DE2145206A1

DE2145206A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ein bringen von Kraftstoff m einen Verbrennungs motor

Info

Publication number: DE2145206A1
Application number: DE19712145206
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Nilsson, Alex Gustav Allan, Malmo (Schweden)
Priority date: 1970-09-10
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1972-04-06
Also published as: SE349843B; US3765381A; FR2112953A5; GB1331154A

Description

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Alex Gustav Alan Nilsson, Östra Farmvägen 3 ^ B, 21*1 kl Malmö,

Schweden.

Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum im Zylinder oder in jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wo während des Arbeitsspieles des Motors Luft für die Verbrennung während des Verdichtungshubes vor jedem Arbeitshub auf hohen Druck verdichtet wird, wobei der Kraftstoff in den Verbrennungsraum am Ende oder nahe dem Ende des Verdichtungshubes von einer mittels eines Kraftstoffeinlassventils vom Verbrennungsraum getrennten Kraftstoffkammer her eingebracht wird.

Es ist bereits bekannt, Hilfskammern vorzusehen und mit den Verbrennungsräumen eines Verbrennungsmotors über einen Schieber zu verbinden, der am Ende des Verdichtungshubes geöffnet und am Ende des Arbeitshubes oder zu einem früheren Zeitpunkt geschlossen wird. Hierdurch soll die im betreffenden Zylinder auf einen hohen Druck verdichtete Luft in die Hilfskammer eintreten, um den Kraftstoff zu entzünden und ihn von der Hilfskammer zum Zylinder zu befördern. Die bekannten Vorrichtungen und deren Wirkungsweise sind jedoch mit bedeutenden Nachteilen behaftet, die den praktischen Gebrauch unmöglich gemacht haben. Ein ernstes Hindernis ist beispielsweise die Gefahr eines Ueberhitzens des Durchlassschiebers, der während eines wesentlichen Teils des Arbeitshubes offen stehen muss und deshalb während des Verbrennens stark erhitzt wird. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Einbringen des Kraftstoffes in die Hilfskammer durch die Drucksteigerung in der Hilfskammer erschwert wird, wenn der Kraftstoff mit den heissen Wänden der Hilfskammer in Berührung kommt. Diesem Nachteil hat man dadurch abzuhelfen versucht, dass man die Hilfskammer in weitem Abstand vom Zylinder angebracht hat, aber diese Lösung hat sich in der Praxis als unbrauchbar erwiesen, da der Kraftstoff bei modernen Motoren mit hohen Drehzahlen einen allzu weiten Weg zum Zylinderraum zurücklegen muss. Die Erfindung be-

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ORIGINAL INSPECTED

zweckt, diese Probleme zu lösen, um dadurch, den Betrieb von Verbrennungsmotoren zu ermöglichen, ohne dass hierzu die herkömmlichen, komplizierten Zündsysteme, die bei vergasergespeisten Motoren benutzt werden, oder die bei Dieselmotoren vorkommenden, schweren Kraftstoffpumpen erforderlich sind.

Dieser Zweck ist nun durch das erfindungsgemässe Verfahren erzielt worden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass für jedes Arbeitsspiel des Motors von einer Kraftstoffquelle eine für den Arbeitshub ausreichende Kraftstoffmenge in einen verhältnismässig kleinen, geschlossenen Raum nahe dem Verbrennungsraum im Zylinder oder in jedem Zylinder eingebracht wird, dass zwischen diesem Raum und dem betreffenden Verbrennungsraum am Ende des Verdichtungshubes des betreffenden Zylinders eine Verbindung hergestellt wird, um den Eintritt von verdichteter Luft vom Zylinder in den genannten Raum zum Vermischen mit dem Kraftstoff und dessen Abgabe an den Verbrennungsraum unter solchen Umständen zu erlauben, dass das gebildete Kraftstoff-Luftgemisch gleichzeitig entzündet wird, und dass der Druck im genannten Raum vor Eingabe der nächsten Kraftstoffmenge reduziert wird.

