DE3320941A1

DE3320941A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3320941A1
Application number: DE3320941A
Authority: DE
Inventors: David F. 60085 Waukegan Ill. Haman; Dale M. 60099 Zion Ill. Needham
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1984-02-09
Also published as: FR2531496A1; SE8703084L; SE8703084D0; JPS5929752A; IT8348463A0; SE8302974L; SE457103B; SE8302974D0; IT1170392B; AU7052887A; HK37987A; US4462346A; CA1221589A; AU1469183A; GB2125480B; GB8313642D0; GB2125480A; BE897463A; AU563939B2

Description

Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine und bezieht sich insbesondere auf das Kraftstoffzuführsystem für eine Zweitaktbrennkraftmaschine und speziell auf Anordnungen zur Zuführung eines Kraftstoffes bei niedrigen Drehzahlen. 5

Die Erfindung betrifft ferner Motoren,- die mit zwei Kraftstoffen betrieben werden können, d.h. Motoren, die mit einem teuren Kraftstoff, wie Benzin zum Starten und Warmlaufen, und mit einem preiswerten Kraftstoff, wie Kerosin/ bei normalem Betrieb und bei niedrigen Drehzahlen betrieben 'werden können.

Zum Stand der Technik wird auf folgende US-Patentschriften hingewiesen: 1 181 122, 752 181, 1 572 701, 2 016 337, 3 515 106 und 4 333 425.

Die erfindungsgemässe Brennkraftmaschine umfasst ein Kurbelgehäuse, einen Zylinder, der sich von dem Kurbelgehäuse erstreckt und eine Einlassöffnung aufweist, eine Überführungspassage, die eine Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Zylindereinlassöffnung vorsieht, eine Kraftstoff quelle, eine Kraftstoffdüse für niedrige Drehzahlen, die mit der Überführungspassage nahe der Einlassöffnung verbunden ist, und eine Kraftstoffleitung, die eine Verbindung zwischen der Kraftstoffquelle und der Niederdrehzahldüse vorsieht und eine Absperrventileinrichtung enthält, die einen Fluss von der Überführungspassage zur Kraftstoffquelle verhindert, jedoch einen Fluss von der Kraftstoffquelle zur Überführungspassage ermöglicht; die Kraftstoffleitung 0 enthält ferner eine Dosiereinrichtung für den Kraftstofffluss.

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Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Brennkraftmaschine ferner einen Vergaser mit einer Luftansaugpassage , die mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht und eine Venturiverengung aufweist, sowie mit einer Düse für hohe Drehzahlen, die eine Verbindung zwischen der Venturiverengung und der Kraftstoffquelle bei normalem Betrieb vorsieht.

Eine andere Ausbildung der Brennkraftmaschine nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Verbrennungskammer; einen Vergaser mit einer Luftansaugpassage, die mit der Verbrennungskammer in Verbindung steht, einer Venturiverengung, einem Schwimmergefäss, das mit einer Kraftstoff quelle für normalen Betrieb in Verbindung steht, und mit einer Düse für hohe Drehzahlen, die das Schwimmergefäss mit der Venturiverengung verbindet/ eine Kraftstoff düse für niedrige Drehzahlen, die mit der Verbrennungskammer verbunden ist/ und eine Kraftstoffleitung, die das Schwimmergefäss mit der Niederdrehzahldüse verbindet und eine Absperrventileinrichtung enthält, die einen Fluss von der Verbrennungskammer zum Schwimmergefäss verhindert, jedoch einen Fluss vom Schwimmergefäss zur Verbrennungskammer ermöglicht, wobei die Kraftstoffleitung ferner eine Dosiereinrichtung für den Kraftstoffluss enthält.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung weist die Brennkraftmaschine ferner einen Behälter für einen Anlaufkraftstoff und eine Anlaufkraftstoffpumpe auf, die mit dem Anlaufkraftstoffbehälter und mit der Luftansaugpassage abstromseitig von dem Drosselventil verbunden und manuell betätigbar ist, um Anlaufkraftstoff in die Luftansaugpassage zu geben.

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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Ansieht von einem Kraftstoffzuführsystem für

eine Brennkraftmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine geschnittene Ansicht längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1.

