DE4030760C2

DE4030760C2 - Einlaßleitung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE4030760C2
Application number: DE4030760A
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr Ing Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: DE8912652U1; DE4030760A1; JPH03210022A

Description

Die Erfindung betrifft die Einlaßleitung eines Verbrennungsmotors der Kolbenbauart mit mindestens einem zwischen einem Einlaßkanal und jedem Ver brennungsraum angeordneten Motoreinlaßventil und einer stromauf davon im Einlaßkanal angeordneten, entgegen der Einströmrich tung mittels Federkraft schließenden Rückschlagklappe, die mit tels eines Elektromagneten in Schließstellung gehalten werden kann, wobei der Öffnungszeitpunkt der Rückschlagklappe gegen über dem Einlaßbeginn des Motoreinlaßventils verzögert und in Relation zum Kurbelwinkel des Motors einstellbar ist.

Ein Verbrennungsmotor dieser Art ist aus der DE-OS 37 37 828 bekannt.

Durch die Rückschlagklappe ergibt sich auf besonders einfache, kostengünstige und betriebssichere Weise eine vorteilhafte Wir kung insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen. Das Motorein laßventil öffnet, während die Rückschlagklappe noch geschlossen ist. Es expandiert demnach zunächst die in dem Einlaßraum zwi schen dem Einlaßventil und der Rückschlagklappe befindliche Luft in den Motorzylinder. Bei entsprechend spätem Öffnen der Rückschlagklappe entsteht ein Unterdruck im Motorzylinder. Der Druckunterschied vor und nach der Rückschlagklappe führt nach deren Öffnung zu einer entsprechend hohen Fließgeschwindigkeit der dann einstromenden Brennluft. Diese Fließgeschwindigkeit wird gegen Ende des Kolbenhubs abgebremst, wodurch eine dyna mische Druckerhöhung noch vor dem Schließen des Motoreinlaß ventils stattfindet. Der Rückfluß von Ladung aus dem Motor zylinder aufgrund dieser Druckerhöhung kann durch rechtzeitiges Schließen der Rückschlagklappe verhindert werden.

Die Rückschlagklappe kann sich unabhängig von zusätzlichen Steuerungs- oder Regelungseinrichtungen selbsttätig öffnen und schließen, wobei jedoch zugleich die Möglichkeit besteht, eine die Verzögerung des Öffnungszeitpunktes der Rückschlagklappe beeinflussende Einstellung auf einfache Weise durchzuführen.

Sobald die vorab eingestellte Öffnungsschwelle erreicht wird, kann sich die Rückschlagklappe unter dem Einfluß des motor seitig herrschenden Unterdrucks öffnen. Ist der motorseitige Druck so weit angestiegen, daß an der Rückschlagklappe ein Rückfluß der Ladung aus dem Motorzylinder einzusetzen droht, schließt sie sich selbsttätig.

Es ist in der DE-OS 37 37 828 bereits vorgeschlagen, den Öff nungszeitpunkt der Rückschlagklappe in Relation zum Kurbel winkel einzustellen, beispielsweise durch eine in Abhängigkeit vom Motorkurbelwinkel lösbare Riegelsperre. Andererseits ist auch vorgeschlagen, die Öffnungsschwelle durch einen einstell baren Unterdruck oder einen den Unterdruck ersetzenden Elektro magneten zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders ein fache und wirksame Steuerung der Rückschlagklappe zu schaffen, wobei einerseits von dem Gedanken Gebrauch gemacht wird, die Öffnungsschwelle der Rückschlagklappe in Abhängigkeit vom Motorkurbelwinkel festzulegen, während andererseits die beson ders einfache Funktion eines Elektromagneten übernommen wird.

Die Lösung besteht darin, daß die Stromversorgung des Elektro magneten einen mechanisch durch einen Nocken steuerbaren Unter brecher aufweist, dessen Bewegung von der Motorkurbelwellen drehung abhängig ist.

Im Gegensatz zu der bereits beschriebenen Anwendung eines Elek tromagneten, dessen Wirkung zur Aufrechterhaltung einer vorge gebenen Losbrechkraft für die Rückschlagklappe ständig auf rechterhalten wird, wird nach der Erfindung die Wirkung des Elektromagneten aufgehoben, sobald der vorgegebene Kurbelwinkel erreicht ist, bei dem die Öffnung der Rückschlagklappe erfolgen soll. Der Elektromagnet übernimmt somit die Funktion der bei der bekannten Konstruktion zusätzlich zu der zur Aufrechterhal tung der Losbrechkraft dienenden Einrichtung vorgesehenen Rie gelsperre. Dabei kann die Rückschlagklappe in Schließstellung am Elektromagneten anliegen oder der Elektromagnet kann der Welle der Rückschlagklappe als Magnetbremse zugeordnet sein.

