DE734530C - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Brennkraftmaschine Die Erfindung bezweckt, die Kraft und Leistung von Explosions- und anderen Brennkraftmaschinen zu vergrößern.
• Die entwickelte Kraft dieser Maschinen ist bekanntlich dem Gewicht des in die Zylinder eingeführten Brennstoff-Luft-Gemisches proportional. Um diese Menge des Brennstoff -Luft-Gemisches auf ein Maximum zu bringen, verwendet man bisher gewöhnlich überdruckvorrichtungen, die in Serie, an die Einlaßleitung angeschlossen sind und die in den Verdichtungsraum des Zylinders reingeströmten Gase verdichten. Diese überdruckvorrichtungen verbrauchen jedoch eine erhebliche und mit dem erhaltenen überdruck schnell wachsende Kraft und müssen nicht nur den vollständigen Zylinderinhalt verdichten, sondern noch iein Mehr an Gas, das eine Funktion des gewählten überdruckmaßes ist. Unter diesen Umständen nimmt der Kraftgewinn der Motoren mit überdruckvorrichtungenselirschnell ab, so daß man deren Verwendung auf niedrige Drücke (2oo bis 25o g) beschränkt hat. Für Drücke von 8oo g gestaltet sich die Gesamtleistuno, wenig-er gut als diejenige, welche ohne überdruckvorrichtung erhalten wird.
• Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Vergrößerung der Menge des in den Zy- linder eingeführten Frischgases mit dem Vordichtungs raum des Zylinders vor dem öffnen des 'Einlaßventils eine Saugvorrichtung zum Entfernen des im Verdichtungsraum verbliebenen Abgasrestes in Verbindung zu setzen. Während jedoch bisher die Verbindung der Saugvorrichtung mit dem Verdichtungsraum des Zylinders unmittelbar nach dem Schließzii des Auslaßventils hergestellt und erst unmittelbar vor dem Öffnen des Einlaßventils auf-

  #C hoben wurde, besteht das Neue der Erfin-

  dung darin -, daß diese Verbindung vor dem

  oberen Totpunkt, und zwar vorzugswcis-- vor

  Abschluß des Auslaßventils, geöffnet Lind

  nach Kolbenumkehr erheblich vor U)fflic-n d---;

  nach dem oberen Totpunkt öffnenden Einlal,)-

  ventils ab"eschlossen wird. Hierdurch wird

  der wesentliche Vorteil erzielt -, daß nicht nur,

  wie bisher, ein Absaugen des im Vurdich-

  tungsraum verbliebenen Abgasrestes, undz-,var

  in äußerst wirksamer Weise erfolgt, sonI:Urn

  daß außerdem infolge desnachKolbeiiiin-ilzchr

  erheblich vor Öffnen des nach düm oberen

  Totpunkt öffnenden Einlaßventils crfolgend"ii

  Abschlusses der Unterdruclz:vcrbindl-iii- durch

  den abwärts gehenden Kolben der Unterdruck

  im Arbeitszylinder wesentlich vergrößert -wird,

  so daß leicht Unterdrücke in de'r Gröfie von

  So0,1o in dem Verdichtungsraum erzielt wer-

  den können. Durch diesen beträchtlich er-

  höhten Unterdruck wird nach dem öffnen des

  Einlaßventils eine starke Beschleunigung der

  Einlaßgase bewirkt, die daher mit hohen Ge-

  schwindigkeiten (etwa in der Größe von

  35o m'Sek.) in den Zylinder einströmen ki-in-

  nen. Da sich die kinetische Energie der ein-

  strömenden Frischgase in Druck umsetzt, so

  ergibt sich hieraus eine erhebliche Selbst-

  kompression des angesaugten Gases, deren

  Größe mit dem Quadrat der Ansaug-schwin-

  digkeit zunimmt. Auf diese Weise wird di#

  Kraft und die Leistung der Maschine mit ein-

  fachen Mitteln erheblich gestcigert.

