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Dieselmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Dieselmaschinen, deren
Verbrennungsräume in die Zylinderdeckel hineinverlegt sind. Derartige Maschinen
sind an sich bekannt, desgleichen Maschinen, deren Verbrennungsräume wesentlich
kleineren Durchmesser haben als die Zylinderdurchmesser selbst. Es ist auch bekannt,
derartige Verbrennungsräume durch einen Kolbenfortsatz gegen Ende des Auswärtshubes
des Kolbens abzuschließen.
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Die bisher bekannten Maschinen dieser Art gestatteten aber nicht,
die den Verbrennungsräumen aus den Arbeitszylindern zuzuführende Verbrennungsluft,
die durch `die Bewegung des Kolbens in die Verbrennungsräume hineingepreßt wird,
mit möglichst geringem Widerstand und allmählich abnehmender Stärke in die Verbrennungsräume
hineinzuführen. Entweder mußte die Luft durch den Spalt zwischen der Verbrennungskammer
und dem Kolbenfortsatz hindurchgepreßt werden, oder aber es waren im Kolben selbst
oder auch im Zylinderdeckel der Maschine Luftkanäle vorgesehen, die die Einführung
der Luft in den Verbrennungsraum ermöglichen sollte. In keinem dieser Fälle wird
eine geregelte und möglichst reibungslose Luftzuführung gewährleistet, außerdem
ist die zuletzt genannte Konstruktion auch konstruktiv schwer zu verwirklichen und
teuer.
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Die Erfindung bezweck, diese Nachteile zu beheben und eine unter allen
Arbeitsverhältnissen betriebssichere Maschine zu schaffen. Erreicht wird dieser
Zweck im wesentlichen dadurch, daß der Verbrennungsraum am Umfang durch eine besondere,
vorzugsweise zylindrische, geschlitzte Wandung begrenzt wird, durch deren Schlitze
hindurch die im Arbeitszylinder befindliche Verbrennungsluft gegen Ende des Kolbenauswärtshubes
ganz oder zum größten Teil und ohne allzu großen Widerstand nach innen zu in den
Verbrennungsraum hineingewir e t wird; n`'-dem sie si' cli mit''emiri @ieserii @2äüm
eingefü rten " Brennstoff innig=-d m_isc-cht --'---#-' Da :-)ei e' erfindungsgemäß
vorgesehene, den Verbrennungsraum außen umschließende, durchbrochene Wandung entweder
aus einem hohlzylindrischen Kolbenaufsatz oder auch aus einem hohlzylindrischen
Deckelfortsatz bestehen, und die Schlitze in den Wandungen dieser Fortsätze können
zweckmäßig nach außen. hin durch ein zylindrisches Ringelement begrenzt sein.
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Um auch bei kleiner Belastung bzw. bei Leerlauf der Maschine die Gewähr
zu haben, daß das Brennstoffluftgemisch in der,-Verbrennungskammer mit Sicherheit
zur` Entzündung kommt, kann die Einrichtung gemäß der Erfindung zweckmäßig so getroffen
werden, daß; nicht die ganze im Arbeitszylinder befindliche Verbrennungsluft in
die Verbrennungskammer hineingewirbelt wird, sondern nur zum Teil, so daß ein starkes
und infolgedessen leichter zündbares Gemisch in dieser
Kammer gebildet
wird. Dieses kann erreicht werden durch eine entsprechende Bemessung des toten Raumes
im Arbeitszylinder.
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Die Erfindung soll nunmehr an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher
erläutert werden.
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Die Abb. i und 2 der Zeichnung stellen, einen senkrechten Längsschnitt
durch den oberen Teil des Arbeitszylinders und des Kolbens einer gemäß der Erfindung
arbeitenden und ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine dar. Die Abb. i zeigt eine
Kolbenstellung, bei der die erfindungsgemäße Einrichtung gerade anfängt zur Wirkung
zu kommen. Die Abb. 2 zeigt den Kolben ganz kurz vor bzw. in seiner eigentlichen
Totpunktlage. Die Abb.3 zeigt einen waagerechten Schnitt durch den oberen Aufsatz
des Kolbens der Abb. i und 2. In den Abb. i und 2 ist der Kolbenfortsatz nach der
gebrochenen Linie X-X der Abb. 3 geschnitten dargestellt. Die Abb. 4 zeigt eine
weitere Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens.
