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Einrichtung zum Speisen von Brennkraftmaschinen mit Vorkammer.
Es sind bereits Brennkraftmaschinen bekanntgeworden, bei denen eine zweimalige
Zerstäubung des Brennstoffes in der Weise bewirkt wird, dass der Brennstoff in einen Ver- bindungskanal. der den Arbeitszylinder mit einer Vorkammer verbindet. vom Ende des Ver- dichtungshubes ab eingespritzt wird. wobei er durch einen Zerstäuber hindurch in die Vor- kammer gedrückt. hier gezündet und so wieder in den Arbeitszylinder zurükgeblasen wird.
Bei dieser Art der Einspritzung muss der Brennstoff jedoch vor der Einführung entsprechend hoch verdichtet werden, was einen grossen Nachteil bedeutet.
Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Speisung von Brennkraftmaschinen unter Verwendung einer Vorkammer. die zwei aufeinanderfolgende Zerstäubungen des Brenn- stoffes gestattet, dabei aber den Vorteil bietet. dass der Brennstoff unter normalem, niedrigem
Druck, also ohne Vorverdichtung eingeführt werden kann. Dies wird erfindungsgemäss durch folgende Kombination erreicht : Ein zwischen Zylinder und Vorkammer angeordneter Zerstäuber, ein ebenfalls zwischen Zylinder und Vorkammer angeordnetes Abschlussorgan, das so angetrieben ist, dass es in einem vorbestimmten Zeitpunkte den Zerstäuber mit dem Zylinder und der
Vorkammer in Verbindung setzt, und eine Einrichtung zur Einführung des Brennstoffes in den
Zerstäuber unter niedrigem Drucke.
Der erste Durchtritt des Brennstoffes durch den Zerstäuber erfolgt unter der Wirkung eines Teiles der Verbrennungsluft. die durch den Arbeitskolben hoch verdichtet ist, indem man diesen Teil mit grosser Geschwindigkeit und gerade in dem gewünschten Zeitpunkte durch den genannten Zerstäuber hindurchtreten lässt. in den vorher der Brennstoff eingeleitet wurde.
Der so zum erstenmal zerstäubte Brennstoff wird in einen Aufnehmer geschleudert, von wo er in verkehrter Richtung quer durch den Zerstäuber zurückströmen kann, um einer zweiten Zerstäubung unterworfen zu werden, bevor er wieder in die Verbrennungskammer des Arbeitszylinders zurückkehrt. um dort seine Verbrennung gemeinsam mit der vom Kolben verdichteten Verbrennungsluft zu vollziehen.
Die Rückkehr des Brennstoffes durch den Zerstäuber kann durch verschiedene Mittel bewirkt werden ; Es kann z. B. ein Teil dieses Brennstoffes, der mit der verdichteten Luft vermischt ist, nach seiner Ankunft in dem Aufnehmer mit Hilfe irgendwelcher geeigneter Mittel plötzlich zur Entzündung gebracht werden, um so in dem Aufnehmer eine starke Erhöhung des Druckes zu erzeugen, der zur Wirkung hat. dass der Rest des Brennstoffes durch den Zerstäuber zurückgejagt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung können verschiedene Einrich- tungen in Verwendung kommen : Ein Absperrorgan ist zwischen der Verbrennungskammer der Maschine und dem Aufnehmer, in welchen der Brennstoff nach seiner ersten Zerstäubung geworfen wird, zu dem Zwecke angeordnet, um gerade im gewünschten Augenblick die Verbindung zwischen der Kammer und dem Aufnehmer über den Zerstäuber herzustellen.
Der Zeitpunkt der Öffnung der Verbindung zwischen dem Aufnehmer und der Ver-
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Zeitpunkte, in welchem der Kolben am inneren Totpunkt anlangt, die Verbrennung-es Brennstoffes, welcher von dem Aufnehmer in den Zylinder gejagt wurde, gerade in vollem Gange ist.
Das Absperrorgan kann beispielsweise in einem Ventil oder Schieber oder Verteiler mit hin und her gehender oder drehender Bewegung bestehen. Ebenso kann der Zerstäuber von irgendeiner an sich bekannten Art und in dem Absperrorgan oder hinter demselben angeordnet sein.
Der Aufnehmer, in welchen der Brennstoff nach seiner ersten Zerstäubung geworfen
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Form bestehen ; die Entzündung eines Teiles des Brennstoffes in dieser Vorkammer kann, sei es durch Berührung mit den heissen Wänden der Vorkammer, sei es durch elektrische Zündung oder auch durch die mitgeführte und. durch die Verdichtung auf hohe Temperatur gebrachte Verbrennungsluft erfolgen.
