-
Viertaktbrennkraftmaschine mit Spülung und Aufladung Die Erfindung
betrifft eine Viertaktbrennkraftmaschine mit Spülung und Aufladung, bei welcher
dem Einsaugventil am Zylinderkopf eine von diesem unabhängige Steuervorrichtung
mit je einem besonderen Steuerventil für Spülluft, Gas und Brennluft vorgeschaltet
ist. Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Steuerventile
für Gas und Brennluft seitlich am Zylinder gleichachsig übereinander angeordnet
sind und nur das Gasventil von der Steuerung unmittelbar betätigt wird, während
das Luftventil von dem Gasventil erst nach Durchlauf eines bestimmten Teilhubes
des letzteren geöffnet wird. Ferner sollen die Steuerventile so betätigt werden,
daß das Spülventil geöffnet wird, wenn der Kolben etwa Va des Auspuffhubes zurückgelegt
hat, während des Durchganges des Kolbens durch die obere Totpunktlage geschlossen
wird und dann wieder .während des Durchgangs des Kolbens durch die untere Totpunktlage
am Ende des Saughubes und zu Beginn des Kompressionshubes geöffnet ist, während
das Gasventil und das Brennluftventil nach Schluß des Spülventils zu Beginn des
Saughubes geöffnet und vor Öffnung des Spülventils am Ende des Saughubes geschlossen
werden, wobei das Brennluftventil später geöffnet und früher geschlossen wird als
das Gasventil.
-
Auf der Zeichnung ist die Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise
in einer Ausführungsform 'dargestellt.
-
Abb. r zeigt einen senkrechten Schnitt quer zur Achse der Maschine.
-
Abb. z zeigt eine Seitenansicht in Richtung der Maschinenachse.
-
Abb. g zeigt einen waagerechten Schnitt durch den Zylinderdeckel.
Abb.
4 bis 6 zeigen senkrechte Schnitte parallel zur Maschinenachse mit drei verschiedenen
Stellungen der Ventile.
-
Abb. 7 bis i z zeigen die Füllung des Zylinders während des Saughubes
in verschiedenen Phasen.
-
Der Zylinderdeckel A (Abb. i bis 3) ist seitlich über den Zylinder
B hinaus verbreitert und enthält den an das Einsaugventil i anschließenden Einströmkanal2
mit der Erweiterung für das Spül- und Aufladeventil 3 und das Gasventil 4 und den
vom Auspuffventil 5 ausgehenden Auspuffkanal 6 mit der unteren Auspufföffnung 7.
Unter diese Dekkelverbreiterung ist ein kastenförmiges Gehäuse C angesetzt, das
den Auspuffkanal 8, die Spülluftkammer 9 und die Gaskammer io enthält. Das Gehäuse
C enthält ferner die Führungen für das Spülventil 3 und das Gasventil 4, deren Sitze
in der oberen Fläche des Gehäuses C liegen. Unterhalb des Gehäuses C ist das Gehäuse
E für das Gebläse für Spül-und Aufladeluft angesetzt, dessen Spülluftkanal i i an
die Spülluftkammer 9 des Teiles C anschließt. Mit F ist das Gehäuse für die Lagerung
der Steuerwelle 14 und der Steuerhebel 15 sowie der Stößel 16 für die Spül-und Gasventile
3 und 4 bezeichnet.
-
Erfindungsgemäß sind die Steuerventile 4 und 17 für Gas- und Brennluft
in der seitlichen Verbreiterung des Zylinderdeckels A angeordnet, und zwar ist das
Brennluftventil 17 oberhalb des Gasventils 4 und gleichachsig mit diesem in der
Decke des Einsaugkanals z angeordnet. Die untere Stoßfläche des Brennluftventils
17 bleibt in einem gewissen Abstand lt von dem Gasventil 4 entfernt, so daß das
Luftventil 17 erst nach einem gewissen Teilhub des Gasveritils 4 geöffnet wird.
Die Größe des Teilhubes kann durch Veränderung der Stiellänge des Luftventils 17
oder durch Beilagen zwischen dem Sitzgehäuse 18 des letzteren und der Decke des
Einsaugkanals 2 geändert werden.
-
Die Steuerung des Spül- und Aufladeventils 3 und des Gasventils 4
von der Steuerwelle 14 aus erfolgt durch auf dieser angeordnete Nocken i9 über die
Steuerhebel 15 und die Stößel 16. Erfindungsgemäß erfolgt die Steuerung des Spülventils
3 und des Gasventils 4 so, daß während des letzten Teiles des Auspuffhubes, etwa
75° vor der oberen Totpunktstellung des Arbeitskolbens bzw. nach -5/$ des Auspuffhubes,
das Spülventil 3 geöffnet wird und bis et@va 5° hinter der oberen Totpunktlage des
Kolbens geöffnet bleibt. Darauf erfolgt die Öffnung des Gasventils 4 und nach Durchlauf
des Teilhubes la auch die Öffnung des Luftventils 17. Nachdem diese sich etwa 30°
vor der unteren Totpunktlage des Arbeitskolbens geschlossen haben, erfolgt eine
zweite Öffnung des Spül-und Aufladeventils 9, die bis etwa 30° hinter der unteren
Totpunktlage dauert. Das Haupteinströmventil i (Abb. 2 und 3) bleibt während der
ganzen Dauer der Öffnung der Ventile 3, 4 und 17 gleichfalls geöffnet.
-
In den Abb. 4 bis 6 sind die verschiedenen Ventilstellungen dargestellt,
und in den Abb. 7 bis i i sind die Kurbelwege für die Öffnung der verschiedenen
Ventile und darüber die entsprechende Auffüllung des @ Zylinders schematisch gezeigt.
Bei der ersten Öffnung des Spülventils 3 (Abb. 4) wird der Zylinder während des
Kurbelweges s (Abb. 5) ausgespült und mit Spülluft in der Menge S gefüllt. Durch
die Öffnung des Gasventils (Abb. 5) über den Kurbelweg g1 (Abb. 8) erfolgt eine
Ladung G' mit Gas. Während-der anschließenden Öffnung auch des Luftventils 17 (Abb.
6) über den Kurbelweg m,; (Abb. 9) erfolgt eine Ladung mit Gemisch M, nach Schluß
des Luftventils 17 (Abb.-6) wieder eine reine Gasladung G2 über den Kurbelweg g2
und schließlich bei wiedergeöffnetem Spül- und Aufladeventil 3 (Abb.4) eine Rufladung
A mit Luft unter erhöhtem Druck über den Kurbelweg d. Durch diese Art der Füllung
des Arbeitszylinders wird erreicht, daß die reinen Luft- und Gasladungen in Berührung
miteinander kommen, so daß sich aus ihnen durch die während der Ladung auftretenden
Wirbelbewegungen ein betriebsfähiges Gemisch bilden kann.
-
Die Einrichtung nach der Erfindung eignet sich ganz besonders für
die Umstellung von Viertaktdieselmaschinen auf Gasbetrieb und ergibt dabei den Vorteil,
daß nicht nur der Leistungsabfall, der bei dieser Umstellung eintritt, wenn nicht
besondere Maßnahmen ergriffen werden und der erfahrungsgemäß etwa 2o °/0 beträgt,
vermieden, sondern noch eine Erhöhung derLeistung gegenüber der beim Dieselbetrieb
von etwa 2o% erreicht wird.
-
Die Einrichtung nach der Erfindung kann aber auch dazu benutzt @verden,
um die Leistung von Dieselmaschinen beim Verbleiben beim Dieselbetrieb zu erhöhen,
wobei die Gaskammer io gegen die Außenluft offen bleibt. Die hierdurch zu erzielende
Leistungssteigerung beträgt etwa 2o °1o.
-
Durch die Anwendung der Erfindung bei neuen Maschinen wird die verlangte
Leistung mit geringeren Abmessungen der Maschine erreicht, wodurch das Gewicht und
der Preis derselben entsprechend herabgesetzt wird.