DE705404C - Brennkraftmaschine mit besonderer Brennkammer - Google Patents

Description

• Erennkraftmaschine rm,t besonderer Brennkanuner Es sind bereits Brennkraftmaschinen mit einer besonderen Brennkammer bekannt, bei welchen die Verbindungs#öffnimg zwischen der Brennkammer und dem Zylinderraum anläßlich jedes Hubes in der Nähe der inneren Totlage des Arbeitskolbens durch einen am letzteren angebrachten Bolzen gedrosselt wird, in dessen Innerem ein Durchtrittskanal mit sich nach der Brennkammer jöffnendem Ventil vorgesehen ist. Es sind auch Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen die Größe der Verbindungsöffnung innerhalb der einzelnen Hübe unverändert bleibt, bei Änderung der Drehzahl der Maschine aber durch ein gesteuertes Schließelement geändert wird. Das Schließeleinent ändert seine Stellung hierbei schieberartig quer zur Achsrichtung der Offnung.
• Die erfindungsgemäße Anordnung -ermöglicht die selbsttätige Einstellung der Größe der Verbindungsöffnung, d.h. die selbsttätige Reglung der Drosselung des überströmquerschnittes in Anpassung an die Drehzahl der Maschine auch bei Maschinen, bei denen in die Verbindungs.öffnung während jedes Hubes der erwähnte Bolzen eindringt, wo demnach weder ein sich schieberartig bewegendes noch ein ventilartiges, sich in der Achsrichtung der öffnung bewegendes Schließorgan zur Anwendung gelangen kann.
• Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist die Verbindungsöffnung zwischen Brennkammer und Zylinderraum. als ein um seine Achse verdrehbarer Kanal ausgebildet mit einer oder mehreren Nuten an der Innenseite. An der Oberfläche des am Arbeitskolben angebrachten, in den Verbindungskanal tauchend-en Bolzens ist bzw. sind mit dessen Nut oder Nuten zusammenwirkende Gegennuten vorgesehen. Ein bei Änderung der Drehzahl in Aktion tretender Regler verdreht den Kanal um seine Achse, wodurch das Deckungsverhältnis der Nuten und Ge-ennuten und damit der Überströmquerschnitt geändert wird.
• Der die Verbindungsöffnung bildendeKanal bildet mit der Wandung der Brennkammer ein einziges Stück. wobei durch den Re-ler selbstredend die ganze Brennkammer verdreht wird.
• Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform der Anordnung gemä12) der C l# ZD Erfindung dar, und zwar Fig. i im Schnitt durch die Achse des Arbeitszylinders, Figl. 2 im Schnitt nach der Linie 11-11 der Fi-. i.
• Die Brennkanimer 2 ist im Zylinderkopf i drehbar gelagert. Die Elemente, welche die Brennkamnier gegen axiale Verschiebunsichern, sind einfachheitshalber nicht dargestellt. Der konische Bolzen 4 ist am Arbeitskolben 5 Unbeweglich befestigt. Bei der dar---estellten oberen Totpunktlage des Arbeitskolbens ragt er in den Verbindun-skanal 12 zwischen der Brennkammer 2 und dem Zylinderraum i g hinein. Im Inneren des Bolzens ist ein Durchtrittskanal i o, i i mit Zuführun-söffnungen 8, 9 aus ' gebildet, in welchem ein Kugelventil b vorgesehen ist -, dessen Sitz 7 ini Bolzen befestigt ist. Das Kugelventil öff- net sieh nach der Breimkammer und schlieft sich nach dem Zylinderraum. In der Wandun- des Verbindun-skanals 12 ist eine mit 2o vorgesehen, die init einer im Bolzen 4 ausgebildeten Gegennut 16 zusammeinvirkt. Die Brennkammer 2 ist mit einem Zahnkranz 1 7 versehen, in welchen das Zahnrad iS eingreift. Mit der Welle ig dieses Zahnrades ist ein bei Anderung der Drehzahl der Maschine in Aktion tretender selbsttätiger Regler verbunden.
• Während des Verdichtun-shubes ist der Kanal 12 zunächst vollständig geöffnet, so daß dic durch den Kolben 5 verdichtete Luft vom Zylinderraum 15 unbehindert in die Brennkammer z stromen kann. In der Nähe der oberen Totlage des Arbeitsk-olbens 5 taucht zwar der Bolzen 4 in den Kanal 12 hinein. wodurch dessen Querschnitt verringert wird; die verdichtete Luft des Zylinderraumes 15 dringt jedoch durch die öff nungen 8, 9 in den Kanal i o ein, liebt die Ventilkugel 6 von ihrem Sitz 7 und'strömt durch den , Kanal i i der Bri-nrikammer 2 zu.
