DE949014C

DE949014C - Fremdzuendende, gemischverdichtende Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE949014C
Application number: DEO1958D
Authority: DE
Inventors: Orange Dipl-Ing Rudolf L; Orange Dr-Ing E H Prosper L
Original assignee: VERWERTUNGSGESELLSCHAFT DR ING
Current assignee: VERWERTUNGSGESELLSCHAFT DR ING
Priority date: 1941-02-04
Filing date: 1941-02-04
Publication date: 1956-09-13

Description

Fremdzündende, gemischverdichtende Brennkraftmaschine Fremdzündende Brennkraftmaschinen werden im allgemeinen als gemischansaugende Maschinen für Leichtöle und mit verhältnismäßig niedriger Verdichtung gebaut. Die Gemischansaugung hat insbesondere bei Zweitaktmaschinen erhebliche Nachteile. Man überwindet diese zum Teil, indem der Kraftstoff mit Einspritzpumpen ähnlicher Bauart wie die bei Dieselmaschinen verwendeten eingespritzt wird. Solche Einspritzpumpen sind besonders bei kleineren Maschinen im Verhältnis zur Gesamtanlage sehr teuer, umständlich und, insbesondere bei der Verwendung von Leichtöl, wie es bei fremdzündenden Brennkraftmtaschinen in erster Linie in Frage kommt, unzuverlässig. Es, ist bereits, bekannt, bei. Dieselmaschinen den Kraftstoff unter geringem Druck über ein Rückschlagventil in regelbarer Menge einem Kraftstoffvorlageraum, der durch einen Kanal mit dem Zylinder und durch einen zweiten Kanal mit einer über einen Drosselkanal mit dem Zylinder verbundenen Kammer in Verbindung steht, während des Saughubes zuzuführen und durch den Druckunterschied zwischen Zylinder und Kammer während des Verdichtungshubes zu einem kleinen Teil in die letztere einzublasen, während der größere Teil des Kraftstoffes durch die Drucksteigerung, welche durch die Verbrennung des in die Kammer eingespritzten Kraftstoffteiles in dieser stattfindet, aus dem Vorlageraum in den Verbrennungsraum im Zylinder gedrückt und dabei durch die aus der Kammer über den Drosselkanal austretenden heißen Verbrennungsgase, zerstäubt und entzündet wird. Ein solches Verfahren: ist jedoch auf die Einspritzung von Schwerölen beschränkt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den Kraftstoff in eine fremdzündende gemischverdichtende Brennkraftmaschine ohne Einspritzpumpe einzuspritzen. Zu diesem Zweck bildet die mit dem Zylinder über einen Drosselkanal verbundene Kammer den Hauptverbrennungsraum, in welchen von dem Kraftstoffvorlageraum ein Kanal führt, welcher bezüglich seines Strömungswiderstandes so bemessen ist, daß der im Vorlageraum vorgelagerte Kraftstoff während des Verdichtungshubes in ganzer Menge in die Kammer hineinzerstäubt, sich dort mit der über den Drosselkanal einströmenden Luft mischt und danach in der Nähe des inneren Totpunktes in bekannter Weise durch einen in der Kammer angeordneten Zünder gezündet wird. Durch tangentiale oder ähnliche einseitige Anordnung der Eintrittsrichtung des Drosselkanals zwischen Zylinder und Kammer läßt sich in letzterer eine wirbelnde, kreisende Bewegung des Brennstoffluftgemisches erzeugen.
Zum Einblasen des Leichtöls in die Kammer ist nur ein geringer Druckunterschied zwischen Zylinder und Kammer erforderlich. Infolgedessen wird der Drosselkanal verhältnismäßig weit, wodurch eine fast vollkommene Gleichdruckverbrennung des in der Kammer enthaltenen Brenngemisches erzielt wird.
Abb. z und a zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Längsschnitt.
Abb. 3 bis 6 veranschaulichen den Ablauf der Brennstofförderung bei einer Viertaktbrennkraftmaschine in schaubildlicher Darstellung.
Es bezeichnet a den Zylinder mit dem Kolben k, der in der inneren Totlage dargestellt ist. Aufgesetzt auf den Zylinder a ist der Zylinderdeckel i, welcher die Verbrennungskammer b sowie den Kraftstoffvorlageraum e und die Zündkerze h umfaßt.
Der Brennstoffvorlageraum e ist durch einen kleinen Kanal f mit dem Arbeitszylinder verbunbunden. Die Öffnung f nach dem Arbeitszylinder kann an jeder beliebigen Stelle des Verdichtungsraumes münden, da im Gegensatz zu den bekannten und für Dieselmotoren bestimmten Konstruktionen von ihr nunmehr kein zu zerstäubender Brennstoff ausgeht. Andererseits ist der Brennstoffvorlageraum e nur durch den düsenartigen Kanal g mit der Verbrennungskammer b verbunden, wobei zweckmäßigeriveise die Austrittsstelle des Düsenkanals g in der Nähe des Überganges des Kammerhalses c zur Verbrennungskammer b angeordnet ist.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Durch die Gefällhöhe eines Hochtanks oder durch eine Pumpe wird der Kraftstoff über das einstellbare Drosselventil l bis zum Rückschlagventil m gebracht. Dieses wird beim Arbeitshub (Abb.3) und beim Spülen (Abb.4) durch den Überdruck im Zylinder geschlossen gehalten. Beim Auswärtsgang des Kolbens k (Saughub, Abb. 5) wird unter Überwindung des Rückschlagventils na der Kraftstoff in den Vorlageraum eingesaugt. Soweit die Adhäsion der Wandlungen allein, nicht genügt, wird das Lagern und Verbleiben des Kraftstoffes im Vorlageraum e durch eingesetzte Unterteilungen, z. B. schraubenartige Stücke u. dgl., erreicht.
Beim Einwärts- (Verdichtungs-) Hub des Arbeitskolbens k ist das Rückschlagventil m auf seinem Sitz geschlossen, und der im Verdichtungsraum 7a erzeugte Druck belastet über den kleinen Kanal f den Brennstoff im Vorlageraum e und drückt ihn über den Düsenkanal g in die Verbrennungskammer b bzw. in den Luftstrom, der erzeugt wird durch die Abschnürung des Kammerhalses c und den Druckunterschied zwischen dem Verdichtungsraum zz und der Verbrennungskammer b (Abb. 6). Dieser Druckunterschied wird im allgemeinen eine genügend feine Zerstäubung der hier in Frage kommenden Leichtöle erreichen, utn dann beim Überspringen des Zündfunkens an der Zündkerze h zu zünden. Unterstützt werden kann die Aufbereitung des Gemisches dadurch, daß der Kammerhals c tangential oder annähernd tangential in den Verbrennungsraum b mündet. Dadurch erhält der Inhalt der Verbrennungskammer b eine kräftige umlaufende Bewegung, welche die Aufbereitung des Kraftstoffes fördert. Die Bemessung des Kammerhalses c ist so zu wählen, daß durch den Druckunterschied während des Verdichtungshubes der gesamte Inhalt des Vorlageraumes in die Kammer b hineinzerstäubt wird, wo er dann durch den Zünder h entzündet und verbrannt wird. Der Durchtritt der brennenden Gase von der Kammer b nach dem Arbeitsraum rt ergibt einen Drosselverlust, der jedoch durch sehr gute Wirbelung und Mischung aufgehoben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Fremdzündende, gemischverdichtende Brennkraftmaschine, bei welcher Kraftstoff unter geringem Druck über ein Rückschlagventil in regelbarer Menge einem Kraftstoffvorlageraum, der durch einen Kanal mit dein Zylinder und durch einen zweiten: Kanal mit einer über einen Drosselkanal mit dem Zylinder verbundenen Kammer in: Verbindung steht, während des Saughubes zugeführt und durch den Druckunterschied zwischen Zylinder und Kammer während des, Verdichtungshubes in die letztere eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammar (b) den Hauptverbrennungsiraum bildet und der zwischen dem Vorlageraum (e) und der Kammer (b) angeordnete Kanal (g) bezüglich seines Strömungswiderstandes so bemessen ist, daß der im Vorlageraum (e) vorgelagerte Kraftstoff während des Verdichtungshubes in ganzer Menge in die Kammer (b) hineinzerstäubt, sich dort mit der über den Drosselkanal (c) einströmenden Luft mischt und danach in der Nähe des inneren Totpunktes in bekannter Weise durch einen in der Kammer (b) angeordneten Zünder (h) ge- zündet wird.
2. Fremdzündende " gemischverdichtende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch tangentiale oder ähnliche einseitige Anordnung der Eintrittsrichtung des Drosselkanals (c) zwischen Arbeitsraum (n) und Kammer (b) in der Kammer (b) eine wirbelnde, kreisende Bewegung des Brennstoffluftgemisches erzeugt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 674 526, 5,47 679, 325 663; schweizerische Patentschriften Nr. 190 239, 113 228; USA.-Patentschrift Nr. 2 072 57q..