DE2402412A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Postfach 202403 > ⁱ⁸ · Januar 1974 B 5796

Nippon Soken, Inc.
Nishio-shl, Japan

Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine zur Minderung von schädlichen Abgasen, die eine zunehmende Umweltverschmutzung verursachen«

Es ist bereits bekannt, daß die Menge an schädlichen gasförmigen Verbrennungsprodukten» wie beispielsweise Stickstof foxyde CNO_x)_Λ Kohlenmonoxyde (CO) und Kohlenwasserstoff CHC), die von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, eng mit dem Luft-Brennstof^Verhältnis eines Luft-Brennstoff-Gemisches zusammenhängt, das der Maschine zur Verbrennung zugeführt wird.

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Es ist außerdem bekannt, daß die Verbrennung eines Luft-Brennstoff -Gemisches mit einem hohen Luft-Brennstoff-Verhältnis, (d.h. mageres Gemisch), die Menge an schädlichen Abgasen gegenüber der Verbrennung eines Luft-Brennstoff-Gemisches mit einem niedrigen Luft-Brennstoff-Verhältnis (d.h. fettes Gemisch) vermindert. Da jedoch die Entzündbarkeit des Luft-Brennstoff-Gemisches mittels einer Zündkerze durch das Luft-Brennstoff-Verhältnis sehr begrenzt wird, ist es unmöglich, das magere Gemisch mit einem Luft-Brennstoff-Verhältnis außerhalb des begrenzten Bereichs durch die Zündkerze zu zünden. Um somit mit Hilfe der Verbrennung von laagerera Gemisch schädliche Abgase zu vermindern, sind einige andere Einrichtungen für das Entzünden des mageren Gemisches erforderlich. Es ist bekannt, daß ein geschichtetes Verbrennungssystem eine der Einrichtungen zur Zündung des mageren Gemisches ist. Das System mit geschichteter⁵ Verbrennung besitzt einen derartigen Aufbau, daß ein geschichtetes fettes Gemisch in da? Brennkammer in der Nähe der Elektroden einer Zündkerze gebildet und festgehalten wird, während in den anderen Teilen der Kammer ein geschichtetes mageres Gemisch gebildet und festgehalten wird, daß von einer Stichflamme gezündet wird, die durch die Kerzeixzündung des fetten Gemisches entstand.

Allgemein kann die geschichtete Verbrennung wirksam in

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einer sogenannten Maschine mit Stichflanunenzündung durchgeführt werden, die eine Hauptkammer zur Aufnahme des mageren Gemisches, eine abgeteilte- oder Zusatzbrennkammer zur Aufnahme des fetten Gemisches, sowie eine Zündkerze mit Elektroden besitzt, die in der Zusatzbrennkammer angeordnet sind. Die Erreichung der geschichteten Verbrennung beruht auf der Tatsache, daß die Teilung der Brennkammer in zwei Kammern vorteilhaft die Schichtung der zwei Arten von Gemischen gewährleistet. Es ist jedoch klar, daß selbst bei einer Maschine derartigen Aufbaus mit Stichflammenzündung die Erzielung einer geschichteten Verbrennung hauptsächlich von dem Ausmaß abhängt, in dem die zwei geschichteten Gemische aufrechterhalten werden können. Damit nämlich die geschichtete Verbrennung ihren besten Wirkungsgrad erreicht, muß sicher sein, daß ein zündbares fettes Gemisch innerhalb der getrennten Brennkammer festgehalten wird, während ein mageres Gemisch mit einem bestimmten Luft-Brennstoff-Verhältnis innerhalb der Hauptkammer gehalten wird.

Eine typische Maschine mit Stichflanunenzündung besitzt eine abgetrennte Brennkammer mit einem Saugspalt für das Einfließen des fetten Gemisches und ein zusätzliches Einlaßventil, das eigens zur Anwendung mit der abgetrennten Kammer dient. Die Maschine ist so konstruiert, daß das zusätzliche Einlaßventil

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während des Ansaughubes geöffnet wird, so daß das fette Gemisch direkt in die abgetrennte Brennkammer eingeleitet wird. Das zusätzliche Einlaßventil verkompliziert jedoch unausbleiblich den Zylinderkopf der Maschine mit entsprechender Zunahme der Herstellungskosten.

Das US-Patent 3 382 850 zeigt eine Maschine mit Stichflammenzündung, die kein zusätzliches Ventil für die abgetrennte Kammer erfordert. Die Maschine hat jedoch nicht die Ausführung, bei der während des Ansaughubes fettes Gemisch direkt in ihre abgetrennte Brennkammer eingeleitet wird, vielmehr hat sie einen Aufbau, bei dem das fette Gemisch während des Verdichtungshubes in die abgetrennte Kammer eingeleitet wird. Diese ist schlicht mit einem einzelnen oder einer Vielzahl von. Ablaßspalten versehen, die zur Hauptkammer geöffnet sind. Der Ablaßspalt oder die -spalte sind in einem erheblichen Abstand zu einem Zuführkanal für fettes Gemisch angeordnet. Diese Tatsachen führen zu einem Problem, daß Restgase aus der abgetrennten Kammer nicht ausreichend herausgespült werden können, damit die Kammer mit einer Menge an fettem Gemisch beliefert werden kann, die eine sichere nachfolgende Zündung garantiert, so daß die Maschine keine zusätzlich fortlaufend geschichtete Verbrennung gewährleistet.

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Ziel der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der eine Menge an fettem Gemisch zuverlässig während des Ansaughubes in eine Zusatz-Brennkammer oder Auffangkammer eingeleitet wird, ohne einen komplizierten Zylinderkopf zu benötigen, so daß eine verbesserte geschichtete Verbrennung bewirkt wird. Dabei soll die Auffangkammer mit einem

Saug spalt, einem.Ablaßspalt und einer dazwischen befindlichen Trennwand versehen sein, damit das Ausspülen von Restgasen aus der Auffangkammer verbessert und somit ermöglicht wird, daß das fette Gemisch ausreichend in die Auffangkammer eingeleitet wird, um dadurch eine verbesserte, zuverlässige und gesteuerte Verbrennung zu garantieren. Schließlich ist es Ziel der Erfindung , eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine zu schaffen, die Zuführkanäle für fettes Gemisch zu den betreffenden Zylindern aufweist, wobei jeder der Kanäle geschlossen ist, wenn der' Kolben des zugehörigen Zylinders alle Hübe mit Ausnahme des Ansaughubes ausführt, so daß dadurch die Verteilung von fettem Gemisch auf die betreffenden Zylinder verbessert und das Luft-Brennstoff -Verhältnis des fetten Gemisches in jeder abgetrennten Kammer vereinheitlicht wird, um somit den Effekt geschichteter Verbrennung zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird eine Brennkraftmaschine ges chaffen mit einem Zylinder, einem Zylinderkopf, der mit dem Zylinder unter Bildung einer Hauptkammer für die Verbrennung.

