DE2544127A1 - Fremdgezuendeter, mehrzylindriger verbrennungsmotor mit geregelter nachverbrennungseinrichtung fuer die auspuffgase - Google Patents

Description

München, 2. Oktober 1975

Nissan Motor Company, Limited Yokohama Gity, Japan

Fremdgezündeter, mehrzylindriger Verbrennungsmotor mit geregelter Nachverbrennungseinrichtung für die

Auspuffgase

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor für Kraftfahrzeuge, insbesondere einen fremdgezündeten, mehrzylindrigen Verbrennungsmotor mit einer Steuereinrichtung für die Auspuffgas-Emissionen.

Um die giftigen, brennbaren Rückstände, wie z. B. unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, welche beide in Auspuffgasen von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren ent-

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halten sind, zu reduzieren, sind einige fortschrittliche Kraftfahrzeuge mit thermischen Reaktoren ausgestattet, welche die noch weiter verbrennbaren Rückstände in den Auspuffgasen verbrennen können, bevor diese Auspuffgase in die freie Atmosphäre abgegeben werden. Um den Auspuffgas-Reinigungsvorgang mit den Emissions-Steuereinrichtungen dieser Art voll auszunutzen und in dem Bestreben, nicht nur den Anteil an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid, sondern auch den an Stickstoffoxiden, die einen weiteren bedeutenden Mitverursacher der von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren bewirkten Luftverunreinigung darstellen, zu verringern, wird vorgeschlagen, die Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in zwei Gruppen anzuordnen und ein relativ reiches Luft-Brennstoff-Gemisch der einen Gruppe von Zylindern (welche im folgenden als Reichgemisch-Zylinder bezeichnet werden) und ein relativ mageres Luft-Brennstoff-Gemisch der anderen Gruppe von Zylindern (welche im folgenden als Magergemisch-Zylinder bezeichnet werden) zuzuführen. Die Auspuffgase aus den Reichgemisch- und Magergemisch-Zylindern werden dann im thermischen Reaktor miteinander vermischt, so daß die giftigen, brennbaren Komponenten, die in den ersteren Auspuffgasen mit einem größeren Anteil als in den zweiten enthalten sind, vollständig unter Mitwirkung von heißer Luft, welche in den letzteren Auspuffgasen in größerer Konzentration enthalten ist als in den ersteren, aufoxidiert werden.

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Während des Leerlaufs oder während Niedriglast-Betriebsbedingungen des Motors neigt die Temperatur der Auspuffgase aus den Reichgemiseh-Zylindern dazu, niedrig zu sein, so daß die Auspuffgase in dem thermischen Reaktor nicht vollständig aufoxidiert werden können, es sei denn, die Auspuffgase enthalten die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid in relativ hohen Konzentrationen. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, für die Reichgemisch-Zylinder ein Luft-Brennstoff-Gemisch zur Verfügung zu haben, das während des Leerlaufs und der Niedriglast-Betriebsbedingungen des Motors angereichert wird. Diese Anreicherung des Gemisches trägt auch dazu bei, die Bildung von Stickstoffoxiden in den Reiengend.sch-Zylindern zu reduzieren. Wenn die Belastung und die Arbeitsgeschwindigkeit des Motors erhöht werden, steigt die Temperatur der Auspuffgase an, so daß die Auspuffgase im thermischen Reaktor in ausreichendem Maße aufoxidiert werden können, obwohl diese Auspuffgase die brennbaren Bestandteile in relativ geringer Konzentration enthalten können. Die den Reichgemisch-Zylindern zuzuführenden Gemische können deshalb während des Mittel- und Hochlastbetriebs des Motors verarmt werden. Das wird auch einen Anstoß für einen Anstieg der erbrachten Motorleistung bilden und wird deshalb unmittelbar zu einer Reduzierung des Brennstoffverbrauchs des Motors führen. Der vorstehend angegebene Bereich des Luft-Brennstoff-Verhältnisses in dem den Reichgemisch-Zylindern zugeführten

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Gemisch wird von diesen Gesichtspunkten bestimmt. Andererseits wird das Luft-Brennstoff-Verhältnis des den Magergemisch-Zylindern zugeführten Gemisches von der Überlegung des Ausmaßes, bis zu dem die Bildung von Stickstoffoxiden unterbunden werden soll, von Erfordernissen für einen ruhigen Motorlauf und von dem gewünschten Anteil an Luft bestimmt, der in den von den Magergemisch-Zylindern ausgestoßenen Auspuffgasen enthalten sein soll. Von einem rein theoretischen Standpunkt aus, müssen die Auspuffgase eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors genügend gereinigt werden, wenn der Motor dazu vorgesehen und geeignet sein soll, das vorstehend beschriebene Projekt zu einem befriedigenden Ergebnis zu führen. In Wirklichkeit gehen zahllose Betriebsbedingungen in diesen Auspuffgas-Steuervorgang eines Verbrennungsmotors ein bzw. sind auf ihn zurückbezogen. Deshalb ist es zur Erreichung eines zufriedenstellenden Ergebnisses bei dem vorbeschriebenen Verbrennungsmotor notwendig und entscheidend, daß die verschiedenen Emissions-Steuerungsmaßnahmen sowohl bei dem Luftzuführungssystem als auch bei den Gemischeinbringungs-, Auspuff- und Zündungssystemen des Motors vorgenommen werden und im Rahmen eines umfassenden Systems organisch aufeinander abgestimmt sind.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen fremdgezündeten, mehrzylindrigen Verbrennungs-

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motor zu finden, der ein umfassendes Emissions-Steuersystem aufweist und die verschiedenen Teilsysteme des Motors in dieser Richtung vereinigt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung grundsätzlich mit einem fremdgezündeten, mehrzylindrigen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug gelöst, bestehend aus einem kombiniert angeordneten ersten und zweiten Satz von Zylindern; einem Gemisch-Einbringungssystem zum Einbringen eines gegenüber einem stöchiometrisehen Gemisch reicheren Luft-Brennstoff-Gemisches in den ersten Satz von Zylindern und eines gegenüber einem stöchiometrischen Gemisch ärmeren Luft-Brennstoff-Gemisches in den zweiten Satz von Zylindern; einem Luftzuführungssystem zum Einbringen von Luft in das Gemisch-Einbringungssystem} einem Auspuffsystem, an das die Zylinder gemeinsam angeschlossen sind; eine in dieses Auspuffsystem eingegliederte Auspuff-Nachverbrennungskammer zum Mischen und Nachverbrennen der aus den Zylindern kommenden Auspuffgase; einer ersten Wärmetauschereinrichtung, welche mit der Auspuff-Nachverbrennungskammer verbunden und von der Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer abhängig ist, zum Aufnehmen der Wärme aus der Nachverbrennungskammer bei deren erwärmtem Zustand; einer zweiten Wärmetauschereinrichtung, welche mit dem Luftzuführungssystem verbunden ist und auf die Betriebsbedingungen des Motors bei mittlerer und niedriger Belastung anspricht, zum Aufwärmen der Luft in dem

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LuftZuführungssystem während des Mittel- bis Niedriglastbetriebes; einer Zweitluftzuführeinrichtung, welche auf die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer und auf den Kaltlaufzustand des Motors anspricht, zum Zuführen von Zweitluft zu den in die Nachverbrennungskammer eintretenden Auspuffgasen in einem Verhältnis, welches sich mit der Motorbelastung während der Mittel- bis Niedriglastbetriebsbedingungen ändert und bei Kaltlaufbedingungen einen Spitzenwert erreicht; und einem Premdzündungssystem, welches von den Kaltlauf be dingungen des Motors abhängig ist, zum Verzögern des Zündzeitpunkts von mindestens des ersten Satzes von Zylindern. Die Zweitluft zuführeinrichtung kann eine Luftfördereinheit in Verdrängerbauart mit einer mit dem Luftzuführungssystem verbundenen Ansaugleitung; einen Luftzuführungskanal, welcher eine Verbindung zwischen der Förderseite der Luftfördereinheit und der Auspufföffnung eines jeden der Zylinder vorsieht; und Luftablaßventile umfassen, welche mit dem Luftzuführungskanal in Verbindung stehen und von dem in einem stromabwärts gelegenen Teil des Gemisch-Einbringungssystems entstehenden Unterdruck, den Kaltfahrbedingungen des Motors und der Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer steuerbar sind und den Durchfluß der Luft durch den LuftZuführungskanal aufgrund des Unterdrucks während der Mittel- bis Niedriglastbetriebsbedingungen des Motors regeln, indem sie im wesentlichen eine uneingeschränkte

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Verbindung zwischen dem Luftzuführungskanal und der Auslaßöffnung eines jeden der Zylinder unter den Kaltfahrbedingungen des Motors und eine unbeschränkte Verbindung zwischen dem Luftzuführungskanal und der Atmosphäre schaffen, wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer über einen vorbestimmten Grenzwert ansteigt.

Die erste Wärmetauschereinrichtung kann insbesondere bestehen aus einem mit einem Teil die Auspuff-Nachverbrennungskammer umschließenden Luftmantel, aus einer elektrisch betriebenen Lufteinbringungseinheit in Verdränger— bauart zum Einführen von Luft in den Luftmantel und einem elektrischen Steuerkreis, welcher auf die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer anspricht und das Einschalten der Lufteinbringungseinheit bewirkt, wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer auf einen vorbestimmten Grenzwert ansteigt. In diesem Fall kann die zweite Wärmetauschereinrichtung einen von der zweiten Luf tauslaß Öffnung des Luftmantels wegführenden und im Lufteinlaß system endenden Heiluftkanal sowie ein auf die Mittel- bis Niedriglastbetriebsbedingungen des Motors ansprechendes und ein die von dem Heißluft— kanal in das Lufteinlaßsystem geförderte Luftmenge steuerndes Ventilelement aufweisen. Wenn die erste und zweite Wärmetauschereinrichtung in dieser Weise angeordnet sind, soll die Zweitluft-Zuführeinrichtung einen vom Luftzuführungssystem ausgehenden Luftzuführungskanal} ein erstes Durch-

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fluß-Sperrelement in diesem Luftzuführungskanal, wobei dieses Durchfluß-Sperreleraent bei Kaltlaufbetriebsbedingungen des Motors den LuftZuführungskanal während dieser Kaltlaufbetriebsbedingungen schließt; einen Druckluft-Zuführungskanal, der von der Luftfördereinheit in Verdrängerbauart herführt; ein zweites Durchfluß-Sperrventil, das zwischen der Luftfördereinheit und dem Luftmantel angeordnet ist, wobei dieses zweite Durchfluß-Sperrventil bei Kaltlaufbetriebsbedingungen des Motors betätigt wird und dabei die Verbindung zwischen der Luftfördereinheit und dem Luftmantel während der Kaitiaufbetriebsbedingungen des Motors unterbricht; und ein Einweg-Absperrventil umfassen, welches eine erste, mit dem LuftZuführungskanal über das erste Durchfluß-Sperrventil verbundene Einlaßöffnung, eine zweite, mit dem Druckluft-Zuführungskanal in Verbindung stehende Einlaßöffnungund eine mit der Auspuff öffnung eines jeden der Zylinder in Verbindung stehende Auslaßöffnung aufweist, wobei das Einweg-Absperrventil so wirkt, daß eine Verbindung zwischen einer jeden der ersten und zweiten Einlaßöffnungen und der Auslaßöffnung entweder bei entsprechendem Unterdruck in der Auslaßöffnung entsteht oder aber, wenn der Luftdruck in mindestens einer dieser ersten und zweiten Auslaßöffnungen höher ist als der in der Auslaßöffnung entwickelte Druck.

Das vorstehend erwähnte Zündsystem soll eine Zündspule! einen Zündverteiler mit einer ersten Gruppe von

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Kontaktpunkten, welche so angeordnet sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen der Zylinder optimal sind, sowie einer zweiten Gruppe von Kontaktpunkten, welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken; und ein Schaltelement umfassen, das bei Kaltbetriebsbedingungen des Motors anspricht und bewirkt, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Primärwicklungen der Zündspule und der ersten Gruppe von Kontaktpunkten während normaler Betriebsbedingungen des Motors bzw. zwischen den Primärwicklungen der Zündspule und der zweiten Gruppe von Kontaktpunkten während des Kaltbetriebs des Motors zustande kommt. Nach einer anderen Ausführungsform kann das Zündsystem eine erste und zweite Zündspule; einen ersten und zweiten Zündverteiler, welche beide mit den Zündkerzen der ersten und zweiten Gruppe von Zylindern entsprechend verbunden sind, wobei der erste Zündverteiler eine erste Gruppe von Kontaktpunkten, welche so angeordnet sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen des ersten Satzes von Zylindern optimal sind, sowie eine zweite Gruppe von Kontaktpunkten umfaßt, welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken, und wobei der zweite Zündverteiler eine erste Gruppe von Kontaktpunkten, welche so angeordnet sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen der zweiten Gruppe von

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Zylindern optimal sind, sowie eine zweite Gruppe von Kontaktpunkten umfaßt, welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken, die von der ersten Gruppe von Kontaktpunkten des zweiten Zündverteilers diktiert werden; und ein erstes und zweites Schalterelement umfassen, welche beide auf die Kaltbetriebsbedingungen des Motors ansprechen und von denen jedes bewirkt, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Primärwicklungen sowohl der ersten und zweiten Zündspule und der ersten Gruppe von Kontaktpunkten von sowohl des ersten und zweiten Zündverteilers während normaler Betriebsbedingungen des Motors bzw. zwischen jeder der Primärwicklungen dieser Zündspulen und der zweiten Gruppe von Kontakt punkten des ersten und zweiten Zündverteilers während der Kaltbetriebsbedingungen des Motors zustande kommt. Falls dies erwünscht ist, kann der zweite Zündverteiler auch nur eine einzige Gruppe von Kontaktelementen aufweisen, welche so angeordnet sind, daß die übliche Zündverzögerung bewirkt wird, so daß die Zündfolgen des zweiten Satzes von Zylindern durch diese einzige Gruppe von Kontaktpunkten während der gesamten Betriebsdauer des Motors bestimmt wird.

Die einzelnen Merkmale und Vorteile des mehrzylindrigen Verbrennungsmotors nach der vorliegenden Erfindung sollen nun anhand der folgenden Beschreibung in Verbin-

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dung mit den "beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, wobei gleiche Bezugsziffern bzw. Bezugszeichen für entsprechende oder ähnliche Einheiten und Elemente in einigen Figuren benutzt werden. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht, teilweise im Schnitt, eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors, auf welchen sich die vorliegende Erfindung im allgemeinen bezieht}

Fig. 2 ein Diagramm, welches die allgemeinen Tendenzen in der Veränderung der Anteile, gemessen in Gramm pro PS und Std., von Kohlenwasserstoff (HC, dargestellt durch die Kurve a), von Kohlenmonoxid (CO, dargestellt durch, die Kurve b) und von Stickstoffoxiden (NCL., dargestellt durch die Kurve c) in den Auspuffgasen aus einem gewöhnlichen Verbrennungsmotor in Abhängigkeit vom Luft-Brennstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Kraftstoff gemisches darstellt j

Fig· 3 (zusammengehörige Teile a und b) eine schematische Ansicht, welche eine erste bevorzugte Ausführungsform eines mebjzylindrigen Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4- (zusammengehörige Teile a und b) eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 3, jedoch von einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Verbrennungsmotors nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Diagramm, welches eine abgewandelte Ausführungsform des in den Verbrennungsmotor nach Fig. 3 eingebauten Fremdzündungssystems; und

Fig. 6 ein Diagramm ähnlich dem der Pig. 5, welches jedoch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des in den Verbrennungsmotor nach Fig. 4 eingebauten FremdZundungssystems zeigt.

Bezug nehmend auf Fig.1 der Zeichnungen soll der fremdgezündete, mehrzylindrige und die Verbesserungen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisende Verbrennungsmotor beispielsweise als ein einreihiger Sechszylinder-Motor ausgebildet sein und einen ersten Satz von Zylindern 10a, 10b und 10c sowie einen zweiten Satz von Zylindern 1Od, 1Oe und 1Of aufweisen, wie dies in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Der erste Satz von Zylindern 10a, 10b und 10c soll aus das Reichgemisch aufnehmenden Zylindern bestehen (im folgenden als Eeichgemisch-Zylinder bezeichnet), welche gemeinsam mittels einer Ansaugleitung 12a an eine erste Gemisch-Einbring-Einheit, wie z. B. einem Vergaser (nicht dargestellt), angeschlossen sind, wobei der Vergaser so ausgelegt ist, daß er ein Luft-Brennstoff-Gemisch abgibt, welches reicher an Brennstoff ist als das stöchiometrische Gemisch und damit ein Luft-Brennstoff-Verhältnis von beispielsweise 10:1 bis ungefähr 14,5:1 während der sich ändernden Arbeitszustände des Motors aufweist. Andererseits soll der zweite Satz von Zylindern 1Od, 1Oe und 1Of aus das magere Gemisch aufnehmenden Zylindern bestehen (im folgenden als Magergemisch-Zylindern

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bezeichnet) ,welche gemeinsam mittels einer Einlaßleitung 12b an eine zweite Gemisch-Einbring-Einheit, beispielsweise einem Vergaser (nicht dargestellt) angeschlossen sind, wobei der Vergaser so ausgelegt ist, daß er ein Luft-Brennstoff-Gemisch liefert, welches ärmer ist an Brennstoff als das stöchiometrische Gemisch und ein Luft-Brennstoff-Verhältnis von beispielsweise 16:1 bis ungefähr 21:1 während der sich ändernden Arbeitszustände des Motors aufweist. Der erste Satz von Zylindern 10a, 10b und 10c erzeugt auf diese Weise einen .relativ hohen Anteil brennbarer Rückstände von Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) in den von den Zylindern ausgestoßenen Auspuffgasen, wie dies aus den Kurven a und b der Fig. 2 ersehen werden kann, während der zweite Satz von Zylindern 1Od, 1Oe und 1Of dazu vorgesehen ist, die Bildung von Stickstoffoxiden (NO ) in den Brennkammern der einzel- nen Zylinder zu verhindern, wie dies aus der Kurve c der Pig. 2 ersehen werden kann.

