DE69123889T2 - Zweitaktbrennkraftmaschine mit kompressionszündung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung vom Dieseltyp mit mindestens einem Zylinder ohne laterale Einlaßöffnungen und mit mindestens einem Kolben, der zur Hin- und Herbewegung in dem Zylinder antreibbar ist und mit letzterem und mit einem Zylinderkopf einen Brennraum variablen Volumens abgrenzt, wobei der Zylinderkopf mindestens ein Einlaßventil und mindestens ein Auslaßventil aufweist, die jeweils in einem Luftansaugstutzen und in einem Abgasstutzen vorgesehen sind, wobei die Achse des oder jedes Einlaßventils mit der Achse des Zylinders einen Winkel von etwa 30º bis 60º derart bildet, daß der Schaft dieses Ventils weiter von der Achse des Zylinders entfernt ist als der Kopf desselben, und wobei dieser Kopf am Boden einer zumindest teilweise zylindrischen Aussparung des Zylinderkopfs derart angeordnet ist, daß etwa die Hälfte von dem Kopf des Ventus mit geringem Spiel von der Oberfläche der Aussparung umgeben ist und daß die Tiefe der Aussparung gleichmäßig von der Peripherie zum Zentrum des Brennraunis, ohne eine Einschnürung demgegenüber zu bilden, derart anwächst, daß er beim Öffnen dieses Ventils zum Zuführen von Luft von seiner Peripherie zum Kolben während des Spülens entlang und in der Umgebung des Mantels des Zylinders, die am weitesten von dem oder den Auslaßventilen entfernt ist, einen Einlaß bildet, wobei die Maschine mit einer Einrichtung zum Ermöglichen des Anlassens und Laufens mit geringer Leistung ausgerüstet ist.
• Die Erfindung schließt jedoch die Maschinen mit gesteuerter Zündung aus, da deren Brennräume durch ein homogenes Luft/Kraftstoffgemisch gezündet werden, das in einem Vergaser oder durch Einspritzen in den Ansaugstutzen während der Füllphase der Maschine vorgeformt wird, was dazu führt, daß sich das Problem der Homogenisierung des Gemischs in den Brennräumen hier nicht stellt.
• Eine Maschine des einleitend festgelegten Typs ist in der FR- A-2 338 385 erläutert, und die Einrichtung, die sein Anlassen und seinen Lauf mit geringer Last erlaubt, ist insbesondere in der FR-A-2 589 518 erläutert.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen zufriedenstellenden Kompromiß zwischen den zwei folgenden Forderungen sicherzustellen, die im folgenden nacheinander untersucht werden:
• a) Sicherstellen einer guten Spülung, wenn der Kolben sich in der Nachbarschaft des unteren Totpunkts (UT) befindet, und daß die Auslaß und Einlaßventile gleichzeitig geöffnet werden;
• b) unter Perfektionierung der in der vorstehend genannten FR-A-2 338 385 erläuterten Mas(hine das Zulassen einer raschen Verbrennung mit erhöhtem Wirkungsgrad, wenn der Kolben sich in der Nachbarschaft des oberen Totpunkts (OT) befindet, und daß die Einlaß- und Auslaßventile gleichzeitig geschlossen werden.