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von magerem Gemisch zusammenarbeitet, einem Einlaßventil mit einer Ventilstange und einem daran angeschlossenen Ventilkopf, einer Ansaugöffnung zum Einleiten von mageren und fetten Gemischen einer Auffangkammer zur Aufnahme des fetten Gemisches mit zumindest einem Saugspalt, durch den das fette Gemisch in die Auffangkammer eingesaugt wird, wenn das Einlaßventil geöffnet ist, sowie zumindest einem Ablaßspalt, der die Auffangkammer mit der Hauptkammer verbindet, einer in der Auffangkammer angeordneten Zündkerze, und einem Saugkanal zur Zuführung des fetten Gemisches, wobei dieser ein in- der Ansaugöffnung angeordnetes offenes Ende besitzt, so daß das fette Gemisch von da aus in die Auffangkammer geleitet wird; die Verbesserung liegt darin, daß zwischem dem Saugspalt und dem Ablaßspalt der Auffangkaflimer eine Einrichtung zur partiellen Trennung derselben vorgesehen ist.

Die partiell trennende Einrichtung kann vorzugsweise die Form einer Wand haben, die einen Teil der Auffangkammer in zwei Räume aufteilt, wobei der eine mit dem Saugspalt der Auffangkammer, und der andere mit dem Ablaßspalt der Auffangkammer in Verbindung steht. In einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erstreckt sich die Trennwand vom Boden der Auffangkammer einwärts zu deren Mitte. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Auffangkammer am Boden geöffnet, wobei die Trennwand derart angeordnet ist, daß sie die öffnung in zwei Bereiche aufteilt, so daß der eine den Saug-

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spalt und der andere den Ablaßspalt der Auffangkammer bildet. In all diesen Ausführungsformen der Erfindung wird die Trennwand wirksam, indem sie den Strom fetten Gemisches auf dem Weg vom Saugspalt zum Ablaßspalt gegen die Zündkerasnelektroden leitet; in anderen Worten: die Trennwand verhindert einen direkten Fluß des fetten Gemisches vom Saugspalt zum Ablaßspalt, so daß dadurch eine Menge an fettem Gemisch innerhalb der Auffangkammer festgehalten und das Ausspülen der in der Auffangkammer befindlichen Restgase erleichtert wird, wodurch an jedem Zündzeitpunkt ein frisches fettes Gemisch in der Nähe der Zündkerz^^neielctrod^en vorhanden ist und zuverlässig eine Stichflamme entsteht, die ihrerseits das in der Hauptkammer enthaltene magere Gemiself zündet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. IA ist eine Seitenansicht im Teilschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine;

Fig. IB ist eine Teilschnittansicht der in Fig. IA

dargestellten Maschine entlang der Linie IB-IB;

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung von Versuchsergebnissen, die die vorteilhafte Auswirkung

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einer in der erfindungsgemäßen Maschine vorgesehenen Trennwand zeigt;

Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmas chine;

Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine;

Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6A ist eine ähnliche Ansicht, die aber eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine zeigt;

Fig. 6B ist eine Teilschnittansicht der in Fig. 6A dargestellten Maschine entlang der Linie VIB-VIB in Fig. 6A;

Fig."7 ist eine Teilschnittansicht einer sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ;

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Fig. 8A ist eine Teilschnxttansicht einer siebten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine;

Fig. 8B ist eine Teilschnxttansicht der in Fig. 8A dargestellten Maschine entlang der Linie VIIIB-VIIIB in Fig. 8A;

Fig. 8C ist eine Teilschnittansicht der in Fig. 8A dargestellten Maschine entlang der Linie VIIIC-VIIIC in Fig. 8A;

Fig. 9 ist eine Teilschnxttansicht einer achten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine; und

Fig. 10 ist eine Teilschnxttansicht einer neunten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß den Fig. IA und IB besitzt die Brennkraftmaschine der ersten Ausführungsform der Erfindung einen Zylinder 1 mit einem Außenumfang mit Rippen, die einen Kühlungseffekt der Maschine gewährleisten. Im Zylinder 1 ist ein Kolben 2 eingebaut und treibend mittels einer Verbindungsstange 3 mit einer nicht gezeigten Kurbelvorrichtung verbunden, so daß die Wechsel-

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bewegung des Kolbens mit Hilfe der Kurbelvorrichtung in eine Rotationsbewegung einer nicht gezeigten Kurbelwelle der Maschine umgewandelt wird. Wie aus Fig. IA ersichtlich, ist auf dem oberen Ende des Zylinders 1 ein Zylinderkopf 4 befestigt. Die sich dem Inneren des Zylinders 1 zuwendende Oberfläche des Zylinderkopfes 4 wirkt mit der inneren Umfangsfläche des Zylinders und der oberen Stirnfläche des Kolbens 2 zusammen, so daß eine Hauptkammer 5 gebildet wird. Auf der sich dem Inneren des Zylinders 1 zuwendende Oberfläche des Zylinderkopfes 4 ist eine Aussparung 4a gebildet, die einen Teil der Hauptkammer 5 bildet. Der Zylinderkopf 4 besitzt außerdem an seinem Außenumfang ähnlich dem vom Zylinder 1 Kühlrippen.

Im Zylinderkopf 4 ist eine Ausaugöffnung 6 gebildet, die mit der Hauptkammer 5 und insbesondere mit der Aussparung 4a in Verbindung steht. Zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Brennkammer 5 sind ein Einlaßventil 7 und ein Ventilsitz 7¹ vorgesehen. Das Einlaßventil 7 besteht aus einem Ventilkopf 7a und einer Ventilstange bzw. -stößel 7b. Der Ventilkopf 7a ist derart angeordnet, daß er mit dem Ventilsitz 7· zusammenwirkt, wobei die Ventilstange 7b einen Endabschnitt besitzt, der sich vom Zylinderkopf 4 über dessen oberes Ende hinaus nach außen erstreckt, wie aus Fig. IA ersichtlich. An der Ventilstange 7b ist in der Nähe ihres äußersten Endes ein Federhalter 8 vorges ehen. Rund um die Ventilstange 7b ist eine Feder 9.angebracht

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und verläuft zwischen dem Federhalter 8 und dem Zylinderkopf 4. Die Ventilstange 7b ist an ihrem Ende betrieblich mit einem Kipphebel 10 verbunden, der seinerseits betrieblich mittels einer Schubstange 11 und einer nicht gezeigten Nockenwelle mit der Kurbelwelle in Arbeitsverbindung steht, so daß das Ventil 7 entsprechend der Rotation der Kurbelwelle hin- und herbewegt wird, d.h. entsprechend der Wechselbewegung des Kolbens 2, und zwar mit dem Ergebnis, daß der Ventilkopf 7a in und aus die dichtende Arbeitsberührung mit dem Ventilsitz bewegt wird, so daß er abwechselnd die Ansaugöffnung 6 schließt und öffnet.

