DE589108C - Internal combustion engine - Google Patents

Description

Brennkraftmasehine Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an der Verbreiinungskaminer in Brennkraftmaschinen.Internal combustion engine The invention relates to an improvement at the dispersal chimney in internal combustion engines.

Es sind bereits ähnliche Brennkraftmaschinen bekannt. Wie die der vorliegenden Erfindung enthalten sie ein im Zylinderkopf außerhalb der Zylinderachse angeordnetes Einlaßtellerventil, dessen Sitz in einer Vertiefung vorgesehen ist, deren Begrenzungswand auf einem Teil des Umfanges parallel zur Zylinderachse und auf dem übrigen Teil schräg zu ihr verläuft, .wobei der schräge Teil der Begrenzungswand so gelegen ist, daß die einströmende Ladung -eine um die Zylinderachse kreisende Bewegung enthält.Similar internal combustion engines are already known. Like that of the present invention they contain an in the cylinder head outside the cylinder axis arranged inlet poppet valve, the seat of which is provided in a recess, its boundary wall on part of the circumference parallel to the cylinder axis and on the remaining part runs obliquely to it, .wherein the oblique part of the boundary wall is located in such a way that the incoming charge -a circling around the cylinder axis Contains movement.

Das bedeutet natürlich einen Fortschritt anderen Bauarten gegenüber, weil man eine sehr kräftige Wirbelung des Gases erhält.This of course means an advance compared to other types, because you get a very strong vortex of the gas.

Diese Wirbelung hält so lange an, als der parallel zur Zylinderachse verlaufende Teil des Ventiltellers von dem zylindrischen Teil der Vertiefung abgedeckt wird. Bis dahin fließt also nur der schräg zur Zylinderachse gerichtete Teilstrom.This vortex lasts as long as the one parallel to the cylinder axis extending part of the valve disk covered by the cylindrical part of the recess will. Until then, only the partial flow directed obliquely to the cylinder axis will flow.

Sobald aber die Basis des kegelstumpfförmigen Ventiltellers den unteren Rand der zylinderförmigen Ausbildung der Vertiefung überschritten hat, strömt ein zweiter' Teilstrom in den Zylinder ein. Infolge der kegelstumpfförmigen Ausbildung des oberen Tellerrandes wird er aber schräg gegen die Zylinderwand geleitet und beschreibt daher eine schraubenartige Drehbewegung im umgekehrten Sinn des Uhrzeigers, also entgegen dem ersten Wirbelstrom. Dieser wird also mehr oder weniger gebremst, so daß unterhalb des Einlaßventils ein quasi stationärer Zustand herrscht oder zum mindesten aber die Wirbelung verhältnismäßig sehr gering ist. Der durch den ersten schräg eintretenden kreisenden Teilstrom hervorgerufene Vorteil wird also durch den später eintretenden, in entgegengesetzter Richtung wirkenden Teilstrom außerordentlich gebremst oder sogar ganz vernichtet, und zwar infolge der unvorteilhaft gewählten Form des Ventiltellers und dessen wenig glücklicher Anordnung in dem Ventilsitz.But as soon as the base of the frustoconical valve disc reaches the lower Has exceeded the edge of the cylindrical formation of the recess, flows in second 'partial flow into the cylinder. As a result of the frustoconical training of the upper edge of the plate, however, it is directed diagonally against the cylinder wall and therefore describes a helical rotation in the reverse direction of the clockwise, so against the first eddy current. So this is more or less braked, so that a quasi steady state prevails below the inlet valve or to but at least the vortex is relatively very small. The one through the first inclined inclined circular partial flow caused advantage is therefore by the partial flow that occurs later and acts in the opposite direction is extraordinary slowed down or even completely destroyed, as a result of the unfavorably chosen Shape of the valve head and its less fortunate arrangement in the valve seat.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, diesen Übelstand zu beseitigen und die kreisende Bewegung der einströmenden Ladung aufrechtzuerhalten.The present invention now aims to remedy this drawback and to maintain the circular motion of the incoming charge.

Daher wird der Ventilteller in einem kanalförmigen Sitz - dessen eine Hälfte in Richtung des. Wirbelstromes geneigt, während die andere Wandhälfte zylinderförmig ausgebildet ist und parallel zur Zylinderachse verläuft, genau so wie bei den bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art - so. angeordnet, daß zwischen Teller und parallel zur Zylinderachse verlaufendem Teil der Begrenzungswand des Sitzes - was den Unterschied zwischen den beiden verglichenen Ventilen und dem Kennzeichen der Erfindung ausmacht - ständig und überall ein Spalt verbleibt (auch bei größtem Ventilhub), der einerseits parallel und andererseits schräg zur Zylinderachse verläuft, so daß außer dem an dem schrägen Teil der Begrenzungswand eintretenden Hauptstrotn ein parallel zur Zylinderachse gerichteter Teilstrom in den Zylinder eintritt, der die kreisende Bewegung des Hauptstromes in keiner Weise beeinträchtigt.Therefore, the valve disc is in a channel-shaped seat - one of which Half inclined in the direction of the eddy current, while the other half of the wall is cylindrical is formed and runs parallel to the cylinder axis, just as in the known Internal combustion engines of this type - so. arranged that between plate and parallel to the cylinder axis running part of the boundary wall of the seat - what the difference between two compared valves and the identification of the Invention is what counts - a gap remains constantly and everywhere (even with the greatest valve lift), which on the one hand runs parallel and on the other hand obliquely to the cylinder axis, so that except for the main stream entering on the sloping part of the boundary wall Partial flow directed parallel to the cylinder axis enters the cylinder, which the circular movement of the main stream is not impaired in any way.

