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Luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer Vorkammer Die Erfindung
betrifft eine luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer Vorkammer. Bei bekannten
Brennkraftmaschinen dieser Art wird der Brennstoff am Verbindungskanal der Vorkammer
mit dem Zylinderraum derart eingeführt, daß er bei der Einströmung der verdichteten
Luft in die Vorkammer hinein ein erstes Mal und bei der Kammerentleerung in den
Arbeitsraum hinein ein zweites Mal zerstäubt wird.
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Bei einer der bekannten Vorrichtung wird der Brennstoff durch im Ventilsitz
des zwischen Vorkammer und Zylinder angeordneten Absperrventils in den durch die
Ventilöffnung großen Querschnitts durchströmenden Luftstrom eingespritzt. Die erzielte
Brennstoffzerteilung ist dabei jedoch sehr unvollkommen. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß die Brennstoffpumpe mindestens gegen den im Zylinder am Ende der Kompression
herrschenden Druck fördern muß.
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Bei einer anderen Ausführungsform ist der Ventilteller an seiner Sitzfläche
mit einer Nut versehen, durch welche hindurch der Brennstoff bei geschlossenem Ventil
in die Vorkammer eingeführt wird. Bei dieser Anordnung ist die Brennstoffzerstäubung
ebenfalls gering. Außerdem besteht hier sowohl als auch bei der vorhererwähnten
Ausführung die Möglichkeit, daß der Brennstoff unmittelbaren Zutritt zum Zylinder
hat, wodurch unter Umständen vorzeitige Explosionen hervorgerufen werden können.
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Bei anderen bekannten Brennkraftmaschinen ist zwar doppelte Zerstäubung
und Zufuhr des Brennstoffes unter geringem Druck vorgesehen, jedoch stehen dabei
Vorkammer und Zylinderraum in ständiger Verbindung, so daß eine Vorkompression des
Brennstoffes eintritt und die Verwendung höherer Kompressionsverhältnisse nicht
möglich ist.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Einrichtungen
zu vermeiden, und besteht darin, daß ein an sich bekanntes, die Vorkammer und den
Zylinderraum zeitweilig trennendes Absperrorgan und in dem Verbindungskanal zwischen
Vorkammer und Zylinderraum vor der Absperrstelle ein Brennstoffzerstäuber angeordnet
ist und die Steuerung des Absperrorganes derart erfolgt, daß es die Verbindung der
Vorkammer mit dem Zylinderraum vom Beginn der ersten Brennstoffzerstäubung bis nach
Schluß der zweiten Zerstäubung herstellt, danach aber unterbricht,
so
daß eine an den Zerstäuber oder den Raum zwischen Zerstäuber und Absperrorgan angeschlossene
Brennstoffleitung den Brennstoff bei geschlossenem Absperrorgan mit niederem Druck
zuführen und vor der Kammerentleerung kein Brennstoff in den Zylinderraum gelangen
kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Zerstäuber zwischen
dem Absperrorgan und der Vorkammer fest eingebaut. Gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist das Absperrorgan als Schieber ausgebildet, in welchem der Zerstäuber angeordnet
ist. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß das Absperrorgan den unter
schwachem Druck in dem Zerstäuber eingelagerten Brennstoff bei seiner Öffnungsbewegung
zum Vorkammerhals befördert.
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Der durch die Erfindung erreichte Fort schritt besteht darin, daß
die Maschine mit sehr hohem Kompressionsverhältnis arbeiten kann, eine sichere und
sehr feine Zerteilung des Brennstoffes stattfindet und daß die Brennstoffzufuhr
unter niedrigem Druck erfolgt, wodurch teure und komplizierte Einspritzpumpen vermieden
sind und die Regelung der Brennstoffmenge sehr einfach wird. Gleichzeitig ist dabei
die Möglichkeit ausgeschaltet, daß Brennstoff vor der Kammerentleerung in den Zylinderraum
gelangen kann.
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Auf der Zeichnung sind in den Fig. i und 2 zwei Ausführungsformen
von Motoren gemäß der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.
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In Fig. i ist i der Zylinder eines Zweitakt-oder Viertakt-Brennkraftmotors,
dessen Verteilungsorgane für die Gase nicht dargestellt sind. z ist der Kolben und
3 die Kolbenstange, während q. die zur Zündung des Brennstoffes dienende Vorkammer
ist, welche im gewünschten Augenblick über einen Kanal 5 mit dem Verbrennungsraum
in Verbindung gebracht werden kann. Der Kanal 5 wird durch ein in bekannter Weise
durch den Motor gesteuertes Ventil 6 geschlossen. In dem Kanal 5 befindet sich die
Zerstäubungsvorrichtung 7, in welche der Brennstoff durch eine Rohrleitung 8 eingeführt
werden kann. Letztere hat ein beliebiges, nicht dargestelltes Abschlußorgan, um
im Augenblick der Verbrennung die Abdichtung zu gewährleisten. In dem Augenblick,
in welchem das Ventil 6 sich öffnet, strömt durch die Zerstäubungsvorrichtung 7
eine gewisse Menge von durch den Kolben?, hoch verdichteter Verbrennungsluft,
wodurch eine erste äußerst feine Zerstäubung des in der Zerstäubungsvorrichtung
eingeschlossenen Brennstoffes erzielt wird. Der so zerstäubte Brennstoff` wird mit
höchster Kraft in die Vorkammer 4 eingeführt, in weleher ein bestimmter Teil des
Brennstoffes nach dem Mischen mit der Verbrennungsluft augenblicklich durch Berührung
mit den durch geeignete Vorrichtungen erhitzten Wandungen der Vorkammer q. sich
entzündet.
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Der nicht verbrannte, in der Vorkammer .I sich befindende Brennstoff
wird heftig durch das unter sehr hohem Druck stehende, durch diese teilweise Verbrennung
erhitzte Gas zurück durch die Zerstäubungsvorrichtung 7 geleitet und somit einer
zweiten Zerstäubung unterworfen, bevor er in die Verbrennungskammer z gelangt, in
welcher die Verbrennung erfolgt.
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Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2 liegt die Zerstäubungsvorrichtung
unmittelbar in dem Abschlußorgan, welches alsdann durch einen zylindrischen Schieber
9 o. dgl. gebildet wird. Der Brennstoff wird in dem Augenblick in die Zerstäubungsvorrichtung
7 eingeführt, in welchem der Zufuhrkanal 8 während der seitlichen Bewegung des Schiebers
gegenüber der mit der Zerstäubungsvorrichtung in Verbindung stehenden Öffnung io
sich befindet. Wenn dann die Zerstäubungsvorrichtung infolge der seitlichen Bewegung
des Schiebers im umgekehrten Sinne gegenüber dem Verbindungskanal i i liegt, strömt
eine gewisse Menge von durch den Kolben 2 hoch verdichteter Verbrennungsluft mit
sehr großer Geschwindigkeit durch die Zerstäubungsvorrichtung 7, in welcher mithin
die erste äußerst feine Zerstäubung erfolgt. Der so zerstäubte Brennstoff wird heftig
gegen die heißen Wandungen der Vorkammer q. geschleudert, woselbst die teilweise
Verbrennung erfolgt, durch welche, wie oben bereits angedeutet worden ist, der nicht
verbrannte Brennstoff zurück durch die Zerstäubungskammer geleitet und zum zweiten
Male zerstäubt wird.