Die Ansaugöffnung 6 steht mit- einem Hauptvergaser

1 und einem nicht gezeigten Luftreiniger in Verbindung, um

in die Hauptkammer 5 ein Gemisch, z.B. ein Luft-Brennstoff-Gemisch, mit einem relativ hohem Luft-Brennstoff-Verhältnis, einzuführen oder einzuleiten, das von dem Hauptvergaser erzeugt und eingestellt wird, oder Luft vom Hauptvergaser. Die Maschine ist außerdem mit einer Vor- bzw. Auffangkammer 12 in Form einer zylinderförmigen Bohrung versehen, die in dem Zylinderkopf 4 gebildet ist, und von dessen Außenumfang eine Strecke in Richtung auf die Aussparung 4a .verläuft. In die Bohrung 12 ist eine Zündkerze 13 eingepaßt, die das außenliegende Ende der Auffangkammer abschließt. Die Auffangkammer 12 ist mit einem Saugspalt IU versehen, der in der Bodenwand

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der Kammer 12 gebildet ist und im wesentlichen in deren axialeⁿ Richtung verläuft. Außerdem besitzt die Auffangkammer 12 einen Ablaßspalt 15, der in der Bodenwand der Kammer gebildet ist und mit einer Neigung zur Achse der Auffangkammer zum Innern des Zylinders 1 verläuft. Der Saugspalt 14 sowie der Ablaßspalt 15 verbinden die Auffangkammer 12 mit der Hauptkammer 5. Der Saugspalt 14 befindet sich an der Seite des Ventilkopfes 7a, an der sich beim Öffnen des Ventils 7 die in die Ansaugöffnung 6 mündende Öffnung des Saugkanals 17 befindet, wie aus den gestrichelten Linien in Fig. IA dargestellen Offenstellung des Ventils ersichtlich. Der Ablaßspalt 15 liegt in der Nähe der oberen Totpunktstellung des Kolbens 2 und öffnet ungefähr zur Mi cte der oSerseite des Kolbens. Mit anderen Worten: die Lagebeziehung zwischen dem Ventilkopf 7a, dem Saugspalt 14 und dem Ablaßspalt 15 ist so gewählt, daß sich der Ventilkopf 7a zwischen den Spalten 14 und 15 befindet, wenn das Vent'il in seiner Offenstellung ist.

Die Haupt-Brennkammer 5 besitzt eine Seitenwand 4b, die durch den Teil der Bodenwand der Auffangkammer 12 bestimmt ist, der zwischen dem Saugspalt 14 und dem Ablaßspalt 15 liegt. Die Maschine ist derart konstruiert, daß zumindest ein Teil der Umfangskante des Ventilkopfes 7a im nahen Abstand zur Seitenwand 4b angeordnet ist, wenn das Ventil geöffnet ist. Die Seitenwand 4b besitzt einen im wesentlichen komplementär

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zu dem benachbarten Teil der Umfangskante des Ventilkopfes 7a verlaufenden gekrümmten konkaven Querschnitt, wie deutlich aus Fig. IB ersichtlich. Die gekrümmte konkave Seitenwand Ib erstreckt sich in eine Richtung, die im wesentlichen parallel zur Wechselbewegung des Ventils 7 liegt, so daß sich bei der Wechselbewegung des Ventilkopfs 7a ein Teil von ihm im nahen Abstand von der Seitenwand 4b befindet.

Der Teil der Auffangkammer 12, der in der Nähe der Hauptkammer 5 liegt, ist mit Hilfe einer Trennwand 16 in zwei Räume unterteilt, von denen einer in Verbindung mit dem Saugspalt 14. steht und der andere mit dem Ablaßspalt 15, wobei die Trennwand 16, von der Bodenwand der Auffangkammer 12 in Richtung auf die Zündkerze 13 verläuft, wie aus Fig. IA ersichtlich ist.

Ein Saugkanal 17, der mit einem Ende an einen Zusatzvergaser C- und dem nicht gezeigten Luftreiniger angeschlossen · ist, öffnet am anderen Ende, in der Nähe des Saugspalts 14 der Auffangkammer 12 und unmittelbar über dem Ventilkopf 7a, wenn sich das Einlaßventil 7 in seiner geschlossenen Lage befindet. Der Saugkanal führt der Auffangkammer-12 ein fettes Gemisch zu, das von dem Sekundärvergaser C« erzeugt und

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eingestellt wurde.' Zu diesem Zweck ist das offene Ende des Saugkanals 17 gegen den Saugspalt 14 der Auffangkammer 12 ausgerichtet. Der Saugkanal 17 wird wirksam, indem er das fette Gemisch unmittelbar oberhalb des Ventilkopfs 7a in die Ansaugöffnung

leitet, wobei dieses Gemisch beim Öffnen des Einlaßventils über die zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Hauptkammer 5 liegende Verbindung und durch den Saugspalt 14 in die Auffangkammer 12 gelangt. Das Einlaßventil 7 unterstützt oder erleichtert die Zuführung des fetten Gemisches in die Auffangkammer 12, wie es später genauer beschrieben wird.

Zusätzlich zu den beschriebenen Bestandteilen ist der Zylinderkopf 4 ferner mit einer Auslaßöffnung und einem Auslaßventil versehen, die jedoch im wesentlichen von der gleichen Art wie bei üblichen Brennkraftmaschinen sind und daher nicht näher beschrieben zu werden brauchen.

Die Wirkungsweise der Maschine mit dem zuvorgenannten Aufbau und der Ausführung wird nachfolgend näher beschrieben. Beim Saughub des Kolbens 2 wird das Ventil mit Hilfe der Verbindungsstange 3, der nicht gezeigten Kurbelwelle, der Schubstange 11, des Kipphebels 10 usw. geöffnet, so daß der Ventilkopf 7a in eine zwischen dem Saugspalt 14 und dem Ablaßspalt 15 liegende Stellung bewegt wird, wie aus den gestrichelten Linien in Fig. IA ersichtlich ist. Dabei wird

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die Ansaugöffnung 6 mit der Hauptkammer 5 und ferner gleichzeitig der Saugkanal 17 mit der Auffangkammer 12 in Verbindung gebracht, und zwar durch die zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Hauptkammer 5 befindliche Verbindung sowie durch den Saugspalt IM-. Wenn der Kolben 2 abwärts bewegt wird, wird durch die Ansaugöffnung 6 mageres Gemisch in die Hauptkammer 5 gesaugt. Gleichzeitig wird das in der Auffangkammer 12 übriggebliebene Restgas hauptsächlich durch den Ablaßspalt 15 aus der Auffangkammer entfernt und in den Zylinder 1 gesaugt₉ und zwar mit dem Ergebnis, daß das von dem Saugkanal 17 zugeführte fette Gemisch von der Ansaugöffnung 6 durch die zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Hauptkammer 5 befindliche Verbindung und durch den Saugspalt 14 in die Auffangkammer gesaugt wird. Mit anderen Worten: das in der Auffangkammer 12 übriggebliebene Restgas wird durch den Ablaßspalt 15 aus dieser entfernt, während der Saugspalt 14 das von dem Saugspalt 17 kommende fette Gemisch durchläßt und es beim Saughub in der Auffangkammer 12 festhält. Die Trennwand 16 wird wirksam, indem sie das Einführen des fetten Gemisches in die Auffangkammer erleichtert und es darin festhält. Der Grund hierfür ist unter anderem der, daß die Trennwand 16 die Auffangkammer 12 teilweise in zwei Räume oder Taschen unterteilt, von denen eine unmittelbar mit dem Saugspalt IU und die andere mit dem Ablaßspalt 15 in Verbindung steht, so daß nunmehr das Restgas

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und das fette Gemisch schichtförmig in die Auffangkammer strömen, wobei das Entfernen des Restgases durch den Ablaßspalt 15 vorteilhaft gleichzeitig mit dem Einführen des fetten Gemisches durch den Saugspalt 14 in die Auffangkammer 12 durchgeführt wird. Die Trennwand 16 erleichtert somit die Restgasausspülung aus der Auffangkammer 12 und schließt die Möglichkeit aus, daß das Restgas in nachteiliger Weise in der Auffangkammer 12 zurückbleibt, während das fette Gemisch durch den Saugspalt 14 in die Auffangkammer 12 gesaugt wird und sofort wieder aus dieser ausfließt. Die Trennwand 16 führt außerdem das fette Gemisch derart gegen die Elektroden der.Zündkerze 13, daß die Elektroden bei jeder Zündung von einem frischen fetten Gemisch umspült werden, so daß das Zünden durch die Zündkerze 13 verbessert und verläßlich durchgeführt wird.