• Was zunächst die Spülung betrifft, soll der Zylinderkopf so durchlässig wie möglich sein, d.h. er soll für eine gegebene Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß das Maximum an frischer Luft hindurchlassen, und der Ausnutzungswirkungsgrad für die Luft (was in der englischen Sprache als "Trapping Efficiency" bezeichnet wird, d.h. das Verhältnis zwischen der Masse an frischer Luft., die durch die Arbeitskammer zurückgehalten wird, und der Masse an frischer Luft, die das Einlaßventil durchsetzt) sollen ebenfalls so stark wie möglich erhöht sein. Wenn die Zweitakt-Brennkraftmaschine durch eine Turbo-Kompressoranordnung aufgeladen wird, dessen Turbine durch die Abgase angetrieben wird, ist die Einhaltung der vorstehend definierten Kriterien besonders vorteilhaft. Die Energiebilanz der Aufladungsturbine wird dadurch verbessert, was es erlaubt, die Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Maschine zu verringern, infolge wovon das Verhältnis Luft/Kraftstoff verbessert wird, indem eine bessere Verbrennung zugelassen wird. Tatsächlich wird durch Verringern der vorstehend genannten Druckdifferenz folgendes erreicht:
• 1 - Die Verdünnung der die Turbine beschickenden Spülgase wird verringert, was es erlaubt, den Aufladungsluftdruck zu erhöhen (stromauf von der Turbine wird eine größere Energie erhalten);
• 2 - das Dehnungsverhältnis der Turbine wird erhöht, wodurch der Aufladungsdruck erhöht wird, und dadurch der Luftdruck im Zylinder;
• 3 - der Druck im Zylinder wird erhöht (der näher am Aufladungsdruck liegt, wenn die Druckdifferenz Einlaß/Zylinder/Auslaß verringert ist).
• Was nunmehr die Verbrennung betrifft, soll die Form des Brennraums einfach sein, und zwar nicht nur deshalb, daß die Herstellung dieses Raums mit geringen Kosten erfolgen kann, sondern auch dafür, daß der durch die Einspritzdüse zerstäubte Kraftstoff den gesamten Raum erreichen kann (unter Vermeidung von Schattenzonen und schwer zu spülenden Taschen), und es kann wünschenswert sein, das Inbewegungversetzen der Luft durch Verstellung des Kolbens zu erleichtern, der mit dem Deckenteil des Zylinderkopfs zusammenwirkt. Die "Quetschung" (im englischen Sprachgebrauch durch "Squish" bezeichnet) oder der Querstoß der Ladeluft erzeugt dann, wenn der Kolben in der Nachbarschaft des OT anlangt, intensive Luftbewegungen in entgegengesetzter Richtung zur Abwärtsbewegung des Kolbens, wobei diese Luftbewegungen die Ausbildung eines homogenen Gemisches der Luft mit dem Kraftstoff begünstigen.
• Es ist bekannt, daß Zweitakt-Brennkraftmaschinen üblicherweise thermisch stärker belastet sind als Viertakt-Brennkraftmaschinen, weil:
• - Sich pro Umdrehung ein Motorzyklus ausbildet;
• - der Anteil an bei der Zirkulation ausgetragenen Abgasen hoch ist, wodurch die Temperatur der Gase erhöht wird, die in der Verbrennungskammer eingeschlossen sind, bei gleichzeitigem Schließen der Einlaß- und Auslaßventile.
• Der Wärmeaustausch zwischen den Gasen und der Wandung des Brennraums ist bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine höher als bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine. Da der Kolben bezüglich der Abkühlung das problematischste Maschinenteil darstellt, werden so ebene Strukturen wie möglich für den Kolben angestrebt, um die Übertrittfläche der Hitze zum Kolben zu minimieren.
• Um den vorstehend definierten Kompromiß sicherzustellen, werden Formen für die Verbrennungskammern angestrebt, die auf einfache Weise erlauben folgendes zu erhalten:
• - Eine hohe Durchlässigkeit;
• - ein Minimum an Kurzschlüssen (oder ein direkter Durchtritt der frischen Luft vom Einlaß zum Auslaß);
• - eine freie Spülbarkeit durch den zerstäubten Brennstoff;
• - eine minimale Wärmeaustauschfläche gegenüber dem Kolben, und
• - nebenbei die Möglichkeit, erhöhte Kompressionsverhältnisse zu realisieren.