Vorzugsweise kann die Phasenlage des Nockens relativ zur Kur belwelle in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Motors verstellbar sein.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch den Ein- und Auslaßbereich eines Zylin ders eines Verbrennungsmotors der Kolbenbauart mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten, stromauf vom Motoreinlaßventil angeordneten weiteren Ventil und

Fig. 2 eine Variante zur Anordnung des Elektromagneten.

Im Verbrennungsraum 10 des dargestellten Motorzylinders ist ein Kolben 12 beweglich angeordnet. Der Verbrennungsraum 10 wird über einen Einlaßkanal 14 mit Brennluft oder Brennluft- Kraftstoff-Gemisch versorgt, wobei der Verbrennungsraum 10 durch ein in Abhängigkeit vom Motorkurbelwinkel gesteuertes Motoreinlaßventil 16 gegenüber dem Einlaßkanal 14 geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Die Abgase werden über einen Auslaßkanal 18 abgeführt, der über ein Auslaßventil 20 mit dem Ver brennungsraum in Verbindung steht.

Stromauf vom Einlaßventil 16 ist im Einlaßkanal 14 eine um eine Achse 24 drehbeweglich gelagerte Rückschlagklappe 26 angeord net. Die Rückschlagklappe 26 ist durch eine Torsionsfeder 28 in ihre in der Zeichnung dargestellte Schließstellung vorgespannt, deren Kraft so bemessen ist, daß sie die Rückschlagklappe 26 in die gezeigte Schließstellung verschwenkt, sobald der Druck auf der dem Einlaßventil 16 zugewandten Seite der Rückschlagklappe 26 nahezu auf den Druck angestiegen ist, der stromauf von der Rückschlagklappe 26 herrscht.

In der Schließstellung liegt die Rückschlagklappe 26 an einer Anschlagfläche 30 an, in welcher sich ein Elektromagnet 32 be findet, der von einer Stromquelle 34 über eine einen Unterbre cher 36 aufweisende Leitung 38 versorgt wird. Durch den Unter brecher 36 wird die Stromversorgung des Elektromagneten 32 un terbrochen, sobald der zugehörige Kolben 12 eine vorgewählte Position erreicht, die einem bestimmten Kurbelwinkel ent spricht. Nach einem gewissen Kurbelwinkel wird der Unterbrecher wieder geschlossen, so daß der Elektromagnet 32 die Rückschlag klappe wieder festhalten kann, wenn die Torsionsfeder 28 die Rückschlagklappe 26 wieder in ihre Schließstellung zurückführt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante umgibt der Elektromagnet 32′ die fest mit der Rückschlagklappe 26 verbundenen Welle 40 als Magnetbremse, um die Rückschlagklappe 26 in der Schließ stellung festzuhalten, bis durch Öffnung des Unterbrechers 36 die Bremswirkung aufgehoben und die Rückschlagklappe 26 zeit weilig freigegeben wird.

Der Unterbrecher kann beispielsweise mechanisch durch einen ihm zugeordneten Nocken gesteuert werden, dessen Bewegung von der Kurbelwellendrehung abhängig ist, wobei der Nocken in seiner Phasenlage zur Kurbelwelle in Abhängigkeit von Betriebspara metern des Motors verstellbar sein kann.

Da durch die Rückschlagklappe 26 der Einlaßkanal 14 stets auto matisch zum erforderlichen Zeitpunkt geschlossen wird, kann der Einlaßschluß des Motoreinlaßventils 16 auf optimale Bedingungen bei hohen Drehzahlen eingestellt werden, wobei dann die Rück schlagklappe die Aufgabe automatisch übernimmt, das Drehmoment bei niederen Drehzahlen zu verbessern.

Claims

1. Einlaßleitung eines Verbrennungsmotors der Kolbenbauart mit mindestens einem zwischen einem Einlaßkanal (14) und jedem Verbrennungsraum (10) angeordneten Motoreinlaßventil (16) und einer stromauf davon im Einlaßkanal (14) angeordneten, entgegen der Einströmrichtung mittels Federkraft (28) schließenden Rückschlagklappe (26), die mittels eines Elektromagneten (32) in ihrer Schließstellung ge halten werden kann, wobei der Öffnungszeitpunkt der Rückschlag klappe (26) gegenüber dem Einlaßbeginn des Motoreinlaßventils (16) verzögert und in Relation zum Kurbelwinkel des Motors einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversor gung des Elektromagneten (32) einen mechanisch durch einen Nocken steuerbaren Unterbrecher aufweist, dessen Bewegung von der Motorkurbelwellendrehung abhängig ist.

2. Einlaßleitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Elektromagnet (32′) der Welle (40) der Rückschlagklappe (26) als Magnetbremse zugeordnet ist.

3. Einlaßleitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage des Nockens relativ zur Kurbelwelle in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Motors verstellbar ist.