DE474899C - Einspritzbrennkraftmaschine mit einem oder mehreren von je einer Einspritzduese gespeisten, gegenueber dem Arbeitsraum des Verbrennungszylinders verengten Teilbrennraeumen - Google Patents

Description

• Einspritzbrennkraftmaschine mit einem oder mehreren von je einer Einspritzdüse gespeisten, gegenüber dem Arbeitsraum des Verbrennungszylinders verengten Teilbrennräumen Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einspritzbrennkraftmaschine mit besonders ausgebildeten Verbrennungsräumen und einer besonderen Anordnung der Abschlußorgane. Gemäß der Erfindung sind die dem Lufteintritt und Gasaustritt dienenden Abschlußorgane seitlich von dem Verbrennungsraum oder bei doppelt wirkenden Maschinen von den Verbrennungsräumen, in welche die Brennstoffdüsen münden, in besonderen gleichzeitig als Überströmkanälen dienenden Taschen untergebracht und damit diese Organe dem Bereich höchster Verbrennungstemperaturen entzogen. Der Zylinderdeckel bann aus einem Stück oder aus zwei konzentrischen Teilen bestehen, welche gemeinsam die Begrenzungswand des Brennraumes bilden helfen. Bei kleineren Maschinen kann auch der die Zylinderlauffläche enthaltende Teil mit dem Zylinderdeckel aus einem Stück bestehen. Als Abschlußorgane können ein- oder doppelsitzige Ventile oder auch Kolbenschieber vorgesehen sein.
• Da die Taschen als Überströmkanäle dienen, verbinden sie den Brennraum mit den Öffnungsquerschnitten der Abschlußorgane. Diese Taschen können tangential in den Brennraum einmünden, derart, daß sie der eintretenden Luft eine um die Zylinderachse drehende Bewegung erteilen.
• Bei Maschinen mit zwei oder mehreren Teilbrennräumen - an einer Zylinderseite sind an jeden Teilbrennraum zwei oder mehrere Seitentaschen angeschlossen und in diesen Abschlußorgane gleicher Art, also entweder solche für den Lufteintritt oder solche für den Gasaustritt angeordnet, derart, daß sich für die eintretende Luft und das austretende Gas ein und dieselbe Strömungsrichtung ergibt.
• Die als Überströmkanäle für die Gase bzw. die Luft dienenden Taschen werden mit Vorteil nur so breit gemacht, daß sie nur einen in ihrer Breite dem Durchmesser der Abschlußöffnung entsprechenden Gasstrahl aufnehmen, damit durch sie der schädliche Raum nur unwesentlich vergrößert wird. Diese Überströmkanäle können auch so angeordnet sein, daß der in die Brennräume eintretende Brennstoffstrahlenkegel diese Kanäle an ihrer Innenseite teilweise bestreicht. Seitlich des Brennraumes können ferner je eine Mehrzahl den gleichen Zwecken dienende Abschlußorgane angeordnet sein.
• In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandesdargestellt. Abb. i zeigt einen schematischen Längsschnitt durch den Zylinder einer Einspritzbrennkraftmaschine.
• Die Abb. z und 3 stellen den Längsschnitt bzw. Querschnitt einer zweiten Maschine (längs der Linie I-I der Abb. 2) durch das äußere Zylinderende dar und machen die Ausbildung der Maschine etwas ausführlicher ersichtlich.
• Die Abb. q. und 5 veranschaulichen einen Längs- bzw. Querschnitt durch das äußere Zylinderende einer dritten Maschine, bei welcher Kolbenschieber als Abschlußorgane verwendet sind.
• In Abb. i stellt i den Zylindermantel einer Einspritzbrennkraftmaschine dar. In dieselbe ist ein Einsatzzylinder 2 eingesetzt, in welchem ein Kolben 3 gleitet, welcher die auf ihn wirkende Kraft durch die Kolbenstange q. auf das nicht gezeichnete Gestänge überträgt. 5 ist der obere und 6 der untere Zylinderdeckel mit Verbrennungsräumen, deren besondere Ausbildung Gegenstand der Erfindung ist. Diese ist so getroffen, daß in den Zylinderdeckeln mindestens ein gegenüber dem Durchmesser des Zylindereinsatzes 2 verengter Verbrennungsraum 7 vorhanden ist, wobei die dem Luftein- bzw. Gasaustritt dienenden Organe 8 und 9 in seitlich von den Verbrennungsräumen abliegenden, sich quer zur Zylinderachse angeordneten Taschen ii, die gleichzeitig als Überströmkanäle wirken, angeordnet sind. Die Abschlußorgane 8 und 9 sind dadurch dem Bereich höchster Verbrennungstemperaturen entzogen, welche in dem Verbrennungsraume oder denVerbrennungsräumen7 herrschen. Die für den Durchgang der Luft und Abgase notwendigen Unterbrechungen der inneren Zylinderdeckelwand werden durch diese Ausbildung an Orte kleineren Zylinderdurchmessers verlegt, wo zur Aufnahme des im Zylinder herrschenden Innendruckes eine kleinere, weniger zu Wärmespannungen Anlaß gebende Wandstärke notwendig ist. Die Zylinderdecke15 bzw. 6 können aus einem Stück oder, wie in Abb. i gezeichnet, aus zwei konzentrischen Teilen 5 und i2 bzw. 6 und 13 bestehen. Diese beiden Teile helfen dann die in der Längsrichtung der Zylinder verlaufenden Verbrennungsräume? umschließen. Die kleineren Abschlußorgane, wie die Brennstoffventile 1q., können, wie beim Deckel s dargestellt, in den kleineren Deckelteil Ia oder, wie beim Deckel 6 gezeigt, in diesem größeren Deckelteil untergebracht sein und münden in die Verbrennungsräume 7. Das gleiche kann für die in Abb. i nicht dargestellten Anlaßluft-; die Sicherheitsventil-, Indikatorstutzen usw. der Fall sein. Der Boden des Kolbens 3 ist nach oben und unten stark gewölbt, damit der verengte Verbrennungsraum 7, wenn der Kolben in der Totpunktlage sich befindet, gegen den Kolben hin durch eine kleinere Fläche abgeschlossen wird. Die Maschine nach den Abb. 2 und 3 unterscheidet sich von derjenigen in der Abb. i nur durch die andere Art von Abschlußorganen. Alle entsprechenden Teile sind mit gleichen Nummern versehen, so daß sich eine eingehende Beschreibung der gleichen Teile erübrigt. Auf der einen Seite des Verbrennungsraumes 7 sind zwei Ventile 8 angeordnet. Diese bestehen aus einsatzigen Ventilen, welche nach oben einen kolbenförmigen Fortsatz 15 besitzen. Dessen Durchmesser ist so gewählt, daß auf das Abschlußorgan 8 ein im Verbrennungsraum herrschender Druck nur so weit drückt, als die Sitzfläche 16 des Organs breiter als der Durchmesser dieses mit Kolbenringen versehenen Ausgleichkolbens ist. Damit auch ein auf die untere Fläche des Ventils wirkender Druck keine wesentliche Kraft auf dieses Organ ausüben kann, können die über und unter demselben befindlichen Räume (z. B. durch Bohrungen 17) miteinander verbunden sein, so daß sich jederzeit ein Druckausgleich einstellt. Wie aus der Abb. 3 ersichtlich, sind auf jeder Seite des Verbrennungsraumes 7 zwei Steuerorgane 8 bzw. 9 angebracht, es münden je zwei besondere Überströmkanäleii in den Verbrennungsraum?, und die Steuerorgane 8 und 9 liegen wieder in seitlich vom Verbrennungsraum vorgesehenen Taschen ii.
• Die zwei nebeneinanderliegenden Organe können gleichen Zwecken dienen, oder von denselben kann das eine für den Eintritt der Luft, das andere hingegen für den Austritt der Gase bestimmt sein. Die Austrittsorgane 9 sind in genau gleicher Weise in zwei Seitentaschen II untergebracht. Um die Steuerorgane gegen die Einwirkung der Wärme zu schützen, sind sie, abgesehen von ihrer Anordnung in Seitentaschen, mit innerer Kühlung versehen.
• In der Abb. 2 ist ferner durch die gegen das obere Ende des Verbrennungsraumes sich verjüngende innere Zylinderwand angedeutet, daß bei dieser besonderenAusbildung des Erfindungsgegenstandes es möglich wird, die Durchbrechungen für die Taschen oder Überströmkanäle zu den Abschlußorganen an Orte kleinerer Wandstärke hin zu verlegen, wo kleinere Wärmebeanspruchungen zu erwarten sind. Statt einsitziger Ventile können auch doppelsitzige verwendet werden.
