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Brennkraftmaschine mit zur Zylinderachse schräger Trennfuge Die Erfindung
bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit zur Zylinderachse schräger, als Abschluß-wandung
für die Begrenzung des Zylinderraumes gegen den Zylinderkopf dienender, die Ventile
enthaltender Trennfuge und mit einem dachförmig ausgebildeten Kolben, dessen eine
Seite im oberen Kolbentotpunkt dicht an die schräge Abschlußwandung des Zylinderkopfes
herantritt, während die andere Seite den exzentrisch über dem Zylinderraum angeordneten
Brennraum mit einer in der Zylinderwand angeordneten Zündkerze oder Einspritzdüse
begrenzt. Bei den bisher bekannten Maschinen dieser Art sind die Ventile nebeneinander
in gleicher Höhe der schrägen Trennfugenebene in einer durch die Zylinderachse gehenden,
in Längsrichtung der Maschine verlaufenden Ebene angeordnet. Die Ventile können
infolgedessen entsprechend dem kleinsten Durchmesser der (durch den Zylinderumfang
in der Trennfugenebene begrenzten) Schnittellipse nur verhältnismäßig kleinen Durchmesser
erhalten, sofern sie nicht weit ausladend den Zylinderumfang überschneiden sollen.
Außerdem ist bei der bekannten Maschine der Kalbenhu'b so .gewählt, daß der Kolbenboden
im oberen Kolbentotpunkt noch einen wesentlichen Abstand von der oberen, die Ventile
enthaltenden Abschlußwandung hat, so daß eine geschlossene Brennraumform nicht erzielt
wird. " Des weiteren sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen die Trennfuge
zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf senkrecht zur Zylinderachse und die obere
Abschlußwandung in schräger Richtung hierzu verläuft. Der die Zündkerze enthaltende,
teilweise vom Kolbenboden gebildete Brennraum ist hierbei einseitig über dem Kolbenboden
angeordnet, wobei der Kolbenboden und die vom Zylinderkopf
gebildete
Wandung des Brennraumes eine solche Gestalt haben, daß ein im wesentlichen sichelförmiger
Brennraum :gebildet wird. Die Ventile sind hierbei nebeneinander auf gleicher Höhe
der schrägen Abschlußwandung und unter einem entsprechenden Winkel zur Trennfugenebene
geneigt angeordnet. Auch in diesem Fall wird die Schräglage der Abschlußwandung
zur Erzielung eines größtmöglichen Ventildurchmessers nicht ausgenutzt. Infolge
der Winkelanordnung der Ventile zur Trennfugenebene wird die genaue Herstellung
der Ventilführungen und das Einschleifen der Ventile erschwert. Eine kompakte Brennraumform
läßt sich bei dieser Anordnung der Ventile über dem sichelförmigen Brennraum nicht
erzielen. Die Zündverhältnisse sind daher ungünstig.
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Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung der Nachteile der bisherigen
Bauarten und besteht im wesentlichen, darin, daß das Einlaß- und das Auslaßventil
in' Richtung eines schräg vergrößerten Durchmessers der Schnittellipse zwischen
Zylinder und Trennfugenebene nebeneinander angeordnet sind, und zwar das eine der
beiden Ventile, Auslaß-oder Einlaßventil, auf derjenigen Seite der Absohlußwandung,
gegen welche der Kolbenboden dicht herantritt, während das andere Ventil, Einlaß-oder
Auslaßventil, den .den Zylinderumfang seitlich überschneidenden Brennraum begrenzt,
derart, daß sich auch dieses Ventil teilweise über den Zylinderumfang hinaus erstreckt.
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Durch die Erfindung werden vor allem folgende Vorteile erzielt: Dadurch,
daß die Ventile auf einem schrägen vergrößerten Durchmesser der Schnittellipse nebeneinander
angeordnet sind, können entsprechend vergrößerte Ventildurchmesser vorgesehen werden,
ohne daß es notwendig ist, daß die Ventile bzw. der seitlich nach der hochliegenden
Seite der schrägen Trennfuge versetzte Brennraum den Zylinderumfang wesentlich überschneiden.
Durch die Schräglage der Trennfuge können ferner .in zweckmäßiger Weise die Ventile
ohne weiteres senkrecht zu dieser Ebene -angeordnet werden, wodurch ein erleichtertes
Herstellen .der Ventilführungen und Einschleifen der Ventile ermöglicht wind.
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Dadurch, daß ferner nur eines der Ventile über dem Brennraum angeordnet
ist, kann. dieser eine für die Verbrennungsvorgänge vorteilhafte, verhältnismäßig
geschlossene Form erhalten, insibesondere derart, daß die Abstände zwischen der
Zündkerze bzw. einer an ihrer Stelle angeordneten Einspritzdüse und der gegenüberliegenden,
insbesondere vom Kolben gebildeten Wandung des Brennraumes ungefähr gleich groß
'bemessen werden können.
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Die Anordnung .des Auslaßventils über dem Brennraum weist des weiteren
den Vorteil auf, daß bei am heißen Ausiaßventil hervorgerufenen Initialzündungen
diese an einer Stelle auftreten, wo sie verhältnismäßig unschädlich für den Zündvorgang
sind.
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Andererseits gibt die Anordnung des Einlaßventils über dem Brennraum
die Möglichkeit günstiger Einströmverhältnisse, während gleichzeitig die Wärmebelastung
des Auslaßventils infolge Abdeckung durch den Kolben gemildert werden kann. Je nach
den gegebenen Verhältnissen läßt sich hierdurch im einen oder anderen Fall die Klopfgefahr
in geeigneter Weise verringern.
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Zweckmäßig sind ferner Einlaß- und Auslaßventil in Längsrichtung der
Maschine, also senkrecht zum größten Durchmesser der Schnittellipse zwischen Zylinder
und Trennfugenebene auf entgegengesetzten Seiten dieses größten Durchmessers, zueinander
versetzt angeordnet. Hierdurch wird eine vereinfachte Steuerung der Ventile durch
eine im Zylinderkopf in Längsrichtung durchlaufende Ventilsteuerwelle mittels nebeneinander
angeordneter Schwinghebel ermöglicht. Die Anordnung kann ferner derart getroffen
sein, daß ,die Ventilkanäle auf derjenigen Seite des Zylinderkopfes ausmünden, auf
welcher die schräge Abschlußwandung sich gegen die Kurbelwelle neigt. Es kann jedoch
auch unter Umständen eine solche Anordnung zweckmäßig sein, bei welcher der eine
der beiden Ventilkanäle, insbesondere derjenige, welcher von dem den Brennraum begrenzenden
Ventil gesteuert wird, oder auch beide auf der dem Zylinderraum abgewandten (oberen)
Seite des Zylinderkopfes ausmünden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen. In der Zeichnung stellt dar Abb. i einen
senkrechten Schnitt durch den oberen Teil einer Brennkraftmaschine im Schnitt nach
Linie A-B der Abb. 2 und Abb. 2 eine Draufsicht auf die den Zylinder gegen den Zylinderkopf
begrenzende Abschlußwandung. In den Abbildungen gleitet im wassergekühlten Zylindergehäuse
i der Kolben 2. Auf das Zylindergehäuse ist der Zylinderkopf 3 aufgesetzt, wobei
die Trennfuge 4 zwischen Zylindergehäuse und Zylinderkopf unter einem Winkel schräg
zur Achse des Zylinders verläuft, insbesondere derart, daß (vor allem bei Mehrzylindermaschinen)
die Kurbelwellenachse parallel zur Ebene der Trennfuge liegt. Die Trennfuge 4 wird
hierbei durch die untere Abschlußwandung 5 des. Zylinderkopfes, welche gleichzeitig
die obere Abschlußwandung des Zylinderraumes ist, gebildet. Senkrecht zur Trennfuge
4 bzw. zur Abschl'ußwandung 5 sind die Ventile 6 und 7 angeordnet, von denen zweckmäßig
das z. B. etwas größere Ventil 6 den. Einlaß und das Ventil ? den Auslaß steuert.
Die beiden. Ventile sind, wie insbesondere Abb. 2 zeigt, zu einer durch die Zylinderachse
gelegten senkrechten Querebene einander gegenüberliegend versetzt angeordnet, wobei
das Ventil 7 den durch die Kolbengleitfläche gebildeten Zylinderumfang i' seitlich
überschneidet.
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Unterhalb des Ventils 7 ist zur Zylinderachse exzentrisch der den
Zylinderumfang i' überschneidende Brennraum 8 angeordnet, welcher auf seiner Außenseite
von .der vom Maschinengehäuse i gebildeten, taschenförmig zurückgesetzten Wandung
9 begrenzt wird. Er ist im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet, derart, daß
die Abschlußwandung 5 mit dem Ventilteller des Ventils 7 die Grundräche
der
Halbkugel bildet, während die halbkugeligen Wandungen des Brennraumes teilweise
durch die zurückgesetzte Wandung 9 des Maschinengehäuses und teilweise durch die
abgeflachte oder muldenartig geformte Hälfte io des insgesamt dachförmig gestalteten
Kolbenbodens i i gebildet werden. Die andere Hälfte 12 des Kolbenbodens tritt im
oberen Kolbentotpunkt bis nahe an die Abschlußwandung 5 bzw. an das in dieser angeordnete
Ventil 6 heran.
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In der Wandung 9 des. Brennraumes ist die Zündkerze 13 angeordnet.
Die Steuerung der Ventile erfolgt z. B. mittels auf dem Zylinderkopf gelagerter
(in der Zeichnung nicht dargestellter) Schwinghebel. Diese werden z. B. von einer
untenliegenden Nockenwelle mittels Stößel angetrieben, deren Lage z. B. bei 14 angedeutet
ist und welche entsprechend der seitlichen Versetzung der Ventile nebeneinander
angeordnet sind. Der Ventilkanal 15 für das Ventil 6, z. B. der Einlaßkanal, mündet
an der Seitenfläche 16 des Zylinderkopfes aus, desgleichen der Ventilkanal 17
für das Ventil 7, z. B. der Auslaßkanal. Doch kann einer von ihnen (evtl. auch beide),
z. B. der Auslaßkanal, auch an der Oberseite 18 des Zylinderkopfes (gegebenenfalls
auch auf der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfes) ausmünden.