In demselben Augenblick also, wo das Ventil von seinem Sitz gehoben wird, entstehen zwei Teilströme: einer, der durch den breiteren Kanalteil schräg gegen die Zylinderwand geleitet und zu einer Drehbewegung gezwungen wird (infolge Anordnung des Ventils seitlich der Zylinderachse), und ein anderer, der durch den schmaleren Kanalteil in den Zylinder eintritt und dadurch, daß diese Kanalwand parallel zur Zylinderachse verläuft, gezwungen wird, ebenfalls parallel zur Achse einzuströmen. Dadurch, daß man verhütet, daß dieser zweite Strom ebenfalls gegen die Zylinderwand geleitet wird, beugt man auch dessen Wirbelbewegung im entgegengesetzten Sinne zu der ersten vor. Vielmehr wird dieser beim Eintritt in den Zylinder parallel zur Zylinderachse gerichtete Teilstrom von dem Wirbelstrom in dessen Wirbelbewegung durch das ganze Zylinderinnere mitgenommen und behindert den Wirbelstrom in keiner Weise. Infolgedessen entsteht auch nicht unterhalb des Einlaßventils, wie in derartigen bekannten Maschinen, ein quasi stationärer Zustand, und erst recht nicht wird die Wirkung des Wirbelstromes im mindesten geschwächt.At the same moment that the valve was lifted from its seat two partial flows arise: one that is inclined through the wider part of the channel directed against the cylinder wall and forced to rotate (as a result of Arrangement of the valve on the side of the cylinder axis), and another, which is through the narrow channel part enters the cylinder and in that this channel wall is parallel runs to the cylinder axis, is also forced to flow in parallel to the axis. By preventing this second stream from also hitting the cylinder wall is guided, one also bends its vortex movement in the opposite sense the first before. Rather, this is parallel to when entering the cylinder Cylinder axis directed partial flow of the eddy current in its vortex movement taken through the entire interior of the cylinder and does not hinder the eddy current in any Way. As a result, it does not arise below the intake valve as in such known machines, a quasi steady state, and certainly not the The effect of the eddy current is at least weakened.

Der Vorzug der Erfindung besteht darin, daß man den ganzen Durchgangsquerschnitt durch das Ventil benutzen kann, ohne den Strom teilweise und zeitweilig abzudrosseln. Dieser Vorteil macht sich besonders bei schnellaufenden Motoren günstig bemerkbar, deren Ventildurchmesser immer gering ist.The advantage of the invention is that you have the entire passage cross-section can use through the valve without partially and temporarily throttling the flow. This advantage is particularly noticeable in high-speed engines, whose valve diameter is always small.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird beispielsweise mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung im einzelnen beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated with reference to, for example the accompanying drawing is described in detail.

Abb. z stellt einen Schnitt durch eine Verbrennungskammer nach A-A der Abb. 2 dar; Abb. 2 stellt eine Ansicht der Verbrennungskammer in der Ebene dar; Abb.3 stellt einen Schnitt nach B-B der Abb. 2 dar.Fig. Z shows a section through a combustion chamber according to A-A of Fig. 2; Figure 2 is a plan view of the combustion chamber; Fig. 3 shows a section according to B-B of Fig. 2.

Die Verbrennungskammer i liegt zwischen d.em Boden des Kolbens 2 und des Zylinderkopfes 3. Diese beiden Böden werden durch geometrische Umdrehungsflächen mit der Zylinderachse a als Drehungsachse gebildet.The combustion chamber i lies between the bottom of the piston 2 and of the cylinder head 3. These two floors are formed by geometric surfaces of revolution formed with the cylinder axis a as the axis of rotation.

Der Sitz 5 des Saugventils 4. befindet sich in einer Vertiefung 6 des Zylinderkopfbodens 3. Die Wand der Vertiefung 6 verläuft auf einem Teil parallel und auf dem andern Teil schräg zur Zylinderachse. Der Ventilteller ist so angeordnet, daß zwischen ihm und dem parallel zur Zylinderachse verlaufenden Teil der Begrenzungswand - auch bei größtem Hub des Ventils - ein Spalt verbleibt. Daher strömt die durch das Ventil in Richtung c eintretende Luft einmal parallel zur Zylinderachse, andererseits in Pfeilrichtung b tangential zu der Fläche eines Zylinders d (Abb. 2) mit der Achse a. des Motorzylinders als geometrischer Achse in den Zylinder ein.The seat 5 of the suction valve 4 is located in a recess 6 of the cylinder head base 3. The wall of the recess 6 runs parallel on one part and on the other part obliquely to the cylinder axis. The valve disc is arranged in such a way that between it and the part of the boundary wall running parallel to the cylinder axis - Even with the largest stroke of the valve - a gap remains. Hence the flows through air entering the valve in direction c, on the one hand, parallel to the cylinder axis, on the other hand in the direction of arrow b tangential to the surface of a cylinder d (Fig. 2) with the axis a. of the engine cylinder as a geometric axis in the cylinder.