• In den Abb. q. und 5 ist eine dritte Ausführungsform einer Maschine dargestellt, bei welcher Kolbenschieber als Abschlußorgane eingebaut sind. Diese Schieber 8 und 9 sind seitlich des Verbrennungsraumes horizontal angeordnet. Sie sind in an sich bekannter Weise, ähnlich wie die Arbeitskolben von Verbrennungskraftmaschinen, mit Kolbenringen 18 versehen. Diese sitzen an beiden Enden der Schieber, so daß in ihrer Schließstellung beide Schieberseiten gegen die der Tasche ii abgedichtet wird, wie dies aus der Abb. 5 rechts hervorgeht. Die Schieber 8 und g sind zweckmäßigerweise mit Innenkühlung eingerichtet und können mit Längskanälen ig, welche von dem einen Schieberende zu dem andern führen, versehen sein, so daß zwischen den beiden Seiten Druckausgleich hergestellt wird und die Schieber vollkommen entlastet sind. Die Schieber selbst laufen z. B. in gekühlten Führungen 2o. Ihr Antrieb kann mittels Exzentern, Nockenscheiben oder auf irgendeine andere bekannte- Art bewerkstelligt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzbrennkraftmaschine mit einem oder mehreren von je einer Einspritzdüse gespeisten, gegenüber dem Arbeitsraum des Verbrennungszylinders verengten Teilbrennräumen an einer Zylinderseite, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lufteintritt und Gasaustritt dienenden Abschlußorgane (8, g) seitlich zu dem verengten, als offene Vorkammer ausgebildeten Teilbrennraum oder den Teilbrennräumen (7) in besonderen, quer zur Längsachse des Teilbrennraumes oder der Teilbrennräume angeordneten Taschen (»Seitentaschen«) (ii) untergebracht und damit dem Bereich höchster Verbrennungstemperaturen entzogen sind.
2. 2. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderdeckel aus zwei konzentrischen Teilen (z. B. 5, i2 bzw. 6, 13 in Abb. i) besteht, welche gemeinsam den im Zylinderdeckel befindlichen Teil der Begrenzungswand des Gesamtverbrennungsraumes bilden.
3. 3. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Seitentaschen (ii) angeordneten Abschlußorgane (8, g) als gegen den Druck im Zylinder entlastete Kolbenschieber ausgebildet sind (Abb. 2 und 5). q..
4. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitentaschen tangential in den verengten Teilverbrennungsraum münden, derart, daß sie der eintretenden Luft eine Drehbewegung mit der Zylinderachse als Drehachse erteilen (Abb.
5. 5)-5. -Einspritzbrennkraftmaschine mit zwei oder mehreren Teilbrennräumen an einer Zylinderseite, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Teilbrennraum (7) zwei oder mehrere Seitentaschen . angeschlossen und in diesen Abschlußorgane gleicher Art, also entweder solche für den Lufteintritt oder solche für den Gasaustritt, angeordnet sind, derart, daß sich für die eintretende Luft und das austretende Gas ein und dieselbe Strömungsrichtung ergibt (z. B. -Abb. i unten in Verbindung mit Abb. 3).
6. 6. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitentaschen (ii) nur so breit sind, daß sie ungefähr einen dem Durchmesser der Abschlußöffnung entsprechenden Luft- oder Gasstrahl aufnehmen können (Abb. 3).
7. 7. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Taschen (ii) und Brennstoffdüsen (1q.) derart zu einander angeordnet sind, daß der in den Verbrennungsraum (7) eintretende Brennstoffstrahlenkegel die Seitentaschen an ihrer Innenseite teilweise bestreicht (z. B. Abb. i, 2 und 3). B. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich des verengten Teilverbrennungsraumes (7) je eine Mehrzahl gleichen Zwecken dienende Abschlußorgane (8, g) angeordnet sind (Abb. 2 und 3). g. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Teilverbrennungsraum (7) .begrenzende Wand des äußeren Zylinderdeckels gegen das vom Arbeitszylinder (i) abgekehrte Ende hin mit abnehmender Wandstärke- ausgeführt ist (Abb. i und 2).