CH200570A - Zylinder für Brennkraftmaschinen mit kolbengesteuerten Einlassöffnungen. - Google Patents

Description

  Zylinder für     Breankraftmaschinen    mit kolbengesteuerten     Einlassöffnungen.       Durch das Hauptpatent ist bekannt ge  worden, den     Durchflussquersc'hnitt    für das in  den Zylinder einer     Brennkraftmaschine        ein-          tTetende    Mittel in eine grosse Zahl kleinerer  Bohrungen zu unterteilen, die in mehreren,  in Richtung     deir        Zylinderachse        aufeinander-          folgenden        Kreissehnitten    angeordnet sind,  und deren Achsen von der radialen     Richtun,

  -          abweichen.        Einlassöffnungen    dieser Art wur  den bisher so ausgeführt,     dass    die Achsen  aller Bohrungen die gleiche Richtung gegen  über der zylindrischen Innenfläche des<B>Zy-</B>  linders aufwiesen.  



  Es hat sieh gezeigt,     dass    auch bei Verwen  dung derartiger     Einlassöffnungen    die Aus  spülung des Arbeitszylinders noch nicht völ  lig einwandfrei erfolgt. Dies ist darauf zu  rückzuführen,     dass    bei der Spülung zwei ein  ander widersprechende Forderungen zu er  füllen sind.  



  Bei der Verdrängung der verbrauchten  Gase durch die Frischgase sollen diese beiden    Gasarten sich möglichst wenig mischen,. da  mit die verbrauchten Gase möglichst voll  ständig aus dem Arbeitszylinder entfernt  werden.  



  Für die zur guten Verbrennung erforder  liche innige Vermischung der     Brennluft    mit  dem Brennstoff ist es, namentlich bei Ein  spritzmotoren, wichtig, den Frischgasen eine  starke Wirbelbewegung zu erteilen, die auch  nach     Abschluss    der Spülung noch anhält.  



  Kommt die Richtung der     Einlasskanäle     der Richtung einer Tangente an den innern  Zylinderumfang nahe, so wird zwar eine  starke Wirbelbewegung erzielt; durch die  hierbei auftretende     Fliebkraft    werden aber  die kälteren, also schwereren Frischgase nach  aussen gedrängt, -während die 'heisseren und  deshalb leichteren Abgase in der Mitte ver  bleiben, so     dass    ein Kern heisser Abgase be  stehen bleibt.  



  Sind zwecks     möglichster    Vermeidung die  ses Kernes die     Einlalläffnungen    so angeord-           net,        dass    !hie     Bohrtingsachsen    in     Axialebenen     liegen,     iso    fehlt die Wirbelbewegung und die  Heranführung der Frischluft an den Brenn  stoff wird bei     Einspritzbrennkraftmaschinen     mangelhaft, so     dass    nur kleine Brennstoff  mengen zur vollständigen Verbrennung ge  bracht werden können und die Maschine dem  entsprechend wenig leistet.  



  Die Erfindung bezweckt die Behebung  dieser Mängel; sie will also die beiden oben  genannten Forderungen (völlige Ausspülung  und Erzeugung einer starken Wirbelbewe  gung in der neuen Zylinderladung) erfüllen,  trotzdem diese Forderungen in einem gewis  sen Gegensatz zueinander stehen.  



  Erfindungsgemäss sind die die     Einlassöff-          nungen    bildenden Bohrungen in mehr als  zwei     aufeinanderfolgenden    Reihen angeord  net und die Achsen der Bohrungen der einzel  nen Reihen haben einen um so grösseren<B>Ab-</B>  stand von der     Zylinderaxe,   <B>je</B> näher die be  treffende Bohrung dem Brennraum liegt. Die  Achsen der Bohrungen der einzelnen Reihen  sind ferner zweckmässig um so mehr gegen  den Brennraum hin gerichtet,<B>je</B> näher die  betreffende Bohrungsreihe dem     Brennraum     liegt. Bei den Bohrungen der vom Brennraum  weiter abliegenden Bohrungsreihen kann die  Bohrungsachse senkrecht zur Zylinderachse  stehen oder sogar vom     Bren:nraum    wegge  richtet sein.

    



  Die Vorteile einer Anordnung der     Ein-          lassöffnung    nach der Erfindung sind sowohl  bei     Einspritzbrennkraftmaschinen    mit     Ver-          dichtungs-    oder Fremdzündung wie auch bei  Gemisch verdichtenden Maschinen vorhanden.  



  Die Zeichnung zeigt in     Fig.   <B>1</B> bis<B>5</B> als  Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen  standes den Arbeitszylinder einer     Einspritz-          Gegenkolben-Brennkraf        tmaschine.     



       Fig.   <B>1</B> zeigt den Zylinder mit den Kolben  im Längsschnitt;       Fig.    2 bis<B>5</B> sind Querschnitte nach den  Linien H-11 bis     V-V    in     Fig.   <B>1;</B> die       Fig.   <B>6</B> bis<B>8</B> sollen die Wirkungsweise  veranschaulichen.  



  Gemäss     Fig.   <B>1</B> sind in der Wand der Lauf     -          büchse   <B>1</B> der     Brennkraftmaschine    am einen    Ende des     Itubraumes    die     Auslassöffnungen    2  in Gestalt     parallelogrammförmiger    Schlitze  und am andern Ende die     Einlassöffnungen     vorgesehen.

   Diese     Einlassöffnungen    bestehen  aus vier in der Richtung der Zylinderachse       aufeinanderfolgenden,        Über'den    ganzen     Lauf-          büchsenumfang    sich erstreckenden Reihen  von Bohrungen<B>3.</B> 4,<B>5, 6.</B> Die Bohrungen<B>3.,</B>  welche dem in der Mitte der Laufbüchse lie  genden Brennraum zunächst liegen, sind so  angeordnet,     dass    ihre Achsen sowohl zur<B>Zy-</B>  linderachse in Richtung gegen den     Brenn-          raum    hin, als auch zur     Achsialebene    des<B>Zy-</B>  linders stark geneigt sind     (Fig.    2),

   also fast       tangential    gerichtet sind. Bei den nachfolgen  den     Bührungsreihen    mit den Bohrungen 4,<B>5,</B>  <B>6</B> sind die Bohrungsachsen immer weniger  gegen den     Brennraum    hin geneigt; in der  Reihe der Bohrungen<B>5</B> stehen die Bohrungs  achsen senkrecht zur Zylinderachse, während  die Achsen der Bohrungen<B>6</B> der äussersten  Reihe eine Neigung nach der entgegengesetz  ten Seite,<B>d.</B> h. gegen das äussere Ende des  Zylinders hin, aufweisen.

   Nach den     Fig.   <B>3</B>  bis<B>5</B> sind auch die Neigungen der Bohrungs  achsen zur     Amialebene    des Zylinders um so  kleiner,<B>je</B> weiter die Bohrungsreihe vom  Brennraum entfernt ist; bei der Reihe der  Bohrungen<B>6</B>     (Fig.   <B>5)</B> liegen die Bohrungs  achsen in der     Axialebene    des Zylinders.  



  Beim Auswärtsgang des die     Einlassöff-          nungen    steuernden Kolbens<B>10</B> werden von  diesem zuerst     #(Fig.   <B>6)</B> die Kanäle<B>3</B> der dem  Brennraum zunächst liegenden Bohrungs  reihe freigelegt. Die im Behälter<B>7</B> unter  einem gewissen Überdruck aufgespeicherte  Frischluft tritt jetzt durch die Öffnungen<B>3</B>  in den Arbeitszylinder ein und verdrängt  daraus einen Teil der im Zylinder     befind-          liehen    Abgase durch die vom Kolben<B>11</B>  schon vorher wenigstens teilweise freigeleg  ten     Auslassöffnungen    2.

   Der Strom dieser  Frischluft verläuft     entspreeltend    der Rich  tung der Achsen der Bohrungen<B>3</B> in Form  einer     steüg & ngigen    Schraube im äussern Teil  des     Zylinderrautnes;    die Frischluft erfüllt  also, wie in     Fig.   <B>6</B> angedeutet, eine äussere  Mantelzone a mit starker     Längs-    und Kreis-           strömung',        wällrend    der     K±,-rn        d    von in Ruhe       befindlichen        Abgagen    gebildet wird.  



  Bei der weiteren Auswärtsbewegung des  Kolbens<B>10</B> werden die Kanäle 4 freigelegt. Da  die Achsen dieser Kanäle unter einem steile  ren Winkel zur Zylinderachse stehen und von  der radialen Richtung weniger stark ab  weichen als die Kanäle<B>3,</B> so wird die durch  diese     I-C-a.näle    einströmende Frischluft sich,  wie in     Fig.   <B>7</B> angedeutet, in einer     mantelför-          migen    Zone     c    bewegen, welche innerhalb der  Mantelzone a liegt. Innerhalb der Mantel  zone     c    verbleibt wieder ein Abgaskern<B>b,</B> der  aber schon     wesentliel-i    kleiner als der Kern<B>d</B>       (Fig.   <B>6)</B> ist.  



  Es wird so beim Auswärtsgang des Kol  bens<B>10</B> beim Freilegen der einzelnen Boh  rungsreihen durch den auswärtsgehenden  Kolben<B>10</B> der Abgaskern schrittweise immer  mehr verkleinert, bis schliesslich bei Eröff  nung der letzten Bohrungen<B>6</B>     (Fig.   <B>8)</B> die  radial einströmenden Frischluftströme in der  Mitte des Kolbenbodens aufeinander treffen,  in Richtung der Zylinderachse abgelenkt  werden und so auch den Abgaskern vollkom  men aus dem Zylinderhohlraum verdrängen.  



  Durch die beschriebene Anordnung der  Bohrungen wird eine sehr vollständige Ver  drängung der Abgase aus dem     Arbeitszylin-          .der    erreicht. Bei der darauf folgenden     Wieder-          einwIrtsbewegung    des Kolbens<B>10</B> wird zu  letzt die Reihe der Bohrungen abgeschlossen,  deren Achsen am stärksten von der radialen  Richtung abweichen.

   Dies hat zur Folge,     dass     der     Spülgasstrom    bis zu seinem Ende einen  starken Drehimpuls erfährt, so     dass    die nach  dem     Abschluss    der Bohrungen im Zylinder  befindliche     Frisehluft    infolge ihres     Beharr-          rungsvermögens    weiter umläuft, wodurch die       Vermisehung    der     Brennluft    mit den mittels  einer Düse in den Zylinder eingespritzten  Brennstoff wesentlich begünstigt wird. Hier-         aus        er.,-#bt    sich,     dagdie    eingangs erwähnten  beiden Forderungen erfüllt sind.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Zylinder für Brennkraftmaschinen mit kolbengesteuerten Einlassöffnungen, welche durch in mehr als zwei in der Richtung der Zylinderaclise aufeinanderfolgenden Reihen angeordnete Bohrungen in der Zylinderwand gebildet werden, nach Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bohrungen der einzelnen Bohrungsreihen einen um so grösseren Ab- stiand von der Zylind-eraxe haben" je näher die betreffende Bohrungsreihe dem Brenn raum liegt.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Zylinder für Brennkraftmaschinen mit kolbengesteuerten Einlassöffnungen nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bohrungen der ein zelnen Bohrungsreihen um so mehr gegen den Brennraum hin gerichtet sind, je näher die betreffende Bohrungsreihe dem Brennraum liegt. 2. Zylinder für Brenukraftmaschinen mit kolbengesteuerten Einlassöffnungen nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bohrungen, die dem äussern Hubraumende zunächst liegen, in axialen Ebenen liegen.

   3. Zylinder mit holbengesteuerten Einlass- öffnungen nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Boh rungen, die dem äussern Hubraumende zu nächst liegen, vom Brenuraum. wegge richtet sind.