DE1295270B

DE1295270B - Brennraum fuer eine mit Gemischverdichtung und Fremdzuendung arbeitende Viertakt-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1295270B
Application number: DEB76689A
Authority: DE
Inventors: Henning Richard
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1964-05-08
Filing date: 1964-05-08
Publication date: 1969-05-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennraum für eine mit Gemischverdichtung und Fremdzündung arbeitende Viertakt-Brennkraftmaschine, der im wesentlichen von zwei ungleichmittigen, die hängenden Ventile aufnehmenden Kugelzonen gebildet ist, die zentrisch zur jeweiligen Ventilachse angeordnet sind.
Es sind bereits zahlreiche Vorschläge für die Brennraumanordnung und Brennraumausbildung von Brennkraftmaschinen bekannt, durch welche der Verlauf der Verbrennung und damit auch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschinen verbessert werden soll. Insbesondere besteht zur Erzielung eines guten Brennraumwirkungsgrades die Forderung nach einer möglichst kleinen Oberfläche des Brennraumes, so daß ein kompakter Brennraum entsteht.
Diese Forderung, in Verbindung mit einem für die gute Füllung erforderlichen maximalen Durchströmquerschnitt zwischen Ventil und Brennkammerwandung wird auch bei der bekannten Ausbildung des Brennraumes mittels zweier ungleichmittiger Kugelzonen, in denen die Ventile angeordnet sind, nicht erfüllt. Es müßten nämlich, um einen guten Füllungsgrad zu erreichen, möglichst große Ventile eingebaut werden, die wiederum zwangläufig große Kugeloberflächen geben. Dadurch ergibt sich jedoch ein flachkugeliger Brennraum mit großer Oberfläche, der keine kompakte Form aufweist und deshalb für die Verbrennung sowie die Anordnung der Ventile und Zündkerzen usw. ungünstig ist.
Für eine mit Gemischverdichtung und Fremdzündung arbeitende Viertakt-Brennkraftmaschine ist ein Brennraum bekannt, der sich aus zwei ungleichmittigen, die Ventile aufnehmenden Kugelzonen zusammensetzt, wobei sich an diese Kugelzonen weitere, den Brennraum erweiternde Kugelzonen anschließen (deutsche Patentschrift 1119 042).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die theoretische Forderung nach einer möglichst kleinen Oberfläche des Brennraumes und damit einem kompakten Brennraum bei einer Brennraumgestaltung mittels zweier ungleichmittiger Kugelzonen so weit wie möglich zu verwirklichen und schlägt zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß jeder der beiden Kugelzonen etwa in der senkrecht zur Ventilachse liegenden Ebene, in der sich der zugehörige Ventilteller bei maximalem Hub befindet, in einen zur jeweiligen Ventilachse konzentrischen zylindrischen Teil übergeht.
In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Zündkerzenbohrung in Abhängigkeit von der Größe der Kugelzone entweder im Bereich der Kugelzone des Einlaßventils oder teilweise in der Kugelzone des Einlaßventils und teilweise in dem zylindrischen Teil des Einlaßventils angeordnet ist.
Die Vorteile der Erfindung sind hauptsächlich darin zu sehen, daß auch beim Einbau von großen Ventilen und der dazu erforderlichen großen Kugeloberfläche, durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Brennraumes dieser eine kompakte Form behält und dessen Oberfläche möglichst klein bleibt. Dabei ist auch bei voll geöffneten Ventilen der Durchströmquerschnitt zwischen den Ventilen und der Brennkammerwand nicht größer als aus strömungstechnischen Gründen unbedingt erforderlich, so daß jede Vergrößerung des Durchströmquerschnittes, die eine Vergrößerung der Oberfläche des Brennraumes mit sich bringen würde, vermieden wird. Nur die erfindungsgemäße Ausführung ergibt die für den guten Wirkungsgrad des Brennraumes maßgebliche kleinstmögliche Oberfläche des Brennraumes.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Brennraumausbildung besteht darin, daß die Zündkerze einmal direkt im kühlen Einlaßstrom und zum anderen fast zentrisch im Brennraum angeordnet ist, so daß nach allen Seiten etwa gleiche Brennwege vorhanden sind, wodurch das Gemisch in der kürzest möglichen Zeit verbrennt. Eine Anordnung der Zündkerzenbohrung im Bereich des Einlaßventils zur besseren Kühlung der Zündkerze ist bekannt.
Weitere Einzelheiten sind in der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Ansicht des Brennraumes mit geöffnetem Einlaßventil von unten, F i g. 2 einen Schnitt durch den Zylinderkopf gemäß der Linie II-11 und F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 111-III.
Der im Zylinderkopf 1 einer mit Gemischverdichtung und Fremdzündung arbeitenden Brennkraftmaschine angeordnete Brennraum wird durch zwei ungleichmittige, zentrisch zu den Achsen 2 und 3, der Ventile 4 und 5 angeordnete Kugelzonen 6 und 7 gebildet. Die Kugelzonen 6 und 7 gehen etwa in der senkrecht zur jeweiligen Ventilachse 2 bzw. 3 liegenden Ebene, in der sich der zugehörige Ventilteller bei maximalem Hub (in F i g. 2 dargestellte geöffnete Stellung des Einlaßventils 4) befindet, in einen zur jeweiligen Ventilachse konzentrischen, zylindrischen Teil 8 bzw. 9 über. Dieser Übergang von den kugelförmigen Teilen in die zylindrischen Teile des Brennraumes, der praktisch vollkommen ausgerundet, ohne Bildung von Ecken, Kanten od. dgl. erfolgt, ist zur Erleichterung des Verständnisses der Zeichnung in der F i g. 1 durch die Linien 11 und 12 dargestellt.
Die Größe der Radien der beiden Kugelzonen 6 und 7 hängt dabei von dem jeweiligen Durchmesser der Ventilteller sowie dem Durchströmquerschnitt bei maximalem Ventilhub ab, so daß bei einem großen Ventildurchmesser auch ein entsprechend großer Kugelradius vorhanden sein muß, der jedoch nur bis in den Bereich des maximalen Ventilhubes reicht und ab hier in den zylindrischen, das Brennraumvolumen einschränkenden Teil übergeht.
Die Zündkerzenbohrung 10 ist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Bereich der Kugelzone 6 des Einlaßventils 4 angeordnet.
Gemäß einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zündkerzenbohrung teilweise in der Kugelzone und teilweise in dem zylindrischen Teil des Einlaßventils angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Brennraum für eine mit Gemischverdichtung und Fremdzündung arbeitende Viertakt-Brennkraftmaschine, der im wesentlichen von zwei ungleichmittigen, die hängenden Ventile aufnehmenden Kugelzonen gebildet ist, die zentrisch zur jeweiligen Ventilachse angeordnet sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß jedederbeidenKugelzonen (6, 7) etwa in der senkrecht zur Ventilachse liegenden Ebene, in der sich der zugehörige Ventilteller bei maximalem Hub befindet, in einen zur jeweiligen Ventilachse konzentrischen, zylindrischen Teil (8, 9) übergeht. z. Brennraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerzenbohrung (10) im Bereich der Kugelzone (6) des Einlaßventils (4) angeordnet ist. 3. Brennraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerzenbohrung teilweise in der Kugelzone und teilweise in dem zylindrischen Teil des Einlaßventils angeordnet ist.