DE4028757A1 - Verfahren zum steuern einer zweitakt-verbrennungskraftmaschine - Google Patents
Verfahren zum steuern einer zweitakt-verbrennungskraftmaschineInfo
- Publication number
- DE4028757A1 DE4028757A1 DE4028757A DE4028757A DE4028757A1 DE 4028757 A1 DE4028757 A1 DE 4028757A1 DE 4028757 A DE4028757 A DE 4028757A DE 4028757 A DE4028757 A DE 4028757A DE 4028757 A1 DE4028757 A1 DE 4028757A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust
- combustion engine
- rotary valve
- cylinder
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 34
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 2
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/028—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation for two-stroke engines
- F02D13/0284—Variable control of exhaust valves only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
- F01L7/12—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements specially for two-stroke engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern
einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine mit einem eine
Kurbelwelle antreibenden Kolben in einem einen Brennraum
begrenzenden Zylinder, welcher zumindest einen mit einem
Auslaßkanal verbundenen Auslaßschlitz und zumindest ei
nen mit einem Spülkanal verbundenen Spülschlitz aufweist
und bei der zur Steuerung der Gasströme im Auslaßkanal
ein Auslaßdrehschieber vorgesehen ist und dieser Auslaß
drehschieber von der Kurbelwelle mit ganzer, halber oder
doppelter Kurbelwellendrehzahl und beliebiger Drehrich
tung angetrieben wird und der so gesteuert und angeord
net wird, daß er den Auslaßkanal versperrt, bevor Abgas
aus dem Auspuffrohr zurück in den Zylinder gelangt.
Eine Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine mit den vorste
henden Merkmalen ist Gegenstand der US-PS 17 50 201. Die
se Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine hat zusätzlich zum
Auslaßdrehschieber einen Einlaßdrehschieber im Spülka
nal. Die beiden Drehschieber werden bei der bekannten
Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine so gesteuert, daß der
Auslaßkanal unmittelbar vor dem Öffnen des Spülkanals
versperrt wird. Dadurch kann man verhindern, daß Frisch
gas in die Auspuffleitung gelangt, was Ursache für einen
Anstieg des Kraftstoffverbrauches wäre und den Einbau ei
nes Dreiwegekatalysators im Auspuff ausschließen würde.
Bei der bekannten Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine wer
den die Drehschieber von der Kurbelwelle in einer vorge
gebenen, unveränderbaren Phasenlage zur Kurbelwelle ange
trieben. Dadurch ergibt sich eine feste Zuordnung des
Öffnens und Schließens der Drehschieber relativ zur Lage
des Kolbens. Die bekannte Zweitakt-Verbrennungskraftma
schine kann deshalb nicht Einflüsse berücksichtigen, die
insbesondere von der Drehzahl und der jeweiligen Lei
stung der Verbrennungskraftmaschine abhängig sind.
Die WO 87/03 931 beschreibt eine weitere Zweitakt-Verbren
nungskraftmaschine, bei der ein Drehschieber im Spülka
nal mit einer Verstelleinrichtung versehen ist, mit der
die Phasenlage des Drehschiebes relativ zur Kurbelwelle
während des Laufens der Zweitakt-Verbrennungskraftma
schine veränderbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine
nach dieser Veröffentlichung hat jedoch keinen Dreh
schieber im Auslaßkanal.
