DE675154C

DE675154C - Brennkraftmaschine mit einem mit dem Arbeitszylinder in Verbindung stehenden Nebenraum (Vorkammer, Luftspeicher)

Info

Publication number: DE675154C
Application number: DEH151256D
Authority: DE
Inventors: Josef Hoefel; Walter Kohlhaas
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1937-04-07
Filing date: 1937-04-07
Publication date: 1939-05-03

Description

Brennkraftmaschine mit einem mit dem Arbeitszylinder in Verbindung stehenden Nebenraum (Vorkammer, Luftspeicher) Die. Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit einem mit dem Arbeitszylinder in Verbindung stehenden Nebenraum, z. B. einer Vorkammer oder einem Luftspeicher. Die Aufgabe besteht darin, den Nebenraum nach der Verbrennung von den Abgasen zu reinigen und mit frischer Luft zu füllen. .Dadurch soll der Zündverzug, der bei hoher Drehzahl ein Nachbrennen oder bei niedriger Drehzahl einen harten Gang der Maschine verursacht, vermipdert werden. Eine Ausspülung des Nebenraumes durch Frischluft bringt ferner eine Leistungssteigerung bzw. eine Erhöhung der Drehzahl mit sich.
Für die Ausspülung eines Nebenraumes des Arbeitszylinders wurde vorgeschlagen, außer dem normalen Ansaugeventil im Zylinderkopf ein weiteres von der Steuerung betätigtes Einlaßventil vorzusehen, durch das die Luft unmittelbar in den Nebenraum angesaugt wird. Die Steuereinrichtung ist dabei verhältnismäßig umständlich, und die Unterbringung eines zusätzlichen Ventils, insbesondere bei kleinen Zylinderabmessungen, mit Schwierigkeiten verbunden.
Erfindungsgemäß umgibt das @ den Einlaß zu dem Nebenraum steuernde, Ventil den Schaft des Haupteinlaßventüs oder des Auslaßventils konzentrisch und ist derart mit diesem verbunden, daß es bei Aufsteuerung des Haupteinlaßventüs -bzw. Auslaßventils geöffnet und beim Schließen desselben geschlossen wird. Das Ventil für den Nebenraum soll vorzugsweise gegenüber dem Einlaßventü bzw. Auslaßventil beweglich sein und durch eine gegen das Einlaßventil sich stützende Feder geschlossen gehalten werden, so daß trotz verschiedener Wärmedehnungen ein sicherer Abschluß beider Ventile erreicht wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Steuerung so ausgebildet, daß die Verbindung mit dem Nebenraum kurz vor Eröffnung des Einlaßventils hergestellt wird. Das Einlaßventil erhält für diesen Zweck beispielsweise einen schieberartigen Ansatz, der beim Abheben des Ventils von seinem Sitz zunächst den Zutritt der Spül- und Lademenge noch unterbindet oder drosselt. Mit einer solchen Steuerung wird erreicht, daß trotz der geringeren Querschnitte und daher größeren Strömungswiderstände ein Teil der Luft durch den Nebenraum scharf angesaugt wird und dabei eine stärkere Kühlung der Wandungen bewirkt.
Arbeitet die Maschine mit Aufladung durch das Einlaßventil, so ist eine vorzeitige Verbindung des Nebenraumes mit dem Einlaßkanal unter Umständen nicht notwendig, da dann der Überdruck in der Einlaßleitung eine Strömung durch den Nebenraum in den Zylinder veranlaßt.
Wenn für die Ausspülung und Füllung des Nebenraumes ein höherer Luftdruck zur Verfügung steht, so kann das den Nebenraum steuernde Ventil auch den Schaft des Auslaßventils anstatt des Einlaßventils konzentrisch umgeben und von diesem in gleicher Weise geöffnet und geschlossen werden. Die Verwendung eines Auslaßventils für diesen Zweck hat den Vorteil, daß die aus dem Nebenraum ausgespülten Restgase unmittelbar in die Abgasleitung austreten können, ohne durch den Zylinderraum zu strömen. Im Falle einer Betätigung durch das Auslaßventil wird man das Ventil für den Nebenraum durch entsprechende Bemessung der Schließfeder etwas verzögert öffnen lassen, damit nicht ein Überdruck im Nebenraum gegenüber dem Druckluftraum vorhanden ist.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens in einem teilweisen Schnitt durch den Zylinderkopf einer stehenden Vorkammerbrennkraftmaschine dargestellt.