Gemäss einer Weiterentwicklung der Erfindung kann der geschlossene Raum zum Zustandebringen einer Druckverminderung vor Eingabe jeder neuen Kraftstoffmenge in den Zylinderraum durch die genannte Verbindung während zumindest des ersten Teils des Ansaughubes im Zylinder offengehalten werden.

Eine weitere Verbesserung erhält man, indem die Luf t strömung s· wege derart angeordnet werden, dass während des Ansaughubes eine Luftströmung an oder um einen Durchlassschieber in die genannte Verbindung zur Kühlung des Schiebers zustandegebracht wird. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Ansaugluft während zumindest eines Teils des Ansaughubes im entsprechenden Zylinder mit dem Schieber in Berührung gebracht wird.

Zu ihrer Ausübung umfasst die Erfindung auch einen Verbrennungsmotor, der einen oder mehrere Zylinder und herkömmliche Lufteinlass- und Abgasventile für jeden Zylinder besitzen kann. Der erfindungsgemässe Motor ist mit einer im nahen Aischluss an den Verbrennungsraum des Zylinders oder jedes Zylinders angeordneten Kraft.stoffkammer ausgerüstet, die an eine Kraft stoff quelle angeschlossen ist und vor dem Ende jedes Verdichtungshubes im

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Zylinder eine dem Arbeitshub im Zylinder angepasste Kraftstoffmenge von der Kraftstoffquelle empfängt sowie an den Verbrennungsraum im Zylinder durch eine mittels eines Durchlassschiebers verschliessbare Verbindung angeschlossen wird, die zum Anschluss der Kraftstoffkammer an den Verbrennungsraum am Ende oder nahe dem Ende jedes Verdichtungshubes geöffnet wird, um vom Verbrennungsraum heisse, verdichtete Luft zum Kraftstoff in der Kraftstoffkammer unter solchen Umständen zu leiten, dass die Kraftstoffmenge in der Kraftstoffkammer mit der verdichteten, heissen Luft unter solchen Druck- und Temperaturverhältnissen vermischt wird, dass das Gemisch entzündet und in den Verbrennungsraum hinausgeführt wird, um den Arbeitshub im Zylinder zu bewirken, wobei der Motor eine Vorrichtung zum Senken des Druckes in der Kraftstoffkammer vor jeder neuen Eingabe einer Kraftstoffmenge in die Kammer umfasst.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Druckverminderungsvorrichtung eine Schiebereinrichtung, die die Kraftstoffkammer mit einer Stelle des Lufteinlass- und Abgassystems des Motors in Verbindung setzt, wo während zumindest eines Teiles des Ansaughubes ein verhältnismässig niedriger Druck herrscht. Diese Schiebereinrichtung kann aus dem Kraftstoffdurchlassschieber selbst bestehen oder diesen umfassen und wird mittels eines von der Nockenwelle des Motors angetriebenen Ventilsteuermechanismus geregelt, wobei die genannte Stelle eines verhältnismässig niedrigen Druckes der Zylinderraum während des ersten Teils des Ansaughubes sein kann.

Die Erfindung ermöglicht das Vermischen von z.B. leichtentzündlichem Kraftstoff mit hochverdichteter Luft in den Motorzylindern, indem der Kraftstoff unter den günstigsten Druckverhältnissen in die Kraftstoffkammern eingebracht wird, die mit den Zylindern über schiebergesteuerte öffnungen in Verbindung stehen, welche in der gleichen Weise wie die herkömmlichen Ansaug- und Abgasventilöffnungen des Motors in Abhängigkeit vom Umlauf der Nockenwelle geöffnet und geschlossen werden können, um die Kraftstoffkammern zu den Verbrennungsräumen der Motorzylinder während eines optimalen Zeitpunktes im Bereich unmittelbar bevor und nach dem beendeten Verdichtungshub zu öffnen. Die im betreffenden Verbrennungsraum auf hohen Druck verdichtete Luft strömt dann in die