Auf dem Weg vom Saugkanal 17 in den Saugspalt 14 fließt das fette Gemisch über die zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Hauptkammer 5 befindliche Verbindung. In diesem Augenblick wird der Strom des fetten Gemisches von dem Einlaßventil 7 geleitet. Da die Seitenwand 4b der Auffangkammer 12 sowie der Ventilkopf 7a derart angeordnet sind, daß ein Teil der Umfangskante des Ventilkopfes 7a in geringem Abstand von der Seitenwand 4b angeordnet ist, wie es oben beschrieben wurde,

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leitet und führt der Ventilkopf 7a den Strom des fetten Gemisches vom offenen Ende des Saugkanals 17 in den Saugspalt 14 der Auffangkammer 12. Da die Seitenwand 4b mit einer konkav gekrümmten Form ausgeführt ist, so daß sie sich in einem größeren Winkelbereich im engen Abstand in Umfangsrichtung um den Ventilkopf 7a erstreckt, wie es vorher besprochen wurde, wird der Strom des· fetten Gemisches zu anderen Stellen als dem Saugspalt 14 im wesentlichen mit dem vorteilhaften Ergebnis verhindert, daß das von dem Saugkanal 17 kommende fette Gemisch in verbesserter Rate durch den Saugspalt 14 in die Auffangkammer geleitet wird.

Hierbei wird das ,.von dem Saugkanal 17 zugefühttte fette Gemisch mit einer gewissen Menge des innerhalb der Ansaugöffnung 6 befindlichen mageren Gemisches vermischt, bevor das fette Gemisch in die Auffangkammer eingeleitet wird. Daher erhält das von der Auffangkammer 12 aufgenommene fette Gemisch ein Luft-Brennstoff-Verhältnis, das etwas höher ist als das des fetten Gemisches innerhalb des Saugkanals 17.

Beim Kompressionshub kehrt das Einlaßventil 7 durch die Feder 9 in eine geschlossene Stellung zurück, in der der Ventilkopf 7a dichtend an den Ventilsitz 7' gedrückt wird, wie es die ausgezogenen Linien in Fig. IA zeigen, um die Ver-

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bindung zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Hauptkanuner 5 zu sperren. Somit-wird das in der Hauptkanuner 5 befindliche magere Gemisch komprimiert, wenn sich der Kolben aufwärts bewegt. Beim Komprimieren des mageren Gemisches, wird ein Teil dieses Gemisches durch den Saugspalt 14 und den Abläßspalt in die Auffangkammer 12 eingeleitet, so daß das in der Auffangkammer befindliche fette Gemisch abgemagert oder verdünnt und komprimiert wird. Auf diese Weise wird das in der Auffangkammer 12 befindliche fette Gemisch in geeigneter Weise verdünnt, und zwar auf ein Luft-Brennstoff-Verhältnis, das am besten für die Zündung durch die Zündkerze 13 zu einer richtig eingestellten Zündzeit geeignet ist.

Wenn das somit in der Auffangkammer 12 befindliche verdünnte fette Gemisch zur Verbrennung in der Kammer von einem zwischen den Elektroden der Zündkerze 13 gebildeten Funken gezündet wird, schnellen Stichflammen bzw. Flammen-Strahlen durch den Saugspalt 14 und den Ablaßspalt 15 in die Hauptkanuner 5, so daß das darin befindliche magere Gemisch dessen Mischung selbst so mager ist, daß es durch den üblichen Zündfunken nicht gezündet wird, durch die Stichflamme gezündet warden kann, um eine vollständige Verbrennung zu erzeugen. Nach der Verbrennung des fetten, sowie mageren Gemisches führt die Maschine ihren Arbeitshub aus, bei dem ein Arbeitstakt abgeschlossen wird, wie es bei den üblichen 4-Takt-Motoren der Fall ist.

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Ein zuverlässiges Arbeiten der Maschine wird durch das folgende Beispiel bestätigt: Das von der Ansaugöffnung 6 in die Hauptkammer 5 eingeleitete magere Gemisch hat ein Luft-Brennstoff-Verhältnis von 20 zu 30; das von dem Saugkanal 17 in die Auffangkammer 12 eingesaugte fette Gemisch hat ein Luft-Brennstoff-Verhältnisvon 2 zu 6; und die relativen Durchflußprozentsätze des fetten Gemisches liegen bei 5 zu 15 % des Gesamtstroms beider Gemische.

Die erfindungsgemäße Maschine soll eine schichtförmige Verbrennung erzielen mit dem vorteilhaften Ergebnis, daß schädliche Abgase vermindert werden. Vorteilhafterweise benötigt die erfindungsgemäße Maschine kein allein zur Anwendung mit der Auffangkammer bestimmtes weiteres Einlaßventil. Dies ermöglicht eine Schichtung von mageren und fetten Gemischen ohne die Anwendung eines Zylinderkopfes mit einem sehr komplizierten Aufbau. Der Saugspalt 14 und der Ablaßspalt 15 der Auffangkammer 12 werden wirksam, indem zuverlässig die Schichtung von fetten und mageren Gemischen in der Brennkammer 5 erleichert wird, was zu einer Verbesserung des Reduziereis in der Erzeugung von schädlichen Abgasen führt. Die zwischen dem Saugspalt IU und dem Ablaßspalt 15 der Auffangkammer 12 vorgesehene Trennwand 16 erleichtert weiterhin das Auffangen von fettem Gemisch innerhalb der Auffangkammer 12.

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Hinsichtlich des Effekts der Trennwand 16 wurden Versuche durchgeführt, um das innerhalb der erfindungsgemäßen Auffangkammer 12 erzielte Luft-Brennstoff-Verhältnis mit dem Luft-Brennstoff-Verhältnis zu vergleichen, das innerhalb einer ähnlichen Kammer erzielt wurde, die nicht mit einer derartigen Trennwand versehen ist. Fig. 2 veranschaulicht graphisch die Ergebnisse der Versuche, worin die Abszisse das mittlere Luft-Brennstoff-Verhältnis °C m von fetten und mageren Gemischen darstellt, während die Ordinate das Luft-Brennstoff-Verhältnis oC/-. anzeigt, das in der Auffangskammer 12 kurz vor der Zündung erzielt wurde. Die durchgezogene Linie in Fig. 2 zeigt das Ergebnis des Versuchs, der mit der erfindungsgemäßen Maschine durchgeführt wurde, während die gestrichelte Linie das Ergebnis des Versuchs mit einer anderen Maschine ohne Trennwand aufzeigt. Aus den Versuchsergebnissen wird ersichtlich, daß die Anordnung der in der Auffangkammer 12 befindlichen Trennwand 16 zum Auffangen einer Gemischcharge innerhalb der Auffangkammer führt, das für dasselbe mittlere Luft-Brennstoff-Verhältnis ein höheres Luf t-Brennstoff- Verhältnis oC -, hat; in anderen Worten: die Trennwand 16 ermöglicht es, eine Gesamtcharge mit einem magereren Luffc-Brennstoff-Verhältnis als das Luft-Brennstoff-Verhältnis cxC in der Auffangkammer 12 zu benutzen. Somit verbessert die Trennwand 16 vorteilhaft die schichtförmige Verbrennung und trägt damit zur Minderung an schädlichen Abgasen

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In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Auffangkammer 12 durch Aufbohren des Zylinderkopfes 14 gebildet. Diese Ausführung erfordert eine geschulte Bearbeitung. Es ist insbesondere sehr schwierig, die Trennwand 16 für den Fall anzubringen, bei dem die Auffangkammer durch Bohren gebildet wird. Die in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen·sind entworfen worden, um diese Schwierigkeiten zu beseitigen. Jede der alternativen Ausführungsformen verwendet ein gesondertes Gehäuseelement, das, bei Einbau in eine zugeordnete Maschine> eine Auffangkammer in der Maschine liefert. Es genügt, daß der zugehörige Zylinderkopf eine einfache Bohrung oder ein Loch hat, um das Gehäuseelement lösbar abnehmen zu können,.

