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DE380538C - Explosionsmotor mit ueber dem Zylinder liegendem Verbrennungsraum - Google Patents

Explosionsmotor mit ueber dem Zylinder liegendem Verbrennungsraum

Info

Publication number
DE380538C
DE380538C DEL53822D DEL0053822D DE380538C DE 380538 C DE380538 C DE 380538C DE L53822 D DEL53822 D DE L53822D DE L0053822 D DEL0053822 D DE L0053822D DE 380538 C DE380538 C DE 380538C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
pressure
combustion chamber
fuel
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEL53822D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LEO LEIMBERGER
Original Assignee
LEO LEIMBERGER
Publication date
Priority to DEL53822D priority Critical patent/DE380538C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE380538C publication Critical patent/DE380538C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/02Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • F02B19/04Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder the isolation being effected by a protuberance on piston or cylinder head
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

  • Explosionsmotor mit über dem Zylinder liegendem Verbrennungsraum.
    Den Gegenstand der Erfindung bildet eine
    Einrichtung an Zweitaktexplosionsinotoren
    für flüssige und gasförmige Brennstc3ffe,
    welche vom kleinen Schnelläufer bis zur
    Großgasniaschine -Anwendung finden kann.
    Zweck dieser Einrichtung ist, bei Explosions-
    inotoren die Möglichkeit besserer Wärmeaus-
    nutzung durch starke erliiihte Kompression
    zu schaffen, ohne die Kurbella-er durch den
    Explosionsdruck stärker zu hela@ten. bei
    Großmotoren mit reiner Selbstzündun- außer-
    dem die Einführun- gasförmigen Brennstoffes
    und dessen deichmäßige Verteilung in der
    @@erbrennungsluft ohne Zuhilfenahme von
    hochkomprimierter Luft zu eriliiiglichen.
    Auf der Zeichnung ist der Erfin(lungsgegen-
    stand dargestellt durch
    Abb. r in eineng Schnitt durch rlen Zylin-
    derkopf eines schnellaufenden @slilosiorlsmo-
    tors für kleine Ausführun-en. durch
    _1b.2 in einem Schnitt durch. den Zylin-
    derkopf eines schnellaufenden Explosionsino-
    tors für größere Ausführungen und durch
    Abb. 3 in einem Schnitt durch rlen Zylinder-
    kopf eines Explosionsmotors für größte Ab-
    inessungen.
    Der Brennstoff wird bei allen drei Aus-
    führungen durch eine Brennstoffpumpe geför-
    dert und in den Arbeitszytin(ler riepreßt.
    Diese Brennstoffpumpe kann beliebiger Art
    sein, (loch ist am besten eine Kolbenpumpe
    geeignet, %%-eiche (hie Wichsten Drücke zuläßt
    und veränderlichen Kolbenhub hat. Mit der
    Brennstoffpumpe wird auch der Motor rel-u-
    liert. Für alle t3rößen kann die Pumpe ge-
    "ebenenfalls _o ausgeführt (-)der age-.r(lnet
    sein, daß sie l:elielüg viele 1lotorzylinder _peißt
    und in deren gemeinsame I'.rennstoftleitung
    untintcrl,rochen füssigc#n Brennatoff .1rückt.
    Per die Erfindung bildende Motor i.1. vor-
    wiegend für Nillire, (l. li. schwere und mittel-
    schwere Brennstoffe bestimmt, die einen hohen
    Verdichtungsgrad zulassen. Bekanntlich ergibt starke gesteigerte Verdichtung, einen sehr günstigen thermischen Wirkungsgrad der Ma-Z, :'11s nachteilig erwies sich bisher aber immer der durch .hohe - Verdichtung ent-#tehende außerordentlich starke Explosionsdruck. Um diesen nicht in seiner vollen Höhe auf die Kurbellager bzw. die Triebwerksteile wirken zu lassen, findet bei dem Motor der Erfnrlung die Entzündung und Verbrennung des Gemisches nicht im Arbeitszylinder elbst statt. sondern in einem besonders dafür vorge_elienen, ül-er dem Zylinder liegenden, finit (liesein in Verbindung stehenden Verbrennungsraunl, aus deni die entzündeten Gase nach :Maßgabe des zulässigen Arbeitsdruckes -erlrosselt in das Zylinderinnere strömen.
