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Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem gegenüber
dem Hubraum abgesetzten dachförmigen Verdichtungsraum Die Erfindung betrifft eine
Verbesserung von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem
gegenüber dem Hubraum des Arbeitskolbens abgesetzten dachförmigen Verdichtungsraum,
dessen eine Seitenwand als Ventilsitz dient.
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Die Erfindung besteht darin, daß die der Wand mit den Ventilen gegenüberliegende
Wand nach außen gewölbt ist und die Zündkerze oder Brennstoffeinspritzdüse dieser
gewölbten Wand gegenüber seitlich vom Zylinderraum und am Ende eines zum Verdichtungsraum
und in Richtung auf die gewölbte Wand führenden rinnenartigen Kanals angeordnet
ist, wobei der ganze Verdichtungsraum in die Nähe der der Einspritzdüse oder Zündkerze
gegenüberliegenden Zylinderwand gerückt ist und auf der nahe der Zündkerze oder
Einspritzdüse liegenden Zylinderseite eine große Verdrängerfläche sich befindet.
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Für den Fall, daß die Brennkraftinaschine mit Brennstoffeinspritzung
betrieben wird, ist noch die weitere Anordnung getroffen, daß sich die Deckenfläche
des Einspritzkanals an seiner Übergangsstelle in den Brennraum derart gegen den
Hubraum des Kolbens senkt, daß bei oberer Totlage des Kolbens an dieser Übergangsstelle
ein Drosselspalt entsteht.
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Durch die seitlich versetzte Anordnung des vom Hubraum des Arbeitskolbens
abgesetzten Verdichtungsraumes und durch die nach außen gewölbte Wand desselben
wird der eindringenden Verdichtungsluft ein leichter Drehimpuls erteilt und ein
Drchwirbelerzeugt, welcher später durch den aus der Kanalrinne ausströmenden Gasstrom
unterstützt wird. Durch diesen Wirbel wird nach der in der Kanalrinne zuerst einsetzenden
Zündung der ausblasende Rinneninhalt günstig mit der im Brennraum kreisenden Verdichtungsluft
vermischt und eine gleichmäßige Endverbrennung gefördert. Es wird also durch den
Erfindungsgegenstand in einem gewissen Grade eine Wirbelkaminerwirkung erzielt,
ohne daß die übliche baulich verwickelte Wzrbelkammerform mit einer kugeligen oder
birnenförmigen Gestalt verwendet zu werden -braucht.
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Die Ausbildung der Kanalrinne derart, daß ihre Decke sich an ihrer
Einmündung in die Brennkammer so weit senkt, daß an dieser Stelle im Zusammenwirken
mit dem Kolben in seiner oberen Totlage eine Drosselwirkung auftritt, bewirkt eine
weichere und klopffreiere Verbrennung. Diese kommt dadurch zustande, daß z. B. bei
Dieselbetrieb der Brennstoff in die Rinne eingespritzt wird und dort die Zündung
zunächst unter Luftmangel eintritt; die endgültige Verbrennung des Brennstoffes
tritt erst dann ein, wenn die im Hauptbrennraum vorhandene größere Verdichtungsluftmenge
hinzukommt.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen Ventildurchlaß für eine Vergasermaschine im Längsschnitt,
Abb.
2 eine Unteransicht des Brennraumes der Anordnung nach Abb. i.
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Gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel
sind in einem Zylinderkopf i ein Einlative |
tilg und ein Auslaßventil 3 nebeneina |
angeordnet. Beide Ventile sind als Te |
ventile ausgebildet, und ihre Tellerflächenhi), den zusammen mit der die Ventilöffnungen
2', 3' begrenzenden Wand 4. eine Schrägfläche, welcher eine ähnlich geneigte, nur
etwas nach außen gewölbte Fläche 5 gegenüberliegt, derart, daß über dem Kolbenhubraum
6 ein doppeldachartiger Brennraum entsteht, dessen Scheitellinie 7 annähernd über
der Mitte des Kolbenhubraumes -liegt. Hinter den Ventilen setzt sich der Brennraum
7 in kaminartige Kanäle 9 fort, welche im Verein mit den Ventilöffnungen 2', 3'
je einen annähernd in Richturig parallel zur Zylinderachse verlaufenden Durchlaß
A-A bilden. Die Wand der kaminartigen Durchlässe 9 ist ziemlich stark gehalten und
ist mit der weiterhin am Zylinderkopf i angeordneten Kühlrippen io aus einem Stück
gegossen. Von dem Brennraum 7 führt eine Kanalrinne i i nach einer Bohrung 12 im
Zylindermantel 13 ab, in welche die aus der Zeichnung nicht ersichtliche Zündkerze
eingesetzt wird.
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Eine Steigerung seiner günstigen Wirkung auf die Verbrennung kaam
der Brennraum, abgesehen von seiner besonderen Formgebung, noch durch eine besondere
Oberflächenbehandlung erfahren, indem man diese z. B. durch Verbundguß, Bespritzen
mit Metall oder durch elektrolytische oder chemische Behandlung vergütet. Man kann
den Brennraum 7, 11 z. B. mit Stahl oder mit einer Kupfer- oder Aluminiumlegierung
auskleiden.
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Für den Fall der Anwendung der Erfindung für eine Dieselmaschine wird
an Stelle der Zündkerze eine Brennstoffeinspritzdüse eingeschraubt, und die Rinne
i i wird dann zum Einspritzraum. In diesem Fall kann z. B. die Decke i i' der Rinne
i i sich an der Übergangsstelle zum Brennraum 7 so weit senken, daß dann, wenn der
Kolben seine obere Totlage einnimmt, an dieser Stelle ein Drosselspalt entsteht.
Die Erfindung ist sowohl für Zweitakt- als auch für Viertaktmaschinen geeignet.
Bei der Anwendung für Zweitaktmaschinen ist es weckmäßig, Tellerventile zu benutzen,
welche `ben der konischen Sitzfläche noch eine weit«re Dichtfläche aufweisen, welche
zur Bewegsrichtung des Ventils parallel liegt. Diese Ventilanordnung eignet sich
insbesondere für solche Zweitaktverfahren, bei denen der Saugzug der abziehenden
Abgase mit zum Einbringen der Spülluft in den Zylinder ausgenutzt wird. An Stelle
von zwei Ventilen genügt beim Zweitaktverfahren gegebenenfalls auch ein einziges
Ventil etwa in der Mitte über dem Kolbenhubraum. Es kann der Verbrennungsraum auch
seitlich über dem Zylinderraum verhetzt liegen.