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entsprechende Kraftstoffkammer ein und wird mit dem darin befindlichen Kraftstoff vermischt, welcher vergast wird, wobei das Gemisch entzündet wird und unter starker Wirbelwirkung, die entsteht, wenn die Gasteilchen bei Berührung mit der erhitzten Luft entzündet werden, in den Verbrennungsraum einströmt. Temperatur und Druck führen somit zu einer Selbstzündung, wobei zu bemerken ist, dass die Luft im betreffenden Zylinder auf einen sehr hohen Druck verdichtet werden kann, auch wenn leichtentzündliche Kraftstoffe mit hohen oder niedrigen Octanzahlen verwendet werden. Ein vorzeitiges Entzünden des Kraftstoffes wird nämlich dadurch vermieden, dass der Kraftstoff entweder erst beim Öffnen des entsprechenden Durchlassschiebers mit Luft vermischt oder erst bei seinem Vermischen mit Luft dem Verdichtungsdruck ausgesetzt wird, und dies trifft zu, wenn die schiebergesteuerte Kraftstoffdurchlassöffnung in dem zum Entzünden rechten Augenblick geöffnet wird. Trotz des hohen Verdichtungsdruckes werden aber nicht die kräftigen Höchdruckpumpen benötigt, die bei den herkömmlichen Dieselmotoren erforderlich sind, wo die Kraftstoffzufuhr entgegen dem in den Verbrennungsräumen herrschenden, hohen Druck erfolgt; der Kraftstoff wird nämlich erst in eine Kraftstoffkammer eingeführt, wo der Druck niedrig und gegebenenfalls hauptsächlich keine Luft vorhanden ist. Dadurch, dass die Kraftstoffkammern nahe dem betreffenden Verbrennungsraum liegen, erhält man so kurze Strömungswege wie möglich, und da der Druck in den Kraftstoffkammern vor dem Einbringen der Kraftstoffmengen reduziert wird, können die Kammern ein verhältnismässig niedriges Volumen besitzen, so dass der Motor mit verhältnismässig hoher Drehzahl gefahren werden kann.

Die Erfindung ist nun anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischem, senkrechtem Querschnitt einen Teil eines gemäss der Erfindung angeordneten Verbrennungsmotors mit zwei kurbelwellengetriebenen Nockenwellen für die Schieber- und Ventilsteuerung,

Fig. 2. eine ähnliche Ansicht eines Motors gemäss der Erfindung, wo der Kraftstoffdurchlassschieber und die Ventile etwas anders angebracht sind,

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Fig. 3 eine Draufsicht eines Teiles des in Fig. 2 'gezeigten Motors mit abgenommenem Zylinderdeckel und

Fig. 4 im senkrechten Schnitt den Oberteil eines bekannten, dem Erfindungszweck angepassten Dieselmotors.

Der in Fig. 1 gezeigte Motor ist in hauptsächlich herkömmlicher Weise mit einem Lufteinlassventil 1 und einem Auslassventil 2 (in Fig. 1 verdeckt) für jeden Zylinder ausgerüstet, besitzt aber ausserdem gemäss der vorliegenden Erfindung einen Schieber 3, welcher eine Verbindung zwischen einer im Zylinderdeckel ausgebildeten Kraftstoffkammer 5 öffnet und schliesst, die als Durchlass zum Ueberleiten von der Abgabe angepassten Kraftstoffmengen von einer Kraftstoffquelle dient und zu diesem Zweck mittels einer Leitung 6 an die (nicht gezeigte) Kraftstoffquelle angeschlossen ist. Der Kraftstoffdurchlassschieber 3 ist von im wesentlichen derselben Ausführung und besitzt im wesentlichen dieselbe mechanische Funktion wie das herkömmliche Einlassventil· 1, und die Durchlassschieberöffnung 7 zwischen der Kraftstoffkammer 5 und dem Verbrennungsraum 8 im Zylinder ist ebenfalls hauptsächlich von derselben Ausbildung wie die herkömmliche Einlass-Öffnung bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Der Kraftstoffzufuhr- oder Durchlassschieber 3 wird mittels eines bei Verbrennungsmotoren gewöhnlichen Ventilsteuermechanismus gesteuert, der die eine, 9, der beiden Nockenwellen 9, 9¹ des Motors umfasst, die in herkömmlicher Weise mittels der Nockenwelle 10 angetrieben werden.

