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Viertakt-Verbrennungsmotor Die Erfindung betrifft Verbesserungen
an Viertakt-Verbrennungsmotoren.
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Durch die Erfindung ist ein Viertakt-Verbrennungsmotor geschaffen
worden, der mindestens eine Zylinderbohrung aufweist, in der sein Kolben gleitend
hin- und herbewegbar geführt ist, und bei dem der bzw. jeder Zylinder so eingerichtet
ist, daß er eine Ladung aus Kraftstoff oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch oder aus
Luft aufnehmen kann, während der Kolben einen Ansaughub längs des Zylinders ausführt,
und daß der bzw. jeder Zylinder eine zusätzliche, unter Druck stehende Ladung aus
einem Kraftstoff-Luft-Gemisch oder Luft aufnehmen kann, um in dem Zylinder zusammen
mit der zuerst aufgenommenen Ladung ei@ brennbares Gemisch zu bilden, sobald der
Kolben im V@@@auf seines Ansaughubes eine vorbestimmte Stellung in @@@ Zylinder
@rreicht bat.
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Bei Viertaktmotoren bekannter Art bei denen der Druck des Gemisches
vor dem Verdichtungshub gleich dem Druck der Atmosphäre ist, richtet sich die Menge
des brennbaren Gemisches, d.h. des Kraftstoff-LuftvGemisches, die von einer Zylinderbohrung
während eines Ansaughubes aufgenommen wird, nach der Querschnittsfläche und der
hubstrecke des Kolbens. Das Gemisch wird in die Zylinderbohrung hinein mit der richtigen
Zusammensetzung angesaugt, um eine optimale Verbrennung zu gewährleisten; das gleiche
gilt für die bekannten, mit einer Vorverdichtung arbeitenden Motoren, bei denen
ein die richtige Zusammensetzung aufweisenden Gemisch der Zylinderbohrung während
eines Ansaughubes unter einem Druck zugeführt wird. Bei diesen bekannten, mit einer
Vorverdichtung oder Aufladung arbeitenden Motoren befindet sich das Gemisch in der
Zylinderbohrung unmittelbar vor dem Verdichtungshub unter einem den Druck der Atmosphäre
überschreitenden Druck, d.h. im Vergleich zu einem nicht aufgeladenen Motor befindet
sich in dem Zylinder eine größere Menge des brennbaren Gemisches, so daß bei der
Zündung eine größere Energiemenge frei wird.
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Bei einem Verbrennungsmotor nach der Erfindung wird eine Ladung,
die aus Kraftstoff oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch oder nur aus Luft besteht,
unter atmosphärischem Druck während des Ansaughubes des Kolbens in den Zylinder
hinein angesaugt und außerdem wird eine zusätzliche, aus einem Kraftstoff-Luft-Gemisch
oder nur aus Luft bestehende Ladung dem Zylinder unter einem Druck zugeführt, sobald
der Kolben während des Ansaughubes eine vorbestimmte Stellung, z.B. eine Stellung
kurz vor dem Ende des Ansaughubes, erreicht hat.
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Hierbei werden die beiden Ladungen so gewählt, daß s@e insgesamt
ein brennbares Gemisch bilden, da@ Kraftstoff und Luft in den gewünschten anteilig@n
@ @en enthält, unct da der Druck cies in deni zylinder vo@ denen bre@nbaren Gemisches
erhöht wird, enthält der. @inde@
eine enge des Gemisches, die größer
ist als bei einem nicht aufgeladenen rotor.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zusätzliche
Ladung dem Zylinder über eine oder mehrere an der Zylinderwand mündende Offnungen
zugeführt, die im Verlauf der Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder geöffnet
und wieder geschlossen werden Diese, zusätzliche Ladung kann der bzw. jeder Öffnung
mittels einer äußeren Pumpe zugeführt werden, und die bzw. jede Öffnung ist in der
Zylinderwand so angeordnet, daß sie nur dann in offener Verbindung mit dem Raum
über dem Kolben steht, wenn sich der Kolben dem Ende eines Ansaughubes und/oder
eines Arbeitshubes nähert.
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Die bzw. jede Offnung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie die
zusätzliche Ladung veranlaßt, eine Wirbelbewegung um die Längsachse der Zylinderbohrung
auszuführen, und auch die Gffoung oder das Ventil, über das die zuerst genannte
Ladung in die Zylinderbohrung eintritt, ist so ausgebildet, daß sie eine Wirbelbewegung
hervorruft, die in der gleichen Richtung verläuft wie die Wirbelbewegung der zusätzlich
zugeführten Ladung.
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Wenn die zusätzliche Ladung nur aus reiner Luft besteht, kann ein
überfettetes Kraftstoff-Luft-Gemisch als erste Ladung in den Zylinder hinein angesaugt
werden, und die Gesamtmengen der Ladungsbestandteile werden so gewählt, daß sich
ein brennbares Gemisch mit der gewünschten Zusammensetzung ergibt. Die Erzeugung
der erwähnten Wirbelbewegung ermöglicht es, zwei getrennte Zonen innerhalb der Ladung
aufrechtzuerhalten, von denen die eine aus Luft und die andere aus dem eine überschüssige
Kraftstoffmenge enthaltenden Eraftstoff-Luft-Gemisch besteht. Wenn man die durch
das Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildete Zone in der Iiähe einer Zündelektrode anordnet,
läßt sich im Bedarfsfall eine augenblickliche Zündung erzielen, und hierbei wird
der durch die Luft gebildeten Zone nach Bedarf weitere
Luft entnommen,
um die Verbrennung zuendezuführen. Diese Schichtung der Ladung in dem Zylinder führt
zu einer vollständigen Verbrennung des vorhandenen Kraftstoffs in der Zylinderbohrung,
denn der aus Luft bestehenden zusätzlichen Ladung wird eine Luftmenge entnommen,
die ausreicht, um eine vollständige Verbrennung zu bewirken, und hierdurch wird
die Gefahr einer Verschmutzung der Umwelt durch unverbrannten Kraftstoff verringert.