Sowohl der erste als auch der zweite Zylindersatz weist entsprechende Auspuffleitungen 14a und 14b auf, welche gemeinsam an eine Auspuff-Nachverbrennungskammer 16, welche den thermischen Reaktor darstellt, angeschlossen sind. In der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 ist eine Auslaßöffnung 18 angeordnet, die mit einem Auspuffrohr 20 verbunden ist. Das Auspuffrohr 20 führt über einen ersten und einen zweiten

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Auspufftopf sowie über ein Auspuffendrohr, welches in diesem Zusammenhang üblich und deshalb nicht dargestellt ist, an die offene Luft. Die Auspuffgase, die während der einzelnen Auspuff takte aus jedem der Reichgemisch-Zylinder 10a, 10b und 10c sowie aus jedem der Magergemisch-Zylinder 1Od, 1Oe und 1Of ausgestoßen werden, werden durch die Auspuffleitungen 14a und 14b in die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 geführt und in dieser Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 untereinander vermischt. Die brennbaren Bestandteile an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid, welche in den aus den Reichgemisch-Zylindern 10a, 10b und 10c kommenden Auspuffgasen in größeren Anteilen vorhanden sind als in den aus den Magergemisch-Zylindern 1Od, 1Oe und 1Of kommenden Auspuffgasen, werden damit vollständig mit der als Agens benutzten heißen Luft aufoxidiert, welche in den Auspuffgasen aus den zuletzt genannten Zylindern in größeren Anteilen vorhanden ist als in den Auspuffgasen aus den erstgenannten Zylindern. Mit der Bezugsziffer 22 ist eine Kurbelwelle bezeichnet, mit der die in den vorerwähnten Zylindern angeordneten Kolben (nicht dargestellt) einzeln verbunden sind.

Die Ansaugleitungen 12a und 12b des ersten und zweiten Satzes von Zylindern sollen an die zwei unabhängigen Vergaser angeschlossen werden, welche jweils mit den Ansaugleitungen 12a und 12b verbunden sind, wobei es aber auch mög-

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lieh ist, daß beide Ansaugleitungen 12a und 12b gemeinsam an einen einzigen Vergaser angeschlossen werden, falls dies erforderlich ist. In diesem Fall ist der Vergaser so angeordnet, daß er ein relativ armes Luft-Brennstoff-Gemisch mit einem Luft—Brennstoff-Verhältnis von beispielsweise 16:1 bis ungefähr 21:1 liefert, und mit einer zusätzlichen Brennstoffzuführeinrichtung versehen, die es ermöglicht, dem Luft-Brennstoff-Gemisch, welches in die Reichgemisch-Zylinder 10a, 10b und 10c eingeleitet wird, eine vorbestimmte Menge von zusätzlichem Brennstoff zuzuführen, so daß das zuerst erzeugte relativ magere Luft-Brennstoff-Gemisch auf ein Luft-Brennstoff-Verhältnis von beispielsweise 10:1 bis ungefähr 14,5:1 angereichert wird. Als Alternative kann der einzige Vergaser in solcher V/eise angeordnet werden, daß er ein relativ reiches Luft-Brennstoff-Gemisch mit einem Luft-Brennstoff-Verhältnis von beispielsweise 10:1 bis ungefähr 14,5:1 erzeugt, und mit einer Gemischverdünnungseinrichtung versehen werden, welche dem in die Magergemisch-Zylinder 1Od, 1Oe und 1Of eingeleiteten Luft-Brennstoff-Gemisch eine genau bemessene Menge an zusätzlicher Luft zuführt, so daß das anfänglich erzeugte relativ reiche Luft-Brennstoff—Gemisch abgereichert wird bis zu einem Luft-Brennstoff-Verhältnis von beispielsweise 16:1 bis ungefähr 21:1. In einer weiteren abgeänderten Form kann das Gemisch Einspeisungs- system für die zwei Sätze von Zylindern durch ein gemeinsames

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Lufteinlaßsystem sowie durch eine erste und zweite Brennstoffeinspritzeinheit gebildet werden, von denen das eine jeden Reichgemisch-Zylinder 10a, 10b und 10c mit einem relativ angereicherten Luft-Brennstoff-Gemisch beliefert, welches ein Luft-Brennstoff-Verhältnis innerhalb des vorerwähnten angereicherten Bereiches aufweist, während das andere einen jeden der Magergemisch-Zylinder 1Od, 1Oe und 1Of mit einem relativ mageren Luft-Brennstoff-Gemisch beliefert, das ein Luft-Brennstoff-Verhältnis innerhalb des vorerwähnten niedrigen Bereiches aufweist.

Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der umfangreichen Emissions-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit jedem der oben erwähnten Motorzylinder in Verbindung steht. In Fig. 3 ist jeder der in Fig. 1 dargestellten Zylinder 10a bis 1Of durch einen Zylinder 10 dargestellt, der in dem vorliegenden Beispiel mit hängend angeordneten Ventilen (cder I-Kopf-Ventilen) ausgestattet ist. Im Zylinder 10 ist in allgemeinüblicher Art eine Zylinderbohrung 24 vorhanden, in v/elcher ein Kolben auf- und abbewegbar ist. Über der Oberseite des Kolbens 26 ist eine Brennkammer 28 vorgesehen, welche mit einer hinter einem Auspuffventil 32 liegenden Auspuff öffnung 30 in Verbindung steht. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, steht die Brennkammer 28 auch mit einer Einlaßöffnung, die

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mit einem Einlaßventil verschließbar ist, in Verbindung, welche in der Darstellung der Fig. 3 hinter dem Auspuffventil 32 liegen soll. In die Brennkammer 28 ragt eine Zündkerze 34 zum Zünden des .in die Brennkammer eingesaugten Luft-Brennstoff-Gemisches hinein. Der Kolben 26 ist über eine Kolbenstange 36 mit der Kurbelwelle 22 (Fig. 1) verbunden, so daß die Kurbelwelle bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens bei laufendem Motor angetrieben wird.

Der in Fig. 3 dargestellte Verbrennungsmotor soll zwei unabhängige Vergaser aufweisen, von denen der eine mit dem Satz der Reichgemisch-Zylinder und der andere mit dem Satz der Magergemisch-Zylinder verbunden ist. Die Einlaßöffnung (nicht dargestellt) des Zylinders 10 ist so über die Ansaugleitung 40, die auch mit den anderen Zylindern des Zylindersatzes verbunden ist, zu der der Zylinder 10 gehört, was aber in Fig. 3 nicht näher dargestellt ist, in Verbindung mit einem Vergaser 38. Der Vergaser 38 ist an sich von allgemeinbekannter Art und weist eine Venturi-Düse 42 auf, in welche eine Kraftstoff-Haupteinspritzdüse hineinragt, sowie ein stromabwärts von der Venturi-Düse 42 angeordnetes Drosselventil 44, welches über eine an der Vergaserwand angebrachte Welle 46 drehbar ist. Das Drosselventil wird von einem Gas-Fußpedal (nicht dargestellt) aus betätigt, wobei es um die Achse der Welle 46 verdreht wird und den Durchfluß des Luft-Brennstoff-Gemisches durch den

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Vergaser 38 steuert. Dem Vergaser 38 wird Luft über ein Lufteinblassystem zugeführt, welches in an sich bekannter Art eine Luftreinigungseinrichtung 48 mit einem Reinigungselement 50 und einen Lufteinblasabzweig 52 aufweist, welcher zwischen der Austrittsseite der Luftreinigungseinrichtung und dem stromaufwärts gelegenen Ende des Vergasers 38 angeordnet ist. Der Lufteinblasabzweig 52 weist eine Vordrossel 54 auf, welche über eine an der Wand des Lufteinblasabzweigs 52 befestigte Welle 56 drehbar ist, so daß der Luftstrom durch den Lufteinblasabzweig 52 begrenzt werden kann, wenn der Motor vom Anlasser-Motor aus (nicht dargestellt) angelassen wird. Die Vordrossel 54 soll hier manuell betätigbar und damit über ein mechanisches Gestänge 60, das auch aus einem flexiblen Draht bestehen kann, mit einem Drosselventil-Betätigungsknopf 58 verbunden sein. Falls dies erwünscht ist, kann das Drosselventil 54 auch automatisch durch ein hitze-empfindliches Federelement oder durch ein Federteil in der Vordrossel und einen vakuum-betätigten Kolben gesteuert werden, wie dies allgemein bekannt ist.

Die Auspufföffnung 30 steht mit einer Auspuffleitung 14 in Verbindung, welche sowohl die an die Reichgemisch-Zylinder 10a bis 10c angeschlossene Auspuffleitung 14a als auch die an die Magergemisch-Zylinder 1Od bis 1Of angeschlossene Auspuffleitung 14b gemäß Fig. 1 darstellt. Die Auspuff-

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leitung 14 öffnet sich mit ihrem stromabwärts gelegenen Ende in die vorerwähnte Auspuff-Nachverbrennungskaimner 16, deren Auslaß öffnung 18 mit dem Auspuffrohr 20 in Verbindung steht. Das Auspuffrohr 20 führt über einen ersten Auspufftopf 62 und einen zweiten Auspuff topf (nicht dargestellt) in die freie Atmosphäre. Die Auspuffleitung 14 und die Auspuff-Nachverbrennungskaimner 16 sind mit hitze-isolierenden Beschichtungen 64 bzw. 66 bedeckt.

Während des Betriebs wird die durch die Luft— reinigungseinrichtung 48 hindurch-ge schleus te atmosphärische Luft, wie dies in der Fig. 3 durch die Pfeile angedeutet ist, auf dem Weg zur Venturi-Düse 42 des Vergasers 38 durch den Lufteinblasabzweig 52 mit der darin angeordneten Vordrossel 54, welche eine den Lufteinblasabzweig 52 voll öffnende Lage einnimmt, hindurchgeführt und mit Brennstoff vermischt, welcher von der in die Venturi-Düse 42 hineinragenden Brennstoff-Haupteinspritzdüse eingespritzt wird. Das hier gebildete Gemisch aus Luft und Brennstoff wird in den nach dem Drosselventil 44 vorgesehenen Einlaßkanal 40 in einer Menge abgegeben, welche vom Öffnungsgrad des Drosselventils 44 bestimmt wird· Das Luft-Brennstoff-Gemisch wird dann während des Ansaugtaktes des Kolbens 26 über die Einlaßöffnung und das darin angeordnete Einlaßventil in die Brennkammer 28 gebracht und in dieser Brennkammer mit

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Hilfe der Zündkerze 34 in einer bestimmten Zündfolge am Ende eines jeden Kompressionstaktes des Kolbens gezündet. Die auf diese Weise in der Brennkammer 28 erzeugten Auspuffgase werden während des Auspufftaktes des Zylinders 10 durch die AuspuffÖffnung 30 und die Auspuffleitung 14 hindurch in die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 ausgestoßen, wo sie dann zusammen mit den Auspuffgasen aus den anderen Zylindern vermischt und nachverbrannt werden, um die darin enthaltenen brennbaren Rückstände, wie z. B. Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, zu eliminieren. Die auf diese Weise von den giftigen brennbaren Bestandteilen gereinigten Auspuffgase werden dann durch das Auspuffrohr 20 in die offene Atmosphäre ausgestoßen, wie das auch bei dem gewöhnlichen Verbrennungsmotor der Fall ist. Der Vergaser 38 ist so angeordnet, daß das in ihm erzeugte Luft-Brennstoff-Gemisch reicher ist als das stöchiometrische Gemisch, für den Fall, daß der Zylinder 10 einer' der Reichgemisch-Zylinder 10a bis 10c ist, oder magerer als das stöchiometrische Gemisch ist, für den Fall, daß der Zylinder 10 einer der Magergemisch-Zylinder 1Od bis 1Oe ist (vgl. Fig. 1).

Nach der vorliegenden Erfindung ist die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16, oder noch genauer die die Auspuff -Nachverbrennungskammer 16 einhüllende wärme-isolierende Beschichtung 66 von einem Luftmantel 68 umgeben, welcher

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eine Lufteinlaßöffnung 70 aufweist, die über einen Luftzuführungskanal 72 mit der Ausstoßöffnung 74 einer elektrisch betriebenen Luftzuführungseinheit nach dem Verdrängerprinzip, wie z. B. einem elektromotorisch betriebenen Gebläse 76 in Verbindung steht, welches Gebläse einen zur Atmosphäre hin offenen Lufteinlaßstutzen 78 aufweist. Der Luftmantel 68 geht in einen rohrförmigen Ansatz 80 über, welcher das sich zwischen der Auslaßöffnung 18 der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 und dem ersten Auspufftopf 62 erstreckende Auspuffrohr 20 umgibt, und besitzt eine Luftauslaßöffnung 82, welche an der Stirnwand des rohrförmigen Ansatzes 80, nämlich unmittelbar vor dem ersten Auspufftopf 62, zur freien Atmosphäre hin offen ist. Wenn dann das Gebläse 76 angelassen wird, wird Luft durch den LuftZuführungskanal 72 in den die wärme-isolierende Beschichtung 66 umgebenden Luftraantel 68 und von.da aus durch das Auspuffrohr 20 gepreßt und schließlich durch die Luftauslaßöffnung 82 an der Stirnwand des an den Luftmantel 68 angeschließenden rohrförmigen Ansatzes 80 in die freie Atmosphäre ausgestoßen, wie dies durch die Pfeile dargestellt ist.

Wenn der Motor läuft, werden die aus den Brennkammern 28 des Zylinders 10 ausgestoßenen Auspuffgase in die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 weitergeleitet, dort mit den Auspuffgasen aus anderen Zylindern, welche zu einem

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anderen Satz als dem, dem der genannte Zylinder 10 zugehört, gehören, vermischt und dann, wie vorstehend "beschrieben, nachverbrannt werden. Die Auspuff-Nachverbrennungskammer wird demzufolge teilweise von der Anfangswärme der in die Nachverbrennungskammer einströmenden Auspuffgase und teilweise durch die im Rahmen der Nachverbrennung der Auspuffgase in dieser Nachverbrennungskammer 16 entstehende Wärme erhitzt. Die entstehende Wärme wird von der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 an den Luftmantel 68 durch die wärmeisolierende Beschichtung, welche die Nachverbrennungskammer 16 umgibt, hindurch übertragen und wärmt die Luft in dem Luftmantel 68 auf. Dadurch bildet der Luftmantel 68 einen Teil der Wärmetauschereinrichtungen, die dazu vorgesehen sind, die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 abzukühlen, wenn die Temperatur dieser Nachverbrennungskammer oberhalb der Temperatur des Luftmantels 68 liegt, und die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 durch die darin gestaute Wärme aufzuwärmen, wenn die Temperatur in der Nachverbrennungskammer niedriger wird als die Temperatur des Luftmantels 68. Um dem Luftmantel 68 zu ermöglichen, diese beiden Punktionen auszuführen, ist vorgesehen, das Gebläse 76 zur Erzeugung einer Zwangsumwälzung der Luft durch den Luftmantel 68 einzuschalten, wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 über einen vorbestimmten Grenzwert ansteigt, und das Gebläse 76 stillstehen zu lassen, um die Luft im Luft-

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mantel 68 stagnierend zu halten, für den Fall, daß die Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskarome 16 niedriger ist als der vorbestimmte Grenzwert, wie dies nachstehend noch im einzelnen beschrieben werden wird.

