelung der Leistung des Zweitaktmotors (1) bewirkt.
  3. 3. Kraftfahrzeugantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zweitaktmotor (1) in den Spülluft-Zuführungsleitungen (10) zugeordnete Drosselklappen (11) mit dem Leistungsstellglied (Drosselklappe 9) der besonderen Kraftmaschine (3) über eine Schleppsteuerung verbunden sind, so daß die Drosselklappen (11) unterhalb einer bestimmten Teilleistung der besonderen Kraftmaschine (3) entsprechend mit verstellt werden, während mit der Austrittsleitung (7) des Verdichters (4) außer den Spülluft-Zuführungsleitungen (10) noch eine vorzugsweise mit der Auspuffleitung (12) des Zweitaktmotors (1) verbundene Abzweigungsleitung (13) verbunden ist, deren Eintritt durch eine gemeinsam mit den Drosselklappen (11) des Zweitaktmotors (1), jedoch im umgekehrten Sinne betätigte Drosselklappe (14) gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 286142, 849 935; schweizerische Patentschriften Nr. 151033, 211352; USA.-Patentschrift Nr. 1008 863.
DES51040A 1956-02-07 1956-10-27 Kraftfahrzeugantrieb mit Otto-Zweitakt-Motor Pending DE1175487B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR70793456 1956-02-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1175487B true DE1175487B (de) 1964-08-06

Family

ID=601498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES51040A Pending DE1175487B (de) 1956-02-07 1956-10-27 Kraftfahrzeugantrieb mit Otto-Zweitakt-Motor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1175487B (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE286142C (de) *
US1008863A (en) * 1910-11-14 1911-11-14 Theodor Reuter Internal-combustion engine.
CH151033A (de) * 1929-12-06 1931-11-30 Sulzer Ag Brennkraftmaschinen-Anlage.
CH211352A (de) * 1939-03-18 1940-09-15 Schenker Walter Verfahren zum Betrieb einer Kolbenbrennkraftmaschine mit Abgasturbinen-Aufladung.
DE849935C (de) * 1948-10-14 1952-09-18 Bernhard Rieseler Hochleistungs-Brennkraftmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE286142C (de) *
US1008863A (en) * 1910-11-14 1911-11-14 Theodor Reuter Internal-combustion engine.
CH151033A (de) * 1929-12-06 1931-11-30 Sulzer Ag Brennkraftmaschinen-Anlage.
CH211352A (de) * 1939-03-18 1940-09-15 Schenker Walter Verfahren zum Betrieb einer Kolbenbrennkraftmaschine mit Abgasturbinen-Aufladung.
DE849935C (de) * 1948-10-14 1952-09-18 Bernhard Rieseler Hochleistungs-Brennkraftmaschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69405247T2 (de) Verfahren zur besseren funktion einer aufgeladenen brennkraftmaschine mit luftströmung und motorbau zur realisierung dieses verfahrens
DE3623676C2 (de)
DE3628490C2 (de) Steueranlage für ein Leistungsabgabesystem aus einer Brennkraftmaschine und einem von der Brennkraftmaschine antreibbaren stufenlosen Getriebe
EP0198312A2 (de) Verbrennungsmotor.
DE69003773T2 (de) Aufladevorrichtung für Brennkraftmaschinen.
DE2617708C3 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine
DE69626543T2 (de) Vorrichtung zum regeln der motorbrennkraft eines verbrennungsmotors
WO2001059273A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen einstellung eines ansaugluftstroms für eine brennkraftmaschine und eines sekundärluftstroms in die abgasanlage derselben brennkraftmaschine
DE3126365A1 (de) Steuerung fuer verbrennungskraftmaschinen mit turbolader
DE102009053047A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
DE3300700A1 (de) Aufladungssteuereinrichtung fuer verbrennungsmotoren
DE10239397B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE69808172T2 (de) Schraubenrotor-Auflader für Kraftfahrzeug
DE2926426A1 (de) Antriebsaggregat, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug
DE4116294C2 (de) Motorleistungssteuereinrichtung für einen Kraftfahrzeugmotor
DE1175487B (de) Kraftfahrzeugantrieb mit Otto-Zweitakt-Motor
DE102018213237B4 (de) Motorradbrennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einer Motorradbrennkraftmaschinensauganlage und Verfahren zum Steuern einer solchen Motorradbrennkraftmaschinensauganlage
EP0171449B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff und Luft zu einer Verbrennungskraftmaschine
DE2834785C2 (de) Brennkraftmaschine, insbesondere abgasturbogeladene Kolben-Brennkraftmaschine, mit Beschleunigungseinrichtung
DE837488C (de) Regelung von Zweitakt-Brennkraftmaschinen
DE1807070C3 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Drosselorgan in der Abgasleitung
DE2106060A1 (de) Motor Antriebseinheit fur Kraft fahrzeuge
DE10317959A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines mit einem Abgasturbolader ausgestatteten Verbrennungsmotors der Kolbenbauart, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Motor zu seiner Durchführung
EP0126468A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit einem durch Abgasenergie betreibbaren Lader
DE3840970A1 (de) Rollkolbenverdichter zur aufladung eines verbrennungsmotors