DE102005050052A1

DE102005050052A1 - Selbstzünderkolben für Verbrennungsmotore mit mindestens einer großen Öffnung und mindestens einer kleinen Öffnung in dem Selbstzünderkolben, um nach dem zweiten Takt durch hoch komprimierte heiße Luft die Selbstzündung auszulösen

Info

Publication number: DE102005050052A1
Application number: DE200510050052
Authority: DE
Inventors: Raimund Brenner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2006-05-04

Abstract

Selbstzünderkolben für Verbrennungsmotore mit mindestens einer großen Öffnung und mindestens einer kleinen Öffnung in dem Selbstzünderkolben, um nach dem zweiten Takt durch hoch komprimierte heiße Luft die Selbstzündung auszulösen. DOLLAR A Gattungsähnliche Einrichtungen, bei denen die Selbstzündung aus dem Kolben kommt, sind nicht bekannt. DOLLAR A Bei vorliegender Erfindung wird die im ersten Takt angesaugte Luft während des zweiten Taktes durch den steigenden Kompressionsdruck durch die große Öffnung A.a., zum Beispiel in der Selbstzünderkolbenoberfläche A.1, A.2 oder A.3, in den Luftkanal C, C.a und C.b und durch die kleine Öffnung A.b in den Verbrennungsraum D gedrückt, wobei sie hoch komprimiert, stets nach dem zweiten Takt, die Selbstzündung des eingespritzten Treibstoffes auslöst. DOLLAR A Damit die Luft hoch komprimiert wird, kann der Luftkanal C zum Beispiel V-förmig mit C.a an A.a und mit C.b an A.b ausgebildet werden. DOLLAR A Um den heißen Druckluftstrahl aus A.b horizontal über die Selbstzünderkolbenoberfläche A.1, A.2 oder A.3 gleiten zu lassen, wird A.b im vertikalen Innenrald A.1b ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B mit mindestens einer großen Öffnung A. a und mindestens einer kleinen Öffnung A. b in dem Selbstzünderkolben A, um durch hoch komprimierte heiße Luft aus dem Selbstzünderkolben A die Selbstzündung auszulösen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gattungsähnliche Selbstzünderkolben für Verbrennungsmotore bei denen die Selbstzündung nur durch komprimierte heiße Luft aus dem Selbstzünderkolben des gleichen Verbrennungsmotors ausgelöst wird, sind nicht bekannt. Um einen Selbstzünderkolben für Verbrennungsmotore zu entwickeln, ist eine neue Konstruktion durch erfinderische Tätigkeit erforderlich.

Gegenstand der Erfindung ist der Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B, der in diesem Beispiel als Selbstzünderkolben A für Viertakt – Verbrennungsmotore B beschrieben ist, jedoch im Folgendem kurz als Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B bezeichnet wird, wobei der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, einen Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B so auszugestalten, dass durch die besondere konstruktive Ausführungsform des Selbstzünderkolbens A, die Zündung des Treibstoffes stets am Ende des zweiten Taktes durch die hoch komprimierte heiße Luft aus dem Selbstzünderkolben A ausgelöst wird, so wird in diesem Beispiel die im ersten Takt angesaugte Luft, durch den während des zweiten Taktes immer stärker werdenden Kompressionsdruck, durch die große Öffnung A. a in den zum Beispiel unter der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 des Selbstzünderkolbens A ausgebildeten, zum Beispiel V-förmigen Luftkanal C gedrückt, wo sie durch die breite Öffnung C. a zur schmalen Öffnung C. b der V-förmigen Konstruktion des Luftkanals C verschoben und dabei so hoch komprimiert wird, dass sie heiß und hochverdichtet durch die kleine Öffnung A. b in den Verbrennungsraum D gepresst wird, wo die heiße Luft mit der gestauten großen Hitze die Selbstzündung des am Ende des zweiten Taktes durch die zum Beispiel injektionsnadelförmigen Einspritzdüsen eingespritzten Treibstoffes, z. B. Diesel oder Rapsöl, Erdgas oder Wasserstoff, auslöst und durch den entstehenden Explosionsdruck den dritten Takt (Arbeitstakt) einleitet, so wird durch den Explosionsdruck nicht nur der Selbstzünderkolben A abwärts getrieben, sondern ein Teil der Explosionsgase wird, durch den geringeren Kraftaufwand im Vergleich zur Kurbelwelle, automatisch mit hoher Geschwindigkeit durch die große Öffnung A. a in der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 in den V-förmigen Luftkanal C und durch die kleine Öffnung A. b in A. 1 oder A. 1b als heißer Druckluftstrahl in den Verbrennungsraum D gedrückt wobei durch den entstehenden Kreislauf während des dritten Taktes die Verbrennungshitze, die durch die V-förmige Konstruktion des Luftkanals C potenziert wird, Treibstoffrückstände optimal schadstoffarm verbrannt werden und einen Teil der noch auf der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 haftenden Schadstoffe löst und verbrennt, die sonst, bei dem durch die Öffnung der Abgasventile entweichenden Explosionsdruck automatisch entstehenden Saugwirkung, zusammen mit den Restschadstoffen durch die Aufwärtsbewegung des Selbstzünderkolbens A im vierten Takt ausgestoßen würde.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B so auszugestalten, dass durch die besondere konstruktive Ausführungsform des Selbstzünderkolbens A, die Zündung des Treibstoffes stets am Ende des zweiten Taktes durch die hoch komprimierte heiße Luft aus dem Selbstzünderkolben A ausgelöst wird.