Ein Heißluftkanal 84 führt von dem Luftmantel 68 über ein Durchflußsteuerventil 86 zu der Luftreinigungs— einrichtung 48, wenn das Durchfluß steuerventil 86 in der Offenstellung steht. Das Steuerventil 86 wird von einer vakuum-empfindlichen Ventilbetätigungseinheit 88 angetrieben, welche eine Vakuumlcammer 90 aufweist, die gegenüber der Atmosphäre durch ein Diaphragma-Element 92 abgeschlossen ist. Das Diaphragma-Element 92 ist durch eine geeignete Gestängemechanik, wie z. B. einen Verbindungsstab 94 (s. die gestrichelte Linie in Fig. 3), mit dem Steuerventil 86 verbunden und·wird durch eine geeignete Spannvorrichtung in eine Richtung gedrückt, die das Steuerventil 86 in eine Stellung zwingt, in welcher das Leitungsende des Heißluftkanals 84 geschlossen ist. Die oben genannte Spannvorrichtung soll hier beispielsweise aus einer schraubenförmigen Druckfeder 96 bestehen, die innerhalb der Vakuumlcammer 90 angeordnet ist und mit ihrem einen Ende auf der inneren Oberfläche des Diaphragma-Elements 92 aufsitzt. Die Vakuumkammer 90 steht über eine Vakuumleitung 98, welche ein Vakuum-Steuerventil 100 eingebaut hat, mit dem Einlaßkanal 40 in Verbindung. Das

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Vakuum-Steuerventil 100 enthält ein temperatur-empfindliches Steuerelement 102, welches innerhalb der Luftreinigungseinrichtung 48 angeordnet ist und welches somit auf die Lufttemperatur in der Luftreinigungseinrichtung 48 anspricht, um dadurch das Steuerventil 100 zu einer Reduzierung der Durchgangsmenge an Vakuum durch das Ventil 100 in dem Maße zu veranlassen, wie die Luft in der Luftreinigungseinrichtung 48 durch die über den Heißluftkanal 84 in die Luftreinigungseinrichtung eingeführte Heißluft erwärmt wird. Der Heißluftkanal 84, das Ventil 86 und die Ventilbetätigungseinheit 88 bilden so eine Wärmetauschereinrichtung zur Übertragung von Wärme aus der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 an die Luft im Luftzuführungssystem. Die Anordnung einer solchen Wärmeaustausch-Vorrichtung ist zur Förderung der Zerstäubung des Brennstoffs in dem Luft-Brennstoff-Gemisch innerhalb des Gemischeinspritzsystems sowie zur Anhebung des Verbrennungswirkungsgrads in den Zylindern förderlich, wie dies dem Fachmann wohl bekannt ist.

Bei einem Verbrennungsmotor mit Reichgemisch- und Magergemi sch-ZyI indem besteht in der Regel keine Notwendigkeit, den Auspuffgasen vor der Nachverbrennung Sekundär-Luft zuzuführen, da die Auspuffgase aus den Magergemisch-Zylindern bereits einen Überschuß an Luft beinhalten. Der Verbrennungsmotor für die Verwendung in Kraftfahrzeugen

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ist jedoch, häufigen Belastungsänderungen unterworfen, die in einer relativ breiten Streuung auf ihn einwirken und entsprechend dieser Belastungseinwirkung auf den Motor neigen die betreffenden Konzentrationen der den zwei Sätzen von Zylindern zugeführten Luft-Brennstoff-Gemische dazu, sich ohne Rücksicht aufeinander zu verlindern. Daraus folgt nun, daß die in die einzelnen Zylinder eingespeisten Luft-Brennstoff-Gemische im gesamten brennstoffreicher werden als es dem stöchiometrischen Gemisch entspricht. Das bedeutet eine Verknappung an Luft in den Auspuffgasen für die Nachverbrennung und führt zu einer Unterbrechung der Verbrennungsreaktionen in der Nachverbrennungskammer. Wenn weiterhin der Motor aus dem kalten Zustand aufgewärmt werden muß, wird die Vordrossel betätigt, um das Luft-Brennstoff-Gemisch anzureichern, welches sowohl in die Eeichgemisch-Zylinder als auch in die Magergemisch-Zylinder eingespeist wird. Aus diesen zwei Gründen ist es grundsätzlich vorzuziehen, ein Zweitluftzuführungssystem im Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung vorzusehen. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung klarer zu verstehen ist, ist das Zweitluftzuführungssystem in solch einer Weise ausgelegt, daß die Zweitluft in die Auspuffgase

1) mit einer Höchstrate beim Betrieb des kalten Motors und

2) mit einer begrenzten Rate während mittlerer bis niedriger Belastungsbedingungen des Motors, bei denen der Motor dazu neigt, erhöhte Mengen von Stickstoffoxiden zu erzeugen, einge-

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speist wird, -und daß

3) den Auspuffgasen überhaupt keine Zweitluft zugeführt wird, wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 über einen vorbestimmten oberen Grenzwert ansteigt.

Bezogen auf Fig. 3 umfaßt ein solches Zweiluft-Einspeisungssystem eine Luftpumpe 104, welche durch die Kurbelwelle (in Fig. 1 unter der Bezugsziffer 22 dargestellt) des Motors angetrieben wird. Die Luftpumpe 104 weist eine Ansaugöffnung, die mit der Sauberseite der Luftreinigungseinrichtung 48 über einen Luftförderkanal 106 in Verbindung steht, sowie eine Ausblasöffnung auf, die über einen Luftzuführungskanal 108 und über ein Einweg-Absperrventil 110 mit einer Luft-Ringleitung 112 verbunden ist, wobei letztere mit der Auspuff Öffnung eines jeden der Zylinder 10a bis 10f (Fig. 1) des Motors durch beispielsweise eine Lufteinspritzdüse 114 in Verbindung steht, die in die Auspuffleitung 14 des Zylinders 10, wie dargestellt, hineinragt. Das Einweg-Absperrventil 110 soll verhindern, daß die aus der Auspufföffnung 30 kommenden Auspuffgase nach hinten in den Luftzuführungskanal 108 strömen, wenn diese Auspuffgase ge,genüber der aus der Düse 114 kommenden Luft einen Überdruck aufweisen. Die Luft-Ringleitung 112 ist mit allen Zylindern des Motors verbunden und dient als Sammelleitung zum Verteilen der Druckluft in die in den Auspuffkanal en der einzel-

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nen Zylinder angeordneten Lufteinspitzdüsen. Das Zweitluftzuführungssystem umfaßt ferner erste und zweite Magnetspulenbetätigte Zweistellungs-Schaltventile 116 und 118, die Lufteinlaßöffnungen 116a und 118a, Vakuum-Einlaßöffnungen 116b und 118b und Auslaß Öffnungen 116c und 118c aufweisen. Die Lufteinlaßöffnungen 116a und 118a sind direkt zur Außen-Atmo-Sphäre hin offen, während die Vakuum-Einlaßöffnungen 116b und 118b mit dem Einlaßkanal 40 des Motors über die Vakuum-Leitung 120 in Verbindung stehen. Die Ventile 116 und haben nach der Zeichnung ferner jeweils eine Magnetspule 116d und 118d. Das erste Zweistellungs -Schaltventil 116 ist in solcher Weise angeordnet, daß es bei einer ersten Einstellung eine Verbindung zwischen der Lüfte inl aß Öffnung 116a und der Auslaßöffnung 116c aufweist, wobei die Magnetspule 116d uneingeschlatet bleibt, während es bei einer zweiten Einstellung eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaßöffnung 116b und der Auslaßöffnung 116c schafft, wobei die Magnetspule 116d eingeschaltet ist. Andererseits ist das zweite Zweistellungs-Schaltventil 118 so ausgebildet, daß es bei einer ersten Einstellung eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaß Öffnung 118b und der Auslaßöffnung 118c schafft, wobei die Magnetspule 118d uneingeschaltet bleibt, und bei einer zweiten Einstellung eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung 118a und der Auslaßöffnung 118c schafft, wobei die Magnetspule 118d einge-

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schaltet ist. DieAuslaßÖffnungen 116c und 118c des ersten und zweiten Zweistellungs-Schaltventils 116 und 118 sind mit der ersten und zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 bzw. 124 verbunden. Die erste Differentialdruck-betätigte Ventileinheit 122 umfaßt eine Luftkammer 122a, die in ständiger Verbindung mit dem vorerwähnten, von der Pumpe 104 herführenden LuftZuführungskanal 108 steht. So hat der LuftZuführungskanal 108 einen ersten Kanalabzweig 108a, welcher über das Einweg-Absperrventil 110 mit der Luft-Ringleitung 112 in Verbindung steht sowie einen zweiten Kanalabzweig 108b, welcher mit der Luftkammer 122a der Ventileinheit 122 in Verbindung steht. Die Ventileinheit 122 umfaßt ferner eine Regelkammer 122b, welche in ständiger Verbindung mit der Auslaßöffnung 116c des ersten Zweistellungs-Schaltventils 116 steht und von der Luftkammer 122a durch ein Diaphragma-Element 122c getrennt ist. Die Luftkammer 122a weist eine über einen Luftausstoßkanal· 126 gegen die Atmosphäre hin offene Auslaßöffnung 122d auf, wobei ein an dem Diaphragma-Element 122c befestigtes Ventilelement 122e_? welches zwischen zwei Endlagen bewegbar ist, in einer ersten Endlage diese Auslaßöffnung 122d verschließt und in einer zweiten Endlage diese Auslaßöffnung 122d öffnet. Das Ventilelement 122e wird durch ein geeignetes mechanisches Vorspannelement, wie z. B. eine Spiraldruckfeder, 122f,welche innerhalb der Regelkammer 122b angeordnet ist und mit

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ihrem einen Ende an dem Diaphragma-Element 122c, wie in der Zeichnung dargestellt, anliegt, in diese erste Endlage gedrückt. Ebenso umfaßt die zweite Differentialdruck-betätigte Ventileinheit 124 eine Luftkammer 124a und eine Regelkammer 124b, wobei letztere in stetiger Verbindung mit der Auslaßöffnung 118c des vorstehend genannten Zweistellungs-Schaltventils 118 steht. Die Luftkammern 122a und 124a der ersten und zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheiten 122 und 124 stehen über eine zwischen diesen zwei Kammern (welche hier als eine Einheit ausgebildet sein sollen) vorgesehene Öffnung 128 in Wirkungsverbindung. Wenn aber die Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheit 122 und 124 getrennt voneinander angeordnet sind, muß eine Wirkungsverbindung zwischen diesen zwei Kammern durch eine geeignete, diese beiden Kammern verbindende Leitung vorgesehen werden. Die Luftkammer 124a und die Regelkammer 124b der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 sind, ähnlich wie bei der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122, durch ein Diaphragma-Element 124c voneinander getrennt. Die Luftkammern 124a der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 weist eine Auslaßöffnung 124d auf, welche in ständiger Verbindung mit dem vorerwähnten Luftausstoßkanal 126 steht. Das Diaphragma-Element 124c trägt ein zu der zwischen den betreffenden Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 vor-

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handenen Öffnung 128 hin ausgerichtetes und zwischen einer ersten Endlage, in der die Öffnung 128 geöffnet ist, und einer zweiten Endlage, in der die Öffnung 128 geschlossen ist, hin- und herbewegbares Ventilelement 124e. Dieses Ventilelement 124e wird durch ein geeignetes mechanisches Druckelement, wie z. B. durch eine Spiraldruckfeder 124f, welche innerhalb der Regelkammer 124b angeordnet ist und mit seinem einen Ende an dem Diaphragma-Element 124c angesetzt ist, in eine Stellung gedrückt, in der sie die Öffnung 128 offenhält. Wenn dann die betreffenden Magnetspulen 116d und 1i8d des ersten und zweiten Zweistellungs-Schaltventils 116 und 118 gleichzeitig ausgeschaltet bleiben, werden die beiden Schaltventile in ihrer entsprechenden ersten Stellung gehalten, in der eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung 116a und der Auslaßöffnung 116c beim ersten Schaltventil 116 sowie eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaßöffnung 118b und der Auslaßöffnung 118c beim zweiten Schaltventil 118 vorgesehen ist. Als Folge davon wird atmosphärische Luft in die Regelkammer 122b der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 über die Lufteinlaß Öffnung 116a und die Auslaßöffnung 116c des ersten Schaltventils eingelassen und gleichzeitig Vakuum, welches im Einlaßkanal 40 des Motors erzeugt wird, über die Vakuumleitung 120 und durch die Vakuum-Einlaßöffnung 118b und die Auslaßöffnung 118c des zweiten Schaltventils

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118 in die Regelkammer 124"b der zweiten Differentialdruekbetätigten Ventileinheit 124 geleitet. Das Ventilelement 122e der ersten Differentialdruck-"betätigten Ventil einheit 122 wird deshall·) in der vorher beschriebenen ersten Endlage gehalten, wobei es die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a durch die Kraft der Druckfeder 122f verschließt und gleichzeitig das Ventilelement 124e der zweiten Differentialdruckbetätigten Ventileinheit 124 in der vorstehend beschriebenen ersten Endlage hält, in der es von der zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 vorgesehenen Öffnung 128 unter Überwindung der Federkraft der Druckfeder 124f und in Gegenwart des in der Regelkammer 124b wirkenden Vakuums abgehoben ist. Auf diese Weise ist zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b des Luftzuführungskanals 108 und dem Luftausstoßkanal 126 über die Luftkammer 124a der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 die Öffnung 128 zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124, und die Auslaßöffnung 124d der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 eine Verbindung geschaffen. Wenn unter diesen Bedingungen die Magnetspule des ersten Zweistellungs-Sehaltventils 116 eingeschaltet gehalten wird, wird eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaßöffnung 116b und der Auslaßöffnung 116c des ersten Schaltventils 116 geschaffen, so daß das Vakuum in der Vakuumleitung 120 nicht nur in die Regelkammer 124b der zweiten Differentialdruek-betätigten Ventileinheit 124,

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sondern auch, in die Regelkammer 122"b der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 über die Vakuum-Einlaßöffnung 116b und die Auslaßöffnung 116c der Ventileinheit 116 eingeleitet wird. Das auf diese Weise die Regelkammer 122b beaufschlagende Vakuum bewirkt eine Bewegung des Ventilelements 122e in die vorstehend beschriebene zweite Endlage,^ der es die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a unter Überwindung der Federkraft der Druckfeder 122f öffnet. Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b des LuftZuführungskanals 108 und dem Luftausstoßkanal 126 über die Luftkammer 122a der Ventileinheit 122 hergestellt, wobei eine solche Verbindung auch über die Luftkammer 124a der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 hergestellt ist, welche sich in einer Lage befindet, in der das Ventilelement I24e von der zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 vorhandenen Öffnung 128 weggezogen ist, wie weiter vorne bereits beschrieben wurde. Wenn umgekehrt die Magnetspule 1i8d des zweiten Zweistellungs-Schaltventils 118 eingeschaltet wird und die Magnetspuel 116 des ersten Zweistellungs-Schaltventils 116 ausgeschaltet bleibt, wird das zweite Zweistellungs-Schaltventil 118 in seine zweite Einstellungsmöglichkeit gebracht und eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßö'ffnung 118a und der Luftauslaßöffnung 118c hergestellt, wobei gleichzeitig das erste Zweistellungs-Schaltventil 116

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in der ersten Einstell-Lage steht, in der eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung 116a und der Auslaßöffnung 116c vorgesehen ist. Atmosphärische Luft wird deshalb nicht nur in die Regelkammer 122b der ersten Differentialdruckbetätigten Ventileinheit 122, sondern auch in die Regnlkamkammer 124b der zweiten Differentialdruck-betätigteri Ventileinheit 124 eingebracht, mit dem Ergebnis, daß das Ventilelement 124e der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 in seine zweite Einstell-Lage gebracht wird, in der es die zwischen den Luft kammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 liegende Öffnung 128 unter Mitwirkung der Federkraft der Druckfeder 124f verschließt, wobei gleichzeitig das Ventilelement 122e der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 in seiner ersten Einstell-Lage gehalten wird, in welcher es die ÄuslaßÖffnung 122d der Luftkammer 122a verschließt. Indem die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a und die Öffnung 128 zwischen den Luftkammern 122a und 124a auf diese Weise geschlossen gehalten sind, ist die Verbindung zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b des LuftZuführungskanals 108 und dem Luftausstoßkanal 126 unterbrochen. Wenn andererseits beide Magnetspulen 116d und 1i8d des ersten und zweiten Zweistellungs-Schaltventils 116 und 118 eingeschaltet sind, so daß beide Schaltventile 116 und 118 in ihrer betreffenden zweiten Einstell-Lage gehalten sind, wird Vakuum in die Regelkammer

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122b der ersten Differentialdruck-betätigten Ventil einheit 122 und gleichzeitig Luft in die Regelkammer 124t) der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 eingebracht. Das veranlaßt das Ventilelement 122e der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122, die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a zu öffnen,und das Ventilelement 124e der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124, die zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 vorgesehene Öffnung 128 zu schließen. Es besteht nun eine Verbindung zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b und dem Luftausstoßkanal 126 allein über die Luftkammer 122a der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122. Tatsächlich wird jedoch eine solche Verbindung nicht zustande kommen, weil die Anordnung so getroffen ist, daß die Magnetspulen 116d und 118d sowohl des ersten, als auch des zweiten Zweistellungs-Schaltventils 116 und 118 nicht gleichzeitig eingeschaltet werden können, was im Laufe der folgenden Beschreibung noch klarer werden wird. Die Ventilelemente 122e und 124e der oben beschriebenen ersten und zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheiten 122 und 124 sollen die Form von nach vornehin spitz zulaufenden Nadelventilen aufweisen, so daß der Luftdurchfluß durch die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a sowie durch die Öffnung 128 zwischen den Luftkammern 122a und 124a stetig zunimmt oder abnimmt, je

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nachdem, ob jedes der Ventilelemente 122e und 124e auf die Öffnung 122d "bzw. 128 hin- oder wegbewegt wird. Durch die Bezugsziffer 129 ist ein By-pass-Kanal bezeichnet, welcher eine direkte Verbindung zwischen der Luftreinigungseinrichtung 48 und dem Einlaß kanal 40 über ein vakuum-empfindliches Ventil 129a vorsieht, wobei dieses Ventil 129a so angeordnet ist, daß es bei einem höheren als durch einen vorbestimmten Grenzwert gekennzeichneten Vakuum öffnet. Damit wird Luft aus der Luftreinigungseinrichtung 48 in den Einlaßkanal 40 gezogen, wenn der Unterdruck in diesem Einlaßkanal ungewöhnlich ansteigt, z. B. während der Abbremsung des Motors. Der By-pass-Kanal 129 dient damit zur Verhinderung des Auftretens von Fehlzündungen während des Abbremsens.

