DE7339332U - Steuerungssystem fuer den gaswechsel bei hubkolben-verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

- Beschrexbung - (1)

Anmelder : Herbert Moser

Titel : Steuerungssystem für den Gaswechsel bei Hubkolben - Verbrennungskraftmaschinen.

Anwendungsgebiet : Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für den Gaswechsel bei Hubkolben-Verbrennungskraftinaschinen, die im Viertaktverfahren arbeiten und bei denen die Verbrennungsräume durch Ventile abgedichtet werden, insbesondere bei Otto- oder Dieselmotoren.

Zweck : In derartigen Haschinen wird Verbrennungsluft axt Kraftstoff vermischt. Durch Verbrennung dis Kraftstoff-Luftgemischs wird init Hilfe von Hubkolben und Kurbeltrieb Energie in Arbeit verwandelt.

Stand der Technik : Es ist bekannb, dass derartige Kotore pro Zylindereinheit mit mindestens zwei Kanälen versehen sind, die in den Verbrennungsraum einmünden. Während des Verdichtungs- und während des Arbeitshubs sind diese Kanäle durch Ventile gasdicht verschlossen, wobei Einlassventile stets den Einlasskanälen, Auslassventile stets den Auslasskanälen zugeordnet sind.

Kritik des Standes der Technik : Die Leistung dieser Ilotore hängt ab von Drehmoaent und Drehzahl. Das Drehmoment ist abhängig vom Füllungsgrad, dieser ist eine Funktion der Ventilgrössan und deren öffnungsdauer. Die Drehzahl des Motors ergibt sich neben der Belastung aus den Füllungsgrad. Xit steigenden Drehzahlen verringern sich pro Arbeitsspiel die Zeiträume für den Gaswcchsel. Dies hat zur Folge, dass Füllungs; rad und Drehaoracnt so abnehmen, dass über der optinalon Drehzahl die Leistung abfällt.

Eine Verbes-orunj der Leistung könnte somit durch Vergrössorung der VcntilflUchen erzielt werden. Diese sind jedoch dadurch begrenzt, dass 1. die Ventile in der Oberfläche des Verbrennungsraumes, descen Grosse konstruktionsbedingt ist, 'intergebracht werden nüssen, und dass

2. immer nur ein Seil der gesamten zur Verfügung stehenden Ventilfläche dem Einlassen der Frischgase dient, der verbleibende Best dient dem Auslassen der Abgase.

Aufgabe : Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für das Einlassen der Frischgase una die für das Auslassen der Abgase zur Verfügung stehende Ventilfläche erheblich zu vergrössern.

Lösung : Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, dass auBserhalb des Verbrennungsraumes ein besonderer Vor- oder Umlenkraum hergestellt wird, in den 1. der Einlasskanal, 2, der Auslasskanal sowie 3· ein Verbindungskanal zwischen Umlenkraum und Verbrennungsraum einmünden· Dieser Umlenkraum wird durch besondere Absperrorgane 1· zum Einlasskanal, 2. zum Aaslasskanal und 3. durch ein oder mehrere Ventile zwischen Verbindungskanal und Verbrennungsraum abgegrenzt» Die besonderen Absperr— organe haben die Aufgabe, während des Einlassvorgangs den Einlasskanal offen und den Auslasskanal verschlossen zu halten, während des AuslassVorgangs den Auslasskanal offen und den Einlasskanal verschlossen zu halten. Die Ventile oder das Ventil zwischen Umlenkraum und Verbrennungsraum haben die Aufgabe, den Verbrennungsraum während des Verdichtungs- und Arbeitsvorgangs verschlossen, während des Ein- und Auslassvorgangs offen zu halten, sodass während des Gaswechsels die gesamte im Verbrennungsraum zur Verfügung stehende Ventilfläche beim Ansaug-hub dem Einlassen, beim Auslasshub dem Auslassen der Gase dient.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung : Um den Umlenkraum eines solchen Steuerungssystems gegen den Einlassoder den Auslasskanal abzudichten, werden entweder Membranen, Klappventile oder Drehschieber angebracht, die selbständig durch die Schwankungen des Gasdrucks wirken oder die zwangsgesteuert werden. Diese Abdichtung ν«τ>π auch durch Kombinationen derartiger Absperrorgan©, z.B« Einlassmembrane und Auslass—

