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Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und Brennstoffeinspritzung Die
Verwendung von schweren Ölen, insbesondere Gasöl, in Kolbenbrennkraftmaschinen geschieht
bisher mit Erfolg in den Diesel- und dieselähnlichen Motoren. Dauerhafte Erfolge
in größerem Umfange, die die Verwendung von Gasöl bei Niederdruckmotoren, @d. h.
insbesondere Ottomotoren, mit Fremdzündung .durchführen, sind bisher nicht bekanntgeworden.
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Da jedoch die Fabrikation von Dieselmotoren wesentlich teurer ist
als diejenige von gleich großen Ottomotoren, und da ferner d-ie Mitteldruck-(Glühkopf-)-Motoren
durch ihre Abhängigkeit von der Temperatur des Glühkopfes ,bisher nicht für Schnellauf,
wechselnde Drehzahl und damit Fahrzeugbetrieb brauchbar gemacht werden konnten,
ist nach wie vor in .der Wirtschaft die Notwendigkeit vorhanden, eine Maschine zu
haben, welche mit den Drücken und dadurch Fertigungskosten des Ottomotors die Anwendungsmöglichkeit
auf Schweröl verbindet. Es sind hierbei schon sehr viele Wege sowohl in Versuchen
praktisch durchgeführt wie in der Literatur vorgeschlagen worden, ohne daß bisher
ein dauerhafter Erfolg bekannt ist. Am weitesten haben bisher die Versuche mit Einspritzung
in den Verbrennungsraum geführt. Jedoch konnte bisher auch hierbei noch nie die
Schmierölverdünnung vollkommen vermieden werden. Dieses .ist .um so bedauerlicher,
als an sich &s Gasöl, im Gegensatz zum Leichtöl und zu dem größten Teil der
mittelschweren Brennstoffe, für die Schmierung
nicht sehr nachteilig
ist, ja sogar direkt als Schmiermittel selber verwendet werden kann. Auch zeigte
sich bei weiterer Beobachtung, daß diese Schmierölverdünnung zum kleineren Teil
während des Vollastbetriebes, zum größeren Teil während des Anlassens und des Lastenwechsels
entsteht. Die praktische-Behinderung entsteht dann eigentlich im allgemeinen beim
Fahrzeugmotor dadurch, daß der Inhalt des Schmierölsumpfes am heißen Kolben kokt,
wodurch dann eine Kette von Schwierigkeiten entsteht.
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Die praktische Lösung des Problems ist nun dadurch gelungen, daß @in
R,ichtung auf beste Aufbereitung des Gasöles entwickelte Brennstoffeinbringungssysteme
verbunden wurden mit einer Triebwerkslagerungsausführung, welche die Ansammlung
des Schmiermittels und damit auch der beim Fremdzündungsbetrieb nicht vermeidbaren
Kondensate vermeiden kann. Dieses kann z. B. dadurch geschehen, daß das Triebwerk
auf Rollen gelabert wird und in Verbindung damit dann eine sehr knapp einstellbare
Dosierungsschmierung angewendet wird. In Verbindung mit diesen Dosierungssclimiereinrichtungen
ist es nun möglich, den Kurbelraum laufend zu entlüften. Diese Entlüftungswirkung
wird ,verbessert, wenn ein entsprechendes Entlüftungsventil am Kurbelraum angebracht
wird.
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Dieser Entlüftungsvorgang -geht bei einem Einzvlindermotor oder bei
sonstigen Motoren, welche im Kurbelraum eine Pumpw:irkung haben, ohne weiteres zuverlässig
vor sich. Bei Kolbenanordnungen, welche keine Pumpwirkung ergeben, also z. B. bei
Vierzylindermotoren mit je zwei um 18o0 versetzten Kolben, muß durch entsprechende
Unterteilung des Kurbelraumes in mehrere !Kammern, welche jeweils mit getrennten
Entlüftungsventilen ausgerüstet sind, die Pumpwirkung verbessert werden.
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Der angestrebte Erfolg der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung
mit der Einbringung des Brennstoffes durch sehr vollkommene Rohölvergaser mit entsprechender
Vorwärmung des Kraftstoffes erreicht werden.
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Wesentlich besser wird der Erfolg noch, wenn statt der Einbringung
.des Brennstoffes durch Rohii1vergaser derselbe direkt :in :den Verbrennungsraum
eingespritzt wird, selbstverständlich immer unter Berücksichtigung der Regel, daß
entsprechende direkte Berührung der Wandungen, insbesondere der Kolbenlaufflächen,
durch die Brennstoffteilchen vermieden werden muß.