  • Soll die Verbrennung des Gemisches ausschließlich in (lern gesonderten Verbrennungsraum stattfinden, so muß auch die Gemischbildung ausschließlich in diesem Verbrentiungsrauin erfolgen. Außerdem erfordern >chwerere Brennstoffe eine sehr energische Vergasung. Die üblichen Vergasungseinrichtungen sind hier unbrauchbar, und zur Gashii-(luiig werden gemäß der Erfindung die Kompressions- und Verbrennungswärme unmittelbar nutzbar gemacht. Der Brennstoff wird bis an den Zylinder flüssig zugeleitet und tritt dann absolut dampfförmig in den Verbrennungsrautn.
  • Der ELplosionsinotor nach Abb. i bildet eine Ausführung, die infolge ihrer Einfachheit billige Herstellung und hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Dazu ki)nnen für ein und derselben Motor verszliierlctie flüssige Brennstotte ohne irgendwelche Änderungen durchcinliider verarbeitet tverden. Ein :Motor dieser ;\rt eignet ,ich für Personenwagen, I_a_twagen. Schlepper, Borte usw. Weil er attcli die geringsten Ansprüche an Warttiri- und Pflege stellt, ist er in erster Linie für Fahrzeuge jeder Art zti verwenden. Die Spülung des Zylinders a erfolgt in der üblichen Art durch Schlitze in der Zylinderwand, die der Kolben b am Hubende freilegt. Wie die Spülluft beschafft wird, ist dabei gleichgültig. Am kegel- oder kuppelförmigen Zylinderbogen ist zentrisch eine Scheibe aus gut wärmeleitendem. Metall eine Nickelstahl- oder Kupferplatte c eingepreßt oder eingeschraubt. Am äußeren Umfang derselben ist. eine ringförmige Rille d freigelassen, in «-elche unmittelbar die Brennstoffleitung e mündet. Die Scheibe hat in der Mitte eine kreisrunde Bohrung bzw. Öffnung. Über dieser Öffnung hat der Zylinderboden eine Vertiefung f, die den eigentlichen Kompressions- und Explosionsraum bildet. Der Zylinderboden ist bearbeitet, ebenso der Kolbenboden, beide haben die gleiche Abschrägung, und füllt der Kolben b in seiner inneren Totpunktlage das ge-Samte Zylindervolumen aus. Zwischen Zylinderboden und Kolbenboden ist dann nur so viel Spiel, daß der Kolben den inneren Totpunkt einnehmen kann, ohne anzustoßen, ähnlich der Anordnung in Kompressoren. Durch den Verdichtungshub wird die gesamte Verbrennungsluft in die zentralliegende Vertiefung f des Zylinderbodens gedrückt. Während des .Übertritts der Luft vom Zylinder zum Kompressionsraum f erfolgt auch die Zuführung des Brennstoffes. Dieser lagert ständig in der erwähnten Ringnut d -tni Rand der Kupferplatte c und steht unter Druck: Die Brennstoffpumpe fördert ununterbrochen, und der Brennstoff muß z%vi--schen Kupferplatte und Zylinderboden des-' jenigen Zylinders entweichen, in dem der niedrigste Druck herrscht.- Außerdem wird die Kupferplatte durch den Druck der entzündeten. Gase gegen den Zylinderboden gepreßt, und der Brennstoffaustritt - erfolgt deshalb während der Kompression. Die Kupferplatte c .liegt mit ihrer hinteren oder inneren Fläche °auf dem Zylinderboden auf, doch sind beide -Flächen raub und nicht gegeneinander ge-=schliffen, folglich dichten sie ohne starke Belastung auch nicht ab, sie lassen also einen sehr sehr dünnen Spalt bzw. nur eine Fuge. Diese :Fuge muß der Brennstoff durchströmen, wenn er aus der Ringnut d in den Kompressions-oder Verbrennungsraum übertreten soll. Er überzieht also die Fläche nur in