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Brennkraftmaschine Im Hauptpatent 530 773 ist eine Brennkraftmaschine
mit unterteiltem Verbrennungsraum und Flammenüberschlag von der die Zündstelle enthaltenden
Kammer durch Verbindungsöffnungen hindurch auf die übrigen Kammern beschrieben,
bei der durch Einbuchten der Begrenzungswand oder in den Verbrennungsraum hineinragende
Rippen diejenigen Teile, die bekanntermaßen der starken Erhitzung (Auspuffventil)
oder der Krustenbildung (Zylinderdeckel, Kolbenboden) ausgesetzt sind, von den kühleren
Teilen des Verbrennungsraumes so abgegrenzt werden, daß in ihnen Gaskissen eingeschlossen
werden, zwischen denen keine mechanische Strömungsbewegung besteht, wobei sich die
Zündstelle (Zündkerze) in einer dieser Kammern oder Taschen befindet oder mit mehreren
in Verbindung steht.
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Vorliegende Erfindung entwickelt den im Hauptpatent verkörperten Gedanken
weiter und bezweckt, den Einfluß der den Kolbenboden gewöhnlich bedeckenden Krusten
zu unterdrücken, indem sie die Kammern, die mit der Zündquelle in unmittelbarer
Verbindung stehen, so anordnet, daß die am Kolben verdichteten Gase nicht in diese
Kammern zurückgedrängt werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die
die heißesten Organe aufnehmende Kammer zwischen den von Zylinder und Kolben gebildeten
Raum und denjenigen Kammern angeordnet werden, die mit der Zündquelle unmittelbar
in Verbindung stehen. Durch diese Maßnahme werden die zwischen dem Zylinderdeckel
und dem Kolben verdichteten Gase nur bis zur heißesten Zone zurückgedrängt und gelangen
nicht in die Nähe der Zündquelle.
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Damit ferner die Zündung von der Zündquelle aus sich gleichmäßig ausbreiten
kann, sind zweckmäßig um diese herum zwei oder mehrere Kammern mit besonderen Einlaßorganen
angeordnet, während der Auslaß sich zwischen diesen Kammern und dem Zylinder befindet.
Um etwa auftretende mechanische Strömungsbewegungen zu verhindern, sind die Einlaß-
und Auslaßorgane in getrennten Kammern untergebracht, die gegeneinander versetzt
oder winklig zueinander angeordnet sind.
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Zur Erreichung dieses Zieles ist nahezu der ganze Kompressionsraum
in die Brennkammern verlegt, und die Einlaß- und Auslaßorgane sind in getrennten
Kammern angeordnet,
die derart gegeneinander versetzt sind, daß
zwischen den in ihnen eingeschlossenen Gaskissen keine mechanische Strömungsbewegung
besteht, und das Auslaßventil ist in derjenigen Kammer eingebaut, die dem Hubraum
am nächsten liegt. Zweckmäßig werden die Kammern vom Zylinder aus hintereinander
angeordnet und zueinander abgewinkelt bzw. parallel zueinander versetzt. Die abgewinkelt
sich an die das Auslaßventil aufnehmende Kammer anschließende Tasche mit der Zündquelle
ist vorteilhaft in mehrere Teilkammern unterteilt, die symmetrisch zur Zündquelle
gelagert sind und je ein besonderes Einlaßventil aufnehmen. Besonders günstige Ergebnisse
werden erzielt, wenn die einzelnen Taschen rohrförmig ausgebildet werden.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
schematisch in den Fig. i bis 8 jeweils in einem oder in zwei rechtwinklig zueinander
gerichteten Schnitten dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch einen Zylinderkopf mit seitlich der
Zylinderbohrung liegendem Verbrennungsraum. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie
II-II der Fig. i. Der Zylinderkopf, der im übrigen entsprechend der im Hauptpatent
gezeigten Ausbildung ausgeführt sein kann, besitzt an den Zylinderraum i mit dem
Arbeitskolben z seitlich angeschlossene Taschen oder Kammern. Die eine Kammer 3
enthält das Einlaßventil 3a und bildet den kühleren Teil des Verbrennungsraumes,
die andere Kammer 4 enthält das Auslaßventil4a und ist stärkerer Erhitzung ausgesetzt.
Die beiden Kammern 3 und ¢ sind erfindungsgemäß gegeneinander versetzt angeordnet,
so daß die Ventilsitze in verschiedenen Ebenen liegen, stehen jedoch durch den gezogenen
Kanal 5 miteinander in Verbindung. Es ist leicht einzusehen, daß die durch die Versetzung
der Kammern herabgezogenen Seitenwandungen des Kanals 5, entsprechend den Rippen
des Beispiels des Hauptpatentes, die Ausbreitung der mechanischen Strömungsbewegungen
zwischen den Kammern eindämmen und vernichten. Unabhängig davon gelangt die Schußwelle
ungehindert zur Ausbreitung.
