DE1045158B

DE1045158B - Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung

Info

Publication number: DE1045158B
Application number: DEH24411A
Authority: DE
Inventors: Albert Hettstedt
Original assignee: ALBERT HETTSTEDT
Current assignee: ALBERT HETTSTEDT
Priority date: 1955-07-14
Filing date: 1955-07-14
Publication date: 1958-11-27

Description

Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung Bei den bekannten Gaswechselverfahren bei Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung staut sich die Ladeluft nach dem Schließen der Einlaßorgane vor diesen. Die in Bewegung befindliche Luftsäule wird also zum Stillstand gebracht und zum Teil infolge des vor dem Steuerorgan herrschenden Überdruckes zurückgestoßen. Die Folge davon ist, daß beim Wiederöffnen des Einlaßorgans die Luftsäule erst wieder in Bewegung bzw. in umgekehrte Bewegung versetzt werden muß, wofür ein merklicher Teil des Kolbenhubes erforderlich ist, der für den Füllungsvorgang verlorengeht. Da jedoch die Größe des Füllungsgrades einer Brennkraftmaschine annähernd gleichzusetzen ist mit der erreichbaren Leistung, führt jede Verringerung des Füllungsgrades zu einer Leistungsminderung, weil bei Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung die Menge des eingespritzten Brennstoffes, die zur Verbrennung gelangt, von dem vorhandenen Sauerstoff bestimmt wird. Je mehr Luft sich im Arbeitsraum befindet, desto mehr Brennstoff kann also eingeführt werden, und damit steigert sich bei gleichbleibendem Hub- bzw. Arbeitsraum auch die Leistung.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Luftladeeinrichtung so auszubilden, daß die durch den Ansaugimpuls des Arbeitskolbens in Bewegung versetzte Ladeluftsäule während und nach dem Schließen des Einlaßorgans ihre Bewegung beibehält und die Luft bei geschlossenem Einlaßorgan in die Abgasleitung abströmt. Eine Besserung gegenüber dem üblichen Gaswechselverfahren wird auch mit solchen Einrichtungen nicht erzielt, weil hier die von den Zylinderräumen nicht mehr aufgenommene in Bewegung befindliche Luft nach dem Schließen des Ventils abgelenkt werden muß, um in die Abgasleitung zu gelangen. Auch diese Richtungsänderung führt zu einer Verzögerung des Füllungsvorganges und damit zu einem ungenügenden Füllungsgrad.
Die Erfindung schafft hier einen Wandel. Sie geht von einer Einrichtung aus, wie sie zuvor beschrieben wurde, und schlägt vor, die Ein- und Auslaßleitung gleichgerichtet miteinander durch einen oder mehrere mit diesen Leitungen ebenfalls gleichgerichtete Kanäle zu verbinden. Damit wird erreicht, daß die in Bewegung versetzte Ladeluft ohne wesentliche Änderung ihrer Bewegungsrichtung in die Auslaßleitung gelangt. Es wird auf diese Weise nicht nur eine Stauung der Ladeluft, sondern auch jede schädliche Richtungsänderung vermieden. Der volle Ladevorgang beginnt also unmittelbar nach dem Öffnen des Einlaßorgans, und der Kolben hat nur noch die zusätzliche Aufgabe, die Bewegung der Luftsäule aufrechtzuerhalten.
Diese Beeinflussung der Luftsäule kann gemäß der weiteren Erfindung noch dadurch verstärkt werden, daß der Auslaßkanal als Strahldüse ausgeführt wird, in der Kanäle münden, durch welche die nach dem Füllvorgang in Bewegung befindliche Luft geleitet wird. Auf diese Weise üben die Abgase auf die Luftsäule eine saugende Wirkung aus. Dieser Vorschlag bringt den zusätzlichen Vorteil einer besseren Abführung der schädlichen Wärme an den Zylinderköpfen mit sich.
In der Zeichnung sind zwei Einrichtungen beispielsweise dargestellt, durch die das erfindungsgemäße Füllungsverfahren erreicht wird und die weitere Kennzeichen der Erfindung offenbaren.