Schließlich beschreibt die DE-PS 9 09 646 eine weitere
Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine mit einem Abschlußor
gan im Auspuffkanal, das in Abhängigkeit von der in die
Maschine eingespritzten Brennstoffmenge und in Abhängig
keit vom Druckgefälle auf der Frischgasseite der Verbren
nungskraftmaschine verstellt wird. Diese Verstelleinrich
tung nimmt keine Rücksicht auf die durch die Abgasschwin
gungen hervorgerufenen Druckbedingungen in Auspuffanlage
und Zylinder, sondern folgt im wesentlichen den Befehlen
des Gaspedals. Dadurch schadet dieses Abschlußorgan mehr
als es nutzt, da es während des Betriebes konträr zu den
tatsächlichen Bedingungen im Motor verstellt wird. Außer
dem fehlt der Verbrennungskraftmaschine ein Abschluß-
und Steuerorgan im Spülkanal zwischen Aufladeeinrichtung
und Zylinder, so daß es zum Rückschlag von verbranntem
Gas aus dem Zylinder in die Aufladeeinrichtung und damit
zu starker Vermischung von Frischgas und verbranntem Gas
kommt, die die Leistung mindert und den Kraftstoffver
brauch erhöht. Gegenüber einer konventionellen Verbren
nungskraftmaschine ohne zusätzliche Steuer- und/oder
Rückschlageinrichtung bringt die Einrichtung gemäß der
DE-PS 9 09 646 in vielen Betriebspunkten nicht nur keine
Verbesserung, sondern eine Verschlechterung von Laufver
halten, Abgaszusammensetzung und Kraftstoffverbrauch.
Beim Zweitaktmotor entsteht im Auspuffrohr durch die
schnelle Öffnung eines großen Schlitzquerschnittes ein
Druckstoß, der das Auspuffrohr bis zum Schalldämpfer
durchläuft und von diesem reflektiert wird. Durch das
sehr schnelle Abfließen des sich fast wie eine kompakte
Masse verhaltenden Abgases entsteht im Zylinder Unter
druck. Kehrt die reflektierte Druckwelle zum Zylinder zu
rück, so wird er erneut mit verbranntem Gas gefüllt. Es
erfolgt ein nochmaliger Abfluß in das Auspuffsystem auf
niedrigerem Niveau - und mehrfache Wiederholung der Vor
gänge, bis der Auslaßschlitz sich schließt.
Amplitude und Frequenz dieser Auspuffschwingungen lassen
sich durch die Höhe des Auslaßschlitzes und durch eine
besondere Gestaltung des Auspuffsystems verändern. Beim
konventionellen schlitzgesteuerten Zweitaktmotor gelingt
es dadurch, die Höhe des maximalen Drehmomentes bzw. Mit
teldruckes zu verändern und seine Lage auf der Drehzahl
skala zu verschieben. Darauf beruhen die extrem hohen
Leistungen moderner Zweitakt-Motorradmotoren.
Leider gelang es bisher nicht, den Bereich des Motorkenn
feldes vor und hinter dem maximalen Drehmoment so posi
tiv zu beeinflussen, daß keine Frischgasverluste entste
hen. Versuche mit während des Betriebes veränderbaren
Auspuffrohrlängen (Schieberrohre) durch König-Bootsmoto
ren/Berlin wirken nur bei Vollast in einem kleinen Dreh
zahlbereich. Auch Vorrichtungen zur Verringerung der Aus
laßschlitzhöhe oder Klappen im Auspuffsystem können die
negativen Schwingungseinflüsse nur sehr wenig beeinflus
sen, zumal dadurch die Symmetrie der Schlitzsteuerung
nicht angetastet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Steuerung einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß für den
Gaswechsel die Gasschwingungen im Abgasstrang bei den
unterschiedlichsten Betriebsbedingungen optimal genutzt
werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
während des Laufens der Zweitakt-Verbrennungskraftmaschi
ne der Drehschieber hinsichtlich seiner Phasenlage zur
Kurbelwelle derart verstellt wird, daß er in der Regel
bei maximalem Unterdruck am Auslaßschlitz geschlossen
wird.
