DE535402C - Anordnung von kolbengesteuerten Einlassoeffnungen in der Zylinderwand von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Anordnung von kolbengesteuerten Einlaßöffnungen in der Zylinderwand von Brennkraftmaschinen Bei Brennkraftmaschinen ist die Anordnung kolbengesteuerter Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Zylinderwand bekannt. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Auslaß;öffnungen dieser Art in Form verhältnismäßig klei. ner Bohrungen auszuführen, die in mehreren in der Zylinderachsenrichtung aufeinanderfolgenden Reihen längs des Zylinderumfanges, also in verschiedenen Kreisschnitten, angeordnet sind. Der Zweck dieser Anordnung war, eine Drosselung der aus dem Zylinder tretenden Abgase herbeizuführen. Bei dieser Ausbildung der Auslaß:öffnungen ergibt sich aber, namentlich bei dünnwandigen Zylindern, der Nachteil, daß die zwischen den Bohrungen verbleibenden, ein netzartiges Gebilde darstellenden Stege starken Wärmeeinwirkungen durch die vorbeistreichenden heißen Abgase ausgesetzt sind, so daß, sie leicht überhitzt werden, dies um so mehr, als die Anwendung einer künstlichen Kühlung bei solchen Stegen der komplizierten Gestaltung und der Kleinheit derselben wegen praktisch kaum in Frage kommt.
• Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß bei zweckentsprechender Anpassung die Anwendung der gleichen Ausgestaltung auf kolbengesteuerte Einlaßöffnungen nicht nur diese Nachteile beseitigt, sondern darüber hinaus weitere Vorteile bringt. Zunächst ist bei. solchen vielfach unterteilten Einlaßöffnungen die Gefahr der überhitzung der verhältnismäßig dünnen Stege beseitigt, da diese nicht von. heißen Abgasen, sondern von kühlen Frischgasen bespült und somit wirksam gekühlt werden. Da diese Stege unter sich in vielen Punkten zusammenhängen und so eine Art engmasdhiges Gitter bilden und da die Festigkeit dieses Gitters nicht durch üb 'ermäßige Erwärmung der ;einzelnen Stege wieder beeinträchtigt wird, so ergeben sich zudem günstigere Festigkeitsverhältnisse als bei der üblichen Anordnung weniger, verhältnismäßig großer öffnungen. Die Stege können deshalb sehr dünn sein, so daß auf dem begrenzten Bereich der Löcherzone ein verhältnismäßig großer (Öffnungsquerschnitt untergebracht und dadurch der Durchtrittswiderstand für die Gase vermindert werden kann. Ein Hauptvorzug der neuen Ausgestaltung der Einlaßöffnungen besteht darin, daß mit ihrer Hilfe ,eine Führung der durch die Bohrungen in den Zylinder -eintretenden Gase in einer von der Radialrichtung in der zur Zylinderachse senkrechten Ebene abweichenden Richtung, z. B. tangential, in besonders wirksamer Weise erreicht wird. Eine solche Führung ist bekanntlich deshalb wichtig, weil dadurch eine bessere Spülung erreicht und die Verbrennung, z. B. durch Wirbelerzeugung, begünstigt werden kann. Zur Erzielung einer gewollten Stromrichtung der in den Zylinder eintretenden Gase ist immer eine gewisse Führungslänge im Verhältnis zum Strahlquerschnitt erforderlich. Namentlich bei dünnwandigen Zylindern (z. B. Stahlzylindern für Leichtmotoren) war -es deshalb bisher schwierig, den Gasstrahl in bestimmter Richtung in den- Zylinder einzuführen. Durch die Auflösung des Einlaßquerschnittes in viele kleine und demgemäß verhältnismäßig enge Bohrungen wird auch bei dünnwandigen Zylindern noch eine gute Strahlführung ermöglicht. Die Achsen der in mehreren in Richtung der Zylinderachse aufeinanderfolgenden Kreisschnitten liegenden Bohrungen erhalten zum Zwecke dieser Führung des eintretenden Strahles eine von den Radien des zugehörigen Kreisschnittes abweichende Richtung; sie verlaufen also beispielsweise in Richtung einer Sehne zum Zylinderquerschnitt oder auch schräg zur Zylinderachse. Die Erfindung besteht demnach in der Vereinigung der drei Merkmale: Steuerschlitze in Form kleiner, in .mehreren Reihen angeordneter öffnungen, Anorchiung derselben am Einlaßy Anordnung der Achsen der öffnungen in Richtung der gewünschten Strömung. Zur Verstärkung der Führungswirkung können die Bohrungen fernerhin düsenartig gestaltet sein.