• Der Brennstoff wird durch die obere Offnung der Breniik-ammer 2 mittels einer Düse eingespritzt. Als solche dient zweckmäßig eine Zapfen- oder Mehrlochdüse -, die aber einen verhältnismä124,- engen Brennstolikegel einspritzt.
• Durch den stei-ciideii Druck in der Brennkammer 2 nach Einspritzen des Brennstoties wird die Veiiiilkti-cl 6 auf ihren Sitz 7 zurückgedrückt und dadurch der Kanal io geschlosz> sen, so daß die Verbrennungsgase nur durch den freien Querschnitt zwischen dem Bolzen 4 und dem Hals 131 d. b. durch den Kanal 12, stark gedrosselt, züm Zylinderraum 15 gelangen können.
• Die Konizität des Bolzens 4 wird so ge- wählt, daß in den verschiedenen Lagen des Arbeitskolbens 5 vom Querschnitt des Kanals 12 so viel frei bleibt, um im Zylinderrauin 15 durch die aus der Breimkammer 2 hierherströmendenVerbrennungsgasevorausbestimmte Drücke aufrechtzuerbalten.
• Bei 'Änderung der Drehzahl der Maschine wird die Brennkainmer 2 samt der Nut 20 durch den Regler um einige Grade verdreht, wodurch das überdeckungsverhältnis der Nut 2o und der Gegennut 16 und damit der durch diese Nuten gebildete überströmquerschnitt geändert wird.
• Wenn sich der Kolben 5 in oder in der Nähe der unteren Totlage befindet, also während der Spülung bzw. bei Viertaktmaschinen während des Saughubes, werden Bolzen und Ventil durch die einströmende Luft wirksam t,ekühlt. Eine weitere wirksame Kühlung wird durch den in die Brennkammüreintretenden Brennstoffstrahl bewirkt, welcher sowohl die Ventilkugel als auch den Bolzen bestreicht. Letzterer wirkt mit seiner immerhin beträchtlichen Temperatur gewissermaßen auch als Zünder.
• Wird die Spül- bzw. Ladeluft in den Zylinder in einer solchen Richtung eingeführt, daß sie hier im weitereneine kreisende Bewegung vollführt, so behält sie diese dank der großen C1bertrittsöffnung zwischen Zylinderraum und Brennraum auch iiii letzteren noch bis Ende des Kompressionshubes bei. Sobald aber der Bolzen 4 in den Kanal 12 taucht, entsteht eine dem Brennstoffstralil elitgegengesetzte Luftströmung, die durch den umlaufcnden Wtllst4 an die Peripherie der Brennkammer abgedrängt wird. Diese beidenLuftbewegungen, die kreisende und die garbenförmige, ermöglichen eine sehr günstige Verteilung des Brennstoffes auf die Ladeluft. Der in kürzerer Zeit, als dem spezifischen Zündverzug entsprechen würde, eingeführte Brennstoff wird dadurch unter sehr starker Druck- und Temperatursteigerung auf einmal verbrannt, so daß der erforderliche Luft-Überschuß herabgesetzt und dadurch die Literleistung der Maschine verbessert werdenkann. Da die erreichten Höchsttemperaturen dank der raschen, sozusagen explosionsartigen Verbrennung nur kurze Zeit anhalten, ist ein Luftüberschuß aus diesem Cksichtspunkte nicht vonnöten, und dieser braucht nur so groß bemessen zu werden, als zur Sicherung einer vollkommenen Verbrünnun- und eines rauchlosen Auspuffs erforderlich ist. Es ist ersichtlich, daß es nicht unbedingt notwendig ist, die ganze Brennkamnier 2 drehbar auszubilden; es genügt auch, wenn die die N. ut 2o enthaltende Wand des Kanals 12 verdreht wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Brennkraftmaschine mit besonderer Brennkamm.er, bei welcher die Verbindungsöffnung zwischen Brennkammer und Zylinderraum in der Nähe der inneren Totlage des Arbeitskolbens durch einen Z> am letzteren ang gebrachten Bolzen gedrosselt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnung in Form eines mit der Brennkammerwandung aus einem Stück bestehenden, mit dieser um seine Achse verdrehbaren Kanals ausgebildet ist mit einer oder mehreren Nuten in der Kanalwandung, die sich mit am Bolzen vorgesehenen Gegennuten je nach der Lage des Kanals mehr oder minder dekken, wobei die Verdrehung des Kanals bei Änderung der Drehzahl der Maschine durch einen Regler erfolgt.