Form einer dünnen Haut. Infolge der Wärme der Kupferplatte, die diese durch Kompression und Verbrennung aufnimmt, findet eine--fast augenblickliche -Verdampfung statt. und der Brennstoff verläßt den Spalt nicht flüssig, sondern gasförmig. Dabei die -Dämpfe jeden Widerstand infolge der Voluinenvergrößerung durch den Cbergang in ,Gasform, bei der Unmöglichkeit, nach rückwärts zu entweichen. Die Kupferplatte bildet also den Wärmeträger für die ständige Verdampfung des Brennstoffes. Die ganze Anordnung ist so getroffen, claß die Kupferplatte die höchste Stelle der Brennstoffleitung bildet und ist, entsprechend der Form des Zylinderbodens, nach oben kegelförmig durchgedrückt. so daß der Austritt der Dämpfe, die zentral nach der Mitte zu streben, stets gleichmäßig am Umfang der Öffnung in der Platte erfolgt. Innerhalb des Kornpressions- oder Verbrennungsraumes findet dann im Totpunkt auch die Zündung zunächst durch Zündkerze statt. Ist der '-Motor «-arm, dann kommt das Gemisch durch Selbstzündung zur 'Verbrennung. Durch die gutmögliche Kühlung dieses V erbrennungsraumes kann der Kompressionsgrad sehr hoch gewählt werden, außerdem aber ist Selbstzündung beabsichtigt. Demzufolge kann der Kompressionsgrad gegenüber jetzigen Ausführungen etwa verdoppelt werden. Entsprechend dem hohen Kompressionsdruck steigt auch -der Explosionsdruck. Er'-macht sich durch die Form des Verbrennungsraumes bzw. (lurch dessen relativ kleine Grundfläche aber nicht sonderlich fühlbar für die Triebwerksteile, Kurbellager usw., belastet in seiner vollen Höhe den Kolben nur so weit, als dieser im Totpunkt gewissermaßen den Abschluß des Verbrennungsraumes bildet. Es kann damit gerechnet werden, daß das -Gemisch, die volle Zylinderladung, in Totpunktstellung des Kolbens bereits . vollständig entzündet ist. dann wirkt der volle Explosionsdruck nur'auf den mittleren Teil des Kolbens, weil die Gase von der übrigen Kolbenfläche zunächst " zurückgehalten werden. Im mittleren Teil besitzt der Kolben wie bei bekannten 'Motoren eine Erhöhung i, die in Totpunktstellung in den Verbrennungsraum ragt. Sie ist von derselben OOuerschnittsfortn wie die Verbindungsöfffnung des Verbrennungsraumes, läßt aber an der Wand desselben einen dünnen Spalt. Der Durchmesser dieser Kolbenerhöhung i ist am Kolben am größten, die-Üffnung zwischen Kolbenerhöhung und Rand ist dann am kleinsten. Beginnt der Kolben nach Überschreiten des toten Punktes die Rückwärtsbewegung, so vergrößert sich der Raum im Zylinder, und die entzündeten Gase strömen durch den Spalt nach. Sobald die Gase aus dem Verbrenungsrauin auszuströmen beginnen, läßt der Druck in diesem gleich erheblich nach. Ein geringerer Druck ergibt indes eine niedrigere Strömungsgeschwindigkeit der Gase im Spalt. Außerdem "aber nimmt das freiwerdende Volumen iin Zylinder uni so schneller- zu, je weiter sich der kolben vom Totpunkt entfernt. Also muß infolge ständig sich verringernder Strömungsgeschwindigkeit und ständig- sich vermehrendem
    Z\IIndervolunien der ströniting@iluerschnitt
    im Spalt dementsprechend griißer wurden. Der
    Durchmesser der I-Zollienerliölitni" nimmt in-
    folgedessen nach oben ab, wird immer kleiner.
    sind das Mantelprofil der Kolbenerlii')hung er-
    gibt eine Kure, die Koibenerhöhungist ballig.
    (Umgekehrt wird die Wand rler Verbindungs-
    r)ffnung, wenn die Kolbenerhöhung zylindrisch
    ist, sich vom Verbrennungsraum nach dein
    7-vlinder zu in gleicher Weise erweitern.)
    Unter dieser Voraussetzung bleibt der im Zv-
    linder herrschende Druck durchschnittlich ein
    gleichbleibender, bis der Druck im Verbren-
    nungsraum so weit gesunken ist, daß er dein
    Druck im Zylinder gleichkommt. Dann tritt
    die Kolbenerhöhung aus der Verbindungsöff-
    i:ung, und im Zylinder beginnt die eigentliche
    Expansion. In dem Zeitpunkt also, wo der
    Druck sich über die ganze Kolbenfläche aus-
    geglichen hat, ist dieser kaum mehr oder nur
    wenig höher als der ursprüngliche Kompres-
    sionsdruck, während bei derzeitigen Ausfüh-
    rungen der Explosionsdruck immer noch das
    Dreifache fies Kompressionsdruckes beträgt.
    Der »volle« Explosionsdruck tritt also nur in
    einer kleinen zentralen Fläche auf. entspre-
    chend der Grundfläche des Verbrennungsrati-
    -mes, und bildet dieser die »Hoclidruzkzone«.
    Die Wirkung der Explosion hinsichtlich der
    aus den Kolbendrücken sich ergebenden La-
    gerbelastung ist hier also im wesentlichen die
    er e
    iche wie diejenige der Verbrennung in
    einem Gleichdruckiriotor. nur finit anderen Mit-
    teln erreicht. Für die Beinessnng der Kur-
    bellager kommt somit nur ein ;>mittlerer
    ',#`erbrennungsdruck« in Frage entsprechend
    der Druckabstufung über die Kolbenfläche,
    der nicht verwechselt «erden darf finit dem
    »mittleren Kolbendrucks, der sich aus der Ex-
    pansion ergibt. Dabei ist zu bemerken, daß
    die Fläche der Verbindungsöffnung höchsten-
    falls 'i2; der gesamten Kolbenfläche beträgt.
    woraus zu ersehen ist, daß die Zusatzbe-
    lastung durch die Explosion eine sehr ge-
    ringe ist. Wenn die Spülung= des Zvlinders in
    der üblichen Weise erfolgt, wo die frische
    Verbrennungsluft am Hubende in den Zylin-
    der tritt, dann nach dem Zvlincierbodelt zu
    ab.-etenkt wird, um dann umzukehren und an
    (lcr anderen Seite des Zvlinders wieder ab-
    wartszustr(nien, so wird bei einer Ausführung
    nach Abb. i der Verbrennungsraum nur zum
    'feil gespült, und er bleibt zuni itber@iiegen-
    ilen, hauptsächlich ini oberen Teil mit Abga-
    sen gefüllt. Bei <lein der Spülung fol;rnden
    IZotnliressiorishuti werden cliese Abgasreste
    flach dein Inneren des Verbreiniungsratune#
    relirängt und ebenfalls: komprimiert, sie bilfien
    dann eine Schicht Ani Boden desselben. Aus
    diesem Grunde ist die Zündkerze etwa in cler
    !litte (leg Hühe angeordnet, damit heim .1n-
    ht@@c'.Il rlc; Motors die Zündung nicht im gering=sten beeinträchtigt wird. auf die Selbstzündung haben die Abgasreste keinen Einfluß. Zti bemerken ist dabei, (laß nur der Verbrennungsrauni, und dieser nur zum Teil, mit Abgasresten gefüllt bleibt, daß dieser Verbrennungsraten aber nur etwa bis %5 des Zvlindervolumens beträgt, daß die Spülung und Reinigung des Zylinders demnach noch weit gründlicher erfolgen kann als beim besten Viertaktexplosionsmotor, und rlaß die neue Zylinderladung praktisch als sehr rein zu bezeichnen ist. Die Abgasreste in diesen geringen Mengen üben also auf die Verbrennung keinen nachteiligen Einfluß aus. Bei Selbstzündung det Gemisches kann auch das iIischungsverhältnis, d. h. das Verhältnis zwischen Luftanteil und Brenngasanteil ein sehr armes sein, und die Regulierurig des Motors nur durch Änderung der Brennstoffmenge 1-edeutet eine Vereinfachung und steigert die Betriebssicherheit. Kerzenzündung ist nur notwendig bei Ingangsetzung des Motors, dann aber dient sie allenfalls zur Fixierung des Zündzeitpunktes und könnte auch ganz wegfallen.
  • Der Explosionsmotor nach Abb. a bildet eine Ausführung, wie sie für größere Motoren zweckmäßig ist, die bei hoher Drehzahl und größter Leistung mit höchstmöglicher Wirtschaftlichkeit arbeiten müssen, bei denen die Herstellungskosten erst in zweiter Linie berücksichtigt werden, Motoren, "vie sie für Luftfahrzeuge usw. oder Sportzwecke in Frage kommen. Die Spülung muß dann auf andere Weise erfolgen, damit sie vor allem schneller vor sich geht und der 'Motor bei großen Abmessungen hohe Drehzahlen erreichen kann. aus diesem Grunde dienen die Schlitze in der Wand des Zylinders a, welche vom Kolben h am Hubende freigelegt werden, nur dem Abzug der verbrannten Gase, während die Spül- oder Frischluft aus der Leitung g= durch ein Ventil lt im Zylinderkopf eintritt. Die Luft durchströmt also den Zylinder nur von oben nach unten in gerader Richtung. Dabei können die Auspuffschlitze über den ganzen Umfang des Zylinders verteilt sein und einen Auslaß von sehr grc)lieni freien Querschnitt bilden. Infolge der Abstufung des Zvlinderinnern kann -die Frischstift finit etwas höherem Druck eintreten, da., # entit kann klein sein und in der Art vier \adelventile ausgeführt werden. Bereits nach Verlassen fies Ventilquerschnittes rlehnt sich .li@ Luft ini Kcinipressionsrauin f aus, sie kann auch diesen \-erl>renntingsratlni noch mit erhebliclier cirsclitviridit;keit clurchstrümen und :ich nach Verlassen desselben entsprechend der 1#:rwei@ertin s,= tind der kegeligen Form de., Zyliri(lcrll()(leti, tinch weiter ausdehnen, uni dann 1111t verniini1erter i;csrhwindigkeit die Abgase. vor sich lierzu#,chiehen. Die Spühultr kann so ohne I3e%veguiigsuin1<elir in einer kürzeren "Zeitdauer erfolgen, und Wirbelungen sind gering. Die 13reiiiistoffzuführung erfolgt wieder aus der Leituni; e und Gier Rille d über die Kupferplatte c. Alle weiteren Vorgänge sind dieselben wie bei der Ausführung nach Abb. i. Zur Drosselung der Gase, die aus dem Verbrennungsraum j in den Zylinder strömen, dient wieder die Kolbenerhöhung i. Mit Hilfe dieser Kolbenerhöhung ist man in der Inge, den Druckverlauf während de; Ausgleiches den jeweiligen Erfordernissen anzupassen, und kann damit eine reine Gleichdruckarbeit erzielt werden.
  • Die Ausführung nach Abb. 3 weicht von den beiden vorhergehenden insofern ab, als der Zutritt der Brennstoffdämpfe zum Zylinder erst im Zündzeitpunkt erfolgt. Der Motor eignet :ich für -ortsfeste Zwecke, etwa in Kraftwerken u. dgl. oder als Schiffsmaschine.
  • riicitet mir mit Selhstzünclung, wie der Die--:elniotnr. ini<1 i:t die@ein we-en seiner weit grnßeren hinfachheit überlegen: denn die Brenn,#tnsteinführung erfolgt in bekannter Weibe r,line Verwendung hochkomprimierter I:ürlilascluft. wodurch eine Reihe vermittelter und empfindlicher Organe « egfallen. Die 1-agerhelastung durch die 1Ziilliellrlrücke ist nicht höher. es-können die schwersten Treii)öle zur Verbrennung kommen, und die Ausnutzung der Brennstoffenergie, Bier Wirkungsgrad, ist infolge der einwandfreien gleichmäkligen Verteilung der Brenngasteile innerhalb der Vert-rennungsluft, wie sie in Dieselmotoren -leich gut nicht erzielt werden kann. erheblich günstiger.. Daß unverbrannte Brennstoffteile mit - den . Al-gasen entweichen,-kann .nicht-vorkommen. Die Spülung des-Zylinders a erfolgt hier in der gleichen Weise wie bei dem kleinen Motor Ahb. r. indem vom Kolben b am Hubende Schlitze in der Zylinderwand freigelegt werden, die Einlaß und - AuslaB bilden. Die Spülung kann jedoch auch in anderer Weise erfolgen und steht in keinem Zusammenhang mit dem Erfindungsgegenstand. Entsprechend der späteren Einführung des Brennstoffes haben die damit verbundenen Organe eine andere Gestalt. Der- flüssige Brennstoff, tritt aus der Leitung e in die Rille d. Statt der Kupferplatte ist hier eine Schale k aus 'Nickelstahl vorgesehen, die in ihrer Öffnung als Ventilsitz ausgebildet ist. Die gesteuerte Ventilnadel l hält die Brennstoffdämpfe zurück bis zur Beendigung der Kompression. Da diese Dämpfe nicht entweichen können. die Brennstoffpumpe aber gleichförmig nachdruckt und (las Volumen der Brennstoffmenge durch die Verdampfung. durch den Übergang in Gasform, sich auszudehnen sucht, stehen dii ltrcnnstoti(länipfe zuletzt unter einem Druck der Alen Kompressionsdruck um ein Vielfache: übersteigt. Sie lagern dann direkt vor den #7"entilsitz in dem Ringraum in, aus dessen räumlicher Bemessung sich ihr Enddruck be. stimmt und strömen beim Öffnen des Ventils mit großer Geschwindigkeit in den Ver. brennungsraum f, wo sie sich bei Vereinigung finit der Luft entzünden. Solange da: \-entil noch geöffnet ist, halten sich dann del Druck der entzündeten Gase und der Druc1 der Brennstoffdämpfe das Gleichgewicht. Eii Eindringen der entzündeten Gase in den Ringraum in- hätte auch keine- Nachteile. Ent. sprechend dieser Anordnung ist die '#--entiliiadel L in einem besonderen Ventilkörper t untergebracht, der auch dazu dient, die Nickelstahlschale k festzuhalten. Er ist zt diesem Zweck im Zylinderkopf festgeschraubi und so ausgebildet, daß die Ventilführung von Kühlwasser umspült werden kann. Zur Abdichtung der Ventilnadel dient eine- Packung a Alles andere, Feder, Steuerung usw., kann ir der üblichen Form ausgebildet werden.- Die Sitze der Nickelstahlschale können eingeqchliffen werden. Die Ventilnadel b dient arg besten auch gleich zur Einführung der AnlaB-luft. wenn der Motor in Gang gesetzt werden ;oll. Diese wird dann nur in den Ringraum in vor den Ventilsitz geleitet. Wie. schon erwähnt, stehen die Brennstoffdämpfe vor Öffnen des Nadelventils unter einem sehr hoher Druck. Nach öffnen des-Ventils - und nach Durchströmen des Ventilquerschnittes breitet sich der Strahl im Verbrennungsraum plötzlich aus. Dieser Ausdehnung entspricht die Form des Verbrennungsraumes. Der Strahl verursacht auch eine heftige Durchwirbelung der Gase innerhalb des Verbrennungsraumes, die Verteilung der Brenngase in der Verbrennungsluft ist sehr gut, die Mischung wird gleichmäßig. Dazu kommt noch, daB die Brenngase. (trockene Dämpfe) sehr stark erhitzt sind, daß sie eine höhere Temperatur aufweisen können als die verdichtete Luft. Ihre Einführung verursacht also keine Abkühlung der Kompression, die Explosion kann mit aller Gewalt erfolgen. Auch bei '\-erwendung von Schwerölen erfolgt die Verbrennung mit heftiger und plötzlicher Drucksteigerung, wozu die ballige Form des Verbrennungsraumes beiträgt. Damit die entzündeten Gase langsam aus dem Verbrennungsraum in den Zylinder abströmen, sind sie am Ausgang wieder gedrosselt mit der schon nach den Abb. r und a beschriebenen Kolbenerhöhung i. Damit wird auch bei dieser Ausführung die Gleichdruckperiode erzielt. Diese kommt also nicht. wie beim Dieselmotor, durch proportionale Einführung des Brennstoffes zustande, weil damit die Regulierung der eintretenden Brennstoffmenge wieder zu den iililirlten enil)-findlichen l-üiriclitttitgen führen würde, die ja vermieden Nverden sollen, indem der Drennstof schon vor I#:intritt in den Zvlinrler verdampft und diese Dämpfe erst im Zylinder finit der Luft -einengt werden. :1lahgrl@end für ,lie Datter des Druckausgleichs ist auch hier das Verhältnis der Größe des Verbrennungsraunies zu der Größe des wachsenden Zvlinderrauines, und vier Druck außerhalb der Zone des Verbrennungsraumes kann stets in einer Höhe gehalten werden, daß der Gesamtdruck nicht wesenlich höher ist als der ursprüngliche Kompressionsdruck.
  • Die zu den einzelnen Ausführungen beschriebenen Einrichtungen können natürlich nach Zweckmäßigkeit, auch untereinander oder miteinander kombiniert, angewendet werden, etwa in der Weise, daß ein Motor mit Luftventil nach Abb.2 und Brennstoffventil nach Abh. 3 ausgestattet wird, oder, daß diese Ventile in einer Neigung bzw. quer zur Zlinderachse stehen u. dgl., je nach Form' des Verbrennungsratinies. Zur Drosselung der aus denn '\-eri)renntinrsrauin in den Z,#-linrler strömenden entzündeten Gase kann auch eine andere Gestaltun- von Zvlin(lerdecl;el und Kolbenboden angewanrlt werden, etwa so. (laß die Drosselung stufenweise erfolgt. mehrmals hintereinander. wobei Zylinderdeckel und Kolbenboden entsprechend abgestuft sind. Ferner kann der über dem Zylinder liegende N'erbrennungsrauin ganz oder zum Teil auch durch die gleiche oder eine ähnliche N'ertiefung im Kolbenboden gebildet werden, etwa bei kleinen Motoren, wo die :Wärmeabführung aus dem Kolben genügend groß ist, oder bei großen Motoren, wo der Kolben durch Wasser oder Öl gekühlt wird, wenn dadurch die gleiche Wirkung, die Beschränkung des vollen Explosionsdruckes auf einen kleinen zentralen Teil der Kolbenfläche, erzielt werden kann.