Das elektrische Gebläse 76 und sowohl das erste als auch das zweite Zweistellungs-Schaltventil 116 und 118 werden von einer Gleichstrom-Energiequelle des Kraftfahrzeugs versorgt. So besteht die Energiequelle im großen und ganzen aus einer Akkumulator-Batterie 130 und einem Wechselstrom-Generator 132, wobei letzterer eine Ausgangsklemme aufweist, die über den Generatorausgangsregler 134 und über einen Zündungsschalter 136 durch die Leitung 138 an die positive Klemme der Akkumulator-Batterie 130 angeschlossen ist. Wie allgemein bekannt ist, wird der Wechselstrom-Generator 132

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durch die Motorkurbelwelle angetrieben, wobei sie einen elektrischen Strom erzeugt, mit dem verschiedene elektrische Einrichtungen des Kraftfahrzeugs betrieben und die Batterie 130 aufgeladen werden.

Die Lieferung von Gleichstrom aus der Energiequelle an das Gebläse 76 und das erste und zweite Zweistellungs-Schaltventil 116 und 118 wird durch ein elektrisches Regelsystem geregelt, welches einen im Normalzustand offenen, wärme-empfindlichen Schalter 140, ein erstes und zweites Relais 142 und 144 und einen im Normalzustand offenen, von der Ventillage abhängigen Schalter 146 umfaßt. Der wärmeempfindliche Schalter 140 ist in Verbindung mit der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 angeordnet und wird in Abhängigkeit von der Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes geschlossen. In der Anordnung nach Fig. 3 ist der Schalter 140 auf dem Luftmantel 68 befestigt, welcher Luftmantel die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 und die hitze-isolierende Beschichtung umgibt, und mißt die oder gibt eine analoge Anzeige von der Temperatur in der Nachverbrennungskammer 16 im Unterschied zur Lufttemperatur im Luftmantel 68. Das erste Relais 142 weist eine Relaisspule 142a auf, welche mit ihrem einen Ende an die Ausgangskiemme des vorstehend erwähnten Geheratorausgangs-Reglers 134 über die Leitung 148 angeschlossen und

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mit seinem anderen Ende über den vorstehend erwähnten wärmeempfindlichen Schalter 140 geerdet ist. Das Relais 142 weist ferner im Normalzustand geöffnete Kontakte 142b auf, welche mit ihrem einen Ende an die vorerwähnte Leitung 148 und mit ihrem anderen Ende in Parallel-Schaltung über die Leitung 152 an die Eingangsklemme des Gebläses 76 und über die Leitung 154 an die Magnetspule 116d des ersten Zweistellungs-Schaltventils 116 angeschlossen sind. Das Gebläse 76 und das erste Zweistellungs-Schaltventil 116 bleiben deshalb im Ruhezustand, wenn die Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 niedriger ist als der vorerwähnte vorbestimmte Grenzwert und werden vom Wechselstrom-Generator 132 eingeschaltet, wenn die Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 höher wird als der vorbestimmte Grenzwert und den hitze-empfindlichen Schalter 140 zum Schließen veranlaßt. Andererseits weist das zweite Relais 144 eine Relaisspule 144a, welche mit ihrem einen Ende durch die Leitung 156 über den normalerweise offenen, von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter 146 an die Ausgangskiemme des Wechselstrom-Generators 132 angeschlossen und mit ihrem anderen Ende über die Leitung 158 geerdet ist. Der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 ist mit der Welle 56 der Vordrossel 54 in dem Luftabzweig 52 mechanisch gekoppelt, beispielsweise durch ein mechanisches Gestänge 160, welches an das mechanische Gestänge 60 angeschlos-

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sen ist, das den Drosselventil-Betätigungsknopf 58 mit der Vordrossel 54 verbindet, wie dies durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 ist somit offen, wenn das Drosselventil 54 sich in einer Lage befindet, in der es den Lufteinblasabzweig 52 voll öffnet, und ist geschlossen, wenn der Drosselventil-Betätigungsknopf 58 durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs gezogen wird, um die Vordrossel 54 in eine Ventilstellung zu bringen, in der der Lufteinblasabzweig 52 während des Anlassen des Motors geschlossen ist. Wenn das Drosselventil 54 von einer automatisch betätigten Art ist, wobei es beispielsweise eine thermostatische Feder, wie vorstehend beschrieben, aufweist, kann der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 entweder mechanisch oder auch mit der thermo statischen Feder oder unmittelbar mit dem Drosselventil verbunden werden, so daß der Schalter 146 geschlossen wird, wenn das Drosselventil 54 betätigt wird, um den Lufteinblasabzweig 52 während des Startens des Motors zu schließen. Das zweite Relais 144 weist außerdem einen ersten und zweiten, normalerweise offenen Kontakt 144b und 144c auf. Der erste, normalerweise offene Kontakt 144b ist einerseits über eine Leitung 162 mit der Ausgangsklemme des Generatorausgangs-Reglers 134 und über den Zündungsschalter 136 mit der positiven Klemme der Akkumulator-Batterie 130 und andererseits über eine Leitung 164 mit der Magnet—

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spule 118d des zweiten Zwei st ellungs-S ehalt vent ils 118 verbunden. Während des Anlassens des Motors liefert der Wechselstrom-Generator 132 keinen Ausgangsstrom, so daß die Relaisspule 144a des zweiten Relais 144 uneingeschaltet bleibt, obwohl der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geschlossen ist. Wenn der Motor gestartet und aufgewärmt wird, wird die Relaisspule 144a vom Wechselstrom-Generator 132 eingeschaltet und veranlaßt die ersten, normalerweise offenen Kontakte 144b zu schließen, so daß die Magnetspule 118d des zweiten Zweistellungs-Schaltventils 118 von der Akkumulator-Batterie 130 oder vom Wechselstrom-Generator 132 über den Generatorausgangs-Regler 134 eingeschaltet wird. Die zweiten, normalerweise geöffneten Kontakte 144c des Relais 144 bilden einen Teil des den Zündschalter 136 enthaltenden Zündsystems.

Das Zündsystem des Verbrennungsmotors nach Fig. umfaßt eine Zündspule 166 und einen Zündverteiler 168, welcher aus einem Stromunterbrecher I70 mit Doppelkontaktplatten und einem Verteilermechanismus 172 besteht. Der Stromunterbrecher 170 mit Doppelkontaktplatten umfaßt eine durch die Nockenwelle (nicht dargestellt) des Motors angetriebene Unterbrecher-Nockenscheibe 174» eine Voreil- und Verzögerungs-Kontakt plat te 176 bzw. 178 und Kontaktpunkte 180 und 182, mit denen die Voreil— und Verzögerungs-Kontaktplatten "

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176 bzw. 178 je nach Drehung der Unterbrecher-Nockenscheibe 174 zyklisch in Kontakt gebracht werden können. Die Voreil-Kontaktplatte 176 ist für eine Frühzündung vorgesehen, während die Verzögerungs-Kontaktplatte 178 dazu vorgesehen ist, Zündfolgen zu liefern, die um einen bestimmten Betrag gegenüber den Frühzündungszeitpunkten verzögert sind. Die Kontaktplatten 176 und 178 sind geerdet. Die Zündspule 166 weist eine Primärwicklung (nicht dargestellt) mit einer Niederspannungsklemme p, welche über die Leitung 184 sowohl mit der Ausgangsklemme des Generatorausgangs-Reglers 134 als auch über den Schalter 136 mit der positiven Klemme der Akkumulator-Batterie 130 verbunden ist, sowie mit einer zweiten Niederspannungsklemme p' auf, welche in Parallelschaltung über die Leitung 186 mit dem Kontaktpunkt 180 der vorstehend erwähnten Voreil-Kontaktplatte I76 des Zündverteilers 168 und mittels der Leitungen 188 und I90 über die zweiten, normalerweise offenen Kontakte 144c des vorstehend erwähnten zweiten Relais 144 mit dem Kontaktpunkt 182 der Verzögerungs-Kontaktplatte 178 des Zündverteilers 168 verbunden ist. Der Verteilermechanismus 172 des Zündverteilers 168 ist ähnlich dem eines gewöhnlichen Fremdzündverteilers angeordnet und enthält so eine Vielzahl von Elektroden 192a bis I92f sowie einen Rotor 194, welcher über die Leitung 196 mit der Sekundärwicklung (nicht dargestellt) der Zündspule 166 verbunden und der über ein mechanisches Gestänge 198 (in der Figur durch eine ge-

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broehene Linie dargestellt) in Gleichlauf mit der Unterbreeher-Nockenseheibe 174 des Stromunterbrechers 170 in der in der Figur mit einem Pfeil bezeichneten Drehrichtung verdreht wird. Der Rotor 194 bewerkstelligt so eine aufeinanderfolgende Berührung der Elektroden 192a bis 192f mit der Sekundärwicklung der Zündspule 166, wenn er durch die Unterbrecher-Nockenscheibe 174 verdreht wird, wie dies allgemein bekannt ist. Die Elektroden 192a bis 192f des Verteilermechanismus 172 sind durch die Leitungen 200a bis 20Of mit den Zündkerzen (nicht dargestellt) der Zylinder 10a bis 1Of (in Fig. 1 dargestellt) verbunden.

Die Wirkungsweise eines derart konstruierten und zusammengestellten Verbrennungsmotors soll im folgenden beschrieben werden. Wenn der Motor beim Starten angelassen wird, wird der Drosselventil-Betätigungsknopf 58 herausgezogen, wodurch er das Drosselventil 54 in einer den Lufteinblasabzweig 52" geschlossenen Stellung hält, so daß der normalerweise offene und von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geschlossen wird. Während des Anlassens des Motors bleibt jedoch der Wechselstrom-Generator 132 in Ruhe, so daß als Folge davon die Spule 144a des zweiten Relais 144 ausgeschaltet bleibt. Die ersten und zweiten normalerweise offenen Kontakte 144b und 144c des Relais 144 werden dadurch offengehalten. Auf der anderen Seite bleibt der wärme-empfind-

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Schalter 140, welcher mit der Auspuff-Nachverbrennungskamrrier 16 verbunden ist, wegen der niederen Temperatur dieser Kammer offen, so daß die Spule 142a des ersten Relais 142 ebenfalls ausgeschaltet bleibt und die ihr zugeordneten, normalerweise offenen Kontakte 142b offenhält. Die Magnetspulen 116d und 118d des ersten und zweiten Zweistellungs-Sehaltventils 116 und 118 im Sekundärluft-Zuführungssystem bleiben deshalb uneingeschaltet, so daß die erste und zweite Differentialdruck-betätigte Ventileinheit 122 und 124 in jeweils ihrer entsprechenden ersten Einstellung gehalten wird, in der sie eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung 116a und der Auslaßöffnung 116c der Ventileinheit 122 bzw. eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaßöffnung 118b und der Auslaßöffnung 118c der Ventileinheit 118 vorsieht. Damit wird Luft in die Regelkammer 122b der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 eingespeist und gleichzeitig Vakuum, welches im Einlaßkanal 40 erzeugt wird, über die Vakuumleitung 120 und durch das zweite Zweistellungs-Schaltventil 118 in die Regelkammer 124b der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 geleitet. Das Ventilelement 122e der ersten Ventileinheit 122 wird so in seiner ersten Endlage gehalten, in der es die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a mit Hilfe der Kompressionsdruckfeder 122f verschließt, während das Ventilelement 124e der zweiten Ventileinheit

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in seiner ersten Einstell-Lage gehalten wird, in der es aus der Öffnung 128 zwischen den Luftkämmern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124, wie in Fig. 3 dargestellt, herausgezogen ist. Auf diese Weise ist eine Verbindung zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b des Luftzuführungskanals 108 und dem Luftausstoßkanal 126 über die Luftkammer 122a in der ersten Ventileinheit 122, die Öffnung 128 zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 und der Luftkammer 124a sowie der Auslaßöffnung 124d der zweiten Ventileinheit 124 zustande gekommen. Die von der Luftpumpe 104 in den LuftZuführungskanal 108 eingespeiste Luft wird deshalb über den ersten Kanalabzweig 108a in die Luft-Ringleitung 112 eingeleitet und andererseits über den zweiten Kanalabzweig 108b und über die erste und zweite Differentialdruck-betätigte Ventileinheit 122 und 124 in die Atmosphäre abgelassen. Während des Anlassens des Motors ist jedoch die Lieferrate der Luftpumpe 104, welche durch die Nockenwelle des Motors angetrieben wird, so gering, daß die von der Luft-Ringleitung 112 in die Auspuff Öffnungen 30 der Motorzylinder 10 eingebrachte Luft praktisch vernachlässigbar ist. Aus diesem Grunde wird den aus jedem der AuspuffÖffnungen der Zylinder 10a bis 1Of (Fig. 1) in die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 eintretenden Auspuffgase im wesentlichen keine Zweitluft zu- gemischt, so daß es der Auspuffkammer erleichtert wird, sich

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in kurzer Zeit zu erwärmen. Weil weiterhin die normalerweise offenen Kontakte 142b des ersten Relais 142 während des Anlassens des Motors offengehalten werden, bleibt das Gebläse 76 in Ruhe, so daß die Luft in dem Luftmantel 68 stagniert und die Wärmeverluste aus der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 wirksam verringert. Andererseits werden im Zündsystem die zweiten, normalerweise offenen Kontakte 144c des zweiten Relais 144, wie vorstehend beschrieben; offengehalten. Der der Verzögerungs-Kontaktplatte 178 zugeordnete Kontaktpunkt 182 wird von der Primärwindung der Zündspule 166 weggeschaltet, so daß diese Primärwindung der Zündspule 166 nur noch über die Leitung 186 mit dem der Voreil-Kontaktplatte 176 zugeordneten Kontaktpunkt 180 verbunden ist. Die Zündfolge ist daher auf der Basis der gewöhnlichen Frühzündungsanordnungen eingestellt, wodurch ein zweckmäßiges Starten des Motors erreicht wird.

Wenn der Motor gestartet ist und bei herausgezogenem Drosselventil-Betätigungsknopf 58 gerade aufgewärmt wird, wird der von der Stellung des Drosselventils abhängi- ^ ge Schalter 146 geschlossen gehalten, so daß die Spule 144a vom Wechselstrom-Generator 132 über den Schalter 146 eingeschaltet wird und ein Schließen der ersten und zweiten, normalerweise offenen Kontakte 144b und 144c bewirkt. Die Magnetspule 118d des zweiten Zweistellungs-Schaltventils 118

wird demzufolge entweder von der Akkumulator-Batterie 130 oder über den Regulator 134 von dem Wechselstrom-Generator 132 und jeweils über die ersten, normalerweise offenen Kontakte 144b des zweiten Relais 144 eingeschaltet. Dies veranlaßt das zweite Zweistellungs-Schaltventil 118 seine
zweite Endlage einzunehmen, in der es eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung 118a und der Auslaßöffnung 118c vorsieht, so daß atmosphärische Luft in die Regelkammer 124b der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 einströmt. Das Ventilelement 124e der Ventileinheit 124
wird nunmehr durch die Kraft der Kompressionsfeder 124f in seine zweite Endlage gebracht, in der es die Öffnung 128
zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 verschließt. Weil unter diesen Bedingungen das erste Zweistellungs-Schaltventil 116 in seiner ersten Endlage gehalten wird, in der es eine Verbindung zwischen der Lμfteinlaßöffnung 116a und der Auslaßöffnung 116c vorsieht, wobei der wärme-empfindliche Schalter 140 seine Offenstellung einnimmt, wird das Ventilelement 122e der ersten
Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 in seiner
ersten Endlage gehalten, in der es die Auslaßöffnung I22d der Luftkammer 122a in der Ventileinheit 122, wie dargestellt, geschlossen hält. Demzufolge wird die Verbindung
zwischen der Luftkammer 122a der ersten Differentialdruckbetätigten Ventileinheit 122 und dem Luftausstoßkanal 126

unterbrochen mit der Folge, daß die von der Luftpumpe 104 gelieferte Luft insgesamt in den Luftzuführungskanal 108 und dessen ersten Kanalabzweig 108a durch das Einweg-Abführventil 110 hindurch und in die Luft-Ringleitung 112 eingespeist und von da aus in die aus den Auspufföffnungen der Motorzylinder 10 kommenden Auspuffgase eingeblasen wird (oder genauer: von der Luft-Ringleitung 112 an die Auspufföffnungen der einzelnen Zylinder 10a bis 1Of, wie in Fig. 1 dargestellt, verteilt). Auf diese Weise wird Zweitluft in die aus den Auspuff öffnung en der einzelnen Motorzylinder kommenden Auspuffgase mit einer Rate eingespeist, welche entsprechend der Umdrehungszahl der Motorkurbelwelle, mit welcher die Luftpumpe 104 während des Kaltfahrens des Motors antriebsmäßig verbunden ist, variiert. Bei eingeschalteter Spule 144a des zweiten Relais 144 sind weiterhin auch die zweiten, normalerweise offenen Kontakte 144c des Relais 144 geschlossen, so daß der mit der Verzögerungs-Kontaktplatte 178 des Zündverteilers 168 verbundene Kontaktpunkt 182 an die Primärwindung der Zündspule 166 angeschlossen ist. Die Zündfolge der Zündkerzen eines jeden der Motorzylinder ist deshalb verzögert, und zwar auf der Basis der verzögerten Frühzündungsanordnungen durch die Verzögerungs-Kontaktplatte 178, wobei ein konsequenter Anstieg bei der Temperatur der Auspuffgase aus jedem Zylinder zu beobachten ist. Dadurch wird es möglich, daß die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 innerhalb einer kurzen Zeitdauer aufgewännt wird.