  Auf den Zeichnungen zeigt Fig. i beispicls-

  weise eine experimentell gefundene Kurvte-,

  welche die Vergröf3#-rtin-en der Kraft bei,einer

  mit einem Bremsdynamometer bekannter Art

  gekuppelten Brennkraftmaschine zeigt. Der

  Nullpunkt des Diagramms entspricht der

  Stärke des Motors bei voller Einlassun 'g' aber

  ohneAnwendung desVakuums. Man hat da11.11

  das Vakuum auf den Motor geschaltet, im

  vorliegenden Fall durch in dem Boden ange-

  ,ordnete Hilfsvcntile. Die in den Zylindern

  durch eine Vakuumpumpe erzeugten Unter-

  drücke sind als Ordinaten in Quecksilberzenti-

  metern aufgetragen. Die verschiedenen Um_

  drehungsgeschwindigkeiten, die beim Brems-

  dynamometer erhalten wurden, sind als Ab-

  szissen auf-etragen. Darunter befinden sich

  die Angaben der diesen Geschwindigkeiten,

  welche durch die Tafel des Bremsdyn.iino.

  Meters gegeben werden, entsprechenden

  Pferdestärken.

  An Hand dieser Er-ebnisse ist es int#-res-

  sant, die von der Vakuumpumpe und von

  einer überdruckvorrichtung für d#-iisz21ben

  Motor absorbierte Kraft zu vergleichen.

  Die Pumpe mul,', für ein Vaktium von 'jo(;.)

  nur Soo,'O der zurückbleibenden Gase absor-

  bieren, welche ihn#rseits ein Fünftel des Zy-

  linderinhalts bei eineni Kompressionsgrad von 6 darstellen, d.h. 16#'o des Zylinderinhalts. Die Pumpe absorbiert für höhere Valzutimgrade bis 70#'() für dasselbe angesaugte Volumen #etwa den dritten T#eil der für eine entsprechende t#l)erdrLicl,-vorriclitting erforderlichen Kraft. Die, in Schrie an die Zulassung angeschlossene Cberdruckvorrichtung muß für einen überdruck von Soo o, i So des Zylinderinhalts komprimieren.
• Aus den vorstehenden Zahlen sich, daß die für dieselbe Eintrittsgeschwindigkeit des Gases erforderliche Kraft beiderVakuumpumpe etwa achtmal kleincr ist als bei der Cberdruckvorrichtun1-.
• Auberdem ist die Vakuumpumpe leichter und billiger als die Überdruckvorrichtung, und sie kann an. einer beliebigen Stelle angeordnet C werden. Ferner kann die Erzeugung des zn Z, Vakuums und seine Intensität jederzeit durch den Leiter des Motors geregelt we#.den. was die Weichheit des Motors vergrößert.
• Auf den Zeichnungen sind 1)cispicls\#-eise mehrere Ausführungsformen der Erfind#ing veranschaulicht.
• Fig. i stellt das b,-reits in obi-ein bcsprocheiie Diagramm dar.
• Fig. 2 veranschaulicht den normalen Verteilungskreislauf bei einem #'i--rtilztmotor. Fig. 3 veranschaulicht den durch dung des Vakuums mit auf dem Zvlinder angcordne-em Hilfsventil verbesserten# Kreislauf. Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform mit einem Vakuumhilfsventil. Fig. 5 ist ein Querschnitt durch einen.Nlotor mit einem #'akuumdrehschiel)cr.
• Fig. 6 s-,ellt in vei--i7#)P)ertem teils in Ansicht, teils im Län-sschnitt, die besondere Bauart der Zündkerze der Fig. 5 dar.
• In Fig. 2 und 3 stellen die Sektoren AC und DE die Einlaß- und Auslaßzeiten dar. In Fig- 3 ei-gibt sich aus der Lage von D', EI, z# welche das Auslassen veranschaulichen, dal.) das Auslaßventil sich ein wenig früber schließt, als der Kolben in seinem oberen Totpunkt anlan,-t. Ein weni Z vor diesem Schließen hat sich bei 1--1 das die Verbindung mit dein Vakuum herstellende Hilfsventil gei»)ffiiet und in der Verdichtungskanimer einen Unterdruck i erzeugt, wodurch die zurückbleibenden verbrannten Gase entf,-,riit werden, und schließt sich wieder bei Hl. Da sich das Einlaßventit init der Vürzögeruii-H1,#ll öffnet, so ergibt sich daraus, daß der bereits voi-Ii.iiidcP.u Unterdruck durch den Niedergang des Kolbens v,-eiterhin, -cstei-ei-t und auf seine äußerste Grenze gebracht wird.
• Die Ausführungsforin gemäß Fig.4 besitzt ein 11.ilfsvuiitil i welches auf dem Zylinder 16 an der günstigsten Stelle angeordnet ist. Durch di(-scs Ventil 15 wird der Zylinder mit einem Sammler 17 verbunden, der durch Leitung iS mit einer Kapazität oder einem Behälter ig verbunden ist, in welchem eine Vakuumpumpe 2o das Vakuum erzeugt. Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig, 4 ist bereits oben in VerbindÜng mit Fig. 3 erklärt worden.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 5, auf welche sich ebenfalls das Diagramm der Fig. 3 bezieht, werden die Arbeitszylinder 2 1 zu #deii gO - gebenen Zeiten mit der Vakuumpumpe durch die Zündkerzen 22 verbunden, die mit einem besonderen, Beine Kammer bildenden Verbindungsstück 26 versehen sind. Dic Verbindungsstücke 26 sind an das Gehäuse eines hohlen Drehschiebers 23 angeschlossen, der mit Durchtrittsöffnungen 28 entsprechend der Zahl der VerbindungsStÜCke 26 bzw. Arbeitszylinder versehen ist. Der Drehschieb#er ist durch die Leitung 24 mit der Vorrichtung zur Erzeugung des Saugunterdruckes verbunden. Die Teile 25 und 27 deuten den Antrieb des Drehschiebers von der Nockemvelle aus an. Der Schi#eber wird synchron mit dem Motor gedreht. Die Durchtrittsöffnungen 28 sind im Drehschieber23 so angeordnet, daß deren jede zu gegebener Zeit die Verbindung des zugeordneten Arbieitszylinders über das Verbindungsstück26 der zugehörigen Zündkerze mit der Vorrichtung zur Erzeugung des Saugunterdruckes-herstellt. Die Verbrenriungsgase treten aus dem Zylinder 2 1 gemäß Fig. 6 durch Rillen des BronzeStÜCkeS 29 der Zündkerze aus in den den Isolationskörper 3o der Kerze z2 umgebenden Raum und dann durch vier Löcher3i in das Verbindungsstück: 26, welches sie zu dem angeschlossenen Drehschieber führt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftmaschine, bei welcher zur Entfernung des im Verdichtungsraum verblieben,en Ab gasrestes eine Saugvorrichtung mit dem Verdichtungsraum vor öff- nen des Einlaßventils in Verbindung g.-setzt wird, dadurch geli#ennzeichn#et, daß diese Verbindung vor dem oberen Totpunkt, und zwar vorzugsweise vor Abschluß des Auslaßventils, geöffnet und nach Kolbenumkehr erheblich vor öffnen des nach dem oberen Totpunkt öffli-enden Einlaßventils ab-eschlossen wird.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch i mit Kerzenzündung gekennzeichnet durch einen hohlen Drehschieber (23'), der mit Durchtrittsöffnungen (28) entsprechend der Zahl der Arbeitszylinder versehen ist, deren jede zu gegebener Zeit die Verbindung des zugeordneten Arbeitszylinders über eine Verbindungsleitung in derZündkerze mit der Vorrichtung zur Erzeugung des Saugunterdruckes herstellt.