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Einspritzbreunkraftmaschine mit Strahlzerstäubullg.
Es ist bei Einspritzbrennkraftmaschinen mit Strahlzerstäubung bekanntgeworden, durch
Anordnung von Kammern, die durch eine Drosselöffnung mit : dem Zylinderraum verbunden sind und in die die Luft beim Verdichtungshub eingepresst wird, die Verbrennungszeit zu ver- längern und dadurch das Zündgeräusch von Brennstoffeinspritzmaschinen zu vermindern. Man hat bei solchen Maschinen beispielsweise den Brennstoff in einen der Kammer vorgelagerten trichterförmigen Mischraum eingespritzt ; bei diesen Maschinen beschränkt sich der Entflammungs- herd auf den Mischraum, von wo aus die Verteilung des Brennstoffes auf den gesamten Zylinderraum durch die Energie des Kammerinhaltes erfolgt.
Bei einer andern Gruppe von Maschinen wird der Brennstoff unmittelbar in den Zylinderraum eingespritzt und eine Kammer so angeordnet, dass sie den zunächst unter Luftmangel abbrennenden Brennstoffstrahl nachspeist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass der aus der Kammer austretende Luftstrahl in der Achse des Brennstoffstrahles liegt und diesem entgegenbläst.
Diese Anordnungen gewährleisten jedoch noch nicht eine gute Durchmischung von Brennstoff und Verbrennungsluft ; denn einmal wird bei diesen Anordnungen der Brennstoffstrahl nur einseitig in Richtung seiner Längsachse angeblasen, so dass eine verhältnismässig grosse Energie zu seiner wirksamen Durchmischung mit Nachspeiseluft notwendig ist.
Ausserdem tragen diese Anordnungen dem Umstand nicht Rechnung, dass die Wirkung der Kammer zeitlich in der Hauptsache erst nach beendeter Einspritzung, also nach Kolbenumkehr, einsetzt und dass dann der Flammherd bis zu einem gewissen Grad dem abwärtsgehenden Kolben nachfolgt. Dadurch entsteht nämlich ein in der Richtung der Zylinderachse verhältnismässig weit ausgedehnter unter Brennstoffüberschuss stehender Raum, der mit einem einzigen Luftstrahl nur unvollkommen bestrichen werden kann.
Beim Erfindungsgegenstand wird der Brennstoff ebenfalls unmittelbar in den Zylinderraum eingespritzt ; er unterscheidet sich jedoch von den bekannten Anordnungen dieser Art dadurch, dass die Brennstoffstrahlen von je wenigstens zwei Luftstrahlen an verschiedenen Stellen und in verschiedener Richtung getroffen werden. Unter dem Anblasen des Brennstoffstrahles ist hiebei das Anblasen der durch den Brennstoffstrahl unmittelbar erzeugten Flamme, also der unter Brennstoffuberschuss stehenden Zone. zu verstehen.
Versuche haben ergeben, dals durch das Anblasen der Flamme mit mehreren Luftstrahlen in verschiedener Richtung die Nachteile der bekannten Anordnung vermieden werden und die Verbrennung wesentlich verbessert wird ; denn durch die Zufuhr der Luft von verschiedenen Seiten kann die Nachspeiseluft gleichmässiger auf die ganze Flamme verteilt und eine bessere Durchmischung von Luft und Brennstoff erzielt werden. Ferner kann die Energie der einzelnen Strahlen durch eine entsprechende Bemessung der Kammerinhalt und der Drosselolfnungell den durch die Form des Verbrennungsraumes zu stellenden Anforderungen angepasst werden.
Die Gesamtwirkung der Luftstrahlen kann ausserdem so abgestimmt werden, dass sich die Ausbreitung des Brennherds der Ver- änderung des Verbrennungsraumes durch die Kolbcnbewegung anpasst.
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der vorliegenden Erdung verbunden ist, besteht in folgendem : Je grösser die in den Kammern aufgespeicherte Energie gehalten werden muss, desto mehr steigt der mit dieser Aufspeicherung verbundene Energieverlust und damit der Brennstoffverbrauch an.
