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Einspritz-Brennkraftmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung. In der österreichischen Patentschrift Nr. 140953 ist eine Einspritz-Brennkraftmaschine beschrieben, bei der eine im Zylinderkopf angeordnete kleine Verbrennungskammer mit dem Zylinderraum durch einen schrägen Kanal verbunden ist und Brennstoff nach beiden Richtungen des Verbindungskanales, somit t gegen die Verbrennungskammer und gegen den Zylinderraum, gespritzt wird.
Die Erfindung betrifft eine Abänderung der eben beschriebenen Anordnung und bezweckt, eine bessere Anordnung von Verbrennungskammer und Einspritzdüse und auch einen besseren
Wirkungsgrad zu erzielen.
Die Erfindung besteht darin, dass der Verbindungskanal in seinem Längsverlauf nach auswärts, d. h : gegen die Seitenwand des Zylinderkopfes zu abgebogen ist, so dass die Verbrennungskammer im
Zylinderkopf mehr seitlich zu liegen kommt und von der Seitenwand des Zylinderkopfes zugänglich ist, und dass die Brennstoffdüse in die Krümmung des Verbindungskanales von aussen hineinragt, wobei der Verbindungskanal vorzugsweise derart gestaltet ist, dass sein kleinster Querschnitt annähernd in der genannten Richtung liegt.
Zweckmässig wird der Zylinderkopf so ausgebildet, dass der Verbindungskanal an der Stelle, an welcher der Düsenkopf in ihn eintritt, derart ausgenommen ist, dass der Düsenkopf ganz oder an- nähernd fluchtend mit dem Hauptumriss des Verbindungskanales angeordnet werden kann, wobei der Brennstoff durch den Verbindungskanal sowohl'tangential in den Verbrennungsraum, als auch nach abwärts in einer parallel zu den Wänden des Verbindungskanales verlaufenden Richtung in den Zylinder eingespritzt wird.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes ; Fig. 1 ist ein Teil- vertikalschnitt durch einen Zylinderkopf und Fig. 2 ein ähnlicher Schnitt durch eine andere Aus- führungsform des Zylinderkopfes.
Nach Fig. 1 ist der Zylinderkopf 11 auf einem Zylinder 12 aufgesetzt, in dem ein Kolben 13 arbeitet. Der Zylinderkopf enthält die übliehen Ein-und Auslassventile und die zugehörigen Verbindungs- leitungen. Eines der Ventile ist mit 14 bezeichnet und wird durch einen Schwinghebel entgegen der
Wirkung einer Feder 16 betätigt. Der Mechanismus des Ventiles ist durch einen Deckel 17 abgedeckt.
Die Zylindermitte ist durch die strichpunktierte Linie A-A angedeutet. In dem Zylinder- kopf ist, ausgehend von einem Punkte seitlich der Mittellinie 4-A, ein Verbindungskanal, ? S vorge- sehen, der von der Zylinderaehse schräg nach auswärts verläuft und bei 19 auswärts gegen die Seiten- fläche des Zylinderkopfes 11 zu abgebogen ist. Der Kanal tritt tangential in eine kugelförmige Ver- brennungskammer 20 ein, die im Zylinderkopf 11 an der Seite ausgenommen ist und von der eine
Hälfte nach der Ausführungsform gemäss Fig. l von dem Zylinderkopf selbst gebildet wird.
Die andere
Hälfte der Verbrennungskammer wird von einem abnehmbaren Deckel 21 gebildet, der durch Bolzen oder Klammern (nicht dargestellt) festgehalten ist ; die Verbrennungskammer kommt durch diese
Massnahme mehr seitlich zu liegen und ist von der Seitenwand des Zylinderkopfes zugänglich.
Über dem abgebogenen Teil 19 des Verbindungskanales 18 ist eine Brennstoffeinspritzdüse 22 angeordnet, die in einer lotreehten Bohrung 23 im Zylinderkopf untergebracht ist, deren Durchmesser bei 24, wo sie in den Verbindungskanal eintritt, so vermindert ist, dass nur das Ende 25 der Einspritz- düse den heissen Gasen im Kanal ausgesetzt wird.
Der Verbindungskanal ist bei 26,27 mit einer Aus-
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nehmung versehen, die der Spitze 25 der Einspritzdüse unmittelbar gegenübersteht, um die Ein- spritzung des Brennstoffes von der Düse tangential in die Kammer 20 zu ermöglichen, wie dies bei C angedeutet ist, und um einen Brennstoffstrahl D zu erhalten, der in den Verbindungskanal abwärts gegen den Zylinder in einer Richtung parallel zur Wand des Kanales gerichtet ist.
