DE369261C - Verfahren zum Betriebe von Viertaktverbrennungsmotoren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betriebe von Viertaktverbrennungsmotoren. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betriebe von Viertaktverbrennungsmo-Foren, dessen Eigenart darin liegt, daß keine Explosion des Brennstoffluftgemisches stattfindet, sondern nur eineVerbrennung, und zwar derart, daßdiese Verbrennung etwa inmitten des Kompressionshubes oder später beginnt und ein Stück in die Expansionsperiode hineinreicht, an welche Verbrennung sich eine sehr vollkommene Expansion anschließt. Die bei dem derartigen Arbeitsverfahren erzielte Arbeitsleistung ist, wie das Diagramm der Maschine ergibt, eine sehr gute, und die Maschine hat weiter den Vorteil, daß der niittlere Druck des Diagramms ein höherer ist als üerjenige von Explosionsmotoren und trotzdem der Maximaldruck bei -der Verbrennung geringer ist als derjenige bei Explosionsmotoren gleicher Größe, was geringere Beanspruchungen des Getriebes zur Folge hat.
• Erreicht wird ein Betriebsverfahren entsprechend' :der Erfindung dadurch; daß erstens das Gas und die Luft mit gleicher, und zwar möglichst .geringer Geschwindigkeit in parallelen oder konzentrischen Strömen, also in einer nicht explosiven Mischung dem Einlaßventil zugeführt werden und von hier aus zunächst in eine Verbrennungskammer bestimmter Gestaltung gelangen. Diese Verbrennungska)mmer muß nämlich derart eingerichtet sein, ,daß, ihre Querschnitte nach d'er Kolbenmitte hin dauernd zunehmen, und daß die Zündung an der von, der Kolbenmitte am enferntesten liegenden Stelle angeordnet ist. Weiterhin muß bei einem Arbeitsverfahren nach der Erfindung dafür gesorgt werden, daß die Zündung etwa in ,der Mitte des Kompressionshubes oder später, aber weit vor Beendigung des Kompressionshubhes erfolgt, nämlich dann, wenn die Kompression groß genug ist; um die Fortpflanzung der Verbrennung zu gewährleisten, andererseits aber noch -so niedrig ist, aaß die hei der Verbrennung auftretenden Drucke nicht zu hoch werden.
• Die Erfindung ist in beispielsweiser Ausführungsform auf der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt: Abb..i in senkrechtem Schnitt die Anwendung'einer Einrichtung nach der Erfindung bei einem liegenden Motor.
• Abb. a ist ein Diagramm, das den Kreislauf der Drücke undder Verbrennung wiedergibt. Abb. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem stehenden Motor, während die Abb. q. und 5 Querschnitte nach A=B bzw. C-D der Abb.3 wiedergeben.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, tritt bei dem entsprechend ider Erfindung ausgebildeten liegenden Motor nach Abb. i, der ein Bodenstück ganz bestimmter Gestalt besitzt, das Gas durch eine Kammer A ein. Es strömt hierauf durch d'as Ventil B in ein Rohr C, während die Luft konzentrisch durch eine ringförmige Kammer D zugeführt wird. Das Rohr C hindert infolgedessen die Mischung des Gases mit der Luft, und idie gesamte Anordnung bildet die Zuführungsdüsen und die Sitzflächen der Ventile B und E von großem Durchtrittsquerschnitt. Die Verbrennungskammer besitzt eine derartige Gestalt, daß alle Schnitte, die parallel zu einer durch die Kurbelachse und Zylinderachse bestimmten Ebene geführt @sind, symmetrisch sind und durch gekrümmte oder elliptische Teile begrenzt werden. Wenn, man nun die Zündung an dem von dem Kolben entferntest liegenden Punkte der Verbrennungskammer in einem gut gewählten Augenblick ausführt, d. i. sobald (die Kompression genügend stark ist, damit die Verbrennung sich fortpflanzen kann, welcher Punkt etwa in 'der Mitte des Kompressionshubes oder etwas später liegt, so wird das eine vollkommene Verbrennung des Gemisches ergeben, .die sich wellenmäßig während der übrigen Zeit der Kompressionsperiode unter einem Druck fortpflanzt, der allmählich -bis zu Beginn der Expansionsperiode steigt und während des Anfangs oder Expansionsperiode konstant ist, wobei !die Verbrennung bald nach Beginn -der Expansionsperiode endigt. Dieser Verbrennung folgt eine vollkommene Expansion der verbrannten Gase bis zu einem sehr schwachen Auslaßdruck, der geringer als der AuspuffdruckbeiExplosionsmotoren ist. Diese vollständige Expansion der Verbrennungsgase ist die Folge davon, daß vom Beginn der Zündung bis zur Beendigung der Verbrennung verhältnismäßig lange Zeit vergeht, während welcher ein vollständiger Wärmeaustausch zwischen dien brennenden Gasen .und den nicht mehr brennbaren Gasen stattfindet, und d'@aß ferner die Expansion der vollkommen verbrannten Gase verhältnismäßig früh beginnt, was eine verlängerteExpansiongegenüber derjenigen lyei einem Explosionsmotor zur Folge hat.
