DE2414224A1 - Vorrichtung zur verbesserung der gemischbildung und schichtladung bei einem verbrennungsmotor - Google Patents

Vorrichtung zur verbesserung der gemischbildung und schichtladung bei einem verbrennungsmotor

Info

Publication number
DE2414224A1
DE2414224A1 DE2414224A DE2414224A DE2414224A1 DE 2414224 A1 DE2414224 A1 DE 2414224A1 DE 2414224 A DE2414224 A DE 2414224A DE 2414224 A DE2414224 A DE 2414224A DE 2414224 A1 DE2414224 A1 DE 2414224A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channel
mixture
combustion chamber
combustion
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2414224A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2414224C3 (de
DE2414224B2 (de
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEKAMA AG
Original Assignee
BEKAMA AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEKAMA AG filed Critical BEKAMA AG
Priority to DE19742414224 priority Critical patent/DE2414224C3/de
Priority claimed from DE19742414224 external-priority patent/DE2414224C3/de
Priority to AT751819A priority patent/ATA181975A/de
Priority to FR7509781A priority patent/FR2265978A1/fr
Priority to IT83341/75A priority patent/IT1036743B/it
Priority to JP50036500A priority patent/JPS50140710A/ja
Publication of DE2414224A1 publication Critical patent/DE2414224A1/de
Publication of DE2414224B2 publication Critical patent/DE2414224B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2414224C3 publication Critical patent/DE2414224C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/22Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping cylinder situated at side of working cylinder, e.g. the cylinders being parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1004Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder details of combustion chamber, e.g. mounting arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/109Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber with injection of a fuel-air mixture into the pre-combustion chamber by means of a pump, e.g. two-cycle engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

A 842-lo/Sa
^ BittQ in dar Antwort wiedsrhoten
TJ
hr Zeichen
•t
S J
(D
£ ihre Nachricht vom 899 Lindau (Bodensee)
ja ■ Rennerle 10 ■ Postfach 3160
I ■ 19.März 1974
Firma BEKAMA AG7 Zug/Schweiz? Postfach
Vorrichtung zur Verbesserung der Gemischbildung und Schichtladung bei einem Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei einem Verbrennungsmotor ,mit Mehrschichtladung.
Das nach der Erfindung beschriebene System ist speziell für Zweitaktmotoren ausgelegt g weil man bei diesen mit 3 Zylindern bereits einen vollwertigen Automobilmotor erhält, der in seiner Laufkultür dem Viertakt-6-Zylinder entspricht»
Die Nachteile des bekannten Zweitaktmotors werden durch
509841/00 52
24U224
die Erfindung vermieden.
Motoren, die über eine Gemischladepumpe ein Fettgemisch in die Nähe der Zündkerzen erhalten, sind bekannt. Diese haben jedoch bis jetzt keine zufriedenstellenden Ergebnisse gebracht, da es nicht möglich war, ein homogenes Gemisch in die Nähe der Zündkerzen zu bringen und trotzdem dabei eine Trennung vom mageren oder kraftstofflosen Gemisch im übrigen Bereich zu erzielen. Gewisse erreichte Erfolge waren bei Stationärbetrieb möglich, versagten aber alle beim laufend unterschiedlichen Betrieb eines Automobilmotors . Das hier beschriebene System nach der Erfindung hat diesen Nachteil nicht.
Um eine Trennung zwischen dem fetten und mageren bzw. kraftstofflosen Teil in jedem Betriebsbereich zu erzielen, ist es notwendig, daß das Fettgemisch erst während der Verdichtung im Arbeitszylinder eingeblasen wird.
Wenn das Fettgemisch bei einem Zweitaktmotor erst nach Schließen des Auslaßkanals eingeblasen wird, so erfolgt dies in einem Kurbelbereich von ca. 6o°. Das bedeutet, daß am Ende des Einblasens bereits gegen einen Druck von 6-lo atü das Fettgemisch eingepreßt werden muß. Es hat sich gezeigt, daß nur ein Teil eingepreßt wurde und der Motor
509841/0052
nicht die gewünschte Leistung erreichte.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein homogenes Fettgemisch in <äer Nähe der Zündkerze zu haben und dabei eine Trennung vom mageren oder kraftstofflosen Gemisch im übrigen Bereich zu erzielen.und ferner Leistungsverluste des Motors zu vermeiden, die dadurch entstehen, daß nicht eine ausreichende Menge von Fettgemisch während der Verdichtung in die Brennkammer eingeblasen wird.