  • Motoren mit der die Erfindung bildenden Einrichtung haben bei Betrieb mit den billigen, d. h. mittelschweren und schweren Brennstoffen gegenüber den Jetzigen Explosionsmotoren den Hauptvorteil, (laß sie den Betrieb mit den erwähnten Brennstoffen ganz bedeutend wirtschaftlicher gestalten können. Nur diese Brennstoffe lassen den heute überall angestrebten hohen Kompressionsgrad zu, und nur bei diesem hohen Kompressionsgrad wird ihre Verbrennung eine vollkommene. Die um ein mehrfaches gesteigerten Explosionsdrücke führen in keiner Weise zu einer Gewichtsvermehrung der Maschine: die thermische Belastung wird trotz der größeren Hitzegrade bei der 1 erbrennting eine bedeutend geringere als heim normalen -Motor, und die den Zweitaktmotoren eigene Einfachheit steigert noch den Wert der Maschine.

Claims (1)

  1. PATCNT-A-x sPRÜcnE: i. 1?xplosiotismotor, bei welchem die gesamte aus Jrennstoffluftgeinisch bestehende Zylinderladung in einem besonderen, über dem Zylinder liegenden Verbrennungsraum zur Explosion gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die hochgespannten entzündeten Gase bei ihrem Cbertritt vom Verbrennungsrauen in den Zylinderraum durch eine entsprechende Ausbildung des Kolbenbodens und ,les Zylinderdeckels so gedrosselt werden. (laß der den Arbeitskolben (b) belastende Arbeitsdruck während der Dauer des Überströmens der; Gase von dem einen in den anderen Raum sich auf durchschnittlich gleichbleibender Höhe hält, bis der Cberdruck im Verbrennungsraum geschwunden und dem Druck im Zylinderraum deichgeworden ist, wobei aus dein Verbrennungsraum jeweils so viel entzündete Gase in den Zylinderraum strömen, als zur Erhaltung des Anfangsdruckes notwendig ist, und dieser Anfangsdruck dem höchsten Kompressionsdruck näher liegt als dem höchsten Explosionsdruck. - -Explosionsmotor nach Anspruch t, bei welchem der flüssige, unter dem Druckeiner Pumpe stehende Brennstoff über eine innerhalb des Zylinders oder auch Verbrennungsraumes angeordnete, aus gut wärmeleitendem Metall bestehende, durch die Kompression und Verbrennung ständig, erwärmte Platte (c) oder Schale (k) gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet, (laß die äußere Seite oder Fläche dieser Platte oder Schale auf eine Fläche oder Wand des Zylinders oder Verbrennungsraumes. raub aufliegend, gedrückt wird und der Brennstoff in der durch diese beiden Flächen gebildeten Fuge, durch die er unter hohem Druck gepreßt wird, verdampft, und, vom Rand der Scheibe atis in die, Ringnut (d) am ganzen Umfang eintretend, gleichmäßig zentral nach der @liitte der Scheibenöffnung zur Achse des Verbrennungsrahmes tind Zylinders gerichtet und gedrückt wird, und dort direkt oder über ein Ventil in den Verbrennungsraum gasförmig unter hohem Druck eintritt.
DEL53822D Explosionsmotor mit ueber dem Zylinder liegendem Verbrennungsraum Expired DE380538C (de)

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DE (1) DE380538C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE941525C (de) * 1951-12-22 1956-04-12 Hugo Cordes Dipl Ing Brennkraftmaschine mit abgeteilter Brennkammer
DE943324C (de) * 1949-03-11 1956-05-17 Fichtel & Sachs Ag Zweitaktbrennkraftmaschine
DE970788C (de) * 1953-04-21 1958-10-30 Willy Lehmann Luftverdichtende, mit Selbstzuendung arbeitende Einspritzbrennkraftmaschine

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