DE580352C - Hauptsaechlich mit Selbstzuendung des Brennstoffes arbeitende Viertaktverbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

• Hauptsächlich. mit Selbstzündung des Brennstoffes arbeitende Viertaktverbrennungskraftmaschine Bei Viertaktverbrennungskraftmaschinen mit einem sowohl den Einlaß von Luft als auch den Auslaß von Abgasen steuernden Abschlußkörper liegt die Möglichkeit vor, dieses Abschlußorgan wesentlich größer zu dimensionieren, weil es zentral im Zylinderdeckel angeordnet werden kann und durch keine anderen Ventile großen Durchmessers gestört oder eingeengt wird. Diese Disposition ergibt sowohl für den Einlaß als auch für den. Auspuff große Ventilquerschnitte und infolgedessen gute Füllungen und kleine Auspuffwiderstände. Diese Wirkung wird noch dadurch erhöht, daß das für den E.inlaß und Auslaß gemeinsame Abschlußorgan während des Auspuff- und des Einlaßvorganges ununterbrochen offen bleibt, so daß selbst bei gleichbleibenden Ventilbeschleunigungen die Zeitquerschnitte besser werden. Große Ventile sind aber schwieriger zu kühlen als kleine und haben daher im allgemeinen höhere Betriebstemperaturen, weshalb sie auch eher zu Deformationen neigen. Die Deformation eines Ventils ist aber nicht nur deshalb schädlich, weil sie die Dichtheit des Verbrennungsraumes und damit die Leistung der Maschine beeinträchtigt, sondern- auch weil das Abblasen heißer Feuergase durch die Undichtbeiten sowohl den Ventilsitz als auch das Ventil selbst in kurzer Zeit derart zerfrißt, daß das Ventil ausgewecheslt und der Zylinderkopf überholt «-erden muß. Solche Ventildeformationen, die namentlich bei großen Ventilen leicht auftreten, sind bei Maschinen mit sowohl den Einlaß von Luft als auch den Auslaß von Abgasen steuerndem Abschlußkörper oft die Folge einseitiger bzw. unsymmetrischer Abkühlung des Ventils.
• Bekannte Ausführungsformen haben den Nachteil, dä.ß nur die in der Strömungsrichtung der Frischluft befindlichen Ventilteile mit Frischluft bespült werden, die im Windschatten befindlichen Teile des Ventils jedoch wesentlich heißer bleiben.
• Die mittlere Temperatur des Abschlußorganes entspricht nicht etwa dem Durchschnitt aus den Temperaturen der Frischluft und der Auspuffgase, sondern ist wesentlich höher. Unter diesen Umständen ist aber die Kühlung des Ab:schlußkörpers und ganz besonders die Gleichmäßigkeit dieser Kühlung von ausschlaggebender Bedeutung für die Betriebssicherheit des Abschlußkörpers. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß vor dem Arbeitsraum des Zylinders ein besonderer Vorraum vorgesehen ist, in dem die Einlaßluft vor ihrem Eintritt in den Arbeitsraum des Zylinders in eine kreisende Bewegung versetzt wird, wodurch die Kühlung des Abschlußkörpers erhöht, was aber noch wichtiger ist, wesentlich gleichmäßiger wird, als wenn die Frischluft nur in radialer Richtung auf das Ventil zuströmt. Der gemeinsame Abschlußkörper kann mit einer Leitfläche versehen sein, welche mit der Wandung des Vorraumes für den Durchtritt der Luft ein spiralförmiges Gehäuse bildet. Um der Einlaßluft eine kreisende Bewegung zu erteilen, können auch in der Luftzuleitung besondere Leitorgane angeordnet sein.
• Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
• Abb. 1, 3, 5 und 7 zeigen verschiedene obere Teile eines Viertaktverbrennungsmotors im Schnitt; Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II von Abb. i ; Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV von Abb. 3 ; Abb. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI von Abb. 5 und Abb. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII von Abb. 7.
• Nicht zum Verständnis der Erfindung notwendige Einzelheiten, wie z. B. die Einspritzvorrichtung und deren Steuerung, etwaige die Auspuffleitung von der Einlaßleitung abschließende Organe, Kühlvorrichtungen usw., sind der Einfachheit halber weggelassen.
• Nach Abb. i bis 4 ist im Zylinder i der Verbrennungskraftmaschine ein Vorraum 2 vorgesehen, welcher durch dus sowohl für die L ufteinlaßleitung 3 als auch für die Auspuffleitung .I gemeinsame Abschlußorgan 5 vom Arbeitsraum 6, in welchem der Kolben 7 hin und her bewegt wird, abgeschlossen werden kann. Nach Abb. i und 2 wird die Einlaßluft, die dem Raum ohne besondere Leitung unmittelbar entnommen wird, vor Eröffnung des Ventils 5 dadurch in kreisende Bewegung versetzt, daß die Zuleitung 3 tangential an den Raum 2 herangeführt ist und das Absch.luß-_ Organ 5 zur Umwandlung des Vorraumes exzentrisch angeordnet ist. Dadurch erhält der Vorraum :2 die Gestalt eines Spiralgehäuses.
• Die Wirkung kann noch, dadurch verstärkt werden, daß das Abschlußorgan 5, wie aus Abb. 3 zu entnehmen ist, eine Leitfläche 8 erhält, deren Schließlage punktiert eingezeichnet ist. An Stelle oder neben der tangentialen Anordnung des Lufteinlaßkanals können in diesem Leitorgane g (Abb. 4) vorgesehen sein, welche der einströmenden Einlaßluft, bevor das Organ 5 geöffnet wird bzw. vor ihrem Eintritt in den Arbeitsraum des Zylinders, eine kreisende Bewegung erteilen. Nach Abb. 2 und 4 verläuft der Lufteinlaßkanal3 ungefähr in der gleichen Richtung wie der Auspuffkanal., welcher zweckmäßig -auf der gegenüberliegenden Seite des Einlaßkanals an den Vorraum angeschlossen ist.
• Abb. 5 zeigt die Unterteilung des Vorraumes in zwei Teilräume io und i i, wobei der Teilraum io an den Lufteinlaß 3, der Teilraum i i an den Auspuff 4 angeschlossen ist. Die schematisch angegebene Steuerung des Abschlußorgans 5 erfolgt durch die mit halber Drehzahl der Kurbelwelle im Sinne des Pfeiles 2o umlaufende Steuerwelle 12, auf welcher der Nocken 13_ angeordnet ist. Der Nocken wirkt vermittels des Gestänges 14 auf einen in 15 gelagerten Doppelhebel 16 und hält das Abschlußorgan .5 entgegen der Wirkung der Feder 17 während der für den Auspuff und den E.inlaß notwendigen Zeit offen. Das Abschlußorgan ist in geöffneter Stellung, der Kolben 7 in einer entsprechenden Lage während des Saughubes dargestellt. Im Gegensatz. zu den in Abb. 2 und 4. dargestellten Ausführungsformen ist der Auslaß 4 ungefähr im rechten Winkel zur Richtung des Lufteinlasses 3 angeordnet.
• In Abb. 7 ist ebenfalls eine Unterteilung des Vorraumes dargestellt, wobei im Gegensatz zu Abb. 5 der dem Arbeitsraum des Zylinders nähere Teil i i des Vorraumes an den Lufteinlaß und der Teilraum io an den Auspuff angeschlossen ist. Der Vorraum kann ferner auch derart unterteilt sein, daß jeder Teilraum sowohl mit dem Einlaß als mit dein Auspuff verbunden und mit einem gemeinsamen Abschlußorgan versehen ist.
• Durch die Erzeugung einer kreisenden Be-,vegung der Einlaßluft ergibt sich insbesondere für Motoren, die mit luftloser Einspritzung des Brennstoffes arbeiten und die dem ummittelbaren Luftzug ausgesetzt sind, wie z. B. Flugzeugmotoren, bei dienen die Luft ohne besondere Zuleitung denn Raum entnommen wird und die Abgase ohne besondere Auspuffleitung ins Freie strömen (Abb. i und 2), die günstige Wirkung, daß eine turbulente Wirbelung beim Einströmen in den Arbeitsraum des Zylinders vermieden und ohne besondere Auf ladung eine maximale Luftmenge in den Zylinder eingeführt wird.

Claims (5)

1. PATCNTANSPRÜCHR: i. Hauptsächlich mit Selbstzündung des Brennstoffes arbeitende Viertaktverbrennungskraftmaschine mit einem gemeinsamen, sowohl den Einlaß von Luft als auch den Auslaß von Abgasen steuernden Abschlußveritil, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Durchlaß des Ventils ein derart geformter Vorraum vorgesehen ist, daß in ihm die Einlaßluft vor ihrem Durchtritt in den Arbeitsraum des Zylinders in eine über dem Ventilsitz und Ventilteller kreisende Bewegung versetzt wird.
2. 2. Viertaktverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß- der gemeinsame Abschlußkörper mit einer Leitfläche (8) versehen ist, welche mit der Umwandung des Vorraumes für den Durchtritt der Luft ein spiralförmiges Gehäuse bildet (Abb. 3 und 4).
3. 3. Viertaktverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzufuhrleitung (3) Leitorgane (9) angeordnet sind, welche der Einlaßluft eine kreisende Bewegung erteilen (Abb. 4 und 6). .
4. 4. Viertaktverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander verbundene Vorräume (io, ii) vorgesehen sind, von denen einer mit dem LufteinlaB (3), der andere mit dem Auslaß (4) verbunden ist (Abb. 5).
5. 5. Viertaktverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB der an die Lu.fteinlaBleitung angeschlossene Vorraum (ii) dem Arbeitsraum des Zylinders näher liegt als der andere Vorraum (io, Abb. 7).