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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung, insbesondere Dieselmotor, mit zwei paarweise nebeneinander im Zylinderkopf angeordneten Einlassventilen je Zylinder, über die die Verbrennungsluft mit um die Zylinderachse rotierender Drehströmung in den Zylinder geleitet ist, wobei das in bezug auf die Drehströmung an vorderer Stelle gelegene Einlassventil an einen Schrägkanal und das andere Einlassventil an einen Spiralkanal angeschlossen ist.
Bei Motoren mit innerer Gemischbildung benötigt man in vielen Fällen, vor allem bei kleineren
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Gemischbildung voraus. Es hat sich gezeigt, dass die Gemischbildung und damit auch die Verbrennung durch
Erzeugung einer starken Turbulenz der im Zylinder rotierenden Verbrennungsluft beschleunigt werden kann.
Die Rotation der Verbrennungsluft im Zylinder kann in an sich bekannter Weise entweder mittels schneckenförmig um das betreffende Ventil gewundener Einlasskanäle, sogenannter Spiralkanäle, oder mittels schräg zum Ventil und tangential zum Zylinder verlaufender, sogenannter Schrägkanäle erreicht werden. Bei
Zylinderköpfen mit zwei Einlassventilen je Zylinder besteht dabei die Möglichkeit, je nach den konstruktiven
Gelegenheiten, entweder zwei Spiralkanäle oder je einen Spiral- und einen Schrägkanal oder aber zwei
Schrägkanäle miteinander zu kombinieren.
Aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 200. 64S ist eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art bekannt, bei der die beiden Einlasskanäle in etwa paralleler Anordnung zueinander von separaten Einlassöffnungen an der oberen Zylinderkopfwand relativ steil zu den Einlassventilen hin abfallen. Der als Schrägkanal ausgeführte Einlasskanal verläuft tangential zu einer gedachten, die Ventilachsen enthaltenden, zur Zylinderachse konzentrischen Zylinderfläche. Der Spiralkanal hingegen ist gegen die Zylindermitte gerichtet und sein spiralförmiger Teil fällt nahezu mit einer vollen Windung um die Ventilachse zum Ventil hin ab. Daraus bestimmt sich die Austrittsrichtung der Verbrennungsluft aus dem dem Spiralkanal zugeordneten Einlassventil als ebenfalls tangential zu der erwähnten, die Ventilachsen enthaltenden Zylinderfläche.
Auf Grund dieser
Gestaltung des Einlasskanalsystems summieren sich die Draflanteile beider Einlassventile, so dass sich ein sehr hoher Drall der Zylinderladung einstellt. Irgendwelche Massnahmen zur Erzeugung einer Turbulenz sind bei der bekannten Brennkraftmaschine nicht vorgesehen.
Fernerhin ist aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 200. 683 ein Zylinderkopf einer Vierventil-Brennkraft- maschine bekannt, bei welchem die Einlasskanäle jedes Zylinders von einer gemeinsamen Einlassöffnung an der oberen Zylinderkopfwand abzweigen. Einer der beiden Einlasskanäle ist als Schrägkanal ausgebildet, der in etwa tangentialer Richtung in den Zylinder ausmündet. Die über diesen Einlasskanal geführte Verbrennungsluft bestimmt im wesentlichen den Drall der Zylinderladung um die Zylinderachse. Der andere Einlasskanal verläuft, im Grundriss gesehen, im wesentlichen parallel zum erstgenannten Einlasskanal, er besitzt jedoch im ventilnahen Bereich eine scharfe Krümmung nach unten, so dass sich eine zur Zylinderachse im wesentlichen parallele Austrittsrichtung der Luft in den Zylinder ergibt, wodurch die Zylinderfüllung begünstigt wird.
Eine nennenswerte Turbulenz der Zylinderladung kommt dadurch aber nicht zustande.
Ein weiteres Beispiel für eine die Rotation der Verbrennungsluft begünstigende Ausführung eines Einlasskanalsystems ist in der österr. Patentschrift Nr. 205291 beschrieben. Hier wird durch eine besondere Gestaltung des spiralförmigen Teiles des Einlasskanals eine Geschwindigkeitsverteilung und Austrittrichtung der Strömungskomponente am Ventilspalt erreicht, die den höchstmöglichen Drall der Zylinderladung gewährleistet.
Es entstehen daher nur in einem sehr kleinen Teilbereich des Ventilspaltes Strömungskomponenten, welche in bezug auf die Zylinderachse einen Drehsinn ergeben, der dem Drehsinn der übrigen Verbrennungsluft im Zylinder entgegengesetzt ist. Diese Gegenströmung, deren Auftreten im bekannten Fall als der Drallerzeugung abträglicher, unerwünschter Nebeneffekt angesehen wird, ist allerdings so geringfügig, dass ihr Zusammenprall mit der übrigen im Zylinder rotierenden Verbrennungsluft zu keiner nennenswerten Turbulenz der Zylinderladung führen kann.
Bezüglich der für die beschleunigte Gemischbildung förderlichen Turbulenz der Verbrennungsluft ist, im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, anzustreben, dass die Turbulenz innerhalb des Zylinders voll wirksam ist, eine Forderung, deren Verwirklichung insoferne Probleme aufwirft, als Turbulenz ein Vorgang ist, dessen Intensität rasch abnimmt, wobei die kinetische Energie aufgebraucht und in Wärme umgesetzt wird.
Es ist nun das Ziel der Erfindung, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art Massnahmen zu treffen, die das Entstehen einer stark turbulenten rotierenden Strömung der Zylinderladung gewährleisten, wobei der Grad der Turbulenz sowie der beabsichtigten Luftrotation den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden können. Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Spiralkanal mit der Drehrichtung des über das andere Einlassventil geführten Luftstromes entgegengesetzter Austrittsrichtung ausgebildet ist.
Auf diese Weise tritt die Verbrennungsluft aus den beiden Ventilen in voneinander divergierenden, bezüglich der Zylinderachse den entgegengesetzten Drehsinn ergebenden Richtungen in den Zylinder über, so dass es in dem den beiden Einlassventilen gegenüberliegenden Zylinderbereich zu einem Zusammenprall dieser
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entgegengesetzten Luftströme kommt. Dabei entsteht die beabsichtigte, der Drehströmung um die Zylinderachse überlagerte, starke Turbulenz der Zylinderladung. Da diese Turbulenz im Zylinder selbst und knapp vor dem Einsetzen des Verbrennungsvorganges entsteht, kommt ihr fördernder Einfluss auf die verbesserte und beschleunigte Gemischbildung voll zur Entfaltung.
Durch den Zusammenprall der beiden Teilluftströme wird zwar die Rotation der Zylinderladung etwas abgeschwächt, doch kann das Ausmass der Rotation und der Grad der Turbulenz der resultierenden Strömung durch entsprechende Bemessung der Teilluftströme auf die jeweilige Motorkonstruktion optimal abgestimmt werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in stark schematischer, auf den erfindungswesentlichen Bereich beschränkter Darstellung einen Horizontalschnitt des Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung.
Von dem Zylinderkopf der Vierventil-Brennkraftmaschine sind nur der durch den strichlierten Kreis angedeutete Zylinder--l--und die beiden bezüglich der Zylinderachse--2--um etwa 900 zueinander versetzten Einlassventile --3 und 4--dargestellt. Die Einlassventile --3 und 4-sind an getrennte Einlasskanäle --5 und 6--angeschlossen, von denen der eine-5--als im wesentlichen tangential zur Zylinderinnenwand verlaufender Schrägkanal und der andere--6--als Spiralkanal ausgebildet ist. Die Einlassströmung durch die beiden Einlasskanäle--5 und 6--ist durch voll ausgezogene Pfeile veranschaulicht.
Gemäss der Erfindung ist der Spiralkanal --6-- durch die Ausführung seines spiralförmigen, oberhalb des
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Durch die vorgesehene Formgebung und Anordnung der beiden Einlasskanäle --5 und 6-- entstehen also innerhalb des Zylinders zwei Teilluftströme--7 und 8--, deren Drehsinn bezüglich der Zylinderachse--2--
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Turbulenz der Zylinderladung entsteht. Der jeweils stärkere Luftstrom-7 bzw. 8-bestimmt dabei die Drehrichtung der resultierenden, von Turbulenzen überlagerten Drehströmung der Zylinderladung bezüglich der Zylinderachse-2-. Man kann daher sowohl das Ausmass der Rotation als auch die Stärke der Turbulenz der Zylinderladung durch Abstimmung des Luftdurchsatzes in den beiden Einlasskanälen den Gegebenheiten des jeweiligen Motors beliebig genau anpassen.