Abb. 1 zeigt den Zylinderoberteil einer durch Drehschieber gesteuerten Maschine im Längsschnitt; Abb. 2 zeigt denselben Teil der Maschine im Querschnitt; Abb. 3 zeigt den Zylinderoberteil einer durch Ventile gesteuerten Maschine im Längsschnitt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 1 und 2 ist im Zylinderkopf 1 der als Steuerorgan für die Ladeluft und für die Abgase dienende Walzendrehschieber2 mit axialem Ladelufteinlaß und axialem Abgasauslaß drehbar gelagert. Der Einlaßschlitz 2a des Drehschiebers ist durch eine Zwischenwand 2 b vom Auslaßkanal getrennt. Mit 3 ist die Gasdurchtrittsöffnung zum Zylinderraum 4 im Dichtschuh 5 bezeichnet. Der Zylinderkopf weist im Bereich der Steuerkanäle des Schiebers einen etwa halbringförmigen Raum 6 auf. Dieser Hohlraum ist durch Kanäle 7 mit der Strahldüse 8 verbunden.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Beim Abwärtsgang des Kolbens 9 im Zylinder 4 während des Ansaugtaktes wird die Ladeluft durch den Einlaßschlitz 2a des Drehschiebers 2 über den Kanal 3 in den Arbeitsraum angesaugt. Währenddem verdreht sich der Schieber in Pfeilrichtung, und damit gelangt die Kante 2 c des Schlitzes 2 a in den Bereich des Hohlraumes 6. Auf diese Weise wird erreicht, daß die in Bewegung befindliche Ladeluftsäule am Ende des Ladevorganges und nach dem Schließen des Einlaßkanals zum Arbeitsraum durch die Verbindungskanäle 7 weiterströmen kann.
Im Auslaßtakt werden die Abgase über denKanal 2d durch den Auslaßkanal 10 des Drehschiebers und die Strahldüse 8 abgeleitet. Dabei reißen diese infolge der durch die Strahldüse hervorgerufenen Saugwirkung die Ladeluft über die Verbindungskanäle 7 und den Hohlraum 6 mit. Bevor der Einlaß geöffnet wird, verkleinert sich die Schlitzbreite zum Hohlraum. Dadurch erfolgt kurz vor dem Ladevorgang ein geringer Druckanstieg im Ausgangskanal, was sich für den Ladevorgang günstig auswirkt. Bei voller Öffnung des Einlasses ist der Einlaßkanal zum Hohlraum 6 hin wieder abgeschlossen.
Bei dem Ausführungbeispiel nach Abb.3 ist das Einlaßv entil mit 12 und das Auslaßventil mit 13 bezeichnet. Die zwischen dem Einlaßkanal 14 und dem Auslaßkanal 15 befindliche Wand weist Kanäle 16 auf, deren Gesamtquerschnitt dem des Luftkanals 14 zumindest nahekommt. Wird das Ventil 12 geschlossen, dann strömt die in Bewegung befindliche Luft durch die Kanäle 16 in den Abgaskanal 15, so daß auch hier die Luft ständig in Bewegung bleibt, die infolge der Saugwirkung der Abgase auch bei geschlossenem Einlaßventil keine Verzögerung erleidet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung, bei der die durch den Ansaugimpuls des Arbeitskolbens in Bewegung versetzte Ladeluftsäule während und nach dem Schließen des Einlaßorgans ihre Bewegung beibehält und die Luft bei geschlossenem Einlaßorgan in die Abgasleitung abströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-und Auslaßleitung gleichgerichtet und miteinander durch einen oder mehrere mit diesen Leitungen ebenfalls gleichgerichtete Kanäle verbunden sind, so daß die in Bewegung versetzte Ladeluft ohne wesentliche Änderung ihrer Bewegungsrichtung in die Abgasleitung gelangt. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung einer Drehschiebersteuerung im Bereich des luftseitigen Einlaßschlitzes (2a) des Schiebers ein nach dem Schieber hin offener, gegenüber dem den Schieber (2) mit dem Zylinderraum (4) verbindenden Kanal (3) abgeschlossener Teilringraum (6) vorgesehen ist, der über Kanäle (7) ständig mit dem Abgas verbunden ist und bei geschlossenem Einlaßschlitz (2a) mit der Einlaßleitung in Verbindung steht, wobei eine in der Abgasleitung befindliche Strahldüse (8), an deren Mündung die vom Teilringraum (6) kommenden Kanäle (7) enden, an den Auslaßschlitz des Sdhiebers angeschlossen ist. 3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtquerschnittsfläche der Verbindungskanäle (7) der des Einlaßkanals zumindest nahekommt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 386115, 828 902; schweizerische Patentschrift Nr. 143 808; USA.-Patentschrift Nr. 2 316618.