Die Erfindung geht also aus von einer Vorrichtung zur Verbesserung der Gemischbildung und Schichtladung bei einer Brennkraftmaschine, die das fettere Gemisch über eine jedem Arbeitszylinder zugeordnete Ladepumpe in die Brennkammer und·reine oder kraftstoffarme Brennluft in den Arbeitszylindern des Motors zuführt.
Eine derartige Vorrichtung wird gemäß der Erfindung zur Lösung der Aufgabe dahingehend verbessert, daß sich zwischen der Brennkammer und dem Arbeitszylinder eine ähnlich einer Laval-Düse wirkende und während der Verdichtung von der Brennluft durchströmte Einschnürung befindet, in deren Unterdruckbereich der Eingangskanal für das fettere Gemisch mündet.
5098A1/0052
-4- 2AU22A
Durch die Einschnürung wird eine Trennung des homogenen fetteren Gemisches in der Nähe der Zündkerze und dem mageren bzw. kraftstofflosen Gemisch erreicht und durch die Anbringung der Mündung des Eingangskanales für das fettere Geraisch im Unterdruckbereich dieser düsenartigen Vorrichtung ist es möglich, eine ausreichende Menge des fetteren Gemisches auch während der Verdichtung im Arbeitszylinder einzublasen. Ein Leistungsverlust wird dadurch vermieden.
Die Verwendung einer Einschnürung hat auch weiter den Vorteil, daß eine weitgehende Homogenisierung des fetteren GEmisches mit der Brennluft in der Nähe der Zündkerze erfolgt. Dadurch ist eine bessere Verbrennung möglich, bzw. es kann mit ger Luftüberschuss gearbeitet werden.
Das selbe Prinzip läßt sich bei einer anders ausgebildeten Vorrichtung anwenden. Gemäß der Erfindung besteht es darin, daß im Bereich der Zündkerze die Brennkammer von 2 spiegelbildlich zueinander angeordneten zylindrischen Wälzkammern gebildet ist, die sich mit ihren einander benachbarten Räumen zum Teil überschneiden, dabei im Bereich ihrer unteren Schnittlinien eine Trennungsleiste bilden und im oberen Bereich ein Hohlkanal mit Strömungs-Abrißkanten angeordnet ist,
5098A1/0052
wobei in den Hohlkanal der Eingangskanal mündet.
Die Wälzkammern erzeugen Wirbel im Verbrennungsraum und sorgen dafür ebenfalls für eine Homogenisierung des Gemisches und damit eine bessere Verbrennung. Diese Wälz- bzw. Wirbelkammern besitzen aber gemäß der Erfindung noch Abrißkanten s an denen durch die vorbeistreichende Brennluft ein Unterdruck entsteht,, der ebenfalls wieder als Sog ausgenutzt s zusammen mit dem Einblasdruck der Ladepumpe dafür sorgt, daß Leistungsverluste vermieden werden.
Wesentlich ist also gemäß der Erfindung, daß die Strömung der Brennluft in der speziell ausgebildeten Wirbel-Brennkammer während des Verdichtungshubs ausgenutzt wird, um das fettere Gemisch mitanzusaugen. Es ist weiter erfindungs-wesentlich? daß entweder diese Sog erzeugende Vorrichtung gleichzeitig die Gemischbildung verbessert, indem sie z=Bo durch das Vorhandensein von Abrißkanten oder aufgrund des Laval-Düseneffektes der einströmenden Brennluft hohe Geschwindigkeit bis Schallgeschwindigkeit zuordnen kann, sodaß das bei dieser hohen Geschwindigkeit mitgerissene fettere Gemisch sich
509841/0052
-G-
24H224
so innig mit der Brennluft vermischt, daß der Erfindungszweck dadurch erreicht wird, nämlich im Brennraum homogenes Gemisch zur Verbrennung aufbereitet mit einem Luftanteil, der praktisch dem stochiometrischen Verhältnis entspricht unter gleichzeitiger Trennung dieses Gemisches von dem fettarmeren Gemisch.
Es gibt viele Möglichkeiten, derartige Vorrichtungen auszubilden. Eine Möglichkeit ist es, daß ein Ringkanal in der düsenartigen Einschnürung angeordnet ist.
Bei einem derartigen Kanal ist es noch wesentlich, daß der Einlaßkanal zwischen Ladepumpe und Ringkanal tangential in die Brennkammer mündet.
Wesentlich ist ferner, daß die Mündung des Ringkanals mit geringem Strömungswiderstand für das in die Brennkammer austretende fettere Gemisch ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß neben einer gleichzeitigen Trennung von fetten und ärmeren Gemischen, das fettere Gemisch so eingeführt wird, daß dann durch entstehende Wirbelbildung eine innige Vermischung mit der Brennluft erfolgt.
Um noch Leistungsverlust zu vermeiden, ist es wichtig,
- 7 5098A 1 /0052
2AU224
daß zwischen der Ladepumpe und der Brennkammer ein gasgesteuertes Ventil angeordnet ist, wobei dieses Ventil so ausgebildet sein muß, daß es mit hoher Frequenz nur durch unterschiedliche Druckverhältnisse steuerbar, ist.
Wesentlich ist ferner, daß der Einlaßkanal tangential in den Ringschlitz mündet.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Düse einer Kraftstoffeinspritzpumpe tangential in den Ringkanal spritzend angeordnet ist.
Auch bei dieser Ausführung wird der auftretende Sog beim Verdichtungshub ausgenutzt, um mit geringstem Strömungswiderstand Brennstoff bzw. fettes Gemisch einzuspritzen.
Bei Verwendung einer Wirbelstromkammer ist eszweckmäßig, daß die Düse einer Kraftstoffpumpe längs in den Hohlkanal einspritzt.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung hervor.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Einschnürung und ein Ringkanal, sowie eine Ladepumpe angeordnet ist;
- 7a 509841/0052
24H224
Fig. la zeigt eine Einzelheit der Fig. 1; Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Wirbelkammer, dabei ist in der Fig. 2 der Kompressionshub dargestellt, während in der
Fig. 3 der Ladewechsel gezeichnet ist; Fig. 4 zeigt eine Einzelheit.
509841/0052
Die Fig„ 1 zeigt die wesentlichen Teile eines Zweitaktmotors mit Mehrschichtladung.
Auf dem Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine ist der Zylinderkopf 2 mit der Brennkammer 3 aufgesetzt. Zwischen Brennkammer 3 und dem Zylinder 1 ist eine Einschnürung 4 angeordnet. Am Zylinderkopf 2 ist eine Ladepumpe 6 befestigt In dieser befindet sich ein besonders ausgebildeter Ladekolben Ii der mittels Kurbelwelle oder Exzenterwelle und Pleuel vom Motor angetrieben wird* Der Zylinderdeckel 8 der Ladepumpe hat zum Ladekolben 7 hin eine seiner Aufgabe entsprechende Form. Ein Vergaser 11 für das Fettgemisch ist mittels Ansaugkrümmer und'Eingangsschlitzen Io mit der Ladepumpe verbunden. Zwischen der Ladepumpe und dem Zylinderkopf 2 des Motors befindet sich eine Verbindungskanal 9. Dieser Kanal 9 steht in Verbindung mit dem Einlasskanal im Zylinderkopf.