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Ferner ist durch die Erfindung ein Viertakt-Verbrennungsmotor geschaffen
worden, der mindestens eine Zylinderbohrung aufweist, in der ein Kolben hin- und
herbewegbar gleitend geführt ist, bei dem die Zylinderbohrung mit einem Kurbelgehäuse
zum Zuführen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches oder nur von Luft mindestens während
eines Teils derJenigen Zeit in Verbindung steht, während welcher sich der Kolben
in der Zylinderbohrung von dem Kurbelgehäuse entfernt, bei dem das Kraftstoff-LuSt-Gemisch
bzw. die Luft verdichtet wird, sobald sich der Kolben auf das Kurbelgehäuse zu bewegt,
und bei dem mindestens ein Uberströmkanal vorhanden ist, der das einem Innendruck
ausgeset$te Eurtelgehäuse mit einem Teil der Zylinderbohrung verbindet, welcher
dem vom Kurbelgehäuse abgewandten Ende des Kolbens benachbart ist, sobald der Kolben
eine vorbestimmte Stellung gegenüber dem Kurbelgehäuse erreicht hat.
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Betrachtet man als Beispiel einen erfindung6gemaßen Einzylindermotor,
der dieses weitere Merkmal aufweist, gemäßtwelchem das Kurbelgehäuse Luft aufnimmt,
während sich der Kolben vom Kurbelgehäuse entfernt, und gemäß welchem die im Kurbelgehäuse
vorhandene Luft mindestens während des Ansaughubes des Kolbens, d.h. während der
Bewegung des Kolbens in Richtung auf das Kubelgehäuse, verdichtet wird, wird bei
diesem rotor dann, wenn der Kolben gegenüber dem Kurbelgehäuse eine vorbestimmte
Stellung erreicht hat, mindestens ein Überströmkanal geöffnet, der zu dem über dem
Kolben liegenden Teil der Zylinderbohrung führt, so daß
Luft aus
dem kurbelgehäuse in den Raum oberhalb des Kolbens überströmen kann.
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Hierauf durchläuft der Kolben seinen unteren Totpunkt, woraufhin
er sich wieder von dem Kurbelgehäuse entfernt und sich allgemein nach oben bewegt,
so daß der bzw.
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jeder berströmkanal gegenüber der Zylinderbohrung abgesperrt wird.
Bei diesem nach oben gerichteten Verdichtungshub kann sich unmittelbar vor dem Zünden
und einem Arbeitshub die aus dem Kurbelgehäuse zugeführte Luft mit dem Kraftstoff-Luft-Gemisch
vereinigen, das der Zylinderbohrung über die üblichen Einlaßventile am oberen Ende
der Zylinderbohrung zugeführt worden ist, so daß ein brennbares Gemisch entsteht.
Dieses Zuführen von zusätzlicher Luft ermöglicht es, der Zylinderbohrung über das
bzw. jedes Einlaßventil ein Genisch zuzuführen, das reicher ist, als es gewöhnlich
möglich ist, und die von dem Kurbelgehäuse aus zusätzlich zugeführte Luft bewirkt,
daß das fettere Kraftstoff-Luft-Gemisch verdünnt wird, so daß sich das erforderliche
Kraftstoff-Luft-Verhältnis in Abhängigkeit davon einstellt, ob eine maximale Leistungsabgabe
oder eine maximale Eraftstoffersparnis erwünscht ist.
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Die Erfindung ermöglicht es somit, dafür zu sorgen, daß im Vergleich
zu den bis Jetzt gebräuchlichen, nicht aufgeladenen Motoren in der Zylinderbohrung
eine größere Menge des Kraftstoff-Luft-Gemisches mit der richtigen Zusammensetzung
vorhanden ist, so daß beim Zünden der Ladung eine größere Energiemenge frei wird.
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Wird das Kurbelgehäuse alternativ oder zusätzlich so ausgebildet,
daß sich sein Innendruck im Verlauf des Arbeitshubes ebenfalls erhöht, ist es möglich,
auch in diesem Fall z.B. Luft im Kurbelgehäuse zu verdichten und dafür zu sorgen,
daß diese verdichtete Luft bei der An- -näherung des Kolbens an das Kurbelgehäuse
während eines Arbeitshubes der Zylinderbohrung über einen oder mehrere Vberströmkanäle
zugeführt wird, um zum Abführen der Abgase
aus dem Zylinder über
das sich öffnende Auslaßventil beizutragen. Dieser Luftstrom trägt außerdem auf
vorteilhafte Weise dazu bei, den Kolbenbogen abzukühlen.
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Die erwähnte "vorbestimmte" Stellung des Kolbens gegenüber dem Kurbelgehäuse
kann entstellbar sein, um ein optimales Einstellen des Motors zu ermöglichen, oder
sie kann in Abhängigkeit von den Betriebßbedingungen des Motors automatisch verstellbar
sein. Diese Regelung könnte z.B.
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mit Hilfe eines Rohrschieberventils durchgeführt werden.
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Bei einer bevorzugten lusführungsform der Erfindung ist in der Wand
der Zylinderbohrung ein Einlaß ausgebildet, der so angeordnet ist, daß ein ungehindertes
Hindurchströmen eines Fluides, z.B. von Luft, zu der Zylinderbohrung und dem Kurbelgehäuse
mindestens während eines Teils der Bewegung des Kolbens möglich ist, während welcher
sich der Kolben vom Kurbelgehäuse entfernt und sich allgemein nach oben bewegt.
Mehrere @um Kurbelgehäuse zur Zylinderbohrung führende Überströmkanäle münden in
der Zylinderbohrung an einem Punkt, der gerade noch über der Oberseite des Kolbens
liegt, wenn sich der Kolben am unteren Ende seiner Hubstrecke, d.h. im unteren Totpunkt,
befindet. Die öffnungen, an denen die Uberströmkanäle in der Zylinderbohrung u:iinden,
sind vorzugsweise so gestaltet., daß sie eine Wirbelbewegung der Luftladung um die
Längsachse der Zylinderbohrung herbeiführen. Außerdem sind auch die Einlaßventil@
vorzugsweise so eingerichtet, daß sie eine Wirbelbewegung der der Zylinderbohrung
zugeführten Ladung herbeiführen, die z.B. aus einem traftstoff-Lutt-Gemisch besteht.
spielen sich die Wirbeibewegungen der beiden Ladungen in entgegengesetzten Richtungen
ab, werden die Ladungen miteinander gemischt. Laufen daher die Wirbelbewegungen
in der gleichen Drehrichtung ab, wird eine Schichtung der Ladungen bewirkt, d.h.
es entsteht eine Zone, die das Kraftstoff-Luft-Gemisch enthält, während die andere
Zone nur Luft enthält. Diese Schichtung der beiden Ladungen führt zu einer vollständigeren
Verbrennung des Kraftstoffs und damit zu einer Verringerung
der
Umwältverschmutzung.