Das Lufteinlassventil 1 lässt die vom Lufteintrittsrohr 11 kommende Luft ein, und das Auslassventil (2 in Fig. 3) leitet wie üblich die Abgase zum Auspuffrohr 12.

Fig. 1 zeigt den Motorkolben Ik in seiner oberen Totpunktlage auf dem Weg nach unten, wo der Durchlassschieber 3 soeben geöffnet worden ist. Hochverdichtete Luft vom Verbrennungsraum 8 und durch die Hitze vom Zylinderdeckel vom Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 5 gebildetes Gas werden im Verbrennungsraum 8 und in der Kraftstoffkammer 5 unter einer durch den Druckunterschied und den Druckausgleich zwischen der Kraftstoffkammer 5 und dem Verbrennungsraum 8 erzeugten, starken Wirbelwirkung miteinander vermischt, wodurch der Kraftstoff durch die Berührung mit der hochverdichteten, heissen Luft aus dem Verbrennungsraum

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in sehr kurzer Zeit entzündet und mit der gesamten Luftmasse im Verbrennungsraum vermischt wird.

Bei klopffreudigen Kraftstoffen mag das Durchzünden vielleicht allzu rasch erfolgen, aber diesem kann dadurch abgeholfen werden, dass man den Durchmesser der Schieberöffnung unter Berücksichtigung des vorkommenden Kraftstofftyps und der erwünschten Zündgeschwindigkeit wählt. Eine andere Möglichkeit ist, dass man die Bewegung des Schiebers 3 derart steuert, dass er die Öffnung 7 gemäss einem optimalen Bewegungsschema öffnet und schliesst, das durch zweckdienliche Gestaltung des entsprechenden Nockens der Nockenwelle 9 bestimmt werden kann. Der erfindungsgemässe Motor kann also durch verhältnismässig leicht ausführbare Abänderungen den meisten vorkommenden Kraftstofftypen angepasst werden, von den üblichen, klopffesten Kraftstoffen, die für hochverdichtete, vergasergespeiste Motoren benutzt werden, oder Dieselöl, welches für gewöhnliche Dieselmotoren benutzt wird, bis zu den klöpffreudigen Kraftstoffen, wie Motorenpetroleum, Leuchtpetroleum, Gasöl oder anderer, gasförmiger Kraftstoff.

Um zu verhindern, dass bei offenem Schieber 3 der Druck in der Kraftstoffkammer 5 über den Verbrennungsraum 8 zur Kraftstoffleitung 5 fortgepflanzt wird, ist am Eintritt der Kraftstoffleitung in die Kraftstoffkammer 5 ein Rückschlagventil 16 vorgesehen. Die Kraftstoffmengen können während so kurzer Zeit intermittent in die Kraftstoffkammern 5 eingebracht werden, dass keine grossen Gegendrücke durch Vergasung von Kraftstoff an den vom Motor erhitzten Kammerwänden im Betrieb stattfinden kann. Die Zufuhr von Kraftstoff zu den Kraftstoffkammerη 5 kann somit pulsartig bei verhältnismässig niedrigem Druck mittels einer einfachen Pumpe und z.B. einer elektronisch gesteuerten Einspritzvorrichtung derart erfolgen, dass die Pulslänge die Menge pro Puls eingespritzten Kraftstoffes genau bestimmt, und auch derart, dass diese Menge im richtigen Verhältnis zur Motorbelastung steht. Die Kraftstoffdurchlassschieber 3 können in hauptsächlich derselben Weise wie herkömmliche Auslass- oder Einlassventile oder gemäss anderen bekannten Methoden abgedichtet werden, und das Kühlen des Schiebers 3, das in der gezeigten Ausführungsform vom Verbrennungsraum stark erhitzt wird, kann ebenfalls in herkömmlicher Weise ausgeführt werden, beispielsweise gemäss den für