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Grundsätzlich ist .der Erfindungsgedanke dabei sowohl für Zweitakt-
als auch für Viertaktmotoren anwendbar. Jedoch ergeben die zusätzlichen Spülungs-
und dadurch Regulierprobleme am Zweitaktmotor zusätzliche Schwierigkeiten. Dieses
besonders dann, wenn die Kurbelwanne zwar im Sinne der vorliegenden Erfindung laufend
nur mit den geringen Schmierölmengen einer Dosierun.gsschmierung beschickt wird,
der Inhalt des Kurbelraumes aber, wie dieses bei den meisten der in Frage. kommenden
kleinen Zweitaktschnelläufern üblich ist, zu Spülungsz@vecken in den Verbrennungsraum
gepumpt wird. Die Schmieröl- und evtl. Kondensatrückstände aus dein Kurbelraum ergeben
dann eine schnelle Verschmutzung des Verbrennungsraumes, insbesondere der Auslaßschlitze.
Diese steigert sich um so schneller, je häufiger der Motor in Teillastbereichen
angewendet wird.
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Deshalb ist die Wirkung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise auf
die Anwendung an Viertaktmotoren gedacht. Bei diesen wiederum ergeben die Motoren
mit seitlicher Steuerung einen Verbrennungsraum, der z@i-ar in bezug auf Klopffestigkeit
etwas zu wünschen übrig läßt, der jedoch andererseits eine besonders günstige Entwicklung
der Düsenstrahlen bei direkter Zylindereinspritzung unter fast vollkommener Vermeidung
von Wandberührungsmöglichkeiten ergibt. Zusätzlich ergibt sich dabei dxr bekannte
geringe Batiattfwand dieser seitengesteuerten Motoren.
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Die Einspritzung in den Verbrennungsraum solcher seitengesteuerter
Viertaktmotoren wird besonders erfolgreich, wenn die Düse über dem Kolben angeordnet
wird und mit einem bzw. bei größeren Maschinen mit mehreren Zerstäubungsstrahlen
in den Zylinder annähernd in dessen Achse einspritzt, während gleichzeitig dieselbe
Düse einen Strahl oder bei größeren Motoren mehrere Strahlen in die für Ein- und
Auslaßventile sowie Zündkerze angeordnete Tasche hinübersendet.
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Die niedrigen Oktanzahlen der Schweröle, wie Gasöl usw., bringen es
bei Verwendung im Ottomotor mit sich, daß sehr schnell bei entsprechender Erwärmung
die Gefahr von Klopfzündungen vorhanden ist. Das diesl>ezü"liclie Verhalten solcher
Gasöleinspritz-Ottomotören ist genau umgekehrt wie bei Dieselmotoren. Es muß deshalb,
wie die durchgeführten Versuche eindringlich gezeigt haben, auf besonders rasche
Wärmeabfuhr Wert gelegt werden, was durch die an sich bekannten Mittel, wie Ausführung
des Zylinderdeckels in Leichtmetall, stattfinden kann, worin in vorliegendem Fall
eine besondere Verbesserung des Erfindungsgedankens zu sehen ist.
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- Die an sich bekannte Belieizung des Gasöles bei Einspritzung in
Niederdruckfreindzündungsmaschinen verbessert auch ini Zusammenhang mit vorliegender
Erfindung deren Wirkung, jedoch muß sie in bestimmten Grenzen bleiben, da bei zu
starker Erhitzung des Brennstoffe: zu große '-\-achteile eintreten.
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Da solche Motoren zweckinäßigerweise, insbesondere in der Gegend des
Verbrennungsraumes, ziemlich heiß gefahren werden sollen, ergeben sich besondere
Vorteile bei Anwendung der auch aus Vereinfachungsgründen erstrebenswerten Luftkühlunb.
Die Anwendung derselben wiederum ermöglicht es, auf einfache Art die Kühlung während
des Anlassens und Warmlaufens durch entsprechende Ablenkung des Kühlluftstromes
auszuschalten und damit den Motor durch sehr schnelles Aufwärmen über die für alle
Rohöl verarbeitenden Fremdzündungsmotoren kritische Periode schnell hinwegzuführen.
Eine entsprechende 'Kühlluftablenkung
oder -reguliereinrichtung
kann in sehr einfacher Form ermöglicht und vor allen Dingen beim Anlassen, evtl.
aber auch bei längerem Leerlauf, so betätigt werden, daß der Motor nicht zu stark
abkühlt.