In der Fig. 3 besitzt die Maschine des Ausführungsbeispiels einen Zylinderkopf 4, der mit ■ einer Bohrung 4c versehen ist, die durch den Zylinder von seinem Außenumfang bis zur Hauptkammer 5 verläuft. Die Bohrung 4c erhält herausnehmbar oder lösbar ein im wesentlichen becherförmiges Gehäuse 18, das aus einem zylxnderförmigen Anteil 18a und einem Boden 18b besteht. Das Gehäuse 18 bestimmt darin eine Auffangkammer 12, deren Boden 18b in die Hauptkammer hineinragt, so daß ein Teil, des Umfangsrands des Ventilkopfes 7a eines Einlaßventils. 7, im geöffneten Zustand, nahe einem Zwischenabschnitt des Bodens 18b des Gehäuses 18 angeordnet ist, wie aus den gestrichelten Linien in Fig. 3 ersichtlich. Eine

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Zündkerze 13 ist derart eingebaut, daß sie das äußere offene Ende des zylinderförmigen Abschnitts 18a des Gehäuses 18 abschließt. In seinem Boden 18b sind ein Saugspalt 14 sowie ein Ablaßspalt 15 enthalten. Der Saugspalt 14 ist mit Bezug auf den Ventilkopf zur Ansaugöffnung 6 geöffnet, wenn er sich in seiner geöffneten Stellung befindet, wobei der Ablaßspalt zur entgegengesetzten Seite des Ventilkopfes geöffnet ist.

Das Gehäuse 18 besitzt eine Trennwand 16, die am Boden 18b zwischen dem Saugspalt 14 und dem Ablaßspalt 15 vorgesehen ist, und sich zur Innenseite der Auffangkammer erstreckt, d.h. in Richtung auf die Zündkerze 13. Die Außenfläche des Bodens 18b des Gehäuses 18 versieht die Hauptkammer 5 mit einem Seitenwandanteil 18c,der Vorzugsweise eine gekrümmte konkave Querschnittsform besitzt, die, obwohl nicht gezeigt, ähnlich der der Seitenwand 4b in der vorangegangenen Ausführungsform ist.

In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist eine durch ein Gehäuse 18 bestimmte Auffangkammer 12 nach unten versetzt, verglichen mit der Stellung des Gehäuses 18 in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform, wobei sie weiter in eine Hauptkammer 5 hineinragt, so daß, bei geöffnetem Einlaßventil, dessen Ventilkopf nahe dem Boden 18b des Gehäuses 18 angeordnet ist, wie aus den gestrichelten Linien in Fig. 4 ersichtlich. Demensprechend ist ein Saugspalt 14 der.Auffangkammer 12 in dem zylinderförmigen Abschnitt 18a des Gehäuses

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gebildet, der bei geöffnetem Ventil 7 neben dem Unfangsrand des Ventilkopfes 7a verläuft, während ein Ablaßspalt der Auffangkammer 12 im wesentlichen in der Mitte des Bodens 18b des Gehäuses 12 gebildet ist. Die Auffangkammer 12 ist mit einer Trennwand 16 versehen, die am Boden 18b des Gehäuses an der Seite des Ablaßspalts 15 gebildet ist und sich in die Innenseite der Auffangkammer 12 und über den Saugspalt 14 hinaus erstreckt.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform enthält eine Auffangkammer 12 mit einer Trennwand 16, die sich sowohl in die Kammer 12 als auch in eine Hauptkammer 5 erstreckt, und zwar über das Ende eines zylinderförmigen oder hülsenähnlichen Gehäuses 18' hinaus, das darin die Auffangkammer bildet und lösbar in eine in einem Zylinderkopf U befindliche Bohrung Hc eingesetzt ist. Das Gehäuse 18' hat ein offenes Ende, an dem die Trennwand 16 in der Mitte der Öffnung vorgesehen ist und sich axial entlang dem Gehäuse 18' erstreckt, so daß sie die Öffnung in zwei kleine Öffnungen unterteilt,.von denen eine einen Saugspalt I¹+ der Auffangkammer 12 und die andere einen Ablaßspalt 15 bildet. Die Trennwand 16 besitzt einen Endabschnitt, der aufwärts gebogen in Richtung auf eine Ansaugöffnüng 6 eingestellt ist, so daß der Ventilkopf 7a bei geöffnetem Einlaßventil 7 im engen Abstand zum Endabschnitt liegt. Die Endfläche der Trennwand 16 ist vorzugsweise mit einer

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gekrümmten konkaven Rundung ausgebildet, die, obwohl nicht
gezeigt, ähnlich der konkaven Fläche 4b der in Fig. IB gezeigten ersten Ausführungsform ist.

In jeder der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Ausführungsform ist es möglich, die Trennwand 16 mit Leichtigkeit einstückig mit dem Gehäuse 18 und 18' zu gestalten. Da das Gehäuse 18 oder 18' von einem zugehörigen Zylinderkopf abnehmbar ist, ist es möglich, das Gehäuse 18 oder 18' durch andere Ersatzgehäuse
auszuwechseln. Da in jeder Ausführungsform der Fig. 3 bis 5 die Auffangkammer 12 mit ihrem Ende in die Hauptkammer 5 hineinragt und mit einem Saugspalt 14 versehen ist, ist es sicher, daß das fette Gemisch, das von einem Saugkanal 17 zugeführt wird und mit hoher Geschwindigkeit über die zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Hauptkammer 5 (d.h. der Zwischenraum zwischen dem Einlaßventil 7 und dem Ventilsitz 7¹) befindliche Verbindung strömt,
durch den Saugspalt 14 mit hoher Geschwindigkeit in die
Auffangkammer 12 eingeleitet wird. Dies erhöht vorteilhaft
die Menge an fettem Gemisch, das von dem Saugkanal 17
kommend von der Auffangkammer aufgefangen wird und zusätzlich den Ausspülungseffekt der in der Auffangkammer 12 übriggebliebenen Restgase mit einer Gesamtverbesserung in der Zündfähigkeit ver-* bessert.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind mit
zylinderförmigen Auffangkammern ausgestattet. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf die beschriebenen und dargestellten Formen

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der Auffangkammern beschränkt; sie kann deshalb eine Auffangkammer mit einer anderen, beispielsweise kugeligen Form, verwenden. In dem Fall, bei dem eine Auffangkammer durch ein Gehäuseelement bestimmt wird, ist es allgemein schwierig, das Gehäuseelement mit einer gekrümmten konkaven Rundung komplementär zu einem zugehörigen Ventilkopf zu versehen. In einem solchen Fall kann eine solche Anordnung zweckmäßig gewählt werden, bei der ein Umfangsteil des Ventilkopfes bei offenem Ventil nahe dem Gehäuseteil angeordnet wird, der zwischen dem Saugspalt und dem Ablaßspalt liegt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen hat jeder der Saugkanäle 17 die Form eines Rohres, das innerhalb einer Ansaugöffnung 6 angeordnet ist. In der in den Fig. 6A und 6B gezeigten Ausführungsform ist ein Saugkanal 17' zur Zuführung fetten Gemisches in einem Zylinderkopf U .gebildet und von einer AusSäugöffnung 6 für mageres Gemisch durch eine einstückig mit dem Zylinderkopf gebildete Wand 4¹ und durch eine Trennplatte 19 getrennt, die an das offene Ende der Wand 4¹ angeschlossen ' ist. Das inaere Ende der Trennplatte 19 ist schwach gegen einen Saugspalt 14 einer Auffangkammer 12 gebogen, die durch eine Bohrung in dem Zylinder 4 gebildet wird.

Di.e in den Fig. 7 und 8 gezeigten Aus führungs formen besitzen Saugkanäle 17 für das fette Gemisch, die durch Einlaßventile 7 synchron mit dem öffnen und Schließen der Ansaug-

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Öffnungen 6 durch das Einlaßventil 7 geöffnet und geschlossen werden. Dies wird durch Regulierung der Kanäle für fettes Gemisch erreicht, und zwar entweder an deren offenen Ende"* (Ausführungsform in Fig. 7) oder an deren Zwischenabschnitten der Saugkanäle 17 (Ausführungsform in Fig. 8). Diese Ausführungsformen werden in näherer Einzelheit hier unter beschrieben.

In der Fig. 7 hat der Kanal für das fette Gemisch die Form eines in der Ansaugöffnung 6 angeordneten Saugkanals 17. Der Saugkanal 17 öffnet in der Ansaugöffnung in eine öffnung, die mit einem Teil der rückwärtigen Seite des Ventilkopfes 7a eines Einlaßventils 7 in Berührung kommen kann, einem Teil, der sich bei geschlossenem Ventil neben der Auffangkammer 12 befindet. Das innen liegende offene Ende des Saugkanals 17 wird durch den Ventilkopf 7a geöffnet und geschlossen, und zwar synchron mit dem durch das Ventil 7 herbeigeführte öffnen und Schließen der Ansaugöffnung 6.

In den Fig. 8A, 8B und 8C besitzt ein Einlaßventil 7 eine Stange 7b, die zwischen ihren Enden zu einem Absperrventil zum öffnen und Schließen eines Kanals 17' für fettes Gemisch ausgebildet ist. Die Ventilstange 7b bewegt sich in üblicher Weise verschiebbar durch eine Ventilführung 20. Ein Teil der Ventilstange 7b des Ventils 7, der in der Ventilführung 20 verläuft, besitzt einen verminderten Durchmesser, wie aus

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Eig. 8C ersichtlich, so daß er eine ringförmige Nut 7c aufweist, die eine vorbestimmte axiale Länge hat. Die Ventilführung ist mit einem Paar von Löchern 20a und 20b versehen, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten axial in einem derartigen Abstand angeordnet sind, daß die Verbindung zwischen den Löchern 20a und 20b durch die Ventilstange 7b des Einlaßventils 7 gesperrt wird, wenn sich das Ventil in geschlossener Stellung befindet, wie aus den durchgezogenen Linien in Fig. 8A ersichtlich, jedoch stehen die Löcher 20a und 20b durch die in der Ventilstange 7b gebildete ringförmige Nut 7c in Verbin-i dung, wenn sich das Einlaßventil 7 in seine geöffnete Stellung bewegt, wie aus den gestrichelten Linien in Fig. 8A ersichtlich.

Es wird augenscheinlich für diejenigen, die Fachleute sind, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, daß sich die ringförmige Nut restlos rund um den Umfang der Ventilstange 7b erstreckt. Das eine Loch 20a steht in Verbindung mit einem stromauf gelegenen Teil 17'a eines Saugkanals 17', während das andere Loch 20b in Verbindung mit einem stromab gelegenen Teil 17"b des Saugkanals 17' steht. Die Maschine der in Fig. gezeigten Ausführungsform wird wassergekühlt und besitzt somit einen Zylinder 1 und einen Zylinderkopf U, die mit Wasserkanälen la bzw. 4f ausgebildet sind.

Die Saugkanäle 17 und 17' in der bei allen Hüben in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen sind mit Ausnahme des

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Ansaughubes geschlossen. Diese Eigenschaft ist insbesondere bei Mehrzylindermaschinen von Nutzen. Es ist klar, daß, falls ein Zylinder einer Mehrzylindermaschine einem anderen Takt als dem Ansaugtakt unterworfen wird, die Saugöffnung des Zylinders einem Unterdruck ausgesetzt wird, wenn sich der Kolben eines anderen Zylinders in seinem Ansaugtakt befindet. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Saugtakt des Kolbens eines anderen Zylinders in der Saugöffnung des einen Zylinders einen Unterdruck erzeugt, der seinerseits auf die Saugöffnungen des ersten urid eines weiteren Zylinders übertragen wird. Falls daher der Saugkanal 17 oder 17' stets zu einer zugehörigen Ansaugöffnung 6 geöffnet wäre, würde das fette Gemisch fortlaufend von dem Saugkanal 17 oder 17' der zugehörigen Ansaugöffnunp; unter dem Unterdruck zugeführt, der bei Ansaugtakt des Kolbens im zugehörigen Zylinder erzeugt wird, sowie bei nachfolgenden Ansaugtakten der Kolben weiterer Zylinder mit nachteiligem Einfluß auf die Verteilung des fetten Gemisches in jede Auffangkammer, sowie mit

£» einem Anwachsen in der Änderung des Luft-Brennstoff-Verhälto

CO nisses einer jeden Auffangkammer. Da jedoch die Saugkanäle co

" 17 und 17' der Ausführungsformen der Erfindung bei allen Hüben _o mit Ausnahme des Ansaughubes in einem Zylinder tatsächlich O geschlossen sind, wird das fette Gemisch lediglich dem oder den Zylindern zugeführt, die unter dem Ansaughub stehen, so daß während der Ansaughübe gleichstarke Ströme fetten Gemisches

aufeinanderfolgend auf die Zylinder verteilt werden, und daß während der Ansaug- und Verdichtungshübe zwei geschichtete Ganischs

mit Sicherheit in jedem Zylinder gebildet werden, weil das fette Gemisch während aller Hübe mit Ausnahme des Ansaughubes nicht den Ansaugöffnungen der Zylinder zugeführt wird.