• Falls, wie bei Gasmotoren bekannt, mehrere Mittel (z. B. Luft und Gas) getrennt in den Zylinder einzuführen sind, wird man für jedes Mittel eine -besondere Bohrungsgruppe vorsehen, wobei jede solche Gruppe aus einer der Menge des betreffenden Mittels entsprechenden Anzahl von Bohrungsreihen besteht.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen. Abb. i ist eine schaubildliche Darstellung eines quer durchschnittenen Zylinders. Die Abb.2, ¢, 6 sind Quersclnitte, die Abb.3, 5 und 7 zugehörige Längsschnitte und Seitenansichten weiterer Ausführungsmöglichkeiten. ' Abb. i zeigt ein Beispiel, bei welchem in der Wand des Zylinders i Bohrungen 2 in mehreren in Zylinderachsenrichtung aufeinanderfolgenden Ringreihen derart angebracht sind, daß die Achsen der Bohrungen in Richtung einer Sehne zum Zylinderumfang verlaufen und die Zylinderachse senkrecht kreuzen. Die Bohrungen folgen dicht ,aufeinander, so daß zwischen ihnen nur dünne Stege 3 verbleiben, die, untereinander zusammenhängend, sich netzartig über den Bereich der Bohrungen 2 erstrecken.
• In dem Beispiel nach Abb.2 und 3 sind die Achsen der Bohrungen 2 auf die Zylinderachse zu, aber schräg zu dieser gerichtet.
• Gemäß Abb. q. und 5 laufen die Bohrungen 2 schräg zur Zylinderachse und in Richtung einer Sehne zum Zylinderumfang.
• In dem .Beispiel nach Abb. 6 und 7 sind die wieder in Richtung einer Sehne zum Zylinderumfang laufenden Bohrungen 2 düsenartig gestaltet, d. h. ihr Querschnitt am äußeren Zylinderumfang ist größer als am ;inneren, so daß, das durch diese Bohrungen in den Zylinder einströmende Mittel in diesen Bohrungen eine Geschwindigkeitserhöhung und somit eine besonders ausgeprägte Führung in bestimmter Strömungsrichtung erhält.
• Der Querschnitt der Bohrungen ist zweckmäßig mit Rücksicht .auf einfache Herstellung kreisrund, indessen sind auch andere Querschnittsformen möglich, namentlich in solchen Fällen, wo die Bohrungen nicht nachträglich in eine volle Wand eingearbeitet werden, sondern schon bei der Herstellung des Zylinders, z. B. durch Gießen, entstehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung von kolbengesteuerten Einlaßöffnungen in der.Zylinderwand von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt für das in den Zylindereintretende Mittel in eine große Zahl kleiner Bohrungen unterteilt ist, die in mehreren in Richtung der Zylinderachse aufeinanderfolgenden Kreisschnitten angeordnet sind und deren Achsen von den Radien des zugehörigen Kreisschnittes ,abweichen.
2. 2. Anordnung von kolbengesteuerten Einlaßöffnungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Bohrungen schräg zur Zylinderachse gerichtet sind. '
3. 3. Anordnung, von kolbengesteuerten Einlaßöffnungen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen düsenförmig ausgebildet sind.