DE1259634B

DE1259634B - Gas-Ottomotor

Info

Publication number: DE1259634B
Application number: DEL47767A
Authority: DE
Inventors: Franz Fiedler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-05-17
Filing date: 1964-05-06
Publication date: 1968-01-25

Description

Gas-Ottomotor Die Erfindung bezieht sich auf einen Gas-Ottomotor, dessen Zylinderkopf je Zylinder ein Gaseinblaseventil aufweist, dem brennraumseitig eine Gaseinblasekammer vorgelagert ist, die zum Brennraum hin offen ist.
Bei bekannten Gas-Ottomotoren mit direkter Einblasung des Kraftgases über ein im Zylinderkopf angeordnetes Ventil in den Brennraum zeigt sich von einem mittleren Lastbereich abwärts bis zum Leerlauf eine starke Neigung zu ungleichmäßiger Verbrennungsfolge durch wiederholtes Auftreten von Aussetzern. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß die in den Brennraum eingeblasene, in diesem Lastbereich sehr geringe Gasmenge mit der Verbrennungsluft kein überall gleich zündfähiges Gemisch bildet. Wenn sich in unmittelbarer Nähe der Zündkerze kein zündfähiger Gemischkern befindet, bleibt die magere Zylinderfüllung ungezündet und der gleichmäßige Lauf des Motors wird empfindlich gestört.
Ein von Aussetzern begleiteter Motorbetrieb führt aber zu Drehzahlschwankungen, welche z. B. bei Generatorantrieb einen Synchronbetrieb sehr erschweren, zu Explosionen im Auspuffsystem sowie zu einem hohen spezifischen Verbrauch und anderen Nachteilen.
Bei einem bekannten Gas-Ottomotor der eingangs genannten Bauart mit dem Gaseinblaseventil brennraumseitig vorgelagerter Gaseinblasekammer ist eine selbsttätige Steuerung der Ventilbewegung in Abhängigkeit vom Gasdruck und vom Brennkammerdruck vorgesehen. Die Gaseinblasekammer mündet hierbei mit ihrer einzigen Öffnung in unmittelbarer Nähe der zylindrischen Wand des Brennraumes, also mit starker Exzentrizität gegenüber der Zylinderachse. Eine gleichmäßige Gemischbildung im Brennraum ist durch diese Konstruktion daher nicht gewährleistet. überdies handelt es sich bei dem bekannten Gaseinblaseventil um eine verhältnismäßig aufwendige und vielteilige Konstruktion mit entsprechender Störungsanfälligkeit.
Die Beseitigung der Mängel und Nachteile der vorgenannten bekannten Motorausführungen ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, welche darin besteht, daß die Gaseinblasekammer mindestens eine zu einer im Abstand daneben angeordneten Zündkerze hin gerichtete Austrittsöffnung und bei Vorhandensein weiterer Öffnungen zumindest eine gegen den benachbarten Teil des Spaltes zwischen Kolben und Zylinderkopfboden gerichtete Öffnung besitzt. Dadurch wird in einfacher Weise dem Gasstrom beim Einblasen eine derartige Richtung erteilt, daß im Augenblick der Zündung ein gasreicher Zündkern in Funkennähe vorhanden ist, der das Durchbrennen der gesamten Zylinderfüllung einleitet. In Ausnutzung des Spül- und Verdichtungseffektes wird durch die vorgesehene Anordnung der Austrittsöffnungen eine beträchliche Ausdehnung des aussetzerfreien Betriebsbereiches erzielt, was sich besonders im Teillastgebiet als vorteilhaft erweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, die Gaseinblasekammer in an sich bekannter Weise als im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Einsatz mit in den Brennraum vorragender, mit Ausströmbohrungen versehener halbkugelförmiger Kappe auszubilden. Dadurch ergibt sich fallweise auch die Möglichkeit, bereits vorhandene Motoren nachträglich entsprechend der Erfindung auszurüsten. Die Anordnung eines Einsatzes der genannten Art war bisher nur bei Dieselmotoren bekannt, wobei durch die Aufteilung des Vorkammerstrahles in mehrere Einzelstrahlen eine gleichmäßige Kraftstoffverteilung in dem im Kolbenboden vorgesehenen Hauptbrennraum erreicht werden soll.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung hervor. Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt des Brennraumes eines Zweitakt-Gas-Ottomotors und beschränkt sich auf die Darstellung des erfindungswesentlichen Bereiches.
Der Zylinder 1, der Zylinderkopf 2 und der Kolben 3 umschließen den sphärisch gewölbten Brennraum 4. Im Zylinderkopf 2 befindet sich koaxial zum Zylinder eine Zündkerze 5. Seitlich neben der Zündkerze 5 mündet eine zur Zylinderachse geneigte, abgesetzte Bohrung des Zylinderkopfes 2, die zur Aufnahme des Gaseinblaseventils 6 sowie der Gaseinblasekammer 7 dient. Letztere besteht aus einem im wesentlichen hohlzylindrischen Einsatz 9 mit einer brennraumseitig anschließenden halbkugelförmigen Kappe 10 mit Austrittsöffnungen 8, von denen ein Teil zur Zündkerze 5 gerichtet ist; eine weitere öffnung 8' ist gegen den benachbarten Teil des Kolbenspaltes 3' gerichtet.
Der Einsatz 9 besitzt an seinem dem Brennraum 4 abgewendeten Ende einen Flansch 11, der sich unter Zwischenlage einer Ringdichtung 12 an dem Absatz der Aufnahmebohrung des Gaseinblaseventils 6 abstützt und mittels nicht dargestellter, bekannter Elemente gegen Verdrehen gesichert ist. Das Gaseinblaseventil6 liegt mit einem ringförmigen Absatz seines Gehäuses unmittelbar auf dem Flansch 11 des Einsatzes 9 auf und ist z. B. mittels zweier Spannschrauben am Zylinderkopf 2 festgehalten.
Das aus dem Gaseinblaseventil6 in die Gaseinblasekammer 7 einströmende Kraftgas wird durch die Austrittsöffnungen 8 zum Teil zur Zündkerze 5 abgelenkt, so daß in diesem Bereich des Brennraumes 4 eine Anreicherung des Gas-Luft-Gemisches im Sinn einer sicheren Zündung des Zylinderinhaltes stattfindet. Die aus dem Kolbenspalt 3' austretende Luft tritt während der Verdichtung durch die Öffnung 8' in die Gaseinblasekammer 7 ein und unterstützt den Gasstrom durch die Austrittsöffnungen B.

Claims

Patentansprüche: 1. Gas-Ottomotor, dessen Zylinderkopf je Zylinder ein Gaseinblaseventil aufweist, dem brennraumseitig eine Gaseinblasekammer vorgelagert ist, die zum Brennraum hin offen ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Gaseinblasekammer (7) mindestens eine zu einer im Abstand daneben angeordneten Zündkerze (5) hin gerichtete Austrittsöffnung (8) und bei Vorhandensein weiterer Öffnungen zumindest eine gegen den benachbarten Teil des Spaltes (3') zwischen Kolben (3) und Zylinderkopfboden gerichtete Öffnung (8') besitzt.
2. Gas-Ottomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinblasekammer (7) in an sich bekannter Weise von einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Einsatz (9) mit in den Brennraum (4) vorragender, mit Ausströmbohrungen (8) versehener halbkugelförmiger Kappe (10) gebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 863 428; deutsche Auslegeschrift Nr. 1098 287; britische Patentschrift Nr. 565 481; USA.-Patentschrift Nr. 2 667155.