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Eine Anwendbarkeit der Erfindung ist sowohl bei Verbrennungsmotoren
gegeben, bei denen das Eraftstoff-Luft-Gemisch mittels eines Vergasers erzeugt wird,
als auch bei solchen, bei denen mit Kraftstoffeinspritzung gearbeitet wird. Beim
Vergaserbetrieb bzw. beim Einspritzen des Kraft stoffs in die Ansaugleitung bewirkt
die vom Kurbelgehäuse aus während eines Verdiciitungshubes zugeführte Luft lediglich,
daß das vom Vergaser bzw. der Ansaugleitung bei der Kraftstoffeinspritzung abgegebene
Kraftstoff-Luft-Gemisch verdünnt wird, so daß man den Vergaser oder die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
auf die Abgabe eines Gemisches einstellen kann, das nur Kraftstoff enthält, und
zwar mehr als ein normales Gemisch, denn die Zufuhr von Zusatzluft führt dazu, daß
sich in der Zylinderbohrung das richtige Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellt. Alternativ
ist es jedoch auch möglich, den Kraftstoff direkt in-den Verbrennungsraum einzuspritzen
und die benötigte Luft ausschließlich vom Kurbelgehäuse aus zuzuführen. In diesem
Fall kann man Justierungen durchführen, um für die jeweils geförderte Leistung das
richtige Kraftstoff-Luft-Gemisch bereitzustellen.-Die Erfindung ist aucb bei mit
direkter Kraftstoffeinspritzung arbeitenden Dieselmotoren anwendbar. In diesem Fall
kann-es erforderlich sein, die durch den bzw. Jeden Überströmkanal zugeführte Luft
durch in den Kanälen angeordnete Düsen zu leiten oder sogar Drosseln in den Überströmkanälen
anzuordnen. Ferner ist es bei gemäß der Erfindung ausgebildeten Vergaser oder Dieselmotoren
möglich, den Kraftstoff in den Verbrennungsraum im Bereich der Überströmkanäle einzuspritzen,
so daß der bzw. jeder in den Verbrennungsraum eintretende Luftstrom dazu beiträgt,
den Kraftstoff zu~zerstäuben; weiterhin kann der Kraftstoff sogar direkt in die
durch die tberströmkanäle strömende läuft eingespritzt werden. iird das Kraftstoff-
Luft-Gemisch
in das Kurbelgehäuse eingeleitet, kann man an das Kurbelgehäuse einen zweiten Vergaser
oder eine zweite Einspritzeinrichtung anschließen und die betreffende Einrichtung
während jedes Arbeitshubes des Motors z.B.
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mit Hilfe eines Rückschlagventils verschließen, damit das Kurbelgehäuse
einem Innendruck ausgesetzt werden kann.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Einlaß zum Verbrennungsraum
und zum Kurbelgehäuse zwar vorzugsweise durch den Kolben selbst gesteuert, doch
kann man auch lediglich ein Rückschlagventil vorsehen, das z.B. aBs TelIerventil
ausgebildet ist; hierbei bewirkt die Bewegung des Kolbens vom Kurbelgehäuse weg,
dass Luft zugeführt wird, doch sobald sich der Kolben dem Kurbelgehäuse nähert,
schließt sich das Rückschlagventil, damit das Kurbelgehäuse unter Druck gesetzt
werden kann.
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Ferner kann das Kurbelgehäuse mit Ventilen ausgerüstet sein, die
eine Drucksteigerung im Kurbelgehäuse während des Arbeitshubes des Kolbens vollständig
oder weitgehend verhindern, um den Leistungsverlust zu verringern, der auf den Energieaufwand
zum Verdichten der Luft im Kurbelgehäuse zurückzuführen sein würde; diese Ventile
könnten gegebenenfalls durch die Nockenwelle des Motors betätigt werden.
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Die während eines Arbeitshubes aus dem Kurbelgehäuse verdrängte Luft
kann über solche Ventile zu einer Sammelkammer strömen, in der die unter Druck stehende
Luft gespeichert wird, und die Ventile werden dann so gesteuert, daß sie die gespeicherte
Druckluft erneut dem Kurbelgehäuse oder dem Verbrennungsraum des Zylinders oder
einer anderen Zylinderbohrung zuführen, was in einem bestimmten Stadium geschieht,
z.B. kurz vor dem Zeitpunkt, in dem sich die Uberströmkanäle öffnen, wenn der Kolben
bei einem Ansaughub seinen unteren Totpunkt erreicht, so daß dem Verbrennungsraum
eine größere zusätzliche Luftmenge zugeführt wird.
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In dieser Sammelkammer kann die Luft mit Hilfe einer äußeren Pumpe
verdichtet werden, oder die Kammer kann als Kammer mit variablem Rauminhalt ausgebildet
und in Richtung auf ihren kleinsten Rauminhalt vorgespannt sein.
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Bei Zylindern mit mehreren Motoren'kann man das Kurbelgehäuse in
einzelne Kammern unterteilen, wie es bei mehrzylindrigen Zweitaktmotoren üblich
ist. Hierbei ist daran gedacht, Verbindungen, denen Ventile zugeordnet sind, die
gegebenenfalls mittels einer durch den Motor angetriebenen Nockenwelle betätigt
werden, zwischen den verschiedenen Kurbelgehäusekammern derart anzuordnen, daß es
nach Bedarf möglich ist, einem Zylinder mindestens während des Ansaughubes des zugehörigen
Kolbens Luft von mehreren Kurbelgehäusekammern aus zuzuführen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines mehrzylindrigen Motors
nach der Erfindung sind zwei Zylinder mit einem gemeinsamen Kurbelgehäuse versehen.
In diesem Fall ist eine Ventilanordnung vorhanden, die dazu dient, den Überströmkanal
zu öffnen, der eine Zylinderbohrung mit dem Kurbelgehäuse verbindet, und zwar mindestens
während eines Teils eines Ansaughubes des Kolbens in der betreffenden Zylinderbohrung,
nachdem dieser Kolben die vorbestimmte Stellung erreicht hat, und die außerdem dazu
dient, gleichzeitig den Uberströmkanal zu schließen, der die zweite Zylinderbohrung
mit dem Eurbelgehäuse verbindet, während der Kolben in der zweiten Zylinderbohrung
einen Arbeitshub ausführt. Diese Ventilanordnung wird im Gleichlauf mit dem Motor
von einer Nockenwelle aus z.B. durch einen Riemen oder eine Kette angetrieben.