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das Kühlen von Flugmotorventilen geltenden Grundsätzen. Der Schieber 3 wird während des Arbeitshubes, des Abgashubes und während des ersten oder eines wesentlichen Teils des Ansaughubes offen sein und wird erst bei beendetem Ansaughub völlig geschlossen (vgl. die Ausbildung des Nockens 15 auf der Nockenwelle 9), wodurch der Schieber während des Ansaughubes oder eines wesentlichen Teils desselben von einströmender Kaltluft gekühlt wird. Das Wärmeproblem wird hierdurch bedeutend verringert.

Aus obigem geht hervor, dass der erfindungsgemässe Motor keine besondere Zündvorrichtung benötigt. Der durch die vom Motor erzeugte Wärme in der Kraftstoffkammer 5 vergaste Kraftstoff wird infolge der verdichteten, erhitzten Luft im betreffenden Verbrennungsraum ohne zusätzliche Mittel von selbst entzündet. Bei einem wassergekühlten Motor kann die Wasserkühlung zur Temperaturregelung der Kammer 5 ausgenutzt werden.

Der in Fig. 2 gezeigte Motor entspricht dem Motor in Fig. 1, lässt aber deutlicher erkennen, wie die Kraftstoffleitung in den Zylinderdeckel durch einen das Rückschlagventil 16 umfassenden Durchtritt 20 eingeführt ist. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung sind die beiden Ventile 1 und 2 und der Schieber 3 für einen Zylinder in einer Reihe in Längsrichtung des Motors angebracht, während sie in Fig. 1 an den Ecken eines Dreiecks angebracht sind.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Abänderungen der Ventilkonstruktion bei den gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Motors möglich. Die Ausführung des Durchlassschiebers 3 ist deshalb nur als ein die Erfindung erläuterndes Beispiel zu betrachten, und dies gilt auch für die Anordnung der Ventilsteuerung. Statt zweier Nockenwellen kann man natürlich auch eine einzige Nockenwelle mit zweckdienlicher Wellenanordnung für den Schieber und die Einlass- und Auslassventile gebrauchen.

Es sei betont (vgl. die Ausbildung des Nockens 15 in Fig. 1), dass die Kraftstoffkammerη 5 während der Arbeitshübe offengehalten werden und während des Offenhaltens der Abgasventile für die Abgashübe offenstehen, und dass der während der Arbeitshübe an die Kraftstoffkammern übertragene Gasdruck somit vor der nächsten Kraftstoffeinführung in die betreffende Durchlasskammer

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reduziert wird, so dass dieses Einführen keinen nennenswerten oder jedenfalls keinen wesentlichen Widerstand erfährt. Eine andere Anordnung zur Bewirkung einer Druckverminderung in den Kr aft st of f.kammer η ist natürlich möglichj und unter gewissen Umständen ist es dann auch möglich, die Offenhaltezeiten für die Schieber 3 weitgehend zu kürzen, ob die Ventile nun von der Nockenwelle über Nocken oder anderswie von den Arbeitshüben des Motors gesteuert werden.

