DE2122111B - Brennraum für gemischverdichtende Viertakt Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Sollte es bei gegebenen Ventilgrößen, vorgegebener Brennraumgröße und sonstigen einzuhaltenden Maßen nicht möglich sein, stärkere Einsprünge im Verschneidungsbereich der den beiden Ventilen zugeordneten Kegelzonen zu vermeiden, so wird erfin-
• dungsgemäß vorgeschlagen, den Brennraum zwischen den beiden schlankeren der den einzelnen Ventilen zugeordneten Kegelzonen kugelförmig zu erweitern, was der Kompaktheit des Brennraumes kaum abträglich ist und auch die Verhältnisse hinsichtlich der Bearbeitung der Ventilsitze nicht ändert.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen durch die Ventilachsen gelegten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennkammer, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der -Fig. 1 und Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1. In Fig. 4 und 5 wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 4 wiederum einen durch die Ventilachsen gelegten Schnitt und F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.
• Der Brennraum 1 einer Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und V-förmig angeordneten Ventilen 2 wird im wesentlichen von je zwei einem Ventil 2 zugeordneten, zu diesem koaxialen Kegelzonen 3, 4 gebildet. Die eine unmittelbar an den Ventilsitz 5 angrenzende Kegelzone 4 weist einen Kegelwinkel 6 auf, der größer als 900 und die anschließende andere Kegelzone 3 einen Kegelwinkel 7, der kleiner als 900 ist. Die Kegelwinkel 6, 7 der beiden Kegelzonen 4, 3 verhalten sich ungefähr wie 3 : 1 und betragen vorzugsweise etwa 1200 und 400. Bei Einhaltung dieser Bedingungen ergibt sich eine äußerst günstige Brennraumform, die sowohl'für die Füllung als auch für die Gemischdurchwirbelung sehr vorteilhaft ist.
• Kann aus bestimmten Gründen die geometrische Ausbildung des Brennraumes 1 nicht in dieser günstigen Weise erreicht werden, können also bei gegebenen Ventilgrößen, vorgegebener Brennraumgröße und sonstigen einzuhaltenden Maßen stärkere Einsprünge im Verschneidungsbereich 8 der den beiden Ventilen 2 zugeordneten Kegelzonen 3, 4 nicht vermieden werden, dann wird, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, der Brennraum 1 zwischen den beiden schlankeren 3 der den einzelnen Ventilen 2 zugeordneten Kegelzonen 3, 4 kugelförmig erweitert. Dadurch bleibt die Kompaktheit des Brennraumes 1 erhalten, die Verhältnisse hinsichtlich der Ventilsitzbearbeitung ändern sich nicht und der Brennraum bekommt wieder eine für den Verbrennungsvorgang günstige Gestalt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Brennraum für gemischverdichtende Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung und V-förmig angeordneten hängenden Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (1) im wesentlichen von je zwei einem Ventil (2) zugeordneten, zu diesem koaxialen Kegelzonen (3, 4) gebildet ist, von denen die eine an dem Ventilsitz (5) angrenzende Kegelzone (4) einen größeren Kegelwinkel (6) und die anschließende andere Kegelzone (3) einen kleineren Ke-Kegelwinkel (7) als 900 aufweisen.
2. 2. Brennraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kegelwinkel (6, 7) der beiden Kegelzonen (4, 3) ungefähr wie 3 : 1 verhalten und vorzugsweise etwa 1200 und 400 betragen.
3. 3. Brennraum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (1) zwischen den beiden schlankeren (3) der den einzelnen Ventilen (2) zugeordneten Kegelzonen (3, 4) kugelförmig erweitert ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennraum für gemischverdichtende Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung und V-förmig angeordneten hängenden Ventilen.