• Zu diesem Zweck ist die Maschine gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
• - etwa die Hälfte des Kopfes des Einlaßventils über die gesamte Länge seines Weges mit geringem Spiel von der Oberfläche der Aussparung umgeben ist und das Einlaßventil nur etwa an der Hälfte seiner Peripherie, wenn es geöffnet ist,
• - eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in der Aussparung einen Einlaß bildet,
• - das oder die Auslaßventile mit einem Sitz zusammenwirken, der in die Decke des Zylinderkopfes entlang seiner Peripherie eingelassen ist, und derart ausgelegt sind, daß sie etwa entlang ihrer gesamten Peripherie einen Auslaß bilden,
• - der Kolben mit der Decke des Zylinderkopfs derart zusammenwirkt, daß er in der Nähe des oberen Totpunkts nur das notwendige Funktionsspiel zwischen dem Kolben und dem Deckenteil des Zylinderkopfs, in dem das oder die Abgasventile angeordnet sind, zuläßt und
• - die besagte Aussparung derart gestaltet ist, daß sie praktisch allein den Brennraum bildet, wenn der Kolben in der Nähe des oberen Totpunkts ist.
• Dadurch wird eine Brennkraftmaschine erhalten, die das Ziel der Erfindung zufriedenstellend erfüllt.
• Wie aus Vorstehendem hervorgeht, wird das Problem der Spülung, d.h. das maximale Ersetzen des Verbrennungsgases durch die frische Luft im Innern des Zylinders bei minimalem Kurzschluß dieser Luft entweder direkt oder indirekt mit diesen Verbrennungsgasen, teilweise in der FR-A-2 338 385 gelöst, indem das Einlaßventil im wesentlichen an der Hälfte seiner Peripherie einen Einlaß bildet, auf die Gefahr hin, die resultierende Verringerung seines Einlaßquerschnitts durch eine Verdopplung seines Hubs zu kompensieren), und durch Richten des Luftstroms zum Kolben entlang der Erzeugenden des Zylinders soweit entfernt wie möglich vom Auslaßventil In dieser bekannten Maschine ist es erforderlich, daß, wenn das Einlaßventil vollständig geöffnet ist (im letzten Teil seines Wegs) ein Teil der Luft um den Kopf des Ventils herum direkt zum Auslaßventil hindurchtritt, um die zur Einspritzdüse benachbarte Zone zu spülen, die ungefähr zwischen dem Einlaßventil und dem Auslaßventil angeordnet ist. Außerdem eignet sich die in dieser Druckschrift erläuterte Maschine nicht für die Gestaltung von Luft- und Wirbelbewegungen, bevorzugt für die Geschwindigkeitszunahme, die durch die Bewegung des Kolbens zum Zylinderkopf eingeleitet werden.
• Zu bemerken ist, daß die FR-A-949 642 eine Maschine erläutert, die sich vom Oberbegriff des Anspruchs 1 unterscheidet, die jedoch in einem großen Maß mit seinem Kennzeichnungsteil übereinstimmt. Diese Druckschrift zeigt eine Anordnung, bei welcher Wirbel, die in den Zylinder während des Ansaugvorgangs eingeleitet werden, beibehalten werden, indem sie durch die Bewegung des Kolbens verstärkt werden. Dafür lassen sich mit der in dieser Druckschrift erläuterten Konstruktion Kurzschlüsse großen Ausmaßes zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, direkte Kurzschlüsse oder indirekte Kurzschlüsse nicht verhindern, die aus einer intensiven Vermischung der Luft, die in den Zylinder eingeleietet wird, und den Gasen herrührt, die durch die Auspuffanlage entströmen und dadurch eine schlechte Spüleigenschaft aufweisen.
• Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch eine sehr einfache Modifikation die Vorteile der Konstruktionen gemäß den FR-A-2 338 385 und 949 642 zu kombinieren (hervorragende Spüleigenschaften und günstige Gestaltung der Luf tbewegungen bei der Verbrennung), und zwar jeweils unter Beseitigung ihrer individuellen Nachteile, wo hingegen der Fachmann nur annehmen konnte, daß ihre Nachteile verbunden werden können.
