Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine, die mit Selbstzündung arbeitet. Die Erfindung bezieht sich auf eine im Zweitakt arbeitende Einspritzbrennkraftma- schine,bei der die Verdichtung so hoch getrieben wird, dass eine Selbstzündung des eingespritz ten Brennstoffes eintritt, und bei der ein Zy linderstern mit drei oder mehr Zylindern vor gesehen ist, deren Kolben auf einen gemein samen Verbrennungsraum arbeiten. Um einen hinreichend kleinen Verbrennungsraum zu erhalten, hat man vorgeschlagen, den Kol benböden die Form eines Daches zu geben.
Erhalten die Böden der Kolben die Ge stalt eines symmetrischen Daches, so besteht der Verdichtungsraum aus einer Anzahl ver hältnismässig enger, von einem Mittelpunkt sternförmig ausgehender Spalten. Es ist schwierig, den Brennstoff auf diesen zerklüf teten Raum so zu verteilen, dass die in den Spalten befindliche, verdichtete Verbrennungs luft so mit dem Brennstoff vermischt wird, dass eine vollständige Verbrennung eintritt.
Nach der Erfindung ist bei Maschinen dieser Art das Einspritzorgan zwischen zwei Zylindern mit dem Kolben gesteuerten Spül luftschlitzen angeordnet. Die Kolben dieser Zylinder halten im innern Totpunkt mit ihren dem Einspritzorgan zugekehrten Dachflächen den Verdichtungsraum frei, während die bei den andern Dachflächen dieser Kolben mög lichst nahe den Dachflächen des oder der be nachbarten Kolben sind. Diese Kolben steuern Auspuffschlitze. Endlich eilen alle Au & ipuff- schlitze steuernder) Kolben den andern Kol ben vor.
Da infolgedessen der Verdichtungs raum einen kompakten Raum unmittelbar vor der Einspritzdüse bildet, kann der Brenn stoff gleichmässig über den Raum verteilt werden und sich auch gleichmässig mit der in diesem Raum befindlichen Verbrennungs luft mischen. Wenn in der innern Totpunkt lage die beiden Dachflächen neben dem Brennstoffstrahl symmetrisch zu diesem sind, so werden keine Wirbel entstehen, welche die gute Verteilung des Brennstoffes stören könnten. Die vollständige Verbrennung des Brennstoffes in diesem Raum ist daher ge währleistet.
Die unvermeidlichen Toträume zwischen den Spülluftkolben und dein oder den benach barten Kolben, in die der Brennstoffstrahl nicht hineingespritzt werden kann, sind da durch auf ein Mindestmass gebracht, dass im Zeitpunkt des höchsten Verdichtungsdruckes die betreffenden Dachflächen einander mög lichst nahe sind. Dieverdichtete Verbrennungs- luftmerrge, welche sich in den engen Spalten noch befindet, ist aber immerhin noch so be deutend, dass die Leistung der Maschine er heblich beeinträchtigt würde, wenn diese Luft nicht mit zur Verbrennung herangezo gen würde.
Da die benachbarten Kolben aber Auspuffschlitze steuern und also den andern Kolben voreilen, können sie vor der Selbst zündung des Brennstoffes ihren Auswärtshub beginnen, so dass sie aus dem Verdichtungs raum, in welchem sich zu diesem Zeitpunkt zerstäubter Brennstoff befindet, Brennstoff in die Spalten hineinsaugen. Dieser Brennstoff mischt sich mit der dort befindlichen ver dichteten Luft, so dass dann auch diese Luft zur Verbrennung mit herangezogen wird.
Man hat bereits bei Einspritz-Brennkraft- maschinen, die mit Selbstzündung arbeiten und drei in einem Zylinderstern auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeitenden Kolben besitzen, einen Kolben, welcher Aus lassschlitze steuert, voreilen lassen. Auch hat man schon die Einspritzdüse zwischen zwei Zylindern angeordnet. Bei diesen bekannten Maschinen sind aber an den Kolben Ver- drängeransätze angeordnet, um eine innige Mischung des Brennstoffes mit der Verbren nungsluft durch Wirbel zu erzielen.
Es hat sich aber herausgestellt, dass sich die Luft wirbel nicht gleichmässig über den ganzen Verdichtungsraum verteilen, und dass der Brennstoff nur durch schnellfliessende Fasern des Wirbels mitgerissen wird, und dass der ausserhalb dieser Fasern befindliche Brennstoff mit der Luft nicht gemischt wird.
Bei der Brennkraftmaschine nach der Erfindung wer den demgegenüber Wirbel zweckmässig nach Möglichkeit vermieden und die innige Ver mischung des Brennstoffes mit der Luft durch entsprechende Ausgestaltung des Verdich- tungsraumes zwischen den Kolben, unter Ver wendung dachförmiger Kolbenböden erreicht, die den kleinsten Verdichtungsraum und da mit den höchsten Verdichtungsdruck erzielen lassen.
Der auf den oder die Kolbenböden auf treffende Brennstoff ist vorteilhaft schon mit Luft gemischt und in Dampfform verwandelt. Dies kann dadurch erzielt werden, dass im Zylinderstern zwischen den dem Einspritz- organ benachbarten Zylindern ein Vorraum vorgesehen ist, in den das Einspritzorgan mündet und an den sich der von den Böden der benachbarten Kolben freigehaltene Ver dichtungsraum unmittelbar anschliesst. Wäh rend des Einspritzvorganges wird beim Ein setzen der Verbrennung aus dem Verdich tungsraum zwischen den Kolben ein Luft strom in den Vorraum geblasen, der dem Brennstoffstrahl entgegengesetzt gerichtet ist.
