DE480580C

DE480580C - Ladeverfahren fuer Verbrennungskraftmaschinen mit einem auf dem Arbeitskolben sitzenden Verdraenger

Info

Publication number: DE480580C
Application number: DEB110051D
Authority: DE
Original assignee: MAX BURG
Current assignee: MAX BURG
Priority date: 1923-06-19
Filing date: 1923-06-19
Publication date: 1929-08-05

Description

Ladeverfahren für Verbrennungskraftmaschinen mit einem auf dem Arbeitskolben sitzenden Verdränger Gegenstand der Erfindung ist ein Ladeverfahren für Vorkammer-Brennkraftmaschinen, bei denen auf dem Arbeitskolben ein in den Vorkammerhals eindringender Verdrängerzapfen sitzt, bei denen ferner die Luft in dem am Ende des Kolbenhubes abgeschnürten Teil des Arbeitszylinders hoch verdichtet und in die Vorkammer teils an dem Verdrängerzapfen entlang, teils durch besondere Nebenschlußkanäle übergeschoben wird.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein Brennstoffluftgemisch in eine an den eigentlichen Arbeitszylinder und die Vorkammer oder den Verdrängerhals angeschlossene, also im NebenschluB zum Vorkammerhals angeordnete Gemischkammer eingelagert wird und ein Teil der in dem Arbeitszylinder am Ende des Kolbenhubes hoch verdichteten und abgeschnürten Luft in die Gemischkammer eindringt, das Brennstoffluftgemisch durchwirbelt und mit ihm nach inniger Vermischung in die Vorkammer übertritt.
Es ist zwar bei Verbrennungskraftmaschinen bereits bekannt, den flüssigen Brennstoff in ähnlicher Weise vorzulagern, derart, daß durch die Verdrängerwirkung eine Zuführung und Vermischung des Brennstoffs mit der Verbrennungsluft erfolgt. Die Zuführung des flüssigen Brennstoffs, die bekanntlich durch eine Einspritzpumpe geschieht, erschwert aber die nötige Feinregelung des Brennstofftropfens, dessen Größe verhältnismäßig gering ist und bei Leerlauf z. B. a,5 mm und bei voller Last etwa q. mm im Durchmesser beträgt.
Ferner sind auch Vorkammer-Brennkraftmaschinen mit einem auf dem Kolbenboden sitzenden Verdrängerzapfen bekannt, bei denen der flüssige Brennstoff unmittelbar in die Vorkammer eingespritzt wird und bei denen ein Teil der im Arbeitszylinder am Ende des Kolbenhubes hoch verdichteten Luft durch Nebenschlußkanäle in tangentialer Richtung in die Vorkammer übergeschoben wird, wo die Luft in einer Ebene senkrecht zum eingespritzten Brennstoff eine kreisende Bewegung ausführt und sich dabei innig mit ihm vermischt.
Demgegenüber ist als Vorteil für das vorliegende Verfahren anzuführen, daß Brennstoff und Luft bereits als Gemisch in den für die Vorlagerung vorgesehenen Raum eintreten und die Vergasung sich bei der Verdichtung gewissermaßen als zweite Stufe des Gemischbildungsvorganges vollzieht. Infolge der Einführung des Brennstoffluftgemisches wird dem Arbeitszylinder eine größere, für die Gemischbildung nützliche Bewegungsenergie zugeführt. Schließlich ermöglicht die Brennstoffluftgemischeinführung leichte Regelung auch der kleinsten Brennstoffmengen. Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand beispielsweise, und zwar zeigt: Abb. i einen Zylinderkopf im Längsschnitt, Abb.2 im Querschnitt, während die Abb.3 bis 5 verschiedene Ausführungsformen einer Gemischkammer schematisch darstellen, wobei die Eintritts- und die Austrittskanäle zur besseren Übersicht in eine Ebene verlegt sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein an Brennstoff überreiches Brennstoffluftgemisch in der Gemischkammer a vorgelagert, welche den Verdrängungshals b des Zylinderkopfes c konzentrisch umschließt. Die heißen Wände der Gemischkammer leiten die Vergasung des Brennstoffluftgemisches ein. Wenn der auf dem Arbeitskolben sitzende Verdrängerzapfen f in den Verdrängerhals b einmündet, erfährt die in dem eigentlichen Arbeitszylinder d eingeschlossene, durch den Verdrängex zapfen f abgeschnürte hoch verdichtete Luft gegenüber der Luft in der Vorkammer e eine höhere Verdichtung. Die nach einem Ausgleich strebende Spannung erzeugt nun mit einem Teil der abgeschnürten Luft in dem zwischen dem Verdrängerzapfen f und dem Verdrängerhals b verbleibenden Ringspalt eine lebhafte, in die Vorkammer e hineinfließende Strömung, während der andere Teil der Luft durch Kanäle h in die Gemischkammer a eintritt und das Gemisch durch die Kanäle i in die Vorkammer e mit sich fortreißt. Bei dem Zusammentreffen der beiden Ströme entsteht eine lebhafte Durchwirbelung, die sich noch in die Vorkammer e hinein fortpflanzt und so eine schnelle und innige Durchmischung mit der Verbrennungsluft herbeiführt.
