CH269293A - Verbrennungsmaschine von Kompressionszündungsbauart. - Google Patents

Description

  Verbrennungsmaschine von     Kompressionszündungabauart.       Die.     Erfindung    bezieht sich auf Verbren  nungsmaschinen von     Kompressionszündungs-          bauart.    Bei den bekannten Konstruktionen  ist die Verwendung einer     Einspritzausrüstung     notwendig.  



  Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bei  der     Verbrennungsmaschine    gemäss der Erfin  dung der     Zylinderraum    so ausgebildet, dass  der Kolben bei der Annäherung an den obern  Totpunkt vom     Zylinderraum    zwei Teile ab  grenzt, von denen der eine Teil den     Verbren-          iiungsrauni    enthält., während der andere Teil,  der anschliessend annähernd ganz vom Kolben  bestrichen wird, mit dem Verbrennungsraum  durch ein     Kanalsystem    in Verbindung stellt,  in     welehes    flüssiger Brennstoff während der       Lufteinlassperiode    einströmt,

   der in diesem  Kanalsystem durch     Kapillarnvirkung    zurück  gehalten wird, bis der Kolben, wenn er sich  dem obern Totpunkt. nähert, durch dieses  Kanalsystem Luft und Brennstoff in den Ver  brennungsraum drückt.  



  Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfin  dungsgegenstandes sind auf der beiliegenden  Zeichnung dargestellt. Es     zeigt          Fig.    1 einen senkrechten Schnitt eines  Teils einer     Kompressionszündungsmasehine,          Fig.    la eine Seitenansicht des     Sehwing-          armes,    der     mechanisch    das     Einlassventil    der  Maschine betätigt;       Fig.    2 bis 10 zeigen Detailvarianten im  Schnitt;

           Fig.5a,    6a und 7a. sind Grundrisse der  in     Fig.5,    6 bzw. 7 gezeigten     Anordnungen;          Fig.    11 und 12 sind Schnitte durch Vor  richtungen zum Verhindern, dass Brennstoff  in den Zylinder durch das Brennstoffventil  eintritt, wenn das letztere beim Anhalten der  Maschine offen ist;       Fig.    13 und 11     zeigen        Zentrifugalregler    im  Schnitt.  



  Nach     Fig.    1 der Zeichnung ist die Ma  schine mit. einem     Zylinderblock    1 versehen,  in welchem der Zylinder 2 gebildet. ist,     wel-          eher    den Kolben 3 enthält. Das     Einlassventil     von üblicher Kegelbauart liegt über dem       Auslassventil    5 seitlich vom Zylinder. Es       könnte    auch zentral über dem Kolben 3     lie-          ;en,wie    in     striehpunktierten    Linien gezeigt.  ist.

   Dieses     Einlassventil    4 wird durch einen  Schwingarm 6     betätigt,    welcher durch eine  Stange 7 mit. einem nicht. gezeichneten     Noeken-          wellen-Schwinghebel    im Kurbelkasten verbun  den ist     (Fig.1a).    Der Teller 8 des     Auslass-          ventils    bildet die Bodenwand des Verbren  nungsraumes 9. Dieses     Auslassventil    5 wird  durch einen nicht     gezeichneten    Schwingarm  betätigt. Der Verbrennungsraum 9 ist seit  lich am     obern    Ende des     Zylinders    2 gebildet.

    Der     Zylinder    wird durch den Kolben in eine  den Verbrennungsraum 9 enthaltende Kam  mer und in einen zweiten Raum unterteilt,  wenn er sich dem obern Totpunkt nähert.  Der Deckel des Zylinders 2 ist.     finit    einer zy  lindrischen     Ausnehmtuig    10 versehen, welche      im obern Totpunkt des Kolbens nahezu voll  ständig durch einen zylindrischen Ansatz 11       äuf    der Oberseite des Kolbens 3 eingenommen       wird,    welche     Ausnehmung    10 jedoch mittels  der zwei entgegengesetzt geneigten Kanäle 12  und 13 in offener Verbindung mit dem Ver  brennungsraum 9 steht.