Wenn der Motor aufgewärmt ist und eine normale Betriebstemperatur erreicht hat, und wenn der Drosselventil-Betätigungsknopf 58 in seine Ausgangsposition zurückbewegt worden ist, in welcher er das Drosselventil 54 in eine Lage bringt, in der es den Lufteinblasabzweig 52 voll öffnet, kann der normalerweise offene, von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geöffnet werden, so daß er die Spule 144a des zweiten Relais 144 von dem aus einer Akkumulator-Batterie 130 und einem Wechselstrom-Generator 132 bestehenden Gleichstrom-Energieliefersystem abschaltet. Die ersten und zweiten normalerweise offenen Kontakte 144b und 144c des Relais 144 werden demzufolge geöffnet, wodurch die Magnetspule 118d des zweiten Zweistellungs-Schaltventils 118 ausgeschaltet und der mit der Verzögerungs-Kontaktplatte I78 des Zündverteilers 168 verbundene Kontaktpunkt 162 von der Primärwindung der Zündspule 166 weggeschaltet ist. Der Zündverteiler 168 liefert somit Zündfolgen, welche durch die üblichen Frühzündungs-Anordnungen der Verzögerungs-Kontaktplatte I76 bestimmt werden, und zur gleichen Zeit wird das zweite Zweistellungs-Schaltventil 118 des Zweitluftzuführungssystems in seine erste Endlage zurückgebracht, in der es eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaßöffnung 118b und der Auslaßöffnung 118c bewerkstelligt. Das von dem Lufteinlaßkanal 40 des Motors erzeugte Vakuum wird deshalb über die Vakuum-Leitung 120 und das zweite

Zweistellungs-Schaltventil 118 in die Eegelkaramer 124b der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 geleitet, wo es das Ventilelement 124e veranlaßt, die Öffnung zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 durch die Kraft der Druckfeder 124f in der Ventileinheit 124 zu schließen. Wenn in diesem Fall die Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 niedriger ist als ein vorbestimmter Grenzwert, veranlaßt dies, den wärme-empfindlichen Schalter 140 zu schließen, wobei das erste Zweistellungs-Schaltventil 116 ebenfalls ausgeschaltet bleibt und in seiner ersten Einstell-Lage gehalten wird, in der es die Lüfteinlaßöffnung 116a in Verbindung mit der Regelkammer 122a der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 hält, so daß das Ventilelement 122e seine erste Endlage einnimmt, in der es die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a, wie dargestellt, verschließt. Dabei wird eine Verbindung zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b des LuftZuführungskanals 108 und dem Luftaustoßkanal 126, wie im Falle des AnIaßvorgangs, hergestellt, so daß die von der Luftpumpe 104 gelieferte Luft von dem Luftzuführungskanal 108 aus teilweise in den ersten Kanalabzweig 108a und teilweise in den zweiten Kanalabzweig 108b gelangt. Die in den ersten Kanalabzweig 108a gelangende Luft wird über ein Einweg-Absperrventil 110 in die Luft-Ringleitung 112 geleitet und von der zweiten Lufteinspritzdüse 114 im Bereich der Auspuff öffnung 30 eingeblasen. Auf der anderen

Seite wird die den zweiten Abzweigkanal 108b durchströmende Luft über die Luftkammern 122a und 124a der ersten und zweiten Ventileinheit 122 und 124 und über die Auslaßöffnung 124d der Ventileinheit 124 geleitet und über den stromabwärts vom Auslaßkanal 124d in der zweiten Differentialdruekbetätigten Ventileinheit 124 gelegenen Luftausstoßkanal in die freie Luft ausgestoßen. Die Auslaßöffnung 124d der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 soll mit dem Luftausstoßkanal 126 über eine Querschnittsverjüngung oder Blende bzw. Düse 126a in Verbindung stehen, welche so eingestellt ist, daß sie den Luftdurchfluß 'durch sie hindurch auf ein solches Maß beschränkt, daß die von dem ersten Kanalabzweig 108a in die Auspufföffnung 30 geleitete Luftmenge in überreichem Maße für,die in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 nachzuverbrennenden Auspuffgase vorhanden ist.

Während normaler Betriebsbedingungen des Motors ist die Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer niedriger als der vorbestimmte Grenzwert, was den wärmeempfindlichen Schalter 140 zum Schließen veranlaßt und als Folge davon die Spule 142a des ersten Relais-Schalters 142, wie bereits vorstehend beschrieben, uneingeschaltet läßt. Das Gebläse 76 bleibt deshalb in Ruhe, so daß auch die Luft in dem Luftmantel 68 stagniert und dazu dient, die aus der

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Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 übertragene Wärme darin zu speichern Lind zu verhindern, daß die Nachverbrennungskammer durch die Außenluft abgekühlt wird. Der Luftmantel 68 dient deshalb dem Zweck: (1) die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 während der normalen Betriebsbedingungen des Motors auf einem ausreichend hohen Niveau zu halten, um dadurch einen minimalen Verlust an Wärme aus der Nachverbrennungskammer zu bewirken, (2) den Auspuffgas-Reinigungswirkungsgrad der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 durch die erhöhte Temperatur in der Nachverbrennungskammer zu verbessern, (3) die G-esamtgröße der Nachverbrennungskammer 16 zwecks eines gesteigerten Auspuffgas-Reinigungswirkungsgrads zu verringern, (4) das in die Motorzylinder eingespeiste Luft-Brennstoff-Gemisch zum Zwecke eines gesteigerten Auspuff-Nachverbrennungswirkungsgrads zu verarmen und (5) die Brennstoffwirtschaftlichkeit durch Verwendung eines mageren Luft-Brennstoff-Gemisches zu verbessern.

Wenn die Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 den vorbestimmten Grenzwert erreicht oder darüber hinausgeht, wird der an der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 befestigte wärme-empfindliche Schalter 140 geschlossen und die Spule 142a des ersten Relais 142 entweder von der Akkumulator-Batterie 130 aus oder, über den Generatorausgangs-Regler 134, vom Wechselstrom-Generator 132

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aus eingeschaltet, wodurch die normalerweise offenen Kontakte 142b geschlossen werden. Die Magnetspule 116d des ersten Zweistellungs-Schaltventils 116 im Zweitluftzuführungssystem wird nun von der Batterie 130 oder vom Wechselstrom-Generator 132 aus eingeschaltet, so daß das erste Zweistellungs-Schaltventil 116 in seine zweite Einst eil -Lage gebracht wird, in der es eine Verbindung zwischen der Vakuum-Einlaßöffnung 116b und der Auslaßöffnung 116c vorsieht. Als Folge davon wird das im Einlaßkanal 40 des Motors erzeugte Vakuum über die Vakuumleitung 120 in die Regelkammer 116b der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 nach dem ersten Zweistellungs-Schaltventil 116 als auch in die Regelkammer 124b der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 nach dem zweiten Zweistellungs-Schaltventil 118 eingeleitet, welches Ventil 118 über die geöffneten Kontakte 144b des zweiten Relais 144, welche Offenstellung der Normalstellung entspricht, in seiner ersten Einstell-Lage gehalten. Unter diesen Bedingungen wird das Ventilelement 122e der ersten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 122 in seiner zweiten Einstell-Lage gehalten, in welcher es die Auslaß-Öffnung 122d der Luftkammer 122a öffnet, und das Ventilelement 124e der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit 124 in seiner ersten Einstell-Lage gehalten, in

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der es der Öffnung 128 zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventil einheit en 122 und 124 zu öffnen erlaubt, mit dem Ergebnis, daß eine Verbindung zwischen dem zweiten Kanalabzweig 108b des LuftZuführungskanals 108 und dem Luftausstoßkanal 126 über die Luftkammer 126a und die Auslaßöffnung 122d der Ventileinheit 122 und weiter über die Öffnung 128 zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten 122 und 124 und die Auslaßöffnung 124d der Ventileinheit 124 bewirkt wird. Während eines Betriebszustandes, in dem eine ungewöhnlich hohe Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 auftritt, baut sich ein positiver Druck im Bereich der Auspufföffnung 30 auf, so daß dem die Lufteinspritzdüse 114 erreichenden Luftstrom durch den Druck der an der Düse 114 wirkenden Auspuffgase ein Widerstand entgegengebracht wird. Die von der Luftpumpe 104 gelieferte Luft wird aus diesem Grunde in ihrer Gesamtheit in die offene Luft ausgeblasen, und zwar über den zweiten Kanalabzweig 108b des LuftZuführungskanals 108 und nach den ersten sowie zweiten Differentialdruek-betätigten Ventileinheiten 122 und 124. Dementsprechend werden die Auspuffgase, welche in die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 eintreten, im wesentlichen nicht mit Zweitluft versorgt, so daß sie in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 eine rapide Abnahme in der Verbrennungsreaktion der brennbaren Rückstände in den Auspuffgasen verursachen, wo-

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durch auch die Temperatur in der Nachverbrennungskammer abzunehmen beginnt. Gleichzeitig mit der Unterbrechung der Zweitluftzufuhr in die Verbrennungsgase durch Schließen der normalerweise offenen Kontakte 142b des ersten Relais 142 wird das Gebläse 76 eingeschaltet und Luft in den Luft— mantel 68 eingespeist, so daß frische atmosphärische Luft konstant durch den Luftmantel 68 zirkuliert, um die von der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 durch die wärme-isolierende Beschichtung 66 hindurch abgegebene sowie die vom Auspuffrohr 20 direkt abgegebene Wärme aufzunehmen, wodurch die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 und das Auspuffrohr abgekühlt werden, so daß dadurch die Zerstörung des Auspuffsystems durch eine übermäßige Wärme verhindert wird. Auf diese Weise wird die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 durch Einschränkung der Verbrennungsreaktion in der Nachverbrennungskammer sowie zusätzliches Kühlen der Nachverbrennungskammer durch Frischluft, welche den Luft-

mantel 68 durchströmt, erniedrigt. Die im Luftmantel 68 erhitzte Luft wird teilweise an die Atmosphäre über die Luftauslaßöffnung 82, welche in der Nähe des Leitungsendes der Auspuffleitung 20 angeordnet ist, abgegeben. Während des Zirkulierens der Luft im Luftmantel 68 wird das im Einlaßkanal 40 erzeugte Vakuum über die Vakuumleitung 98 in die Vakuumkammer 90 der Ventilbetätigungseinheit 88 vermittels des wärme-empfindlichen Vakuumsteuerventils 100 eingeleitet

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und wirkt dort auf das Diaphragraaelement 92, wodurch es das Luftdurchflußsteuerventil 86 in eine Lage bringt, in der es das Leitungsende des Heißluftkanals 84 unter Überwindung der Federkraft der Druckfeder 36 öffnet. Die im Luftmantel 68 erhitzte Luft wird teilweise durch den Heißluftkanal hindurch in die Luftreinigungseinrichtung 48 vermittels des Steuerventils 86 eingeleitet, wo sie die dem Vergaser 38 zuzuführende Luft erhitzt. Die Durchflußrate der in die Luftreinigungseinrichtung vom Heißluftkanal 84 aus eintretenden Heißluft wird durch das wärme-empfindliche Vakuumsteuerventil 100 gesteuert, welches den Vakuumfluß durch die Vakuumleitung 98 in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft in der Luftreinigungseinrichtung 48 reguliert.

Wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer -16 auf diese Weise unter einen bestimmten, vom wärme-empfindlichen Schalter 140 vorgeschriebenen Wert absinkt, nimmt der Schalter 140 wieder seine ursprüngliche Offenstellung ein und schaltet die Spule 142a des ersten Relais 142 aus. Die normalerweise offenen Kontakte 142b des Relais 142 werden demzufolge zum Öffnen veranlaßt, so daß das erste Zweistellungs-Schaltventil 116 des Zweitluft-Zuführungssystems sowie das elektrische Gebläse 76 ausgeschaltet werden. Das erste Zweistellungs-Schaltventil 116 wird so in seine erste Einstell-Lage gebracht, in der es

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atmosphärische Luft in die Regelkammer 122b der ersten Differentialdruek-betätigten Ventileinheit 122 einbringt, so daß das Ventilelement 122e der Ventileinheit 122 durch die Wirkung der Federkraft der Druckfeder 122f in seine erste Endlage bewegt wird, in der es die Auslaßöffnung 122d der Luftkammer 122a, wie dargestellt, schließt. Damit wird die von der Luftpumpe 104 zugeführte Luft über die zwischen den Luftkammern 122a und 124a der Ventileinheiten und 124 gelegene Öffnung 128 sowie durch den Luftausstoßkanal 126 hindurch mit einer durch die Verjüngung oder Blende 126a begrenzbaren Rate in die Atmosphäre abgegeben und andererseits zum größeren Teil über den ersten Kanalabzweig 108a des LuftZuführungskanals 108 und über die Luft-Ringleitung 112 in den Auspuffkanal eines jeden der Motorzylinder eingeleitet.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3. Da die in Fig. 3 dargestellte Ausführungs form zum Einbringen von Zweitluft zu den in die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 eintretenden Auspuffgasen eine teuere und Volumen-aufwendige Luftpumpe sowie entsprechend teuere Ventile, wie z. B. die Zweistellungs-Schaltventile 116 und 118 und die Differentialdruck-betätigten Ventileinheiten 122 und 124, vorsieht, ist die Ausführungsform nach Fig. so ausgebildet, daß sie nur solcjäe Einrichtungen enthält,

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mit denen die Kosten und der Gesamtumfang der Motoranordnung gering gehalten werden können, wobei sie die Zweitluft in den Auspuffkanal eines jeden Motorzylinders durch ein Gebläse während des Kaltbetriebs des Motors und mit Hilfe von im Auspuffkanal erzeugten pulsierenden, nämlich abwechselnd positiven und negativen, Drücken einbringt. Zu diesem Zweck enthält das Zweitlufteinführungssystem der Ausführungsform nach Fig. 4 einen Zweitluft-Zuführungskanal 202, welcher von der Sauberseite der Luftreinigungseinrichtung 48 ausgeht und in der vorstehend erwähnten Luft-Ringleitung 112 endet, welche Ringleitung mit jeder der Lüfteinspritzdüsen, wie z. B. die in den Auspuffkanal 30 des Motorzylinders 10 hinreinragende Düse, verbunden ist. Das Zweitluft-Einführungssystem 202 hat ein Durchflußunterbrechungsventil 204 eingebaut, welches über ein mechanisches Gestänge 206, wie durch die gestrichelte Linie in der Figur dargestellt, mit der Drosselventil-Welle 56 des Luftzuführungssystems in Wirkungsverbindung steht. Wenn dies erwünscht ist, kann auch das Durchflußunterbrechungsventil 204 an das die Drosselventil-Welle 56 mit dem Drosselventil-Betätigungsknopf 58 verbindende mechanische Gestänge 60 angeschlossen werden. Das Durchflußunterbrechungsventil 204 arbeitet dann im Einklang mit dem Drosselventil 54 und ist auf diese Weise in einer Stellung gehalten, in der es den Zweitluft-Zuführungskanal 202 voll geöffnet hält. Wenn jedoch der Drosselventil-Betätigungsknopf