• Die Erfindung unterscheidet sich außerdem von der US-A- 4 616 605, die zur Verbesserung der Spülung in einer Zweitakt- oder Viertakt-Brennkraftmaschine eine Glockenform für den Brennraum vorsieht, die durch eine Vergrößerung der Krümmung der Innenfläche des Brennraums benachbart zu dem Auslaßventil oder den Auslaßventilen derart erhalten wird, daß die Ansaugluft in einer axialen Richtung des Raums orientiert wird, was außerdem den Nachteil mit sich bringt, daß in Richtung auf den Brennraum eine Einschnürung erzeugt wird.
• Vorteilhafterweise wird die Maschine durch eine Turbo-Kompressoranordnung aufgeladen, deren Turbine von den Abgasen angetrieben wird.
• Gemäß einer bevorzugten Konstruktion bildet die zwischen dem Kolben und dem Deckenteil des Zylinderkopfs außerhalb der Aussparung liegende eingepreßte Oberfläche etwa zwischen der Hälfte und drei Vierteln der transversalen Oberfläche bezüglich des Kolbens, was zur Erhöhung des Luftstoßes im OT beiträgt.
• Der besagte Winkel, der zwischen der Achse des oder jeden Einlaßventils und der Achse des Zylinders gebildet ist, ist ungefähr gleich 40º, um zumindest den Durchlaßquerschnitt freizumachen, der in Richtung auf die genannte Erzeugende gerichtet ist.
• Außerdem ist der relative Hub (d.h. bezogen auf den Durchmesser des Ventilkopfs) des oder jedes Einlaßventils etwa doppelt so groß wie derjenige des oder jedes Auslaßventils, was es ermöglicht, die Tatsache zu kompensieren, daß das oder jedes Einlaßventil nur an der Hälfte seiner Peripherie einen Einlaß bildet.
• Gemäß einem vorteilhaften Aufbau weist die Maschine ein einziges Auslaßventil auf, dessen Achse vorzugsweise zur Achse des Zylinders oder leicht geneigt in bezug auf diese letztere Achse verläuft, und zwei Einlaßventile, die am Boden derselben teilweise zylindrischen Aussparung angeordnet sind.
• Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen mit Hilfe von Ausführungsformen erläutert, die in den beiliegenden Zeichungen dargestellt sind.
• Die Figur 1 zeigt ein Prinzipschema der Hauptbestandteile einer Maschine gemäß der FR-A-2 338 385.
• Die Figuren 2 und 3 dieser Zeichnungen zeigen einen Axialschnitt der wesentlichen Elemente der Maschine, die in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung erstellt ist, und deren Kolben sich jeweils an seinem unteren Totpunkt bzw. an seinem oberen Totpunkt befindet.
• Die Figur 4 zeigt den Zylinderkopf von Figur 3 von unten aus gesehen.
• Die Figur 5 zeigt als Schnitt entlang der Linie V-V von Figur 6 die wesentlichen Elemente einer Maschine, die gemäß einer zweiten Ausführungsform erstellt ist unter Darstellung der Stellungen des Kolbens in seinem unteren Totpunkt bzw. seinem oberen Totpunkt mit durchgezogenen bzw. unterbrochenen Linien.
• Die Figur 6 zeigt den Zylinderkopf von Figur 5 von unten gesehen.
• Die Figuren 7 und 8 zeigen in zu den Figuren 5 und 6 analogen Ansichten die wesentlichen Bestandteile der Maschine, die gemäß einer dritten Ausführungsform erstellt ist.
• Die Figur 9 schließlich zeigt eine Variante der Figuren 2 und 3.
• Wie aus Figur 1 hervorgeht, die eine bekannte Maschine zeigt (FR-A-2 338 385) betrifft die Erfindung eine Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 mit Kompressionszüiidung vom Dieseltyp, mit mindestens einem Zylinder 2 ohne laterale Einlaßöffnungen und mit mindestens einem Kolben 3, der zu Hin- und Herbewegung in diesem Zylinder 2 antreibbar und durch eine Pleuelstange 4 mit einer Kurbelwelle 5 verbunden ist. Mit dem Zylinder 2 und mit dem Zylinderkopf 6 begrenzt der Kolben 3 einen Brennraum 7 variablen Volumens. Der Zylinderkopf 6 trägt wenigstens ein Einlaßventil 8, das an einen Luftansaugstutzen 9 angepaßt ist und wenigstens ein Auslaßventil 6, das an einen Abgasstutzen 11 angepaßt ist. Es wird bemerkt, daß das Auslaßventil 10 in Figur 1 in Übereinstimmung mit einer bekannten Anordnung und nicht in Übereinstimmung mit der Eifindung dargestellt ist. In bekannter Weise werden die Hin- und Herbewegungen des Einlaßventils 8 und des Auslaßventils 10 mit den Drehbewegungen der Kurbelwelle 5 synchronisiert.