Durch diese erfindungsgemäße Verstellung des Auslaßdreh
schiebers bei maximalem Unterdruck am Auslaßschlitz kann
der Gaswechsel optimal unter Berücksichtigung der Gas
schwingungen erfolgen, indem durch richtiges Verstellen
des Drehschiebers die negativen Einflüsse der Gasschwin
gungen völlig beseitigt, die positiven aber genutzt wer
den. Da der Auslaßdrehschieber in der Regel geschlossen
wird, wenn am Auslaßschlitz durch die im Auspuff vom Aus
laßschlitz fortführende Druckwelle maximaler Unterdruck
herrscht, bleibt dieser Unterdruck im Zylinder bis zum
Öffnen des Einlaßschlitzes erhalten. Der Zylinder saugt
deshalb das Frischgas aufgrund des in ihm herrschenden
Unterdruckes stärker an, als das bei den bisher bekann
ten Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen der Fall ist. Es
ergibt sich deshalb eine besonders gute Füllung. Die
rückflutende Druckwelle im Auspuff führt zu keinem Wie
dereinströmen von Abgas in den Zylinder, da zu diesem
Zeitpunkt der Auslaßdrehschieber bereits geschlossen
ist.
Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich eine Ab
senkung des Auslaßschlitzes erreichen, so daß sich der
nutzbare Kompressionshub vergrößert.
Vorzugsweise bei Vollast schließt der Drehschieber im Ab
gaskanal, wenn im Zylinder Unterdruck herrscht, um die
Füllung des Zylinders mit Frischgas zu verbessern und da
mit die Leistung zu steigern. Bei Leerlauf und niedriger
Teillast kann aber auch durch frühes Schließen des Dreh
schiebers im Abgaskanal ein Teil der verbrannten Gase im
Zylinder zurückgehalten werden, der sich beim Einströmen
von Frischgas damit mischt. Auf diese Weise läßt sich
die Bildung von Stickoxid auch ohne aufwendige Abgasrück
führungseinrichtung völlig vermeiden.
Andererseits kann der Auslaßschlitz aber auch erst dann
geschlossen werden, wenn die Sinuswelle der Abgasschwin
gung ihr Minimum durchlaufen hat und einen Überdruck im
Auspuffrohr und im Zylinder aufbaut. Dann wird ein Teil
des in den Auspuff gesaugten Frischgases als zusätzli
ches Ladevolumen genutzt und auch ohne zusätzliche Auf
ladeeinrichtung eine Aufladung im Zylinder bewirkt.
Eine Reduzierung der Öffnungszeit des Auslaßschlitzes ge
lingt auch mit festen Steuerzeiten eines von der Kurbel
welle angetriebenen, ungeregelten Auslaßdrehschiebers,
also mit einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach
der eingangs genannten US-PS 17 50 201. Der Einfluß die
ser Reduzierung bleibt jedoch gering, weil auf das
Schwingungsverhalten des Abgases im Auspuff keine Rück
sicht genommen wurde. Die Gasschwingungen bei Zweitaktmo
toren sind weder der Motordrehzahl noch der Last (Gaspe
dalstellung) proportional, so daß ihre Einflüsse bei der
angeführten US-PS 17 50 201 nicht positiv genutzt werden
können.
Aus den vorgenannten Gründen mußten alle bisherigen Ver
suche mit Drehschiebern scheitern, weil sie nicht verhin
dern konnten, daß über weite Bereiche des Kennfeldes die
rücklaufende Abgaswelle den Zylinder mit Abgas füllte,
da der Drehschieber in Bezug auf die Abgaswelle den Aus
laßschlitz zur falschen Zeit schloß. Mit modernen Berech
nungsmethoden ist es jedoch heute möglich, für den rotie
renden Abgasschieber ein Steuerkennfeld zu errechnen,
durch welches dafür gesorgt ist, daß der Auslaßdrehschie
ber in jedem Punkt des Motorkennfeldes genau dann
schließt, wenn die ablaufende Abgaswelle im Zylinder für
maximalen Unterdruck gesorgt hat. Es ist aber auch mög
lich, den Auslaßdrehschieber durch einen Drucksensor und
einen elektronischen Wandler direkt anzusteuern.