In der Zeichnung ist eine Brennkraftmaschine 11 dargestellt, bei der es sich vorzugsweise um eine Zweitaktmaschine handelt. Die Brennkraftmaschine umfasst ein Kurbelgehäuse 13 zusammen mit einer Zylinder- oder Verbrennungskammer 15, die sich von dem Kurbelgehäuse 13 erstreckt, eine Einlassöffnung 17 und eine Auslass- oder Ausstossöffnung 19 aufweist und einen Zylinder 21 enthält, der unter öffnen und Schliessen der Einlass- und Auslassöffnung 17, 19 auf- und abbeweglich ist. Der Motor 11 umfasst ferner eine sich zwischen dem Kurbelgehäuse 13 und der Zylindereinlassöffnung 17 erstreckende Überführungspassage 23. Jede geeignete Konstruktion für die vorausgehenden Bauteile kann verwendet werden.

Der Motor 11 umfasst ferner einen Vergaser 25, der an dem Kurbelgehäuse 13 befestigt ist und eine Luftansaugpassage 27 aufweist, die mit.dem Kurbelgehäuse 13 in Verbindung steht und eine VenturiVerengung 29 sowie abstromseitig von der Venturiverengung 29, d.h. zwischen dieser und dem Kurbelgehäuse 13,ein Drosselventil 31 enthält.

" Der Vergaser 25 umfasst ferner ein Schwimmergefäss oder einen Schwimmerbehälter 33, der unter der Steuerung des üblichen Schwimmerventiles 34 in Verbindung mit einer Kraftstoffpumpe 35 steht, die vorzugsweise

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1 f.

von dem Motor 11 angetrieben wird und in Verbindung mit einer geeigneten Kraftstoffquelle 37 für normalen Fahrbetrieb bringbar ist. Sowohl Benzin als auch preiswertere Kraftstoffe, wie Kerosin, können verwendet werden. Wenn erwünscht, könnte eine andere Einrichtung anstelle der Kraftstoffpumpe 35 verwendet werden, um den Kraftstoff in das Schwimmergefäss oder den Schwimmerbehälter 33 zu bringen.

Zwischen dem Schvvimmerbehälter 33 und der Venturiverengung 29 erstreckt sich eine Düse 39 für Hochgeschwindigkeitsbetrieb. ^Zu diesem Zweck umfasst der Vergaser 25 einen hohlen nach unten abstehenden Ansatz 41, der sich in den Schwimmerbehälter 33 bis unterhalb der normalen Füllstaridshöhe 43 erstreckt. Das untere offene Ende des Ansatzes 41 ist durch einen Stopfen oder ein Teil 45 mit einer Drosselbohrung verschlossen. Die Düse 39 erstreckt sich in den hohlen Innenraum des Ansatzes 41 bis oberhalb des Stopfens 45 und weist an ihrem unteren Ende eine Verengung 49 auf.

Wenn erwünscht, kann die Düse 39 mit einer anderen Kraftstoffquelle als der Schwimmerbehälter 33 des Vergasers verbunden sein. ■

Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um dem Motor 11 Kraft-, stoff bei Betrieb mit niedriger Drehzahl unabhängig von der Luftansaugpassage 27 zuzuführen. Obgleich verschiedene Anordnungen vorgesehen werden können, umfasst der Motor bei der dargestellten Konstruktion eine Düse 51 für niedrige Drehzahlen, die sich bei der bevorzugten gezeigten Konstruktion in die Überführungspassage 23 nahe der Einlassöffnung 17 erstreckt. Infolge davon zieht der periodisch' im Kurbelgehäuse anliegende Unterdruck den Kraftstoff in die überführungspassage an einer Stelle nahe der Einlassöffnung 17 ein.

Dieser Krat Ls Lot I' befindeL sich daher an einer Stelle zur unmittelbaren Übergabe in den Zylinder 15, sobald die Einlassöffnung 17 durch den Kolben geöffnet wird.