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In den Abb. i und 2 bezeichnet a den Kolben einer Verbrennungskraftmaschine,
b den wassergekühlten Zylinderdeckel und c den wassergekühlten Zylindermantel. Der
Kolben besitzt einen Kolbenaufsatz d, der in der Hauptsache aus einer durchbrochenen
Seitenwand bzw. aus Rippen besteht, die oben durch ein zylindrisches Ringelement
f zusammengehalten werden können. Diese Rippen sind so ausgebildet, daß sie Luftkanäle
e zwischen dem den Kolbenaufsatz umgebenden Ringraum des Arbeitszylinders und dem
inneren, hohlen Teil des Kolbenfortsatzes bilden (Abb. 3). Der Kolbenfortsatz d
greift in der Totpunktlage des Kolbens (Abb.2) in eine entsprechende zylindrische
Ausnehmung des "Zylinderdeckels ein, in die auch das Brennstoffventil g und die
Zündvorrichtung lt einmünden. Die Arbeitsweise der Einrichtung ist aus den
Abb. i und -, ohne weiteres ersichtlich. Sobald der Kolben beim Aufwärtsgang in
die in Abb. i ersichtliche Lage kommt, in der der Ringkörper f in die Deckelausnehmung
einzutreten beginnt, wird die im Arbeitszylinder um den Kolbenaufsatz herum befindliche
Luft infolge des Aufwärtsganges des Kolbens gezwungen, durch die Schlitze oder Kanäle
e des Deckelaufsatzes mit großer Gewalt in die von der Kolbenausnehmung und dem
Deckelaufsatz gebildete Kammer hineinzuströmen, wie dieses die Pfeile der beiden
Abbildungen deutlich machen. Die Kanäle bzw. Schlitze in den Seitenwandungen des
Deckelaufsatzes sind derart ausgebildet, daß sie der durch sie hindurchtretenden
Luft eine kreisende Bewegung erteilen.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine zweckmäßige Ausbildung der Kanäle
ist in Abb. 3 dargestellt, die vier tangential in die Verbrennungskammer mündende
Kanäle e zeigt. Die Einführung des fein verteilten Brennstoffes in die Verbrennungskammer
erfolgt durch das Brennstoffventil ä, und zwar zweckmäßig derart, daß dem Brennstoff
bei seinem Durchtritt durch das Ventil eine Umlaufsbewegung erteilt wird, die derjenigen
der Luft in der Kammer entgegengesetzt gerichtet ist, wodurch ein inniges Gemisch
und dessen sichere Zündung gewährleistet ist. Als Zündungsvorrichtung dient bei
dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. i und 2 eine elektrische Zündkerze
lt. Es sei hier bemerkt, daß an und für sich Vorrichtungen bekannt sind,
um dem einzuführenden Brennstoff eine umlaufende Bewegung zu erteilen und daß aus
diesem Grunde eine entsprechende Vorrichtung in den Abbildungen nicht besonders
veranschaulicht worden ist.
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Um sicher zu sein, daß unter allen Betriebsverhältnissen, insbesondere
auch bei kleinen Belastungen und bei Leerlauf, das Brennstoffluftgemisch mit Sicherheit
zur Entzündung kommt, ist es zweckmäßig; den toten Raum zwischen dem Zylinderdeckel
und dem in seiner oberen Totpunktlage befindlichen Kolben so zu bemessen, daß nicht
alle im Zylinder befindliche Luft in die-Verbrennungskammer hineingewirbeltwird,
so daß sich der fein zerstäubte Brennstoff zunächst nur mit einem Teil der eigentlichen
Verbrennungsluft mischt, wodurch ein brennstoffreiches Gemisch entsteht, das eine
sichere Zündung verbürgt.
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Das in Abb. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von denjenigen nach den Abb. i und 2 in der Hauptsache dadurch, daß die Kanäle oder
Schlitze e, durch die hindurch die Luft in die Verbrennungskammer hineingewirbelt
wird, nicht in einem Fortsatz des Arbeitszylinders, sondern in einem demselben Zweck
dienenden,. ringförmigen Fortsatz h des Zylinderdeckels b der Maschine vorgesehen
sind, wobei die so, gebildete Verbrennungskammer durch eine zentrische kurze Kolbenerhebung
m in der Totpunktlage des Kolbens nach unten abgeschlossen werden kann. Die Wirkungsweise
dieser Einrichtung ist im Prinzip die gleiche wie die der Abb. i und 2.
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Selbstverständlich läßt die Erfindung eine große Anzahl konstruktiver
Möglichkeiten bei ihrer Umsetzung in die Praxis zu. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt die Brennstoffzuführung zentral, und dementsprechend ist die.die Verbrennungskammer
bildende Deckelausnehmung auch zentral im Zylinderdeckel angeordnet. Es kann jedoch
durch besondere Verhältnisse bedingt sein, die Verbrennungskammer aus der Achse
des
Zylinders heraus zu verlegen und gegebenenfalls sogar seitlich
des eigentlichen Zylinders anzuordnen. Die in der Verbrennungskammer herrschenden
hohen Temperaturen können dazu führen, die die Luftschlitze e bildenden Seitenwände
der Verbrennungskammer ähnlich dem Zylinderdeckel mit einer Wasserkühlung zu versehen,
die mit der Deckel- oder Kolbenkühlung kombiniert werden kann. Auch können die in
die Verbrennungskammer hineinragenden oder die Verbrennungskammer bildenden Wände
der Luftdurchtrittschlitze als selbständige Elemente ausgebildet sein, die am Zylinderdeckel
bzw. Kolben befestigt und infolgedessen leicht ausgewechselt werden können.
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Die Erfindung eignet sich sowohl für 4-Takt- als auch 2,--Taktmotoren.