DE404827C - Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen. Bei Verbrennungskraftmaschinen ist es bekannt, eine überreiche erwärmte Brennladung und kurz vor Hubende kühlbare Zusatzluft einzuführen. Dabei wird aber entweder die Zusatzluft unter L'berdruck eingegeführt oder an einer von der äußeren Kolbentotlage mehr oder minder entfernten Stelle. oder es handelt sich um liegende Maschinen oder um eine nicht explosive Brennladung.
• Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß der stehende Zylinder während des Ladehubes oben mit einer überreichen, aber explosiven erwärmten Mischung von Luft und Kohlenwasserstoff gefüllt wird, und daß Zusatzluft bei atmosphärischem Druck unten am oder nahe am Ende des Saughubes zugeführt wird. Auf diese Weise bleiben die derart eingeführten Teile der Zylinderfüllung zunächst geschichtet, und es wird ein höherer Wirkungsgrad und eine bei allen Betriebsverhältnissen wesentlich gleichmäßige Verdichtung erzielt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
• Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine Viertaktmaschine, Abb. 2 eine Seitenansicht derselben, Abb. 3 ein wagerechter Querschnitt nach Linie 3-3 der Abb. i, Abb. @. eine Seitenansicht des oberen Teils des Zylinders und Zylinderkopfes.
• In dem wassergekühlten Zylinder i spielt der Kolben 2, der durch Kolbenstange -3 mit der Kurbel verbunden ist. Der Zylinderkopf 4 hat Ventilöffnungen für Einlaß und Auslaß, die durch federbelastete Ventile gesteuert werden. Ein einziges Einlaßventil 5 ist vorgesehen, das auf einer Spindel 6 sitzt und für gewöhnlich durch die Feder 7 geschlossen gehalten wird. Gegen Spindel 6 legt sich ein Hebel 8, der um Zapfen 9 am Bock io drehbar gelagert ist. Das andere Ende des Hebels 8 ist mit einer Stange i i verbunden, die an ihrem unteren Ende mit einer Rolle 12 auf einer Kurve 13 der üblichen Nockenwelle 14 ruht, die ein Kettenrad 15 trägt, das durch eine Kette 16 von der Kurbelwelle getrieben wird. Der Zylinderkopf hat einen Einlaßkanal 17, der in Richtung des Durchmessers verläuft. Vorzugsweise sind zwei Auspuffkanäle 18 und i 9 vorgesehen, die im Kopf parallel mit dem Einlaßkanal 17 verlaufen. Die Wände 2o und ? i zwischen dem Einlaßkanal und den Auspuffkanälen sind verhältnismäßig dünn, so daß Wärme vom Auspuff auf die angesaugte Ladung leicht übertragen wird. Die Auspuffventile 22 und 23 haben Spindeln. 24 und werden durch Federn 25 geschlossen gehalten. Die Auspuffventile werden durch Hebe126 bewegt, die an Ständer io angelenkt sind und durch Stangen 27, 28 bewegt werden, deren Rollen 29, 3o von Kurven 3 i, 32 der Welle 14 gesteuert werden. Beide Auspuffventile können durch einen einzigen Hebel gesteuert werden. Dadurch, daß die Auslaßkanäle dicht am Einlaßkanal liegen, werden die Wände des letzteren hoch erhitzt, so daß die explosive Gemischladung, die vorzugsweise überreich an Kohlenwasserstoff ist, beim Eintritt in den Zylinder auf eine über der Siedetemperatur des Kohlenwasserstoffs liegende Temperatur erhitzt wird. Dadurch wird ein Niederschlagen des Brennstoffes mit seinen schädlichen Folgen für die Wände von Kolben und Zylinder verhütet.
• Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung besteht in der Einführun-g von Luft bei atmosphärischem Druck am oder nahe am Ende des Einlaßhubes der Maschine, wobei vorzugsweise Wasser mit der Luft eingeführt wird.
• Die Luft oder Luft und Wasser wird durch ein Ejektorrohr eingeführt, das in den Zylinder dicht oberhalb des Kolbens mündet, wenn der Kolben beim Saughube seine untere Hubgrenze erreicht hat. Das Ejektorrohr 33 verengt sich nach der Mitte zu und ist mit einem Gewinde 83 in die Zylinderwand eingeschraubt, während das Ende 34 des Rohres nach außen offen ist. Vorzugsweise wird Wasser durch Strahlwirkung in Strahlform in der Mitte des engsten Teils des Ejektorrohrs mitgerissen. Hierfür ist ein Rohr 35 vorgesehen, das von einem Teil 36 des Wassermantels abführt und aus zwei Teilen besteht, die durch einen Nippe137 miteinander verbunden sind. Einer dieser Teile, nämlich 38, ist U-förmig und endet in ein Mundstück 39, das mit einem einstellbaren Nippel 40 versehen ist, der einen Sitz für ein Nadelventil 41 bildet. Dieses ist in Sternarmen 42, 43 gelagert, welche das Ejektorrohr durchziehen. Ein Innenflansch des Rohres 33 bildet einen Sitz 44 für ein vom Ende des Schaftes des Nadelventils 41 getragenes Ventil 45. Dieses Ventil wird erst am Ende des Kolbenniederganges geöffnet, wenn am Ende des Saughubes durch vorzeitiges Schließen des Ventiles. 5 im Zylinderraum Unterdruck herrscht. Wenn der Kolben 2 den Kanal 46 überschleift, an den das Ejektorrohr 33 sich anschließt, so wird das Venti145 durch den Drruckunterschied zwischen dem Innern des Zylinders und der Außenluft geöffnet, und Luft von atmosphärischem Drucke und atmosphärischer Temperatur wird in den Zylinder gesaugt, welche zur Verbrennung des vorher angesaugten überreichen Gemisches erforderlich ist. Wenn das Ventil 45 geöffnet wird, so wird das Nadeiventil 41 von seinem Sitz auf dem Ende des Nippels 4o abgezogen, und eine kleine Wassermenge wird durch Strahlwirkung mitgerissen. Dieses Wasser verringert die Temperatur der Ladung und kühlt den Kolben. Die Kühlung der Ladung ermöglicht die Einführung einer größeren Ladung, so daß eine stärkere.Verdichtung erzielt wird. Entsprechend ergibt sich eine verstärkte Leistung.
• Der Nippel 40 kann relativ zur Nadel verstellt werden, indem man entweder den Nippel vor- oder zurückschraubt oder den Tei137 verschraubt, um die Zuführung dem Bedarf der Maschine anzupassen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der stehende Zylinder während des Ladehubes oben mit einer überreichen, aber explosiven erwärmten Mischung von Luft und Kohlenwasserstoff gefüllt wird, und daß Zusatzluft bei atmosphärischem Druck unten am oder nahe am Ende des Saughubes zugeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, wobei ein Kühlmittel, wie Wasser nebst Luft, in den Zylinder eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser gleichzeitig mit der am äußeren Hubende eingeführten Zusatzluft durch eine vorzugsweise in einem Strahlrohre zentral angeordnete Wassereinlaßdüse eingeführt wird.