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Einlasskanal bei Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich a. uf einen. Einilasska- nal bei Brennkraftmaschinen zur Erzeugung einer kreisenden Strömung im Arbeitszylinder mit ei- nem aussermittig angeordneten Einla#ventil, dessen Ventilsitzdurchmesser kleiner als der halbe Zylinderdurchmesser ist, wobei in den Ramm über dem Vantilätz ein VentiLführungsfortsatz hinein- ragt und der Einlasskanal in diesen Raum im Drehsinne der durch ihn erzeugten Lufrdrehung im wesentlichen gekrümmt einläuft.
Die Erfin- dung bezweckt, eine möglichst grosse Drehge- schwindigkait der Ladung zu erzielen, sowie die Möglichkeit zu schaffen, die Drehgeschwindigkeit der Ladung an das jeweilige Verbrennungsverfahren und/oder. andere motorische Gegebenheiten anpassen zu können, ohne das dabei Nachteile, wie schlechter Füllungsgrad, hoher ProduktionsaufwandundungünstigesBetriebsverhaltenin Kauf genommen werden müssen.
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aussermittig angeordneten Einlassventilenkann die Erzeugung einer kreisenden Strömung (der Ladung im Zylinder immer nur auf einer Asymmetrie der durch den Ventilspalt austretenden Stromfäden, bezogen auf den die Ventilachse schneidenden Zylinderradius, beruhen.
Wenn zwecks Erreichung einer guten Füllung der gesamte Venci ! lspaltquerschnitt ausgenutzt werden soll, also keine teilweise Versperrung stattfinden soll, so kann diese Asymmetrie nur durch eine von der Richtung des Ventilradius abweichende, d. h. schräge Durchströmung des Ventilspaltes bewirkt werden. Die günstigste Strömungsrichtung wird dabei für verschiedene Punkte des Ventilumfanges verschieden sein. Im ganzen gesehen wird ein Bestwert dann erreicht werden, wenn für jeden einzelnen Punkt des Ventilumfangs der diesem Punkteeigentümliche, bestmöglicheStrömungseffekt erzielt wird.
Bei der Feststellung der günstigsten Strömungrichtung für einzelne Punkte des Ventilumfangs darf angenommen wertden, dass für den Ventilumfang annähernd gleiches Druckgefälle im Ventilspalt herrscht ; damit kann annäherungsweise die Strömungsgeschwindigkeit (darstellbar durch die Länge eines Vektors) und. auch die Dichte der aus dem Ventilspalt austretenden Luft als über den Ventilumfang gleichbleibend angenommer werden.
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sind inZeichnungen schematisch veranschaulicht und werden vorweg am besten an Hand dieser Bilder näher erläutert :
Fig. 1 zeigt im Grundriss den Zylinder 1 einer Verbrennungskraftmaschine mit dem aussermittig angeordneten Ventil 2 ;
der Abstand der Ventil achse von der Zylinderachse ist mit e bezeichnet, der Radius des Ventiltellers mit r, der Abstand , eines Punktes x des Ventilumfangs von der Zylinderachse mit a. Die Lage eines Punktes x auf dem Ventilumfang ist durch den Winkel a festgelegt. Die Projektion des im Raume liegenden Geschwindigkeitsvektors V (Fig. 2) bei achspar- alleler Anordnung des Venrti1s in die ziur Zylinderachse senkrechte Ven-tilein'lassebene (hier Zich nungsebene) ist mit Vp bezeichnet, wobei die Geschwindigkeitskomponenten von Vp bezogen auf die Zylinderachse als Mittenachse durch VR (radial) und V y (tangential), bezogen auf die Ventilachse als Mittenachse durch Vs (radial) und Vu (tangential) gegeben sind.
Fig. 2 zeigt perspektivisch das Bild, des Vektors V im Raum, wobei hinsichtlich der Projektion in die Ventileinla#ebene (hier Zeichenebene) dieselben Bezeichnungen wie in Fig. 1 verwendet sind. Mit VK Ist die Projektion des Gesohwindigkeitsvektors V auf die Meridianebene des Ventils, mit VA die Geschwindigkeitskomponente parallel zur Zylinderachse bezeichnet. Die Bedeutung der eingezeichneten Winkel γ, γ2, # und x wird später noch erläutert.
Der Anteil am insgesamt im Zylinder erzeugten Drall, der durch den am Punkte x des Ventilumfangs austretenden Luftmengenanteil erzeugt wird, ist als Moment der Bewegungsgrösse in bezug auf die Zylinderachse als Mittenachse bei An-
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den Ventilumfang gleichlblei-tion :
1. des Abstandes a des Punktes x von der Zylinderachse, der durch den Abstand e der Ventil-
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achse von der Zylinderachse, den Radius r des Ventiltellers und den Winkel a geometrisch eindeutig bestimmt ist,
2. der Umfangskomponente V der Geschwindigkeit im gewünschten Drehsinn.
Das heisst also : Drallanteil im Punkte X= 9. a-VT-
Die Geschwindigkeitskomponente VA in Richtung parallel zur Zylinderachse ist für die Fül- lung des Zylinders massgebend, während die Ra- dialkomponente V R weder den Drall noch die Füllung beeinflusst, also einen reinen Verlust darstellt.
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Dralls ist anzustreben, dass dem Geschwindigkeitsvektor V in jedem beliebigen Punkte x des Ventilumfangs eine solche Richtung gegeben wird, dass seine Projektion Vp in die Ventileinlassebene im beabsichtigten Drehsinn in die zum zugehörigen Zylinderradius senkrechte Richtung fällt, d. h. dass Vp # Vr, oder γ- γ' wird. In diesem Falle wird keine Radialkomponente auftreten, VR also Null sein.
Dieser Idealfall kann jedoch nur in einem begrenzten Bereich des Ventilumfangs erreicht werden, u. zw. nur in dem Bereich, in dem die erwünschte Richtung der Geschwindigkeitskomponente Vu urn einen Winkel i vom Ventilradius abweicht ; dieser Winkel y darf dabei nicht grösser als ein bestimmter Grenzwert 'Y'Mx sein, welcher dadurch bedingt ist, dass bei der Durchströmung des Ventilspaltes stets eine Komponente Vs in Richtung des Ventilradius vorhanden sein muss.
Die obige Forderung ist daher dahingehend einzuschränken, dass anzustreben ist, dem Geschwindigkeitsvektor V in jedem Punkte des Ventilumfangs eine solche Richtung zu geben, dass seine Projektion Vp im gewünschten Drehsinn in die Ventileinlassebene um einen möglichst kleinen Winkel von der Richtung senkrecht zum zugehörigen Zylinderradius abweicht ; die auftretende Radialkomponente VR wird dadurch in der gewünschten Weise möglichst klein.
Für'denjenigen Umfangsbereich, an dem ein Zusammenfallen von Vp mit der günstigsten Richtung nicht zu erreichen ist, bedeutet das, dass Vp um den grössten erreichbaren Winkel Y'max vom Ventilradius abweichen soll. Ist der Abstand e grösser als der Radius r des Ventiltellers bzw. des öffnungsquerschnittes in der Ventileinlassebene, dann zerfällt dieser Bereich in zwei Bereiche, je nachdem, nach welcher Seite des Ventilradius die Projektion Vp des Geschwindigkeitsvektors vom Ventilradius r abweichen muss, um eine möglichst kleine Radialkomponente VR zu ergeben. Die Grenze zwischen diesen beiden Bereichen liegt, wie aus der noch zu erläuternden Fig. 3 zu ersehen, an demjenigen Punkt des Ventilumfangs, an dem der zugehörige Zylinderradius Tangente ist.
Dieser Punkt ist in Fig. 3 mit U. bezeichnet. In diesem Punkte müsste die Richtung des Vektors sprunghaft von + Y'max auf--''max umschwenken, was aus leicht einzusehenden Grün- den nicht möglich ist. Es wird daher ein Ausgleich in Form eines allmählichen Obergangs in Kauf genommen werden müssen, wenn man diesen Bereich nicht unter Aufgabe eines gewissen Füllungsanteils überhaupt durch ein Sperrelement ausschalten will. Der durch die in diesem Bereich durchströmenden Luftanteile erzeugte Drallanteil ist, wie aus Fig. 3 zu ersehen, dem gewünschten Drehsinn entgegengesetzt gerichtet, wenn er auch verhältnismässig klein ist ; der Luftanteil als solcher ist dagegen verhältnismässig gross.
Bei gleichbleibender Grösse des Geschwindigkeitsvektors V im Raum ist nun das Verhältnis der den Drall und die Füllung bestimmenden Komponenten Vp und VA durch den Winkel # zwischen dem Geschwindigkeitsvektor V und seiner Projektion Vp in die Ventileinlassebene bestimmt. Je flacher dieser Winkel, umso grösser Vp bzw. Vy, d. h. der Drall, und umso kleiner VA, d. h. die Füllung, und umgekehrt. Im ganzen gesehen wird jeweils ein Bestwert dann erreicht werden, wenn die arithmetische Summe der beiden Komponenten Vp und VA ein Bestwert ist, d. h. wenn Yl = 450 ist. Damit ergibt sich aber, dass angestrebt werden muss, die beiden Komponenten V p und V A über den ganzen Ventil umfang möglichst konstant gleich gross zu machen.
Für diesen Fall ist die Projektion des Winkels 11 in die Meridianebene des Ventils, die in Fig. 2 mit x bezeichnet ist, stets grösser als 450 und im Grenzfall, d. h. wenn y'= 0, wird x = 450. Der Winkel x ist also, um jeweils den günstigsten Drall zu bekommen, immer grosser als 450 und in Abhängigkeit vom Winkel y', um den Vp von der Richtung des Ventilradius abweicht, veränderlich zu wählen, oder : Je grösser ' ?' ist, umso grösser soll jeweils x sein.
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eines kreisrunden Ventilöffnungsquerschnittes ist in ihrer Gesamtheit und für verschiedene Um-
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ten Fig. 3 in die Ventileinlassebene projiziert aufgetragen.
In dieser Figur ist durch die Ventilradien I und II derjenige Bereich abgegrenzt, in dem bei einem angenommenen Winkel y'max mehr oder weniger vollkommen erreicht wird, dass keine Radialkomponente VR auftritt, dass also γ- γ' und Vp = Vr ist. In dem durch die Radien II und III begrenzten Bereich ist eine Abweichung der Komponente Vp von der Richtung des Ventilradius um den Winkel +γmax nach der einen Umfangsrichtung, in dem durch die Radien III und I begrenzten Bereich um den Winkel-Y'max nach der andern Umfangsrichtung vorgesehen, was in diesen Bereichen möglichst kleine Radialkomponenten VR zur Folge hat.
In dem durch die Radien IV und V be- grenzten Bereich, d. h. im Bereich des Umkehrpunktes U, lässt sich ein negativer, d. h. dem gewünschten Drehsinn entgegengerichteter Drallan- teil nicht vermeiden ; derselbe ist jedoch verhältnismässig klein und kann notfalls durch Sperr-
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elemente gänzlich ausgeschaltet werden. Die Vektoraufteilung für einen ausgewählten Punkt x des Ventilumfanges in der achsparallelen Ebene, welche um, den Winkel y'gegen, die Meridianebene des Ventils geneigt ist und die Vektoren V und Vp enthält, ist in Fig. 4 gezeigt, während Fig. 5 die Vektorverteilung für denselben Punkt des Ventilumfanges in der Meridianebene des Ventils darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine räumliche Ausbildung des Einlasskanals anzugeben, welche eine Strömung im Ventileinlassquerschnitt herbeiführt, die eine Vektorverteilung nach den vorstehenden Gesichtspunkten gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Einlasskanal in seinem dem Ventilsitz einströmseitig zunächst liegenden Teil (an seiner Sohle) so gerichtet ist, dass seine Längsachse in diesem Teil, projiziert auf die Ventilsitzebene, (Linie A-B in Fig.
6) mit einem den Ventilteller in dieser Ebene tangierenden Zylinderradius einen rechten Winkel einschliesst und erst in Verlängerung über diesen Zylinderradius hinaus entweder die Ventilachse schneidet oder einen Kreis um sie von nur kleinem Durchmesser tangiert, wogegen der Einlasskanal mit zunehmendem Höhenabstand In Richtung der Ventilachse von der Ventilsitzebene aus entgegen der Ein- strömr ;
chtung so verläuft, dass seine Längsachse in aufeinander folgenden Querschnittsebenen Kreise um die Zylinderachse von stetig zunehmendem Durchmesser tangiert, und dass der an den Einlasskanal anschliessende Strömungsraum unmittelbar vor bzw. über dem Ventilsitz sich aus zwei gegenläufig um die Ventilachse geführten, sich über ungleiche Umfangsbereiche, erstreckenden Tcllkanälen Ai, bu unterschiedlichen Volumens (Fig. 9) zusammensetzt, deren Begrenzungswandungen aussen durch die zum Ventilsitz. absteigenden Wandungsteile und innen durch.
die Mantelflächen des Ventilführungsfortsatzes und der Ventilführung gegeben sind, wobei die Teilkanäle unter Absenkung ihrer oberen Kanalabdeckung gegen den Ventilsitz hin sich peripher nach Art einer räumlichen Spirale im Durch- strömquerschnitt verjüngen und an einer tiefsten Stelle ihre Kanalabdeckung ineinander übergehen, ldie, bezogen auf ihren in der Ventilsitzebene durch die Ventilachse gehenden Zylinderradius, etwa spiegelbildlich zum Tangentenpunkt des zuerst genannten Zylinderradius am Ventilteller in der Ventilsitzebene liegt, d. h. an der zweiten möglichen Stelle, an der ein Zylinderradius den Ventilteller in dieser Ebene tangiert.
Des weiteren ist, der Einlasskanal vor dem Raum über dem Einlassventil langgestreckt und im Querschnitt in an sich bekannter Weise im wesentlichen elliptisch, wobei die grosse Achse E der Ellipse mit der Ventilachse einen spitzen Winkel einschliesst, der sich nach oben, d. h. nach der dem Ventilsitz abgewandten Seite, öffnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der annähernd ellipsenförmige Kanalquerschnitt am unteren, d. h. ventilsitznäheren Ende der grossen Achse E (an der Sohle) schmäler als am entgegengesetzten Ende dieser Achse, er verbreitert sich also allmählich vom unteren nach dem oberen Ende hin.
Bei den bisherigen Kanalausbildungen konnte eine entsprechend grosse Drehgeschwindigkeit der
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im Ansaugkanalleiten von bestimmten Anteilen der Gesamtströmung an bestimmte Teile des Ventilumfanges durchwegs nur unvollständig erreicht werden.
So ist ein bekannter Einlasskanal für eine Brendkraftmaschine nur einseitig spiralförmig ausgebildet. Hier geht eine gedachte Längsmit- tel, gerade im Einlasskanal zuerst an der Ventilachse vorbei und dann erst schneidet diese Längsmittelgerade einen tangierenden Zylinderradius, der mit dieser Längsachse einen rechten Winkel bildet.
Demgegenüber wird gemäss einem Merkmal der Erfindung eine gewisse Beziehung der Längsachse des Einlaufkanals zu einem tangierenden Zy- linderradius geschaffen, d. h. dass die Längsachse dieses Kanals an seiner Sohle erst in Verlängerung über ihren Schnittwinkel mit dem tangierenden Zylinderradius hinaus nächst der Zylinderachse vorbeigeht bzw. diese schneidet. Der bekannte Kanal geht ausserdem auch ohne jegliche Aufspaltung in Verzweigungskanäle in den Raum über dem Einlassventil in die Ventilöffnung über.
Des weiteren ist auch bereits ein Ansaugkanal mit langgestrecktem und annähernd elliptischen Kanalquerschnitten bekanntgeworden, doch ist hiebei die grosse Hauptachse der Ellipse ausschliesslich im rechten Winkel zur Ventilachse angeordnet. Sie liegt also waagrecht, während gemäss der Erfindung die grosse Achse der Ellipse mit der Ventilachse einen spitzen Winkel einschliesst, so dass dadurch viel gunstigere. Stro- mungsbedingungen geschaffen werden. Im übrigen fehlt auch bei diesem bekannten Einlasskanal das wesentliche Merkmal der Erfindung, näm- : lich die Aufspaltung des Einlasskanals in dem Raum über dem Einlassventil in zwei Aste, die in einander entgegengesetztem Drehsinne spiralig um das Ventil angeordnet sind.
Weitere wichtige Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, worin die Er- findung an Hand der weiteren Fig. 6-14 in ihrer praktischen Verwirklichung beispielsweise erläutert ist. Hiebei zeigen : Fig. 6 eine Ausfüh- rungstform des erfindungsgemässen Einlasskanals im Grundriss, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 6, Fig. 9 einen Schnitt nach
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derte Ausführungsform des Einlasskanals mit darin eingesetzten Leitblechen, Fig. 11 eine Ausführungsform der Ventilführung, teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht, Fig. 12 eine andere Aus-
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führungsform der Ventilführung in der gleichen Darstellungsweise wie in Fig. 11 und die Fig.
13 und 14 einen Ventilsitzring mit Verengungswulst im Schnitt und in Draufsicht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 mündet der im Schnitt C-D angenähert elliptischen Umfang aufweisende Kanal 3 in seinem unteren Teil, d. h. an seiner Sohle, aus einer Richtung in den Raum über dem Ventil 2 im Drehsinne der durch ihn erzeugten Luftdrehung im wesentlichen ge- krümmt ein, die also der Dichtung des Ventil- radius 777 möglichst nahe kommt. Oder mit andern Worten : Die Einlaufrichtung des Einlasskanals 3 steht hier möglichst senkrecht zu dem den Ventilteller 2 tangierenden Zylinderradius 4. Die am ventilsitznäheren Ende der grossen Achse f des elliptischen Querschnitts befindliche Sohle 5 des Kanals 3 (Fig. 7 und 8) verläuft, bezogen auf die Zylinderdecke 6, sehr flach und annähernd parallel zu letzterer, der elliptische Querschnitt der.
Sohle 5 ist ausserdem an dieser Stelle schmal,
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Achse E des elliptischen Querschnittes des Ein- lasskanals Ist gegenüber der Ventilachse um den Winkel geneigt. Die der Zylinderachse 8 zugekehrte Wandung 9 des Kanals 3 verläuft im Grundriss gesehen (Fig. 6) etwa in Richtung auf die Ventilachse 10 zu und geht mit guter Ausrundung 11 in die Wandung 12 des Raumes über dem Ventil 2 über ; die Wandung 9 ist dabei in ihrem oberen Teil 13 weiter nach aussen geführt und geht hier in den Ventilführungsfortsatz 14 über.
Die der Zylinderachse 8 abgewandte Wandung 15 des Kanals 3 weist eine dem gewünschten Winkel k entsprechende Schräge zur Zylinderachse (nach oben und aussen) auf und geht, wie aus Fig. 6 zu ersehen, in ihrem unteren Teil 16 mit guter Ausrundung 17 in die Wandung 12 des Raumes über dem Ventil 2 über ; in ihrem oberen Teil 18 holt die Wandung 15 von der Ventilachse aus gesehen weit nach aussen aus und nähert sich sodann in bekannter Weise der Ventilachse 10 spiralig.
Entsprechend den mit Luft zu beliefernden unterschiedlichen Anteilen des Ventilumfangs ist die Decke 19 des der Zylinderachse 8 zuliegenden Teiles des Raumes über dem Ventil 2 (Fig. 7 und 9) niedrig, die Decke 20 des der Zylinderachse 8 abgewandten Teiles dagegen hoch ; in beiden Teilen senkt sich die Decke 19 bzw. 20 stetig über den Ventilumfang bis etwa. zu den Stellen ab, die in Fig. 6 durch die Radien I und II bezeichnet sind, um dann in, dem Bereich zwischen diese beiden Radien immer flacher zu verlaufen und schliesslich an ihrer tiefsten Stelle, die in der Meridianebene des Ventilradius VI liegt, ineinander überzugehen. Es entstehen hiedurch um die Ventilführung zwei kanalartige Xste A"B, (Filg. 9) unterschiedlichen Volumens, deren Zweck noch beschrieben wird.
Die tiefste Stelle VI der Decke liegt also, bezogen auf die den Zylindermittelpunkt 8 und den Ventilmittelpunkt 10 verbindende Symmetrieachse S-S'etwa spiegelbildlich zur Einmündung des Kanals 3. Der an den Einlasskanal 3 anschliessende Strömungsraum setzt sich unmittelbar vor bzw.
über dem Ventilsitz aus zwei gegenläufig um die Ventilachse geführten, sich über ungleiche Umfang5bereiche erstreckenden Teilkanälen , Bj un-
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ren Begrenzungswandungen aussen durch die zum Ventilsitz absteigenden Wandungsteile und innen durch die Mantelflächen des Ventilführungsfortsatzes und der Ventilführung gegeben sind, wobei die Teilkanäle unter Absenkung ihrer oberen Kanalabdeckung gegen den Ventilsitz hin sich peripher nach Art einer räumlichen Spirale im Durchströmquerschnitt verjüngen und an einer tiefsten Stelle (VI, Fig.
6,9) ihrer Kanalabdekkung ineinander übergehen, die, bezogen auf ihren in der Ventilsitzebene durch die Ventilachse gehenden Zylinderradius 21 etwa spiegelbildlich zum Tangentenpunkt des zuerst genannten Zy- linderradius am Ventilteller in der Ventilsitzebene liegt, d. h. an der zweiten möglichen Stelle, an der ein Zylinderradius den Ventilteller in dieser Ebene tangiert.
Um in den übrigen Bereichen die gewünschte, möglichst grosse Schräge (Winkel Y'yyMx) der Strömung beim Verlassen des Ventilspaltes zu erzwingen, genügt die angegebene spirallge Ausbil- dung der Aussenwandung und die stetige Absenkung der Decke 19 bzw. 20 allein nicht ; die Strömung muss auch so weit wie möglich nach aussen gedrängt bzw. geführt werden. Zu diesem Zwecke werden der Ventilschaft, der Ventilführungsfortsatz 14 und/oder die Ventilführung 22 (Fig. 7,8, 9) mit erheblich grösserem Durchmesser als bisher üblich versehen ; ausserdem werden der Ventilführungsfortsatz und/oder die Ventilführung wesentlich weiter nach unten in Richtung zum Ventilsitz 24 hin als bisher üblich heruntergezogen.
Eine entsprechende Führung der Strömung kann auch durch in den Kanal 3 eingebaute Leitelemente 23 (Fig. 10) erreicht werden,
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die Aufspaltung des Hauptstromes in dem Raum über dem Ventil in um die Ventilführung in entgegengesetztem Drehsinn laufende Teilkanäle begünstigen.
Der über den Ventilumfang erwünschten verschiedenen Grösse des Winkels k ist durch die Form der Wandung 12 über dem Ventilsitz 24 (Fig. 7 und 9) dadurch Rechnung getragen, dass die äussere, seitliche Begrenzungswandung 12 der Teilkanäle A1'B1 im unmittelbaren Bereich des Ventilsitzes über dessen Umfang jeweils derart unterschiedlich zur Ventilachse geneigt ist, dass sich durch Zusammenwirken dieser äusseren Wandung mit den die innere Begrenzungswandung bildenden Mantelflächen des Ventilführungsfort- satzes, der Ventilführung und des Ventilkörpers selbst für jeden Punkt des Ventilumfanges eine
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solche schräge Richtung (Winkel k) der aus dem Ventilspalt austretenden Strömung ergibt, wie sie für den betreffenden Punkt durch das Vektordiagramm bestimmt ist (Fig. 2).
Des weiteren steigt die äussere, seitliche Begrenzungswandung des Raumes über dem Ventilsitz an, der tiefsten Stelle (VI, Fig. 6 und 9) der oberen Kanalabdeckung, an der Teilkanäle A1, B1 ineinander übergehen, im Radialschnitt unter einer Neigung von 45 gegenüber der Ventilachse zum Ventilführungsfortsatz auf. Es ist aber auch möglich, einen Verengungswulst 25 am Ventileinlassquerschnitt anzubringen, der im Bereich zwischen den Radien I und 11 angeordnet ist, und dessen Form sich in Abhängigkeit vom Winkel k ändert. Ein solcher Wulst 25 kann auch in einem eingesetzten Ventilsitzring 26 angeordnet sein, wie dies aus Fig. 13 und 14 zu ersehen ist.
Aus den Darlegungen ergibt sich, dass im Ge- gensatz zu den bisher bekannten Einlasskanalformen durch die Aufspaltung des Luftstromes in zwei Teilströme unterschiedlichen Volumens, die in einander entgegengesetztem Richtungssinn um die Ventilachse 10 herumgeführt sind, sowie durch die sich über den Ventilumfang ändernde Schräge der aus dem Ventilspalt austretenden Strömung (entsprechend dem gewünschten Winkel k), wie sie, durch die angegebene Neigung der Dek- 'kenabschnitte 19 und 20 des Raumes über dem Ventil 2 und/oder durch die Anordnung eines Wulstes 25 der beschriebenen Form im Bereich zwischen den Radien I und 77 bewirkt wird, für nahezu jeden Punkt des Ventilumfangs ein best- möglicher Dralleffekt bei gleichzeitig guter Füllung erzielt wird.
Für die Regelung des Dralls zur Anpassung an das jeweilige Vet1brennungsverfahren und beliabige andere motorische Gegebenheiten bieten sich unter Anwendung der Erfindung folgende Möglichkeiten :
1. Die Grösse des Winkels y'bzw. der Bereich des Ventilumfangs, auf dem y'max erzwungen wird, kann verändert werden durch :
a) Änderung des Durchmessers des Ventilschaftes, des Ventilführungs. fortsatzes 14 und der Ventilführung 22 und bzw. oder der Länge vom Ventilführungsfortsatz 14 und bzw. oder Ventilführung 22 bzw. durch Längsverschiebung eines auf die Ventilführung 22 aufgesetzten Drallbeeinflussungselementes 27 (Fig. 12) ; b) Verdrehung der an ihrem unteren Ende schräg abgeschnittenen oder in anderer Weise unsymmetrisch ausgebildeten Ventilführung 22 (Fig. 11) oder des auf die Ventilführung 22 aufgesetzten Elementes 27 (Fig. 12).
2. Die Grösse der Winikel'11 bzw. k, d. h. das Verhältnis von Durchfluss zu Drall, kann verändert werden durch : a) Verwendung verschiedener Ventilsitzringe 26 (Fig. 13 und 14) mit unmittelbar vor dem Ventilsitz 24 angeordnetem Verengungswulst 25 ent- sprechend der beschriebenen Formgebung, wobei sich diese Teile im Innendurchmesser und damit der Austrittsschräge der Strömung, die durch sie bewirkt wird, unterscheiden ; b) Änderung des wirksamen Ventilhubes, und c) Änderung des Sitzwinlkels des Ventils, welche zuletzt genannten Massnahmen an sich bekannt sind.
3. Der Bereich des Ventilspaltes, in dem ein negativer, d. h. dem gewünschten Drehsinn entgegengesetzt gerichteter Dxallanteil erzeugt wird, kann durch Verwendung von Sperrelementen bekannter Art, die auf dem Ventilkörper oder im Kanal'bzw. unter einem eingesetzten Ventilsitzring angebracht sein können, ausgeschaltet werden. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass ein solches Sperrelement in Verbindung mit einem Einlasskanal der beschriebenen Ausführung zweckmässig im Bereich zwischen den Radien IV und V angeordnet wird, d. h. in dem Bereich, in dem ein negativer Drallanteil erzeugt würde.
Es ist weiter ersichtlich, dass bei einem Einlasskanal der erfindungsgemässen Bauart das Sperrelement sich im Vergleich zu den bisher üblichen Einlasskanalformen, bei denen Sperrelemente mit einer Ausdehnung von 1000 bis 1800 Umfangswinkel zur Anwendung kommen, nur über einen wesentlichen kleineren Umfangswinkel zu erstrecken braucht, der in der Grössenordnung von höchstens etwa 600 liegt. Es können also bei Anwendung der Erfindung auch noch Luftanteile mit zur Drallerzeugung herangezogen werden, die bei Anwendung von Sperrelementen der bisher üblichen Umfangsausdehnung unwirksam bleiben würden.
Durch'die bei der erfindunggemässen Ausbildung des Einlasskanals erreichba- re Verkleinerung des Sperrelementes kann also im Gegensatz zu den bisherigen Lösungen dieser Art nicht nur die Füllung, sondern auch der Drall im Zylinder noch gesteigert werden.
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