   Um einen günstigen Verlauf der Verbrennung und damit einen guten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu erzielen, soll der Brennraum eine möglichst kleine Oberfläche erhalten bzw. ein möglichst kompakter Brennraum vorgesehen sein. Es ist bereits bekannt, den Brennraum zu diesem Zweck aus zwei die Ventile aufnehmenden Kugelzonen zu bilden und gegebenenfalls jede der beiden Kugelzonen 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 übergehen zu lassen (deutsche Patentschrift 1 295 270). Dabei besteht aber der Nachteil, daß die Bearbeitung der Ventilsitze bei der Herstellung, insbesondere aber beim Nachfräsen Schwierigkeiten bereitet. Wird nämlich ein üblicher Kegelfräser verwendet, so besteht die Gefahr, daß sich in der Brennraumwandung einspringende, scharfe Kanten ergeben, die dann die Füllung und auch die Verbrennung ungünstig gestalten. Es müßte also mit der Form der Kugelzonen angepaßten Fräsern gearbeitet werden, die teuer sind und in einfacheren Reparatur werkstätten keinesfalls zur Verfügung stehen. Es wäre zwar auch möglich, aus der Kugelzone einwärts ragende Ventilsitzringe vorzusehen, die sich leichter bzw. mit einfacherem Werkzeug bearbeiten lassen, die dann aber auch zu Einschnürungen des Durchströmkanals bei abgehobenem Ventilteller und damit zu einer Beeinträchtigung der Füllung führt.

   Es ist ferner bekannt, bei einem nach einer Kugelkalotte geformten Brennraum Ventiltaschen vorzusehen, die Kegelstumpfform aufweisen, wobei die Kegelachse mit der Ventilachse zusammenfällt (britische Patentschrift 1 152 632). Ventiltaschen sind ungünstig, weil sie zwangläufig zu einwärts springende Kan- ten im Brennraum führen, die infolge verschlechterter Kühlung erhebliche Temperaturen mit der Gefahr von Glühzündungen annehmen können und überdies die Strömungsverhältnisse beeinträchtigen. Außerdem vergrößern solche Ventiltaschen die Brennraum oberfläche, so daß die gewünschte Kompaktheit des Brennraumes verlorengeht. Im übrigen tritt auch hier der Mangel auf, daß die Ventilsitze nicht mit einfachen Kegelfräsern bearbeitet werden können, wenn Einschneidungen in die Brennkammerwand vermieden werden sollen.

   Schließlich ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekanntgeworden, deren Brennraum von zwei Kegelzonen gebildet wird (schweizerische Patentschrift 103 955). Dabei handelt es sich aber um eine Brennkraftmaschine mit einem zentral angeordneten Einzelventil, wobei von der Basis des Brennraumes ausgehend zunächst ein stumpfer und gegen den Ventilsitz hin dann ein steilerer Kegel vorgesehen sind.

   Durch diese Folge des stumpferen und steileren Kegels ergibt sich wieder eine in den Brennraum vorstehende Kante, ganz abgesehen davon, daß ein Brennraum mit einem Einzelventil nicht mit einem Brennraum für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordneten, hängenden Ventilen verglichen werden kann.

   Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Brennraum der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der eine kompakte Form, d. h. eine möglichst geringe Oberfläche aufweist, ohne Schwierigkeiten bei der Bearbeitung der Ventilsitze zu bereiten bzw. ohne besondere Werkzeuge für diese Bearbeitung zu erfordern.

   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Brennraum im wesentlichen von je zwei einem Ventil zugeordneten, zu diesem koaxialen Kegelzonen gebildet ist, von denen die eine an den Ventilsitz unmittelbar angrenzende Kegelzone einen größeren Kegelwinkel und die anschließende andere Kegelzone einen kleineren Kegelwinkel als 900 aufweisen. Da die jeweils unmittelbar an den Ventilsitz anschließende Brennraumzone nach einem Kegel mit 900 übersteigendem Kegelwinkel geformt ist, kann der Ventilsitz mit üblichen Kegelfräsen bearbeitet werden, ohne daß dabei die Gefahr besteht, mit dem Fräser ungewollte und für die Verbrennung und die Füllung ungünstige, scharfkantige Vertiefungen in die Brennraumwand einzuschneiden. Es ist auch nicht notwendig, in den Brennraum vorspringende Ventilsitzringe vorzusehen. Dennoch ergibt sich eine sehr kompakte Brennraumform, wobei es ohne weiteres möglich ist, die Anordnung dç;LKegelzonea bzw. deren Abmessungen so zu treffen, daß bei ausreichend großem Ventilquerschnitt die Verschneidungen der Kegelzonen keine tiefen Einsprünge mit sich bringen.

   In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich die Kegelwinkel der beiden Kegelzonen ungefähr wie 3 :1 verhalten und vorzugsweise etwa 1200 und 400 betragen. Bei Einhaltung dieser Bedingungen ergibt sich eine günstige, annähernd ovale Brennraumgrundrißform, mit für eine gute Gemischdurchwirbelung optimalem Abmessungsverhältnis.