Im Zylinderkopf a befindet sich der Vorkammereinsatz b, der von oben her mit Hilfe des nicht bezeichneten Brennstoffeinspritzventils abgeschlossen und in seiner Lage gehalten wird. Die Vorkammer besitzt Öffnungen c, welche das Innere mit dem Zylinderraum verbinden.
Nahe der Vorkammer mündet der Lufteinlaßkanal d. Seine Verbindung mit dem Zylinder wird durch das Einlaßventil e gesteuert, dessen Schaft f in der Führung g gleitet. Ein kurzer zylindrischer Ansatz h befindet sich oberhalb der Ventilsitzfläche j. Der Ansatz unterbindet beim Abheben vom Sitz zunächst noch den Zutritt der Spül- und Lademenge.
In den oberen Teil der Vorkammer b mündet ein Kanal k, der nach Öffnen eines besonderen Doppelsitzventils m mit dem Einlaßkanal d in Verbindung tritt. Das Ventil m umgibt den . Schaft f des Einlaßventils konzentrisch und gleitet auf der Einlaßventilführung. Zwischen einem Ansatz des Einlaßventilschaftes und dem Ventil m befindet sich eine Feder o, die das Ventil m bei geschlossenem Einlaßventil auf seine Sitzflächen drückt.' Eine weitere Feder bewirkt den Kraftschluß zwischen den Ventilen und ein .sicheres Öffnen des Ventils m.
Unmittelbar nachdem das Einlaßventil sich von seinem Sitz abhebt, wird das Ventil m geöffnet. Bevor noch der Schieberansatz h den Einlaßquerschnitt freigibt, saugt der Arbeitskolben Frischluft aus dem Einlaßkanal über den Verbindungskanal k durch die Vorkammer an.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Brennkraftmaschine mit einem mit dem Arbeitszylinder in Verbindung stehenden Nebenraum (Vorkammer, Luftspeicher), der zur Entfernung von Abgasresten mittels eines Ventils an die zum Zylinder führende Einlaßleitung während der Zuführung der Spül- und Lademenge angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das den Einlaß zu dem Nebenraum steuernde Ventil den Schaft (f) des Haupteinlaßventils (e) oder des Auslaßventils konzentrisch umgibt und derart mit diesem verbunden ist, daß es bei Aufsteuerung des Haupteinlaßventils bzw. des Auslaßventils geöffnet und beim Schließen desselben geschlossen wird. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das den Nebenraum steuernde Ventil (m) durch eine gegen das Einlaßventil (e) oder Auslaßventil sich stützende Feder (o) geschlossen gehalten wird. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine weitere schwächere Feder (P), die das Ventil (m) für den Nebenraum (b) nach Eröffnung des Einlaßventils (e) oder Auslaßventils öffnet. q.. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den Nebenraum steuernde Ventil (m) auf der Führung (g) des Einlaßventils oder des Auslaßventils gleitet. 5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen z bis q., gekennzeichnet durch eine solche Steuerung, daß die Verbindung mit dem Nebenraum (b) kurz vor Eröffnung des Einlaßventils (e) hergestellt wird. 6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen x bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (e) einen schieberartigen Ansatz (h) besitzt, der beim Abheben des Ventils (e) von seinem Sitz (j) zunächst den Zutritt der Spül- und Lademenge noch unterbindet oder drosselt.