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Brennkraft-Gemischmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Zylinder
von Brennkraft-Gernischmaschinen, in welchen Luft und Brennstoff innig vor dein
Kompressions- und Verbrennungsvorgang gemischt werden, und insbesondere auf die
Art von Maschinen dieser Klasse, bei denen wenigstens eins der Ventile in einer
seitlichen Verbrennungskammer angeordnet ist.
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Die Erfindung bildet eine Verbesserung einer Maschine dieser Art,
bei welcher seitlich vom Zylinder ein Verbrennungsraum mit Zündkerze angeordnet
ist, während der Zylinder so gestaltet ist, daß sich die Kolbenstirnfläche am Ende
des Einwärtshubes dem der Zylinderbohrung gegenüberliegenden Teil des Zylinderkopfes
eng annähern kann und die Gasladung durch eine Einsclznürung in die Verbrennungskammer,
in welcher die Zündung erfolgt, unter Wirbelbildung eintreibt. Derartige Maschinen
dieser Art beschreibt z. B. das britische Patent 148046 des Erfinders.
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Es ist bekannt, daß die Strömungsbewegung der Gase in der Verbrennungskammer
ein wichtiger Faktor für die Wirksamkeit einer Brennkraftmaschine ist. Strömungsbewegung
kann in verschiedenen Formen vorhanden sein, deren hauptsächlichste die folgenden
sind: erstens »allgemeine« Strömungsbewegung, bei der die _ Teilchen sich nach allen
Richtungen bewegen, zweitens »geordnete« Strömungsbewegung, bei der im wesentlichen
die gesamte Ladungsmasse sich in einem gleichgerichteten Bewegungszustande befindet,
drittens »wirbelnde« Strömungsbewegung, bei der ein oder mehrere Teile der Ladung
sich im Zustande einer unabhängigen, in einer Richtung verlaufenden Bewegung befinden.
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Durch Versuch ist nachgewiesen, daß von diesen drei Bewegungsformen
die als »allgemeine« gekennzeichnete Strömungsbewegung die größte praktische Bedeutung
für Gemischmaschinen habe. Diese Art der Strömungsbewegung ist bei Maschinen vorhanden,
wie sie nach Maßgabe des genannten älteren Patents ausgebildet sind, bei denen der
Kolben während seines ganzen Einwärtsganges die komprimierte gasförmige Ladung durch
eine verengte Öffnung oder einen verengten: Kanal in eine seitlich angeordnete Verbrennungskammer
treibt, in der sowohl Einlaß- wie Auslaßventile liegen. Durch diese Öffnung oder
Kanal müssen die Gase auch in den Zylinder eintreten, und wenn zwecks Erhöhung der
Strömungsbewegung die Abmessungen dieses Durchtritts verringert sind, so ist auch
sein Bestreben, den Gasdurchfluß zu drosseln; infolgedessen wird die Menge der gasförmigen
Ladung, die in den Zylinder tritt, verringert. Bei modernen Hochgeschwindigkeitsmaschinen
ist es aber wichtig, dies zu vermeiden und den Eintritt der Ladung in den Zylinder
zu erleichtern. Die Erfindung schafft eine Einrichtung, durch -die die »allgemeine«
Strömungsbewegung im gewünschten Ausmaß ohne die angeführten Nachteile erzielt werden
kann, so daß der Saughub und der Ladungseintritt in den Zylinder durch die Bildung
des Durchgangs oder Kanals, die notwendig
ist, um die gewünschte
Strömungsbewegung herbeizuführen, nicht beeinflußt wird.
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Gemäß der Erfindung sind in dem der Zy-
linderbohrung gegenüberliegenden
Teil des Zylinderkopfes eine oder mehrere ventilgesteuerte Einlaßöffnungen vorgesehen,
durch die die Ladung während der Einlaßzeit frei und unmittelbar in. den Zylinder
einströmt, während an der seitlichen Verbrennungskammer ein oder mehrere Auslaßkanäle
vorgesehen sind.