Daraus ergibt sich, daß der während des Saughubes in Richtung b angesaugte Strom eine kreisende Bewegung um die Zylinderachse ausführt: Der parallel zur Zylinderachse a in Richtung c angesaugte Strom nimmt notwendigerweise an der kreisenden Bewegung teil. Diese kreisende Bewegung geht während der ganzen Ansaugperiode vor sich und bleibt weiter während der Kompressions- und Verbrennungsperiode bestehen. Die Verbrennung wird beschleunigt und bedeutend gesteigert, da diese Drehbewegung ein inniges Vermischen der Brennstoffteilchen mit dem Maximum an Verbrennungsluft begünstigt. Infolgedessen kann man bedeutend größere Drehgeschwindigkeiten für den Motor erreichen.It follows that the sucked in during the suction stroke in direction b Strom executes a circular movement around the cylinder axis: The one parallel to the cylinder axis a current sucked in in direction c necessarily takes part in the circular motion part. This circular movement takes place during the entire suction period and persists during the compression and combustion periods. The burn is accelerated and significantly increased, since this rotary movement is an intimate mixing which favors fuel particles with the maximum amount of combustion air. Consequently you can achieve significantly higher rotational speeds for the motor.

Im übrigen ist man dank der Anordnung nach der Erfindung, nach der der Luftzutritt um das ganze Ventil herum vor sich geht, nicht gezwungen, die Ausmaße des Saugventils bedeutend zu vergrößern, um eine genügende Menge Luft zu erhalten.In addition, thanks to the arrangement according to the invention, according to the the access of air goes around the whole valve, not forcing the dimensions to increase the size of the suction valve significantly in order to obtain a sufficient amount of air.

Diese Anordnungen sind ganz. besonders vorteilhaft in kleinen Motoren, in denen die Ausmaße des Saugventils notwendigerweise dadurch beschränkt sind, daß man allgemein den Brennstoffzerstäuber zwischen Saugventil und Auspuffventil anbringen muß.These arrangements are whole. particularly advantageous in small engines, in which the dimensions of the suction valve are necessarily limited by the fact that the fuel atomizer is generally placed between the suction valve and the exhaust valve got to.

Unter Hinweis besonders auf Abb. 3 sieht man, daß die Ventilköpfe in der Anordnung nach der Erfindung in je. einer Vertiefung des Zylinderkopfes liegen, sƒ daß die Ventilköpfe bei geschlossenen Ventilen nicht über den Zylinderkopfboden 3 hervorstehen.Referring particularly to Fig. 3, it can be seen that the valve heads in the arrangement according to the invention in each. lie in a recess in the cylinder head, sƒ that the valve heads do not go over the cylinder head base when the valves are closed 3 protrude.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und in der Beschreibung ausgeführten Einzelheiten begrenzt, sondern kann unter zulässigen Bedingungen den verschiedensten Änderungen unterworfen werden.Of course, the invention is not limited to that in the drawings shown and detailed in the description, but rather can be subjected to a wide variety of changes under permissible conditions.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Brennkraftmaschine mit einem im Zylinderkopf außerhalb der Zylinderachse angeordneten Einlaßtellerventil, dessen Sitz in einer Vertiefung vorgesehen ist, deren Begrenzungswand auf einem Teil des Umfanges parallel zur Zylinderachse und auf dem übrigen Teil schräg zu ihr verläuft, wobei der schräge Teil der Begrenzungswand so gelegen ist, daß die einströmende Ladung eine um die Zylinderachse kreisende Bewegung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilteller und dem parallel zur Zylinderachse verlaufenden Teil der Begrenzungswand ein Spalt verbleibt (auch beim größten Hub des Ventils), so daß außer dem an dein schrägen Teil der Begrenzungswand eintretenden Hauptstrom ein parallel zur Zylinderachse gerichteter Teilstrom in den Zylinder eintritt.PATENT CLAIM: Internal combustion engine with a cylinder head outside the cylinder axis arranged inlet poppet valve, its seat in a recess is provided whose Boundary wall on part of the perimeter runs parallel to the cylinder axis and obliquely to it on the remaining part, with the inclined part of the boundary wall is located so that the incoming charge receives a circular motion about the cylinder axis, characterized in that between the valve plate and the part of the cylinder running parallel to the cylinder axis Boundary wall a gap remains (even with the largest stroke of the valve), so that except for the main stream entering at your sloping part of the boundary wall Partial flow directed parallel to the cylinder axis enters the cylinder.