Die Düse 51 für niedrige Drehzahlen steht mit einer Kraftstoff quelle über eine Kraftstoffleitung 53 in Verbindung, die eine Absperrventileinrichtung 55 enthält, welche einen Kraftstoffluss zum Zylinder 15 erlaubt, jedoch eine Strömung des Kraftstoffes von dem Zylinder 15 verhindert.

Irgendeine geeignete Absperrventilanordnung kann verwendet werden. Die Kraftstoffleitung 53 umfasst vorzugsweise ferner eine Dosiereinrichtung 57 für den Kraftstoffluss, bei der es sich um eine Drosselbohrung handeln kann, die jedoch vorzugsweise einstellbar ist.

Obgleich andere Anordnungen verwendet werden können, handelt es sich bei der Kraftstoffquelle im gezeigten Beispiel, mit der die Kraftstoffleitung 53 verbunden ist, um das Schwimmergefäss oder den Schwimmerbehälter 33. In diesem Zusammenhang umfasst die Kraftstoffleitung 53 im Vergaser 25 eine Reihe von hintereinander miteinander verbundenen Kanälen oder Bohrungen 61, 63, 65 und 67, die sich von dem Schwimmerbehälter 33 mit diesem in Verbindung stehend erstrecken und zu einem Stauraum 69 führen, der nicht mit der Luftansaugpassage 27 in Verbindung steht. Vielmehr ist der Stauraum 69 über ein Anschlusstück 71 mit dem übrigen Teil der Kraftstoffleitung 53 verbunden.

Obgleich andere Konstruktionen verwendet werden können, umfasst die Kraftstoffdosiereinrichtung 57 ein einstellbares-Nadelventil 73 mit einer Spitze 75, die relativ zu dem Kanal 6 7 bewegbar ist, um den Zufluss zu der Niederdrehzahldüse 51 zu dosieren.

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Insbesondere, wenn es sich bei dem Kraftstoff um eine billige Flüssigkeit, wie Kerosin, handelt, sollte der Motor 11 mit einer Einrichtung versehen sein, die zum Start und Warmlaufen im Zylinder 15 einen Anlaufkraftstoff, wie Benzin, zuführt. Obgleich andere verschiedene Anordnungen verwendet werden können, umfasst besagte Einrichtung bei der dargestellten Konstruktion einen Behälter 81 für den Anlaufkraftstoff sowie eine manuell betätigte Anlaufpumpe 83, die über eine Leitung 85 mit dem Behälter 81 und über eine Leitung 87 mit einem Nippel 88 verbunden ist, der in die Luftansaugpassage 27 -abstromseitig von dem Drosselventil, d.h. nahe dem Kurbelgehäuse 13, einmündet. Wenn erwünscht, könnte die Anlaufpumpe 83 über die Leitung oder den Kanal-87 direkt mit dem Zylinder 15 oder mit der Überführungspassage 23 oder mit dem Kurbelgehäuse 13 verbunden sein.

Bei der gezeigten Konstruktion umfasst die Anlaufpumpe 83 ein Gehäuse 91, das eine Pumpkammer 93 vorsieht, die über j

ein- und auslasseitige Absperrventile 95 bzw. 97 mit den Leitungen 85 und 87 in Verbindung steht. Relativ zu der Pumpkammer 93 ist ein Pumpkolben 99 bewegbar, der zur Betätigung durch eine Bedienungsperson mit einem Bedienungs-· knopf 101 verbunden ist. Der Pumpkolben 99 ist zwischen einer, inneren,ausseren und zwischenliegenden arretierten Stel- ' lung bewegbar. Letztere Stellung ist durch einen geeigneten ■ » Arretxerungsmechanismus 105 definiert, der in Fig. 1 gezeigt ist. Irgendein geeigneter Arretxerungsmechanismus j kann verwendet werden.

Einrichtungen in Gestalt einer Feder 107 sind ferner vorgesehen, um den Kolben 99 von der äusseren Stellung in die zwischenliegende arretierte Stellung vorzuspannen..