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Ferner ist durch die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines
Viertakt-Verbrennungsmotors geschaffen worden, das Maßnahmen umfaßt, um eine aus
Kraftstoff oder einem Kraft stoff-Luft-Gemisch oder nur aus Luft bestehende Ladung
einem Zylinder während eines Ansaughubes des zugehörigen
Kolbens
zuzuführen, und um eine unter Druck stehende zusätzliche, aus Kraftstoff oder einem
Kraftstoff-Luft-Gemisch bestehende Ladung zuzuführen, um zusammen mit der ersten
Ladung ein brennbares Gemisch zu bilden, sobald der Kolben in dem Zylinder während
eines Ansaughubes eine vorbestimmte Stellung erreicht hat.
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Weiterhin ist durch die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines
Viertakt-Verbrennungsmotors geschaffen worden, das Maßnahmen umfaßt, um im Kurbelgehäuse
während mindestens einer Bewegung eines Kolbens in einer Zylinderbohrung in Richtung
auf das Kurbelgehäuse während eines Viertaktarbeitsspiels einen Druck zu erzeugen,
und um die im Kurbelgehäuse verdichtete Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch demjenigen
Teil der Zylinderbohrung zuzuführer welcher dem vom Kurbelgehäuse abgewandten Ende
des Kolbens benachbart ist, sobald der Kolben gegenüber dem Kurbelgehäuse eine vorbestimmte
Stellung erreicht hat, so daß dem Zylinder Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch
zusätzlich zu dem Kraftstoff oder dem Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, das
während des Ansaughubes in den Zylinder einströmt.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann zusätzlich Maßnahen umfassen,
die dazu dienen, im Kurbelgehäuse mindestens während eines Ansaughubes einen Druck
zu erzeugen und der Zylinderbohrung ein überfettetes Gemisch zuzuführen. Dieses
kraftstoffreiche Gemisch wird auf das richtige Gemischverhältnis durch die vom Kurbelgehäuse
aus zugeführte Luft verdünnt; alternativ ist es jedoch auch möglich, der Zylinderbohrung
nur Kraftstoff zuzuführen oder in sie Kraftstoff direkt einzuspritzen, wobei der
Zylinderbohrung Luft nur vom Kurbel gehäuse aus zugeführt wird, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch
mit der richtigen Zusammensetzung zu erzeugen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der
Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 bis 9 schematisch einen
Zylinder einer Ausführungsform eines Viertakt-Verbrennungsmotors in verschiedenen
Stadien eines Viertakt-Arbeitsspiels; Fig. 10 schematisch eine zweite Ausführungsform
eines Motors, bei dem das Kraftstoff-Luft-Gemisch unter Druck der Zylinderbohrung
über dem Kolben von einem Vergaser aus zugeführt wird; Fig. 11 schematisch eine
dritte Ausführungsform eines Motors, bei dem das Eraftstoff-Luft-Gemisch unter Druck
der Zylinderbohrung über dem Kolben durch eine äußere Pumpe zugeführt wird; Fig.
12 schematisch die Wirbelbewegung der Ladungen, die in den Zylinderbohrungen der
Motoren nach Fig. 10 und 11 herbeigeführt wirdi Fig. 13 schematisch die Ausführungsform
nach Fig. 1 bis 9 in Verbindung mit einem einen Kurbelgehäuseeinlaß steuernden Rückschlagventil;
Fig. 14 schematisch die Ausführungsform nach Fig. 1 bis 9 in Verbindung mit einem
dem Kurbelgehäuseeinlaß vorgeschalteten Vergaser; Fig. 15 schematisch die Wirbelbewegung
der Ladungen, die bei den Ausführungsformen nach Fig. 13 und 14 hervorgerufen wird;
Fig. 16 schematisch im Querschnitt einen Zylinder nach Fig. 12 oder 15, aus dem
die Lage des Einlaßkanals für die zusätzliche Ladung gegenüber der Zylinderbohrung
ersichtlich ist; Fig. 17*schematisch die Ausführungsform nach Fig. 1 bis 9 in Verbindung
mit einer an das Kurbelgehäuse angeschlossenen Sammelkammer; Fig. 18 schematisch
eine Ausführungsform eines Zweizylindermotors mit zwei getrennten Kurbelgehäusekammern;
Zeigt
19 schematisch eine weitere Ausführungsform eines Zweizylindermotors; Fig. 20 in
einer schematischen vergrößerten perspektivischen Darstellung eine Ventilanordnung
zur Verwerdung bei der Ausführungsform nach Fig. 19; und Fig. 21 einen eil der Ventilanordnung
nach Fig. 20 in einem querschnitt.
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Bei der in Fig. 1 bis 9 drestellten Ausführungsform der Erfindung
weist der li,otor eine hurbelgehäusezone 1 und eine Zylinderbohrung 2 auf. In der
Zylinderbohrung ist ein Kolben 3 auf- und abbewegbar geführt und durch eine Pleuelstange
4 mit einer Kurbelwelle gekuppelt, von der nur der geometrische Ort der Verbindung
zwischen der Pleuelstange und der Kurbelwelle als gestrichelter Kreis dargestellt
ist. Die Zylinderbohrung 2 ist an ihrem oberen, vom Kurbelgehäuse 1 abgewandten
Ende mit einem Einlaßventil 5 und einem Auslaßventil 6 ausgerüstet, und diese Ventile
werden in der üblichen Weise durch eine nicht dargestellte Nockenwelle gesteuert.
Ferner erkennt man eine ZündXerzenelektrode 7 am oberen Ende des Verbrennungsraums.
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Die Seitenwand der Zylinderbohrung 2 ist mit einem zweiten Lufteinlaß
8 versehen, der so angeordnet ist, daß er dann, wenn sich der Kolben 3 in der Zylinderbohrung
am oberen Ende seiner Hubstrecke befindet, in offener Verbindung mit dem Kurbelgehäuse
und dem unteren Teil der Zylinderbohrung steht, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Alternativ
kann der Einlaß 8 dem Kurbelgehäuse 1 näher benachbart sein, so daß dann, wenn er
in offener Verbindung mit dem Kurbelgehäuse steht, die Aufwärtsbewegung des Kolbens
in der Zylinderbohrung bewirkt, daß Luft über den Einlaß angesaugt wird. Bewegt
sich der Kolben 3 nach unten, verschließt er gemäß Fig. 2 den Lufteinlaß 8, der
außerdem so angeordnet ist, daß er auch dann geschlossen bleibt, wenn der Kolben
seine untere liotpunktstellung am unteren
Ende seiner Hubstrecke
erreicht hat, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.
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Ferner sind Überströmkanäle 9 vorhanden, die das Kurbelgehäuse 1
mit dem Teil der Zylinderbohrung 2 oberhalb des kolbens verbinden, wenn der Kolben
seine untere Totpunktstellung einnimmt, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist.
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Der Viertakt-Verbrennungsmotor nach £ig. 1 bis 9 arbeitet wie folgt:
Fig. 1 zeigt den Kolben 3 an seinem oberen Totpunkt am oberen Ende seiner Hubstrecke
in der Zylinderbohrung 2, nachdem der Kolben soeben einen Auspuffhub beendet und
sich das Auslaßventil 6 gerade geschlossen hat. Diese Aufwärtsbewegung des Kolbens,
während welcher die berströmöffnungen 10, die Uberströmkanäle 9 und der zweite Luft
einlaß 8 geschlossen sind, bewirkt, daß im Kurbelgehäuse 1 und im unteren Teil der
Zylinderbohrung 2 ein Unterdruck erzeugt wird. Wenn bei der in Fig. 1 gezeigten
Stellung der zweite Lufteinlaß 8 geöffnet worden ist,-wird somit dem Kurbelgehäuse
und dem unteren Teil des Zylinders Luft zugeführt, um den dort vorhandenen geringen
Unterdruck zu beseitigen Sobald der Kolben gemäß Fig. 2 beginnt, seinen Abwärtshub
auszuführenj wird das Einlaßventil 5 geöffnet, so daß über einen nicht dargestellten
Vergaser ein Kraftstoff-Luft-Gemisch abgesaugt wird. Auch während dieses Abwärtshubes
verschließt der Kolben den zweiten Lufteinlaß 8 und hält die Überströmkanäle 9 geschlossen,
so daß die Luft im Kurbelgehäuse verdichtet wird.
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Sobald der Kolben 3 gemäß Fig. 3 seinen unteren Totpunkt erreicht,
wird das Einlaßventil 5 geschlossen, und der Kolben gibt die überströmöffnungen
10 der Uberströmkanäle 9 frei, so daß die verdichtete Luft aus dem Kurbelgehäuse
durch die Uberströmkanäle 9 zu dem Raum über dem Kolben strömen kann, um den Druck
zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Raum über dem Kolben auszugleichen.
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Hierbei hält der kolben den zweiten Lufteinlaß 8 geschlossen.
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Bewegt sich der Kolben in der ylinderbohrung gemäß Fig. 4 nach oben,
wird die kombinierte Ladung in der Zylinderbohrung verdichtet, d.h. es spielt sich
der Verdichtungshub ab, und im Kurbelgehäuse entsteht erneut ein geringer Unterdruck.
Sobald der Kolben gemäß Fig. 5 seine obere Totpunktstellung erreicht, öffnet er
den zweiten Lufteinlaß 8, so daß erneut Luft in das Kurbelgehäuse 1 einströmen kann,
um den geringen Unterdruck zu beseitigen.
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reicht der Kolben das Ende seines Aufwärtshubes, zündet die Zündkerze
das im oberen Teil der Zylinderbohrung verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch, woraufhin
sich gemäß Fig. 6 ein Arbeitshub abspielt, während dessen sich der Kolben 3 nach
unten bewegt. Während dieses Abwärtshubes werden das Einlaßventil 5 und das Buslaßventil
6 ebenso wie der zweite Lufteinlaß 8 und die Uberströmöffnungen 10 geschlossen gehalten.
Außerdem wird die Luft im Kurbelgehäuse verdichtet und kurz bevor der Kolben die
Uberströmöffnungen 10 gemäß Fig. 7 freigibt, um das Kurbelgehäuse von dem Druck
zu entlasten, wird das Auslaßventil 6 geöffnet, damit die Abgase aus dem oberen
Teil der Zylinderbohrung entweichen können. Hierbei bewegt sich der Kolben weiter
nach unten, bis er gemäß Fig. 8 die Uberströmöffnungen 10 freigibt, so daß die verdichtete
Luft aus dem Kurbelgehäuse in die Zylinderbohrung einströmen kann, Diese Luft kühlt
das obere Ende des Kolbens bzw. den Kolbenboden ab und dient gleichzeitig dazu,
eine Spülwirkung hervorzurufen, um die verbrannten Gase aus dem Zylinder über das
Auslaßventil 6 zu entfernen. Während dieser Zeit werden der zweite Lufteinlaß 8
und das Einlaßventil 5 geschlossen gehalten. Nunmehr durchläuft der Kolben 3 gemäß
Fig. 8 seinen unteren Totpunkt, woraufhin er sich in dei Zylinder 2 wieder nach
oben bewegt, wobei er die Uberströmöffnungen 10 erneut verschließt und die verbrannten
Gase sowie den größten Teil der Luft, die aus dem Kurbelgehäuse zu oberen
Teil
des Zylinders gelangt ist, über das Auslaßventil 6 verdrängt, wie es in Fig. 9 gezeigt
ist. Dænn schließt sich das Äuslaßventil 6, und der zweite LufteinlaB 8 wird wieder
geöffnet, um Luft in das Kurbelgehäuse einströmen zu lassen. Nunmehr hat der rotor
ein vollständiges Arbeitsspiel ausgeführt und ist wieder in die in Fig. 1 gezeigte
Stellung zurückgekehrt.
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Da dem Zylinder vom hurbelgehäuse aus nahe dem Ende des Ansaughubes
zusätzliche Luft zugeführt wird, wird dem Zylinder über das Einlaßventil 5 von dem
nicht dargestellten Vergaser aus ein Gemisch zugeführt, das mehr Kraftstoff enthält
als ein normales Gemisch, und die Zusatzluft verdünnt dieses Eraftstoff-Luft-Gemisch,
so daß für die geforderte Leistung jeweils die richtige Gemischzusammensetzung erzielt
wird. Längs der Hubstrecke des Kolbens befindet sich somit in dem Zylinder eine
Menge des Kraftstoff-Luft-Gemisches, die größer ist, als es normalerweise möglich
ist. Gewöhnlich richtet sich die enge des über das Einlaßventil angesaugten Kraft
stoff-Luft-Gemisches nach dem Querschnitt und dem Hub des Kolbens, und dieses Gemisch
hat unmittelbar vor dem Beginn des Zerdichtungshubes etwa den gleichen Druck wie
die Umgebungsluft. Bei dem erfindungsgemäßen Motor steht somit das Gemisch unmitteLbar
vor dem Verdichtungshub, der Zylinderbohrung unter Druck, so daß die Bohrung im
Vergleich zu bekannten rotoren eine größere Gemischmenge enthält. Wird diese größere
Gemischmenge gezündet, liefert der Motor im Vergleich zu einem normal eingestellten
bekannten Motor gleichen Hubraums ein höheres Drehmoment.