Es hat sich gezeigt, dass der Gasdruck bei der Verbrennung auf den Kolben der kleinen Ladepumpe einseitig Druck ausübte Dadurch entstanden Nachteile hinsichtlich des einwandfreien Laufes dieses Kolbens. Um diese Nachteile zu verhindern, ist ein erfindungsgemässes Ventil zwischen Brennkammer und Ladepumpe vorhanden, welches rückströmende Brenngase von der Ladepumpe fernhält. Dieses Ventil 2o
509841/0052
- 9 - 2A1A22A
besteht aus einem Gehäuse 16, einem Hohlzylinder 15 und einer Feder 17. Am unteren Ende des Hohlzylinders befinden sich Austrittsöffnungen 18, die beim geöffneten Zustand des Ventil die Verbindung zwischen dem Kanal 9 und dem Kanal 12 herstellen. Der Kanal 12 ist so angeordnet, dass beim Rückstoss der Brenngase diese direkt gegen die Mitte des Ventiltellers 15 strömen und das schnelle Schliessen des Ventils fördern. Eine Feder 17 bewirkt ebenfalls das Schliessen des Ventils. Die Öffnung 13 ist der Sitz der Zündkerze. In der Fig. la ist als Einzelheit der Fig. 1 im Schnitt der Ringkanal 5 mit seiner Mündung 14 und dem Einlasskanal 12 dargestellt. Die Arbeitsweise des Motors ist wie folgt:
Die Ladepumpe hat im Bereich des unteren Totpunktes durch den Ladekolben 7 den Eingangsschlitz Io freigegeben und ein Fettgemisch angesaugt. Bei der Bewegung des Ladekolbens 7 nach oben wird zuerst der Eingangschlitz Io abgesperrt und danach das Gemisch stark verdichtet. Der Ladekolben ist in seinem oberen Teil als Hohlzylinder ausgebildet, der vorzugsweise Trichterform hat. Der Zylinderdeckel 8 ist als Gegenstück zur Füllung des Hohlzylinders ausgebildet. Die Trichterform als Hohlzylinder im Kolben muss deshalb gewählt werden, damit im unteren Totpunkt des Kolbens genügend freier Spalt zwischen Kolben und Zylinderdeckel entsteht, und somit das Gemisch in den Raum zwischen Kolben und Zylinderdeckel ungehin dert einströmen kann.
509841/0052
- Ä - 24U224
·4ι·
Im Bereich des oberen Totpunktes des Ladekolbens wird das Gemisch so verdichtet, dass der Kraftstoffanteil vollstärs dig verdampft. Kurz vor Erreichen des oberen Totpunktes wird zwischen dem Laderaum des Ladekolbens 7 und dem Kanal 9 bzw. Ventil 2o eine Verbindung hergestellt.
Der Ladekolben 7 läuft gegenüber dem Arbeitskolben so vor, dass der Beginn dieser Verbindungsherstellung dann ein-tritt, wenn der Arbeitskolben die Auslasschlitze nahezu oder ganz geschlossen hat. Nach dem Abschluss des Ladewechsels und Beginn der Verdichtung kraftstoff-freier bzw. kraftstoffarmer Brennluft im Arbeitszylinder beginnt das Einblasen des totil homogenen und verdampften Fettgemisches in die Brennkammer 3.
Da die Gemischeinblasung erst dann erfolgt, wenn im Arbeitszylinder und damit auch in der Brennkammer der Verdichtungsvorgang stattfindet, muss gegen einen Druck eingeblasen werder Infolge der notwendigen Toleranzen zwischen Ladekolben 7 und Zylinderdeckel 8 sowie des schädlichen Raums im Kanal 9 kann in der Ladepumpe 6 nur ein Höchstdruck von 8 atü erreicht werden. Es ist deshalb notwendig, dass das Einblasen mit möglichst geringem Gegendruck durchgeführt wird.
Dies wird gemäss einer Ausführungsform nach der ERfindung dadurch erreicht, dass am Eingang der Brennkammer 3 ein Ringschlitzb 5 angeordnet ist, den man so ausbildet, dass beim Hineinströmen der Brennluft aus dem Arbeitszylinder 1
B098A1/0052
in die Brennkammer 3 am Ringkanal 5 ein Sog entsteht.
So kann - ähnlich wie bei Kompressor-Vergasermotoren Kraftstoff- bzw.Fettgemisch noch ausströmen, trotzdem insgesamt kein Unterdruck mehr herrscht.
Damit wird der Widerstand des Einblasens aus der Ladepumpe 6 so stark verringert, dass nahezu das geöamte Fettgemisch in die Bren rkammer 3 kommt.
