NO161991B - Totakts forbrenningsmaskin med i sylinderhodet anordnet uttaksventil. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en totakts forbrenningskraftmaskin med minst en sylinder som har minst en gassuttaksventil anordnet i sylinderens hode ifølge kravenes innledning.

En forbrenningskraftmaskin av denne type, med en uttaksventil i sylinderaksen er også kjent fra CH 199 869. Med denne maskin er alle radiale spyleluftslisser anordnet ensartet over sylinderrommets omkrets, fordelt nær stempelets nedre dødpunkt, mens de tangensiale slisser alle befinner seg i en rekke anordnet tett ovenfor den foran nevnte rekke. Ved denne anordning av spyleluftslissene utvikles en virvelstrøm i sylinderen ved hjelp av de tangensiale slisser, idet virvel-strømmen beveger seg nær sylinderveggen oppover mot uttaksventilen, mens en aksial strøm utvikles ved hjelp av de radiale slisser i sylinderens midtre område. Ved hjelp av denne aksiale strømning oppnås at et ellers ikke-spylt kjerneområde nedenfor uttaksventilen, likeledes spyles slik at spylevirkningsgraden forbedres og forbrenningen påvirkes gunstig.

Oppfinnelsens mål er å forbedre spylingen i den innled-ningsvis nevnte forbrenningskraftmaskin.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen med de i krav-ene definerte trekk. Ved en slik anordning av slissene ligger de stråler av spyleluften som brer seg ut i ulike retninger, sett i sylinderens omkretsretning, ved siden av hverandre idet i stor grad mikroturbulenser utvikles i grenseområdene for nabostråler. Slike mikroturbulenser aksellererer fordampningen og forbrenningen av de ved hjelp av minst én innsprøyt-ingsdyse innførte brennstoffdråper i sylinderrommet. Ved aksel-lerasjon av disse prosesser forhøyes forbrenningskraftmaskinens virkningsgrad og samtidig reduseres utviklingen av røk, CO og CH.

Fra DE 695 502 er en totakts forbrenningsmaskin kjent med i sylinderhodet anordnede gassuttaksventiler og med tre over hverandre liggende rekker med i sylinderveggen anordnede spyleluftslisser. Disse slissers midtlinje i hver rekke er slik rettet at de tangerer en eksentrisk til sylinderakselen liggende grunnsirkel, idet grunnsirklenes projeksjoner mot sylindergrunnsirkelen, ligger ved siden av hverandre. Herved skal det fremkomme et antall skrueformet oppad stigende spyle-luftstrømmer tilsvarende antallet rekker med slisser, som alle sirkulerer i samme dreieretning. Ved denne kjente slissut-forming med tolv over omkretsen fordelte slisser pr rekke kan det foreligge tre ved siden av hverandre liggende slisser hvor av den ene gir omtrentelig radial og de to ved siden av anordnede gir tilnærmet radial innstrømmingsretning.

Fra DE 1 015 267 er likeledes en totaktsforbrennings-maskin kjent med i sylinderhodet anordnede gassuttaksorganer og tolv av stemplet styrte spyleluftslisser. De her i en rekke anordnede slisser er her slik anordnet parvis at de to slisser i ett par ligger diametralt overfor hverandre og den ene av hver slisses to vertikale begrensningsflater tangerer en tenkt sirkel anordnet konsentrisk til sylinderaksen. I tillegg skal slissenes skråstilling i forhold til det horisontale plan tilta fra det innerste til det ytterste par. Fordelt over sylinderens tverrsnitt inneholder sylinderen således seks tenkte sirkler slik at sirkelen med minst diameter tangeres av to slisser som kan betegnes tilnærmet radiale. Ved denne utforming av slissene oppstår således seks konsentrisk til sylinderen roterende, oppad stigende spyleluftringer.

Ifølge en konstruksjonsmessig spesielt enkel videreut-vikling av oppfinnelsen er de radiale og tangensiale spyleluftslisser anordnet avvekslende, idet de tangensiale slissers akse alle står i en vinkel på mellom 10 og 20° i forhold til sylinderens radius.

Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er tre radiale spyleluftslisser fordelt ensartet over sylinderens omkrets og mellom to slike slisser er flere tangensiale spyle-luf tslisser anordnet. Herved fremkommer i sylinderen tre oppad rettede, dreiende virvelstrømmer som ved ens dreieretning tiltrekker hverandre og derved bevirker en spesielt intensiv spyling av kjernerommet nedenfor uttaksventilen. Samtidig økes dannelsen av mikroturbulenser.

To utførelser av oppfinnelsen beskrives i sammenheng med tegningen hvor fig. 1 skjematisk viser et snitt av en lengdespylt sylinder med spyleluftslisser, fig. 2 viser et snitt gjennom sylinderen på fig. 1 i området ved spyleluftslissene, i større målestokk og fig. 3 viser et snitt gjennom en sylinder i området ved spyleluftslissene med i forhold til fig. 2 endret anordning av slissene.

Fig. 1 viser en sylinder 1 i en ikke nærmere vist totakts stempelforbrenningskraftmaskin av dieseltypen, som i sin øvre ende er lukket med et sylinderhode eller sylinder-lokk 2. I sylinderlokkets 2 sentrum er en uttaksventil 3 anordnet som i den vist stilling lukker en uttakskanal 4 i sylinder-lokket 2 og som kan åpnes med en ikke-vist styring. I sylinderen 1 er et stempel 5 anordnet bevegelig opp og ned, som på fig. 1 befinner seg tilnærmet i sin nedre dødpunktstilling.

Som vist på fig. 1 er radiale luf tspyleslisser 6 og tangensiale luftspyleslisser 7 anordnet avvekslende nær under stempelet 5 i sylinderens ene vegg. Alle slisser 6 og 7 er slik utformet i sylinderveggen at deres uttakstverrsnitt som munner ut i sylinderens indre flate, ligger i en felles rekke, eller med andre ord at alle uttakstverrsnitt ligger i samme høyde i sylinderen. De radiale slisser 6 som har et stående rektangulært tverrsnitt, strekker seg i rett vinkel til sylinderaksen, mens de tangensiale slisser 7 på den ene side for-løper skråstilt nedenfra og oppover mot sylinderaksen og på den annen side, slik det fremgår av fig. 2, danner deres akse 8 alle en vinkel på 10 til 20° med sylinderradien. Alle slissenes 7 akser 8 forløper således tangensialt til en i sylinderens sentrum tenkt sirkel 9. På grunn av det skråstilte forløp av de tangensiale slissers 7 akser 8 begrenses deres tverrsnitt av et parallellogram. Slissene 6 og 7 tverrsnittsflater er like store.

Ved spyling av sylinderen 1 i lengderetningen trenger således spyleluften inn i sylinderrommet via slissene 6 og 7. Uttaksventilen 3 er åpen under spylingen slik at den luft som trenger inn gjennom slissene, trykker røkgassene fra den forrige arbeidstakt ut av sylinderen gjennom kanalen 4. Spylingen er avsluttet når slissene 6 og 7 er helt dekket av det oppad bevegende stempel 5, mens kompresjonen av den luft som er innesperret i sylinderen foregår ved lukket uttaksventil 3 under en videre oppad gående begvegelse av stempelet. I stempelets 5 øvre dødpunktområde sprettes således brennstoff i fin fordelt form inn i den komprimerte luft via ikke viste innsprøytingsdyser, hvoretter brennstoffet antennes og forbren-nes og stempelets nedadgående bevegelse starter. Gjennom de radiale slisser 6 oppstår luftstråler som er rettet mot sylinderens sentrum og som derved ledes oppad i aksial retning (pil A på fig. 1), mens den luft som trenger inn i sylinderen via de tangesiale slisser 7, utøver en virvelbevegelse (pil B på fig. 1). De i samme høyde ved siden av hverandre i sylinderen inntrengende luftstråler danner i deres kantområde mikroturbulenser som begunstiger fordampningen og forbrenningen av det innsprøytede brennstoff. Forøvrig spyles kjernerommet under uttaksventilen 3 godt ved hjelp av de luftstråler som oppstår i de radiale slisser 6.

Ved utførelsen på fig. 3 er tre radiale luftspyleslisser 6 fordelt ensartet over sylinderens omkrets, dvs. at to slissers akser danner en vinkel på 120° i forhold til hverandre. Mellom to slike slisser 6 er seks tangensiale slisser 7a-f anordnet, slik at vinkelen mellom sylinderradien og aksen 8 ved slissen 7a er 5°, ved slissen 7b, 10° osv. alltid 5° mer enn ved den forrige sliss. Vesentlig er herved at den sliss 7f som ligger nærmest den radiale sliss 6 er rettet bort fra slissen 6 med sin akse 8 i sylinderrommet. Ved denne anordning av de tangensiale slisser 7af utvikles tre ved siden av hverandre dreiende virvler med samme dreieretning i sylinderen 1 under maskinens drift, idet de tre virvler trekker seg sammen mot sylinderens sentrum og dermed bevirker en intensiv spyling av kjerneområdet nedenfor uttaksventilen.

Claims (5)

1. Totakts forbrenningskraftmaskin med minst en sylinder (1) som har minst en gassuttaksventil (3) anordnet i sylinderens hode (2) og med radiale og tangentiale spyle-luf tslisser (6, 7) i sylinderens vegg anordnet i sylinderens andre ende, idet tilførselen av spyleluft styres av det i sylinderen frem og tilbake bevegelige stempel, KARAKTERISERT VED at både de radiale og de tangentiale spyleluftslisser (6, 7) er anordnet fordelt over sylinderens omkrets, med deres uttakstverrsnitt i en felles rekke, at det foreligger minst tre radiale spyleluftslisser (6) og at de radiale spyle-luf tslisser (6) er anordnet ensartet fordelt over sylinderens (1) omkrets.

2. Maskin ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at radiale og tangentiale slisser (6, 7) er anordnet avvekslende..

3. Maskin ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at de tangentiale slissers (7) akse står under en vinkel på omtrent 10 til 20° til sylinderens radius.

4. Maskin ifølge krav 1, med tre radiale luftspyleslisser, KARAKTERISERT VED at flere tangentiale spyleluftslisser (7) alltid er anordnet mellom to radiale spyleluftslisser (6) .

5. Maskin ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at de tangentiale spyleluftslissers (7) skråstilling i forhold til radien øker fra en spyleluftsliss til den neste, mellom to radiale spyleluftslisser (6), slik at det i sylinderen dannes tre ved siden av hverandre dreiende spyleluftvirvler med samme dreieretning.