AT247666B - Mit Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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  Mit Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine 
Die Erfindung betrifft eine mit Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine, bei der die für einen Arbeitshub erforderliche Kraftstoffmenge vor Beginn des Verdichtungshubes in Nähe des Brennraumes vor- 
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 strömenden Luft über Kanäle aus einer Vorratskammer angesaugt wird, wobei diese Kanäle einerseits in den Hauptbrennraum oberhalb der oberen Kolbenumkehrstellung und anderseits etwa an der engsten Stelle des Überströmkanals münden und das Kraftstoff-Luft-Gemisch tangential in die am Innenumfang stetig gekrümmte Brennkammer eingeführt wird, wobei der Überströmkanal und die Brennkammer derart aus- gebildet und bemessen sind, dass das Gemisch in der Brennkammer eine verhältnismässig hohe Drehgeschwindigkeit erhält, so dass die schwereren Kraftstofftröpfchen auf die Brennkammerwand ausgeschleudert werden,

   die derart gekühlt ist, dass einerseits keine Zersetzung des Kraftstoffes eintreten kann, anderseits eine sichere Verdampfung des Kraftstoffes gewährleistet ist. 



   Solche Motoren arbeiten bei bestimmten Drehzahlen sehr zufriedenstellend und ergeben hohe Leistungen. Bei andern Drehzahlen innerhalb ihres Drehzahlbereiches entwickeln sie aber nur mässige Dreh-   momente und verbrauchen relativ viel Kraftstoff. Die Ursache dieser Erscheinung dürfte an einer liber   den ganzen Drehzahlbereich nicht exakt genug beherrschten, meist vorzeitigen Einführung des Kraftstoffes in die Brennkammer und an einer entsprechend unregelmässigen meist frühzeitigen Zündung liegen. Trägheitskräfte bewirken, dass sich die Erscheinung bei bestimmten Drehzahlen stark bemerkbar macht. 



   Ferner ist eine   selbst-oder fremdzündende,   luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer über dem Arbeitsraum angeordneten, durch einen Schusskanal verbundenen Vorkammer bekannt, bei welcher Maschine neben der Vorkammer eine Leerlaufnebenkammer und eine Lastnebenkammer angeordnet sind, auf denen je eine Brennstoffschleuse aufgesetzt ist und durch den Kanal mit dem Arbeitsraum sowie durch den Verbindungskanal mit der Vorkammer verbunden sind und   ein Einspritzkanal   durch einen unter Federdruck stehenden Schliesskolben gesteuert wird. 



   Bei dieser Einrichtung sind ausser dem   eigentlichen Nebenraum   zwei   weitere Nebenbrennkammern an-   geordnet, von denen die eine in einem Kanalsystem angeordnet ist, das zwischen Hauptbrennraum und Nebenbrennkammerhals an der Mündung des Überströmkanals verläuft, und die andere Nebenkammer in einem Kanalsystem angeordnet ist, welches die Nebenbrennkammer mit der Hauptbrennkammer parallel zum eigentlichen Überströmkanal verbindet. Die eine von diesen Nebenkammern dient zur Förderung einer Leerlaufkraftstoffmenge und die zweite zusätzlich zur Kraftstofförderung im Lastzustand. Damit durch diese engen, verwinkelten, aneinanderschliessenden Kanäle überhaupt eine nennenswerte Strömung erzielt werden kann, muss der eigentliche Überströmkanal sehr stark eingeschnürt sein. 



   An jeder Nebenkammer ist eine bewegliche Kraftstoffschleuse angeordnet, wobei diese durch die Druckänderungen, die in der jeweiligen Nebenkammer - allerdings durch die Strömungsverhältnisse in den komplizierten Kanälen stark   gedämpft-auftreten,   bewegt werden, u. zw. derart, dass die Ringnut 

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Anordnungkann. Im Bereich der Mündung der Spülleitung 3 in die Vorratskammer 2 sind in der Wand der Führungshülse 5 Steuerschlitze 6 vorgesehen, so dass die restlichen Teile der   Führungsbüchse   5 in 
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 der   Führungsbüchse   5 in der Regel kleinere Steuerschlitze 7 angeordnet. Die Kraftstoffzuleitung 1 führt zu einem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Kraftstoffhauptspeicher.

   An der Einmündung der
Kraftstoffzuleitung 1 in die Vorratskammer 2 ist ein Rückschlagventil 9 angeordnet, welches zur
Vorratskammer 2 hin öffnet. 



   Die Wirkungsweise ist folgende: Während des Saughubes tritt im Hauptbrennraum 12 ein Unterdruck auf, der sich über den Überströmkanal 13 verzögert zur Wirbelkammer 14 hin fortpflanzt. Infolge dieses Unterdruckes wird der Steuerkolben 8 in die Spülleitung 3 hineingesaugt, bis der Steuerkol- ben 8 gegen den Begrenzungsanschlag 10 zum Anliegen kommt. Durch diese Bewegung des Steuer- kolbens 8 in die Spülleitung 3   hinein wird je nach Stellung eines in der Kraftstoffzuleitung l   befindlichen, inderZeichnungnichtdargestelltenDrosselventilsmehroderwenigerKraftstoffindieVorrats- kammer 2 durch das Rückschlagventil 9 gesaugt. Die eingesaugte Kraftstoffmenge ist also bestimmt durch das Hubvolumen des Steuerkolbens 8   und ist unabhängig von der Dauer des Einwirkens des Unter-   druckes und damit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. 



     Während des Verdichtungstaktes herrscht im Hauptbrennraum   12   ein grösserer Druck-als im engsten  
Bereich des Überströmkanals 13. Dadurch wird der Steuerkolben 8 aus der Spülleitung 3 indie
Vorratskammer   2 zurückgedrängt. Solange der Steuerkolben   8 jedoch   ein Stück in die Spülleitung   3 eintaucht, ist diese abgeschlossen, so dass während des ersten Teiles des Verdichtungshubes keine Wirkung auf den in der Vorratskammer 2 vorgelagerten Kraftstoff ausgeübt wird.

   Erst wenn der Steuerkolben 8   soweitÍl1 dieFührungsbüchse   5 zurückgetreten ist. dass seineStirnkante dieSteuerschlitze 6 freigibt, kann infolge des Druckgefälles zwischen der Spülleitung 3 und der Förderleitung 4 Luft aus dem
Hauptbrennraum 12 durch die Spülleitung 3 in die Vorratskammer 2 strömen und aus dieser
Kraftstoff durch die Förderleitung 4 in den Überströmkanal 13 verdrängen. Da bei diesem Vorgang der Druck in der Vorratskammer 2 höher ist als in der Kraftstoffzuleitung   1,   ist dabei das Rück- schlagventil 9 geschlossen. 



     DajederZugangausder Vorratskammer   2,   also auch aus dem zudiesemgehörendenRingraum 11,   gleich zu Beginn des Saughubes des Kolbens vom Steuerkolben 8 abgeschlossen wird, ist ein unerwünsch- ter, insbesondere vorzeitiger, Eintritt von Kraftstoff in den Zylinder verhindert. Durch Länge, Hub und
Gewicht des Steuerkolbens 8, sein Spiel   in der Führungsbüchse   und durch Lage und Grösse der Steuer- schlitze 6 und 7 kann die Kraftstofförderung durch die Förderleitung 4 während des Verdichtungs- hubes in der gewünschten Weise verzögert werden, so dass auch ein vorzeitiger Eintritt von Kraftstoff in den Überströmkanal nicht mehr stattfinden kann. Ausserdem sind für   die Kraftstoffvorlagerung   die Volums- verhältnisse zwischen Führungsbüchse 5 und Ringraum 11 wesentlich.

   Um auch während des Betrie- bes auf einfache und zuverlässige Art die Verhältnisse der Kraftstoffvorlagerung variieren zu können, ist es zweckmässig, wenn die Lage und Grösse der Steuerschlitze 6 und 7 und die Endlagen des Steuerkol- bens 8 veränderlich sind,   z. B.   durch in sich verschiebbare und/oder drehbare, von aussen steuerbar ausgebildete Hülsen als Führungsrohr. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Mit Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine, bei der die für einen Arbeitshub erforderliche Kraftstoffmenge vor Beginn des Verdichtungshubes in Nähe des Brennraumes vorgelagert wird und die vor- gelagerte Kraftstoffmenge während des Verdichtungshubes von der aus dem Hauptbrennraum in eine mit diesem durch einen eingeschnürten Überströmkanal verbundene Brennkammer überströmenden Luft über Kanäle aus einer Vorratskammer angesaugt wird, wobei diese Kanäle einerseits in den Hauptbrennraum oberhalb der oberen Kolbenumkehrstellung und anderseits etwa an der engsten Stelle des Überströmkanals münden und das Kraftstoff-Luft-Gemisch tangential in die am Innenumfang stetig gekrümmte Brennkam- mer eingeführt wird, wobei der Überströmkanal und die Brennkammer derart ausgebildet und bemessen sind,

   dass das Gemisch in der Brennkammer eine verhältnismässig hohe Drehgeschwindigkeit erhält, so dass die schwereren Kraftstofftröpfchen auf die Brennkammerwand ausgeschleudert werden, die derart gekühlt ist, dass einerseits keine Zersetzung des Kraftstoffes eintreten kann, anderseits eine sichere Verdampfung des Kraftstoffes gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Hauptbrennraum mit der Vorratskammer (2) verbindenden Kanal (3), vorzugsweise an dessen Einmündung in die Vorratskammer, <Desc/Clms Page number 4> ein Absperrorgan mit einem beweglichen, den Kanal bei Auftreten eines Druckgefälles von der Vorratskammer zum Kanal hin absperrenden und bei Auftreten eines Druckgefälles von dem Kanal zu der Vorratskammer und der mit dieser verbundenen, in den Überströmkanal mündenden Förderleitung (4)

   mindestens eine Durchströmöffnung (6) freigebenden Absperrkörper (8) vorgesehen ist.

   2. BrennkraftmaschinenachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem oder an dem Absperrkörper (8) in dessen Schliesslage ein Durchlass kleinen Querschnittes vorgesehen ist.

   3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper als Steuerkolben ausgestaltet ist, der in seiner Schliesslage zumindest teilweise in die Mündung des mit dem Hauptbrennraum verbundenen Kanals (3) hineinragt und in seiner denDurchströmquerschnitt (6) freigebenden Lage ganz in der Vorratskammer (2) liegt.

   4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Absperrorgan in der Vorratskammer (2) eine mit Steuerschlitzen (6,7) versehene Führungsbüchse (5) und ein in dieser zwischen Hubbegrenzungsanschlägen (10) gleitender Steuerkolben (8) vorgesehen sind.

   5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbegrenzungsanschläge (10) willkürlich verstellbar sind.

   6. Brennkraftmaschinenach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbüch- se (5) aus zwei konzentrisch zylindrischen Hülsen besteht, welche mit Steuerschlitzen (6, 7) versehen sind und derart ineinander verschiebbar oder gegeneinander verdrehbar angeordnet sind, dass die freien Öffnungen der einander überdeckenden Schlitze veränderbar sind.

   7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vorratskammer (2) und Förderleitung (4) eine Durchströmdrossel eingeschaltet ist. EMI4.1 etwa an der Einmündung der Förderleitung (4) in den Überströmkanal eine Verengung, vorzugsweise eine auswechselbare Düse, angeordnet ist.

   9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung der Förderleitung (4) in den Überströmkanal in Richtung der Brennkammer geneigt ist.

   10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Förderleitung ein von der Motorkurbel-oder-steuerwelle aus betätigtes-Ventil eingeschaltet ist.

   11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass um die mit Steuerschlitzen versehene Führungsbüchse (5) einRingraum (11) vorgesehen ist, der durch eine Verbindungsleitung, welche gegebenenfalls mit einer verstellbaren Drosselstelle versehen ist, mit dem die Vorratskammer (2) mit dem Hauptbrennraum verbindenden Kanal (3) in Verbindung steht.

   12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Führungsbüchse (5) etwa in Richtung des kleinsten Schwingungsausschlages der Brennkraftmaschine angeordnet ist.