Soll die Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine mit Quanti
tät- (Mengen-)Regelung betrieben werden, also als konven
tioneller Benzinmotor, sieht die Erfindung vor, daß die
Frischgasfüllung des Zylinders durch einen zweiten Dreh
schieber im Spülkanal zwischen Aufladeeinrichtung und Zy
linder gesteuert wird, den die Kurbelwelle mit halber,
ganzer oder doppelter Drehzahl antreibt, und der über ei
ne Verstelleinrichtung vom Gaspedal oder von einer elek
tronischen Einrichtung während des Betriebes derart ver
stellt werden kann, daß er eine Drosselklappe ersetzt.
Bei Betrieb mit Qualitätsregelung, also als Diesel, ent
fällt der Drehschieber im Spülkanal. An dessen Stelle
sieht die Erfindung Membran- oder Zungenventile vor.
Die Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine kann exakt unter
schiedlichen Betriebsbedingungen angepaßt werden, wenn
gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung nur der Einlaß
drehschieber mechanisch mit dem Gaspedal gekoppelt wird
und der Auslaßdrehschieber durch eine verschiedene Be
triebswerte berücksichtigende, elektronische Steuerung
verstellt wird.
Die bestmögliche Anpassung an unterschiedliche Betriebs
bedingungen erreicht man, wenn die Verstelleinrichtungen
beider Drehschieber mittels jeweils einer elektronischen
Steuerung betätigbar ausgebildet sind und die Steuerung
des Einlaßschiebers mit einem elektronischen Gaspedal
verbunden ist.
Soll die Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine als Diesel
oder Semidiesel laufen, so wird gemäß der Erfindung der
Einlaßdrehschieber durch Membran- oder Zungenventile
ersetzt.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, für
Quantitätsregelung sowohl Zungenventile als auch eine
Drosselklappe vor der Aufladeeinrichtung oder zwischen
Aufladeeinrichtung und Zungenventilen im Spülkanal zu
verwenden.
Zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug ge
nommen. Diese zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines senk
rechten Schnittes durch einen für das er
findungsgemäße Verfahren wesentlichen Bereich
einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines hori
zontalen Schnittes durch die Zweitakt-
Verbrennungskraftmaschine,
Fig. 3 ein die Druckverhältnisse am Auslaßschlitz
bei geringer Drehzahl wiedergebendes
Diagramm,
Fig. 4 ein die Druckverhältnisse am Auslaßschlitz
bei höherer Drehzahl wiedergebendes Diagramm,
Fig. 5 ein die Druckverhältnisse am Auslaßschlitz
bei hoher Drehzahl wiedergebendes Diagramm,
Fig. 6 ein Steuerdiagramm der Zweitakt-Verbrennungs
kraftmaschine nach den Fig. 1 und 2 für
Leerlauf,
Fig. 7 ein Steuerdiagramm der Zweitakt-Verbrennungs
kraftmaschine nach den Fig. 1 und 2 für
halbe Last,
Fig. 8 ein Steuerdiagramm der Zweitakt-Verbrennungs
kraftmaschine nach den Fig. 1 und 2 für
volle Last,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines senkrech
ten Schnitts durch einen mit Qualitätsrege
lung arbeitenden Motor gemäß der Erfindung,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines senkrech
ten Schnitts durch einen quantitätsgeregelten
Motor einfachster Bauart gemäß der Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt von einer Zweitakt-Verbrennungskraftma
schine einen Zylinder 1 mit einem Kolben 2. Das Frisch
gas wird dem Zylinder 1 über einen Spülschlitz 3 aus ei
nem Spülkanal 4 zugeführt. Das Abgas verläßt den Zylin
der durch einen Auslaßschlitz 5 und strömt dann durch ei
nen Auslaßkanal 6 zum nicht gezeigten Auspuff. Wichtig
für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es, daß im Auslaßkanal 6 ein Auslaßdrehschieber 8 an
geordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
ist zusätzlich im Spülkanal 4 ein Einlaßdrehschieber 7
angeordnet. Der Einlaßdrehschieber 7 und der Auslaßdreh
schieber 8 laufen mit halber, ganzer oder doppelter Dreh
zahl der Kurbelwelle um. Ihre Phasenlage zur Kurbelwelle
ist verstellbar.
Der horizontale Schnitt gemäß Fig. 2 verdeutlicht zu
sätzlich die Gestaltung der Zweitakt-Verbrennungskraftma
schine. Zu erkennen ist, daß das Frischgas über insge
samt drei Spülschlitze 3, 3a, 3b in den Zylinder 1 ge
langt und diesen über zwei Auslaßschlitze 5, 5a verläßt.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen den gemessenen Druckver
lauf im Auspuffrohr direkt hinter dem Auslaßschlitz 5 ei
nes konventionellen Einzylinder-Zweitaktmotors mit symme
trischen Steuerzeiten bei Vollast und drei verschiedenen
Drehzahlen. Mit Aö wurde jeweils die Winkelstellung mar
kiert, bei der der Auslaßschlitz öffnet, und mit Sö die
Winkelstellung, bei der der Spülschlitz öffnet. Entspre
chend wurde mit Ss die Winkelstellung markiert, bei der
der Spülschlitz schließt und mit As die Stellung, bei
der der Auslaßschlitz schließt. Mit u. T. wurde der unte
re Totpunkt des Kolbens angegeben. Die Winkelstellung
des Kolbens, bei der jeweils der größte Unterdruck
herrscht, wurde durch eine gestrichelte Linie hervorge
hoben. Zu erkennen ist, daß diese Linie mit zunehmender
Drehzahl näher an den unteren Totpunkt heranrückt. Gemäß
der Erfindung wird der Auslaßdrehschieber 8 immer dann
geschlossen, wenn der maximale Unterdruck erreicht ist,
also dort, wo in den Fig. 3, 4 und 5 die gestrichelte
Linie eingetragen wurde.
Im Steuerdiagramm gemäß Fig. 6 für den Leerlauf ist ein
Sektor von etwa 120 Grad eingezeichnet. Sein rechter
Schenkel kennzeichnet die Winkelstellung der Kurbelwel
le, bei der die obere Kolbenkante die Spülschlitze 3, 3a
und 3b und die Auslaßschlitze 5, 5a freigibt. Der linke
Schenkel kennzeichnet die Winkelstellung, bei der die
obere Kolbenkante die Spülschlitze 3, 3a und 3b und die
Auslaßschlitze 5, 5a versperrt. Verfolgt man die Funktio
nen vom oberen Totpunkt aus, so ergibt sich folgender Ab
lauf. Nach knapp 90 Grad-Kurbelwellendrehung öffnet der
Auslaßdrehschieber. Etwa 30 Grad später gibt die obere
Kolbenkante den Auslaßschlitz frei, so daß dann das Ab
gas abströmen kann. Wiederum etwa 30 Grad später
schließt der Auslaßdrehschieber. Erst danach und kurz
vor dem Schließen des Spülschlitzes durch die obere Kol
benkante öffnet der Einlaßdrehschieber. Er schließt
erst, nachdem der Kolben längst den Spülschlitz abge
deckt hat. Es kann somit nur sehr kurze Zeit Frischgas
in den Zylinder einströmen.
Die Diagramme gemäß den Fig. 7 und 8 zeigen, daß mit
zunehmender Last der Einlaßdrehschieber zunehmend früher
den Spülschlitz freigibt, so daß zunehmend mehr Zeit zum
Einströmen von Frischgas zur Verfügung steht. Dadurch
wird der Abstand zwischen dem Schließen des Auslaßdreh
schiebers und dem Öffnen des Einlaßdrehschiebers immer
geringer. Wichtig ist jedoch, daß der Auslaßdrehschieber
schließt, bevor der Einlaßdrehschieber öffnet.
Die erläuterte Verstellung der Drehschieber kann auf be
liebige, dem Fachmann bei anderen Maschinenelementen ge
läufige Weise erfolgen, so daß sie nicht näher erläutert
werden muß.