• Die Achse von dem oder jedem Einlaßventil 8 bildet mit der Achse X-X des Zylinders 2 einen Winkel A von etwa 30 bis 60º derart, daß der Schaft 12 dieses Ventils 8 weiter von der Achse X-X des Zylinders 2 entfernt ist als der Kopf 13 des Ventils 8. Dieser Kopf 13 ist am Boden einer zumindest teilweise zylindrischen Aussparung 14 des Zylinderkopfs 6 angeordnet, in welche eine Kraftstoffeinspritzdüse mündet, die in Figur 1 nicht gezeigt, in bestimmten der nachfolgenden Figuren jedoch mit 15 bezeichnet ist. Die Tiefe der Aussparung 14 nimmt vom Rand in Richtung auf das Zentrum des Brennraums 7 gleichmäßig zu, ohne in Richtung aur diesen Raum 7 eine Einschnürung zu bilden derart, daß dann, wenn das Ventil 8 geöffnet ist, es nur etwa an der Hälfte seiner Peripherie einen Einlaß bildet, d.h. an der linken Hälfte von Figur 1, um Luft in Richtung auf den Kolben 3 zu leiten entlang und benachbart zu der Umgebung der Erzeugenden G des Zylinders 2, soweit als möglich entfernt von der oder den Auslaßventilen 10. Mit anderen Worten ist aus Gründen der Neigung des Ventus 8 und der Form und Auslegung der Aussparung 14 ungefähr die Hälfte des Kopfs 13 des Ventus 8 (die linke Hälfte in Figur 2) mit einem geringen Spiel von der Oberfläche der Ausnehmung 14 umgeben, wodurch die Luft daran gehindert wird, um diese Hälfte herumzuströmen, bis die andere Hälfte (die rechte Hälfte in Figur 2) des Kopfs 13 aus der Aussparung 14 austritt, indem er in den Brennraum 7 eintritt, wenn der Kolben 3 von seinem OT entfernt ist und bis das Ventil 8 geöffnet ist, wodurch die Luft um diese zuletzt genannte Hälfte herumströmen kann, wie dies in Figur 2 durch Pfeile schematisch dargestellt ist.
• Die Maschine ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die sein Anlassen und seinen Lauf unter geringer Last ermöglicht. Wie einleitend angeführt, ist eine derartige Einrichtung bekannt und bedarf vorliegend keiner Erläuterung.
• Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise wird die Maschine 1 durch eine Turbo-Kompressoranordnung 16 aufgeladen, die durch eine Turbine 17 gebildet ist, die von Abgasen angetrieben wird, die sie von dem Stutzen 11 empfängt, und von einem Kompressor 18, der durch die Turbine 17 mechanisch angetrieben ist und die Luft in die Turbine 9 zurückdrückt.
• In übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die beispielhaft in den Figuren 2 bis 4 gezeigt ist, und die zwei Einlaßventile 8 und zwei Auslaßventile 10 besitzt, sind die Auslaßventile 10 derart gestaltet, daß sie entlang ihrer Peripherie einen Auslaß bilden (d.h. zum Durchlassen der Abgase von dem Brennraum 7 zu dem Abgasstutzen 11), wie in Figur 2 durch Pfeile schematisch gezeigt.