58 herausgezogen oder wenn nach einer Alternativform die automatisch betätigten Steuereinrichtungen (nicht dargestellt) für das Drosselventil 54 bedient werden, indem das Drosselventil 54 beim Anlassen und Kaltbetrieb des Motors in seine den Lüfteinblasabzweig 52 schließende Lage bewegt wird, wird das Durchflußunterbrechungsventil 204 ebenfalls in eine Stellung bewegt, in welcher es den Zweitluft— Zuführungskanal 202 schließt und damit den Luftdurchfluß durch diesen Kanal 202 unterbricht. Der Zweitluft-Zuführungskanal 202 weist ferner ein druckempfindliches Einweg—Absperrventil 208 auf, welches in der Mitte zwischen dem Durchfluß-Absperrventil 204 und der Luft-Ringleitung 112 angeordnet ist. Das Einweg-Absperrventil 208 hat eine erste Lufteinlaßöffnung 208a, welche über das Durchfluß-Absperrventil 204 mit der Luftreinigungseinrichtung 48 verbunden ist, eine zweite LüfteinlaßÖffnung 208b, welche mit dem Drucklufteinbringungskanal 210 verbunden ist, sowie eine Auslaßöffnung 208c, welche mit der Luft-Ringleitung 112 verbunden ist. Das Einweg-Absperrventil 208 kann deshalb öffnen, wenn der stromaufwärts vom Ventil 208, nämlich in der ersten und zweiten LufteinlaßÖffnung 208a oder 208b entwickelte Luftdruck höher ist als der stromabwärts vom Ventil 208, nämlich in der Auslaßöffnung 208c entwickelte Druck, und schließen, wenn der Druck, welcher in einer hier getroffenen Annahme positiv sein soll, der die AuslaßÖff-

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nung 208c des Ventils 208 erreichenden Auspuffgase höher wird als der Luftdruck in der ersten und zweiten Lufteinlaßöffnung 208a oder 208b. Der Druckluft-Einführungskanal 210 führt von dem zwischen der Luftauslaßöffnung 74 des Gebläses 76 und dem Luftmantel 68, welcher die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 umschließt, gelegenen Luftzuführungs— kanal 72 her. Wenn dies erwünscht ist, kann der Druckluft-Einführungskanal 210 auch unmittelbar von der AuslaßÖffnung 74 des Gebläses 76 ausgehen. Der Luft Zuführungskanal 72 weist ein Durchflußabsperrventil 212 auf, welches zwischen der Einlaßöffnung 70 des Luftmantels 68 und der Verbindungsstelle der Leitungen 72 und 210 angeordnet ist. Ähnlich dem Durchflußunterbrechungsventil 204 in dem Zweitluft-Zuführungskanal 202 steht auch das Lurchfluß-Absperrventil 212 über ein mechanisches Gestänge 214, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, mit der Drosselventil-Welle 56 oder, falls dies erwünscht ist, mit dem mechanischen Gestänge 60, welches die Drosselventil-Welle 56 und den Drosselventil-Betätigungsknopf 58 verbindet, in Wirkungsverbindung. Das Durchfluß-Absperrventil 212 in dem Luftzuführungskanal 72 wird auf diese Weise während der gewöhnlichen Betriebsbedingungen des Motors in einer den Kanal 72 voll öffnenden Stellung gehalten, andererseits aber in eine den Kanal 72 schließende Stellung gebracht, wenn während des Anlassens

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oder des Kaltbetriebs des Motors der Drosselventil-Betätigungsknopf 58 herausgezogen oder, ganz allgemein, wenn das Drosselventil 54 in eine den Lufteinblasabzweig 52 schließende Stellung gebracht wird.

Das so konstruierte und ausgelegte Zweitlufteinführungssystem wird durch ein elektrisches Steuersystem kontrolliert, welches zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten, normalerweise offenen, wärme-empfindlichen Schalter 140 und dem normalerweise offenen, von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter 146 noch ein erstes und zweites Relais 216 und 218 mit entsprechenden Relaisspulen 216a und 218a und entsprechenden normalerweise offenen Kontakten 216b und 218b aufweist. Die Spule 216a des ersten Relais 216 ist mit ihrem einen Ende geerdet und mit ihrem anderen Ende durch die Leitung 220 und die Leitung 156 über den von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter 146 an den vorstehend beschriebenen Wechselstrom-Generator 132 angeschlossen. Auf der anderen Seite ist auch die Spule 218a des zweiten Relais 218 mit ihrem einen Ende durch die Leitung 150 über den wärme-empfindlichen Schalter 140 geerdet und mit ihrem anderen, mit den Kontakten 218b parallel geschalteten Ende durch die Leitung 148 mit der Ausgangsklemme des vorstehend erwähnten Generatorausgangs-Reglers 134 bzw. durch die Leitungen 148 und 138 mit der positiven

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Klemme der Akkumulator-Batterie 130 verbunden. Die normalerweise offenen Kontakte 216b und 218b des ersten und zweiten Relais 216 bzw. 218 sind in Parallelschaltung zwischen der vorstehend erwähnten Leitung 148 und, durch die Leitung 222, zwischen der Eingangskiemme des das Gebläse 76 antreibenden Motors angeordnet. Der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 ist mechanisch mit der Vordrossel 54 über das mechanische Gestänge 160 verbunden, welches an das die !Drosselventil-Welle 56 mit dem Drosselventil-Betätigungsknopf 58 verbindende mechanische Gestänge 60 angelenkt ist.

Wenn bei Betrieb der Motor angelassen wird, wobei das Drosselventil 54 in einer 'den Lufteinblasabzweig 52 schließenden Stellung gehalten wird, werden die Durchfluß-Unterbrechungsventile 204 und 212 des Zweitlufteinführungssystems in entsprechenden Stellungen gehalten, in denen sie den von der Luftreinigungseinrichtung 48 wegführenden Zweitluft-Zuführungskanal 202 sowie den zwischen dem Gebläse 76 und dem Luftmantel 68 sich erstreckenden Luftzuführungskanal 72 schließen, wobei zur selben Zeit auch der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 schließt. Während des Anlassens des Motors wird durch den Wechselstrom-Generator 132 jedoch kein Ausgangsstrom erzeugt, so daß als Folge davon die Spule 216a des ersten Relais 216 uneingeschaltet bleibt. Die Spule 218a des zweiten Relais

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218 bleibt ebenfalls uneingeschältet, weil der hitzeempfindliche Schalter 140 entsprechend der niederen Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 offengehalten ist. Die normalerweise offenen Kontakte 216b und 218b des ersten und zweiten Relais 216 bzw. 218 bleiben somit offen, so daß das elektrische Gebläse 76 in Ruhe bleibt. V/eil das Gebläse 76 still steht und das Durchfluß-Absperrventil 204 im Zweitluft-Zuführungskanal 202 in einer den Zuführungskanal 202 schließenden Stellung ist, wie vorstehend beschrieben, wird keine Zweitluft mehr in die Auspuffgase eingespeist. Wenn jedoch der Motor gestartet wird und sich gerade warmläuft, beginnt der Gleichstrom-Generator 132 einen Gleichstrom an die Spule 216a des ersten Relais 216 über den von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter I46 zu liefern, welcher Schalter geschlossen bleibt,, wenn das Drosselventil 54 in einer den Lufteinblasabzweig 52 schließenden Stellung gehalten ist. Die normalerweise offenen Kontakte 216b des ersten Relais 216 werden demzufolge zum Schließen veranlaßt und bewirken, daß der Motor des Gebläses 76 über die Akkumulator-Batterie 130 oder, durch den Generatorausgangs-Regler 134 hindurch über den Wechselstrom-Generator 132 mit Strom versorgt wird. Das Gebläse 76 beginnt nun Luft über seine Luftausgangsöffnung 74 zu liefern. Weil unter diesen Bedingungen das Durchfluß-Abschaltventil 212 in dem zwischen dem Gebläse 76 und dem Luftmantel 68 liegenden Luft Zuführungskanal 72 in einer

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c / η ο

Stellung gehalten wird, in der es den Luftstrom in der Einlaßöffnung 70 des Luftmantels 68 unterbricht, wird die von dem Gebläse 76 gelieferte Luft insgesamt in den Druckluft-Einbringungskanal 210 eingespeist und von da aus in die zweite Lufteinlaßöffnung 208b des Einweg-Abschaltventils 208 eingebracht, welches dadurch zum Öffnen veranlaßt wird. Die vom Gebläse 76 gelieferte Luft wird auf diese Weise kontinuierlich in den Auslaßkanal eines jeden der Motorzylinder eingespeist, und zwar vermöge des kombinierten Effekts aus einem Unterdruck, welcher stromabwärts vom Ventil 208 auftritt, und einem positiven Luftdruck, welcher stromaufwärts vom Ventil 208 erzeugt wird, wenn die Auspuffgase einen negativen Druck annehmen, oder aufgrund der Tatsache, daß der Luftdruck der in das Ventil 208 gepumpten Luft den stromabwärts vom Ventil 208 erzeugten Druck überragt, falls die Auspuffgase einen positiven Druck annehmen. Das Gebläse 76 wird in dieser Weise als Lieferquelle für Sekundärluft während des AufwärmeVorgangs des Motors benutzt, bei welchem es keine Luft in den Luftmantel 68 liefern muß, weil die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 auf einem niedrigen Wert bleibt.

Wenn der Motor aufgewärmt und das Drosselventil 54 durch, beispielsweise, Bedienen des Drosselventil-Betätigungsknopfes 58 in seine den Lufteinblasabzweig 52 voll öffnende Stellung zurückgekehrt ist, werden die Ab-

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Sperrventile 204 und 212 in ihre entsprechenden Einstelllagen zurückgebracht, in denen sie den von der Luftreini— gungseinrichtung 48 ausgehenden ZweitluftZuführungskanal 202 sowie den zwischen dem Gebläse 76 und dem Luftmantel angeordneten Lüfteinbringungskanal 72 voll öffnen und gleichzeitig die Spule 216a des ersten Relais 216 ausgeschaltet wird, wodurch es den zugeordneten, normalerweise offenen Kontakten 216b ermöglicht wird, zu öffnen, so daß das Gebläse 76 zum Stillstand gebracht wird. Die Luftzufuhr in die Verbrennungsgase vom Gebläse 76 aus über den Druckluft-Einbringungskanal 210 wird demzufolge unterbrochen, so daß nur Luft aus der Luftreinigungseinrichtung 48 über den Zweitluft-Zuführungskanal 202, das Durchflußabsperrventil 204 und das Einweg-Absperrventil 208 in die Auspufföffnung eines jeden der Motorzylinder in Zyklen eingebracht wird, wenn in der Auspuff öffnung ein Unterdruck entwickelt wird. Wenn der Motor bei normalen Betriebsbedingungen läuft, bleiben beide Relais 216 und 218 offen, so daß das Gebläse 76 in Ruhe bleibt. Als Folge davon steigt jedoch die Temperatur der Auspuff—Nachverbrennungskammer 16 in ungewöhnlicher Weise über den vorbestimmten Grenzwert, wie vorstehend beschrieben, an, so daß der wärme-empfindliche Schalter 140, welcher mit der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 in Verbindung steht, schließt und die Spule 218a des zweiten Relais 218 ein schaltet. Die normalerweise offenen Kontakte 218b des Relais

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218 werden deshalb zum Schließen veranlaßt und schalten damit das Gebläse 76 ein, welches nunmehr bewirkt, daß Luft über das im Luft Zuführungskanal 72 angeordnete Durchflußabsperrventil 212 in den Luftmantel 68 eingespeist wird. Die aus dem Gebläse 76 gelieferte Luft durchströmt den Luftmantel 68, nimmt da.bei Wärme von der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 und dem Auspuffrohr 20 auf und wird teilweise über die LuftauslaßÖffnung 82 an die offene Luft ausgestoßen und teilweise über den Heißluftkanal 84 durch das Durchflußsteuerventil 86 (dessen Wirkungsweise vorstehend mit Bezug auf Fig. 3 näher beschrieben wurde) hindurch in die Luftreinigungseinrichtung 48 geleitet. Wenn die auf diese Weise gekühlte Auspuff-Nachverbrennungskammer16 ihre übliche Temperatur wieder erlangt hat, öffnet der wärme-empfindliche Schalter 140, um die Spule 218a des zweiten Relais 218 auszuschalten, so daß das Geblä,se 76 zum Stehen gebracht wird und aufhört, Luft in den Luftmantel 68 einzuführen.

In der Ausführungsform nach Pig. 4 wird ein Zündsystem dargestellt, welches ein Relais 224 umfaßt, das eine Relaisspule 224a, normalerweise geschlossene Kontakte 224b und normalerweise offene Kontakte 224c aufweist. Die Spule 224a ist mit ihrem einen Ende durch die Leitung 226 und die Leitung 156 über den vorher erwähnten, von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter 146 mit der Aus-

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gangsklemme des Wechselstrom-Generators 132 verbunden und mit ihrem anderen Ende durch die Leitung 228 geerdet. Die Zündspule 166 weist eine Niederspannungsklemme ρ auf, welche mit dem Gleichstrom-Energielieferungssystem verbunden ist und hat eine weitere Niederspannungsklemme p*, welche in Parallelschaltung durch die Leitungen 230 und 232 mit den den vorstehend bereits erwähnten Voreil- und Verzögerungs-Kontaktplatten 170 bzw. 178 zugeordneten Kontaktpunkten 180 und 182 im Zündverteiler 168 über die normalerweise geschlossenen und normalerweise offenen Kontakte 224b bzw. 224c des Relais 224 verbunden ist. Während des Normalbetriebs des Motors, bei dem der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 offen bleibt, ist die Spule 224a des Relais 224 ausgeschaltet und hält die normalerweise geschlossenen Kontakte 224b geschlossen sowie die normalerweise offenen Kontakte 224c offen. Die Primärwindung (nicht dargestellt) der Zündspule 166 ist damit über die normalerweise geschlossenen Kontakte 224b des Relais 224 und die Voreil-Kontaktplatte 176 des Zündverteilers 168 geerdet, so daß die Zündfolgen der einzelnen Motorzylinder auf der Basis der gewöhnlichen Frühzündungseinstellungen auf der Voreil-Kontaktplatte 176 vorgesehen sind. Wenn jedoch der Motor kalt gefahren wird, wobei der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geschlossen gehalten ist, wird die Spule 224a dieses Relais 224 von der Ausgangsklemme des Wechselstrom-Generators 132 aus über diesen Schalter 146

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eingeschaltet, so daß die normalerweise geschlossenen Kontakte 224b des Relais 224 zum Öffnen veranlaßt werden und umgekehrt, die normalerweise offenen Kontakte 224c des Relais 224 zum Schließen veranlaßt werden. Der der Voreil-Kontaktplatte 176 zugeordnete Kontaktpunkt 180 des Zündverteilers 168 wird demzufolge von der Primärwindung der Zündspule 166 abgeschaltet, welche Primärwindung nunmehr über die normalerweise offenen Kontakte 224c des Relais 224 mit dem der Verzögerungs-Kontaktplatte 178 zugeordneten Kontaktpunkt 182 des Zündverteilers 168 verbunden ist, mit dem Ergebnis, daß die Zündfolgen der einzelnen Motorzylinder auf der Basis der verzögerten Frühzündungseinstellungen auf der Verzögerungs-Kontaktplatte 178 erfolgen. Wenn der Motor zum Zwecke des Startens angelassen wird, bleibt die Spule 224a des Relais 224 ausgeschaltet, und hält die normalerweise geschlossenen und normalerweise offenen Kontakte 224b und 224c geschlossen bzw. offen, obwohl der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geschlossen bleibt, weil kein Ausgangsstrom vom Wechselstrom-Generator 132 geliefert wird. Mit den Bezugszeichen 234 und 236 sind Zündkondensatoren bezeichnet, welche in entsprechender Weise zwischen den oben genannten Leitungen 230 und 232 und der Erde angeschlossen sind.

Wie allgemein bekannt ist, variieren die Früh zündungseinstellungen, welche eine maximale Motorleistungs-

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abgabe und eine optimale Emissionskontrolle bewirken, mit der Anreicherung des in die Motorzylinder eingespeisten Luft-Brennstoff-Gemische8. Bei einem mit Reichgemisch-Zylindern und Magergemisch-Zylindern ausgestatteten Motor ist es deshalb wünschenswert, daß die Frühzündungseinstellungen zwischen dem Satz von Reichgemisch-Zylindern und dem Satz von Magergemisch-Zylindern verändert werden, so daß es dem Motor möglich ist, eine maximale Leistungsabgabe zu erbringen und eine optimale Emissionskontrolle zu erzielen. Pig. 5 und Fig. 6 stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Zündsystems dar, welches so ausgelegt ist, daß es solche Frühzündungseinstellungen bewirkt. Das in Fig. 5 dargestellte Zündystem ist eine Alternative zu seinem Gegenstück in dem in Fig. 3 dargestellten Verbrennungsmotor, und das in Fig. 6 "dargestellte Zündsystem ist eine Alternative zu seinem Gegenstück in dem in Fig. 4 dargestellten Motor.

