DE704194C

DE704194C - Viertakt-Brennkraftmaschine mit einem scheibenfoermigen Brennraum und einem damit verbundenen Nebenraum (Vorkammer, Luftspeicher)

Info

Publication number: DE704194C
Application number: DEH153258D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Thomas Schmidt
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1937-10-12
Filing date: 1937-10-12
Publication date: 1941-03-25

Description

Die Erfindung betrifft mit Aufladung arbeitende Viertaktmaschinen mit einem scheibenförmigen Brennraum und einem damit verbundenen Nebenraum, z. B. einer Vorkammer 5 oder einem Luftspeicher. Es ist üblich, bei derartigen Auflademaschinen die gegenüber der Zylinderdeckelfläche zurückgesetzten Ventile für den Ein- und Auslaß während der Umkehr des Arbeitskolbens zwischen dem Ausschubhub und dem Ansaugehub zwecks Durchspülung des Brennraumes gleichzeitig offen zu halten. Man erhält damit eine erhebliche Vergrößerung der Maschinenl·. istung. Denn mit der Spülung wird nicht allein der Brennraum mit Luft gefüllt, sondern durch die mit der Durchspülung verbundene Kühlung zugleich eine Herabsetzung der Lufttemperatur und damit eine weitere Erhöhung des Verbrennungsluftgewichtes erreicht.

Bei Maschinen mit unmittelbarer Einspritzung, des Brennstoffes bereitet die Spülung des Brennraumes keine Schwierigkeiten. Dagegen ist es bisher nicht gelungen, bei Vorkammermaschinen die Abgase aus der Vorkammer einigermaßen zu entfernen. Besondere Ventilsteuerungen für diesen Zweck sind zu umständlich;

Bei der erfindungsgemäßen Maschine sind in bekannter Weise beiderseits einer zwischen dem Ein- und Auslaßventil durch den Brennraum verlaufenden Ebene je eine oder mehrere Öffnungen des Nebenraumes vorhanden. Die Erfindung besteht darin, daß_ der Querschnitt des Brennraumes in der genannten Ebene zwischen den Ventilen und den Öffnungen des Nebenraumes um die obere Totlage des Kolbens kleiner ist als der derzeitige Ventilquerschnitt und daß die Strö-

Claims

mungswidcrstände ;iiif dem Wege vom Einlaßventil liacli der auf der gleichen Seileder Ebene befindlichen Xebenraumöfinung und vwii dei' aiii der anderen Seite (kr Ebene befindlichen Xebenraiimöffming nach (lim Auslaßventil durch Vergrößerung der Qiie:- .schnitic gegenüber der Scheiben}.>nn des lirennraumes beseitigt mikI. AuI (iriind einer solchen nuerschniitsyeneilung entstein zwisehen den auf verschiedenen Seiten der genaniiti-n Ebene liegenden XY-benrauinönmtngen ein Druckgefalle, das den Eintritt der Spüllufi in den Xebenraum von der Seite des höheren Druckes und den Wiederaustritt iß durch öffnungen auf der Seite niederen Druckes zur Folge hat. Die im Xebenraum verbliebenen Abgase werden auf die Weise ausgespült, und der Xehenraum mit Frischluft gefüllt.

Durch praktische Versuche wurde eine wesentliche Leistungssteigerung auf Grund der erfinderischen Maßnahme festgestellt. Bei nachträglicher Vergrößerung des Durchgangsquerschnittes für die Spülluft fiel die Leistung JS wieder auf den früheren Wert zurück. Der Erfolg ist damit bewiesen.

Auf der Zeichnung ist als Ausführuiigsbeispiel des Erfindungsgegenstandes der Brennraum einer Viertakt-Vorkammermaschine dargestellt. Abb. ι ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen Teil des Zylinderkopfes. Zylinders und Kolbens nach Linie A-B der Abb.
2. Eine Ansicht von unten gegen den Zylinderkopf mit Schnitt durch die Vorkammer ist in Abb. 2 wiedergegeben. Abb. 3 zeigt den Einfluß der Erfindung auf den Zeitquerschnitt der Spülung.

Der mit ebenem Boden ausgeführte Kolben β befindet sich in der gezeichneten oberen Totlage dicht am Zylinderkopf b, dessen in Abb. 2 senkrecht schraffierte Teile gleichfalls in einer Ebene bearbeitet sind. I

Zwischen' dem Vorkammereinsatz c. dem Einlaßventil d und dem Auslaßventil e ist der Zylinderdeckel um das Maß / von der übrigen Oberfläche so weit zurückgesetzt, daß der gesamte Durchgangsquerschnitt g, Ii zwischen dem Kolbenboden und dem Zylinderdeckel in der oberen Totlage des Kolbens kleiner ist als der gerade vorhandene Ventilquerschnitt. Die Spülluft strömt deshalb infolge des Druckunterschiedes vom Einlaßventil zum Teil durch die Ausblaseöffnur.g/ in die Vorkammer ein und treibt dabei die Abgase durch die Öffnung k aus der Vorkammer heraus. Der Druckabfall zwischen den Vorkammeroflnungen, von denen an sich eine größere Zahl in beliebiger Anordnung vorhanden sein kann, ließe sich durch weitere Verkleinerung des Duichgangsquerschnittesg¹,/; noch vergrößern, beispielsweise durch Anbringung eines aus dem Zylinderkopf hervorragenden, längs der Ebene «\// verlaufenden Steges.

In Abb. 5 sind über dem Kurbelwinkel die öffnungsquei schnitte A des Auslaßventils und /:' des Einlaßventils dargestellt. Im Wiukelbereich der Kurbelbewegung von 70' vor dein oberen Totpunkt bis 60 nach dem oberen Totpunkt sind beide Ventile gleich- 7" zeitig geöffnet. Die schraffierte Fläche stellt demnach den Zeitquerschnitt für die Durchspülung des Brennrauines dar. Mit der gestrichelten Linie A' ist die obere Begrenzung des zwischen Kolben und Zylinderdeckel nahe der Totlage verbleibenden Diirehgangsquerschnittes angedeutet. Der gesamte Zeitquerschnitt ist demnach um die Größe der entgegenge-etzt schraffierten Fläche verkleinert, während der in der Totlage selbst verfügbare 8n Spükjiierschnitt auf etwa V₃ des Ventilqnerschnines verkleinert ist. Für die Durchspülung der Vorkammer ist der dadurch erzeugte Druckabfall maßgebend.

Pa τ ε ν τ α ν s ρ r υ c η :

Viertakt-Brcnnkraftmaschine mit einem scheibenförmigen Brennraum und einem damit verbundenen Nebenraum (Vorkammer, Luftspeicher), bei der die in üblicher Weise gegenüber der Zylinderdeckelfläche zurückgesetzten Ventile für den Ein- und Auslaß während der Umkehr des Arbeitskolbens zwischen dem Ausschubhub und dem Ansaugehub zwecks Durchspülung des Brennraumes gleichzeitig geöffnet sind und bei der beiderseits einer zwischen dem Ein- und Auslaßventil durch den Brennraum verlaufenden Ebene je eine oder mehrere Öffnungen des Xebenraumes vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Brennraumes in der genannten Ebene zwischen den Ventilen und den öffnungen des Xebenraumes um die obere Totlage des Kolbens kleiner ist als der derzeitige Ventilquerschnitt und daß die Strömungswiderstände auf dem Wege vom Einlaßventil nach der auf der gleichen Seite der Ebene befindlichen Nebenraum- im öffnung und von der auf der anderen Seite der Ebene befindlichen Xebenraumöfinung nach dem Auslaßventil durch Vergrößerung der Querschnitte gegenüber der Scheibenform des Brennraumes beseitigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen