<Desc/Clms Page number 1>
Viertaktverbrennungskraftmaschine mit im Kolben angeordnetem Auslassventil.
EMI1.1
den bekannten dadurch unterscheidet, dass für das Auspufrventil keine besondere Steuerungseinrichtung erforderlich ist und dass trotzdem die Abgase viel vollständiger aus dem Explosionsraum entfernt werden. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der Kolben einen durch das Auslassventil gegen den Zylinder abgeschlossenen Hohlraum besitzt, der durch seinen Auslassschlitz gegen Ende des Kolbenhubes mit zwei mit dem Auspuff verbundenen Auslass
EMI1.2
stellung des Kolbens den Auslass für den Zylinderraum bildet.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Auslassventil mit einer im Kolbenhohlraum dicht geführten kolbenartigen Verlängerung versehen, so dass die gespannten Gase nicht auf (lie Unterseite des Ventiltellers gelangen können und so einen Gegendruck bei der Explosion auf das geöffnete Ventil ausüben.
Bei einer dritten Ausführungsform wird das Auslassventil unmittelbar durch den Kolben selbst gesteuert, zu welchem Zweck der letztere aus zwei gegeneinander verschiebbaren und
EMI1.3
htndurchgeführt und an dem mit der Pleuelstange gelenkig verbundenen inneren Kolbenteil befestigt ist. Bei dieser Ausführung ist noch eine zweite Zündkerze in der Zylinderwand vorgeschen, die am Ende des Verdichtungshubes durch den Auspuffschlitz des Kolbenhohraumes mit diesem in Verbindung steht und die Zündung auch bei Versagen der ersten Zündkerze, bei normaler Wirkung der letzteren aber die Verbrennung der im Kolbenhohlraum befindlichen
Frischgase unbedingt sichert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht noch darin, dass der bisher durch den Vorraum des Auspuffventiles vorhandene tote Kompressionsraum wegfällt. Auch der wirksame Kom- pressionsraum über dem Zylinder wird verringert, da das bisher durch die alten, nicht zum Auspuff fangenden Abgase bei der Kompression entstandene Kissen bei der neuen Anordnung nicht entsteht ; die Abgase werden vielmehr aus dem Kompressionsraum fast restlos entfernt. Schliesslich t"'gt auch ein besonderer Vorteil in der doppelten Zündung, die eine vollständige Verbrennung und grosse Kraftwirkung gewährleistet.
Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgedankens dargestellt,
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
durch einen Ventilteller k verschlossen wird. Der letztere steht unter der Wirkung einer in den Kolbenboden. f eingesetzten und sich gegen die. Ventilspindel I stützenden Feder m, die den Ventilteller gegen seinen Sitz im Deckel h drückt.
Die Maschine arbeitet in folgender Weise :
Während des Saughubes des Kolbens e wird das Ventil k durch seine Feder geschlossen gehalten und das Gemisch bis zur Endstellung des Kolbens e, wie sie in Fig. 1 in vollen Linien dargestellt ist, angesaugt, wobei jedoch kein merkbares Entweichen von Frischgasen durch den
EMI2.2
gebliebenen Abgase den Austritt der Frischgase mit ihrer geringen Spannung nicht zulassen. Beim darauf erfolgenden Verdichtungshub des Kolbens wird ein Teil des im Zylinderraum befindlichen Gemisches unter Zurückdrängung des Ventiltellers k entgegen der Wirkung der Feder in den Kolbenhohlraum f gedrückt, während der Rest des Gemisches auf das über dem Kolben (in Fig. 1 punktiert gezeichnet) befindliche Volumen zusammengedrückt wird.
Kurz vor Erreichung der Endstellung des Kolbens erfolgt die Zündung, durch die der Ventilteller k in den Kolbenhohlraum hineingeschleudert wird. Hiebei findet eine Nachverbrennung statt. Der Zeitraum zwischen der Vorzündung und der Nachzündung ist allerdings gering, jedoch immerhin so gross, dass die Nachzündung genau im Totpunkte erfolgt. Die Zündung im Totpunkte bietet an sich die bekannten Vorteile, die im vorliegenden Fall noch durch Erzeugung zweier Zündungen vermehrt werden, indem damit eine Verlängerung der Arbeitswirkung infolge Verteilung der Zündung auf eine längere Arbeitsperiode verbunden ist.
Beim nunmehr erfolgenden Expansionshub des Kolbens sind im Hohlraum des letzteren, sobald die Spannung in diesem Raum den Expansionsdruck im Zylinder überwunden und den Ventilteller abermals geschlossen hat, Abgase vorhanden, die, sobald der Schlitz n des Kolbenhohlraumes vor dem Schlitz b angelangt ist, durch den letzteren und dann beim Weitergang des Kolbens durch den Schlitz c entweichen. In dieser Stellung des Kolbens, in der der Schlitz M vor dem Schlitz c steht, steht der Auspu & chlitz b mit dem Zylinderraum in Verbindung, so dass durch ihn die expandierten, in dem Zylinderraum befindlichen Gase entweichen können.
In dieser untersten Kolbenstellung ist der Zylinderraum mit Abgasen gefüllt, die Atmosphärenspannung besitzen und beim nunmehr erfolgenden Rückgang des Kolbens zusammengedrückt werden. Hiebei wird der Ventilteller k abermals aufgestossen und der Hohlraum j nimmt jetzt bis zur Erreichung der obersten Stellung des Kolbens die Abgase in sich auf, worauf in der Endstellung das Ventil geschlossen wird, so dass nunmehr in dem Zylinderraum selbst ein ganz geringer Teil von Abgasen enthalten ist, der dem kleinen Raum über dem Kolben entspricht.
Beim abermaligen Hingang des Kolbens, dem Saughub, bleibt die Schichte von Abgasen über dem Kolben gelagert, während das übrige Zylindervolumen durch den Kolben mit Frischgasen vollgesaugt wird. Die im Hohlraum befindlichen Abgase, die Kompressionsspannung besitzen. entweichen, sobald der Schlitz ? ; vor dem Auspuffsschlitz b angelangt ist, durch diesen und sodann durch den Auspuffschlitz c. Im Hohlraum verbleibt in dieser tiefsten Stellung des Kolbens noch ein geringer Teil von Abgases mit Atmosphärenspannung.
Beim darauf erfolgenden Verdlchtungshub des Kolbens wird das Ventil k durch den Druck der im Zylinderraum befindlichen Gase abermals aufgestossen, wobei zuerst der über dem Kolben in dünner Schichte hegende Rest der Abgase in den Kolbenhohlraum eindringt und beim Vorbei-
EMI2.3
Hohlraum befindlichen Rest von Abgasen ausgestossen wird. Beim weiteren Rückgang des
Kolbens, sobald die Öffnung n an dem Auspuffschlitz b vorbeigegangen ist, füllt sich nunmehr der Kolbenhohlraum mit den sich allmählich zusammendrückenden Frischgasen, bis kurz vor
Erreichung der Höchstsstellung des Kolbens Spannungsausgleich zwischen den im Zylinderraum und den im Kolbenhohlraum befindlichen Frischgasen erfolgt ist, wobei das Ventil k geschlossen wird.
Es erfolgt nunmehr die Vorzündung, die ein abermaliges Aufstossen des Ventiltellers k und eine Nachzündung der im Kolbenhohlraum befindlichen Frischgase veranlasst.
Das sonst über dem Kolben befindliche, aus Abgasen bestehende beträchtliche Gaskissen kommt bei dieser Anordnung in Fortfall, gleichzeitig auch die Verdiehtungswiderstände, die sich sonst dem Kolben beim Rückgang während des Auspuffhubes entgegenstellen und die bei dieser Anordnung nur dazu benutzt werden, um den Ventilteller.. k aufzustossen. Die Stärke der
Feder m kann so bemessen werden, dass erhebliche Widerstände auf den Kolben durch die Ver- dichtung der Abgase nicht hervorgerufen werden. Die Ausnutzung der Frischladung erfolgt restlos.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Ventil mit einer kolbenartigen Verlängerung versehen. die in den Seitenwänden des Kolbenhohlraumes geführt ist, so dass bei der Nach- explosion die gespannten Gase nicht auf die Unterseite des Ventiltellers gelangen können und dieses vorzeitig schliessen.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
achlitz 26 in Verbindung, der die im Kölbenhohlraum 27 befindlichen Abgase ableitet. Der Kolbenhohlraum 27 ist durch eine Ventilscheibe 20 abgeschlossen, die nach unten eine kolbenartige
EMI3.2
ihren Sitz 32 zu drücken sucht.
Die Wirkungsweise dieser Maschine ist derart, dass beim ersten Kolbenhingang die Ladung durch das Ansaugventil angesaugt wird, wobei in der Endstellung durch das den Auspufitopf 33 verschliessende federnde Ventil 34 ein Rückschlag von Abgasen in den Zylinderraum 26 durch den Auspuffschlitz 24 hindurch verhindert wird, worauf sich dann dieselben Vorgänge wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vollziehen. Da aber infolge der beschriebenen Ausbildung des Ventiles ein Gasdruck unter der Ventilscheibe nicht auftreten kann, so kann der Federdruck so eingestellt werden, dass das Ventil während des Expansionshubes bis zum Ende der Expansion geöffnet bleibt, so dass die im Kolbenhohlraum befindliche Ladung voll an der Expansion teilnimmt.
Bei der in Fig. 3 gezeichneten Ausführungsform ist der im Zylinder 1 laufende Kolben 2 nicht unmittelbar an der Pleuelstange 3 befestigt, sondern diese Pleuelstange greift ihrerseits an einem kolbenartig ausgebildeten Teil 4 an, der seinerseits in dem unteren Hohlraum 5 des Hauptkolbens 2 verschiebbar geführt ist. Der äussere Kolbenteil 2 selbst sitzt auf einem, seinen Boden abgedichtet durchdringenden Bolzen 6, der an seinem Kopfe eine Ventilscheibe 7 trägt, die starr am Bolzen befestigt ist, wogegen dessen aus dem äusseren Kolbenteil nach unten herausragendes Ende im inneren Kolbenteil 4 mittels der Mutter 18 oder dgl. befestigt ist.
Durch eine zwischen dem inneren Kolbenteil und dem äusseren 2 eingelegte Schraubenfeder 9 ist die Pleuel-
EMI3.3
Weise in seinem Deckel ein Ansaugventil13 und ferner den Auspufftopf 14, der durch ein federndes Auslassventil 15 verschlossen wird und mittels der Auslassschlitze 16 und 17 mit dem Zylinder-
EMI3.4
in Verbindung steht.
Die Arbeitsweise dieser Maschine ist folgende :
Beim Saughub wird das Ventil 7 auf seiner, Sitz gezogen und schliesst den Kolbenhohlraum ab. Es werden Frischgase durch das VentU-/J angesaugt und der Zylinder mit der Frischladung gefüllt. Am Ende dieses Kolbenhubes steht der Auspufschlitz 16 in Verbindung mit dem Inneren des Zylinderraumes, doch wird duich das federnde Auslassventil 15 ein Rückschlag von Abgasen in den Zylinderraum verhindert,.
l rend des ersten Kolbenrückganges, also während des Verdichtungshubes, drückt die Pleuelstange das Auslassventil 7 waeh oben. Durch die Verdichtung wird der äussere Kolbenteil 2 nach abwärts gedrückt, bis durch den Vorwärtsgang der Pleuelstange 3 mit dem inneren Kolbenteil -1 die Feder 9 so weit zusammengedrückt wird, dass der Kolbenteil 2 entgegen dem Verdichtungsdruck der Ladung mitgenomrlen wird. Während der Verdichtung bleibt aber das Auslassventil offen, so dass das im Hohlraum des Kolbens befindliche Gemisch gleichfalls verdichtet wird. Kurz vor Beendigung der Kolbenbewegung wird die über
EMI3.5
aus.
In diesem Zustand wird der Kolbenteil 2 seinerseits nach abwärts gedrückt, während die Pleuelstange mit dem Kolbenteil 4 noch eine gewisse Beharrung nach aufwärts besitzt. Infolge dieser entgegengerichteten Kräfte im Kolben und in der Pleuelstange bleibt das Ventil 7 bei dieser Bewegung ebenfalls geöffnet. Sobald der Schlitz 10 an den Schlitzen 16 und 17 vorbei-
EMI3.6