DE743100C

DE743100C - Selbstzuendende, luftverdichtende Viertaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE743100C
Application number: DEW104022D
Authority: DE
Inventors: Emile Michel Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-09-24
Filing date: 1938-08-02
Publication date: 1943-12-17

Description

Selbstzündende, luftverdichtende Viertaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstzündende, luftverdichtende Viertaktbrennkraftmaschine mit hängenden Ventilen und unterteiltem Gesamtbrennraum. Der Gesamtbrennraäm setzt sich zusammen aus einer vom Hubraume abgezweigten Zündkammer, die nur einen geringen Teil der verdichteten Luft aufnimmt, angenähert kugelförmig ist und mit dem Hubraum über einem tangential in sie einmündenden Kanal in Verbindung steht, einem angenähert herzförmigen Brennraum, der im Kolbenboden liegt, den größeren Teil der Luftmenge aufnimmt und in Bezug auf eine durch die Kanal- und Zylinderachse gelegeneVertikalebene symmetrisch ist, schließlich einem aus mechanischen Gründen erforderlichen Kolbenspaltraum. In den Brennraum, und zwar sowohl in die Zündkammer als auch in den Kolbenbrennraum, wird flüssiger Kraftstoff gegen Ende .des Verdichtungshubes eingespritzt. Maschinen dieser Art sind bekannt. Die @ Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß über dem Kolben-Brennraum eine Einspritzdüse angeordnet ist, die sowohl in die Zündkammer als auch in den Kolben!brennraum Kraftstoffmengen einspritzt, die den in diesen Räumen vorhandenen Luftmengen am Ende des Verdichtungshubes proportional sind.

Bei einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung findet während des Verdichtungshubes im Kolbenbrennraum praktisch keine Wirbelung statt. In der Zündkammer jedoch wird der Kraftstoff systematisch durchwirbelt. Infolge der Einspritzung von Kraftstoffmengen, .die .den am Ende des Verdichtungshubes in den einzelnen Brennraumteilen vorhandenen Luftmengen proportional sind, wird in der Zündkammer unmittelbar eine einheitliche Mischung gebildet, die im Totpunkt explosionsartig und vollständig verbrennt. Dabei strömen die in der Zündkammer gebildeten, unter hohemDruclc;stehendenGase mit großer Geschwindigkeit in den Kolbenbrennraum ein und führen dadurch erst eine vollständige homogene Durchmischung des, Kraftstoff-Luft-Gemisches in diesem Brennraum herbei,

wodurch eine fortschreitende t-ollständi-

Verbrennung der Hauptmasse des Kraftstof-

fes erzwungen -wird. Im K olbenbrennraunr

entstehen infolgedessen keine holzen Druck-

spitzen.

Da während der V°rbrennttng die in jede

Hammer eingespritzte Kraftstoii111enge ei=le

ihr proportionale Luftmenge vorfindet, ver-

laufen die Veri)rennungsvorbän-e unter sehr

günstigen Bedingungen. Da ferner die Haupt-

kraftstofftnenge über dem Kolben eingespritzt

wird, läuft die Maschine auch aus dein halten

Zustand ohne besondere Hilfsmittel in all'n

Fället sicher an.

Ein w;iter°r Vorteil der Erfindung besteht

darin, dar lie Zünd-r_eit in der Hilfslcanin1e:-

sehr kurz-ist. Bei einer bevorzugten Atisiiili-

rungsform der Erfindung ist eilt die Ziiii-l-

kamme r gegen den Kolbenbrennraum ab-

schließender Bogen mit- zwei Öffnungen bzw.

Öffnungsgruppen voreselien. Durch die der

Iraftsteffdüse n`ichsigele#--erie Öffnung odü#-

Öffnunbsgruppe wird - der Kraftstoff in di,-

Zündkanirner eingesi)ritzt, während die von

der Kraftstoffdüsc entferntere Öffnung 1)z«-.

Öffnungsgruppe infolge ilirerAnordntin-bzw.

Größe vorzugsweise dazu -dient, die Zündgas e

aus der Zündkammer in den Kolbenbrenn-

raum übertreten zu lassen. Durch diese An-

ordnung werden die aus der Zünd.kam.mer aus-

tretenden heißen Gase von der- Düse abge-

lenkt. Dies ist von Wichtig da anderen-

falls die Gefahr l)jstände, da ß die Düse durch

die sehr heil@len Gase frühzeitig zerstört wird.

Zur N- eraaschatiliehun- der Erfindung sind

einige Ausführungsbeispiele von Viertailct-

brenukraftniaschinen mit Merkmalen bern<ila

der Erfindung nachstehend beschrieben imd

in der Zeichnen; schematisch dargestellt, und

zwar zeigt

Abb. i die Teilabbildung eines Längs-

schnitts eines Zylinders,

Ab:b. 2 die Teilabbildung eines Quer-

schnitts,

Abb. 3 eitler' Achsenschnitt einer atlrlCr@:1

Ausführungsform.

Abb. d. und. ; Ansichten und

Abb. !i einen Querschnitt eines Einsatz-

stückes f ü r d°n @'erbindunbskanal zwischen

den Einzeibrennräurnen.

Bei dem Ausfülirungsbeispiel nach @bh. i

und 2 umfaßt der Verbrennungsraum den hol -

henbrennraum i, die Zündkammer z :illeil

diese beiden Brernrauniteik verbindende:i

Kanal 3 und einen Kolbenspaltraum .t, de:-

durch das Spiel zwischen der Innenfläche de>

Zylinderkopfes > und dein Kolben 6, «-eng

dieser :ich in seinem inneren Totpunkt 1).#-

findet, bedingt wird. Die Zündkammer

besitzt il-eirallert die Form eincr Kugel. iii

die der hinal3 tar_gertial einmündet.

Der holbenbrennraum ist, wie in Abb. 2

dargestellt, in zwei Teilräume i i und 1 2

unterteilt, die symmetrisch in den Kolben

eingeschnitten und teilweise durch eine derb

Ka112t1 3 geeniiherliebende Rippe 7 getrennt

sind. Diese` @usl)ildttn:@ .der Kaieiner i führt

beim Ausblsen der Ziindhalnlner 2 zti einer

wirl_sanlen Wirbelbildun-.

Wie in Al)lb. 2 dargestellt, erfolgt die Ein-

des Kraftstoffes durch eine einzig:

Düse 1c:, di:arn L`mfin- des Zylinders in

unmittelbarer Nähe des Kanals 3 angeordnet

isst, -lso an riet Verzweigungsstelle der vor-

stehcnd bezeichneten Brennraumteile 2, 11, 12

einmündet, und drei Strahlen erzeugt, von

Meliert ic; iller in ,die Bremirauniteile i i un 1

12, der ,ritte durch den Kanal 3 in die Zünd-

kanul1; r = gerichtet ist. Die in die einzelnen

Breiinraumtr-=ile eingespritzten Kraftstofinicn-

gen sind den Rauminhalten dieser Kannherr)

lirouor tional.

Es ist zu teeachten, daß sich keine Düse 111

11e111 Kanal 3 .befindet. Dieser ist daher ilr

keiner Weise versperrt, während die Düse

sich außerhalb des dirckter, Gasstromes be-

fnJet.

Die Kühlung der Düse kann durch die üll-

l;chen Mittel, beispielsweise durch einen @\'as-

sertinilauf, in der Kammer 13 bewirkt werden.

Die Einspritzung in die einzelnen Brenn-

raumtcile kann deichzeitig oder mit einer

gewissen Verzögerung von einem Brenrrraunr-

teil zum anderen erfolgen.

Der Kanal 3 ist derart ztusgel)ildet, claß er

die @@'irhelbewegun` in den 13inzelbrenzri-äti-

men begünstigt, wobei jedoch seine Form vor

allein Gewähr dafür bietet. daß die aus .der

Zündkammer- 2 austretend:ii Gase in dein

i,Zoll,enbrenni-auln rlie ;:n-ünschten Wirbel

erzeugen. Der Kanal kann beispielsweise die

Forte eines @-°nturirolires besitzen.

Der Kanal 3 weist vorteilhaft einen ver-

engten Querschnitt unmittelbar an der Ein-

mündung in den Kolbenbrennrauni i auf.

Vorzugsweise ist 111 deal ha'lal 3, -1e 1i1

Flg. 3 dargestellt, ein Einsatzstück 1..1 l11

Form eir-cs Becher. angeordnet. dessen Bode:i

in unmittelbarer Nähe des 1.#Zol:l)eill)rennrati-

rnes 1 liegt und mit einer Bohrung 1; ver-

sellen ist. Zu Beginn des Dehnungshubes tre-

ten atis der ZünrIkarnmer in Verbrennung Ix-

-ritfene Gase von hoher Temperatur aus. Es

ist daher vorteilhaft. diese Gase abzulenken

und sie zum größten Teil von der Spitze der

Düse in iernztilialterr. Es ist demnach zweck-

:näßi,, aulJer der Bohrung 13 für den Kraft-

eine oder mehrere Öffnungen 16,

1;. 18 (Al)b. 4) gier Fenster 1g (Abb. 5) vor.

zusehen, die irres: _@bienlcung der Gase be-

wirken. Zu dein deichen Zweck kann di:

!)finiiii- 16 bersprelsn-else nach i;ntcn geneigt

sein, wie es die Abb. 6 zeigt. Die Form und die Abmessungen dieser Öffnungen bestimmen sich nach der Form und den Rauminhalten der einzelnen Brennrau.mteile.

Claims

PATENTt1NSPRÜCHE: 1. Selbstzündende, hüftverdichtende Viertaktbrennkraftmaschine mit hängenden Ventilen, deren Gesamtbrennraum in eine vom Hubraum abgezweigte, nur einen geringen Teil der verdichteten Luft aufnehmende, angenähert kugelförmige sowie mit .dem Hubraum über einen tangential in sie einmündenden Kanal in Verbindung stehende Zündkammer, einen im Kolbenboden liegenden, :die größere Luftmenge aufnehmenden, in bezug auf eine durch die Kanal- und Zylinderachse gelegte Vertikalebenesymin:etrischen, angenähert herzförmigen Kolbenbrennraum sowie einen aus mechanischen Gründen erforderlichen Kolbenspaltraum unterteilt ist und bei der gegen Ende des Verdichtungshubes flüssiger Kraftstoff eingespritzt wird, gekennzeichnet durch eine über dem Kolbenbrennraum sitzende Einspritzdüse, die sowohl in ,die Zündkammer als auch in den Kolibenbrennraum den in diesen Räumen am Ende des Verdichtungshubes vorhandenen Luftmengen proportionale Kraftstoffmengeneinspritzt.
2. Viertaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen die Zündkammer gegen den Kolbenbrennraum abschließenden Boden mit zwei Öffnungen bzw. Öffnungsgruppen, durch deren der Kraftstoffdüse nächstg:legene :der Kraftstoff in die Zündkammer eingespritzt wird und durch deren von der Kraftstoffdüse entferntere infolge ihrer Anordnung bzw. Größe vorzugsweise die Zündgase in den Kolbenbrennraum übertreten. Zur Abgrenzung des Amneldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... Nr. 339 477; französische Patentschriften - 79o892, 714411 britische Patentschriften.... -7r.417221, 120335, 16747 (i912); LISA.-Patentschrift . . . . . . . . Nr. 2 o19 298.