   Der Kanal 13 ergibt  einen     Durchlass    für den Brennstoff, dessen       Zuführung    durch das an der Verbindungs  stelle der Kanäle 12, 13 liegende, vertikal  angeordnete Ventil gesteuert wird. Dieses  Ventil besitzt ein     Gehäuse    15, das eine Füh  rung für die     Ventilbetätigungsstange    16 bil  det und die Klemme 78 trägt. Dieses Gehäuse  15 enthält auch den     Brennstoffeinlass    76, 77.

    Die Betätigungsstange 16 besitzt an ihrem  obern Ende zwei     Muttern    17     -und    18, von wel  chen die untere     Mutter    17 für die Berührung  mit dem Schwingarm vorteilhaft gehärtet ist,  während die obere Mutter als     Sicher-usgsmut-          ter    benutzt wird. Am     intern    Ende der  Stange 16 befindet sich eine     Gewindehülse    19,  welche an der Stange durch die Mutter 20  gesichert ist.  



  An dem Schaftende der Ventilnadel 14  ist eine Mutter 21     befestigt,    welche mit Spiel  in der Hülse 19 angeordnet und durch eine  Gegenmutter 22 in Lage gehalten ist, um eine       Zentrierung    der     Ventilnadel    14 im Ventilsitz  23 zu     ermöglichen,    ohne den bei einer be  kannten,     einstückigen        Zentrierachse    benötig  ten     Genauigkeitsgrad    zu     erfordern.    Die  Ventilnadel 14 ist oben durch einen Füh  rungsring 24 und unten durch eine aus einem  Stück mit dem Schaft bestehende Scheibe  geführt.

   Der Führungsring 24 ist durchbohrt  und die Scheibe ist abgeflacht,     um    den Durch  gang von Brennstoff     zu    gestatten. Der Ven  tilsitz 23 ist am Gehäuse 15     durch    eine Mut  ter 25 gehalten. Zwischen der Mutter und  dem     Zylinderdeekel        ist    eine     Dichtung    26 z. B.  aus Kupfer vorgesehen, um eine gasdichte  Verbindung zu erhalten.

   Der Ventilsitz 23  und die Ventilnadel 14 sind     -unten    kegelför  mig ausgebildet, wobei der Kegelwinkel     _    des  Ventilsitzes 23 zweckmässig grösser ist als der  jenige der Ventilnadel 14 zwecks Verkleine  rung der Sitzfläche am Brennstoff     auslass.       Durch entsprechende Wahl der Dicke der  Dichtung 26 kann der Spielraum am Über  gang der Kanäle eingestellt werden.  



  Die Brennstoffmenge, die in den Verbren  nungsraum eintreten kann, wird durch Ver  änderung des Hubes der     Ventilnädel    14 mit  tels eines Exzenters 27 gesteuert, welches den  Drehzapfen für einen     Brennstoffventil-          Schwingarm    28 bildet, der durch den  Schwingarm 6 für das     Einlassventil    betätigt  wird. Die     Brennstoffventilnadel    14 wird durch  eine nicht dargestellte Feder gegen ihren Sitz  gedrückt. Der     exzentrische        Drehzapfen    27  ist mit einem Steuerorgan 65 verbunden.

   Bei  ganz offenem     Einlassventil    4 und bei Ab  schlusslage des     Steuerorganes    65 besitzt der  Hebel 28 Spiel gegenüber dem Schwingarm 6.  Durch Drehen des Zapfens 27 kann die       Brennstoffventilnadel    14 angehoben und die  in den Verbrennungsraum 9 eintretende  Brennstoffmenge eingestellt werden.  



  Der Verbrennungsraum 9 ist eine Wirbel  kammer, in welche beim Kompressionshub  Luft gedrückt wird. Nachdem der Kolben  den Zylinder unterteilt hat, wird während  dem Rest des Hubes verdichtete Luft durch  die Kanäle 12 und 13 von der     Ausnehmimg     10     in:    den Verbrennungsraum 9     gedrückt.    Flüs  siger Brennstoff, der z. B. durch Schwerkraft  beim Anheben der     Brennstoffventilnadel    14  in den Kanal 13 gelangt, wird mittels der  durch die Kanäle 12 und 13 gedrückten Luft  in den Verbrennungsraum 9 gefördert, mit.  der verdichteten Luft gemischt und durch  diese entzündet.  



  Die Anordnung ist derart, dass das Brenn  stoffventil während eines Teils des Saughubes  offen ist. Das Ventil könnte auch so     ause-          bildet    sein,     da.ss    es selbsttätig durch die     Driicl,:-          differenz    auf der Innenseite des Zylinders  und in der     Brennstoffzuführung    geöffnet  wird. Wenn sich das Ventil in der     Offenlage     befindet, kann Brennstoff in den Kanal 13  fliessen.  



  Durch die Länge des Kolbenansatzes 11  wird die Stelle des Hubes, bei welcher der  Zylinder unterteilt wird     -und    damit der Be-           binn    der Verdrängung von Luft und Brenn  stoff in den Verbrennungsraum bestimmt.  



  Nach     Fib.2    besitzt, das Brennstoffventil  eine besondere Büchse 29, in welcher der Ven  tilsitz angeordnet ist. Zwischen dem Ventil  sitz und der Büchse ist eine Scheibe 30 vor  gesehen,     uni    den Spielraum am Übergang der  Kanäle einzustellen. Dadurch wird die Not  wendigkeit für eine feine Toleranz der Dich  tun,- 26 erübrigt. Der Kanalübergang ist in  die Büchse 29 verlegt, was ein Reinigen des  selben ermöglicht, ohne dass der Zylinder  deckel weggenommen werden muss.  



  Nach     Fig.3    weist der Ventilsitz 31 eine       durehgehende    Bohrung auf     Lind    einen konisch  geformten Eintritt, uni die Luft im Kanal  12     zii    beschleunigen. Das Ventil kann leicht  gereinigt werden.  



  Nach     Fig.4    weist das Ventil eine Nadel  auf, die beim Öffnen eine abwärts gerichtete  Bewegung ausführt.  



       l@'ach        Fig.    5 und     5a    ist ein Verbrennungs  raum 33 von     doniartiaer    Bauart. vorgesehen.  Horizontal einander gegenüberliegend sind       das    Einlass- und das Auspuffventil angeord  net. Der     Verbremiungsrauni    33 liegt. in einer       Ausnehmung    des     Zylinderdeckels    34 über dem  Ansatz 11 des Kolbens 3 und ist mit. dem  Zylinder 2     durch    einen Kanal 35 verbunden,       welchem    der Brennstoff vom Brennstoffventil  36 zugeführt wird.

   Auf der Seite des Kanals  35 ist an der Kolbenverlängerung 11 eine  senkrechte     mit    37 vorgesehen, welche einen  Wirbel im Verbrennungsraum hervorruft,  wenn der Kolben sich dem     oberil    Ende seines  Hubes nähert.  



       Naeli        Fig.    6 und     ö     ist der Kolbenansatz  11 exzentrisch     angeordnet,        und    das Ventil<B>38</B>  ist neben dem Ansatz innerhalb des     Durch-          niessers    des Kolbens im     Zylinderdeckel    unter  gebracht.  



  lach     Fig.7    und     7a    ist. der Kolben 3 mit  einer     Ausnehmung    44 und der Zylinderdeckel  mit einem Ansatz 45 versehen, der in die     Aus-          nehmung    44 eintritt, wenn der Kolben gegen  das obere Ende seines Hubes gelangt. In der       Ausnehmung    44 im Kolben liegt der Verbren  nungsraum,     welcher        durch    den Kanal 46 im    Ansatz mit dem Zylinder verbunden ist, wel  chem Kanal Brennstoff von dem Ventil 36 zu  geführt wird. Neben dem Ansatz sind im     Zy          linderdeekel    die Ventile 48 und 49 angeordnet.  



  Nach     Fig.    8 ist das Ventil näher bei der  Zylindermitte angeordnet als bei der Ma  schine nach     Fig.1.    Eine Düse 32 ist in den  Kanal 13     eingeschraubt.     