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Die Fig.3 zeigt einen Schnitt durch eine Brennkraftmaschine, bei der
über dem Zylinderraum i zwei Kammern winklig zueinander angeordnet sind. Die eine
Kammer 6 enthält das Auslaßventil 6a, die andere Kammer 7 führt zu der das Einlaßventil8a
enthaltenden Zündtasche B. Im Scheitel der Kammern 7 und 8 sitzt die Zündkerze 9.
Auch in diesem Falle werden durch den gegenseitigen Versatz bzw. die winklige Anordnung
der Kammern mechanische Strömungsbewegungen zwischen denselben verhindert. Diese
Ausführung bietet indessen noch einen besonderen Vorteil. Gemäß der im Hauptpatent
und der Fig. i der vorliegenden Erfindung gezeigten Ausführung bildet die Oberfläche
des Arbeitskolbens einen Teil der Begrenzungswand der Zündtasche oder -taschen.
Dies ist insofern noch in gewissem Maße ungünstig, als Fälle denkbar sind, bei denen
die auf einen Teil der Zündtaschen ausgeübte Wirkung des bewegten Kolbens eine verschiedenartige
Ausbreitungsgeschwindigkeit der chemischen und damit der Explosionsreaktionen in
den Taschen zur Folge haben könnte. Gemäß der Ausführung der Fig.3 bildet infolge
der abgewinkelten und versetzten Anordnung der Taschen der Kolbenboden einen erheblich
geringeren Teil der Wandungen der Taschen; die Zündtasche 8 bleibt sogar vollkommen
unbeeinflußt.
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Eine noch weitergehende Verbesserung dieser Einrichtung zeigen die
Ausführungen der folgenden Darstellungen. Der in Fig. 4. im Schnitt gezeigte Teil
einer Brennkraftinaschine läßt eine von dem Zylinder i winklig abzweigende Tasche
io mit darin untergebrachtem Auspuffventil ioa erkennen. An diese Tasche sind in
doppelter Abwinklung zwei zueinander symmetrische Zündtaschen ii, i2 angeschlossen,
an deren Knie die Zündkerze 9 sitzt und deren äußere, zur Kammer io parallel verlaufende
Tasche 12 das Einlaßventil i -a enthält. In diesem Falle werden die Zündkammern
i i, i 2 nur von mit Ausnahme der Ventilteller unbewegten Flächen des Zylinderkopfes
begrenzt und vor allem durch den Arbeitskolben 2 nicht beeinflußt. Gleichzeitig
wird dabei in sicherer Weise erreicht, daß die mit verbranntem Gemisch durchsetzten
Restgase in die das Auspuffventil enthaltende heiße Zone gedrängt werden.
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Die in Fig. 5 und in Fig. 6 - nach Linie A-B der Fig. 5 geschnitten
- dargestellte Ausführungsform zeigt eine winklig zum Zylinder i gerichtete Kammer
13 mit Auslaßventil 13a und eine von dieser abermals abgewinkelte Zündkammer 14
mit Zündkerze 9 und Einlaßventil i4a. Die Zündkammer 14 steht durch einen Zündkanal
15 von verhältnismäßig geringem Querschnitt und mit in dessen Nähe befindlicher
Zündstelle mit dem Arbeitsraum i des Zylinders in Verbindung. Die Gasströmung findet
im wesentlichen durch die Kammer 13 hindurch statt.
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Bei allen beschriebenen Ausführungen besteht infolge der unsymmetrischen
Ausbildung der Taschen und Lage derselben zueinander _ die Möglichkeit der Entstehung
von Störerscheinungen, etwa durch bei schlechter oder unvollkommener Verbrennung
ungleichartige Einlagerung von verschiedenartig verbrannten Gasteilen, ungleichartige
Temperaturausbreitung
o. dgl., die unter Umständen das Entstehen
von mechanischen Wellen begünstigen. Diese Unvollkommenheiten werden gemäß der Ausführung
der Fig. 7 und 8, die jeweils Schnitte nach den Linien C-D und E-F darstellen, ebenfalls
beseitigt. In diesem Falle sind an die vom Zylinder i ausgehende Kammer 16 mit dem
Auspuffventil i611 zwei gleichartige Zündkammern 17, 18 mit je einem Einlaßventil
17a, 18a symmetrisch zur Mittelachse der Kammer 16 angeordnet, die in einem Schußkanal
zwischen sich die Zündkerze 9 aufnehmen. Es kann sich somit in diesem Falle die
Explosion (ätherische Welle) von der Zündstelle aus gleichmäßig in die zwei gleichartigen
Zündkammern 17, i8 und von diesen ebenfalls gleichartig durch die das Auspuffventil
enthaltende Tasche 16 hindurch nach dem Zylinder i unter weitgehendster Vermeidung
der Entstehung von mechanischen Wellen ausbreiten.