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Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung und Verbesserung von Vorkammern für Dieselmaschinen mit einem insbesondere innerhalb eines Einsatzstückes vor der Einmündung der Vorkammer in den Hauptbrennraum angeordneten Kernstück und das Kernstück umgebenden Durchtrittsöffnungen, die sich zu einer zentralen Austrittsöffnung der Vorkammer vereinigen ; die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Wandung unterhalb der Durchtrittsöffnungen vorzugsweise mit grosser Abrundung in eine so schlanke Düse übergeht, dass zwischen der Spitze des Kernes und der zentralen Austrittsöffnung ein nicht unterteilter, kegelförmiger Raum entsteht, zu dem Zweck, den aus den Durchtrittsöffnungen austretenden Vorkammerinhalt ohne scharfe Umlenkungen und möglichst widerstandslos aus der Vorkammer in den Hauptbrennraum überzuleiten.
Die äussere Wandungslinie oder Erzeugende des düsenförmigen Ringkanals bildet an der Stelle ihrer grössten axialen Abweichung zweckmässig höchstens einen Winkel von 300 zur Achse des Ringkanals.
Durch die Erfindung wird eine verbesserte Brennstoffausnutzung, d. h. ein geringerer spezifischer Brennstoffverbrauch bei gleicher Leistung der Maschine erzielt. Diese Wirkung ist einerseits darauf zurückzuführen, dass durch die düsenförmige Ausbildung des Durchtrittskanals die Vorkammer schneller und gründliche entleert wird und anderseits darauf, dass eine kräftigere Durchwirbelung und Zerstäubung des Brennstoffes im Hauptbrennraum stattfindet. Es entsteht hiebei ein scharfer, in den Hauptbrennraum gerichteter Austrittsstrahl, u. zw. sind, wie die Versuche bestätigt haben, die Ergebnisse um so günstiger, je geschlossener der Strahl auftritt, d. h. im allgemeinen, je weiter bei freier Entfaltung des Strahles die Stelle der engsten Strahleinschnürung von der Austrittsstelle aus der Vorkammer entfernt ist.
Infolge der rascheren Entleerung des Vorkammerinhaltes ist die mit der erfindungsgemässen Einrichtung ausgerüstete Maschine insbesondere auch für einen Betrieb mit hohen Drehzahlen geeignet.
Des weiteren wurde festgestellt, dass der Vorteil der Erfindung bei Maschinen, die mit Überladung arbeiten, besonders deutlich hervortritt. Die verbesserte Zerstäubungswirkung kann ferner noch dadurch nnterstützt werden, dass der aus der Vorkammer austretende Strahl gegen eine z. B. am Kolben befindliche Prallfläche oder einen Ablenkkörper gerichtet ist.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Maschine mit der erfindungsgemässen Vorkammer, Fig. 2 den Brenner der Maschine nach Fig. 1 in grösserem Massstabe, Fig. 3 eine Draufsicht hiezu und Fig. 4 eine etwas abgeänderte Ausführungsform des Brenners.
In Fig. 1 ist a der Zylinder, b der Zylinderkopf, c der Kolben, d der Hauptbrennraum, e die Vorkammer und t die Einspritzdüse. Die Vorkammer ist zentral zum Zylinder und zwischen den Einund Auslassventilen g (z. B. insgesamt vier) angeordnet und mit einem die Austrittsöffnung zum Hauptbrennraum enthaltenden Einsatzstück h versehen. Diese Austrittsöffnung ist gegenüber einer Spitze i des Kolbenbodens angeordnet, gegen welche der aus der Vorkammer austretende Vorkammerinhalt gespritzt wird, wobei die angrenzenden Flächen des Kolbenbodens in Gestalt einer Ringmulde derart geformt sind, dass der Brennstoff gleichmässig über den ganzen Brennraum verteilt wird.
Der Vorkammeraustritt könnte jedoch auch derart in den Hauptbrennraum oder einen andern Teilraum ausmünden, dass sich der Vorkammerstrahl frei entfalten kann, was z. B. bei seitlich querliegender Vorkammer unter Umständen von Vorteil ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Ausführungsform des Brenners oder Einsatzes h nach Fig. 1. Er besteht aus den beiden Teilen h1 und 112, von denen. der obere Teil h1 das innere Kernstück k mittels
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der Stege l trägt, welche durch die sechs Bohrungen m gebildet werden. Der untere Teil h2 enthält den düsenförmigen Kanal, der sich aus dem den unteren zugespitzten Teil des Kernstückes umgebenden, sieh gegen den Hauptbrennraum zu verjüngenden Ringkanal Mi und der Austrittsöffnung n2 zusammen- setzt.
Der Ringkanal Mi schliesst sich hiebei tangential an die Bohrungen ? an und seine Aussenwandungen sind derart stetig gekrümmt, dass der aus den Bohrungen 1n austretende Vorkammerinhalt ohne scharfe
Umlenkungen und möglichst widerstandslos zur Austrittsöffnung it, und in den Hauptbrennraum geleitet wird, in die der Ringkanal allmählich übergeht. Hiedurch ergibt sieh eine Kanalform, die hinsichtlich ihrer Wirkung etwa einer Düse entspricht. Der Winkel, den die Aussenwandung des Kanals mit der Mittelachse desselben (bzw. der Vorkammer) bildet, beträgt an der Stelle der stärksten Ab- weichung von der Achsriehtung zweckmässig nicht mehr als a = 30 .
Fig. 4 zeigt eine etwas vereinfachte Form des Einsatzes. Der Ringkanal Kl'ist hiebei im wesentlichen in Form eines steilen Kegels ausgebildet, dessen halber Kegelwinkel. auf der Zeichnung z. B. 24 beträgt und der ohne oder mit nur geringer Abrundung in die Auslassöffnung) i2' übergeht. Diese
Kanalform genügt in vielen Fällen. Das Kernstüek k kann hiebei (wie auch gegebenenfalls in den andern Fällen) eine etwas schlankere Kegelspitze besitzen.
Der z. B. in den Zylinderkopf eingeschraubte Brenner kann (wie in Fig. 2) jeweils einen konischen
Sitz o oder (wie in Fig. 4) eine zylindrische Fläche zu aufweisen, wobei er in letzterem Falle, z. B. durch eine Schulter q, in Achsrichtung abgestützt ist. Zwischen Brenner und Wandung können Isolierräume r vorgesehen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorkammer für Dieselmaschinen mit einem insbesondere innerhalb eines Einsatzstückes vor der Einmündung der Vorkammer in den Hauptbrennraum angeordneten Kernstück und das Kernstück umgebenden Durchtrittsöffnungen, die sieh zu einer zentralen Austrittsöffnung der Vorkammer vereinigen, dadurch gekennzeichnet. dass die Wandung unterhalb der Durchtrittsöffnungen (m) vorzugsweise mit grosser Abrundung in eine so schlanke Düse übergeht, dass zwischen der Spitze des Kernes (k) und der zentralen Austrittsöffnung (n2) ein nicht unterteilter, kegelstumpfförmiger Raum entsteht, zu dem Zweck, den aus den Durchtrittsöffnungen (m) austretenden Vorkammerinhalt ohne scharfe Umlenkungen und möglichst widerstandslos aus der Vorkammer in den Hauptbrennraum überzuleiten.