CH183532A - Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftmaschine. - Google Patents

Description

      Yentilgestenerte        Viertaktbrennkraftmaschine.       Die Erfindung     betrifft    eine mit Spülung  arbeitende, ventilgesteuerte     Viertaktbrenn-          kraftrnaschine    mit im Kolben oder im     Zy-          linderabschluss        eingelassenem    Verbrennungs  raum, insbesondere mit     Aufladung.    Sie be  steht darin, dass die die Ein- und     Auslass-          verrtile    umgebenden Teile des Zylinderraumes  so ausgebildet sind, dass die Ladung, wenn  der Kolben beim Spülen in die Totpunkt  lage gelangt,

   am Umfang des Verbrennungs  raumes     tangential    und mit einer Strömungs  komponente gegen den     Grund    des Verbren  nungsraumes in diesen eintritt und dort einen  Wirbel bildet, und dass der Abfluss zum Aus  lass hauptsächlich aus der Mitte des Ver  brennungsraumes erfolgt. Die Ladung kann  bei ebener Ausbildung des Zylinderabschlus  ses von jedem     Einlassventil    durch einen gegen  den Verbrennungsraum sich vertiefenden und       tangential    in diesen mündenden Ausschnitt  im Kolben in den Verbrennungsraum geführt  werden.

   Sie kann aber auch durch in der  Richtung der Zylinderachse gegen den Ver  brennungsraum gerichtete,     tangential    in diesen    einmündende Ausschnitte für     Zylinderab-          schluss    in den Verbrennungsraum geführt  werden. Für jedes     Auslassventil    ist zweck  mässig ein Ausschnitt vorgesehen, der unge  fähr radial in den Verbrennungsraum     ein-          rs-ründet,    so dass sie der Strömungsrichtung  der austretenden Gase entspricht.  



  Die     Fig.    1 bis 7 zeigen als Ausführungs  beispiele des Erfindungsgegenstandes ver  tikale Maschinen mit je zwei Einlass- und  je zwei     Auslassventilen    und einem im Kol  ben eingelassenen Verbrennungsraum.  



  Bei der Maschine gemäss den     Fig.    1 bis 3  erfolgt die Führung der Ladung     bezw.    Ab  gase ausschliesslich durch Ausschnitte im Kol  ben, während der     Zylinderabschluss    eben ist.  



  Bei der Maschine gemäss den     Fig.    4 bis 6  sind der Führung der Ladung     bezw.    Abgase  dienende Ausschnitte im     Zylinderabschluss     angebracht;  Die     Fig.    7 zeigt schematisch die Strö  mung im Verbrennungsraum.  



       Fig.    1 zeigt im     Querschnitt    den Oberteil  eines     Brennkraftmasebinenzylinders    1; 2 ist      der Zylinderdeckel und 3 der Kolben. 4 sind  die Einlass-, 5 die     Auslassventile.    Von den       Einlassventilen    sind zufolge der Anordnung  des Schnittes zwei, von den     Auslassventilen     nur eines sichtbar. 6 ist der in den Kolben  eingelassene Verbrennungsraum des Zylin  ders.     Fig.    2 zeigt den Kolben 3 von     Fig.    1  in perspektivischer Draufsicht. 7 sind im  Kolben angebrachte Ausschnitte für die zu  strömende Ladung, 8 diejenigen für die ab  strömenden Gase.

   Die in     Fig.    1 gezeichnete  Lage von Kolben und Ventilen     gegenüber     dem Zylinder 1     bezw.    dem Zylinderdeckel 2  entspricht der     Totpunktstellung    des Kolbens,  in welcher das Durchspülen des Verbren  nungsraumes erfolgt. Die durch die Ventile  4 zuströmende Ladung wird durch die Aus  schnitte 7 im Kolben     tangential    in den Ver  brennungsraum 6 geführt. Die Ausschnitte 7  sind gleichzeitig derart gestaltet, dass die  Strömung nicht nur horizontal, sondern  gleichzeitig schräg nach unten verläuft.

   Die  eintretende Ladung steigt also der äussern  Begrenzung des Verbrennungsraumes entlang  schraubenlinienförmig nach unten auf den  Boden des     Verbrennungsraumes.    Dort wird  sie zufolge des kräftigen     Nachströmens    wei  terer Ladung gegen die Zylinderachse hin  gedrängt, wirbelt dort um diese Achse herum  weiter und wird im weiteren Verlauf des  Spülvorganges wieder nach oben gedrückt.

    Da das     tangentiale    Abfliessen vom innern  hochsteigenden Wirbel gegen die     Auslass-          ventile    hin von einem bedeutend kleineren  Kreisdurchmesser aus erfolgt als das     tangen-          tiale    Einfliessen der Ladung von den     Einlass-          ventilen    4 her, sind die zur Führung der  abströmenden Gase im Kolben angebrachten  Ausschnitte 8 mehr gegen die Zylinderachse  hin gerichtet.  



       Fig.    3 zeigt die Abwicklung eines durch  die Achsen der Ventile 4, 5 gelegten Zy  linderschnittes durch Deckel 2 und Kolben 3.  Sie zeigt vor allem die zweckmässige Form  der untern Begrenzungsflächen der Aus  schnitte 7     bezw.    B.  