       Fig.    9 zeigt eine     Zweitaktmasehine    mit  Spülschlitzen, die z. B.     finit        Kurbelkastenspü-          lung    arbeitet. Der Auspuff erfolgt durch ein  Ventil. Es könnte auch ein Schlitz in der       Zylinderwand    vorgesehen sein, wie in     gestri-          elielten    Linien gezeigt ist. Der Verbrennungs  raum 33 liegt in einer     Ausnehmung    im Zy  linderdeckel über dem Kolbenansatz 11, wie  im Fall der     Fig.    5 und ist mit dem Zylinder  durch den Kanal 35 verbunden, welchem  Brennstoff vom Ventil 36 zugeführt wird.

    Eine Nut 37 ist auf der Seite des     Kanals    35  im Kolbenansatz 11     vorgesehen,    um die     Zer-          stäubung    zu unterstützen.  



  Nach     Fig.10    ist ein kugelförmiger Ver  brennungsraum 40 auf einer Seite des<B>Zy-</B>  linders vorgesehen. Dieser Verbrennungs  raum 40 ist mit der     Ausnehmung    42 in dem  obern Ende des     Zylinders    durch den Kanal  41 verbunden, welchem Brennstoff durch das       geneigt    angeordnete Ventil 43 zugeführt wird.  



       Fig.    11     zei;,t    eine     Membranpumpe,    welche  vom Schwinghebel 50 für das     Einlassventil     betrieben wird. Zusätzlich zu den     Saue-    und       ZufühlTentilen    51 bzw. 52 ist die Pumpe mit  einem Absperrventil 53 versehen, das zwi  schen den     zwei    andern Ventilen liegt. Der  Zweck dieses     Absperrventils    53 besteht darin,       züi        verhindern,    dass Brennstoff in den Zy  linder     eintritt,    wenn die Maschine bei of  fenem Brennstoffventil angehalten wird.

   Die       Pumpe    ist. so angeordnet, dass das Absperr  ventil 53 erst öffnet, wenn das Brennstoff  ventil geschlossen ist. Dies wird dadurch er  reicht, dass der Schwinghebel 50 sieh vom  Anschlag 54 abhebt, wenn der Schwinghebel  für das Brennstoffventil. betätigt wird. Es  sind nicht gezeichnete Mittel vorhanden, die  ermöglichen, dass bei geschlossenem Absperr  ventil eine gewisse Brennstoffmenge aus dem      Brennstoffventil austreten     kann.    Brennstoff  wird von     einem    nicht gezeichneten Filter  durch den Kanal 55 zum Saugventil 51 ge  führt und gelangt durch das Absperrventil  53 und     Zuführventil    52 zu dem Kanal 56,  der     ztun        Brennstoffventil    führt.  



  In     Fig.    12 ist eine     Anordnung    gezeigt, bei  welcher der Brennstoff durch seine Schwer  kraft     zum    Brennstoffventil gelangt. Als Ab  sperrventil 58 ist eine federbelastete Kugel  in die     Brennstoffleitung    eingebaut und so  angeordnet, dass Brennstoff vom     Einlasskanal     59 zu dem     zum    Brennstoffventil führenden  Kanal 60     nur        hindurchgeht,    wenn das Brenn  stoffventil geschlossen ist,

   wie bei der in       Fig.    11 gezeigten     Anordnung.    Das untere  Ende der mit dem Schwinghebel 50 zusam  menwirkenden Stange 62 ist     zweckmässig    von  der Kugel angehoben, wenn das Brennstoff  ventil offen ist.     Eine    sich auf einem Teller  57 abstützende Feder 61 hält den Schwing  arm 50     und    die Stange 62 in Kontakt.  



  In     Fig.13    ist ein     Zentrifugalregler    73  gezeigt. Die Muffen 63 sind Teile der Brenn  stoffleitung, die den     Brennstoff    zu     den@Brenn-          stoffventil    leitet. Die Brennstoffzufuhr wird  durch den Drehschieber 64 gesteuert, der über  den Arm 65 und die Stange 66 mit dein  Hebel 67 verbunden ist.

   Das Ende 68 des letz  teren wird durch die Feder 70 gegen die  Muffe 69 gehalten, welche durch den Winkel  hebel 72 auf der Welle 71 verschoben werden  kann.     Wenn    die Maschine eine vorbestimmte  Drehzahl überschreitet, schwingt der Hebel  72 allmählich nach aussen     und    verschiebt die  Muffe 69 längs der Welle 71, wodurch der  Schieber 64 gedreht und die Brennstoffzufuhr  gedrosselt wird.  



  Nach     Fig.    14 ist der Arm 65 unmittelbar  mit     einem        Eszenterhebel    74     gekippelt,    so dass  die Brennstoffzufuhr durch Veränderung des  Nadelhubes des     Brennstoffventils    75 in der  bereits in     Verbindung    mit     Fig.    1 erläuterten  Weise gesteuert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verbrennungsmaschine von Kompressions- zündungsbauart, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderraum so ausgebildet ist, dass der Kolben bei der Annäherung an den obern Totpunkt vom Zylinderraum zwei Teile ab grenzt, von denen der eine Teil den Verbren nungsraum enthält, während der andere Teil, der anschliessend annähernd ganz vom Kolben bestrichen wird, mit dem Verbrennungsraum durch ein Kanalsystem in Verbindung steht, in welches flüssiger Brennstoff während der Lufteinlassperiode einströmt, der in diesem Kanalsystem durch Kapillarwirkung zurück gehalten wird, bis der Kolben, wenn er sich dem obern Totpunkt nähert,

   durch dieses Kanalsystem Luft und Brennstoff in den Verbrennungsraum drückt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verbrennungsmaschine nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch ein annähernd vertikal angeordnetes Brennstoffventil, aus welchem der Brennstoff infolge der Schwer kraft in das Kanalsystem ausströmt. 2. Verbrenntungsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver brennungsraum im Zylindergehäuse, in der Nähe des obern Endes des Zylinders vorge sehen ist und dass der Kolben einen Ansatz besitzt, welcher im obern Totpunkt des Kol bens den andern Raum annähernd ganz aus füllt. 3.

   Verbrennungsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem zwei entgegengesetzt geneigte Kanäle umfasst und dass der Brennstoff in das Kanalsystem durch ein Brennstoffventil. eintritt, welches an der Verbindungsstelle dieser Kanäle angeordnet ist. 4. Verbrennungsmasehine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff in das Kanalsystem durch ein Brennstoffventil einströmt, welches an der Verbindungsstelle von zwei die beiden R.ätune verbindenden Kanälen angeordnet ist. 5.

   Verbrennungsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsraum in einem im Zylinder deckel vorhandenen Ratam liegt, in welchen im obern Totpunkt des Kolbens ein Ansatz des Kolbens hineinragt. 6. Verbrennunasiuaschine nach Unteran- atisprueli 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nute in dem Kolbenansatz vorgesehen ist, wo durch ein Luftwirbel in dein Verbrennungs raum erzeugt wird, wenn sich der Kolben dein obern Totpunkt nähert.

   i. Verbrennungsmaschine nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nute in der Längsrichtung des Kolbenansatzes angeordnet ist, und zwar auf der Seite des Kanalsystems. B. Verbrennungsmaschine nach Unteran- sprueli 5, dadurch gekennzeichnet, da.ss das Einlassventil der Maschine im Zylinderdeckel angeordnet. ist, so dass es unmittelbar in den Verbrennungsraum mündet. 9.

   Verbrennungsmaschine nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil der llasehine im Zylinderdeckel angeordnet ist, so dass es unmittelbar in den Verbrennungsraum mündet. 10. Verbrennungsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsraum in einer Ausnehinung im Kolben liegt, in welche Ausnehmung ein An satz des Zylinderdeckels ragt, wenn der Kol ben sich im obern Totpunkt befindet. 11.

   Verbrennungsmaschine nach Unteran- sprueli 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsraum in bezug auf dieZylinder- aehse exzentrisch angeordnet ist und dass ein Einlass- und ein Auslassventil neben dem Ver- br ennungsraum angeordnet sind, so dass sie unmittelbar in den Zylinder münden. 12.

   Verbrennungsmaschine nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffventil durch ein Gestänge mit dem Einlassventil-Scliwinghebel verbunden ist, da mit das Brennstoffventil geöffnet werden kann, wenn dieser Scliwiiighebel betätigt wird.