Der in Fig. 4 veranschaulichte Motor ist ein gemäss der Erfindung konstruierter Vierzylinder-Dieselmotor bekannter Ausführung. Ursprünglich besass dieser Motor eine Kraftstoffeinspritzdüse für jeden Zylinder. Bei der vorliegenden Erfindung sind diese Düsen durch erfindungsgemässe Kraftstoffkammerη und Durchlassschieber ersetzt, wobei die ursprünglich für die Einspritzdüsen vorgesehenen Kanäle ausgenutzt worden sind. Eine eingehendere Beschreibung der Arbeitsweise dieses Motors dürfte nicht erforderlich sein, da er im Prinzip mit dem in Fig. 1 gezeigten Motor übereinstimmt. Es sei deshalb nur erwähnt, dass der Motor eine obenliegende Nockenwelle 50 hat, die erfindungsgemäss mit einer geteilten Nockenhülse 51, einem Kipphebel 52 auf einer Achse 53 und einem Durchlassschieber 3' mit einer Spindel 54 versehen ist, die in einer im Zylinderdeckel 56 vorgesehenen Bohrung angebracht ist. Der Kipphebel 52 wirkt mit der Nockenhülse 51 und mit einem Kopf 57 am Aussenende der Spindel 5*1 zusammen, die mittels einer Feder 58 zum Schliessen des Schiebers 3' gegen einen in den Zylinderraum einmündenden Sitz 59 belastet ist. Zwischen der Steuerhülse 55 für die Spindel und dem Spindelkopf 57 des Durchlassschiebers 3' ist auf der Spindel eine Abdichtfeder 60 vorgesehen, die über einen Teller 6l einen O-Ring 62 in Anlage gegen das Aussenende der Führungshülse 55 um die Spindel hält. Eine der Leitung 6 in Fig. 1 entsprechende, nicht gezeigte Kraftstoffleitung ist über eine Bohrung 63 im Zylinderdeckel und eine Öffnung 64 in einer Einsatzhülse 65 an das Innere dieser Hülse angeschlossen, die in einem unteren Teil der die Führungshülse und den Durchlassschieber 3' aufnehmenden Bohrung angebracht ist. Die Einsatzhülse 65 bildet eine Kraftstoffkammer 5', die der Kammer 5 in. Fig. 1 entspricht, und das untere Ende der Einsatzhülse 65 bildet den Sitz 59 des Durchlassschiebers 3'. Die Ein-

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satzhülse 65 ist bei 66 mit dem Zylinderdeckel und mit einer Auskragung 55' der Führungshülse 55 dicht verbunden, welch letztere in der für sie im Zylinderdeckel vorgesehenen Bohrung mittels einer in einen Gewindeteil dieser Bohrung eingeschraubten Büchse 67 festgespannt ist, die die Führungshülse 55 und die Einsatzhülse 65 an ihren Plätzen hält. Die Büchse 67 und die beiden Hülsen 55, 65 sowie der gesamte Durchlassschieber sind somit leicht ausbaubar angebracht.

Eine weitere Abänderung des in Fig. 4 gezeigten, bekannten Dieselmotors ist ein neuer Lagerbock 68 für den Schiebersteuermechanismus und eine geänderte Haube 69.

Im Kraftstoffkanal 63 kann zur Verhinderung einer Rückströmung von Kraftstoff ein nicht gezeigtes Rückschlagventil vorgesehen sein.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung wird der Schieber 3¹ in Richtung nach oben geöffnet, um die verdichtete Luft vom Zylinder durch den Kanal 70 einzulassen und das entzündete Kraftstoff-Luftgemisch durch diesen Kanal 70 wieder zum Zylinder zu führen. Der Kanal 70 entspricht demjenigen Kanal, der beim bekannten Dieselmotor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder von einer Einspritzdüse benutzt wird.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung kann das Volumen der Kraftstoffkammer 5¹ durch Auswechseln der Einsatzhülse 65 zwecks Anpassung des Motors an die erwünschten Arbeitsbedingungen leicht geändert werden.

Die Kraftstoffzufuhr zur Kraftstoffkammer 5' kann mittels einer herkömmlichen Vorrichtung zur Steuerung eines Ventils, einer Pumpe od.dgl. geregelt werden.