t ■ · ·

(3)

drehschieber bewirkt werden« Ebenso können für diesen Abdichtungszweck hin- und hergehende Flachschieber verwendet werden· Für die Abdichtung des Verbrennungsrauines gegen den-Umlenkraum werden ein oder mehrere Ventile» wie derzeit bei Otto- und Dieselmotoren üblich, verwendet· Hieraus ergibt sich, dass je nach Ausgestaltung dor gewählten Zusammenstellung jeder der Kanäle gegebenenfalls in mehrere Kanäle aufgeteilt werden muss. E^zielbare Vorteile : Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass

1. durch die erhebliche Vergrößerung de» jeweils für das Einlassen und das Auslassen der Gase nutzbaren GesamtventiLlfläche eine erhebliche Leistungssteigerung erzielt wird,

2. bei selbsttätiger, durch die Schwankungen des Gasdruckes bewirkter Steuerung der Ein- und Auslasskanäle eine optimierung der Steuerzeiten erfolgt,

5· die Brennraumventile bezogen auf die bisherigen Auslassventile kühler bleiben, da sie durch den gesamten Frischgasstrom gekühlt werden, 3· der Wirkungsgrad derartiger Maschinen gegenüber dem bekannten Viertaktverfahren insofern steigt, als wegen der grosseren nutzbaren Ventilfläche das Auslassen der Abgase gegen Ende des Arbeitshubs später eingeleitet werden kann, 4. eine bessere Abkühlung der Abgase aufgrund schnellerer Entspannung erfolgen kann» Beschreibung von Ausführungsbeispielen :

Fig. 1 zeigt ein Steuerungssystem, bei dem der Umlenkraum geger den Verbrennungsraum durch 4-Ventile, gegenüber Ein- und Aaslasskanäle durch je 2 zwangsgesteuerte Drehklappen begrenzt wird· Fig. 2 zeigt ein Steuerungssystem, bei dem der ■* Umlenkraum gegen den Verbrennungsraum durch 1 zentrales Ventil, gegenüber Ein- und Auslasskanäle

• · · t

• · I

I · · I

41 IMI M I ·

durch selbsttätig durch die Schwankungen dos doe Gaodruoke wirkend© Membranventil© begrenzt wird·

Fl£, 5 aoißt oln üteueruncesyeton, bei &oa der Umlcnkraum gegen don Verbrennunesraun durch 1 scntroles Vsstil, s-5ss ^iIi= und AusIssg= kanüle durch je oinon Drehschieber wird·

Claims (1)

1. Anmelder : Herbert Moser

   t lprüche :

   Oberbegriff : 1.) Steuerungssystem für den Gaswechsel bei Hubkolben - Verbrennungskraftinaschinen, die im 4 Taktverfahren arbeiten und bei denen die Verbrennungsräume durch Ventile abgedichtet v/erden, insbesondere bei Otto- und Dieselmotoren, dadurch gekennzeichnet,dass ausserhalb des Verbrennungsraumes ein besonderer Vor- oder Umlenkraum hergestellt ist, in den Λ, der Einlasskanal, 2. der Auslasskanal und 3· sin Verbindungs— kanal zwischen Umlenkraum und Verbrennungsraum einmünden. Dieser Umlenkraum wird durch besondere Absperrorgane 1. zum Einlasskanal, 2. zum Auslasskanal und 3· durch ein oder mehrere Ventile zwischen Verbindungskanal und Verbrennungsraum intermittierend abgedichtet.

   Oberbegriff des Unteranspruchs : 2,) Abdichtung des Umlenkrainies ^ach Anspruch 1 durch besondere Absperrorganö w?3. ein oder mehrere Ventile, dadurch gekennzeichnet dass Ein- und Auslasskanal entweder gleichartig oder jeder für sich intermittierend abgedichtet sind durch Membranventile oder Klappventile oder hin- und hergehende Schieber oder Drehschieber, die entweder selbsttätig durch die Schwankungen des Gasdrucks wirken oder zwangsgesteuert sind

   und dass jeder Kanal für sich in mehrere Kanäle unterteilt sein kann.