Der Einlasskanal 12 mündet in den Ringschlitz 5 tangential, so dass daseintretende Fettgemisch den ganzen Ringschlitz-5 durchströmt und so ausfüllt. Die Mündung 14 des Kanals 12 ist so ausgebildet, dass das Fettgemisch dort in die Einschnürung 4 ausströmen kann. Damit wird das Einströmen aus dem Kanal 12 zusätzlich gefördert.
Die während des Verdichtungsvorganges über die Einschnürung am Ringschlitz 5 vorbeiströmende Brennluft nimmt nun gleichr massig aus dem Ringschlitz 5 Fettgemisch auf und vermischt sich mit diesem sehr homogen. Unterhalb dieses Ringschlitzes befindet sich reine Brennluft.
Befindet sich zwischen der Ladepumpe 6 und der Brennkammer 3 bzw. dem Ringschlitz 5 kein Ventil, so besteht die Möglichkeit, dass beim Abwärtsgehen des Kolbens 7 ein Teil Gemisch in die Ladepumpe 6 zurückströmt, solange eine Verbindung zwischen
509841/0052
dem Schlitz des Kolbens 7 und dem Übergangsschlitz 9 vesteht.
Um dies zu verhindern, ist ein Ventil spezieller Konstruktion zwischengeschaltet, welches so leicht ist, dass es mittels Gasdrucksteuerung auch bei höheren Drehzahlen einwandfrei arbeitet»
Es besteht aus einem Hohlzylinder 21, an dessen unterem Ende der Ventilkegel 15 angeordnet ist. Zwischen dem Ventilkegel und dem Hohlzylinder befinden sich - ringsherum angeordnet-: mehrere Auslassöffnungen 18.
Am oberen Ende des Ventils ist eine Platte 2x angeordnet, die in der Mitte einen freien Durchgang hai/un—d am äusseren Rand sich auf eine Feder 17 abstützt. Diese Feder bewirkt, dass ohne Druckeinwirkung das Ventil sich in der oberen Stellung befindet und damit geschlossen ist.
Nähert sich der Ladepampenkolben 7 seinem oberen Totpunkt und entsteht somit eine Verbindung des Schlitzes vom Ladepumpenkolben mit dem Verbindungskanal 9, so strömt das Fettgemisch unter Druck in den Hohlzylinder 21 des Ventils 2o und drückt dieses nach unten. Das Fettgemisch durchströmt die Auslassöffnungen 18 und tritt über den Einlasskanal 12 in den Ringschlitzfo 5»
09841/0052
Hat der Kolben 7 den oberen Totpunkt überschritten und geht wieder nach unten, so entsteht in der Ladepumpe Unterdruck. Damit drückt die Feder 17 den Ventilkegel 15 in seine obere Stellung, wodurch die Verbindung zwischen Ladepumpjfe 6 und« Brennkammer 3 unterbrochen ist. Da nun in der Brennkammer 3 der Druck laufend ansteigt, und einschliesslich des Beginns der Verbrennung von Io auf 4o atü ansteigt, strömen nun Brenngase über den Einlasskanal 12 gegen den Ventilkegel 15. Der Kanal 12 ist so ausgebildet, dass diese Gase gegen den
unteren Teil in die Mitte des Ventiltellers strömen und
somit das schnalle Schliessen des Ventils 15 fördern.
Die Zusammensetzung des Gemisches,welches von der Ladepumpe 6 angesaugt wird, wird so gesteuert,dass es zusammen mit der Brennluft, die in die Brennkammer 3 einströmt, eine Zusammensetzung von ca 3 = 1 hat.
Dieses Gemisch ist infolge der homogenen Aufbereitung gut
zündfähig. Zusammen mit der Brennluft, die sich noch im
Arbeitszylinder und unterhalb des Ringkanals 5 befindet,
ergibt sich A =1,2. bis 1,5.
Somit arbeitet dieser Motor trotz gut zündfähigen Gemisches mit Luftüberschuss im gesamten Teillastbereich. Dies bringt den niedrigen Kraftstoffverbrauch, den der Dieselmotor hat, verbunden mit äusserst geringen CO- und CH-Werten.
5098 A 1 /0052
" M " 24U224
-is.
Die NO-Anteile im Abgas sind deshalb niedrig, weil über die Verbrennung der Schichtladung und dem Luftüberschuss Spitzentemperaturen vermieden werden.
Die volle mögliche Ausnutzung der Liter-Leistung des Motors kann über zwei Möglichkeiten erreicht werden:
1) Anreicherung des über die Ladepumpe einströmenden Luftgemisches mit der in die Brennkammer 3 einströmenden Brennluft derart, dass dieses Gemisch bei de;** Jf =o,7 bis of9 liegt und somit einen Kraftstoffüberschuss hat, der bei der Verbrennung in die Brennluft unterhalb des Ringkanals 5 einströmt und damit zusätzlich Leistung erzeugt.
2) Ein zweiter Vergaser wird dem oder den Arbeitszylindern vorgeschaltet und so eingestellt, dass er z.B. von Dreiviertel- bis Vollast der Brennluft Kraftstoff zusetzt/ und zwar so viel, dass dann das Gesamtgemisch eine Zusammensetzung von weniger als /) =1 hat.
Die hier beschriebene Anordnung in der druckmindernden Einbringung von Fettgemisch, die gleichzeitig ein homogenes Gemisch in der Brennkammer 3 erzeugt, bringt auch Vorteile in der Einspritzung von reinem Brennstoff, der sich über einen entsprechend kleineren Ringkanal gegen geringen Druck ungleichmassig ringsherum verteilt mit der Brennluft vermischt.
509841 /0052
- » - 2AH22A
Dieses System der Druckminderung zur homogenen Vermischung von Kraftstoff mit Brennluft kann natürlich auch bei Viertaktmotoren angewandt werden.
Bei sehr schnell drehenden Motoren wird man evtl. auf das Ventil verzichten müssen, da es nicht schnell genut mitarbeitet. Dies ist nur dadurch möglich, daß die hier beschriebene Anordnung der druckmindernden, homogenen Vermischung von Fettgemisch mit Brennluft vorgesehen wird.
In den Fig. 2, 3 und 4 bezeichnen die gleichen Zahlen die gleichen Teile wie in den Fig. 1 und la.
In der Brennkammer 3 sind im Bereich der Zündkerze bzw. der öffnung 13 für die Zündkerze zwei zylindrische Wälzkammern 23,24 angeordnet. Im Bereich ihrer unteren Schnittlinien ist eine Trennleiste 25 angeordnet, die so breit bemessen ist, daß beide Mündungsöffnungen bzw. Übertrittskanäle vom Zylinder 1 zur Brennkammer 3 gleichen Querschnitt aufweisen. Im oberen Bereich ist ein Hohlkanal 27 mit Abrisskanten vorgesehen. Während des Spülvorganges, wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Brennluft von den Lufteinlaßöffnungen 3o in Pfeilrichtung 33 an den Abrisskanten 28 vorbeigeführt. Sie gelangt dann in Pfeilrichtung 34 späte^zur Auspufföffnung Der Kolben 32 ist in den Fig. 2 und 3. in verschiedenen Stellungen dargestellt.
5098 A1/0052 - \6 a-
Beim Verdichtungsvorgang (Fig° 2) wird durch die in Pfeilrichtung 33 vorbeistreichende Brennluft an den Abrißkanten 28 aus dem dort ira ünterdruckbeisLch angeordneten Hohlkanal 27 Fettgemisch abgesaugt» Das Fett= gemisch wird mittels einer nicht gezeigten Pumpe über den Kanal 12 (Fig» 4) in den Hohlkanal 27 eingeblasen<> Gegebenenfalls könnte zwischen der Pumpe und dem Einlaßkanal 12 ein Ventil 2o wie in Figo 1 dargestellt eingeschaltet sein.
Die in Fig„ 2 dargestellten Spiralen 34 zeigen die Strömung der Brennluft innerhalb der Wirbelkammern während des Verdichtungstaktes 5 dabei ist deutlich ersichtlich? v/i© sie an den Abrißkanten 28 vorbeistreichend Fettgemisch aufnimmt und gleichmäßig in der gesamten Wirbelkammer verteilt.