Die Einspritzdüse endigt im wesentlichen fluchtend mit der Aussenwand des Verbindung- kanales und stört daher die Luftströmung durch den Kanal nicht. Weiters verjüngt sich der Verbindung- kanal derart, dass sein schmälster Querschnitt ungefähr an der Krümmungsstelle 19 liegt, die Gase also in die Verbrennungskammer 20 mit einer grösseren Geschwindigkeit eintreten als sie aus dem
Zylinder 12 austreten.
Der Verbindungskanal 18 ist von einem Wasserraum 28 im Zylinderkopf umgeben. Zufolge der zum Ventil 14 geneigten Richtung des Verbindungskanales kann der Wasserraum hinreichend gross und einfach gestaltet sein. Überdies kann die Einspritzdüse 22 zufolge der Anordnung des Ver- bindungskanales von dem Ventilmechanismus entfernt untergebracht werden, wo sie und der abnehm- bare Deckel 21 der Verbrennungskammer gut zugänglich ist und die Besichtigung des Inneren der
Kammer und der Düsenspitze leicht ermöglicht wird.
Der Kolben 13 weist eine Ausnehmung 29 auf, die in der Richtung des Verbindungskanales 18 liegt, derart, dass die aus der Verbrennungskammer 20 durch den Kanal 18 austretenden heissen Gase bei Beginn der Zündung in die Ausnehmung eintreten und gegen die Zylindermitte hin abgelenkt werden.
Offenbar wird eine beträchtliche Luftmenge in der Ausnehmung 29 am Ende des Verdichtungshubes zurückgehalten und der den Verbindungskanal-M herabkommende Brennstoffstrom kann sich wirksam mit dieser Luft vermischen, wodurch eine vollständige Verbrennung dieses Teiles des Brennstoffes, welcher durch den Verbindungskanal nach abwärts gedrückt wird, erreicht wird. Wie jedoch dem auch sein mag, es hat sieh herausgestellt, dass bei einem Motor, der im Kolbenkopf gegenüber dem Verbindung- kanal eine Ausnehmung aufweist, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, eine wesentliche Erhöhung seiner maximalen Leistung erzielt wird.
Wie ersichtlich, nimmt die Ausnehmung 29 allmählich gegen die Mitte des Kolbens 1. 3 zu ab, so dass sie in Draufsicht ungefähr birnenförmig aussieht.
In Fig. 2 ist ein Zylinderkopf : 31 mit einem schrägen Verbindungskanal : 32 vorgesehen, der in den meisten Teilen ähnlich der Ausführungsform gemäss Fig. 1 ist und eine Bohrung. 3-3 enthält, in der eine Brennstoffeinspritzdiise. ähnlich der Düse : 22 (Fig. 11. untergebracht ist. Der Verbindungskanal ist geneigt, verjüngt sich und ist nach aussen abgebogen, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 be- schieben wurde.
Der Unterschied besteht darin, dass die Verbrennungskammer mit einem losen Ein- satz 34 ausgestattet ist, der aus Stahlblech gepresst ist und einen solchen Innendurchmesser hat, dass er eine Fortsetzung der Innenwand des abnehmbaren Deckels.'15 bildet. Der Einsatz ist mit einer Öffnung 36 versehen, die sieh mit der Mündung des Verbindungskanales. 32 deckt. Durch die Ver- wendung des Einsatzes (welcher vom Zylinderkopf durch den Spalt zwischen dem Einsatz und der
Wandung des Zylinderkopfes wärmeisoliert ist) wird erreicht, dass die Verbrennungskammer etwas heisser gehalten wird : in kleinen oder kaltlaufenden Motoren wird daher die Verwendung eines solchen
Einsatzes wünschenswert sein.
Jeder der beschriebenen Zylinderköpfe kann in Verbindung mit einem Kolben mit ebenem
Boden Verwendung finden oder mit einem Kolben, dessen Boden eine Ausnehmung besitzt, wie dies die Fig. 1 zeigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einspritz-Brennkraftmasehine mit einem Verbindungskanal, der sich in schräger Richtung vom oberen Teil des Zylinderraumes zu einer im Zylinderkopf angeordneten Verbrennungskammer erstreckt, und einer Brennstoff-Einspritzdüse, deren Kopf im Verbindungskanal angeordnet ist und den Brennstoff nach beiden Richtungen des Verbindungskanales, somit gegen den Zylinder und gegen die Verbrennungskammer, spritzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal in seinem
Längsverlauf nach auswärts, d. h.
gegen die Seitenwand des Zylinderkopfes zu, abgebogen ist, so dass die Verbrennungskammer im Zylinderkopf mehr seitlich zu liegen kommt und von der Seitenwand des Zylinderkopfes zugänglich ist, und dass die Brennstoffdüse in die Krümmung des Verbindungskanales von aussen hineinragt, wobei der Verbindungskanal vorzugsweise derart gestaltet ist. dass sein kleinster
Querschnitt annähernd in der genannten Krümmung liegt.