DE4344722A1

DE4344722A1 - Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE4344722A1
Application number: DE19934344722
Authority: DE
Inventors: Friedrich Gurk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-06-29

Description

Die Erfindung betrifft Verbrennungskraftmaschine mit zumindest einem Arbeitszylinder.

Bei derartigen Verbrennungskraftmaschinen ist unter den meist vorherrschenden Betriebsbedingungen eine vollstän dige Verbrennung des Kraftstoffes nicht möglich, so daß unverbrannte oder unvollständig verbrannte Kraftstoff reste mit dem Abgas ausgestoßen werden. Da diese Stoffe zur Umweltbelastung beitragen, ist ihre Abgabe an die Umwelt nach Möglichkeit zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden heute z. B. Katalysatoren verwendet, die jedoch kostspielig sind.

Die Erfindung strebt dagegen an, bei einer Verbrennungs kraftmaschine der eingangs genannten Art durch eine besondere Führung der Abgase eine Beseitigung der in dem Abgas noch enthaltenen unvollständig verbrannten Kraft stoffanteile zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Arbeitszylinder neben einer verschließbaren Auslaßöff nung im Zylinderkopf einen oder mehrere im Bereich des unteren Totpunktes des Arbeitszylinders befindliche Aus laßschlitze aufweist, und daß eine von der Auslaßöffnung im Zylinderkopf führende Leitung mit einer von den Auslaßschlitzen kommenden Leitung zusammengeführt sind.

Die Abgase strömen somit an zwei Stellen aus dem Zylinder aus, und zwar einmal explosiv durch den Auslaßschlitz im Arbeitszylinder und einmal expansiv und geschoben von dem Kolben durch die Auslaßöffnung im Zylinderkopf. Das Abgas enthält dabei noch brennende Anteile; es verläßt den Zy linder gewissermaßen als expansive Flamme. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, bei Zusammenführung beider Abgas ströme eine Nachverbrennung zur Beseitigung der im Abgas enthaltenen unvollständig verbrannten Anteile durchzu führen.

Die Abgasströme können dazu so geführt werden, daß sie aufeinander prallen. Vorteilhaft ist es, wenn die Abgas leitungen möglichst kurz ausgeführt sind und gleiche Länge haben. Sie können zu einem Bauteil zusammengefaßt sein, daß außen am Zylinderblock angebracht wird.

Die Auslaßöffnung im Zylinderkopf kann in der üblichen Weise durch ein Tellerventil gesteuert werden. Die erfin dungsgemäße Vorrichtung bietet zudem den Vorteil, dieses Auslaßventil zu entlasten, indem die Auslaßschlitze im Zylinder kurz vor dem Öffnen des Auslaßventils freigegeben werden. Hierdurch tritt eine Entspannung im Zylinder ein, so daß das Ventil nicht gegen den hohen Druck geöffnet werden muß. Dieser Vorgang allein erspart Treibstoff, steigert die Leistung und gewährleistet einen geringeren Verschleiß der Mechanik.

Der Auslaß im unteren Teil des Zylinders kann darin bestehen, daß die Oberkante des Kolbens vor Erreichen des unteren Totpunktes - vorzugsweise bei einer Kurbelwellen stellung von 50° bis 55° vor dem unteren Totpunkt - eine oder mehrere Öffnungen in der Zylinderwand frei gibt, durch die das Abgas entweichen kann. Zur genauen Steuerung des Abgasstromes kann zudem ein zusätzlicher Schieber hinter den Öffnungen - den Auslaßschlitzen - angeordnet sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine schematisch dargestellt.

Die Verbrennungskraftmaschine weist einen Zylinder 1 auf, in dem sich ein Kolben 2 mit Pleuel 3 befindet. Im Zylinderkopf 4 ist ein Auslaßventil 5 angeordnet. Auf die Darstellung weiterer Einzelheiten des Zylinderkopfes 4, wie einem Einlaßventil und eventuell einer Zündkerze sowie Einrichtungen zur Motorkühlung, ist hier der Übersichtlichkeit halber verzichtet worden.

Der Zylinder 1 weist in seiner Wandung eine Durch brechung, den Auslaßschlitz 6, auf, durch die das im Zylinder 1 befindliche Gasgemisch entweichen kann, wenn der Kolben 2 den Bereich seines unteren Totpunktes erreicht hat. Hinter diesem Schlitz ist zudem ein Drehschieber 7 angeordnet. In der Zeichnung ist als Auslaßschlitz 6 nur eine Durchbrechung in der Zylinder wand dargestellt; es können aber auch mehrere Durchbrechungen vorgesehen werden.

Die Zeichnung zeigt den Kolben 2 im unteren Totpunkt. Der Kolben 2 hat den Auslaßschlitz 6 freigegeben, das Auslaß ventil 5 ist geöffnet. Die Abgase strömen über das Aus laßventil 5 sowie den Auslaßschlitz 6 und den Dreh schieber 7 aus dem Zylinder 1 aus, was in der Zeichnung durch Pfeile verdeutlicht ist.

Derjenige Teilstrom der Abgase, der den Zylinder 1 über den Auslaßschlitz 6 verläßt, wird in einer Leitung geführt, die in der Zeichnung bei 8 bezeichnet ist. Der vom Auslaßventil 5 kommende Teilstrom der Abgase wird über eine Leitung 9 geführt. Beide Leitungen 8, 9 münden in einen Sammeltopf 10, der als Nachbrennkammer gestaltet ist. Die Leitungen 8, 9 sind so angeordnet, daß die Abgasströme innerhalb des Sammeltopfes 10 aufeinander prallen. Die Abgasströme sind zum Teil gegenläufig. Es kann damit eine Nachverbrennung der Abgase erfolgen. Die vollständig verbrannten, nunmehr schadstoffarmen Abgase werden bei 11 aus dem Sammeltopf 10 abgeführt und dem Auspuffsystem zugeleitet.

Claims

1. Verbrennungskraftmaschine mit zumindest einem Arbeits zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (1) neben einer verschließbaren Auslaßöffnung (5) im Zylinderkopf (4) einen oder mehrere im Bereich des unteren Totpunktes des Arbeitszylinders (1) befindliche Auslaßschlitze (6) aufweist, und daß eine von der Auslaß öffnung (5) im Zylinderkopf (4) führende Leitung (9) mit einer von den Auslaßschlitzen (6) kommenden Leitung (8) zusammengeführt sind.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die beiden Leitungen (8, 9) derart zusammengeführt sind, daß die Abgasströme zumindest teilweise gegenläufig sind.

3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Abgasleitungen (8, 9) im Winkel zueinander angeordnet sind.

4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (8, 9) in einen Sammel topf (10) münden.

5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leitungen (8, 9) gleich lang sind.

6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leitungen (8, 9) und der Sammeltopf (10) zu einem Bauteil zusammengefaßt sind.

7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der oder die Auslaßschlitze (6) schiebergesteuert sind.

8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Auslaßschlitze (6) bei einer Kurbelwellenstellung von 50° bis 55° vor dem unteren Totpunkt geöffnet werden.