Infolge der tangentialen Gemischzuführung durch das Ventil h entsteht eine kreisende Bewegung in der Ringkammer a. Bis zur .eintretenden Verdrängerwirkung verbleibt das Brennstoffluftgemisch in der Ringkammer, da diese sich bis zu dem betreffenden Zeitpunkt im Druckausgleich befindet.
Die kreisende Bewegung des Brennstoffluftgemisches in der Gemischkammer a läßt sich noch beschleunigen, wenn die Zuführungskanäle h gemäß Abb. 2 und 3 angeordnet sind, so daß die durch sie .einströmende Luft im Gleichstrom mit dem Gemischstrom in der Ringkammer verläuft. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 und 5 dagegen sind die Kanäle h so gerichtet, daß die Luftströme entgegengesetzt zu dem Gemischstrom in der Ringkammer verlaufen. In diesem Falle findet eine stärkere Durchwirbelung der beiden Mittel statt.
Die Austrittskanäle i können ebenfalls so angeordnet sein, daß sie in gleichem oder entgegengesetztem Sinn zur Bewegungsrichtung des Gemischstromes in der Ringkammer gerichtet sind. Im ersteren Falle (s. Abb. 2, 3 und 4) wird vermieden, daß das vorgelagerte Brennstoffluftgemisch vorzeitig in die Vorkammer e eintritt, um einer Vorzündung vorzubeugen. Im zweiten Falle, den die Abb.5 zeigt, ermöglicht die Gegenläufigkeit der Kanäle i dem Brennstoffluftgemisch einen beschleunigten Austritt in die Vorkammer e.
Eine weitere Regelungsmöglichkeit besteht in der Verstellung des Gemischpumpenantriebes gegenüber dem Arbeitskolben, so daß die Vorlagerung des Brennstoffluftgemisches in jedem Verdichtungsgrad bzw. bei jeder Kolbenstellung erfolgen kann. Ferner kann z. B. in höheren Belastungsfällen des Motors durch eine gewisse -Überladung der Gemischkammer a ein Teil des Brennstoffluftgemisches schon vorzeitig in die Vorkammer gedrängt werden, zur Ausnutzung einer längeren Durchmischungsdauer mit der Verbrennungsluft; der in die Vorkammer gelangende Ladeübers chuß kann dabei so bemessen sein, daß Frühzündungen nicht auftreten.
Dieses Ladeverfahren ist an keine Zündungsart gebunden, es kann also für Glüh-- kopfmaschinen oder Maschinen mit Selbstzündung (Dieselmaschinen) oder Maschinen mit' Fremdzündung (elektrische Zündkerze) angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ladeverfahren - für Vorkammer-Brennkräfimäschinen,bei denen auf dem Arbeitskolben ein in den Vorkammerhals eindringender Verdrängerzapfen sitzt, bei denen ferner die Luft in dem am Ende des Kolbenhubes abgeschnürten Teil des Arbeitszylinders hoch verdichtet und in die -Vorkammer teils an dem Verdrängerzapfen entlang, teils durch besondere Nebenschluükanäle übergeschoben wird, dadurch gekennzeichnetf -daß .ein Brennstoffluftgemisch in eine an den eigentlichen Arbeitszylinder (d) und die Vorkammer (e) oder den Verdrängerhals (b) angeschlossene, also im Nebenschluß zum Vorkammerhals angeordnete Gemischkammer (t,) eingelagert wird und ein Teil der in dem Arbeitszylinder am Ende des Kolbenhubes hoch verdichteten und abgeschnürten Luft in die Gemischkammer (a) .eindringt, das Brennstoffluftgemisch ' durchwirbelt und mit ihm nach inniger Vermischung in die Vorkammer (e) übertritt.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischkammer (a) in Gestalt einer Ringkammer den Verdrängerhals umschließt, und daß die Eintritts- und die Austrittskanäle (h und 2@, welche die Gemischkammer mit der Vorkammer und dem Arbeitszylinder verbinden, in gleichem oder entgegengesetztem Sinn zur Bewegungsrichtung des -Gemischstromes in der Ringkammer gerichtet sind.