Der Brennstoff kann in den Zerstäuber unter sehr niedrigem Drucke oder unter Wirkung des Unterdruckes eingeführt werden, der im Zylinder während der Ansaugperiode des Kolbens herrscht. Wenn der Zerstäuber auf dem Absperrorgan angebracht ist, erfolgt die Einführung des Brennstoffes in dem Zeitpunkte, in welchem der Zerstäuber sich im Laufe der Verschiebung gerade gegenüber der Mündung der Zuleitung des Brennstoffes befindet.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei der Art der Speisung gemäss der Erfindung je nach den Verhältnissen der höchstmögliche Verdichtungsgrad gewählt werden kann, weil keinerlei Gefahr einer Frühzündung besteht. Die Luft und der Brennstoff sind bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Verbrennung beginnen soll. voneinander getrennt.
Die Regelung des Brennstoffbedarfes kann hier zufolge der äussersten Einfachheit der verschiedenen Organe und des nur ganz niedrigen Druckes. der für die Einführung des Brennstoffes in den Zerstäuber nötig ist, mittels eines ganz einfachen Kegelventiles bewirkt werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Brennkraftmaschinen, die mit dem Verfahren gemäss der Erfindung arbeiten, dargestellt.
In Fig. 1 ist 1 der Zylinder einer Zweitakt- odpr Viertaktmaschine. bei der die Organe der Gasverteilung nicht dargestellt sind. 2 ist der Kolben und 3 die Kolbenstange. ist eine Vorkammer, die für den Anstoss der Verbrennung dient und welche im gewünschten Zeitpunkte mit der Verbrennungskammer über einen Kanal 5 in Verbindung gesetzt werden kann ; der Kanal 5 ist dabei durch ein Ventil 6 geschlossen, das in an sich bekannter Weise von der Maschine gesteuert wird. Im Kanal 5 ist ein Zerstäuber 7 angeordnet und der Brennstoff kann in diesen Zerstäuber durch die Leitung 8 eingeführt werden, welche mit irgendeinem (nicht gezeichneten) Absperrorgan versehen ist. das geeignet ist, im Zeitpunkte der Verbrennung einen dichten Abschluss zu sichern.
In dem Zeitpunkte, in welchem sich das Absperrorgan 6 öffnet, wird der Zerstäuber 7 von einer gewissen Menge der Verbrennungsluft, welche durch den Kolben 2 hoch verdichtet ist, durchquert und es tritt hiebei eine erste äusserst feine Zerstäubung des in dem Zerstäuber enthaltenen Brennstoffes ein. Der so zerstäubte Brennstoff wird mit grosser Wucht in die Vorkammer 4 geschleudert, wo sich eine gewisse Menge dieses Brennstoffes, nachdem sie sich mit der Verbrennungsluft gemischt hat. plötzlich bei der Berührung mit den Wänden der Vorkammer, welche durch irgendwelche geeignete Mittel auf hoher Temperatur gehalten werden, entzündet.
Der nicht verbrannte Brennstoff, welcher sich in der Vorkammer 4 befindet, wird infolge der heissen Gase. welche sich durch diese teilweise Verbrennung unter sehr hohem Drucke befinden, durch den Zerstäuber 7 zurückgeschleudert. Er unterliegt dabei einer zweiten Zerstäubung, bevor er in die Verbrennungskammer 1 gelangt, wo die eigentliche Verbrennung erfolgt.
Bei dem Durchführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist der Zerstäuber 7 auf dem Absperrorgan. das hier aus einem zylindrischen oder sonst irgendwie ausgebildeten Schieber 9 besteht, angebracht. Die Einführung des Brennstoffes in den Zerstäuber 7 wird in dem Zeitpunkte bewirkt, in welchem sich die Zuflussleitung 8 des Brennstoffes während der seitlichen Verschiebung des Schiebers gegenüber der Bohrung 10 befindet, welche die Verbindung mit dem Zerstäuber herstellt.
Wann sich sodann der Zerstäuber im Laufe der seitlichen Verschiebung des Schiebers im umgekehrten Sinne gegenüber dem Verbindungskanal 11 befindet, tritt eine gewisse Menge Verbrennungsluft. die durch den Kolben 2 hoch verdichtet ist, mit sehr grosser Geschwindigkeit durch den Zerstäuber 7 hindurch, wobei sich die erste äusserst feine Zerstäubung vollzieht. Der so zerstäubte Brennstoff wird hiebei gegen die heissen Wände der Vorkammer 4 geschleudert, wo sich die teilweise Verbrennung vollzieht, die zur Wirkung hat, dass die Rückkehr durch den Zerstäuber und die zweite Zerstäubung des nicht verbrannten Brennstoffes, wie bereits oben geschildert, erfolgt.