Die in den Fig. 8A bis 8C gezeigte Ausführungsform ist mit einer Einrichtung ausgestattet, die das Einleiten des von dem Saugkanal 17 zugeführten fetten Gemisches durch einen Saugspalt 14- in die Auffangkammer 12 gewährleistet. Diese Einrichtung besteht aus einem Führungselement oder einer Führungsplatte 21, die sich an dem.Teil der Rückseite des Ventilkopfes 7a befindet, der-neben der Auffangkammer 12 liegt und die sich im wesentlichen parallel zur Ventilstange 7b erstreckt. Die Führungsplatte 21 besitzt""' einen gekrümmten Querschnitt, wie es aus Fig. 8B ersichtlich ist. Der Zylinderkopf 4 ist mit einer entsprechenden Wand 4d ausgestattet, die einen Querschnitt besitzt, der im wesentlichen komplementär zu dem der Führungsplatte 21 ist. Diese steht in Berührung mit der Wand Ud und gleitet auf dieser, wenn der Ventilkopf 7a hin'- und herbewegt wird. Die Führungsplatte 21 hat eine derartige Größe, daß ein Teil der Platte selbst dann noch mit der Wand Ud in Berührung steht, wenn die Führungsplatte 21 in die voll geöffnete Stellung des Ventils 7 niedergewegt wird. Die Führungsplatte 21 ist nicht auf einen gekrümmten Querschnitt beschränkt und kann jede zweckmäßige Form, wie beispielsweise eine hakenförmige Querschnittsform haben. Wenn das Einlaßventil 7 geöffnet wird, wird das von dem Saugkanal 17' zugeführte fette

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Gemisch von der Führungsplatte 21 und dem Umfangsrand des Ventilkopfes 7a des Einlaßventils 7 zum Saugspalt IU geleitet, durch den das fette Gemisch in die Auffangkammer 12 eingeleitet wird..

Die in den-Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsform liefert Maschinen, in denen Zündkerzenelektroden in der Nähe eines Saugspalts 11 oder Ablaßspalts 15 der Auffangkammer angeordnet sind. Die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform besitzt einen Zylinderkopf 4, in dem eine Bohrung 4c zur Aufnahme oder Unterbringung eines Gehäuses 18 ausgebildet, ist, das in sich eine Auffangkammer 12 bildet. Der Zylinderkopf U ist außerdem mit einer zweiten Bohren Ue versehen, die rechtwinklig zur Achse der ersten Bohrung Uc verläuft. Die zweite Bohrung Ue enthält eine Hülse 22, in der eine Zündkerze 13 eingeschraubt ist. Die Hülse 22 bildet in sich eine Kammer, die mit der Auffangkammer 12 durch eine Öffnung 18c in Verbindung steht, die in einem zylinderförmigen Anteil 18a des Gehäuses 18 gebildet ist. Die Öffnung 18c ist derart angeordnet, daß die durch die Hülse 22 bestimmte Kammer mit dem Teil der Auffangkammer 12 in Verbindung steht, der in der Nähe des Saugspalts IU der Auffangkammer 12 liegt. Die Bohrung Ue, welche die Hülse 22 aufnimmt, ist entsprechend angeordnet. Die Elektroden der Zündkerze stehen nicht in die Auffangkammer 12 vor, sondern sind in der Hülse 22 untergebracht.

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Die in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform gleicht der in Fig. 9, und zwar hinsichtlich der Besonderheit, daß die Elektroden der Zündkerze 13 in- der Nähe dines Saugspalts IU einer Auffangkammer 12 angeordnet sind. In der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform erstrecken sich jedoch die Elektroden in die Auffangkammer 12.

In beiden Ausführungsformen der Fig. 9 und 10 besitzen die Auffangkammen» 12 äußere offene Enden, die* durch Kappen oder Verschlußelemente 23, die in die Auffangkammer eingeschraubt werden, verschlossen sind. In eine? alternativen Abänderung können die Zündkerze! 13 derart angeordnet sein, daß deren Elektroden in der Nähe der Ablaßspalte 15 und nicht in der Nähe des Saugspalts 14 angeordnet sind.

Die die Elektroden der Zündkerze 13 in der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform nicht in die Auffangkammer 12 hineinragen, werden sie vorteilhaft davor bewahrt, von dem durch den Saugspalt IU in die Auffangkammer 12 eingeleiteten fetten Gemisch befeuchtet zu werden. Zusätzlich wird die in der Auffangkammer 12 der Verbrennungsmaschine vorhandene Zündenergie vor dem Zerstreuen bewahrt, so daß zuverlässig bei jeder Zündung ein stabiler Flammenkern entsteht. Andererseits erstrecken sich in der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform die Elektroden der Zündkerze 13 in die Auffangkammer 12 und sind im wesentlichen auf ^fiijf^^rtYfi f?^{em Sau}£^sP^{alt 14 der Auf}~

fangkammer 12 angeordnet. Somit sind die Zündkerzenelektroden mitten in einem Strom von frischem Gemisch angeordnet, der
mit hoher Geschwindigkeit fließt, so daß das frische fette Ge- *misch sukzessiv die Elektroden berührt und die Zündfähigkeit verbessert.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine vorteilhaft eine geschichtete Verbrennung erreicht, um die Erzeugung von
schädlichen Abgasen zu mindern, und zwar mit nur geringfügigen Änderungen an üblichen Brennkraftmaschinen.

Bei der Erfindung handelt es sich somit um eine Brennkraftmaschine mit geschichteter Verbrennung mit einer
Auffangkammer für fettes Gemisch, die einen Saugspalt und
einen Ablaßspalt besitzt, welche die Auffangkammer mit der Hauptbrennkammer verbinden. Zwischen dem Saugspalt und dem Ablaßspalt ist eine Trennwand vorgesehen, die einen Abschnitt der Auffangkammer in zwei Räume oder Taschen aufteilt, von denen die eine mit dem Saugspalt und die andere mit dem Ablaßspalt in Verbindung steht, um dadurch das Einleiten von fettem Gemisch in die Auffangkammer zu erleichtern und das in der Auffangkammer befindliche Restgas auszuspülen, und um den Auffangeffekt der Auffangkammer unter Verbesserung der geschichteten Verbrennung in der Maschine zu verbessern.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ( l) Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, einem Zylinderkopf, der. mit dem Zylinder unter Bildung einer Hauptkammer für die Verbrennung eines mageren Gemisches zusammenwirkt, einem Einlaßventil mit einer Ventilstange und einem daran angeschlossenem Vehtilkopf, einer Ansaigöffnung für das Einführen eines mageren und eines fetten Gemisches, einer Auffangkammer für die Aufnahme des fetten' Gemisches, die wenigstens einen Saugspalt aufweist, durch den das fette Gemisch eingeführt wird, wenn das Einlaßventil offen ist, sowie ferner wenigstens einen Ablaßspalt, der die Auffangkammer mit der Hauptkammer verbindet, einer in der Auffangkammer befindlichen Zündkerze und einem Saugkanal für die Zuführung des fetten Gemisches, der ein in der Ansaugöffnung befindliches offenes Ende hat, so daß aus diesem das fette Gemisch in die Auffangkammer geführt wird, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Saugspalt (14) und dem Ablaßspalt (15) der Auffangkammer (12) befindliche Einrichtung (16), die partiell die Auffangkammer unterteilt.

   2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkammer (12) durch einen zwischen dem

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   Saugspalt (14) μηά dem Ablaßspalt (15) verlaufendmSeitenwandabschnitt (18b; Ub) gebildet ist, der so liegt, daß der Umfang des Ventilkopfs (7ä) sich neben diesem Seitenwandabschnitt befindet, wenn sich das Einlaßventil in seiner Offenstellung befindet.

   3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auffangkammer (12) partiell unterteilende Einrichtung eine Trennwand (16) ist, die sich innerhalb der Auffangkammer befindet.

   4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auffangkammer (12) partiell unterteilende Einrichtung eine Wand (16) ist, die einen in die Hauptkanuner (5) ragenden Endabschnitt besitzt.