• Mit anderen Worten und im Gegensatz zu dem, was in Figur 1 gezeigt ist, wirkt jedes Auslaßventil 10 nicht mit einer Aussparung analog zu der Aussparung 14 zusammen, sondern mit einem Sitz 19, der in der Decke des Zylinderkopfs 6 entlang seiner Peripherie eingelassen ist. Durch die Decke des Zylinderkopfs wird die Oberfläche des Zylinderkopfs 6 erweitert, was dazu beiträgt, den Brennraum 7 zu begrenzen bzw. zu beschränken
• Außerdem wirkt der Kolben 3 mit der Decke des Zylinderkopfs 6 derart zusammen, daß in der Nähe des OT und wie in Figur 3 gezeigt, lediglich das notwendige Funktionsspiel zwischen dem Kolben 3 und dem Deckenteil des Zylinderkopfs zugelassen ist, in welchem die Auslaßventile 10 angeordnet sind.
• Die Aussparung 14 ist derart gestaltet, daß sie praktisch allein den Brennraum 7 bildet, wenn der Kolben 3 sich in der Nähe des OT befindet, wie in Figur 3 gezeigt.
• Die Oberseite des Kolbens 3 ist flach, wie in Figur 2 gezeigt, und der Teil der Zylinderkopfdecke, in welchem die Auslaßventile 10 angeordnet sind, ist ebenfalls flach und in einer Ebene P angeordnet, die senkrecht zu der Achse X-X des Zylinders 2 verläuft. Wie in Figur 9 gezeigt, könnte die Oberseite des Kolbens 3 nichts desto weniger die Form eines Dachs haben, d.h. in zwei ebenen Oberflächen 20 und 21 enden, die zwischen sich einen stumpfen Winkel bilden und jeweils zu dem oder den Einlaßventilen 8 und zu dem oder den Auslaßventilen 10 weisend angeordnet sind, wobei der oder die Sitze 19 der Auslaßventile parallel zu der in Betracht stehenden Oberfläche 21 angeordnet sind. Jedenfalls muß vermieden werden, in der Zylinderkopfdecke und in der Oberseite des Kolbens offene Hohlräume vorzusehen, die in Richtung auf den Brennraurn 7 offen sind, mit Ausnahme der Aussparung 14, die es dieser erlaubt, praktisch alleine den Brerniraum 7 zu bilden (wie am Ende des vorausgehenden Absatzes angeführt)
• Bevorzugt stellt die eingepreßte Oberfläche zwischen dem Kolben 3 und dem Teil der Zylinderkopfdecke außerhalb der Aussparung 14 etwa zwischen der Hälfte und drei Vierteln der transversalen Oberfläche bezüglich des Kolbens 3 dar. Diese eingepreßte Oberfläche ist in Figur 4 sowie in den Figuren 6 und 8 durch Schraffieren bezeichnet Um diese Figur nicht zu überfrachten, sind diejenigen Schraffierungen weggelassen, welche die Köpfe der Auslaßventile 10 abdecken würden.
• Obwohl die Ausführungsform gemäß den Figuren 2 bis 4 zwei Einlaßventile 8 und zwei Auslaßventile 10 aufweist, ist es bevorzugt, wie in der Auführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 und in derjenigen gemäß den Figuren 7 und 8 zwei Einlaßventile 8 und ein einziges Auslaßventil 10 vorzusehen, dessen Achse bevorzugt parallel zu der Achse X-X des Zylinders 2 verläuft.
• Die Einspritzdüse 15 ist derart gestaltet, daß der Kraftstoff in der Aussparung 14 als kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Strahl oder Schleier entweder nach außen (Figur 4) oder nach innen (Figuren 6 und 8) in etwa in radialer Richtung zerstäubt wird.