Auch bei dieser Ausführung wird der Hohlkanal 27 so angeordnet seinj, daß'mit geringstem Strömungswiderstand gegenüber der verdichteten Brennluft das fettere Gemisch zugeführt werden kann. Dabei werden selbstverstandlxch auch alle anderen Vorrichtungen möglich^ die so ausgebildet sind ? daß sie gleichzeitig der Mischung zweiter gasförmiger Medien dienen, dabei eine Trennung des fetteren Gemisches zum mageren Ge= misch bewirken und bei dieser Mischung eine Sogwirkung auftritt (, die gleichzeitig zur Ansaugung des fetteren Gemisches
verwandt wird»
09841 /0OiA
Patentansprüche

Claims (13)

  1. 24H224
    Paten tansprii ehe
    Vorrichtung zur Verbesserung der Gemischbildung und Schichtladung bei einer Brennkraftmaschine, der das fettere Gemisch über eine, jedem Arbeitszylinder zugeordnete Ladepumpe in die Brennkammer und reine oder kraftstoffarme Brennluft in den Arbeitszylinder des Motors zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen der Brennkammer (3) und dem Arbeitszylinder (1) eine ähnlich einer Laval-Düse wirdende während der Verdichtung von der Brennluft durchströmte Einschnürung (4) befindet, in deren Unterdruckbereich der Eingangskanal (12) für das fettere Gemisch mündet.
  2. 2. Vorrichtung zur Verbesserung der Gemischbildung und Schichtladung bei einer Brennkraftmaschine, der das fettere Gemisch über eine, jedem Arbeitszylinder zugeordnete Ladepumpe in die Brennkammer und reine oder kraftstoffarme Brennluft in den Arbeitszylinder des Motors zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zündkerze die Brennkammer (3) von zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten zylindrischen Wälzkammern (22,23) gebildet ist, die sich mit ihren benachbarten Räumen zum Teil überschneiden, im Bereich ihrer unteren Schnittlinien eine Trennungs-
    509841/0052 - 18 -
    ■ . - *β - 24Η224
    •'S.
    leiste (2S) bilden und im oberen Bereich ein Hohlkanal 27 mit Strömungsabrißkanten (28) angeordnet ist, wobei in den Hohlkanal (27) der Einlaßkanal (12) mündet.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß ein Ringkanal (5) in der düsenartigen Einschnürung (4) angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3,dadurch gekennzeichnet , daß der Einlaßkanal (12) zwischen Ladejdpumpe (6) und Ringkanal (5) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,3,4, dad u r c h g e kennz eichnet, daß die Mündung (14) des Ringkanals (5) mit geringem Strömungswiderstand für das in die Brennkammer (3) austretende fettere Gemisch ausgebildet ist.
  6. »Vorrichtung nach Anspruch 1,3,4,5 dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (12) tangential in den Ringschlitz (5) mündet.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennz e ic h η e t , daß zwischen der Ladepumpe (6) und der Brennkammer (3) ein gasgesteuertes VEntil (2o) angeordnet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7,dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (2o) einen Hohlzylinder
    509841/0052
    - 19 -
    _ ^ _ 2AU224
    (21) besitzt, der an der Eintrittseite geöffnet ist und an der Austrittseite einen Ventilkegel (15) als Verschluß besitzt,
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,6-8, dadurch g ekennzeichnet, daß am Austrittsende des Hohlzylinders (21) direkt am Ventilkegel (15) sich mehrere Austrittsöffnungen (18) befinden.
  10. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,6-9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilfeder (17) in der Schließstellung sich an einer Platte (19) abstützt, die mit dem Hohlzylinder (21) verbunden ist.
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen l,8,lo, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Außenfläche des Ventilkegels (15) annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung der in den Einlaßkanal (12) rückströmende Verbrennungsgase angeordnet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einer Kraftstoff-Einspritzpumpe tangential in den Ringkanal (5) spritzend angeordnet ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einer Kraftstoffpumpe längs in den Hohkanal (27) einspritzt.
    509841/0052
    - 2o -
    24H224
    14ο Vorrichtung nach Anspruch 2„ dadurch gekennzeichnet , daß die Trennungsleiste (25) ΛίΛ#μ r> zwei Mündungsöffnungen der Brennkammer (3) nach dem Zylinder hin (1) bildet, die gleichen Querschnitt besitzen«
    15 ο Vorrichtung nach Anspruch 2 und 14„dadurch gekennz eichnet? daß der HOhlkanal (27) parallel zu den Äbrißkanten (28) angeordnet ist.