Beim Betrieb bewirkt zum Zwecke des Startens ein Zurückziehen des Pumpkolbens 99 in die äussere Stellung durch die Bedienungsperson und ein nachfolgendes Vorschieben des Pumpkolbens 99 in die innere Position eine Zufuhr des Anlasskraftstoffes in die Luftansaugpassage 27 nahe dem Kurbelgehäuse 13. Dabei können Hübe in der gewünschten Vielzahl vorgenommen werden. Indem man den Pumpkolben 99 in der inneren Position hält, wird eine Strömung des Anlasskraftstoffes von dem Anlasskraftstoffbehälter 81 in den Zylinder 17 verhindert. Wenn der·' Pumpkolben 99 'durch den Arretierungsmechanismus 105 in der zwischenliegenden Position gehalten wird, äussert sich der Motorunterdruck in der Luftarisaugpassage 27 darin, dass der Anlasskraftstoff über die Anlasspumpe 83 aus dem Behälter 81 gezogen oder angesaugt wird, um das Warmlaufen des Motors zu ermöglichen. Danach wird die Verbindung zwischen dem Zylinder 17 und dem Behälter 81 für den Anlasskraftstoff unterbrochen, indem man den Pumpkolben 99 in die innere Position verschiebt.

Wenn das Drosselventil 31 auf niedrige Drehzahlen eingestellt wird, nachdem der Motor in der vorerwähnten Weise warmgelaufen ist, erfolgt das Ansaugen des Kraftstoffes durch die Niederdrehzahldüse 51 über den Motorunterdruck.

Der Motorunterdruck bei solchen niedrigen Drehzahlen reicht nicht aus, um den Kraftstoff von der Haupt- oder Hochdrehzahldüse 39 anzusaugen, so dass bei niedriger Motordrehzahl und geschlossener Anlaufpumpe 83 nur Luft durch die Luftansaugpassage 27 geleitet wird.

Wenn das Drosselventil 31-jedoch in eine Stellung für höhere Drehzahlen bewegt wird, bewirkt der erhöhte Mot.orunterdruck, dass der Kraftstoff aus der Hochdrehzahldüse'39 angesaugt • wird. Bei hohen Drehzahlen versorgen daher die Düse 39 als auch die Düse 51 den Motor 11 mit Kraftstoff.

-41.

Durch die Erfindung ist somit ein Motor geschaffen, bei dem unter niedrigen Drehzahlverhältnissen Kraftstoff (bei fehlender Luft) direkt in die Überführungspassagen nahe der Einlassöffnung eingegeben wird, so dass ein wirksamer übergang in die Verbrennungskammer dergestalt vorliegt, dass die Möglichkeit, dass sich der Kraftstoff während des Betriebes mit niedriger Drehzahl im Kurbelgehäuse ansammelt, gering ist. Des weiteren ist ein mit zwei Kraftstoffen betreibbarer Motor geschaffen, der mit Benzin oder einem anderen relativ teuren Kraftstoff gestartet werden kann und nach Warmlaufen, wenn erforderlich, bei niedrigen oder hohen Drehzahlen mit einem weniger teueren Kraftstoff, wie Kerosin, betrieben werden kann.

Obgleich die Erfindung in Verbindung mit einem einzelnen Zylinder 15 beschrieben wurde, ist sie ebenfalls bei mehrzylindrigen Motoren anwendbar und kann die Kraftstoffleitung 53 mit ein oder mehreren zusätzlichen Abzweigleitungen versehen sein, die zu ein oder mehreren zusätzlichen Zylindern führen.

Leerseite

Claims

- ■ ■ - - ■ -. ■ . ο ? - ρ ei /. ι Patentanwälte Dip-l-.'-I^g. E-Wf/ckmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. RAAVeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska , Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel 8000 MÜNCHEN 86 POSTFACH 860 820 MDHLSTRASSE 22 TELEFON (089) 98 03 52 TELEX 5 22 621 TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÖNCHEN Sdt/ht. Outboard Marine Corporation, Waukegan, Illinois, USA PATENTANSPRÜCHE

1. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Kurbelgehäuse (13), einen Zylinder (15), der sich von dem Kurbelgehäuse erstreckt und eine Einlassöffnung (17) hat, eine Überführungspassage (23), die eine Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Zylin-♦ dereinlassöffnung vorsieht, eine Kraftstoffquelle, eine Kraftstoffdüse (51) für niedrige Drehzahl, die mit der Überführungspassage nahe der Einlassöffnung verbunden ist, und eine Kraftstoffleitung (53), die eine Verbindung zwisehen der Kraftstoffquelle und der Niederdrehzahldüse vorsieht und eine Absperrventileinrichtung (55) enthält, welche einen Fluss von .der Überführungspassage zur Kraftstoff quelle verhindert, jedoch einen Fluss von der Kraftstoff quelle zur. Überführungspassage ermöglicht, wobei

ORIGINAL INSPECTED

die Kraftstoffleitung ferner eine Dosiereinrichtung (57) für den Kraftstoffluss aufweist.