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Fig. 10 und 11 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung,
bei denen ein Eraftstoff-Luft-Gemisch oder Luft unter Druck der Zylinderbohrung
2 direkt über einen Einlaß 11 und eine Einlaßöffnung 11a zugeführt wird, bei denen
keine bberströmkanäle der in Fig. 1 bis 9 gezeigten Art vorhanden sind, und bei
denen das Kurbelgehäuse nicht
notwendigerweise unter Druck gesetzt
wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch dem
Einlaßkanal 11 von einem Vergaser 12 aus zugeführt, der von einem Behälter 13 aus
mit Kraftstoff gespeist wird, und das Gemisch wird der Zylinderbohrung mittels einer
nicht dargestellten Pumpe unter Druck zugeführt. Bei der Ausführungsform nach Fig.
11 ist eine Pumpe 14 an den Einlaßkanal 11 angeschlossen, und diese Pumpe führt
dem Einlaßkanal ein Kraftstoff-Luft-Gemisch oder nur Luft unter einem Druck zu.
Im Gegensatz zunder Ausführungsform nach Fig. 1 bis 9 ist die Einlaßöffnung IIa
nach Fig. 10 und 11 gegenüber der Zylinderbohrung 2 so angeordnet, daß sie niemals
in Verbindung mit dem Kurbelgehäuse 1 kommt; mit anderen Worten, der Kolben 3 sperrt
die Einlaßöffnung IIa ständig gegenüber dem Kurbelgehäuse ab, doch verbindet er
die Einlaßöffnung mit dem oberen Teil der Zylinderbohrung, sobald er sich seinem
unteren Totpunkt nähert. Fig. 12 zeigt schematisch die Wirbelbewegung der über den
inlaßkanal 11 und das Einlaßventil 5 zugeführten Ladungen; der Einlaßkanal 11 steht
mit der Zylinderbohrung über die Offnung 11a in Verbindung, die so gestaltet ist,
daß sie eine Wirbelbewegung der Ladung um die Längsachse der Zylinder bohrung 2
hervorruft, und auch das Einlaßventil 5 ist so ausgebildet, daß es die zugeführte
Ladung in eine wirbelnde Bewegung versetzt. Die Ladungen führen ihre Wirbelbewegung
gegenüber dem Einlaßventil 5 und der Einlaßöffnung 11a in der gleichen Drehrichtung
aus, so daß die Ladungen in getrennten Zonen verbleiben und sich insgesamt eine
geschichtete Ladung ausbildet. Wird über das Einlaßventil 5 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch
und über den Linlaßkanal 11 nur Luft zugeführt, bewirkt die Schichtung der Ladungen
oder Füllungen, daß eine Zone 15, die Luft mit einem hohen Kraftstoffgehalt enthält,
dem oberen Ende des Zylinders in der Nähe der Zündkerze 7 benachbart ist, während
sich im unteren Teil der Zglinderbohrung eine Zone 16 befindet, die praktisch reine
Luft enthält. Wird das Gemisch gezundet, wird daher der unteren Zone 16 nach Bedarf
Luft entnommen,
um eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs'
in der oberen Zone 15 zu bewirken. Dies trägt zur Durchführung einer vollständigen
Verbrennung des Kraftstoffs bei, so daß sich die Gefahr einer Verunreinigung der
Atmosphäre durch unverbrannten Kraftstoff verringert.
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Die in Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung
entsprechen der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 9, doch sind gemäß Fig. 13 und 14
unterschiedliche Hilfseinrichtungen vorhanden.
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Bei dem Motor nach Fig. 13 ist in den Einlaßkanal 8 ein unter Federspannung
stehendes Rückschlagventil 17 eingeschaltet, das das Einströmen von Luft in das
Kurbelgehäuse 1 über den Kanal 8 nahe dem Ende des Auswärtshubes des Kolbens 3 im
Zylinder 2 ermöglicht und es gestattet, das Kurbelgehäuse während des Niedergangs
des Kolbens unter Druck zu setzen. Bei dieser Ausführungsform strömt die im Kurbelgehäuse
verdichtete Luft durch einen Uberströmkanal 9, um sich mit dem Kraftstoff-Luft-Gemisch
in der Zylinderbohrung zu mischen; dies geschieht kurz vor dem Zeitpunkt, in dem
der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht. Man kann diese Ausführungsform dadurch
abändern, daß man eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 18 vorsieht, wie es in Fig.
13 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, ie dazu dient, Kraftstoff in die durch
den Überströmkanal t strömende Luft einzuspritzen. Das KraftstoffLuft-Gemisch wird
dann der Zylinderbohrung 9 sowohl über das Einlaßventil 5 als auch durch den Uberströmkanal
9 zugeführt.
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Alternativ kann man Kraftstoff direkt in die Zylinderbóhrüng in der
Nähe der Mündung 10 des Uberströmkanals 9 einspritzen.
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Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform, bei der an einen Einlaßkanal
8 ein Vergaser 19 angeschlossen ist, der dem Kurbelgehäuse 1 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch
über die Zylinderbohrung 2 zuführt, sobald sich der Kolben 3 dem Ende eines Auspuffhubes
nähért; hierbei wird der Eraftstof.f
dem Vergaser 19 von einem
Behälter 20 aus zugeführt. Die in Fig. 15 gegebene Darstellung entspricht der Darstellung
in Fig. 12 und gilt für die Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 9 bzw. Fig. 13 bzw.
Fig. 14; man erkennt die Wirbelbewegung der Ladungen, die der Zylinderbohrung über
das Eingasventil 5 und den Einlaßkanal 8 zugeführt werden. Wenn im Kurbelgehäuse
nur Luft verdichtet und der Zylinderbohrung durch den Uberströmkanal 9 zugeführt
wird, wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch der Zylinderbohrung 2 über das Einlaßbentil
5 zugeführt; hierbei sind die sich an das Ventil 5 und den Kanal 9 anschließenden
Öffnungen, die in der Zylinderbohrung münden, so gestaltet, daß die beiden Ladungen
Wirbelbewegungen in der gleichen Richtung gegenüber den Zuführungsöffnungen ausführen,
damit sich in der beschriebenen Weise eine geschichtete Ladung ausbildet. Ein zu
der Zylinderbohrung führender Einlaß, der sich an das Einlaßventil 5 oder den Uberströmkanal
9 anschließt, kann gemäß Fig. 16 so ausgebildet sein, daß die Achse des Einlasses
unter einem Winkel zu einem Radius der Bohrung 2 verläuft.
