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same Verbrennung zu verhindern, was sowohl den Kraftstoffverbrauch als auch den Kohlenoxydgehalt der Auspuffgase in unerwünschter Weise erhöht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die bei den Brennkraftmaschinen mit Verdampfungskammer noch bestehenden Mängel zu beseitigen. Erfindungsgemäss geschieht dies dadurch, dass als Verdichtungsraum ausser der Ver- . dampfungskammer noch ein zusätzlicher, mi1 dem Zylinderraum in Verbindung stehender Luftraum vorgesehen ist, dessen Inhalt den bei der zylinderkopfseitigen Kolbentotlage zwischen Kol- ben- und Zylinde ! 1kopfìboden aus Sicherheitsgründen erforderlichen Spielraum übersteigt und vorzugsweise mehr als 20% des Gesamtverdichtungsraumes beträgt, wobei der zusätzliche Luftraum mit der Verdampfungskammer durch einen eigenen Kanal verbunden sein kann,
dessen Mündungsrichtung mit der beim Einbringen der Ladung in die Verdampfungskammer erzeugten Richtung der Drehbewegung übereinstimmt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, an dem
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Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Zylinderkopf und den oberen Teil des Zylinders einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf nach der Linie X-X der Fig. 1.
Der Kolben a bewegt sich im Zylinder b in bekannter Weise hin und her. Im Zylinderkopf c sind die Verdampfungslkammer d, das Einlassventil e mit daran befestigtem Muschelschieber f, sowie das Auslassventil g angeordnet. Der Hohlraum der Verdampfungskammer steht bei geschlossenem Einlassventil durch den tangential in ihn einmündenden Kanal h mit dem unter dem Einlassventil liegenden Luftverdichtungsraum o und durch. die axial in den Zylinderraum führende Mündung i mit dem letzteren in offener Verbindung. Bei geöffnetem Einlassventil dagegen befindet sich der Muschelschieber f vor dem Kanal h und verbindet die Verdampfungskammer mit der Gemischzuleitung k.
Deshalb werden während des Ansaugtaktes durch das geöffnete Einlassventil
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in Pfeilrichtung 1 reine Luft in den Zylinderraum eingesaugt und in Pfeilrichtung II und III ein viel Kraftstoff und wenig Luft enthaltenden Gemisch, nachfolgend Fettgemisch genannt, aus der Ge- mischzuleitung k tangential in die Verdampfungskammer eingesaugt und darin zum Wirbeln gebracht.
Die Querschnitte für das Einsaugen der reinen Luft und für das Einsaugen des Fettgemisches, sowie der Hohlraum in der Verdampfungkammer sind so bemessen, dass während des Ansaugtaktes der Zylinderraum im wesentlichen nur mit reiner oder höchstens wenig Kraftstoff enthaltender Luft, die Verdampfungskammer aber im wesentlichen nur mit Fettgemisch gefüllt werden und die angesaugte Luftmenge zur Verbrennung des angesaugten Kraftstoffes ausreicht.
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tröpfchen werden bei der Wirbelung in der Verdampfungskammer gegen die im Betrieb sehr hei- sse Wand der Verdampfungskammer ausgeschleudert, darauf verteilt niedergeschlagen und anschliessend verdampft. Bei diesem Vorgang entsteht in der Nähe des Kanals h ein etwas stärkerer Kraftstoffniederschlag als auf der übrigen Wandfläche der Verdampfungskammer.
Die Form der Verdampfungskammer und die darin stattfindende Wirbelung verhindern während des Ansaugtaktes weitgehend ein Überströmen von Kraftstofftröpfchen aus der Verdampfungskammer in den Zylinderraum. Während des Verdichtungstaktes schiebt der Kolben bei geschlossenen Ventilen die Luft aus dem Zylinderraum teilweise in den Luftverdichtungsraum 0 und teilweise durch den Kanal h und die Mündung i in die Verdampfungskammer, wodurch in letzterer nicht nur die umlaufende Gaswirbelung in Pfeilrichtung III weiter aufrecht erhalten, sondern auch noch eine Querwirbelung dazu erzeugt wird. Dadurch wird eine gute Mischung von verdampftem Kraftstoff und Luft erreicht.
Kurz vor Beendigung
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Zündung durch die Zündkerze 1, ist in der Verdampfungskammer die Mischung von Luft und Kraftstoff so weit gediehen, dass das in der Nähe
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ist, daher sicher entzündet werden kann und nach der Entzündung weiter brennt. Etwa zur gleichen Zeit oder kurz danach erfolgt die Beendigung des Verdichtungstaktes, wobei sich die Kolbenstirnseite bis dicht vor die Mündung i der Verdampfungskammer schiebt.
Deshalb treibt die bei Verbrennungsbeginn an der Zündkerze entstehende Druckwelle das in der Verdampfungskammer enthaltene brennende Gemisch durch den der Zündkerze ungefähr oder etwas versetzt gegenüberliegenden Kanal h in den Luftverdichtungsraum o. Hier trifft das brennende Gemisch mit weiterer Luft oder kraftstoffarmem Gemisch zusammen, mischt sich damit und verbrennt während des anschliessenden Arbeitstaktes schnell und vollkommen, aber nicht klopfend.
Die erwähnte Druckwelle wirkt auch als Feuerstoss,
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mit grosserGeschwindigkeit über die Hauptniederschlagsstelle des Kraftstoffs hinweg in den Luftverdichiungs-
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dampfung auf der Verdampfungskammerwand und anderseits die Mischung von brennendem Gemisch und Luft im Luftverdi ; htungsraum sehr beschleunigt werden. Der Auspufftakt vollzieht sich in üblicher Weise dadurch, dass der sich wieder aufwärts bewegende Kolben die Brenngase im Zylinderraum durch den Kanal : 11 h sowie durch die Mündung i und durch das geöffnete Auslassventil in die Auspuffleitung hinausschiebt. Danach wiederholt sich das beschriebene Arbeitsspiel, beginnend mit dem nächsten Ansaugtakt.
Die Tatsache, dass infolge der Anordnung des Luftverdichtungsraums schon bei oberster Kolben- Stellung brennendes Gemisch in. starker Strömung aus der Verdampfungskammer in den Luftverdichtungsraum ausströmt und dadurch die Kraftstoffverdampfung und die Mischung mit Luft sehr gefördert werden, ermöglicht sowohl das Anwenden hoher Maschinendrehzahlen als auch das
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sehr hoher Siedetemperatur werden noch rechtzeitig verdampft. Ein weiterer Vorteil der Anord- nung des Luftverdichtungsraums ist, dass nun
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mit viel Luft, d. h. mit hoher Verdichtung gearbeitet werden kann, ohne dass insbesondere bei
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einträchtigung der Verbrennungsgeschwindigkeit eintreten, weshalb ein sehr niedriger Brennstoffverbrauch erreicht und beim Kraftwagenbetrieb :
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oxyd in die Strassen geblasen werden.
Sofern die Maschinen noch mit der erfindungsgemässen, an vorstehendem Beispiel erläuterten
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durch das Entweichen von Krafisiofftröpfchen in den Zylinderraum verhindert wird, ergibt sich eine besonders einfache, billige und störungsunempfindliche Bauart, wei1 lFe komplizierten Einrichtungen zum Einblasen oder Einspritzen des Kraftstoffs entfallen und sogar ohé Zündeinrichtung, d. h. mit Selbstzündung gearbeitet werden kann, wie an einer folgenden Stelle noch erklärt wird.
Die technische Ausgestaltung von Maschinen nach der vorliegenden Erfindung kann In den Einzelteilen und in der Gesamtheit sehr verschie-
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wähnt werden.
Wegen der Anordnung des Luftverdichtungs-
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raums kann die Verdichtung bei Fremdzündung noch höher als'bei den bekannten gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen gewählt werden. Möglich ist es auch, durch die Zuleitung k ebenfalls nur reine Luft anzusaugen und entweder den Kraftstoff mittels einer einfachen Pumpe unter niedrigem Druck in diese Leitung k oder direkt in die Verdampfungskamer während des Ansaugtakts oder etwas später einzuspritzen. Für das Einsaugen des Gemisches in die Verdampfungskammer kann auch ein besonderes Gemischeinlass-
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das Auslassventil auch ausserhalb der Verdampfungskammer vor der Auspuffleitung angeordnet werden.
Die Verdampfungskammer d kann unter anderem auch die Form einer Kugel oder eine Form mit herzförmigem Querschnitt haben, noch mehr öffnungen besitzen und in- wie ausserhalb des Zylinderkopfes oder Zylinders angeordnet sein. Letzteres gilt auch für die Anordnung des Luftverdichtungsraumes o. Zweckmässig wird die Anordnung der Verdampfungskammer und des Luftverdichtungsraumes der Anordnung des Einlassventils und des Auslassventils, ob stehend oder hängend, angepasst, oder umgekehrt. Um nach der Zündung ein möglichst vollständiges Ausblasen des kraftstoffreichen Gemisches aus der Verdampfungskammer in den Luftverdichtungsraum bzw. in die in letzterem gespeicherte weitere Luft zu erreichen, kann auf der Kolbenstirnseite, wie in der Zeichnung gestrichelt eingezeichnet ist, ein Abschlussorgan, z.
B. in Form eines Zapfens m, sitzen, welcher in der oberen Kolbenstellung in die Mündung i eintaucht und diese einige Zeit schliesst ; weiter kann für denselben Zweck die Ausbildung und die Anordnung der Verdampfungskammer derart sein, dass einerseits die Zündkerze gegenüber der oder den nach der Zündung offenliegenden öffnungen der Verdampfungskammer sitzt und dass sich anderseits bei der Zündung in der Nähe der Zündkerze ein luftreicheres, möglichst brenngünstiges Gemisch befindet. Letzteres lässt sich auf einfache Weise erreichen, indem die axiale Mündung i der Verdampfungskammer etwas exzentrisch versetzt zum Verdampfungskammerraum angeordnet wird, wie dies in der Zeichnung durch den gestrichelten Kreis n angedeutet ist.
Die Betriebstemperatur der Vefdampfungskammerwand kann durch mehr oder weniger satte Verbindung mit den gekühlten Teilen der Brennkraftmasohine auf einer solchen Höhe gehalten werden, dass sowohl Benzin als auch. Schweröl einwandfrei verdampft werden.
Um in der Gemischzuleitung ein Vorverdampfen leichtsiedender Kraftstoffteile und einen Koksansatz zu verhindern, empfiehlt es sich, die Gemischzuleitung und die Verdampfungskammer so zueinander anzuordnen bzw. so voneinander zu isolieren, dass erstere im Betrieb verhältnismässig kühl bleibt und nur die letztere sehr heiss wird.
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auch bei Selbstzündung den Kraftstoff schon längere Zeit vor der Zündung, z. B. schon während eines Ansaugtaktes, in die Verdampfungskammer einbringen, weil die Kraftstoffverdampfung verzögernd auf die Gemischbildung wirkt und die Anordnung, des Luftverdichtungsraums eine harte Verbrennung auch dann noch verhindert, wenn schon vor der Zündung eine grössere Menge Kraftstoff verdampft ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennkraftmasohine mit Lufteinbringung in den Zylinderraum und einer in diesem ausmündenden Verdampfungskammer, die um die Achse ihrer verengten Mündungsötfnung vorzugsweise rotacionssymmetrisch ausgebildet ist und in die der zerstäubte Kraftstoff während des Ansaugtaktes bzw.
Beginn des Verdichtungstaktes tangential im Sinne. einer in der Verdampfungskammer erzeugten Luftdrehung eingeführt, an ihren 'Wandungen verdampft und von. dort in Dampf- form allmählich abgelöst, vermischt und verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdich- tungsraum ausser der Verdampfungskammer noch ein zusätzlicher, mit dem Zylinderraum in Verbindung stehender Luftraum vorgesehen ist, dessen
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aus Sicherheitsgründen erforderlichen Spielraum wesentlich übersteigt und vorzugsweise mehr als 20% des Gesamtverdlohtungsraumes beträgt, wobei der zusätzliche Luftraum mit der Verdampfungskammer durch einen eigenen Kanal verbunden sein kann,
dessen Mündungsrichtung mit der beim Einbringen der Ladung in die Verdampfungskammer erzeugten Richtung der Drehbewegung übereinstimmt.