    16= Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnety daß in der zylindrischen Wälzkemmer (23,24) eine Zündkerze angeordnet ist-
    509841/0052
DE19742414224 1974-03-25 1974-03-25 Vorrichtung zur Gemischbildung und Schichtladung bei einer Brennkraftmaschine Expired DE2414224C3 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742414224 DE2414224C3 (de) 1974-03-25 Vorrichtung zur Gemischbildung und Schichtladung bei einer Brennkraftmaschine
AT751819A ATA181975A (de) 1974-03-25 1975-03-10 Vorrichtung zur gemischbildung und schichtladung bei einer brennkraftmaschine
FR7509781A FR2265978A1 (en) 1974-03-25 1975-03-24 Mixture formation improvement for IC engine - using injection pump for richer mixt poor mixture being supplied direct to cylinder through constriction
IT83341/75A IT1036743B (it) 1974-03-25 1975-03-24 Dispositivo per il miglioramento della formazione della miscela e per l alimentazione stratificata in un motore a combustione interna
JP50036500A JPS50140710A (de) 1974-03-25 1975-03-25

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742414224 DE2414224C3 (de) 1974-03-25 Vorrichtung zur Gemischbildung und Schichtladung bei einer Brennkraftmaschine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2414224A1 true DE2414224A1 (de) 1975-10-09
DE2414224B2 DE2414224B2 (de) 1976-05-06
DE2414224C3 DE2414224C3 (de) 1977-01-13

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
IT1036743B (it) 1979-10-30
JPS50140710A (de) 1975-11-12
FR2265978A1 (en) 1975-10-24
FR2265978B1 (de) 1978-04-21
DE2414224B2 (de) 1976-05-06
ATA181975A (de) 1977-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3690387C2 (de) Verfahren zum Betreiben einer fremdgezündeten Zweitakt-Brennkraftmaschine
DE3011580C2 (de)
DE3828742A1 (de) Brennkraftmaschine mit mehreren einlassventilen und abgasrueckfuehrung
DE2831694A1 (de) Verbrennungskraftmotor und zwischenflansch fuer einen solchen
DE2710482C2 (de) Fremdgezündete Brennkraftmaschine
EP1099846B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Viertakt-Dieselmotors
DE2711641A1 (de) Verfahren zum betrieb eines zweitaktmotors und zweitaktmotor zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE1526380A1 (de) Gemischverdichtende Rotationskolben-Brennkraftmaschine
DE2909591A1 (de) Zweitakt-otto-brennkraftmaschine
DE2411213C3 (de) Verbrennungsraum für eine Brennkraftmaschine mit Schichtladung
DE2502931A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2414224A1 (de) Vorrichtung zur verbesserung der gemischbildung und schichtladung bei einem verbrennungsmotor
DE2450956C3 (de) Brennkraftmaschine
DE3819196A1 (de) Zweitakt-doppelkolbenmotor
DE3222081A1 (de) Zuend-brennverfahren einer brennkraftmaschine und zweitakt-brennkraftmaschine
DE2402682A1 (de) Verbrennungskraftmaschine
DE3545440A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur einbringung einer schichtladung bei ottomotoren
DE29918886U1 (de) Ansaugvorrichtung für Zweitaktverbrennungsmotore
DE2462143A1 (de) Vorrichtung zur verbesserung der gemischbildung und schichtladung bei einer brennkraftmaschine
DE2454813A1 (de) Fackelgezuendeter hubkolbenverbrennungsmotor
DE2261180A1 (de) Viertakt-verbrennungsmotor
EP0930427A2 (de) Brennkraftmaschine und Verfahren zur Gemischaufbereitung bei einer Brennkraftmaschine
DE2743495A1 (de) Verfahren zur verbesserung der zuendwilligkeit und abgassauberkeit eines verbrennungskraftmotors und verbrennungskraftmotor
DE2247147C2 (de) Zweitaktbrennkraftmaschine mit Ladepumpenzylinder
DE2604442A1 (de) Verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee