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Viertaktbrennkraftniaschine Es sind Viertaktbrennkraftmaschinen bekannt,
bei denen beim Saughub ein reiches brennbares Gemisch durch eine oder mehrere im
Zylinderkopf angeordnete Saugöffnungen eingeführt wird, während durch eine oder
mehrere vom Kolben gegen Ende seines Auswärtshubes freigelegte Öffnungen eine Zusatzladung
in den Zylinder eingeführt wird. Man hat versucht, bei derartigen Maschinen die
Zusatzladung in solcher Weise einzuführen, daß eine Mischung von brennbarem Gemisch
und Zusatzluft nach Möglichkeit vermieden wird und daß eine Schichtung der Ladung
entsteht, wobei die Verbrennungswärme des Gemisches auf eine an der Verbrennung
unbeteiligte Schicht übertragen werden sollte. Die Erfindung betrifft ein Mittel,
durch das die erstrebte Schichtung der Ladung mit besonderer Sicherheit und Vollkommenheit
erreicht wird.
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Gemäß der Erfindung sind zu diesem Zweck die Zusatzluftöffnungen in
einem den Zylinder umschließenden Ring angeordnet und werden von einem Rohrventil
gesteuert. Die hierdurch erreichte gleichmäßige Zuführung der Luft am ganzen Umfang
des Zylinders verhindert die eine Mischung bewirkenden Wirbel.
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Die Zusatzladung besteht in der Regel aus Luft von atmosphärischem
Druck und wird unmittelbar durch den Unterdruck im Zylinder eingesaugt, wenn die
Kanäle in der Zylinderwandung offen sind und vom Kolben freigegeben werden. Bei
Vollast und bei nicht gedrosselter Hauptzufuhr tritt dann wenig Zusatzluft ein.
Bei gedrosselter Hauptladung wird eine zunehmende Menge von Zusatzluft eingeführt.
Bei stark gedrosselter Hauptladung wird deshalb auch die Zusatzladung gedrosselt,
und zwar ist die Drossel für die Zusatzluft vorzugsweise so eingestellt, daß sie
bei einer bestimmten Drosselungsstufe in der Hauptladung zur Wirkung kommt und dann
fortgesetzt die Zusatzluft stärker drosselt.
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Bisweilen, insbesondere bei Verwendung für Flugzeugmotoren, wird die
Zusatzmenge auch unter überatmosphärischem Druck zugeführt werden, während die Hauptladung,
wie üblich, unter atmosphärischem Druck eingesaugt wird. In diesem Falle wird zweckmäßig
dafür zu sorgen sein, daß die Haupteinlaßventile vor Eintritt der Zusatzladung geschlossen
werden.
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Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise durch einen senkrecht
zur Kurbelwelle geführten Längsschnitt durch den Zylinder einer Vielzylindermaschine
mit Tellerventil dargestellt.
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Jeder Zylinder besteht aus einem Futter A, welches den Zylinder selbst
bildet und welches in den Mantelblock B eingepreßt ist. Ein abnehmbarer, wassergekühlter
Kopf C enthält Einlaß- und Auslaßventile, und auch Einlaß-und Auslaßkanäle sind
darin gebildet. Die Zeichnung veranschaulicht das Tellerventil D,
welches
den Einlaßkanal E steuert, der von der Saugverteilerleitung Ei ausgeht; Drossel
F und Vergaser G sind etwas schematisch angedeutet. Die Ventile werden von einem
Kopf getrieben und durch Stoßstangen von der Nockenwelle H aus gesteuert, welche
in geeigneter Weise an der Seite des Oberteils des Kurbelgehäuses J angeordnet ist.
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In der Wandung des Zylinders _A sind Reihen von Kanälen K an einer
Stelle angeordnet, wo sie durch den Kolben L nahe oder am Ende seines Auswärtsganges
freigegeben werden. Der WassermantelBlendigt kurz vor den Kanälen K, und im Zylinderblock
Bist rund um diese Kanäle ein Ringraum B2 gebildet.- Die Ringräume B2, welche die
verschiedenen Zylinder umschließen, sind in offener Verbindung miteinander. Ein
Kanal M, in welchem eine Drossel N angeordnet ist, führt in die miteinander verbundenen
Räume B2. Diese Drossel ist durch eine Lenkstange 0 mit der Drossel F verbunden.
Die Außenseite des Zylinders A in der Nähe der Kanäle K ist bearbeitet, und es ist
darauf ein Rohrventil P angebracht, in welchem sich Kanäle PI befinden, die in Überdeckung
mit den Durchlässen K gelangen können. Das Rohrventil P steuert die Durchlässe K
; es ist drehbar auf dem Zylinder A und trägt einen verzahnten Ring P2, dessen Zahnkranz
in Eingriff steht mit entsprechenden Zähnen auf dem nächsten Rohrventil des Nachbaxzylinders
oder der Nachbarzylinder, so daß alle die Rohrventile P, welche die Durchlässe K
steuern, an den verschiedenen Zylindern gleichzeitig kreisen. Die Drehbewegung wird
allen Ventilen durch Getriebeabzweigung von der Nockenwelle H übermittelt; die Getriebeabzweigung
besteht zum Beispiel, wie dargestellt, aus einem Schraubenrad Hl auf der Nockenwelle
H, welches mit einem ähnlichen Rade Q an einem Ende einer kurzen, senkrecht angeordneten
Welle Q1 zusammenarbeitet, an deren anderem Ende das Zahnrad Q2 ,sitzt, welches
in den Kranz P2 einer der Ventile P eingreift. Die Drehung dieser Ventile P ist
zeitlich so bemessen, daß die Kanäle K geschlossen sind, wenn sie vom Kolben L am
Ende des Expansionshubes freigegeben werden, und insbesondere auch dann, wenn der
Kolben sich an oder in der Nähe des Endes seines Einwärtsganges befindet, wenn der
untere Rand des Kolbens die Kanäle K nach dem Inneren des Kurbelwellengehäuses
1 zu freigibt. Die Kanäle K werden aber am Ende des Saughubes geöffnet.
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Es ist erwünscht, die Drossel N, welche den Luftzufluß zu dem Raum
B2 und den DurchlässenKregelt, erst dann zurWirkung zubringen, wenn die Hauptdrossel
F teilweise geschlossen ist. Das kann mechanisch durch geeignete Zwischengetriebe
erreicht werden oder einfacher dadurch, daß man die Drossel wieder wie durch die
Lenkstange 0 koppelt, dabei aber die Drossel N so groß macht, daß sie bei voller
Eröffnung einen freien Luftdurchfluß für eine Menge gestattet, die größer ist als
die Menge, die durch den Kanal M fließen kann. Dann wird der erste Teil der Schließbewegung
der Drossel N den Lufteinfluß nicht merkbar beeinträchtigen.
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Der Vergaser G ist vorzugsweise so eingestellt, daß er ein etwas reiches
Gemisch für die Hauptladung, etwa io bis 15 °/o reich, für alle Belastungen ergibt.
Das. ergibt die maximale Leistung bei voll eröffneter Drossel und einen guten Rest
für alle Belastungen zur Beschleunigung und Verteilung, während die Zusatzluft,
welche durch den Kanal M eintritt, wirksam den Brennstoffüberschuß bei schwächerer
Belastung verbrennt, welcher Zustand bei weitem den größeren Teil des Arbeitsbereichs
der Maschine eines Motors für ein Kraftfahrzeug bildet.