Dabei entsteht eine starke Reibung zwischen dem Luftstrom und dem Brennstoffstrahl, so dass dieser zum Teil zerstäubt und dabei mit Luft durchsetzt wird. Ferner tritt im Vorraum eine Stauung ein, die bewirkt, dass der in diesem Vorraum befindliche Brennstoff ver teilt, mit der dort vorhandenen Luft vermischt und zur Entzündung gebracht wird. Eine vorzeitige Zündung des Brennstoffes in die sem Vorraum kann durch Kühlung desselben vermieden werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausfübrungs- beispiel der Brennkraftmaschine nach der Er findung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Zylinderstern; Fig. 2 ist ein Teil der Fig. 1 in grösse rem Massstabe.
Bei der im Zweitakt arbeitenden Dreizylin- dermaschine spielen in einem Zylinderstern 1 mit drei Zylindern 2, 2 ,3 die Kolben 4, 4, 5, von denen die beiden Kolben 4 die in den Zylindern 2 vorgesehenen Schlitze 6 für die Spülluft und der Kolben 5 die im Zylinder 3 vorgesehenen Schlitze 7 für den Auspuff steuern. Die drei Kolben arbeiten auf Kur beln 8, 8, 9, deren Bewegung durch Zahn räder 10, 11 weitergeleitet wird. Die drei Kolben arbeiten auf einen ge meinsamen Verbrennungsraum, den sie im innern Totpunkt zwischen ihren Böden frei halten. Diese Böden sind dachförmig aus gestaltet.
Der Auspuffkolben 5 hat symmetrische Dachflächen 12, 13. Die Böden der beiden Spülluftkolben 4 haben die Form eines Shed- daches, dessen kürzere Dachflächen 34 den Dachflächen 12, 13 des Auspuffkolbens 5 ge genüberliegen und dessen längere Dachflä chen 35 einander gegenüberliegen und pa rallel zur Achse des Auspuffkolbens 5 sind. Der Auspuffkolben eilt den Spülluftkolben vor.
Die Böden der Spülluftkolben 4 halten im Zeitpunkt des höchsten Verdichtungsdruckes zwischen ihren Dachflächen 35 den Verdich tungsraum 36 von der Form einer Scheibe frei (Fig. 1). Der Auspuffkolben 5 steht dann mit seinen Dachflächen 12, 13 den kürzeren Dachflächen 34 der Spülluftkolben 4 dicht gegenüber, so dass zwischen diesen Kolben- flächen nur enge Spalten 37 verbleiben.
Das Brennstoffventil 14 mündet nicht un mittelbar in den Verdichtungsraum 36 zwi schen den beiden Spülluftkolben 4, es ist vielmehr zwischen diesem Kanal und dem Brennstoffventil in dem Zylinderstern 1 ein Raum 26 vorgesehen, der sich an den Ver dichtungsraum 36 unmittelbar anschliesst und in den die Düse des Einspritzventils mün det. Dieser Raum 26 ist von einem Kühl wassermantel umgeben.
Beim Verdichtungshub der drei Kolben 4, 4, 5 wird die Luft in dem Raum zwischen den Kolbenböden verdichtet und dann der Brennstoff durch das Brennstoffventil 14 durch den Vorraum 26 in den Verdichtungs raum 36 in der mittleren Scheibenebene fächerförmig eingespritzt.
Der Raum 26 hat die Aufgabe, den Brennstoffstrahl für die Verbrennung vorzu bereiten. Zu Beginn der Einspritzung, wäh rend die Kolben 4, 4, 5 sich noch auf dem Verdichtungshub befinden, wird ein Luftstrom aus dem Verdichtungsraum 36 in den Vor raum 26 einströmen, also entgegengesetzt zur Richtung des Brennstoffstrahles. Der Strahl wird dadurch schon in dem Vörraum 26 durch Reibung an der entgegenströmen- den Luft zerstäubt und mit Luft durchsetzt, so dass er für die spätere Verbrennung gut vorbereitet ist.
DerBrennstoff gelangt bei derEinspritzung unmittelbar in alle Teile des Verdichtungs raumes 36, so dass er in die in dem Raum 36 hoch verdichtete Luft gut verteilt wird. Dem Auspuffkolben 5 sind während der Ein spritzung die Spülluftkolben 4 schon sehr nahe gekommen, so dass sich in den Spalten 37 nur wenig verdichtete Luft befindet. Kurz bevor nun der Verdichtungshöchstdruck er reicht wird, noch vor der Zündung, beginnt der Auspuffkolben 5 infolge seiner Voreilung bereits seinen Auswärtshub, während die beiden Spülluftkolben 4 sich noch etwas nä hern.
Durch diese Bewegung des Auspuff kolbens 5 entsteht in den engen Spalten 37 ein Unterdruck, der zur Folge hat, dass aus dem Verdichtungsraum 36 BrennstoHluftge- misch in die Spalten 37 hineingesaugt wird. Es tritt darauf die Zündung ein. Da einer seits im Verdichtungsraum der Brennstoff durch die Anpassung dieses Raumes an die fächerförmige Gestalt des Brennstoffstrahles auf die Luft gut verteilt ist und anderseits sich auch noch in den Spalten 37 brennbares Gemisch befindet, wird eine restlose Ver brennung erzielt.
Die in dem Vorraum 26 gegen Ende der Einspritzung befindliche Brennstoffmenge wird, da nach erfolgter Zündung aus dem Ver dichtungsraum 36 dem Brennstoffstrahl Gas entgegengetrieben wird, in dem Vorraum an gestaut. Durch diese Stauung wird die Brenn stoffmenge in dem Vorraum verteilt, mit der dort vorhandenen Luft innig vermischt und zur Entzündung gebracht.