• Die sich beider Arbeit des Motors ergebenden Druckverhältnisse sind in vollen Linien in Abb.2 dargestellt und zeigen, daß der Druck von F bis G ansteigt, und daß die Verbrennung unter einem fast konstanten Druck bei H endet,, welcher Punkt entsprechend dem D'iägramm am Ende einer geraden oder einer ausgebauchten Kurve G-H liegt. Hierauf folgt eine sehr vollkommene Expansion H-1, und dieses Diagramm kennzeichnet die Erfindung und dient zur Prüfung ihrer Verwirklichung. Der punktiert gezeichnete Linienzug ist derjenige eines Explosionsmotors, und die Verschiedenheit der beiden Linienzüge ist sehr charakteristisch. Bei dem Betrieb des Verbrennungsmotors treten also allmählich steigende Drücke auf den Kolben auf, während bei einem Explosionsmotor der Kolben Druckveränderungen von erheblicher Größe unterworfen ist, die eine große Beanspruchung des Getriebes. hervorrufen. Der bei dem Verbrennungsmotor erhaltene mittlere Druck ist höher als derjenige bei der Explosion, obwohl der Maximaldruck bei der Verbrennung nicht ebenso hoch liegt.
• Bei -den senkrecht stehenden Motoren mit mehreren Zylindern besitzt die in Abb. 3 dargestellte Ausführungsform einen einzigen, geradlinigen Kanal K von vorzugsweise zylindrischen Querschnitt, dtr alle Einlaßventile I vereinigt. Dieser Kanal hat einen Querschnitt, der groß genug ist, um eine geringe Geschwindigkeit des Gases sicherzustellen.
• Bei dieser Ausführungsform besitzen die Verbrennungskammern L allmählich anwachsende Querschnitte, wie dies oben erläutert worden ist. Die Ventile sind übereinander angeordnet, wie bei dem senkrecht stehenden Motor, und `die Zündung erfolgt an dem vom Mittelpunkt des Kolbens entferntest liegenden Punkte hinter den Ventilen, dort wo -die Zündkerze M angeordnet ist.
• Bei idem horizontalen Motor (Abb. r) besitzen :die Einlaßsteuerungorgane einen Lenker R, :der sich unter der Wirkung des Reglers oberhalb eines gekrümmten Hebels S verschiebt, um den Anhub der Ventile zu verändern. Ein zweiter, vom Regler beeinflußter Hebel T ist unabhängig von dem Lenker R, den er steuert, angeordnet und' hört auf, den Lenker zu -steuern, sobald dieser Lenker mit ,dem gekrümmten Hebel S in Berührung kommt. Diese Einrichtung gewährleistet, daß der Regler auch wahrend des Anhubes der Ventile frei wirksam ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANSpRUcH Verfahren zum Betriebe von Viertaktverbrennungsmotoren, -dadurch gekennzeichnet, daß man Brennstoff rund Luft mit gleicher und geringer Geschwindigkeit in parallelen oder konzentrischen Strömen in die Verbrennungskammer einführt, deren Querschnitt sich von .der Zündstelle an bis zur Kolbenmitte stetig vergrößert, und hierauf in oder zugeführten Mischung etwa um die Mitte des Kompressionshubes oder später, wenn die Kompression groß genug ist, mittels einer Zündvorrichtung, die möglichst weit vom Kolben im engsten Teile.der Verbrennungskammer angeordnet ist, die Verbrennung einleitet.