Diese Aufgabe wird erfinderisch durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in den Unteransprüchen dargelegt.

Damit in dem erfindungsgemäßen Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B die im ersten Takt angesaugte Luft während des zweiten Taktes hoch komprimiert wird, kann zwischen den Öffnungen A. a und A. b der Luftkanal C zum Beispiel V-förmig so unter die Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 ausgebildet werden, dass die breite Öffnung C. a an die Öffnung A. a und die schmale Öffnung C. b an die Öffnung A. b ausgebildet werden kann.

Um den heißen Druckluftstrahl aus A. b horizontal über die Oberfläche A. 2/3 gleiten zu lassen, kann die Oberfläche A. 2 treppenförmig unter den Selbstzünderkolbenrand A. 1a ausgebildet werden wobei der vertikale Innenrand A. 1b entsteht in dem die Öffnung A. b nun so ausgebildet werden kann, dass der heiße Druckluftstrahl direkt in horizontaler Richtung über die Oberfläche A. 2/3 gleiten kann.

Die nun tiefer liegende A. 2 wird im Folgendem als Selbstzünderkolbenoberfläche A. 3 ausgebildet.

Auch kann in dem vertikalen Innenrand A. 1b die große Öffnung A. a zu einem Teil und A. b ein- oder mehrfach ausgebildet werden, zum Beispiel zweimal A. a und zweimal A. b, wobei die A. b gegenüberliegend so ausgebildet werden können, dass der heiße Druckluftstrahl in beiden Richtungen horizontal direkt über die Oberfläche A. 2/3 gleitet um Schadstoffe besser zu lösen und zu verbrennen.

Der besondere Vorteil des Erfindungsgegenstandes liegt nicht nur darin, dass die Zündung des Treibstoffes direkt durch hochkomprimierte heiße Luft aus dem Selbstzünderkolben A ausgelöst wird, sondern auch darin, dass nach der Treibstoffexplosion, die den dritten Takt einleitet, während des dritten Taktes ein ständig wiederkehrender Kreislauf der potenzierten heißen Gase durch A. a, C, C. a und C. b, A. b, D, A. a... usw. beginnt, der bis zum 4. Takt durch die Öffnung A. b den heißen Druckluftstrahl horizontal direkt so über die Selbstzünderkolbenoberfläche A. 2/3 leitet, dass die auf der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 2/3 haftenden Schadstoffrückstände gelöst und bis auf ein Minimum verbrannt werden die sonst als Auspuffgase ausgestoßen würden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass bei genereller Verwendung des Selbstzünderkolbens A für Verbrennungsmotore B die Schadstoffemission reduziert werden kann.

Der Erfindungsgegenstand ist in 3 Abbildungen und 6 Ausführungsbeispielen in Schemazeichnungen dargestellt und zeigt in
1
1 Eine Draufsicht auf den Selbstzünderkolben A im Verbrennungsmotor B mit Motorblock B. a, Verbrennungsraum D, Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 mit großer Öffnung A. a und kleiner Öffnung A. b.
2 Eine Schrägdraufsicht auf den Selbstzünderkolben A im Verbrennungsmotor B mit B. a, Verbrennungsraum D, Selbstzünderkolben A mit oberem Kolbenrand A. 1a, mit vertikalem Innenrand A. 1b mit kleiner Öffnung A. b und gegenüberliegender großen Öffnung A. a in A. 3 und A. 1b.
2
3 D, die große Öffnung A. a halbkreisförmig in A. 1a, gegenüberliegend die kleine Öffnung A. b im vertikalen Innenrand A. 1b und A. 2.
4 Gleicht 3 jedoch mit Luftkanal C, C. a an A. a, C. b an A. b, A. 2
3
5 Gleicht 1 2 jedoch mit A. a in A. 3 und A. 1b, A. b in A. 1b
6 Gleicht 1 2 jedoch mit Luftkanal C, C. a, C. b.

A: Selbstzünderkolben für Verbrennungsmotore
A.1: Selbstzünderkolbenoberfläche gesamt über A. 1a
A.1a: Oberer Kolbenrand
A.1b: Vertikaler Innenrand
A.2: Selbstzünderkolbenoberfläche zwischen A. 1a
A.3: Zwischen A. 1a treppenförmig abgesenkte
: Selbstzünderkolbenoberfläche
A.a: Große Öffnung in A, A. 1, A 1a, A. 1b, A. 3
A.b: Kleine Öffnung in A, A. 1, A. 2, A. 3, und/oder in A. 1b
B: Verbrennungsmotor
B.a: Motorblock vom B
C: Luftkanal unter A. 1, A. 2, A. 3
C.a: Breite Öffnung im Luftkanal C
C.b: Schmale Öffnung im Luftkanal C
D: Verbrennungsraum (Zylinder im Motorblock B. a für B)

Claims

Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B, der in diesem Beispiel als Selbstzünderkolben A für Viertakt – Verbrennungsmotore B beschrieben ist, jedoch im Folgendem kurz als Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B bezeichnet wird, wobei der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, einen Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B so auszugestalten, dass durch die besondere konstruktive Ausführungsform des Selbstzünderkolbens A, die Zündung des Treibstoffes stets am Ende des zweiten Taktes durch die hoch komprimierte heiße Luft aus dem Selbstzünderkolben A ausgelöst wird, so wird in diesem Beispiel die im ersten Takt angesaugte Luft, durch den während des zweiten Taktes immer stärker werdenden Kompressionsdruck, durch die große Öffnung A. a in den zum Beispiel unter der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 des Selbstzünderkolbens A ausgebildeten, zum Beispiel V-förmigen Luftkanal C gedrückt, wo sie durch die breite Öffnung C. a zur schmalen Öffnung C. b der V-förmigen Konstruktion des Luftkanals C verschoben und dabei so hoch komprimiert wird, dass sie heiß und hochverdichtet durch die kleine Öffnung A. b in den Verbrennungsraum D gepresst wird, wo die heiße Luft mit der gestauten großen Hitze die Selbstzündung des am Ende des zweiten Taktes durch die zum Beispiel injektionsnadelförmigen Einspritzdüsen eingespritzten Treibstoffes, z. B. Diesel oder Rapsöl, Erdgas oder Wasserstoff, auslöst und durch den entstehenden Explosionsdruck den dritten Takt (Arbeitstakt) einleitet, so wird durch den Explosionsdruck nicht nur der Selbstzünderkolben A abwärts getrieben, sondern ein Teil der Explosionsgase wird, durch den geringeren Kraftaufwand im Vergleich zur Kurbelwelle, automatisch mit hoher Geschwindigkeit durch die große Öffnung A. a in der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 in den V-förmigen Luftkanal C und durch die kleine Öffnung A. b in A. 1 oder A. 1b als heißer Druckluftstrahl in den Verbrennungsraum D gedrückt wobei durch den entstehenden Kreislauf während des dritten Taktes die Verbrennungshitze, die durch die V-förmige Konstruktion des Luftkanals C potenziert wird, Treibstoffrückstände optimal schadstoffarm verbrannt werden und einen Teil der noch auf der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 haftenden Schadstoffe löst und verbrennt, die sonst, bei dem durch die Öffnung der Abgasventile entweichenden Explosionsdruck automatisch entstehenden Saugwirkung, zusammen mit den Restschadstoffen durch die Aufwärtsbewegung des Selbstzünderkolbens A im vierten Takt ausgestoßen würde, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbstzünderkolben A in einem Verbrennungsmotor B ausgebildet ist und dass der Selbstzünderkolben A. mit mindestens einer großen Öffnung A. a und mindestens einer kleinen Öffnung A. b ausgebildet ist und dass A. a und A. b in den Selbst zünderkolbenoberflächen, z. B. A. 1 - A. 3, ausgebildet sind.
Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1 mit dem oberen Selbstzünderkolbenrand A. 1a ausgebildet ist und dass zwischen A. 1a die Selbstzünderkolbenoberfläche A. 2 ausgebildet ist und dass zwischen A. 1a die Selbstzünderkolbenoberfläche A. 3 treppenförmig unter dem oberen Selbstzünderkolbenrand A. 1a ausgebildet ist und dass der entstandene vertikale Innenrand als A. 1b ausgebildet ist und dass in dem vertikalen Innenrand A. 1b die kleine Öffnung A. b ausgebildet ist und dass in dem vertikalen Innenrand A. 1b die große Öffnung A. a zu einem Teil ausgebildet ist und dass auf dem oberen Selbstzünderkolbenrand A. 1a die Öffnung A. a halbkreisförmig ausgebildet ist.
Selbstzünderkolben A für Verbrennungsmotore B nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass unter der Selbstzünderkolbenoberfläche A. 1, A. 2 und A. 3 der Luftkanal C ausgebildet ist und dass der Luftkanal C mit der breiten Öffnung C. a und mit der schmalen Öffnung C. b ausgebildet ist und dass der Luftkanal C mit der breiten Öffnung C. a an der Öffnung A. a ausgebildet ist und mit der schmalen Öffnung C. b an der Öffnung A. b ausgebildet ist.