Die Fig. 9 zeigt wiederum einen Zylinder 1, in welchem
sich ein Kolben 2 auf einem durch den Hub festgelegten
Weg bewegt. Direkt vor dem Auslaßschlitz 5 ist der Aus
laßdrehschieber 8 angeordnet. Während der Kolben 2 mit
seiner oberen Kolbenkante 9 den Auslaßschlitz 5 öffnet,
wird dieser durch eine Schließkante 10 des Auslaßdreh
schiebers 8 geschlossen, so daß kein Gas mehr in den Aus
laßkanal 6 fließen kann oder von dort in den Zylinder 1.
Die Frischgaszuführung erfolgt wie bei dem Ausführungs
beispiel nach Fig. 1 über einen Spülkanal 4 und einen
Spülschlitz 3. Eine Steuerfunktion haben obere und unte
re Spülschlitzkanten nicht mehr; sie wird von einem Zun
genventil 11 übernommen. Dieses öffnet sich, wenn der
Druck im Zylinder 1 unter den im Spülkanal 4 fällt, und
schließt selbsttätig, wenn der Druck im Zylinder 1 über
den im Spülkanal 4 steigt.
Die Fig. 10 zeigt einen quantitätsgeregelten, äußerst
einfach aufgebauten Motor, bei dem im Spülkanal 4 hinter
einer Aufladeeinrichtung 12 vor dem Zungenventil 11 eine
Drosselklappe 13 angeordnet ist. Diese Drosselklappe 13
könnte auch vor der Aufladeeinrichtung 12 vorgesehen wer
den. Genau wie bei der zuvor erläuterten Ausführungsform
ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 10 im Auslaß
kanal 6 ein während des Laufens der Verbrennungskraftma
schine hinsichtlich seiner Phasenlage zur Kurbelwelle
verstellbarer Auslaßdrehschieber 8 vorgesehen.
Auflistung der verwendeten Bezugszeichen
1 Zylinder
2 Kolben
3 Spülschlitz
4 Spülkanal
5 Auslaßschlitz
6 Auslaßkanal
7 Einlaßdrehschieber
8 Auslaßdrehschieber
9 Kolbenkante
10 Schließkante
11 Zungenventil
12 Aufladeeinrichtung
13 Drosselklappe
2 Kolben
3 Spülschlitz
4 Spülkanal
5 Auslaßschlitz
6 Auslaßkanal
7 Einlaßdrehschieber
8 Auslaßdrehschieber
9 Kolbenkante
10 Schließkante
11 Zungenventil
12 Aufladeeinrichtung
13 Drosselklappe
Claims (6)
1. Verfahren zum Steuern einer Zweitakt-Verbrennungs
kraftmaschine mit einem eine Kurbelwelle antreibenden
Kolben in einem einen Brennraum begrenzenden Zylinder,
welcher zumindest einen mit einem Auslaßkanal verbunde
nen Auslaßschlitz und zumindest einen mit einem Spülka
nal verbundenen Spülschlitz aufweist und bei der zur
Steuerung der Gasströme im Auslaßkanal ein Auslaßdreh
schieber vorgesehen ist und dieser Auslaßdrehschieber
von der Kurbelwelle mit ganzer, halber oder doppelter
Kurbelwellendrehzahl und beliebiger Drehrichtung ange
trieben wird und der so gesteuert und angeordnet wird,
daß er den Auslaßkanal versperrt, bevor Abgas aus dem
Auspuffrohr zurück in den Zylinder gelangt, dadurch ge
kennzeichnet, daß während des Laufens der Zweitakt-
Verbrennungskraftmaschine der Drehschieber hinsichtlich
seiner Phasenlage zur Kurbelwelle derart verstellt wird,
daß er in der Regel bei maximalem Unterdruck am Auslaß
schlitz geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frischgasfüllung des Zylinders durch einen zwei
ten Drehschieber im Spülkanal zwischen Aufladeeinrich
tung und Zylinder gesteuert wird, den die Kurbelwelle
mit halber, ganzer oder doppelter Drehzahl antreibt und
der über eine Verstelleinrichtung vom Gaspedal oder von
einer elektronischen Einrichtung während des Betriebes
derart verstellt werden kann, daß er eine Drosselklappe
ersetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß nur der Auslaßdrehschieber direkt durch einen Druck
sensor im Auspuffsystem und ein von sonstigen Funktionen
unabhängiges, einfaches Steuergerät verstellt wird.
4. Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßdrehschieber durch
ein elektronisches Steuergerät mit programmiertem Kenn
feld gesteuert wird, wobei das Steuergerät andere Ein
flußgrößen wie Drehzahl, Last, Klopfen, Temperaturen
usw. berücksichtigt und den Drehschieber bei bestimmten
Betriebsbedingungen in andere Positionen verstellen
kann, als in Anspruch 1 angegeben.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im Spülkanal zwischen Aufladeeinrichtung und Zylin
der kein Einlaßdrehschieber, sondern Membran- oder Zun
genventile untergebracht sind, insbesondere dann, wenn
die Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine als Diesel oder
Halbdiesel mit Qualitätsregelung laufen soll und darum
keine Drosselklappe braucht.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen Luftfilter und Aufladeeinrich
tung oder zwischen Aufladeeinrichtung und Membran- oder
Zungenventilen eine übliche Drosselklappe untergebracht
ist, wenn die Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine mit
Quantitäts- oder Mengenregelung arbeitet, aber so preis
wert wie möglich gebaut werden soll.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4028757A DE4028757C2 (de) | 1990-01-25 | 1990-09-11 | Verfahren zum Steuern einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4002084 | 1990-01-25 | ||
| DE4028757A DE4028757C2 (de) | 1990-01-25 | 1990-09-11 | Verfahren zum Steuern einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4028757A1 true DE4028757A1 (de) | 1991-08-01 |
| DE4028757C2 DE4028757C2 (de) | 1998-05-07 |
Family
ID=6398719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4028757A Expired - Fee Related DE4028757C2 (de) | 1990-01-25 | 1990-09-11 | Verfahren zum Steuern einer Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4028757C2 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4303496A1 (de) * | 1993-02-06 | 1994-08-11 | Christian Bartsch | Zweitakt-Brennkraftmaschine |
| US5628295A (en) * | 1996-04-15 | 1997-05-13 | Mcculloch Italiana Srl | Two-stroke internal combustion engine |
| WO1998003050A3 (en) * | 1996-07-22 | 1998-10-29 | Evgeny Nikolaevich Zakharov | Internal combustion engine with slot-type gas distribution |
| US11236651B2 (en) | 2017-11-24 | 2022-02-01 | Brp-Rotax Gmbh & Co. Kg | Exhaust valve assembly for a two-stroke internal combustion engine |
| US20250101925A1 (en) * | 2022-08-15 | 2025-03-27 | Alpha-Otto Technologies Inc. | Engine and method of operating the same |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009053591A1 (de) | 2009-11-17 | 2011-05-19 | Christian Bartsch | Zweitaktmotor mit Fremdaufladung |
| DE102011050990B4 (de) * | 2011-06-09 | 2020-03-19 | Mwi Micro Wave Ignition Ag | Hubkolbenverbrennungsmotor |
| DE102014007681A1 (de) * | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Rüdiger Sauer | Ventiltrieb für Zweitaktmotoren mit Verbrennungslufteinblasung und Zylinderabsaugung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE546040C (de) * | 1930-08-07 | 1932-03-09 | Daimler Benz Akt Ges | Zweitakt-Brennkraftmaschine |
| DE909646C (de) * | 1945-03-24 | 1954-04-22 | Saurer Ag Adolph | Regelvorrichtung fuer Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschinen |
| JPS5925031A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-08 | Honda Motor Co Ltd | 2サイクル内燃機関 |
| JPS62197639A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 気体の慣性を利用したエンジン |