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Fig. 17 zeigt eine lusführungsforn der Erfindung, die grundsätzlich
derjenigen nach Fig. 1 bis 9 ähnelt, abgesehen davon, daß mit dem Kurbelgehäuse
1 über ein Ventil 22 eine Sauelkammer 21 verbunden ist. Das Ventil 22 begrenzt die
maximal mögliche Steigerung des Drucks im Kurbelgehäuse, und es ist so ausgebildet,
daß es ein Kraftstof*-Lutt-Genisch oder nur Luft aus dem Kurbel gehäuse 1 zu der
Kammer 21 strömen läßt, sobald im Kurbelgehäuse der maximale vorgesehene Druck herrscht.
Das in der Kammer 21 gespeicherte Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch ein. Pumpe
23 unter Druck gesetzt und nach Bedarf einen beliebigen vorbestimmten Teil des Motors
zugeführt. In den Uberströmkanal 9 ist eine Drossel 24 eingeschaltet, die die Zufuhr
des Kraftstoff-Luft-Gemisches bzw. der Luft vom Kurbelgehäuse zur Zylinderbohrung
steuert. Eine solche Drossel oder.
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eine Düse kann auch bei jeder der vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen
vorhanden sein, bei denen der Motor mit einem Uberströmkanal versehen ist.
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Zwar handelt es sich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen
um Einzylinder-Viertaktmotoren, doch ist die Erfindung ohne weiteres auch bei mehrzylindrigen
Viertaktmotoren anwendbar.
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Eine Ausführungsform eines mehrzylindrigen Motors nach der Erfindung
ist in Fig. 18 schematisch dargestellt. Dieser Motor hat zwei Zylinder 25 und 26,
in denen Kolben 27 und 28 arbeiten1 und von denen jeder Einlaß- und Auslaßventile
bekannter Art sowie einen Einlaß 25a bzw. 26a für ein Kraftstoff-Luft-Gemisch oder
nur für Luft aufweist, welche in Verbindung in Verbindung mit der Eurbelgehäusezone
stehen. Zu dem Zylinder 25 gehört eine Eurbelgehäusezone 29 und zu dem Zylinder
26 eine Kurbelgehäusezone 30; diese Zonnen sind durch eine ZwLschenwand 31 getrennt,
in die ein Ventil 32 eingebaut ist, das nach Bedarf gesteuert werden kann, um den
in einer Kurbelgehäusezone vorhandenen Druck auf die andere Kurbelgehäusezone wirken
za lassen.
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Zu jedem Zylinder und der ihm benachbarten Kurbelgehäusezone gehört
ein Uberströmkanal 33 bzw. 34, und in jedem Zylinder arbeitet der betreffende Kolben
nach dem Vi ertaktverfahren. Die Kolben 27 und 28 bewegen sich jeweils gleichzeitig
in den Zylindern nach oben bzw. nach unten, und der eine Kolben führt einen Ansaughub
aus, während der andere Kolben einen Arbeitshub ausführt. Alternativ ist es möglich,
die Zylinder völlig unabhängig voneinander arbeiten zu lassen, wenn das Ventil 32
geschlossen ist; in diesem Fall kann man dafür sorgen, daß sich der eine.Eolben
jeweils nahe seinem oberen Totpunkt befindet, während sich der andere Kolben in
der Nähe seines unteren Totpunkt tes befindet.
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Eine weitere Ausführungsform eines Zweizylinder-Viertakt-Verbrennungsmotors
nach der Erfindung ist in Fig. 19 schematisch dargestellt, die praktisch im wesentlichen
mit
der Ausführungsform nach Fig. 18 übereinstimmt, und deren Teile daher jeweils mit
den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. Der Hauptunterschied des Motors nach
Fig. 19 gegenüber demjenigen nach Fig. 18 besteht darin, daß den beiden Zylindern
eine gemeinsame Kurbelgehäusezone 35 zugeordnet ist, was der Konstruktion nach Fig.
18 entsprechen würde, wenn die Trennwand 31 mit dem Ventil 32 nicht vorhanden wäre,
sowie darin, daß die Uberströmkanäle 33 und 34 durch eine Ventilanordnung gesteuert
werden, zu der zwei miteinander verbundene Ventile 36 und 37 gehören.
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Die Kolben 27 und 28 bewegen sich zwar in ihren Zylindern gemeinsam
mach oben und unten, doch ist die Anordnung derart, daß der eine Kolben einen Ansaughub
ausführt, während der andere Kolben seinen Arbeitshub durchläuft, und daß der erste
Kolben einen Auspuffhub ausführt, während der andere Kolben einen Verdichtungshub
durchläuft. Die Ventile 36 und 37 werden so gesteuert, daß während des Ansaughubes
des Kolbens 28 und des sich gleichzeitig abspielenden Arbeitshubes des Kolbens 27
das Ventil 36 geschlossen bleibt und sich das Ventil 37 öffnet. Somit wird in der
Kurbelgehäusezone 35 das Kraftstoff-Luft-Gemisch bzw. nur die Luft durch beide Kolben
verdichtet, und wenn sich der Kolben 28 seinem unteren Totpunkt nähert, strömt das
verdichtete Gemisch bzw. die Luft durch den Uberströmkanal 34 und das Ventil 37
zum oberen Teil des Zylinders 26.
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Praktisch wird hierdurch dem Zylinder 26 im Vergleich zum sonst üblichen
Betrieb eines Verbrennungsmotors eine doppelt so große enge des Gemisches oder von
Luft zugeführt, und das Gemisch wird nahe dem Ende des folgenden Verdichtungshubes
des Kolbens 28 gezündet. Sobald der Rolben 27 das äußere Ende eines Ansaughubes
erreicht, ist das Ventil 36 offen, und das Ventil 37 geschlossen. Auf diese Weise
wiederholt sich das soeben beschriebene Arbeitsspiel.
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In Fig. 20 ist ein Teil des Motors nach Fig. 19 unter Beibehaltung
der entsprechenden Bezugszahlen perspektivisch und in einem größeren Maßstab dargestellt.
In den
Zylindern 25 und 26 arbeiten wiederum Kolben 27 und 28.
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Die Ventile 36 und 37 bzw. die Ventilkörper sind als rohrförmige Bauteile
38 und 39 ausgebildet, die drehfest miteinander verbunden, gleichachsig angeordnet,
durch einen Abstand getrennt und drehbar gelagert sind. Die beiden rohrförmigen
Bauteile 38 und 39 werden im Gleichlauf mit dem Motor durch einen nicht dargestellten
Kissen- oder Riementrieb von einer ebenfalls nicht gezeigten Nockenwelle aus angetrieben.
Jedes der rohrförmigen Bauteile 38 und 39 weist einen Durchlaß 40 bzw. 41 auf, der
mindestens während eines Teils jeder Umdrehung des betreffenden Bauteils zwei Öffnungen
42 und 43 jedes Zylinders 25 und 26 miteinander verbindet, um die gleiche Wirkung
hervorzurufen wie die Uberströmkanäle 33 und 34. Die Durchlässe 40 und 41 sind um
1800 gegeneinander versetzt, so daß dann, wenn der Durchlaß 41 eine Verbindung zwischen
den Öffnungen 42 und 43 des Zylinders 26 herstellt, um den Vberströmkanal 34 zu
öffnen, der Durchlaß 40 die entsprechenden Öffnungen des Zylinders 25 nicht miteinander
verbindet, so daß der Vberströmkanal 33 geschlossen bleibt.
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Fig. 21 zeigt im Querschnitt das Ventil 37 und einen Teil des Zylinders
26; der rohrförmige Ventilkörper 39 ist in einer Bohrung 44 eines Gehäuses 45 gelagert,
das an dem Zylinder 26 normalerweise mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt
ist und geneigte Kanäle 46 und 47 aufweist, welche in Verbindung mit der Bohrung
44 stehen und zu den Öffnungen 42 und 43 der Wand des Zylinders 26 führen. In die
Bohrung 44 ist ein in das rohrförmige Bauteil 39 hineinragendes Leitorgan 48 fest
eingebaut, das die Form eines massiven Zylinders hat, der längs einer gekrümmen
Linie 49 ausgeschnitten ist, deren Krümmung quer zur Längsachse des Leitorgans terläuSt.
Gemäß Fig. 21 ist der Ausschnitt 49 den geneigten Kanälen 46 und 47 zugewandt, um
eine glatte Fläche zu bilden, die den Strom zügig durch das Ventil führt. Beim Betrieb
des Motors laufen die rohrförmigen Bauteile 38 und 39 um, und nur dann,
wenn
der betreffende Kolben, z.B. gemäß Fig. 21 der Kolben 28 sich während eines Ansaughubes
seinem unteren Totpunkt nähert, verbindet einer der Durchlässe 40 und 41 die zugehörigen
geneigten Kanäle 46 und 47 miteinander.
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In Fig. 21 nähert sich der Kolben 28 während eines hnsaughubes seinem
unteren Totpunkt, und der Durchlaß 40 verbindet die zugehörigen Kanäle 46 und 47.
Jedoch erst dann, wenn der Kolben 28 mindestens einen Teil des Kanals 42 freigegeben
hat, kann aus dem Kurbelgehäuse 35 das unter Druck stehende Eraftstoff-Luft-Gemisch
oder Luft zum oberen Teil des Zylinders 26 strömen, wie es in Fig. 21 durch Pfeile
angedeutet ist. Der Kolben 28 weist eine Längsnut 50 auf, die dazu dient, das Kurbelgehäuse
mit dem geneigten Kanal 47 zu verbinden. Das andere Ventil 36 arbeitet auf entsprechende
Weise mit dem Zylinder 25 in dem Kolben 27 zusammen.
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Zwar sind bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
Einlaß- und Auslaßventile 5 und 6 bekannter Art und eine Zündkerze 7 vorhanden,
und die beschriebenen Motoren arbeiten als Vergasermotoren oder mit indirekter Kraftstoffeinspritzung,
doch läßt sich die Erfindung auch bei Motpren anwenden, bei denen der Kraftstoff
direkt in den Zylinder eingespritzt wird, so daß sich die Verwendung eines oder
mehrerer Einlaßventile erübrigt.
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In diesem Fall kann dem Verbrennungsraum Luft nur vom Eurbelgehäuse
aus durch die Uberströmkanäle zugeführt werden, und gegebenenfalls kann ee erforderlich
sein, in die Uberströmkanäle Düsen oder ein Venturirohr einzuschalten, damit im
Hinblick auf die zwitliche Dauer Jedes Kolbenhubes die für die Verbrennung benötigte
Luftmenge zugeführt werden kann. Diese Düsen können natürlich verstellbar sein.
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Hieraus ist ersichtlich, daß sich die Erfindung ohne weiteres auch
bei Dieselmotoren anwenden läßt, bei denen eine Glühkerze lediglich zum Anlassen
benötigt wird, während die weiteren Verdichtungshübe die zum Zünden des Gemisches
benötigte Wärme liefern.
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Wie erwähnt, sind ferner bei allen beschriebenen Ausführungsformen
Einlaßventile 5 und Auslaßventile 6 bekannter Art vorhanden, die durch eine nicht
dargestellte Nockenwelle des Motors gesteuert werden. Jedoeh sind bestimmte Zeitpunkte
festgelegt, in denen diese Ventile geschlossen werden, und wenn der Zylinderbohrung
ein unter Druck stehendes Kraftstoff-Luft-Gemisch oder nur LuSt zugeführt wird,
bevor sich das Einlaßventil 5 geschlossen hat, wird das Gemisch über das Einlaßventil
5 aus dem Verbrennungsraum verdrängt und zum Vergaser gefördert, wo es entweicht.
Daher ist gemäß Fig. 10 und 13 ein Rückschlagventil 51 in die Ansaugleitung zwischen
dem Vergaser bzw. der indirekten Kraftstoffeinspritzeinrichtung. 52 und der Zylinderbohrung
2 eingeschaltet, um zu erreichen, daß der größte Teil des unter Druck stehenden
brennbaren Gemisches in der Zylinderbohrung zurückgehalten wird. Alternatib oder
zusätzlich zu dem Rückschlagventil können die nicht dargestellten Nocken zum Steuern
der Ventile 5 und 6 so ausgebildet werden, daß sie sehr steile Nockenflächen aufweisen,
mittels welcher die Ventile sehr schnell geöffnet und wieder geschlossen werden.
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Zwar ist die Verwendung-eines Rückschlagventils 51, das z.B. als
Zungenventil ausgebildet sein kann, nur bei den Ausführungsformen nach Fig. 10 und
13 dargestellt, doch könnte man ein solches Ventil auf vorteilhafte Weise natürlich
auch bei allen anderen beschriebenen Ausführungsformen verwenden, bei denen dem
Motor der Kraftstoff durch einen Vergaser oder mittels indirekter Kraftstoffeinspritzung
zugeführt wird.
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Ansprüche: