CH366423A - Ventilgesteuerte Viertakt-Brennkraftmaschine mit direkter Brennstoffeinspritzung - Google Patents

Description

      Ventilgesteuerte        Viertakt-Brennkraftinaschine        finit        direkter        Brennstoffeinspritzung       Die vorliegende Erfindung bezieht sich. auf eine  ventilgesteuerte     Viertakt-Brennkrafmaschine    mit di  rekter Einspritzung des Brennstoffes in, den Zylinder  raum oder in eine von diesem abgeteilte Brennkam  mer.

   Es ist bekannt,     d:ass    eine gute     Brennstoff-Luft-          Gemischaufbereitung    bei     derartigen        Maschinen    ge  fördert wird, wenn man der Verbrennungsluft bei  ihrem Eintritt in den Zylinder eine     Drehbewegung     erteilt. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus,  dass sich dabei mit     verhältnismässig    geringem Ener  gieaufwand ein um so stärkerer     Dra11    -der Luft erzie  len lässt, je     schnelleer    das     Einlassventil    öffnet.

   Der       Verwirklichung    dieser Erkenntnis sind aber durch den  Ventilmechanismus enge Grenzen gezogen, weil es  nicht möglich ist, beim öffnen des. Ventils über eine  gewisse Beschleunigung     desselben    hinauszugehen.  



  Diesem Mangel wird durch die vorliegende Er  findung dadurch, abgeholfen, dass die     Einlassventile          entweder    so     versenkt    oder mit     einem    derartigen zy  lindrischen Ansatz versehen sind, dass sie erst nach       Zurücklegung    eines bestimmten Teiles des     äffnungs-          hubes    öffnen.  



  Um den Zeitquerschnitt der Ventileröffnung durch       diese    Ausbildung nicht zu     verringern    und     insbeson-          dere    die durch     diese        Ausbildung    andernfalls eintre  tende Verkürzung der Spülperiode am     Auslassende        zu     kompensieren, kann der     Steuernocken.    des     Auslass-          ventils    gegenüber seiner üblichen Anordnung     und     Ausbildung auf der     Steuerwelle    so     angeordnet    und  ausgebildet sein,

   dass die Ventilerhebung     früher    be  ginnt und das Auftreffen des     Ventiltellers    auf seinem  Sitz später     erfolgt    als bei der Verwendung üblicher  Ventile. Mit solchen Nocken     gesteuerte,    versenkt an  geordnete oder mit einem     zylindrischen    Ansatz ver  sehene     Ventile    sind     zwar    für     Brennkraftmaschmen     an sich     bekannt.    Es ist ausserdem bekannt,     an        Zwei-          takt-Brennkraftmaschinen    ohne Spül- und Lade-         gebläse,

      bei denen das Spülen und Laden durch den  von den     abströmenden        Auspuffgasen        im        Zylinder    er  zeugenden Unterdruck bewirkt werden soll, mit einem       zylindrischen        Ansatz    versehene     Ein-    und     Auslassven-          tile    vorzusehen.

       Doch    sind die     Strömungsverhältnisse     während der Ein- und     Auslassperiodie    dort     völlig    an  dere als bei     einer    ventilgesteuerten .Viertakt     Brenn-          kraftmaschine,    da bei den bekannten     Maschinen    ge  rade     zusätzliche    Einrichtungen zum Spülen und La  den, wie z. B. Gebläse, vermieden werden     sollen.     



  In der Zeichnung ist die     Erfindung    in zwei Aus  führungsbeispielen     dargestellt.    Es     zeigen:          Fig.    1 einen durch das     Einlassventü    und den an  grenzenden Teil des     Verdichtungsraumes        eines    ventil  gesteuerten Viertakt     -Brennkraftmaschinenzylinders          gehenden        lotrechten    Schnitt, nach der Linie     1-I    von       Fig.    2,

         Fig.    2     eine        Draufsicht    auf die     Anordnung    nach       Fig.    1,       Fig.    3     ein,        mit        einem    zylindrischen     Ansatz        ver-          sehenes        Einlassventü    für die     Brarnkraftmaschine     nach den     Fig.    1 und 2,       Fig.    4     einen        Steuernocken,

          für    die     Ventile    nach  den     Fig.    1 und 3     in.        Seitenansicht.     



  Wie     insbesondere    die     Fig.    2 erkennen lässt, ist     im          Arbeitskolben    1 der     Brennkraftmaschine    eine z. B.  kugelige     Brennkammer    2     angeordnet.    Diese wird von  der     Kolbenbodenfläche        derart        angeschnitten,    dass an  der     überströmöffnung    3     keine        wesentliche        Drossel-          wirkung    auftritt.  



  Das     Einlassventü    4 und das     Auslassventü    5 sind       über    der     gleichen        Hälfte    des     Zylinderquerschnittes    im       Zylinderkopf        angeordnet.    über der anderen     Hälfte     des     Zylinderquerschnittes    ist eine     Brennstoff-Ein-          spritzdüse    6 (Feg.     2),schräg    angeordnet. Diese spritzt  den     Kraftstoff    z.

   B.     in    vier     einzelnen    Strahlen<I>a, b, c</I>       und    d oder     in    einem     geschlossenen        Strahlkegel    unmit-           telbar    in die kugelige     Bmennkammer    2     ein,    die in der  oberen     Kol#bentotlage    praktisch die     ganze    Verbren  nungsluft     aufnimmt.    Um die     1VEschung    von Brenn  stoff     und    Luft wirksam     zu        unterstützen,

      ist durch  einen am     Einlassventil        angeordneten        Ablenksehirm    7  dafür gesorgt, dass der     einströmenden    Verbrennungs  luft ein     .kräftiger        Drall    um die     Zylinderlängsachse    er  teilt wird, der     sich    bis zum Grund der     Brennkammer     2 hinein fortsetzen und möglichst lange aufrecht  erhalten bleiben     soll.     



  Um dies zu     erreichen,    wird das     Einlassventil    4 in  an sich bekannter Weise     versenkt    angeordnet     (Fig.    1)  oder mit     einem        vor    oder     hinter    der     Ventilsitzfläche    8       liegenden        zylindrischen        Ansatz    9 versehen     (Fig.    3).

         Während    die     üblichen    Ventile selbst bei noch so  raschem öffnen wegen des     allmählichen    Nocken  anstiegs ihren     Durchlassquerschnitt    nur     allmählich     freigeben, öffnet     ein    Ventil nach den:

       Fig.    2     und)    3  erst     dann,        wenn    es bereits einen     gewissen    Hub aus  geführt und der zugehörige Steuernocken     einen    be  stimmten     Drehwinkel        durchlaufen    hat.     Ebenso     schliesst ein solches Ventil bereits wieder, ehe es sei  nen     Sitz    ganz erreicht hat.

       E9        wird        also    durch     diese     Ventile erreicht, dass der Einlass am     Zylinder    plötz  lich öffnet und die     Luft    in einem     kräftigen    Strahl  durch die     Einlassöffnung    am     Zylinder    eintritt und  dementsprechend     auch    die Drehbewegung entspre  chend kräftig     ausfällt.     



  Besonders     vorteilhaft    ist es in diesem     Zusammen-          hang,    für die     Steuerung    .eines Ventils nach den.     Fig.    2  und 3 einen     Nocken    zu     verwenden,    wie     ihn    die     Fig.    4  zeigt. In dieser ist der übliche Nocken für     nicht    in  der     dargestellten    Weise     versenkte    Ventile in unter  brochenen     Linien    dargestellt und mit a, der neue  Nocken mit<I>b, b'</I> und b" bezeichnet.

   Die     Nockenauf-          laufkante    b hebt sich     früher    vom Kreisumfang des       Nockengrundkörpers    .ab als die Auflaufkante des nor  malen Nockens a. Ebenfalls von diesem abweichend,       endigt    die     Nockenablaufkante    b' etwas später. Der         Nockenkantenabschnitt    b" erstreckt sich etwa über  30  dies     Nockend'rehwinkels    und verläuft derart, dass  das     Ventil    über diesen Winkel in seiner     .grössten        öff-          nungsstellung    bleibt.

   Dadurch bleibt der     erwünschte     grosse Zeitquerschnitt der     Einlassventileröffnung        auf-          rechterhalten.     



  Sobald der     zylindrische    Ansatz 9 des     Ventils     nach     Fig.    3     oder    die     Tellerkante    4a des Ventils nach       Fiig.    2     die        Durchtrittsöffnung    am     Ventildurchlass    frei  gibt,

   tritt die Verbrennungsluft in einem scharfen  Strahl mit     tangentialer        Komponente        in    den Zylinder       ein    und wird bei dem     darauffolgenden    Verdichtungs  hub mit einem     kräftigen    Drall um die Zylinderlängs  achse in die     Brennkanuner    2     hineinverdrängt,    um       dort    bis zum     Einsetzen    der Zündung zu kreisen.  



  Anstelle des     Ablernkschirmes    7 kann man auf  dem     Einlassventilrücken    auch     schaufelartige        Ablenk-          nippen    oder unmittelbar über dem     Ventilsitz    am Ein  lasskanalende     ein        Ablenkgitter    anordnen oder dem       Kanalende    unmittelbar vor dem     Ventilsitz        eine    drall  erzeugende Form     geben.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Ventilgesteuerte Viertakt-Brennkraftmaschine mit direkter Brennstoffeinspritzung und einer drallerzeu- genden Vorrichtung am Lufteinlass, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Einlassventile entweder so versenkt oder mit einem derartigen zylindrischen Ansatz ver sehen sind, dass sie erst nach Zurücklegung eines bestimmten Teiles des öffnungshubes öffnen.

   UNTERANSPRUCH Bremskraftmaschine nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Steuernockens für jedes Einlassventil, dass der höchste Abschnitt (b") der Nockenkurve über einen bestimm- ten Nockendrehwinkel. von etwa 30 derart verläuft, dass das Ventil über diesen Drehwinkel in seiner gröss ten Öffnungsstellung bleibt.