Das in Fig. 5 dargestellte Zündsystem umfaßt erste und zweite Zündspulen 166a und 166b, erste und zweite Zündverteiler 168a und 168b und erste und zweite Relais 238 und 240. Die ersten und zweiten Zündverteiler 168a und 168b sind im wesentlichen ähnlich zueinander konstruiert und umfassen besondere Stromunterbrecher-Anordnungen mit Doppelkontaktplatten 170a und 170b und besondere Verteilermechanismen 172a und 172b. Die Stromunterbrecher-Anordnungen 170a

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bzw. 17Ob umfassen Unterbrecher-Nockenscheiben 174a und 174b, welche von der Nockenwelle (nicht dargestellt) des Motors angetrieben werden, Voreil-Kontaktplatten 176a void 176b, Verzögerungs-Kontaktplatten 178a -und 178b, Kontaktpunkte 180a bzw. 180b, welche den Voreil-Kontaktplatten 176a und 176b zugeordnet sind, und Eontaktpunkte 182a bzw. 182b, welche den Verzögerungs-Kontaktplatten 178a und 178b zugeordnet sind. Der Verteilermechanismus 172a des ersten Zündverteilers 168a umfaßt einen Rotor 194a, welcher mit der Unterbrecher—Nockenscheibe 174a der Stromunterbrecher-Anordnung 170a über ein mechanisches Gestänge 198a (in der Figur durch eine gestrichelte Linie dargestellt) verbunden ist, und Elektroden 192a, 192b und 192c, welche über die Leitungen 200a, 200b und 200c mit den Zündkerzen (nicht dargestellt) der vorstehend erwähnten Reichgemisch-Zylinder 10a, 10b bzw. 10c des Verbennungsmotors nach Fig. 1 elektrisch verbunden sind. Auf der anderen Seite umfaßt der Verteilermechanismus 172b des zweiten Zündverteilers 168b einen Rotor 194b, welcher mit der Unterbecher-Nockenscheibe 174b der Stromunterbrecher-Anordnung 170b durch ein mechanisches Gestänge 198b mechanisch verbunden ist, und Elektroden 192d, 192e und 192f, welche über die Leitungen 20Od, 20Oe und 20Of mit den Zündkerzen (nicht dargestellt) der bereits früher erwähnten Magergemisch-Zylinder 1Od, 1Oe und 1Of des Motors nach Fig. 1 elektrisch verbunden sind.

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Das erste und zweite Relais 238 und 240 weist jeweils eine entsprechende Relaisspule 238a uns 240a auf, welche in Parallelschaltung durch die Leitungen 226a bzw. 226b über den vorstehend erwähnten, normalerweise offenen, von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter an die Ausgangsklemmen des Wechselstrom-Generators 132 angeschlossen, und über die Leitungen 228a bzw. 228b geerdet sind. Das erste Relais 238 umfaßt normalerweise offene Kontakte 238b, welche über die Leitungen 162 und 164 zwischen der Ausgangskiemtne der aus der Akkumulator-Batterie 130 und dem Wechselstrom-Generator 132 bestehenden Energielieferquelle und der Magnetspule 1i8d des Zweistellungs-Schaltventils 118 des Zweitluftzuführungssysteras (Pig. 3) angeordnet sind. Das Relais 238 hat außerdem noch zweite, normalerweise offene Kontakte 238c. Die erste Zündspule 166a weist eine Primärwindung (nicht dargestellt) auf, welche mit ihrer einen Klemme ρ durch die Leitung 184a mit der Ausgangsklemme der vorstehend erwähnten Gleichstrom-Energiequelle und mit ihrer anderen Niederspannungsklemme p¹ in Parallelschaltung über die Leitung 186a mit dem der Voreil-Kontaktplatte 176a des ersten Zündverteilers 168a zugeordneten Kontaktpunkt 180a und durch die Leitung 190a über die zweiten, normalerweise offenen Kontakte 238c des zweiten Relais 238 mit dem der Verzögerungs-Kontaktplatte 178a des Verteilers 168a zugeordneten Kontaktpunkt 182a

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verbunden ist. Die Zündspule 166a v/eist eine Sekundärwindung (nicht dargestellt) auf, welche über die Leitung 196a mit dem Rotor 194a des ersten Verteilermechanismus ' 172a verbunden ist. Andererseits weist da.s zweite Relais 242 normalerweise offene Kontakte 242b auf. Die zweite Zündspule 166b verfügt über eine Primärwindung (nicht dargestellt), welche mit ihrer einen Niederspannungsklemme q durch die Leitung 184b mit der Ausgangsklemme der vorstehend erwähnten Gleichstrom-Energielieferquelle und mit ihrer anderen Niederspannungsklemme q' in Parallelschaltung einmal durch die Leitung 186b mit dem der Voreil-Kontaktplatte 176b des zweiten Zündverteilers 168b zugeordneten Kontaktpunkt 1SOb und ein anderes Mal durch die Leitungen 188b und 190b über die normalerweise offenen Kontakte 240b des Relais 240 mit dem der Verzögerungs-Kontaktplatte 178b des Zündverteilers 168b zugeordneten Kontaktpunkt 182b verbunden ist. Die Stromunterbrecher-Anordnung 170a des ersten Zündverteilers 168a ist so ausgelegt, daß die Voreil-Kontaktplatte 176a Zündfolgen vorsieht, welche auf den Frühzündungseinstellungen basieren und für die Reichgemisch-Zylinder 10a bis 10c (Fig. 1) unter normalen Betriebsbedingungen optimal sind, und daß die Verzögerungs-Kontaktplatte 178a Zündfolgen vorsieht, welche auf den um einen bestimmten Betrag gegenüber den Frühzündungseinstellungen verzögerten Frühzündungseinstellungen beruhen, wie sie auf der Voreil-

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Kontaktplatte 176a vorbestimmt sind. Gleichermaßen ist die Stroraunterbrecher-Anordnung 170b des zweiten Zündverteilers 168b so ausgelegt, daß die Voreil-Kontaktplatte 176b Zündfolgen vorsieht, welche auf Frühzündungseinstellungen beruhen, die für die Magergemisch-Zylinder 1Od bis 1Of (Fig. 1) unter normalen Betriebsbedingungen des Motors optimal sind und die Verzögerungs-Kontaktplatte 178b Zündfolgen vorsieht, welche auf Frühzündungseinstellungen beruhen, die um einen vorbestimmten Betrag gegenüber den auf der Voreil-Kontaktplatte 176b vorgeschriebenen Früzündungseinstellungen verzögert sind. Wenn der Motor bei normalen Betriebsbedingungen bei geöffnetem, von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter 146 läuft, bleiben die Spulen 238a und 240a des ersten und zweiten Relais 238 und 240 uneingeschaltet und als Folge davon bleiben· die normalerweise offenen Kontakte 238c und 240b der Relais geöffnet, so daß die betreffenden Primärwindungen der ersten und zweiten Zündspule 166a und 166b durch die Leitungen 186a und 186b mit den Kontaktpunkten 180a und 180b des ersten und zweiten Zündverteilers 168a bzw. 168b verbunden sind. Die Zündzeitpunkte der Reichgemisch-Zylinder 10a bis 10c (Fig. 1) werden deshalb von den für die Voreil-Kontaktplatte 176a des ersten Zündverteilers 168a vorgeschriebenen Frühzündungseinstellungen bestimmt und dement sprechend werden die Zündzeitpunkte der Magergemisch-

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Zylinder 1Od bis 10f (Pig. 1) durch die Frühzündungseinstellungen "bestimmt, welche für die Voreil-Kontaktplatte 176"b des zweiten Zündverteilers 168b vorgeschrieben sind. Wenn jedoch der Motor aufgewärmt ist und der von der Stellung des Drosselventils' abhängige Schalter 146 geschlossen ist, werden die Spulen 238a und 240a des ersten und zweiten Relais 238 bzw. 240 vom Wechselstrom-Generator 132 über den Schalter 146 eingeschaltet und als Folge davon werden die normalerweise offenen Kontakte 238c und 240b der Relais 238 und 240 zum Schließen veranlaßt, so daß die betreffenden Primärwindungen der ersten und zweiten Zündspule 166a und 166b über die Kontakte 238c und 240b der Relais mit den Kontaktpunkten 182a und 182b des ersten und zweiten Zündverteilers 168a bzw. 168b verbunden sind. Daraus folgt, daß die Zündfolgen der Reichgemisch-Zylinder 10a bis 10c (Fig. 1) durch die Prühzündungseinstellungen, welche durch die Verzögerungs-Kontaktplatte 178a des ersten Zündverteilers 168a vorgeschrieben werden, gelenkt und die Zündfolgen der Magergemisch-Zylinder 1Od bis 1Of (Pig. 1) durch die Prühzündungseinstellungen gelenkt werden, welche für die Verzögerungs-Kontaktplatte 178b des zweiten Zündverteilers 168b vorgeschrieben sind. Die Zündfolgen sowohl der Reichgemischals auch der Magergemisch-Zylinder werden bei Kaltlaufbedingungen des Motors gegenüber denen, welche durch die gewöhnlichen Prühzündungseinstellungen vorgesehen sind, verzögert, so daß die Auspuff-Nachverbrennungskammer 16 inner-

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halb einer kurzen Zeitdauer aufgewärmt wird und als Folge davon die Auspuff-Emissionen mit einem erhöhten Wirkungsgrad gereinigt werden. Wenn der Motor aufgewärmt und der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geöffnet ist, sind die Spulen 238a und 240a des ersten und zweiten Relais 238 und 240 ausgeschaltet mit dem Ergebnis, daß die Zündfolgen der Reichgemisch- und Mager gemisch-Zylinder durch die Frühzündungs einst eilungen diktiert werden, welche für die Voreil-Kontaktplatten 176a und 176b des ersten und zweiten Zündverteilers 168a bzw. 168b vorgeschrieben sind. Wenn der Motor angelassen wird, kann der Wechselstrom-Generator 132 keinen Ausgangsstrom erzeugen, so daß aus diesem Grunde die Spulen 238a und 240a des ersten und zweiten Relais 238 und 240 ebenfalls ausgeschaltet bleiben, obwohl der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geschlossen ist. Während des Anlassens werden deshalb auch die Zündfolgen der Zylinder durch die Frühzündungseinsteilungen gelenkt, welche für Voreil-Kontaktplatten 176a und 176b des ersten und zweiten Zündverteilers 168a und 168b vorgeschrieben sind.

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung des oben beschriebenen Zündsystems. Das hier beschriebene Zündsystem umfaßt ebenfalls erste und zweite Zündspulen 166a und 166b und erste und zweite Zündverteiler 168a und 168b, welche ähnlich zu

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ihren Gegenstücken im Zündsystem nach Pig. 5 angeordnet ■und demzufolge in entsprechender Weise mit dem Satz der Reichgemisch-Zylinder 10a bis 10c und dem Satz der Magergemisch-Zylinder 1Od bis 1Of (Fig. 1) verbunden sind. Das in Pig. 6 gezeigte Zündsystem ist darüber hinaus als eine Alternative zu dem Zündsystem nach Pig. 4 bestimmt und ist deshalb mit den Relais 216 und 218 verbunden, welche dazu vorgesehen sind, das Gebläse 76 (Pig· 4) nicht nur bei einem unerwünschten Ansteigen der Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer 16, sondern auch während des Motoraufwärmevorgangs einzuschalten. Zusätzlich zu den Zündspulen 166a und 166b und den Zündverteilern 168a und 168b weist das Zündsystem nach Pig. 6 außerdem noch erste und zweite Relais 244 und 246 mit entsprechenden Relaisspulen 244a und 246a auf, welche in Parallelschaltung durch die Leitungen 248 und 250 über den bereits vorstehend erwähnten, von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter an die Ausgangsklemme des Wechselstrom-Generators 132 angeschlossen sind. Die Relais 244 und 246 weisen ferner entsprechende, normalerweise geschlossene Kontakte 244b und 246b und entsprechende, normalerweise offene Kontakte 244c und 246c auf. Die erste Zündspule 166a ist mit ihrer Niederspannungsklemme p¹ in Parallelschaltung mit den Kontaktpunkten 180a und 182a des ersten Zündverteilers 168a über die normalerweise geschlossenen und normalerweise off,enen Kontakte 244b bzw. 244c des ersten Relais 244 verbunden und

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in entsprechender Weise ist die zweite Zündspule 166b mit ihrer Niederspannungsklerame q¹ in Parallelschaltung mit den Kontakt punkten 180b bzw. 182b des zweiten Zündverteilers 168b über die normalerweise geschlossenen und normalerweise offenen Kontakte 246b bzw. 246c des zweiten Relais 246 verbunden. Wenn nun der Motor bei normalen Betriebsbedingungen läuft, wobei der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 offengehalten ist,' bleiben die Spulen 244a und 246a des ersten und zweiten Relais 244 und 246 uneingeschaltet, so daß die normalerweise geschlossenen Kontakte 244b und 246b der Relais 244 und 246 geschlossen und die normalerweise offenen Kontakte 244c und 246c dieser Relais offenbleiben. Die entsprechenden Primärwindungen (nicht dargestellt) der ersten und zweiten Zündspule 166a und 166b sind deshalb über die normalerweise geschlossenen Kontakte 244b und 246b der Relais 244 und 246 mit den Kontaktpunkten 180a und 180b des ersten und 'zweiten Zündverteilers 168a bzw. 168b verbunden. Die Zündzeitpunkte der Motorzylinder werden deshalb von den Frühzündungseinstellungen der betreffenden Voreil-Kontaktplatten 176a und 176b des ersten und zweiten Zündverteilers 168a und 168b diktiert. Diese Bedingungen gelten auch während des Anlassens des Motors, wenn der Wechselstrom-Generator 132 ausgeschaltet ist, obwohl der von der Stellung des Drosselventils abhängige Schalter 146 geschlossen iet.

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Wenn jedoch der Motor nach dem Anlassen aufgewärmt wird, werden die Spulen 244a und 246a des ersten und zweiten Relais 244 und 246 als auch die Spule 216a des vorstehend "beschriebenen Relais 216 vom Wechselstrom-Generator 132 her über den von der Stellung des Drosselventils abhängigen Schalter 146 eingeschaltet. Als Folge davon werden die normalerweise geschlossenen Kontakte 244b und 246b des ersten und zweiten Relais 244 und 246 geöffnet und umgekehrt die normalerweise offenen Kontakte 244c und 246c dieser Relais 244 und 246 geschlossen. Die den Voreil-Kontaktplatten 176a und 176b des ersten und zweiten Zündverteilers 168a und 168b zugeordneten Kontaktpunkte 180a und 180b werden von den Primärwindungen der ersten und zweiten Zündspule 166a bzw. 166b weggeschaltet und andererseits werden die den Verzö'gerungs-Kontaktplatten 178a und 178b der Zündverteiler -168a und 168b zugeordneten Kontaktpunkte 182a und 182b mit den Primärwindungen der Zündspulen 166a bzw. 166b verbunden. Die Zündzeitpunkte der Motorzylinder sind deshalb während des Aufwärmens des Motors, wobei das Gebläse 76 (Fig. 4) zwecks Einspeisens von Zweitluft in die Auspuffgase betätigt wird, gegenüber den von den normalen Frühzündeinstellungen diktierten Zündzeitpunkten, welche auf den Verzögerungs-Kontaktplatten 176a und 176b des Zündverteilers 168a und 168b vorbestimmt sind, verzögert.