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An sich ist die Anordnung von Einlaßventilen in dem der Zylinderbohrung
gegen. überliegenden Teil des Zylinderkopfes sowie die Anordnung von seitlich von
der Zylinder-Bohrung gelegenen Auslaßventilen bekannt, jedoch nicht in Verbindung
mit der nach vorstehendem angeordneten Verbrennungskammer.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch und in einem senkrechten
Axialschnitt eine Zylinderkonstruktion für Brennkraftmaschinen gemäß der Erfindung.
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Der Zylinder .4 besitzt einen Kopf B, der j als Ganzes im wesentlichen
flach oder in anderer Weise so gestaltet ist, daß die Fläche C des Kolbens Cl, die
entsprechend gestaltet ist, sich am Ende des Kolbenhubes dicht der Zylinderkopfwandung
nähert. In diesem Teile des Zylinderkopfes B befindet sich ein Einlaßkanal D, den
ein Ventil Dl steuert; Ventil i und Ventilsitz sind so angeordnet, daß das Ventil
im geschlossenen Zustande im wesentlichen innerhalb der Wandung des Zylinderkopfes
liegt, so da.ß es die enge Annäherung der Kolbenfläche C an den Zylinderkopf nicht
I behindert.
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Eine seitlich angeordnete Verbrennungskammer E geeigneter Gestalt
und Bauart steht mit dem Innern des Zylinders A durch den Durchtritt F in Verbindung;
die Mündung dieses Kanals liegt in einem Teil des Zylinderkopfes B, an den die Kolbenfläche
C dicht herantritt. In der Verbrennungskammer E'be findet sich ein Auslaßkanal Cir,
den ein Ven til Gl steuert; vorzugsweise gegenüber diesem Ventil befindet sich eine
ZündkerzeH.
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Bei dieser Anordnung wird die eingeengte Ladung durch die Öffnung
D unmittelbar in den Zylinder gesaugt, und infolgedessen wird ihre Einströmung in
keiner Weise durch die Gestaltung des Kanals F beeinflußt, durch den der größere
Teil der Ladung am j Ende des Einwärtshubes des Kolbens in die Verbrennungskammer
getrieben wird. Anderseits kann man dem Kanal F solche Abmessungen und solche Gestalt
geben, daß der verlangte Grad oder die verlangte Art der Strömungsbewegung in der
Verbrennungskammer E erzeugt werden, wenn die Ladung in diese Kammer getrieben wird.
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Ist die Einlaßöffnung in der beschriebenen Weise im Zylinderkopf angeordnet
und nur der Auslaßkanal an der seitlichen Verbrennungskammer, so wird es möglich,
diese Kammer gedrungen zu bauen und ihr eine Gestalt zu geben, die besonders für
eine rasche Ausbreitung der Flamme von der Zündkerze aus über die ganze Gasmasse
in der Verbrennungskammer geeignet ist. Bei dieser Ausbildung können die Abmessungen
der Verbrennungskammer in der Richtung quer zur Zylinderachse und parallel zur Kurbelwellenachse
verringert werden, weil man darin nur eine Auspufföffnung und -ventil anzuordnen
hat statt sowohl Einlaß- wie Auslaßkanäle, wie es das erwähnte frühere Patent nötig
machte.
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Es ist klar, daß bauliche Einzelheiten nach Maßgabe der Anforderungen
modifiziert werden können. Statt eines flachen Zylinderkopfes kann man auch einen
gewölbten oder kegeligen Kopf anwenden und die Fläche C des Kolbens entsprechend
gestalten. Der Einlaßkanal D kann auch anders als dargestellt angeordnet werden,
solange er nur dem Kolben gestattet, sich dem Zylinderkopf am Ende seines Einwärtshubes
genügend dicht anzunähern, um Gewähr dafür zu haben, daß der größere Teil der Ladung
in den Verbrennungsraum E getrieben wird. Statt der dargestellten Tellerventile
können auch Ventile anderer Bauart benutzt werden.