DE1751473C3 - Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der durch einen gegen Ende des Saughubes durch nochmaliges öffnen des Auslaßventils freigegebenen Querschnitt hindurch Abgas der Verbrennungsluft beigemischt wird, wobei ein die Menge des beizumischcnden Abgases regelndes Organ vorgesehen ist.

Beim Betrieb von luf t verdien tenderi Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschinen mit Kraftstoffen niedriger Cetanzahl oder mit Normalkraftstoffcn bei abnorm niedrigem Verdichtungsverhältnis treten insbesondere im Teillastgebiet wegen des dort herrschenden niedrigen Temperaturniveaus bekanntlich Zündschwierigkeiten auf. Es ist bekannt, diesen Schwierigkeiten durch Beimischung von Maschinenabgasen zur angesaugten Verbrennungsluft zu begegnen. Die hierdurch erzielte günstige Wirkung gliedert sich in zwei Komponenten auf. Einmal von Vorteil ist die durch die zurückgeführten Abgase erzielte Temperaturerhöhung im Zylinder. Außerdem aber lösen die Abgasbestandteile noch günstige reaktionskinetische Wirkungen aus.

Durch die USA.-Patentschrift 1 833 802 ist eine Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art bekannt.

Um den Sauerstoffgehalt der Zylinderladung bei Vollast und letztlich die Leistungsausbeute nicht zu beeinträchtigen, ist es erforderlich, die Beimischung von Abgas zur Verbrennungsluft, wie an sich bekannt, last- und/oder drehzahlabhängig zu steuern, und zwar so, daß bei kleinerer Belastung mehr und bei Vollast sehr wenig oder überhaupt nichts beigemischt wird, wobei entweder der Zuströmquerschnitt für das Abgas oder der das Druckgefälle erzeugende Drosselquerschnitt gesteuert werden können, letzterer, wie an sich ebenfalls bekannt, beispielsweise uiittels einer Klappe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine betriebssichere Vorrichtung zu schaffen, durch die die Beimischung von Abgas zur Verbrennungsluft in direkter Abhängigkeit von der jeweils je Zeiteinheit eingespritzten Brennstoffmenge erfolgt

Sie wird bei einer Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraflstoffeinspritzpumpe ein zusätzliches Pumpenelement aufweist, dessen in gleichem Sinne wie die in jeden Arbeitszylinder eingespritzte Kraftstoffmenge sich ändernde Fördermenge zur Betätigung des die Menge des beizumischenden Abgases regelnden Organs ausgenutzt wird.

Es empfiehlt sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, die Bewegungen des die Menge des beizumischenden Abgases regelnden Organs vorzugsweise hydraulisch so weit zu dämpfen, daß jeweils zwischen zwei Hüben des Pumpenelements kein oder kein nennenswertes Rückstellen des Organs erfolgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

A b b. 1 veranschaulicht an Hand eines Schaulinienbildes den Steuerungsverlauf einer Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine, bei der das der Verbrennungsluft beizumischende Abgas durch das Auslaßventil eines jeden Zylinders zurückgeführt wird;

A b b. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einer Drosselklappe in dT Auspuffleitung und eine Einrichtung zur lastabhängigen Verstellung dieser Drossel.

A b b. 1 zeigt die Ventilerhebungskurven einer Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine, in deren Auspuffleitung die Abgase vor einer Drosselklappe gestaut werden. Die kurz vor I¹T., also kurz vor Beendigung des Krafthubes ihren Anfang nehmende normale Auslaßventilerhebungskurve ist mit α und diejenige des Einlaßventils mit b bezeichnet. Dabei öffnet nun das wie üblich kurz nach U. T., d. h. nach Beginn des Ansaughubes schließende Auslaßventil kurz vor U. T., d. h. kurz vor Beendigung des Saughubes ein zweites Mal nach der Kurve c, so daß ein Teil des in der Auspuffleitung gestauten Abgases in den Arbeitszylinder zurückströmt. Die zurückströmende Menge ist abhängig von der Hone des Staudruckes und dem Ausmaß des freigegebenen Zeilquerschiiittes.

In A b b. 2 sind die dreizylindrige Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine mit 13, deren über eine Hilfswelle 14 angetriebene KraftstoffeinEpritzpu.Tipe mit 15 und die Auspuffleitung mit 16 bezeichnet. In letzterer ist eine Drosselklappe 17 angeordnet, deren Verstellung lastabhängig erfolgt. Ein Teil des vor dieser Drosselklappe 17 gestauten Abgases wird, wie hier nicht dargestellt, durch das gegen Ende des Ansaughubes noch einmal kurz öffnende Auslaßventil bzw. Auslaßventile in die Zylinder zurückgeschoben. Die lastabhängige Verstellung der Drosselklappe 17 erfolgt auf folgende Weise: An der Kraftstoffeinspritzpumpe 15 ist ein viertes Pumpenelement vorgesehen, das über eine Leitung 18 in den Arbeitsraum 19 eines durch eine Feder 20 belasteten Kolbens 21 fördert. An den Arbeitsraum 19 dieses Kolbens ist eine durch eine Drossel 22 beherrschte, zur Saugseite der Kraftstoffeinspr;j7pumpe 15 zurückführende Leitung 23 angeschlossen, in die auch hinter der Drossel 22 die Entlastungsleitung 24 der Federkammer des Kolbens

21 mündet. Über eine Stange 25, ein Gelenk 26 und einen Hebel27 verstellt der Kolben21 proportional den Änderungen der Fördermenge des vierten Pumpenelementes und damit auch proportional den Ände- 27 an rungen der eigentlichen Einspritzpumpenelemente die 5 ^ng 2».

^sST^ HüLTdeT Bei/ _verhindert durch eine am Hebel hydraulische Dämpfungseinnch-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der durch einen gegen Ende des Saughubes durch nochmaliges öffnen des Auslaßventils freigegebenen Querschnitt hindurch Abgas der Verbrennungsluft beigemischt wird, wobei ein die Menge des beizumischenden Abgases regelndes Organ vorgesehen xo ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe (15) ein zusätzliches Pumpenelement aufweist, dessen in gleichem Sinne wie die in jeden Arbeitszylinder eingespritzte Kraftstoffmenge sich ändernde Fördermenge zur Betätigung des die Menge des beizumischenden Abgases regelnden Organs (17) ausgenutzt wird.

2. Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des die Menge des beizumischenden Abgases regelnden Organs (17) vorzugsweise hydraulisch so weit gedämpft sind, daß jeweils zwischen zwei Hüben des Pumpenelements kein oder kein nennenswertes Rückstellen des Organs (17) erfolgt.