       Fig.4    zeigt wiederum den obern Teil  eines Verbrennungszylinders im Querschnitt,    wobei jedoch die Ventile 4, 5 in Ausschnit  ten des     ZylinderabschIusses    liegen.     Fig.5     zeigt den Zylinderdeckel von     Fig.    4 in Unter  sicht. Dabei ist in     Fig.    4 und 5 wiederum 1  der     Brennkraftmaschinenzylinder,    2 der Zy  linderdeckel und 3 der Kolben mit dem Ver  brennungsraum 6. 4 sind die Einlass-, 5 die       Auslassventile.    Die Ausschnitte im Zylinder  deckel für die zuströmende Ladung sind mit  9, diejenigen für die abströmenden Gase mit  10 bezeichnet.

   Die eintretende Ladung wird  durch die Ausschnitte 9 in     tangentialer    Rich  tung abgedrängt. Der gegen innen leicht  nach unten geneigte Kolbenboden gegenüber  den Ventilen gibt der Strömung zudem eine  leichte Neigung nach unten. Dadurch steigt  die eintretende Ladung wiederum     schrauben-          linienförmig    den äussern Wänden des birnen  förmigen     Verbrennungsraumes    entlang nach  unten, wird dort wiederum gegen die Mitte  gedrängt; steigt in einem engen Wirbel um  die Zylinderachse wieder hoch und wird  durch die hauptsächlich gegen die Zylinder  achse hin gerichteten Ausschnitte 10 für die  abströmenden Gase durch die     Auslassventile     5 weggeführt.  



       Fig.6    zeigt entsprechend     Fig.3    einen  durch die Achsen der Ventile 4, 5 geführten  Zylinderschnitt durch Zylinderdeckel 2 und  Kolben 3. Sie zeigt die Form der horizon  talen und seitlichen Begrenzungsflächen der  Ausschnitte 9     bezw.    10 im Zylinderdeckel.  



  Die Maschine gemäss den     Fig.    4, 5 und 6  hat gegenüber der entsprechend den     Fig.    1,  2 und 3 insofern einen Vorteil, als die durch  die     Einlassventile    4 eintretende Ladung auch  dann stets eine nach unten und     tangential     gerichtete Bewegung erhält, wenn sich der  Arbeitskolben nicht in der Nähe des obern  Totpunktes befindet.  



  In     Fig.    7 ist schematisch dargestellt, wie  durch die in obiger Beschreibung erwähnten  Massnahmen die     Durchspülung    des Verbren  nungsraumes erfolgt. Die aus den     Einlass-          ventilen    4 sich nach unten und den Wänden  entlang in den Verbrennungsraum hinein  schraubende Ladung erzeugt darin einen  Wirbel, drängt die überschüssigen Gase in      der Hauptsache gegen die Mitte und von  dort nach oben zu den     Auslassventilen    5.  



  Durch die Ausbildung der Ausschnitte  im     Zylinderdeckel    oder Kolben wird bewirkt,  dass bei geschlossenen Ein- und     Auslass-          ventilen,    wenn der Kolben sich während des  Kompressionshubes gegen den Totpunkt be  wegt, die seitlich des vertieften Verbren  nungsraumes befindliche und durch den Kol  ben verdrängte Luft die gleiche Drehbe  wegung in den Verbrennungsraum hinein  erhält, wie die Ladung während des Spül  vorganges. Dies ist bei     Einspritzbrenrikraft-          maschinen    für die     Brennstoffverteilung    von  grossem Vorteil.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Mit Spülung arbeitende, ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftmaschine mit eingelas senem Verbrennungsraum, insbesondere mit Aufladung, dadurch gekennzeichnet, dass die die Ein- und Auslassventile umgebenden Teile des Zylinderraumes so ausgebildet sind, dass die Ladung, wenn der Kolben beim Spülen in die Totpunktlage gelangt, am Umfang des Verbrennungsraumes tangential und mit einer Strömungskomponente gegen den Grund des Verbrennungsraumes in diesen eintritt und dort einen Wirbel bildet, und dass der Abfluss zum Auslass hauptsächlich aus der Mitte des Verbrennungsraumes erfolgt. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftma- schine nach Patentanspruch mit ebenem Zylinderabschluss, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladung, wenn der Kolben beim Spülen in die Totpunktlage gelangt, von jedem Einlassventil durch einen gegen den Verbrennungsraum sich vertiefenden und tangential in diesen einmündenden Aus schnitt im Kolben in den Verbrennungs raum geführt wird.

   Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftma- schine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ladung von jedem Einlassventil durch einen in der Richtung der Zylinderachse gegen den Verbren nungsraum gerichteten, tangential in diesen einmündenden Ausschnitt im Zylinderab- schluss in den Verbrennungsraum geführt wird. 3. Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftma- schine nach Patentanspruch, gekennzeich net. durch einen in den Verbrennungsraum mündenden Ausschnitt für jedes Auslass ventil.