-
1990
- 1990-09-11 DE DE4028757A patent/DE4028757C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE546040C (de) * | 1930-08-07 | 1932-03-09 | Daimler Benz Akt Ges | Zweitakt-Brennkraftmaschine |
| DE909646C (de) * | 1945-03-24 | 1954-04-22 | Saurer Ag Adolph | Regelvorrichtung fuer Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschinen |
| JPS5925031A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-08 | Honda Motor Co Ltd | 2サイクル内燃機関 |
| JPS62197639A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 気体の慣性を利用したエンジン |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4303496A1 (de) * | 1993-02-06 | 1994-08-11 | Christian Bartsch | Zweitakt-Brennkraftmaschine |
| US5628295A (en) * | 1996-04-15 | 1997-05-13 | Mcculloch Italiana Srl | Two-stroke internal combustion engine |
| WO1998003050A3 (en) * | 1996-07-22 | 1998-10-29 | Evgeny Nikolaevich Zakharov | Internal combustion engine with slot-type gas distribution |
| US6119640A (en) * | 1996-07-22 | 2000-09-19 | Zakharov; Evgeny Nikolaevich | Internal combustion engine with slot-type gas distribution |
| US11236651B2 (en) | 2017-11-24 | 2022-02-01 | Brp-Rotax Gmbh & Co. Kg | Exhaust valve assembly for a two-stroke internal combustion engine |
| US11891930B2 (en) | 2017-11-24 | 2024-02-06 | Brp-Rotax Gmbh & Co. Kg | Exhaust valve assembly for a two-stroke internal combustion engine |
| US20250101925A1 (en) * | 2022-08-15 | 2025-03-27 | Alpha-Otto Technologies Inc. | Engine and method of operating the same |
| US12429003B2 (en) * | 2022-08-15 | 2025-09-30 | Alpha-Otto Technologies Inc. | Engine and method of operating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4028757C2 (de) | 1998-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10084965B3 (de) | Verbrennungsmotor | |
| DE3401362C2 (de) | ||
| DE3609693C2 (de) | ||
| DE69333934T2 (de) | Luftansaugvorrichtung einer Brennkraftmaschine | |
| EP0663042B1 (de) | Hybridgesteuerter viertakt-ottomotor | |
| DE3427092C2 (de) | ||
| DE3125647C2 (de) | ||
| DE3508763C2 (de) | ||
| DE3600408C2 (de) | ||
| DE3908475A1 (de) | Ansaugsystem fuer eine aufgeladene brennkraftmaschine | |
| DE4312085A1 (de) | Steuerungssystem für einen Motor mit einem mechanischen Ladegebläse | |
| DE3914166C2 (de) | ||
| DD144941A1 (de) | Verbrennungskraftmotor | |
| DE3338870A1 (de) | Vorrichtung zum steuern des ladungswechsels bei brennkraftmaschinen | |
| DE69007198T2 (de) | Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Einspritzung in den Zylinder. | |
| DE4028757A1 (de) | Verfahren zum steuern einer zweitakt-verbrennungskraftmaschine | |
| DE3874101T2 (de) | Einlassvorrichtung fuer mehrzylinderbrennkraftmaschinen. | |
| DE3716947C1 (de) | Ladungswechsel-Verfahren fuer eine 4-Takt-Hubkolben-Brennkraftmaschine | |
| DE3044200A1 (de) | Zylinderkopf fuer selbstansaugende verbrennungsmotoren | |
| DE4341945A1 (de) | Hybridgesteuerter Viertakt-Ottomotor | |
| DE102006031685A1 (de) | Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Betrieb | |
| EP0325162B1 (de) | Laststeuer-Verfahren für eine quantitätsgesteuerte Hubkolben-Brennkraftmaschine | |
| DE19546453C2 (de) | Leistungsregelung von 4-Takt Ottomotoren | |
| DE60022827T2 (de) | Viertakt-Brennkraftmaschine | |
| DE3024812A1 (de) | Frischgas-saugrohr fuer eine viertakt-brennkraftmaschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |