DE861340C

DE861340C - Nichtaufgeladene Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmaschine, zum Antrieb von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE861340C
Application number: DEM5717A
Authority: DE
Inventors: Dietrich V Dr Lassberg
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1950-08-25
Filing date: 1950-08-25
Publication date: 1952-12-29

Description

Nichtaufgeladene Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmaschine, zum Antrieb von Fahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine zum Antrieb von Triebwagen, insbesondere Dieselmaschine, bei der der Spülluftdruck nicht wie gewöhnlich mittels eines Gebläses, sondern durch Luftstau- an bestimmten Stellen des Fahrzeuges während der Fahrt erzeugt wird.
Es ist bekannt, idie Ansaugluft für eine Brennkraftmaschine durch eine Lufthutze an einer Staustelle des Fahrwindes zu entnehmen und dem Motorgehäuse bzw. dem Motor unmittelbar zuzuführen, um die Ansaugung verunreinigter und zu heißer Luft zu verhindern. .Diese einfache Luftentnahme an einer Staustelle reicht aber keineswegs aus, um eine Brennkraftmaschine ohne Gebläse wirksam zu ",spülen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, @daß in an sich bekannter Weise die der Brennkraftmaschine zugeführte Luft an einer Stelle der Fahrzeugoberfläche entnommen wird, welche infolge Stauung der Luft während der Fahrt unter einem gewissen Überdruck steht, während die Auspuffgase an einer Stelle des Fahrzeuges abgeführt werden, an welcher, ein gewisser Unterdruck herrscht und Ein- und Auslaßwentile eine Steuerübers-hneidungvon mindestens roo'° Kurbelwinket aufweisen: Die Erfiüdüng ist demnach in der. Ermöglichung einer -großen: Überschneidung der Öffnungszeiten- der Ein- und Auslaß@ventile von mindestens iroo° Kurbefwimkel zu sehen: Eine _derartige Ventilüberschneidung ist bei Brennkraft= maschinen, -die mittels Gebläse aufgeladen werden" ohne weiteres möglich und auch bekannt, nicht aber bei nichtaufgeladenen Brennkraftmaschinen"da`hier die Gefahr-besteht, @daß bei längerer gleichzeitiger Offenhaltung,der Ein- und Auslaßventile der höher Druck der '_4uspuffgase gegenüber dem Unterdruck in der Einsaugleitung ein Zurückschlagen der Auspuffgase und ein Eindringen derselben in die Einsaugleitung bewirkt. Nutzt man dagegen beide Druckbeeinfiussungsmöglichkeiten gleichzeitig aus, d.-h' entnimmt' man die Ansaugluft einer Luftsbaustelle des Fahrzeuges und leitet die Auspuffgase zu -einer Unterdruckstelle im oder am Fahrzeug, dann ist es möglich, selbst mit dem geringen Überdruck der Ansaugluft ein Druckgefälle zwischen Einlaß und Auslaß zu bilden, Idas ein Rückschlagen,der Auspuffgase in die Einlaßleitung sicher verhindert und eine Ausspülung ,der Restgase aus dem Zylinder bewirkt. Infolgedessen steht eine größere Luftmenge bei der Verbrennung zur Verfügung. Außerdem wird der Luftinhalt des Zylinders nicht durch die restlichen Auspuffgase im Totraum erwärmt und dadurch das Gewicht der zur Verfügung stehenden Luftmenge nicht verringert. Die Abführung des Auspuffes kann entweder im Windschatten oder ;an einer Stelle zwischen Ventilator und Saugschacht zu den Kühlern geschehen. Der Druckunterschied wird um so größer sein, je höher die-Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges ist, was insofern erwünscht ist, als gerade bei größerer Geschwindigkeit auch eine größere Motorleistung verlangt wind.
In der Zeichnung ist ein Beispiel dieses Verfahrens an einer Brennkraftmaschine . gemäß der Erfindung,dargestellt, und zwar zeigt Fig. zi einen schematischen Schnitt durch den Zylinderdeckel i und den oberen Teil des Zylinderblocks 2 einer Brennkraftmaschine ohne Äufladung, wobei Einlaßventil3 und Auslaßventil4 in der oberen Totpunktstellung des Kolbens 5 nahezu keine Steuerzeitenüberschneidung aufweisen. Der Auspuffkanal 6 und der gesamte Totraum. des Zylinders 7 ist dabei _ restlos :mit. verbrannten Abgasen angefüllt.
Fig. 2 zeigt die Ventilerhebungskurve 8 derselben Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom- Kurbelwinkel. Man erkennt daraus; daß im oberen Totpunkt (Linie x-x) keine bzw. nur eine ganz geringe Überschneidung der Steuerzeiten stattfindet.
Fig. 3 zeigt ein Schema einer gemäß der Erfindung durchgespülten Brennkraftmaschine. Dazu ist ein Schnitt durch einen Arbeitszylinder 9 in Verbindung mit der Draufsicht auf das Fahrzeug io, z. B. einen Triebwagen, wiedergegeben. Entlang der Außenkontur dieses Triebwagens ist der Druckverlauf der umströmenden Luft während der Fahrt aufgetragen. In Fahrtrichtung gesehen stellt sich naturgemäß an der Stirnseite ii -des Fahrzeuges ein Überdruck ein, während an den beiden Längsseiten 12 ein mehr oder minder starker Unterdruck herrscht. Verbindet man nun den Ansaugkanal.i3 der Brennkraftmaschine mit dem Überdruckgebiet mittels der Ansaugeleitung 14 und den Abgaskanal a 5 mit dem Unterdruckgebiet mittels der Auspuffleitung 16, so stellt sich der gewünschte Effekt gemäß ,der Erfindung ein. Durch diese während der Fahrt erzeugte Druckdifferenz wird es dann auch möglich, innerhalb einer gewissen Zeitspanne _ im oberen Totpunkt des Kolbens 17 gleichzeitig das Einlaßventil 18 und das Auslaßventil i9 offenzuhalten und dadurch eine gute Durchspülungdes Verbrennungsraumes mit frischer Luft zu erreichen. Bei stehendem Fahrzeug würde nun die zur Durc'hspülung erforderliche Druckdifferenz wegfallen und infolge der großen Überschneidung ;der Ventilsteuerzeiten ein Rückspülen von Abgasen aus benachbarten Zylindern stattfinden. Um ,dies zu verhindern, ist bei dieser Anordnung eine unterteilte Auspuffleitung notwendig.
Fig. 4. zeigt die Ventilerhebungskurve 2o einer gemäß der Erfindung durchgespülten Brennkraftmaschine. Man erkennt daraus, daß im oberen Totpunkt (Linie x-x) -des Kolbens während einer beträchtlichen Zeitspanne Idas Einlaßventil und das Auslaßventil gleichzeitig geöffnet sind. Künstlich erzeugter, starker Unterdruck herrscht natürlich auch zwischen dem Saugzugventilator und den Kühlern. Es ist also auch möglich, .die Auspuffleitung an einer Stelle unmittelbar hinter dem Ventilator einmünden zu lassen, um eine ähnliche Druckdifferenz .für .die Zylinderaufladung zu erhalten. In diesem Fall würde sich eine unterteilte Auspuffleitung erübrigen, .da der Unterdruck in dieser, herrührend vom Saugzugventilator, auch bei stehendem Fahrzeug vorhanden und somit ein Rückspülen der Abgase ausgeschlossen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Nichtaufgeladene Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmaschine, zum Antrieb von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die der Brennkraftmaschine zugeführte Luft an einer Stelle der Fahrzeugoberfläche entnommen wird, welche infolge Stauung der Luft während der Fahrt unter einem gewissen Überdruck steht, während die Auspuffgase an einer Stelle des Fahrzeuges abgeführt werden, an. welcher ein gewisser Unterdruck herrscht und Ein- und Auslaßventile eine Steuerüberschneidung von mindestens ioo°' Kurbelwinkel aufweisen. -,. Nichtaufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daa die Auspuffgase zwischen Kühlerventilator und Saugschacht abgeführt wenden. 3. Nichtaufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch i, diadurch gekennzeichnet, daß zur Verhütung der Rückspülung von Auspuffgasen bei stehendem Fahrzeug eine in; mehrere Stränge unterteilte Auspuffleitung verwendet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 738 837, 743 i92; MTZ-Motortechnische Zeitschrift 194o, Heft 5, S. igo bis i84.