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Es sind Verbrennungskraftmaschinen für flüssige Brennstoffe bekannt, bei denen durch die einströmende Luft die Luftmasse, in die der Brennstoff eingespritzt wird, in kreisende Bewegung um die Zylinderachse oder um eine ihr nahe und zu ihr parallele oder angenähert parallele Achse versetzt wird. Bei diesen Maschinen ist es auch bekannt, eine Einspritzvorrichtung vorzusehen, die einen flachen fächerförmigen Brennstoffstrahl in die kreisende Luftmasse einspritzt. Diese Brennstoffzuführung ist nicht durch
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der kreisenden Luftmasse enthält.
Maschinen, die eine derartige Brennstoffzuführung besitzen, zeigen eine wesentliche Erhöhung der Leistung gegenüber Maschinen, bei denen der Brennstoffstrahl eine andere bekannte Form besitzt. Dies ist eine Folge der Bewegung, in die der Zylinderinhalt vor und während der Verbrennung beim Durchs-nag der kreisenden Luftteile durch den Brennstoffschleier versetzt wird. Es hat sieh aber gezeigt, dass die Zylinderwand derartiger Maschinen von dem Teil des Brennstoffes stark beschädigt wird, der in ihr unmittelbaren Nähe verbrennt.
Die Erfindung bezweckt, unter Aufrechterhaltung der Vorteile, die bei der Anwendung der kreisenden Luftmasse mit dem Brennstoffsehleier erzielt werden, durch Änderung der Lage der Brennstoffiaduns soweit als möglich die Verbrennung des Brennstoffes in der Nähe der Zylinderwand zu vermeiden und eine Zusammendrängung der Ladung zu erreichen, der überdies eine zusätzliche Bewegung zu der erwähnten kreisenden Bewegung erteilt wird. Durch die Zusammendrängung der Ladung und deren zusätzliche Bewegung hat die Maschine einen erhöhten thermischen Wirkungsgrad gegenüber der bekannten Maschine. bei der nur die kreisende Luftmasse mit dem Brennstoffschleier zur Anwendung gelangt.
Die erhöhte thermische Wirkung ist eine Folge der zusätzlichen Bewegung, Verdichtung und hiedurch erfolgender Annäherung der Luft- und Brennstoffteile der Ladung sowie der Verringerung des Wärmeübergang an
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Nach der Erfindung kommen demnach der Verbrennungsmaschine folgende Merkmale zu :
Ein an sich bekannter, innerhalb des Zylinders vorgesehener Verbrennungsraum, dessen Mitte vorteilhaft in der Zylinderachse liegt und der von zwei konkaven Wänden gebildet ist, die mit ihren konkaven Fläch (n in der Zylinderachse einander gegenüberliegen und eine relative Bewegung in axialer Richtung ausführen, eine Zuführungsvorrichtung der Verbrennungsluft, die ihr in an sich bekannter Weise eine kreisende Bewegung um dieZylinderaehse oder um eine zu ihr parallele Achse erteilt und eine Brennstoffzuführungsvorrichtung, die in an sich gleichfalls bekannter Weise einen flachen, fächerförmigen Brennstoffstrahl in die im Verbrennungsraum kreisende Luftmasse in Form eines Schleiers einspritzt, in dessen Fläche die Achse liegt,
um die die Luft die kreisende Bewegung ausführt. Die konkaven Wände des Verbrennungsraumes sind hiebei vorteilhaft halbkugelförmig ausgebildet. Eine konkave Wand kann in der Stirnseite des einen Kolbens und die andere in der gegenüberliegenden Stirnseite des andern Kolbens oder im Zylinderdeckel ausgebildet sein. Wenn die beiden konkaven Ausnehmungen am Ende des Verdichtungshubes dicht aneinanderzuliegen kommen, bilden sie einen von der Zylinderwand getrennten Verbrennungsraum, der nur einen schmalen äquatorialen Spalt besitzt, der dadurch gebildet ist, dass in der angenähertester Stellung der Kolben oder des Kolbens und Zylinderdeckels ein schmaler Zwischenraum vorhanden ist.
Wenn die beiden konkaven Wände infolge der Kolbenbewegung einander genähert werden, drängen sie die Luft und den eingespritzten Brennstoff von der Zylinderwand gegen die Mitte des Verbrennung-
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ausser der kreisenden, eine zusätzliche Wirbelbewegung, wobei gleichzeitig die Zylinderwand gegen die Einwirkung der Verbrennung des Brennstoffs geschützt wird.
Die Zeichnung veranschaulicht die Verbrennungskraftmaschine nach der Erfindung schematich in mehreren Ausführungsbeispielen. Fig. 1 ist ein mittlerer Längsschnitt durch einen Zylinder mit zwei gegenläufigen Kolben und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 ein mittlerer Längsschnitt durch einen Zylinder mit einem Kolben und Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-1 der Fig. 3.
Fig. 5 ein mittlerer Längsschnitt einer geänderten Ausführungsform der Maschine und Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5, Fig. 7 ein mittlerer Längsschnitt einer doppelt wirkenden Maschine um)
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Zylinderwand durch die dicken Wandungen der Kolbenköpfe getrennt ist. Zwischen den Kolben verbleibt in ihrer grössten Annäherung ein kleiner Zwischenraum, so dass der kugelform ige Raum einen, ein schmas äquatoriales Band bildenden Spalt 17 besitzt. Zwei oder mehrere Zerstäubungsdüsen 19, 20 sind in die Zylinderwand gegenüber dem Spalt 17 derart eingebaut, dass sie einen flachen Brennstoffschleier in den @ Verbrennungsraum 15, 16 einspritzen.
Die Kolbenköpfe besitzen an ihrem Rande eine Abschrägung 21, so dass in den gegenüberliegenden Kolben bei ihrer grössten Annäherung eine konische, ringsumlaufende Rille gebildet ist, um die Entwicklung des Brennstoffschleiers zu ermöglichen.
Der Zylinder 10 ist mit Einlassöffnungen 22 für die Spülluft versehen, die von dem Kolben 11, 13 am Ende seiner Auswärtsbewegung freigegeben werden. Die Einlassöffnungen sind derart angeordnet
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seines Auswärtshubes freigegeben.
Die in den Fig. 5 und 6 veranschaulichte Ausführungsform ist ähnlich der nach den Fig. 3 und 4.
An Stelle einer einzigen Brennstoffdüse 31 sind hier aber zweiBrennstoffdüsen. 35 vorgesehen, diegegenüber dem Spalt des kugelförmigen Verbrennungsraumes 7,-' (J liegen und je einen fächerförmigen Brennstoff- schleier quer zur Spaltebene in den Verbrennungsraum einspritzen.
Eine doppelt wirkende Maschine ist in den Fig. 7-9 wiedergegeben. Der Zylinder 36 ist an beiden @ Enden durch einen Kopf 37 bzw. 38 abgeschlossen, in deren jedem eine halbkugelförmige Ausnehmung'* ? bzw. 40 vorgesehen ist. Der geschlossene Tauchkolben 41 besitzt gleichfalls an jedem Ende eine halbkugel- förmige Ausnehmung 42 bzw. 43. Die Ausnehmungen 2,- stimmen mit den Ausnehmungen 39, 40 überein, so dass in den Endstellungen des Kolbens je zwei zusammengehörige Ausnehmungen 39, 42 und 40, 4 : J einen kugelförmigen Verbrennungsraum an jedem Zylinderende bilden. Brennstoffdüsen 44 und 45, in der gleichen Anordnung wie nach Fig. 5, sind an jedem Zylinderende angeordnet.
Die Spülluft wird durch Öffnungen 46 zugeführt und erhält eine kreisende Bewegung in der Richtung der Pfeile 47. Einlass- und Auslassöffnungen 46 bzw. 48 sind in der Mitte der Zylinder1änge angeordnet (Fig. 7), so dass sie frei- gegeben werden, wenn der Kolben am Ende seines Arbeitshubes angelangt ist. Fig. 9, ein Schnitt im rechten Winkel zum Schnitt nach Fig. 7, zeigt die Kolbenstangen 49 und die Ri]lee ', in der Wand des kugelförmigen Verbrennungsraumes, die die Bildung des fächerförmigen Brennstoffstrahles ermöglichen.
Für alle Ausführungen der Verbrennungskraftmaschine ist es vorteilhaft, wenn die konkaven
Wände des Verbrennungsraumes während des normalen Ganges der Maschine auf höherer Temperatur, etwa auf Rotglut, erhalten werden.