   5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkanal (17) so angeordnet ist, daß die Ansaugöffnung durch die Rückseite des Ventilkopfs (7a) geöffnet und geschlossen wird.

   6. Brennkraftmaschine nach Anspruch-1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkanal (17') zwischen seinen Enden mit einem durch die Ventilstange (7b) gebildeten Sperrventil versehen ist.

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   7. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenwandabschnxtt (4b; 18b) im Querschnitt eine gekrümmte Gestaltung aufweist, die im wesentlichen dem Umfang des Ventilkopfs komplementär ist und in einer zur Richtung der Wechselbewegung des Einlaßventils (7) im wesentlichen parallelen Richtung verläuft.

   8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Zündkerzen (13) neben einem der von baugspalt und Ablaßspalt gebildeten Spalte der Auffangkammer angeordnet sind.

   9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auffangkammer in die Hauptkammer erstreckt.

   10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16) von einer Wand gebildet ist, die zwischen dem Saugspalt und dem Ablaßspalt (14; 15) der Auffangkammer (12) angeordnet ist und der Ventilkopf (7a) in der Offenstellung des Ventils zwischen dem Saugspalt und dem Ablaßspalt liegt.

   11. Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, einem Zylinderkopf, der mit dem Zylinder unter Bildung einer Haupt-

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   kammer für die Verbrennung eines mageren Gemisches zusammenwirkt, einem Einlaßventil mit einer Ventilstange und einem daran angeschlossenem Ventilkopf, einer Saugöffnung für das Einführen eines mageren und eines fetten Gemisches, einer Auffangkammer für die Aufnahme des fetten Gemisches, die wenigstens einen Saugspalt aufweist, durch den das fette Gemisch eingeführt wird, wenn das Einlaßventil offen ist, sowie ferner wenigstens einen Ablaßspalt, der die Auffangkammer mit der Hauptkammer verbindet, einer in der Auffangkamner befindlichen Zündkerze und einem Saugkanal für die Zuführung des fetten Gemisches, der ein in der Ansaugöffnung befindliches offenes Ende hat, so daß aus diesem das fette Gemisch- in die Auf fangkainmer geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auf fangkainmer eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Strom des fetten Gemisches in Richtung auf die Zündkerzen (13) zu leiten.

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   12. Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, einem Zylinderkopf, der mit dem Zylinder unter Bildung einer Haupt· kammer für die Verbrennung eines mageren Gemisches zusammenwirkt, einem Einlaßventil mit einer Ventilstange und einem daran angeschlossenem Ventilkopf, einer Saugöffnung für das Einführung eines mageren und eines fetten Gemisches, einer Auffangkammer für die Aufnahme des fetten Gemisches, die wenigstens einen Saugspalt aufweist, durch den das fette Gemisch eingeführt wird, wenn das Einlaßventil offen ist, sowie ferner wenigstens einen Ablaßspalt, der die Auffangkammer mit der Hauptkammer verbindet, einer in der Auffangkammer befindlichen Zündkerze und einem Saugkanal für die Zuführung des fetten Gemisches, der ein in der Ansaugöffnung befindliches offenes Ende hat, so daß aus diesem das fette Gemisch in die Auffangkammer geführt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die der Auffangkammer (12) zugeordnet ist, um das Ausspülen von in der Auffangkammer verbliebenen Restgasen zu erleichtern, .indem ein geschichteter Strom an fettem Gemisch und Restgasen innerhalb der Auffangkammer verursacht wird.

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   l3. Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, einem Zylinderkopf, der mit dem Zylinder unter Bildung einer Hauptkammer für die Verbrennung eines mageren Gemisches zusammenwirkt, einem Einlaßventil mit einer Ventilstange und einem daran angeschlossenem Ventilkopf, einer Saugöffnung für das Einführen eines mageren und eines fetten Gemisches, einer Auffangkammer für die Aufnahme des fetten Gemisches, die wenigstens einen Saugspalt aufweist, durch den das fette Gemisch eingeführt wird, wenn das Einlaßventil offen ist, sowie ferner wenigstens einen Ablaßspalt, der die Auffangkamcer mit der Hauptkairuner verbindet, einer in der Auffangkammer befindlichen Zündkerze und einem Saugkanal für die Zuführung des fetten Gemisches, der ein in der Ansaugöffnung befindliches offenes Ende hat, so daß aus diesem das fette Gemisch in die Auffangkammer geführt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die innerhalb der Auffangkammer (12) untergebracht ist, um einen direkten Strom des fetten Gemisches von dem Saugspalt (14) zum Ablaßspalt (15) zu verhindern.

   IM·. Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, einem Zylinderkopf, der mit dem Zylinder unter Bildung einer Hauptkanfflmer für die Verbrennung eines mageren Gemisches zusammenwirkt, einem Einlaßventil mit einer Ventilstange und einem daran angeschlossenem Ventilkopf, einer Säugöffnung für das Einführen eines mageren und eines fetten Gemisches, einer Auffangkaiamer für die Aufnahme des fetten Gemisches, die wenigstens einen Saugspalt aufweist, durch den das fette Genisch eingeführt wird, wenn das Einlaßventil offen ist, sowie ferner wenigstens einen Ablaßspalt, der die Auffangkammer mit der Hauptkammer verbindet, einer in der Auffang— kammer befindlichen Zündkerze und einem Saugkanal für die Zuführung des fetten Gemisches, der ein in der Ansaugöffnung befindliches offenes Ende hat, so daß aus diesem das fette Gemisch in die Auffangkammer geführt wird, gekennzeichnet durch eine der Auffangkammer (12) zugeordnete Einrichtung, um das fette Gemisch in der Auffangkammer festzuhalten.

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   15 - Biremnkraf teas chime mit eimern Zylinder, einem Zylinderkopf, der unit dem Zylinder¹ unter Bildung eimer Hauptkamnaer für die VeFtoremunnmnijK eimes Hagjeipem Gemisches zusammen— wirkt, einen Einlaßventil Bit eimer¹ ¥emtilstamge und einem daran angeschlossenem ¥emtilkopf, eimer Säugöffnung für" das Eimfuhren eines nmagereia umd eiimes fetten Gemisches, eimer Auffangkaener Jfüär die AmJFmamme des fetten Gemaisclhies, die wemigsteinis einen Saogspalt auiffweist, durch den das fette Gemisch eiiagefuihrt wird, Meimm das Eimlaßventil of fern ist, sowie ferner wenigstens eimern ÄlaEspait, der die Auffangkamiaer mit der Hauptkamaner ^ertoimdet, eimer¹ im der Auf fang— kaiEiiner IsefimdlicJaem Zuimdkeirze nmmd eimeim Sanagkamal JfGr die ZuafShirumg des fetten Gemisches, der ein im der· Amsaugoffmnsmg befindliches offenes Emde hat, s© daß auis diesem das fette Gemisch im die Aiiffamgkaemei" geführt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (IEJ zur Aufteilung der Auffamgkamaiaer¹ (123 in einem ersten und eimern zweiten Teil, vom denen der erste Teil den Saugspalt (I¹O umd der zweite Teil dem Ablaßspalt (15) aufweist.

   16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkammer (12) durch einen zwischen dem Saugspalt (14) und dem Ablaßspalt (15) verlaufenden Seitenwandabschnitt (18b; 4b) gebildet ist, der so liegt, daß der Umfang des Ventilkopfs (7a) sich neben diesem Seitenwandabschnitt befindet, wenn sich das Einlaßventil in seiner Offenstellung befindet.

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