2.) Maschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Vergaser (25) mit einer Luftansaugpassage (27)/ die mit dem Kurbelgehäuse (13) verbunden ist und eine Ventüriverengung (29) enthält, sowie mit einer Düse (39) für hohe Drehzahlen, die eine Verbindung zwischen der Venturiverengung und der Kraftstoffquelle bei normalem Betrieb vorsieht.

3. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Verbrennungskammer (13), einen Vergaser (25) mit einer Luftansaugpassage (27), die mit der. Verbrennungskammer verbunden ist und eine Venturiverengung (29) enthält, wobei der Vergaser ferner ein Schwimmergefäss (33), das mit einer Kraftstoffquelle für normalen Betrieb verbunden ist und eine Düse (39) für hohe Drehzahlen aufweist, die eine Verbindung zwischen dem Schwimmergefäss und der Venturiverengung vorsieht, eine Kraftstoffdüse (51) für niedrige Drehzahlen, die mit der Verbrennungskammer verbunden ist, und eine Kraftstoffleitung (53) , die .-eine Verbindung zwischen dem Schwimmergefäss und der Niederdrehzahldüse vorsieht und eine Absperrventileinrichtung (55) enthält, die einen Fluss von der Verbrennungskammer zum Schwimmergefäss verhindert, jedoch einen Fluss von dem Schwimmergefäss in die Verbrennungskammer ermöglicht, wobei die Kraftstoffleitung ferner eine Dosiereinrichtung (57) für den Kraftstoffluss enthält.

. ·

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Behälter (81) für einen Anlaufkraftstoff und eine. Anlaufkraftstoffpumpe (83), die mit dem Anlaufkraftstoffbe-■ hälter und der Luftansaugpassage (27) abstromseitig des

.: ζ. υ u 4

Drosselventiles (31) verbunden und manuell betätigbar ist, um einen Anlaufkraftstoff der Ansaugpassage (27) zuzuführen.

5. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Kurbelgehäuse (13), einen Zylinder (15), der sich von dem Kurbelgehäuse erstreckt und eine Einlassöffnung (17) hat, einen in dem Zylinder angeordneten Kolben (21), eine Überführungspassage (23), die zwischen dem Kurbelgehäuse und der Zylindereinlassöffnung angeordnet ist, eine Kraftstoffpumpe, die'in Verbindung mit einer Kraftstoffquelle für normalen Betrieb bringbar ist, einen Vergaser (25) mit einer Luftansaugpassage (27), die mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist und eine Venturi-Verengung (29) enthält, wobei abstromseitig von der Venturiverengung ein Drosselventil (31) angeordnet ist, und wobei der Vergaser ferner ein Schwimmergefäss (33) , das mit der Kraftstoffpumpe in Verbindung steht,und eine Düse (39) für hohe Drehzahlen aufweist, die eine Verbindung zwischen dem Schwimme'rgefäss und der Venturiverengung vorsieht, eine Kraftstoffdüse (51) für niedrige Drehzahlen, die mit der Überführungspassage nahe der Einlassöffnung verbunden ist,und eine Kraftstoffleitung (53), die eine Verbindung zwischen dem Schwimmergefäss und der Niederdrehzahldüse vorsieht sowie eine Absperrventileinrichtung (55) enthält, welche einen Fluss von der Uberführungspassage zum Schwimmergef äss verhindert, jedoch einen Fluss vom Schwimmergefäss zur Überführungspassage ermöglicht, wobei die Kraftstoffleitung .ferner eine Dosiereinrichtung (57) für den Kraftstoffluss aufweist.

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