• Was den Winkel (der in den Figuren 1 und 5 mit A bezeichnet ist) zwischen der Achse des oder jedes Einlaßventils 8 und der Achse X-X des Zylinders 2 betrifft, wird er bevorzugt gleich ungefähr 40º gewählt. Die Wahl dieses Winkels beruht auf einem Kompromiß zwischen unterschiedlichen gegensätzlichen Forderungen, nämlich derjenigen, die Aussparung 14 maschinell herstellen zu können und das oder die Einlaßventile 8 in dem Zylinderkopf 6 durch dessen Decke anzubringen. Gemäß den Ausführungsformen von Figuren 2 bis 6 ist ersichtlich, daß der Kopf 13 jedes Einlaßventils 8 kein Hindernis bei einer Verlagerung von oben nach unten antrifft (wohlgemerkt, wenn davon ausgegangen wird, daß der Schaft 12 dieses Ventus 8 von seiner Verbindung mit dem Ventilschwinghebel oder einem anderen Steuerorgan befreit ist, das für seine Bewegung üblicherweise gebraucht wird), was es erlaubt, davon auszugehen, daß die vorstehend definierte Forderung erfüllt ist.
• Wie in Figur 7 gezeigt, kann nichts desto weniger ein größerer Winkel A gewählt werden; den Einlaßventilen 8 muß jedoch dann ein Korbsystern 22 zugeordnet werden, daß es erlaubt, diese Ventile 8 von der Seite des Zylinderkopfs 6 aus zu montieren und zu demontieren, die von dem Brennraum 7 entfernt ist, da die Wand der Aussparung 14 dabei ein unüberwindbares Hindernis bildet.
• Wie in Figur 8 gezeigt, ist es vorteilhaft, im Teil der Decke des Zylinderkopfs 6, der außerhalb der Aussparung 14 liegt, wenigstens eine Nut 23 auszubilden, deren Querschnitt und/oder Tiefe mit zunehmender Entfernung zu der Aussparung 14 abnimmt. Diese Nut 13 hat vorteilhafterweise die Form eines Halbmondes.
• Um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß das oder die Einlaßventile 8 nur an einem Teil ihres Umfangs einen Einlaß bilden, während das oder die Auslaßventile 10 in etwa über ihren gesamten Umfang einen Auslaß bilden, ist es vorteilhaft, daß die relative Hubhöhe des oder jedes Einlaßventils 8 ungefähr dem Doppelten der relativen Hubhöhe des oder von jedem Auslaßventil 10 entspricht.
• Damit wird eine Maschine erhalten, die wie folgt arbeitet.
• Beim Spülen (siehe Figur 2) wird die Luft, die durch das oder die Einlaßventile 8 eintritt, entlang der Erzeugenden G gerichtet, die über oder in der Nähe sowie parallel zu dieser Erzeugenden festgelegt ist, wodurch die Gefahr eines Kurzschlusses mit dem oder den Auslaßventilen 10 minimiert wird.
• Bei der Verbrennung (wenn der Kolben 3 sich dem OT nähert, wie in Figur 3 gezeigt), nimmt das Volumen des Raums, der zwischen dem Kolben 3 und dem "eingepreßten" Teil der Zylinderkopfdecke vorhanden ist (ein in Figur 4 durch Schraffierungen abgedeckter Teil), ab, bis auf einen Wert von quasi Null, und die in diesem Raum eingeschlossene Luft wird heftig in Richtung auf die Aussparung 14 gestoßen, um dort Wirbelbewegungen zu erzeugen, die das Gemisch aus dieser Luft und dem im voraus durch die Einspritzdüse 5 zerstäubten Brennstoff zu homogenisieren, was eine optimale Verbrennung sicherstellt.
• Die Nut oder die Nuten 23 von Figur 8, die im übrigen in sämtlichen Ausführungsformen verwendet werden können, verstärken die vorstehend genannten Wirbelbewegungen.

Claims (7)

1. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung vom Dieseltyp mit mindestens einem Zylinder (2) ohne laterale Einlaßöffnungen und mit mindestens einem Kolben (3), der zur Hin- und Herbewegung in dem Zylinder (2) antreibbar ist und mit letzterem (2) und mit einem Zylinderkopf (6) einen Brennraum (7) variablen Volumens abgrenzt;, wobei der Zylinderkopf (6) mindestens ein Einlaßventil (8) und mindestens ein Auslaßventil (10) aufweist, die jeweils in einem Luftansaugstutzen (9) und in einem Abgasstutzen (11) vorgesehen sind, wobei die Achse des oder jeden Einlaßventils (8) mit der Achse (X- X) des Zylinders (2) einen Winkel (A) von etwa 30º bis 60º derart bildet, daß der Schaft (12) dieses Ventils (8) weiter von der Achse (X-X) des Zylinders (2) entfernt ist als der Kopf (13) desselben (8), und wobei dieser Kopf (13) am Boden einer zumindest teilweise zylindrischen Aussparung (14) des Zylinderkopfs (6) derart angeordnet ist, daß etwa die Hälfte von dem Kopf (13) des Ventils (8) mit geringem Spiel von der Oberfläche der Aussparung (14) umgeben ist und daß die Tiefe der Aussparung gleichmäßig von der Peripherie zum Zentrum des Brennraums (7), ohne eine Einschnürung demgegenüber zu bilden, derart anwächst, daß er beim Öffnen dieses Ventils (8) zum Zuführen von Luft von seiner Peripherie zum Kolben (3) während des Spülens entlang und in der Umgebung des Mantels (G) des Zylinders (2), die am weitesten von dem oder den Auslaßventilen (10) entfernt ist, einen Einlaß bildet, wobei der Motor (1) mit einer Einrichtung zum Ermöglichen des Anlassens und Laufens mit geringer Leistung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß:

- etwa die Hälfte des Kopfes (13) des Einlaßventils (8) über die gesamte Länge seines weges mit geringem Spiel von der Oberfläche der Aussparung (14) umgeben ist und das Einlaßventil (8) nur etwa an der Hälfte seiner Peripherie, wenn es geöffnet ist, einen Einlaß bildet,

- eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (15) in der Aussparung einen Einlaß bildet,

- das oder die Auslaßventile (10) mit einem Sitz (19) zusammenwirken, der in die Decke des Zylinderkopfes entlang seiner Peripherie eingelassen ist, und derart ausgelegt sind, daß sie etwa entlang ihrer gesamten Peripherie einen Auslaß bilden,

- der Kolben (3) mit der Decke des Zylinderkopfes derart zusammenwirkt, daß er in der Nähe des oberen Totpunkts nur das notwendige Funktionsspiel zwischen dem Kolben und dem Deckenteil des Zylinderkopfes, in dem das oder die Abgasventile (10) angeordnet sind, zuläßt, und

- die besagte Aussparung (14) derart gestaltet ist, daß sie praktisch allein die Brennkammer bildet, wenn der Kolben in der Nähe des oberen Totpunkts ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch eine Turbo-Kompressoranordnung (16) aufgeladen wird, deren Turbine (17) von den Abgasen angetrieben wird.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Kolben (3) und den Deckenteil des Zylinderkopfes außerhalb der Aussparung (14) liegende, eingepreßte Oberfäche etwa zwischen der Hälfte und drei Viertel der transversalen Oberfläche bezüglich des Kolbens (3) bildet.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Winkel (A), der zwischen der Achse des oder jeden Einlaßventils (8) und der Achse (X-X) des Zylinders (2) gebildet ist, gleich 40º ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der relative Hub des oder jedes Einlaßventils (8) etwa doppelt so groß wie der des oder jedes Auslaßventils (10) ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein einziges Auslaßventil (10) aufweist, dessen Achse vorzugsweise parallel zur Achse (X-X) des Zylinders (2) oder leicht geneigt in Bezug auf diese letztere Achse verläuft, und daß sie zwei Einlaßventile (8) aufweist, die am Boden der selben teilweise zylindrischen Aussparung (14) angeordnet sind.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er am Deckenteil des Zylinderkopfes (6), der außerhalb der Aussparung (14) liegt, mit mindestens einer Nute (23) ausgespart ist, derer Querschnitt und/oder deren Tiefe sich mit wachsender Entfernung zur Aussparung (14) verringern.