DE698475C - Viertaktbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten Brennkammer - Google Patents

Description

• Viertaktbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten Brennkammer Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertaktbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten Brennkammer, in die während eines Teils des Saughubes über sein regelbares Ventil eiri übersättigtes Brennstoff-Luft-Gemisch oder ein Gas. eingesogen wird, während der sich gegen Ende des Verdichtungshubes gleichfalls vorwiegend in der Brennkammer befindliche Hauptteil der Verbrennungsluft während des Saughubes über ein im Zylinder angeordnetes Ventil unmittelbar in den Hubraum ,gelangt. Die Zündung setzt in der Brennkammer ein, und das entzündete Gemischoder Gas tritt durch einen zwischen der Brennkammer und dem Hubraum befindlichen sowie von einem überströmventil gesteuerten und mit der Brennkammer gleichachsig liegenden Zerstäuberdurchlaß in den Hubraum über: Die Erfindung besteht darin, daß das Brennstoff- und überströmventil konzentrisch zueinander und mit dem Zerstäuberdurchlaß gleichachsig angeordnet sind. -Durch eine solche Anordnung wird eine baulich außerordentlich gedrungene Anordnung erzielt, rund vor allem wird die Brennkammer kleiner und weniger zerklüftet. Das thermisch gefährdete überströrnventil zwischen . Brennkammer und Hauptbrennraum wird durch das angesogene kühle Brennstoff-Luft-Gemisch. wirksam gekühlt. Man kann die anzusaugende Brennstöffmenge außerordentlich genau bemessen und ebenso den Zündzeitpunkt genau regeln. Durch den Wärmespeichereinsatz an der üb,erströmöffnun,g. finit seinen feinen und abgewinkelten Drosselbührungen wird außerdem eine außerordentlich günstige Auflockerung und Verteilung des Brennkammerinhaltes erzielt.
• Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Viertaktbrennkraftmaschine mit einer Ventil- _ anordnuug gemäß der Erfindung, und zwar in Abb. r in einem Längsschnitt durch die im Zylinderkopf angeordnete Ventil- und Brennkarnmeranordnung bei geschlossenem Brexznstoffüb-erströmventil, in Abh. z eine Einzeldarstellung der Ventilanordnung nach Abb. r mit geöffneten Ventilen.
• Die Viertaktbrennkraftmaschine besitzt in bekannter Weise neben dem Häuptbrennraum a eine Brennkammer b mit einem zweiteiligen Wärmespelchereinsatz c, cl. Der Wärmespieichereinsatz cl ist mit einem Kranz von überströmbohrungen d versehen, welche in Beine trichterförmige Ausnehmung ,e des Einsatzteils c :einmünden. Die trichterförmige Ausnehmung steht durch eine überströmöffnung f mit dem Haupthrenuraum a in Verbindung, und zwar liegt die Überströmöfnung in einer Nische a1 des. Hauptbrennraumes a bzw. des Zylinderkopfes. Vor den Übetströmöffnungen d ist im Einsatzstück c1 eine Ausnehmung g vorgesehen, und in den Brennkammerraum b ragt :eine Glühkerze h hinein.
• Der Ringrand i der Ausnehmung g bildet den Sitz für" ein Absperrventil, dessen Teller k wiederum den Sitz für ein zweites, als Hohlschaft ausgebildetes Ventil l bildet. Das Hohlschaftventil weist nahe dem erwähnten Sitz einen verstärkten Rand h auf, welcher an einer Schulter m in einem Zylinderkopfeinsatz n einen Anschlag findet. Der Einsatzu dient dem Hohlventill als Führung, und letzteres dient wiederum als Führung für den Schaft k1 des Tellerventils k. " Eine Feder -o ist bestrebt, das Hohlventil l nach oben zu verschieben. Diesem Bestreben wirkt eine von dem Hebelarm p einer Steuerwelle q beeinflußte Federschwinger entgegen. Das Ventil k wird durch eine Feder s ebenfalls nach oben gezogen, bis sein Teller am unteren Ende l1 des Hohlventils L- anschlägt. Hinter dem Ventilteller k ist in dem Ventilschaftrohr l ein Hohlraum t frei gelassen, welcher über im Schaft l vorgesehene Drosselbohrungen u und einen Ringraum v mit einer Brennstoffzuleitung w in Verbindung steht. Ein im Hauptbrennraum liegendes Lufteinlaßventil ist mit x bezeichnet.