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Wenn dies erwünscht ist, kann jedes der insoweit in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 beschriebenen Zündsysteme in solcher Weise abgeändert werden, daß die Zündzeitpunkte nur der Reichgemisch-Zylinder während der Aufwärmbedingungen des Motors, bei denen die' Betriebscharakteristiken der Auspuff-Nachverbennungskammer 16 weitgehend von den Wirkungscharakteristiken des Eeichgemisches bestimmt werden, verzögert werden. Zu diesem Zweck können die Verzögerungs-Kontaktplatte 178b und der zugeordnete Kontaktpunkt 182b des zweiten Zündverteilers 168b, das zweite Relais 240 oder 246 und die zugeordneten Schaltanordnungen bei jeder der in Fig. 5 und 6 gezeigten Zündsysteme weggelassen werden, so daß die Primärwindung der zweiten Zündspule 166b stets mit dem der Kontaktplatte 176b zugeordneten Kontaktpunkt 180b verbunden ist, mit welcher Kontakt.platte 176b die normalen Frühzündungs einst ellungen optimal für den Betrieb der Magergemisch—Zylinder festgelegt werden können.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Fremdgezündeter, mehrzylindriger Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem kombiniert angeordneten ersten und zweiten Satz von Zylindern (10a bis 1Of) | einem Gemisch—Einbringungssystem (38,40) zum Einbringen eines gegenüber einem stöchiometrischen Gemisch reicheren Luft-Brennstoff-Gemisches in den ersten Satz von Zylindern (10a, 10b, 10c) und eines gegenüber einem stöchiometrischen Gemisch ärmeren Luft-Brennstoff-Gemisches in den zweiten Satz von Zylindern (10d, 1Oe, 1Of); einem Luftzuführungssystem (48, 50,52) zum Einbringen von Luft in das Gemisch-Einbringungssystem (38,40)j einem Auspuffsystem (14,20,62), an das die Zylinder (10a bis 1Of) gemeinsam angeschlossen sind; eine in dieses Auspuffsystem eingegliederte Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) zum Mischen und Nachverbrennen der aus den Zylindern (10a bis 1Of) kommenden Auspuffgase; einer ersten Wärmetauschereinrichtung (68), welche mit der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) verbunden und von der Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) abhängig ist, zum Aufnehmen der Wärme aus der Nachverbrennungskammer (16) bei deren erwärmtem Zustand; einer zweiten Wärmetauschereinrich-

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   ■ tung (84,86,88), welche mit dem Luftzuführungssystem (48, 50, 52) verbunden ist und auf die Betriebsbedingungen des Motors bei mittlerer und niedriger Belastung anspricht, zum Aufwärmen der Luft in dem Luft Zuführungssystem während des Mittel- bis Niedriglastbetriebes; einer Zweitluft zuführeinrichtung (104, 108, 114), welche auf die Temperatur der Auspuff—Nachverbrennungskammer (16) und auf den Kaltlauf zustand des Motors anspricht, zum Zuführen von Zweitluft zu den in die Nachverbrennungskammer (16) eintretenden Auspuffgase in einem Verhältnis, welches sich mit der Motorbelastung während der Mittel- bis Niedriglastbetriebsbedingungen ändert und bei Kai ti auf bedingungen einen Spitzenwert erreicht; und einem Premdzündungssystem, welches von den Kai ti auf bedingungen des Motors abhängig ist, zum Verzögern des Zündzeitpunkts von mindestens des ersten Satzes von Zylindern (10a bis 10c).

   2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wänoetauschereinrichturig aus einem mit einem Teil die Auspuff—Nachverbrennungskammer (16) umschließenden Luftmantel (68), aus einer elektrisch betriebenen Lufteinbringungseinheit (76) in Verdrängerbauart zum Einführen von Luft in den Luftmantel (68) und einem elektrischen Steuerkreis, welcher auf die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) anspricht und das Einschalten der Lufteinbringungseinheit (76) bewirkt, wenn die Temperatur der Aus-

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   puff-Nachverbrennungskammer (16) auf einen vorbestimmten Grenzwert ansteigt, besteht.

   3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftmantel (68) ein anderes, einen Teilbereich des Auspuffsystems einschließendes Teil (80) stromabwärts von der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) aufweist.

   4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftmantel (68) einen ersten, direkt zur freien Atmosphäre hin offenen Luftauslaß (80,82) und eine zweite, mit der zweiten Wärmetauschereinrichtung (84,86,88) in Verbindung

   , stehende Luftauslaßöffnung aufweist.

   5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wärmetauschereinrichtung (86,88) einen von der zweiten Luft ausl aß öffnung des LuftmanteQs (68) wegführenden und im Lufteinlaßsystem (48) endenden Heißluftkanal (84) sowie ein auf die Mittel- bis Niedriglastbetriebsbedingungen des Motors ansprechendes und ein die von dem Heißluftkanal (84) in das Lufteinlaßsystem (48) geförderte Luftmenge steuerndes Ventilelement (86) aufweist.

   6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein Luftdurchflußsteuerventil (86) im

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   Heißluftkanal (84)j eine Vakuumleitung (98), welche im
   stromabwärts gelegenen Bereich des G-emisch-Einbringungssystems (38,40) angeschlossen istj und eine vakuumempfindliche Ventilbetätigungseinheit (88) umfaßt, welche auf das in der Vakuumleitung (98) entwickelte Vakuum anspricht und den Öffnungsgrad des Luftdurchflußsteuerventils (86) regelt,

   7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement außerdem ein wärmeempfindliches Vakuumdurchflußventil (1o2) umfaßt,das auf die Lufttemperatur in dem Lufteinlaßsystem (48) anspricht, wobei es den Vakuumfluß durch die Vakuumleitung (98) auf der Basis der
   Lufttemperatur im Lufteinlaßsystem (48) reguliert.

   8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweitluftzufuhreinrichtung (104,106,108,114) eine

   • Luftfördereinheit (I04) in Verdrängerbauart mit einer mit dem Luftzuführungssystem (48,50,52) verbundenen Ansaugleitung (106)} einen Luftzuführungskanal (108, 108a,114), welcher eine Verbindung zwischen der Förderseite der Luftfördereinheit (104) und der Auspufföffnung (30) eines jeden
   der Zylinder (10a bis 1Of) vorsieht; und Luftablaßventile
   (122, 124) umfaßt, welche mit dem LuftZuführungskanal (108) in Verbindung stehen und von dem in einem stromabwärts gelegenen Teil des Gemisch-Einbringungssystems (38,40) entstehenden Unterdruck, den Kaltfahrbedingungen des Motors

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   und der Temperatur in der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) steuerbar sind und den Durchfluß der Luft durch den LuftZuführungskanal (108,108a) aufgrund des Unterdrucks während der Mittel- bis Niedriglastbetriebsbedingungen des Motors regeln, indem sie im wesentlichen eine uneingeschränkte Verbindung zwischen dem Luft Zuführungskanal (108,108a) und der Auslaßöffnung (30) eines Jeden der Zylinder (10a bis 1Of) unter den Kaltfahrbedingungen des Motors und eine unbeschränkte Verbindung zwischen dem LuftZuführungskanal (108,108a) und der Atmosphäre schaffen, wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) über einen vorbestimmten Grenzwert ansteigt.

   9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftablaßventile (122, 124) ein erstes Zweistellungs-Schaltventil (116), welches in seiner ersten Einstell-Lage von dem unterhalb des Gemisch-Einbringungssysteins (38, 4o) entstehenden Vakuum durchströmbar ist und in seiner zweiten Einstell-Lage zur Atmosphäre hin offen ist; ein zweites Zweistellungs-Schaltventil (118), welches in seiner ersten Einstell-Lage zur Atmosphäre hin offen und in seiner zweiten Einstell-Lage von dem unterhalb des Gemisch-Einbringungssystems (38, 4o) entstehenden Vakuum durchströmbar ist; eine erste Differentialdruck-betätigte Ventileinheit (122), welche in ihrer ersten Einstell-Lage, die von der ersten Einstell-Lage des ersten Zweistellungs-Schaltventils (116) abhängig ist, die Verbindung des Luftzuführungskanals (1o8) mit der Atmosphäre unterbricht, und in ihrer zweiten Einstell-Lage,

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   die von der zweiten Einstell-Lage des ersten Zweistellungs-Schaltventils (116) abhängig ist, eine im wesentlichen uneingeschränkte Verbindung zwischen dem Luftzuführungskanal (1o8) und der Atmosphäre schafft; eine zweite Differenzialdruck-betätigte Ventileinheit (124), welche in ihrer ersten Einstell-Lage, die von der ersten Einstell-Lage des ersten Zweistellungs-Schaltventils (116) abhängig ist, eine begrenzte Verbindung zwischen dem LuftZuführungskanal (1o8) und der Atmsophäre schafft und in ihrer zweiten Einstell-Lage, die von der zweiten Einstell-Lage des zweiten Zweistellungs-Schaltventils (118) abhängig ist, die Verbindung zwischen dem Luftzuführungskanal (1o8) und der Atmosphäre unterbricht; sowie elektrische Steuereinrichtungen (14o, 142, 144, 146)

   umfassen, welche von der Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) und von den Kaltbetriebsbedingungen des Motors abhängig sind, zum umschalten des ersten Zweistellungs-Schaltventils (116) in seine zweite Einstell-Lage, wenn die Temperatur der Auspuff-Nachverbrennungskammer (16) den vorbestimmten Grenzwert erreicht, und zum umschalten des zweiten Zweistellungs-Schaltventils (118) in seine zweite Einstell-Lage während der Kaltbetriebsbedingungen des Motors.

   1o· Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das erste als auch das zweite Zweistellungs-Schaltventil (116, 118) jeweils eine gegen die Atrasosphäre hin offene Luftauslaßöffnung (116a, 118a), eine mit dem bezüglich des Gemisch-Einbringungssystems (38, 4o) stromabwärts gelegenen Bereich in Verbindung stehende Vakuumeinlaßöffnung (116b, 1i8b)

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   sowie eine Auslaßöffnung (116c, 118c) aufweist, wobei das erste Zweistellungs-Schaltventil (116) eine Verbindung zwischen dem Lufteinlaßventil (116a) und dem Auslaßventil (116c) vorsieht, wenn es in seiner ersten Einstell-Lage gehalten ist, und eine Verbindung zwischen der Vakuuraexnlaßöffnung (116b) und der Auslaßöffnung (116c) vorsieht, wenn es in seiner zweiten Einstell-Lage gehalten ist, und wobei das zweite Zweistellung-Schaltventil (118) eine Verbindung zwischen dem Vakuumeinlaßventil (118b) und dem Auslaßventil (118c),wenn es in seiner ersten Einstell-Lage gehalten ist,und eine Verbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung (118a) und der Auslaßöffnung (118c) vorsieht, wenn es in seiner zweiten Einstell-Lage gehalten ist; und daß sowohl die erste als auch zweite Differentialdruckbetätigte Ventileinheit (122, 124) entsprechende Regelkanunern (122b, 124b), die in entsprechender Verbindung mit den Auslaßöffnungen (116c, 118c) des ersten und zweiten Zweistellungs-Schaltventils (116, 118) stehen; entsprechende Luftkammern (122a, 124a) ,welche von den Regelkanunern (122b, 124b) durch entsprechende Diaphragmaelemente (122c, 124c) getrennt sind; eine entsprechende überströmeinrichtung (128) zum Herstellen einer Verbindung zwischen den zwei Luftkammern (122a, 124a); entsprechende Luftauslaßöffnungen (122d, 124d) zum Entlüften der betreffenden Luftkammern (122a, 124a) in die Atmosphäre; entsprechende Ventilkörper (122 e, 124e), die mit den Diaphragmaelementen (122c, 124c) entsprechend bewegbar sind, wobei der Ventilkörper (122e), der ersten Differentialdiruck- betätigten Ventileinheit (122) zwischen einer ersten und

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   zweiten Einstell-Lage bewegbar ist, in der er die Luftauslaßöffnung (122d) der ersten Ventileinheit (122) entsprechend schließt nid öffnet,und wobei der Ventilkörper (124e) der zweiten Differentialdruck-betätigten Ventileinheit (124) zwischen einer ersten und zweiten Einstell-Lage bewegbar ist, in der er die Überströmöffnung (128) zwischen den Luftkammern (122a, 124a) entsprechend öffnet und schließt; und entsprechende Vorspannelemente (122f_r 124f) aufweist, welche jeweils den ihnen zugeordneten Ventilkörper (122e, 124e) in seine erste Einstell-Lage zwingen.

   11. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Differentialdruck-betätigte Ventileinheit

   (124) außerdem eine Verjüngung (126a) in ihrer Luftauslaßöffnung (126) aufweist.

   12. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, draß die Zweitluftzuführeinrichtung einen vom Luftzuführungssystem (48) ausgehenden Luftzuführungskanal (2o2); ein erstes Durchfluß-Sperrelement (2o4) in diesem Luftzuführungskanal (2o2) , wobei dieses Durchfluß-Sperrelement (2o4) den ""tuftzuführungskanal (2o2) während der Kaltlaufbetriebsbedingungen des Motors schließt^ einen Druckluftzuführungskanal (2Yo), der von der Luftfördereinheit (76) in Verdrängerbauart herführt; ein zweites Durchfluß-Sperrventil (212), das zwischen der Luftfördereinheit (76) und dem Luftmantel (68) angeordnet ist", wobei dieses zweite Durchfluß-Sperrventil (212) während der Kaltlaufbetriebsbedingungen des Motors betätigt wird und

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   dabei die Verbindung zwischen der Luftfördereinheit (76) und dem Luftmantel (68) unterbricht; und ein Einweg-Absperrventil (2o8) umfaßt, welches eine erste, mit dem Luftzuführungskanal (2o2) über das erste Durchfluß-Sperrventil (2o4) verbundene Einlaßöffnung (2o8a), eine zweite, mit dem Druckluftzuführungskanal (21o) in Verbindung stehende Einlaßöffnung (2o8b) und eine mit der AuspuffÖffnung (3o) eines jeden der Zylinder (1oa bis 1of) in Verbindung stehende Auslaßöffnung (2o8c) aufweist, wobei das Einweg-Absperrventil (2o8) so wirkt, daß eine Verbindung zwischen einer jeden der ersten und zweiten Einlaßöffnungen (2o8a, 2o8b) und der Auslaßöffnung (2o8c) entweder bei entsprechendem Unterdruck in der Auslaßöffnung (2o8c) entsteht oder aber, wenn der Luftdruck in mindestens einer dieser ersten und zweiten Einlaßöffnungen (2o8a, 2o8b) höher ist als der in der Auslaßöffnung (2o8c) entwickelte Druck (Fig. 4).

   13. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündsystem eine Zündspule (166); einen Zündverteiler (168) mit einer ersten Gruppe von Kontaktpunkten (18o), welche so angeordnet sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen der Zylinder (1o) optimal sind, sowie einer zweiten Gruppe von Kontaktpunkten (182), welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken; und Schaltelemente (144, 224; 146) umfaßt, die bei Kaltbetriebsbedingungen des Motors ansprechen und bewirken, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Primärwicklungen der Zündspule (166) und der

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   ersten Gruppe von Kontaktpunkten (18o) während normaler Betriebsbedingungen des Motors bzw. zwischen den Primärwicklungen der Zündspule (166) und der zweiten Gruppe von Kontaktpunkten (182) während des Kaltbetriebs des Motors zustande kommt (Fig. 3, Fig. 4).

   14. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündsystem eine erste und zweite Zündspule (166a, 166b); einen ersten und zweiten Zündverteiler (168a, 168b), welche mit den Zündkerzen (34) der ersten und zweiten Gruppe von Zylindern (1oa bis 1oc; Iod bis 1of) entsprechend verbunden sind, wobei der erste Zündverteiler (168a) eine erste Gruppe von Kontaktpunkten (18oa), welche so angeordent sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen des ersten Satzes von Zylindern (1oa bis 1oc) optimal sind, sowie eine zweite Gruppe von Kontaktpunkten (182a) umfaßt, welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken, und wobei der zweite , Zündverteiler (168b) eine erste Gruppe von Kontaktpunkten (18ob), welche so angeordnet sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen der zweiten Gruppe von Zylindern (Iod bis 1of) optimal sind, sowie eine zweite Gruppe von Kontaktpunkten (182b) umfaßt, welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken, die von der ersten Gruppe von Kontaktpunkten (18ob) des zweiten Zündverteilers (168b) diktiert werden; und ein erstes und zweites Schaltelement (238, 24o) umfaßt, welche beide auf die Kaltbetriebsbedingungen des Motors

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   ansprechen und von denen jedes bewirkt, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Primärwicklungen sowohl der ersten und zweiten Zündspule (166a, 166b) und der ersten Gruppe von Kontaktpunkten (18oa, 18ob) von sowohl des ersten und zweiten Zündverteilers (168a, 168b) während normaler Betriebsbedingungen des Motors bzw. zwischen jeder der Primärwicklungen dieser Zündspulen (166a_f 166b) und der zweiten Gruppe von Kontaktpunkten (182a, 182b) eines jeden der Zündverteiler (16 8a, 16 8b) während der Kaltbetriebsbedingungen des Motors zustande kommt (Fig. 5).

   15. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündsystem eine erste und zweite Zündspule (166a, 166b); einen ersten und zweiten Zündverteiler (168a, 168b), welche mit den Zündkerzen (34) des ersten und zweiten Satzes von Zylindern (1oa bis 1oc; Iod bis 1of) entsprechend verbunden sind, wobei der erste Zündverteiler (168a) eine erste Gruppe von Kontaktpunkten (18oa), welche so angeordnet sind, daß sie Frühzündungen bewirken, die für normale Betriebsbedingungen des ersten Satzes von Zylindern (1oa bis 1oc) optimal sind, sowie eine zweite Gruppe von Kontaktpunkten (182a) aufweist, welche so angeordnet sind, daß sie gegenüber diesen Frühzündungen verzögerte Zündfolgen bewirken, und wobei der zweite Zündverteiler (168b) nur eine einzige Gruppe von Kontaktpunkten umfaßt, welche so angeordnet sind, daß sie die übliche Verzögerung verursachen; und ein Schaltelement (146) umfaßt, welches auf die Kaltbetriebsbedingungen des Motors anspricht und bewirkt, daß eine elektrische Verbindung zwischen dejr Primärwicklung der zweiten Zündspule (166b) und der ersten Gruppe von Kontakt-

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   punkten (18οa) während normaler Betriebsbedingungen des Motors bzw. zwischen der Primärwicklung der zweiten Zündspule (166b) und der zweiten Gruppe von Kontaktpunkten (182a) während des Kaltbetriebs des Motors zustande kommt.

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