Indem der Schieber 3' während des Abgashubes und während zumindest eines Teils des Ansaughubes offengehalten wird, erhält man zwei Vorteile, und zwar teils ein Kühlen des Schiebers und teils ein Evakuieren von Gasen sowie eine Druckverminderung in der Kraftstoffkammer 5'.

Es ist auch möglich, die Kraftstoffkammer 5' mittels einer absperr- und gegebenenfalls verstellbaren Anschlussvorrichtung, z.B. einer Venti!vorrichtung, mit dem Ansaugsystem des Motors zum Ansaugen der Luft oder eines Teils der Luft zum Zylinder während des Ansaughubes zu verbinden und dadurch eine wirksame Kühlung

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zu erzielen. Diese Vorrichtung kann einen Schieber umfassen, der in einem Kanal zwischen der Kraftstoffkammer 5' und dem Ansaugrohr des Motors vorgesehen sein kann und mittels einer Nockeneinrichtung in Zusammenwirkung mit der Nockenwelle 50 gesteuert wird, Die praktische Anordnung eines solchen Verbindungskanals zwischen der Kammer 5' und dem Luftansaugsystem des Motors wird von der Motorkonstruktion abhängen, und der Fachmann dürfte keine nähere Beschreibung dieser Anordnung benötigen. Es sei jedoch erwähnt, dass bei der in Fig. 4 gezeigten Konstruktion ein derartiger, z.B. schiebergesteuerter Lufteinlasskanal zum Zylinderraum über die Kraftstoffkammer 5' derart in diese Kammer einmünden soll, ^ dass der Schieber wirksam gekühlt wird. Der Lufteinlasskanal kann beispielsweise in die Kammer 5' am oberen Ende der Auskragung 55' auf der Führungshülse 55 durch z.B. ein Kanalsystem 7I₁ 71' münden, wie dies durch strichpunktierte Linien in Fig. h angedeutet ist.

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Claims

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PATENTANSPRUECHE

C ι

Il.JVerfahren zum Einbringen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum im Zylinder oder in jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wo während des Arbeitsspieles des Motors Luft für die Verbrennung während des Verdichtungshubes vor jedem Arbeitshub auf hohen Druck verdichtet wird, wobei der Kraftstoff in den Verbrennungsraum am Ende oder nahe dem Ende des Verdichtungshubes von einer mittels eines Kraftstoffeinlassventils vom Yerbrennungsraum getrennten Kraftstoffkammer her eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Arbeitsspiel des Motors von einer Kraftstoffquelle eine für den Arbeitshub ausreichende Kraftstoffmenge in einen verhältnismässig kleinen, geschlossenen Raum nahe dem Verbrennungsraum im Zylinder oder in jedem Zylinder eingebracht wird, dass zwischen diesem Raum und dem betreffenden Verbrennungsraum am Ende des Verdichtungshubes des betreffenden Zylinders eine Verbindung hergestellt wird, um den Eintritt von verdichteter Luft vom Zylinder in den genannten Raum zum Vermischen mit dem Kraftstoff und dessen Abgabe an den Verbrennungsraum unter solchen Umständen zu erlauben, dass das gebildete Kraftstoff-Luftgemisch gleichzeitig entzündet wird, und dass der Druck im genannten Raum vor Eingabe der nächsten Kraftstoffmenge reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Raum zum Zustandebringen einer Druckverminderung vor Eingabe jeder neuen Kr aft stoff menge während zumindest des* ersten Teiles des Ansaughubes im Zylinder durch die genannte Verbindung zum Zylinderraum offengehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei dem in der genannten Verbindung ein Schieber benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugluft während zumindest eines Teils des Ansaughubes im entsprechenden Zylinder mit dem Schieber in Berührung gebracht wird.
4. Verbrennungsmotor mit einem oder mehreren Zylindern zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Einbringen und Entzünden von Kraftstoff im Yerbrennungsraum oder jedem Verbrennungsraum des Motors, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffkammer (5), die Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle empfängt und mit dem Verbrennungsraum (8) im Motorzylinder über eine von einem Durch-

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lassschieber (3) schliessbare Verbindung (7) verbunden ist, die zum Anschluss der Kraftstoffkammer an den Verbrennungsraum am Ende jedes Verdichtungshubes geöffnet und während zumindest des ersten Teils des Ansaughubes im entsprechenden Zylinder offengehalten wird, um die Kraftstoffkammer (5) bei jedem Öffnen dieser Verbindung verdichtete, heisse Luft vom Verbrennungsraum empfangen und eine Kraftstoffmenge an die Luftmasse zur Erzeugung eines Kraftstoff-Luftgemisches unter solchen Druck- und Temperaturverhältnissen abgeben zu lassen, dass sich das Gemisch von selbst entzündet, und dass der Motor eine Vorrichtung umfasst, die vor dem Einbringen jeder neuen Kraftstoffmenge in die Kraftstoff kammer eine Druckverminderung in der Kammer zustandebringt.
5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassschieber (3) mittels einer von der Kurbelwelle des Motors angetriebenen Nockenwelle zur Steuerung der Lufteinlass- und Abgasventile des Motors oder mittels einer gesonderten Nockenwelle gesteuert ist.
6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffkammer (5) mit der Kraftstoffquelle mittels einer Kraftstoffleitung (6) über ein Ventil (Rückschlagventil 16) verbunden ist, welches Kraftstoff in die Kraftstoffkammer (5) einlässt, aber verhindert, dass Kraftstoff und Gas in Richtung nach hinten von der Kraftstoffkammer zur Kraftstoffquelle strömen.
7· Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1, 3, 9, 9'; 3^f, 71, 71') zum Senken des Druckes in der Kraftstoffkammer (5) jedesmal, wenn die Kammer eine Kraftstoffmenge an den entsprechenden Verbrennungsraum (8) abgegeben hat, eine von der Kurbelwelle des Motors angetriebene Vorrichtung umfasst, beispielsweise eine Nockenwelle (9) und einen Nocken (15), welche Vorrichtung die Kraftstoffkammer (5) mit einer unter einem verhältnismässig niedrigen Druck stehenden Stelle im Lufteinlassystem verbindet, indem sie einen absperrbaren Verbindungsweg zwischen diesem System und der Kraftstoffkammer während zumindest des ersten Teils des Ansaughubes offen hält.
8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Druckverminderungsvorrichtung den Durchlass-

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schieber (3) zwischen der Kraftstoffkammer (5) und dem Verbrennungsraum (8) umfasst.
9. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 4-7j dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffkammer (5) und der zum öffnen und Schliessen der Verbindung zwischen der Kraftstoffkammer und dem entsprechenden Verbrennungsraum (8} vorgesehene Durchlassschieber (3) in seinen Abmessungen und seiner Offenhaltezeit klopffreudigem Kraftstoff angepasst ist.
10. Verbrennungsmotor nach Anspruch H₃ dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassschieber (3) nach seinem öffnen am Ende jedes Verdichtungshubes bis zum Einsetzen des Ansaughubes und mindestens zu dessen Beginn so lange offengehalten wird, dass neben einer die Kraftstoffzufuhr begünstigenden Drucksenkung in der Kraftstoffkammer ein Kühlluftstrom zum Kühlen des Durchlassschiebers vor dessen Schliessen zustandegebracht wird.
11. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassschieber (3) zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Erreichen des niedrigsten Druckes im entsprechenden Verbrennungsraum (8) und somit in der Kraftstoffkammer (5) geschlossen wird.
12. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (71» 71') zum Anschliessen des Lufteinlassystems des Motors an den Verbrennungsraum oder jeden Verbrennungsraum über entsprechende Kraftstoffkammern zur Drucksenkung und Kühlung des Durchlassschiebers (3¹) mindestens zu Beginn der Ansaughübe.

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