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Brennkraftmaschine.
Gegenstand der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine, bei welcher durch eine besondere Ausbildung der in den Verbrennungsraum führenden Gaskanäle und eine besondere Anordnung von Ventilen und Kanälen im Brennraum bessere Füllungsgrade als bisher erzielt werden.
Es ist bereits bekannt, zwecks Erzielung günstiger thermischer Verhältnisse Decke und Wände des Brennraumes bis knapp an die Ventile heranzuziehen. Hiebei zeigte sich jedoch der Nachteil, dass im Gasstrom Querschnittsverringerungen auftreten.
Gemäss der Erfindung werden nun diese Querschnittsverengungen im Gasstrom dadurch ausgeglichen, dass die Einmündungsstelle aller oder einzelner Gaskanäle in den Brennraum über etwa die Hälfte des Umfanges ausgerundet ist, wobei die Symmetrieachse des ausgerundeten Umfangsteils vorzugsweise ungefähr gegen die Zylinderachse gerichtet ist. so dass die durch Heranziehen der Wände gebildete Einengung grösstenteils aufgehoben und ein strömungstechnisch sehr wirksamer Ausflussquerschnitt aus dem Gaskanal in den Brennraum bzw. auch umgekehrt geschaffen wird. Der Ventilsitz bildet hiebei den äussersten Teil dieser Ausrundung, so dass infolge deren Einseitigkeit dessen Achse, d. i. auch die Achse des Ventils selbst, nicht mehr zentrisch zum Gaskanal zu liegen braucht.
Die Erfindung ermöglicht hiedurch, auch bei ganz nahe an den Zylinder herangerückten Ventilen die Gaskanäle um einen entsprechenden Betrag von diesen entfernt anzuordnen, was besondere bauliche Vorteile bietet. Beispielsweise sind gegenüber der bisher bekannten gleichachsigen Anordnung grössere Ventile einsetzbar.
An Stelle der obenerwähnten Ausrundung kann natürlich, wenn etwa Herstellungsgründe es bedingen sollten, auch eine einfache einseitige Erweiterung anderer Art Anwendung finden. Ein möglichst sanft ausgerundeter Übergang ist aber strömungstechnisch am vorteilhaftesten.
Die eben geschilderte Massnahme ergibt zwar bereits eine Verbesserung der Durchflussverhält- nisse ; diese ist aber bei bestimmten Grössenverhältnissen der einzelnen Bauteile des Zylinders zueinander zur Erreichung höherer Drehzahlen noch nicht ausreichend. In solchen Fällen muss auch noch die lotrechte Projektion des Durchströmquersehnittes vergrössert werden. Diesem Zwecke dient die Anordnung von wulstförmigen, sich erweiternden Kanälen in den bis an die Ventile herangezogenen Seitenwänden.
Die Massnahme der einseitigen Ausrundung oder Erweiterung kann natürlich auch für andere Brennraumformen als die obenerwähnte Anwendung finden und bietet beträchtliche Vorteile durch Verkleinerung des Strömungswiderstandes in den Ventilen. Beispielsweise kann man bei Brennkraftmaschinen mit im Kopf hängenden Ventilen, trotz geringem Abstand der Ventile voneinander, die Gaskanäle um einen den baulichen Anforderungen entsprechenden Betrag voneinander entfernt anordnen.
Hiedurch ist die Unterbringung grösserer Ventile als bei gleichachsiger Anordnung von Ventilen und Kanälen ermöglicht. Dies ist auch einer der Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung gegenüber bekannten Ausführungen, bei denen der Ventilsitz am Grunde einer über einen Teil des Umfanges abge- sehrägten Versenkung angebracht ist. Die Lage der ausgerundeten oder erweiterten Umfangshälfte kann unter Umständen auch zur Erzeugung einer kreisenden Bewegung des Gasstromes im Zylinder herangezogen werden.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 3 je einen Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht, Fig. 4 einen Querschnitt von Verbrennungsräumen mit seitlich vom Zylinder angeordneten Ventilen, Fig. 5 und 6 eine Draufsicht und einen Längsschnitt eines Verbrennungsraumes mit unmittelbar über dem Zylinder angeordneten
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Ventilen, Fig. 7 und 8 schliesslich zwei Schnitte durch einen Brennraum, die so geführt sind, dass die Form und Anordnung der obenerwähnten wulstförmigen Kanäle in den Seitenwänden siehtbar wird.
Die in den Verbrennungsraum V mündenden Einlasskanäle E und Auslasskanäle A sind an ihrer Mündungsstelle, die gleichzeitig als Sitz für das Einlassventil Vs bzw. Auslassventil V, ausgebildet ist, gegen den Zylinder Z zu erweitert und stromlinienförmig ausgerundet, u. zw. etwa derart, dass die grösste Ausrundung (Erweiterung) sich an der dem Zylindermittel am nächsten liegenden Kanaleinmündungsstelle befindet (Fig. 1-4). Die Fig. 7 und 8 zeigen, wie in den an das Einlassventil (unter Umständen auch an beide Ventile) herangezogenen Seitenwänden wulstförmig Kanäle K angebracht
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raumwand auszulaufen.
Zusammengefasst zeigt die Erfindung folgende Wirkungen : Die Ausrundung (Erweiterung) der Gaskanäle gegen den Ventilsitz zu auf der Zylinderbohrungsseite ergibt eine strömungstechnisch äusserst günstige Form der Gaskanaleinmündungen in den Brennraum. Bei Brennräumen mit an die Ventile herangezogenen Seitenwänden und Decken wird die durch letztere bedingte Querschnittsverengung im Gasstrom zum grössten Teil ausgeglichen. Überdies ermöglicht diese einseitige Ausrundung (Erweiterung) der Kanaleinmündungen eine exzentrische Anordnung der Ventile in bezug auf die Gaskanäle, wodurch trotz unmittelbarer Nähe der Ventile zur Zylinderbohrung die Gaskanäle um einen den baulichen Anforderungen entsprechenden Betrag von dieser entfernt liegen können.
Im Vergleich zur bisher bekannten gleichachsigen Anordnung sind grössere Ventile verwendbar.
Bei den thermisch so günstigen Brennraumformen mit an die Ventile herangezogenen Seitenwänden werden die Strömungsverhältnisse noch dadurch verbessert, dass am Einlassventil, unter Uniständen auch an den Auslassventilen, wulstformige Kanäle in den Seitenwänden angebracht sind. Hiemit sind auch jene Gasmengen, welche gegen die das Ventil abschirmenden Wände anfallen, nicht mehr am Austritt verhindert und alle ungünstigen Eigenschaften dieser Brennraumform beseitigt, so dass es mög-
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und Drehzahlen voll auszunutzen.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Gaskanaleinmündungen bzw. Anordnung der Ventile eignet sich naturgemäss, ebenso wie die der wulstförmigen Kanäle, auch für Verbrennungsräume. bei denen Decken oder Seitenwände oder beide nicht an die Ventile herangezogen sind und ergeben auch in solchen Fällen bessere Füllungsgrade.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündungsstelle sämtlicher oder
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gefähr die Hälfte des Umfanges ausgerundet ist.