• Die Wirkungsweise der-beschriebenen- Maschine ist folgende: Zu Beginn des Saughubes bleibt das Einlaßventil x zunächst geschlossen, während das Hohlschaftventil l durch die Federschwinger bzw. durch den Hebe larm p der Steuerwelle q freigegeben wird. Daraufhin hebt sich das Ventil L zusammen mit dem Ventil k unter dem Einfluß der beiden Federn a und s vom Sitz i ab-, und zwar legt sich der verstärkte Ringrand lx des Ventils l in die die Schulter m begrenzende Ausnehmüng des Einsatzes n hinein. Die Drosseldurchlässe u treffen vor den Ringkanal v ,am - Ende der Brennstoffzuleitung w, welche mit einem Vergaseroder einer Brennstoffgen-iischpumpe in Verbindung steht. Die Brennkammer bist über den Ventildurchlaßi und die Einsatzdurchlässeg; d, e und f mit dem Hauptbrennraum a verbunden. Dementsprechend kann sich der Unterdruck des im Saughub abwärts gleitenden Elrbeitskolbens über die erwähnten Durchlässe in der Brennkammer b und vor dem Ventil k auswirken. Kurz nachdem die Verbindung zwischen der Brennkammer b und dem Hauptbrennraum. hergestellt ist, überwindet der auftretende Unterdruck die Kraft .der Feder s. Es öffnet sich das Brennstoffventil k autoinatisch, indem sich der Ventilteller k vom unteren Schaftende 1l des Hohlventils L abhebt. Die daraufhin in die Brennkammer einströmende Brennstoffmenge ist von der Größe des auftretenden. Unterdruckes, der Spannung der Ventilfeder s und vom Druck des Brennstoffes abhängig.
• Nach einer bestimmten Zeit, z. B. nach dem ersten Viertel des Saughubes, wird das Hohlventil L durch die Steuervorrichtung p, g, r wieder nach unten verschoben, und damit werden beide Ventildurchlässe l1 bzw. k und i wieder geschlossen. Der Zeitpunkt des Absperrens der Nebenkammer b vom Hauptbrennraum az muß derart erfolgen, da.ß kein oder nur eine unwesentliche Menge Brennstoff durch. die Durchlässe g, d, e und f des Einsatzes c, cl hindurch in den Hauptbrennraum an übertreten. kann. Der Hauptanteil des Brennstoffes soll als fettes Gemisch in der nunmehr wieder abgeschlossenen Brennkammer b sich befinden. Ungefähr gleichzeitig oder nach Abschluß der beiden Ventile k und l wird das Haupteinlaßventil geöffnet, worauf sich der Hauptbrenn--raumaz im weiteren Verlauf des Saughubes mit Verbrennungsluft füllt.
• Im -Verdichtungshub bleibt zunächst der Ventildurchlaß i, k geschlossen, so daß die Luft im Hauptbrennrauma allein verdichtet wird. Erst zu einem besti.mmfien Zeitpunkt während des Verdichtungshubes, z. B. im letzten Viertel desselben, gibt die Federschwing-er das Ventil l wieder frei, worauf sich -das Ventil l unter dem Einfluß der Federo erneut öffnet. Infolge des herrschenden überdrucke's,' welcher im gleichen Sinne wie die Feder s wirkt, nimmt das Brennstoffventil k an der Bewegung des nach oben gehenden Ventils 1 teil, ohne daß,- sich der Durchlaß zwischen dem Ventilsitz 11 und clean Ventilteller k öffnet. Die heiße Verdichtungs= Luft kann nunmehr aus dem Hauptbrennraum a durch die Drosseldurchlässe der Einsätze c, cl in die Brennkammer b übertreten, wo sie sich mit dem darin befindlichen fetten Brennstoff-Luft-Gemisch wirbelnd vermischt und die Entzündung dieses Gemisches herbeiführt. Der zunächst unter Luftmangel verbrennende Bnennkammerinhalt bläst nunmehr in den Hauptbr:ennraum az aus, in welchem die restliche Verbrennung stattfindet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Viertaktbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf. angeordneten Brennkammer, in die während :eines Teils des Saughubes über ein regelbares Ventil ein übersättigtes Brennstöff-Luft-Gemisch,oder ein Gas eingesogen wird, während der sich gegen Ende des Verdichtungshubes gleichfalls vorwiegend in der Brennkammer befindliche Hauptteil der Verbrennungsluft während des Saughubes über ein im Zylinder angeordnetes Ventil. unmittelbar in den Hubraum gelangt, bei der ferner in der Brennkammer die Zündung einsetzt und das entzündete Gemischoder Gas durch einen zwischen der Brennkammer und .dem Hubraum befindlichen, von einem Überströmventil gesteuerten, mit der Brennkammer ,gleichachsigen Zerstäuberdurchlaß in den Hubraum übertritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoff- und das Überströmoentil konzentrisch zueinander und mit dem zerstäuberdurchlaß gleichachsig ,angeordnet sind.-