Es ist nun ohne weiteres ersichtlich, dass die in der Kammer aufzuspeichernde Energie desto grösser bemessen werden muss, je länger der Weg ist, den der Luftstrahl zur Durchdringung der unter Brennstoffüberschuss stehenden Zone zurücklegen muss. Liegt nun der Luftstrahl in Richtung der Achse des Brennstoffstrahles. so ist zur Erzielung eines gleichmässigen Gemisches erforderlich, dass die
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mehrere Luftstrahlen an, die den Flammenherd an verschiedenen Stellen angreifen, so werden die Wege der Luftstrahlen wesentlich kürzer und es nimmt damit die erforderliche Energie der gesamten Kammerinhalte ab.
Gegenüber der obenerwähnten bekannten Anordnung, bei der nur eine Kammer mit einem Luftstrahl in Richtung der Achse des Brennstoffstrahles angeordnet ist und der Luftstrahl dem Brennstoffstrahl entgegenbläst, wird die Wirkung vermieden, dass die heissen Verbrennungsgase
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hervorrufen. Es kann vielmehr die Düse von heissen Gasen freigehalten werden, ohne die Durchmischung der Brennzone zu beeinträchtigen.
Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 sind die Luftkammern a seitlich von dem Ver- hrennungsraum b im Zylinderdeckel untergebracht und blasen in der Richtung der Pfeile c nach dem Brennstoffstrahl, der in der Richtung des Pfeiles d in den Zylinder eingespritzt wird.
Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen die gleichen Gedanken, nur mit dem Unterschied, dass die Luftkammern a. hier im Kolben e untergebracht sind.
Die Fig. 5 und 6, zeigen ein weiteres Beispiel bei seitlicher Einspritzung des Brennstoffes ; der Kolben ist hiebei wie bei der Anordnung der Fig. 3 und 4 in an sich bekannter Weise in der Mitte vertieft, der Verbrennungsraum ist hiebei der Form des Brennstoffstrahles angepasst. Es ist hier eine einzige Kammer a vorgesehene aus der verschiedene-Luftstrahlen y, $'und A austreten, von denen deren zwei. nähmlich g, h, dem Brennstoffstrahl d entgegenblasen, während der Strahl f dem abwärtsgehenden Kolben e nachbläst.
Falls die Energie des Strahles f sich von der Energie der Strahlen y, A wesentlich unterscheiden soll, kann in die Kammer eine Trennwand i eingezogen werden. Gegebenenfalls kann diese selbst wieder mit einem Drosselquerrschnitt k versehen sein.
Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Anwendungsbeispiel für die zentrale Einspritzung des Brennstoffstrahles, bei dem die Luftstrahlen, zum Teil den Brennstoffstrahlen ungefähr entgegengerichtet sind. während sie zum andern Teil dem abwärtsgehenden Kolben nachblasen.
Die Fig. 9 und 10 zeigen gleichfalls ein Ausführungsbeispiel für die zentrale Einspritzung bei dem die Kammern zum Teil im Kolben und zum Teil im Deckel untergebracht sind. Fig. 10 stellt die Ansicht auf die Deckelseite dar und lässt erkennen, dass von je einer Kammer je zwei LufLstrahlert nach verschiedenen Brennstoffstrahlen hin blasen.
PATENT-ANSPRÜCHE : l.'Einspritzbrennkraftmasohine mit Strahlzerstäubung, eingliedrigem Brennraum und einer
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Luftspeicher dienenden Nachkammern, die so zur Brennstoffdüse liegen, dass, keine direkte Einspritzung von Brennstoff in diese Kammern stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts- fifmungen der Nachkammel'1l und die Brennstoffdüse so zueinander liegen, dass der bzw. die Hrennstoffstralilen innerhalb des eingliedrigen Brennraumes gleichzeitig an mehreren, von der Brennstoffdüse verschieden weit entfernten Stellen von den Luftstrahlen getroffen werden.