AT208656B - Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere schnellaufender Dieselmotor - Google Patents

Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere schnellaufender Dieselmotor

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AT208656B
AT208656B AT719754A AT719754A AT208656B AT 208656 B AT208656 B AT 208656B AT 719754 A AT719754 A AT 719754A AT 719754 A AT719754 A AT 719754A AT 208656 B AT208656 B AT 208656B
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Hans Krug
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  Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere schnellaufender Dieselmotor 
Die Erfindung betrifft eine luftverdichtende   selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere   schnell- laufenden Dieselmotor, bei welcher der Kraftstoff unter Vermeidung einer vorherigen Zerstäubung als dünner Film auf die Wandung de'Brennraumes aufgebracht und durch eine gleichsinnig rotierende Luftbe- wegung in Dampfform allmählich von der Brennraumwand abgelöst, mit der Luft vermischt und verbrannt wird. 



   Zweck der Erfindung ist es, bei derartigen bislang nur mit rotationskörperförmigem Brennraum im
Kolben bekannten Brennkraftmaschinen eine Verbesserung der Kraftstoffeinspritzung und Gemischbildung nach dem gleichen Gemischbildungsprinzip auch dann zu erreichen, wenn eine   Wirbel- oder Wllzkam-   mer als Brennraum verwendet wird. 



   Man war bisher bestrebt, im Verbrennungsraum von selbstzündende Dieselmotoren, insbesondere solchen mit vom Hubraum abgeteiltem Brennraum, im Zylinderkopf oder Kolben einen fein verteilten Kraftstoffnebel zu erzeugen und am Ende des Verdichtungshubes durch den sich mehr und mehr verengenden, zwischen Zylinderkopf und der Brennraumöffnung liegenden Ringspalt der Luft eine solche Strömung zu erteilen, damit diese mit grosser Geschwindigkeit auf den fein verteilten Kraftstoffnebel einwirke, um so eine möglichst schnelle Gemischbildung zu erreichen. Die schnelle und unmittelbare Mischung des Kraftstoffes mit der Luft bewirkt eine ausserordentlich schnelle anfängliche Reaktion des Kraftstoffes, welche mit dem typisch harten Dieselschlag verbunden ist, nicht aber eine   gleichmässige   Brenngeschwindigkeit unter Vermeidung von Nachbrennerscheinungen.

   Zwar erreicht man dabei guten   Brennstoffverbrauch,   doch muss man einen ausserordentlich harten Gang des Motors in Kauf nehmen. Mit den sogenannten Kammermotoren (Vorkammer, Wirbelkammer) erreichte man zwar höhere   Mitteldrücke   und einen etwas ruhigeren Verbrennungsablauf, doch war dies bei diesen Motoren nur unter Inkaufnahme eines grösseren spezifischen Kraftstoffverbrauches möglich. Es schien bisher nicht erreichbar zu sein, einen ruhigen Gang des Motors mit dem Brennstoffverbrauch der hart laufenden Direkteinspritzmotoren zu vereinigen. 



   Einen gewissen Fortschritt brachten diejenigen Brennkraftmaschinen mit direkter Einspritzung, bei denen zur Vermischung des Kraftstoffes eine Luftbewegung zu Hilfe genommen wurde, welche während des Ansaughubes in Form eines sich um die Zylinderachse drehenden Wirbels eingeleitet wurde. Die Brennstoffstrahlen, die beispielsweise von der mittig liegenden Düse radial nach aussen in den Brennraum gelangten, standen dabei senkrecht zu der Luftbewegung mit dem Ziel, dass durch diese Lage der Kraftstoffstrahlen zur Luftbewegung und zur Brennraumform eine sehr gute Verteilung und Auflösung des Kraftstoffes entstehen werde. Das trat auch ein, und man erhielt Motoren, die höhere Mitteldrücke bei geringerer Abgastrübung gaben, aber doch noch wesentlich harter liefen als beispielsweise Vorkammermotoren.

   Auch bei dieser Strahllage konnte eine Vereinigung von Gangruhe, geringem Kraftstoffverbrauch und hohem Mitteldruck nicht erzielt werden. 



   Eine grundsätzliche Änderung im Verbrennungsablauf dieser bislang mit nahezu   ausschliesslicher   Luftverteilung des zerstäubt eingespritzten Kraftstoffes arbeitenden Brennkraftmaschinen erbrachte erst die eingangs erwähnte Brennkraftmaschine mit ausgesprochener Wandverteilung des Kraftstoffes, welche Maschinengattung auch der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt. Bei dieser bekannten Maschine wird der 

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Kraftstoff durch einen oder mehrere vorzugsweise tangential gerichtete Kraftstoffstrahlen von jeweils kurzer freier Strahlweglänge bis zur Auftreffstelle in Form eines dünnen Filmes auf die Brennraumwand aufgebracht und durch eine gleichsinnig zur Kraftstoffeinspritzung gerichtete Luftdrehung in Dampfform all-   mählich   von der Wand abgelöst, mit der Luft vermischt und verbrannt.

   Auf diese Weise wird bei niedrigem Kraftstoffverbrauch unter Vermeidung von Russbildung eine Beseitigung des Klopfgeräusches erreicht. 



   Bei dieser bekannten Maschine handelt es sich jedoch um eine solche, bei welcher der rotationskörperförmige Brennraum in Gestalt eines sogenannten offenen, an seiner Öffnung zum Zylinder hin eingeschnürten Brennraumes im Kolben angeordnet ist. Weitere Untersuchungen haben nun gezeigt, dass man den Gemischbildungserfolg dieser bekannten Maschine auch bei andersartigen Brennraumanordnungen und Brennraumformen erreichen kann, wenn hiefür besonders geeignete Massnahmen getroffen werden. Dies ist besonders für Wirbel- und Wälzkammermotoren als möglich und zweckmässig befunden worden, bei denen der im Zylinderkopf angeordnete kugel- oder scheibenförmige   Wirbel- bzw.

   Wälzkammerbrennraum   mit dem Zylinderraum durch einen halsartigen, tangential einmündenden Übertrittskanal verbunden ist, welch letzterer in der Wirbel-oder Wälzkammer eine heftige Luftdrehung der beim Verdichtungshub übergeschobenen Luft erzeugt. 



   Für derartige   Wirbel-oderWälzkammermotoren   sind bislang noch keine Massnahmen angegeben worden, die einen Gemischbildungseffekt wie bei der vorgenannten bekannten Maschine mit offenem Brennraum im Kolben erwarten lassen. Anderseits können auf eine Wirbel-bzw. Wälzkammermaschine die Massnahmen dieser bekannten Maschine nicht ohne weiteres übertragen werden, da durch die Eigenart der Wirbelkammer andere   LuftströII1ungs- und   Gemischbildungsbedingungen als bei einem offenen Brennraum gegeben sind. Will man bei einer Wirbelkammermaschine eine Wandauftragung des Kraftstoffes wie bei der bekannten Maschine herbeiführen, so ergeben sich hinsichtlich der Zuordnung einer den Kraftstoff erst zur Verdampfung kommen lassenden und dann ablösenden Luftbewegung besondere Erfordernisse, die bei einem offenen Brennraum nicht zu bedenken sind.

   Da im Überströmkanal einer Wirbelkammer ein ausserordentlich heftiger und gebündelter Luftstrom erzeugt wird, würde eine Zuordnung von Kraftstoffeinspritzung und Luftbewegung nach Art der bekannten Maschine nicht zum Erfolg   führen,   da ein unmittelbares Heranführen dieses Luftstromes an die Stelle des   Kraftstoffaustrittes   im Gegensatz zu der mässigeren Luftströmung in einem offenen oder halboffenen Brennraum den Kraftstoffstrahl unweigerlich zerreissen würde. 



  Es muss vielmehr   dafür   Sorge getragen werden, dass der Kraftstoff vor seiner Ausbreitung an der Wirbeloder Wälzkammerwand zunächst der ausserordentlich heftigen Luftbewegung. wie sie insbesondere unmittelbar am Eingang des Luftüberströmkanals in die   Wirbel-bzw. Wälzkammer   auftritt, entzogen wird. 
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 solcher Kraftstoff mit der Luft zur Vermischung gelangen, der zuvor an der Wirbelkammerwand verdampft wurde. 



   Die vorliegende Erfindung   besteht demgemäss darin,   dass an der Innenwandung eines im Zylinderkopf in Form einer Wirbel- oder Wälzkammer ausgebildeten Brennraumes die Strahlaustrittsmündung der Düse gegenüber der Lufteintrittsmündung eines tangential einmündenden Überströmkanals um einen Abstand in Richtung der durch diesen Kanal erzeugten Luftdrehung und/oder um einen Abstand quer zu dieser Rich-   tung versetzt ausserhalb des unmittelbaren Wirkungsbereiches des Luftstromes auf den eingespritzten Kraft-    stoff angeordnet ist und dass ein oder mehrere Brennstoffstrahlen in an sich bekannter Weise gleichsinnig zur Luftdrehung unmittelbar,   d. h.   bei einer freien Wegstrecke im Brennraum, die so kurz ist, dass der Strahlkem des Brennstoffstrahles im wesentlichen geschlossen bleibt, unter   spitzem.

   vorzugsweise tangen-   tialem Auftreffwinkel auf die Brennraumwand gerichtet ist bzw. sind. 



   Durch die erfindungsgemässe Versetzung der Einspritzdüse bzw. Düsenmündung wird einerseits erreicht, dass trotz der Heftigkeit des gebündelt einschiessenden Luftstromes eine   grossflächige Verteilung   des Kraftstoffes auf die Wirbelkammerwand unter ungestörter Ausnutzung der kinetischen Energie des Brennstoffstrahles möglich wird, während anderseits eine intensive Berührung der Luft mit dem Kraftstoff erst an den Stellen der Wirbelkammer zur Wirkung kommt, an denen der Kraftstoff bereits in dünner Schicht an der Wand ausgebreitet und der im Überströmkanal gebündelte Luftstrom zu weitläufiger Entfaltung gelangt ist.

   Die Aufdampfwirkung wird dabei hervorgerufen. einesteils durch die im Bereich der natürlichen Siedetemperatur des Kraftstoffes liegende Temperatur der Wirbelkammerwand, anderseits aber auch durch die Wärmestrahlung, die die beginnende Verbrennung auf die Wandung ausübt. Ein Vermischen von   flüssigem   Kraftstoff mit der Luft, beispielsweise durch Randablösung, bleibt auf die für die Einleitung der Zündung erwünschte geringe Menge beschränkt. Auf diese Weise lassen sich auch bei einer Wirbelkammer günstige Voraussetzungen für die erfindungsgemäss angestrebte Gemischbildung schaffen. 

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   Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass bei zur Zylinderachse exzentrischer Anord- nung der   Wirbel- oder Wälzkammer   und bei einer eine Luftdrehung gegen die Zylinderachse hin bewir- kenden Anordnung des Luftübertrittskanals die Einspritzdüse in an sich bekannter Weise auf derselben
Wandungsseite wie der Luftübertrittskanal angeordnet ist, wobei die   Düsenmündung   derart über und/oder seitlich der Lufteintrittsmündung angeordnet ist, dass der freie Strahlweg eines aus der Düsenmündung im
Drehsinne der Luft auf die Brennraumwand aufgespritzten Kraftstoffstrahles oder mehrerer solcher Kraft- stoffstrahlen jeweils abseits der unmittelbar aus der Mündung des Übergangskanals austretenden Wirbel- strömung liegt (Fig. 1 und 2). 



   Mittels dieser Ausgestaltung lässt sich die Erfindung für räumliche Lagen und Ausbildungen der Wirbelkammer zur Anwendung bringen, bei denen beispielsweise die Anordnung des Übertrittskanals und der
Einspritzdüse an vorgegebene Raumverhältnisse gebunden ist. 



   Den gleichen Zweck erfüllt ein weiteres Merkmal der Erfindung, welches darin besteht, dass bei zur
Zylinderachse exzentrischer Anordnung einer rotationskörperförmigen Wirbelkammer und bei einer eine Luftdrehung von der Zylinderachse fort bewirkenden Anordnung des Luftübertrittskanals die Mündung der Einspritzdüse der Lufteintrittsmündung in einer die Wirbelkammer durchsetzenden Ebene angenähert diametral gegenüberliegt, wobei zwei mit kurzer freier Wegstrecke und unter spitzem Auftreffwinkel in Richtung der Luftdrehung auf die Wirbelkammerwand aufgetragene Brennstoffstrahlen fächerartig so verteilt   sind, dass die Lufteintrittsmündung   im toten Winkel dieser Brennstoffstrahlen liegt, dessen Wandungsabschnitt vom Kraftstoff nicht benetzt wird (Fig. 3 und 4).

   Unter toter Winkel wird dabei die Brennraumwandungsfläche beiderseits der Lufteintrittsmündung verstanden, welche vom Kraftstoffilm nicht mehr benetzt wird. Die fächerartige Auftragung des Kraftstoffes auf eine Brennraumwand ist bei Verbrennungsmotoren mit im Kolben angeordnetem rotationskörperförmigem Brennraum zwar an sich bekannt, jedoch dient sie dort dazu, die Kraftstoffilmfläche in zusammenhängender Form an der Brennraumwand auszubreiten. 



   Ist die Wirbelkammer scheibenförmig,   d. h.   als sogenannte Wälzkammer ausgebildet, dann ist die seitliche Versetzung der Einspritzdüse wie bei der zuerst erwähnten Wirbelkammer zu bevorzugen. 



   Bei den bisherigen Wirbelkammermotoren wird im Gegensatz zur Erfindung hinsichtlich der Gemischbildung davon ausgegangen, dass die grossen im Überströmkanal vom Zylinderraum zur Wirbelkammer erzeugten Luftgeschwindigkeiten dazu ausgenutzt werden, um eine intensive Mischung des zerstäubt eingespritzten flüssigen Kraftstoffes mit der Luft herbeizuführen. Eine Wandauftragung des Kraftstoffes in Filmform ist bei diesen Motoren nicht vorgesehen, sondern die Richtung des Kraftstoffstrahles im Brennraum verläuft meist sehnenförmig oder radial. Diese Strahllage führt dazu, dass der Kraftstoff von der wirbelnden Luft mitgerissen wird, wobei sich jeweils bereits flüssiger Kraftstoff in entsprechend zerstäubter Form auf die Luft verteilt und dadurch jene Reaktionen ablaufen, die zu dem bekannten Dieselklopfen führen. 



  Es sind auch Wirbelkammermotoren bekannt, bei denen der Kraftstoffstrahl zugleich mit der einströmenden Luft in die Wirbelkammer eingespritzt wird. Diese Motoren sind ein charakteristisches Beispiel dafür, dass sich bei der dort angewandten Strahllage die von der Einspritzdüse vorgegebene Verteilungsrichtung des Kraftstoffes nicht mehr gegen die in der engen Eintrittsmündung zur Wirbelkammer   ausserordentlich.   heftige Luftbewegung durchsetzen kann. Denn obgleich diese oder jene dabei benützte Strahllage vermutbar macht, dass der Brennstoff auf die Wand gelangen könnte, tritt doch hier der Fall ein, dass die Luft den Brennstoff in dem engen Hals der Wirbelkammer bereits zerreisst und ihn, an der Wandung vorbei, luftvermischt in die Wirbelkammer mitnimmt.

   In diesem Falle ist also die Verteilung des Kraftstoffes nicht mehr von der Düse und der Strahlrichtung ausgegangen, sondern im wesentlichen durch die Luftbewegung bestimmt, wodurch der   erfindungsgemäss   beabsichtigte Erfolg einer Filmgemischbildung nicht mehr zu verwirklichen wäre. Man findet auch vielfach bei Wirbelkammermotoren, dass der Brennstoffstrahl in die Ebene der Öffnung zwischen Brennraum und Wirbelkammer, also gewissermassen in die Symmetrieebene des Systems gelegt ist. Hiedurch tritt wohl eine gute Luftvermischung des Kraftstoffes ein, die Filmbildung würde aber dabei durch die Heftigkeit der Luftbewegung gehemmt. 



   Auch bei den bekannten Motoren mit   sogenanntemWälzkammerbrennraum   (scheibenförmige Wirbelkammer) liegen üblicherweise die Einspritzdüse bzw. deren   Strahlaustrittsmündung   und die Eintrittsmündung des Luftüberströmkanals vom Zylinderraum aus gesehen in der gleichen Ebene, was zu einer intensiven Luftverwirbelung des Kraftstoffes führt. 



   Es ist auch eine Brennkraftmaschine mit kegelförmigem Wirbelkammerbrennraum bekannt, bei welcher der tangential einmündende Übertrittskanal gegenüber der Haupteinspritzrichtung des Kraftstoffes seitlich versetzt ist ; jedoch verläuft hiebei die Luftströmung quer zur Einspritzrichtung, so dass auch hier eine höchstmögliche Verwirbelung des Kraftstoffes mit der Luft herbeigeführt wird. Der Kraftstoff wird 

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 auch nicht in Form eines Filmes auf die Brennraumwand aufgetragen, sondern zerstäubt in die Brennraumluft eingespritzt. Ausserdem sind zur intensiveren Verwirbelung des Kraftstoffes mit der Luft sogenannte Luftspeicher vorgesehen. 



   Zur vorliegenden Erfindung konnte schliesslich auch die eingangs erwähnte bekannte Brennkraftmaschine mit filmartiger Wandauftragung des Kraftstoffes in einem im Kolben angeordneten offenen Brennraum nicht Anregung geben, da dort die   ungebündelte   Luftbewegung örtlich nicht so heftig ist und daher an der   Kraftstoffaustrittsstelle   der Einspritzdüse die Gefahr einer Zerreissung des Kraftstoffstrahles und damit einer die beabsichtigte Gemischbildung in Frage stellenden Wirkung der Luftströmung nicht besteht. 



   Durch die Erfindung ergibt sich im ganzen gesehen der bei Wirbelkammermaschinen nicht ohne weiteres zu erwartende Vorteil, dass auch bei dieser Maschinengattung die bislang nicht vermeidbaren Klopferscheinungen vollständig zum Verschwinden gebracht werden. 



   In der Zeichnung ist die Erfindung in ihrer Anwendung auf   Wirbelkammer- und Wä1zkammermoto-   ren an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Hiebei ist Fig. 1 ein Teil-Querschnitt eines Dieselmotors mit erfindungsgemässer Kraftstoffaufbringung auf die Wandung eines Wirbelkammer-Brennraumes, bei dem der   hals artige Überstr6mkanal   so angeordnet ist, dass der dadurch beim Verdichtungshub in die Wirbelkammer eindringenden Verbrennungsluft eine Drehbewegung nach einwärts,   d. h.   nach der Zylinderkopfmitte hin, erteilt wird ; Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 1 mit Darstellung von weiteren Teilen im Grundriss ;

   Fig. 3 ein Teil-Querschnitt ähnlich Fig. 1, jedoch mit erfindungsgemässer Kraftstoffaufbringung auf die Wandung eines Wirbelkammer-Brennraumes, bei dem der halsartige Überstromkanal umgekehrt angeordnet ist wie in   Fig. 1 ; Fig. 4   ein Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3 bei zweistrahliger Kraftstoffvorlagerung an der Brennraumwand ; Fig. 5 eine schematische Breitenansicht eines   Wälzkammer-Brennraumes   für einen Dieselmotor, an dessen Brennraumwandung der Kraftstoff in der   erfindungsgemässen   Weise vorgelagert wird ; Fig. 6 eine Stirnansicht zu Fig. 5 gemäss der Linie VI-VI der Fig. 5. 



   In Fig.   1 - 6   ist jeweils mit 1 der Arbeitszylinder, mit 2 der Kolben und mit 3 der Zylinderkopf bezeichnet. 



   Im Zylinderkopf   (Fig. l)   ist eine Wirbelkammer 4 als Brennraum vorgesehen, deren halsartiger Überströmkanal5 so ausgebildet und angeordnet ist, dass dadurch der beim Verdichtungshub in der Pfeilrichtung 6 eindringenden Luft eine Drehbewegung in der Pfeilrichtung 7,   d. h.   nach der Zylinderkopfmitte hin, erteilt wird. Etwas oberhalb der Lufteintrittsmündung 8 des Überströmkanals 5, jedoch um den Abstand d seitlich davon versetzt (s.

   Fig. 2) befindet sich die   Düsenmü. 1. dung   9 defEinspritzdüse 10, aus der erfindungsgemäss der Kraftstoffstrahl 12 in der Drehrichtung der Luft unmittelbar,   d. h.   bei kurzer freier Strahlweglänge und spitzem, vorzugsweise tangentialem Auftreffwinkel auf die Wandung 11 des Wirbelkammer-Brennraumes 4 aufgebracht wird, wie dies bei einer Brennkraftmaschine mit im Kolben angeordnetem Brennraum an sich bekannt ist ; die Strahllage des Kraftstoffstrahles 12 ist dabei so gerichtet, dass einüberschneiden desselben mit dem durch   die Lufteintrittsöffnung   8 einschliessenden Luftstrahl nicht 
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 wird. Statt nur eines Kraftstoffstrahles 12 können auch mehrere vorgesehen sein, sofern sie nur in derselben Strahlebene liegen und die filmartige Ausbreitung des Kraftstoffes gewährleistet ist.

   Während bei den bisher bekanntgewordenen Wirbelkammermotoren die Strahlrichtung des oder der in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffstrahlen im allgemeinen immer sehnenförmig oder radial angegeben ist, ist hier eine tangentiale Einspritzung längs der Brennraumwandung vorgesehen, um die Vermischung des flüssigen Kraftstoffes mit der eintretenden Luft soweit als möglich zu unterbinden. Dies gelingt noch besser, wenn man-wie am deutlichsten in Fig. 2 zu ersehen - die Einbauebene der   Kraftstoffdüse   10 bzw. der Düsenmündung 9 und die Ebene der Lufteintrittsöffnung 8 gegeneinander versetzt. 



   Die Einspritzdüse 10 bzw. Düsenmündung 9 sind sonach bewusst nicht in den Überströmkanal 5 oder vor denselben gesetzt, sondern an eine Brennraumstelle, an der der Luftstrahl durch sein Eindringen in die Wirbelkammer bereits nach allen Seiten expandiert und damit an Kraft verloren hat. Die in Fig. 1 dargestellte Einbaulage der Einspritzdüse 10 zeigt etwa den geringsten vertikalen Abstand e an, den man bei Anordnung in der gleichen Vertikalebene der Düse 10 von dem Lufteintrittsloch 8 geben kann, um noch eine Filmgemischbildung zu erreichen. 



   In Fig. 3 und 4 ist eine Wirbelkammer 4a gezeigt, deren Überströmkanal 5a umgekehrt angeordnet ist wie in Fig. 1, so dass der beim Verdichtungshub in die Wirbelkammer einschiessenden Luft eine Bewegung in Richtung der eingezeichneten Pfeile 6a, 7a erteilt wird,   d. h.   eine Drehbewegung nach auswärts von der   Zylinderkopfinitte   weg. Die Einspritzdüse 10 nebst Düsenmündung 9 liegen in diesem Falle 

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 der Lufteintrittsmündung 8a des Überströmkanals 6a ebenengleich gegenüber. Diese Anordnung   Ist   bei- spielsweise dann angezeigt, wenn die Forderung besteht, die Einspritzdüse in der Symmetrieachse des
Brennraumes unterzubringen, was aus konstruktiven Gründen vielfach erwünscht ist.

   Bei dieser Anordnung kann die unmittelbare Vermischung von flüssigem Kraftstoff mit der Einströmluft und die Bildung des
Kraftstoffilmes an einer von der Luft unberührten Stelle der Brennraumwand lla beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kraftstoffstrahlen 13 und 14 beiderseits der Lufteintrittsöffnung   ga   und an dieser vorbei an der Brennraumwand   lla   vorgelagert werden. Die Mündung 8a liegt somit im toten Winkel der
Kraftstoffstrahlen 13, wobei unter toter Winkel diejenige Wandungsfläche beiderseits der Mündung 8a verstanden wird, welche vom Kraftstoff nicht mehr benetzt wird. Das Strahlbild hiefür ist im Schnitt gemäss Fig. 4 angegeben.

   Man erreicht auf diese Weise, dass zwar der Kraftstoffilm sich m unmittelbarer
Nähe der heftig bespülten Lufteintrittsmündung 8a bildet, ohne dass jedoch der durch die Öffnung 8a einschiessende Luftstrahl den Kraftstoff vor seiner Berührung mit der Wandung mitreissen kann. 



   In Fig. 5 und 6 ist schematisch die Anwendung der Erfindung auf einen Wälzkammerbrennraum ge- zeigt. In die scheibenförmige Wälzkammer 15 wird beim Verdichtungshub die Luft durch den Überström- kanal 16 verdrängt, wobei derselben eine Drehbewegung in Richtung der Pfeile 17, 18 erteilt wird. Aus der Düsenmündung 9 der Einspritzdüse 10 wird der Kraftstoffstrahl 19 in Drehrichtung der Luft unmittelbar auf die Brennraumwandung 20 aufgetragen, wobei Sorge dafür getragen ist, dass die aus der Lufteintrittsmündung 16a des Überströmkanals 16 in die Brennkammer 15 einschiessende Luft die Kraftstoffilmbildung an der Brennraumwand nicht beeinträchtigt.

   Dies wird einmal dadurch erreicht, dass der Überströmkanal 16 und die Düsenmündung 9 in der Querrichtung des Brennraumes 15 gegenseitig um den Abstand f versetzt sind und dass anderseits der Kraftstoffstrahl 19 so gerichtet ist, dass er den aus dem Überströmkanal 16 austretenden Luftstrom erst überschneidet, wenn der Film ausgebildet ist. Als Brennraumfläche, auf der sich der Kraftstoffilm ausbreitet, braucht keinesfalls nur die peripherische Rundung 20a (s. Fig. 6) benutzt zu werden, vielmehr kann dazu mit Vorteil auch eine der scheibenförmigen Wandungen 20b, 20c benutzt werden, je nachdem, welcher Brennraumseite die Einspritzdüse 10 zunächst liegt. 



  Hiedurch kann man auch den Abstand f der beiden Vertikalebenen, in denen der   Luftübertrittskanal 16   und die Düsenmündung 9 angeordnet sind, in günstiger oder gewünschter Weise beeinflussen. Auch hier kann statt nur eines Kraftstoffstrahles 19 eine Serie mehrerer Kraftstoffstrahlen benützt werden, sofern nur die Vorlagerung an der Brennraumwand und die Strahlrichtung die grösstflächige filmartige Ausbreitung des Kraftstoffes sicherstellen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, bei welcher der Kraftstoff unter Vermeidung einer vorherigen Zerstäubung als dünner Film auf die Wandung des Brennraumes aufgebracht und durch eine gleichsinnig rotierende Luftbewegung in Dampfform allmählich von der Brennraumwand abgelöst, mit der Luft vermischt und verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwandung eines im Zylinderkopf in Form einer   Wirbel- oder Wälzkammer   ausgebildeten Brennraumes (4.

   4a, 15) die Strahlaustrittsmündung (9) der Düse (10) gegenüber der   Lufteintrittsmundong   (8, 8a, 16a) eines tangential einmündenden Überströmkanals (5, 5a, 16) um einen Abstand (e) in Richtung der durch   diesen Kanal erzeugten Luftdrehung   und/oder um einen Abstand (d, f) quer zu   diese ! : Rich-   tung versetzt ausserhalb des unmittelbaren Wirkungsbereiches des Luftstromes auf den eingespritzten Kraftstoff angeordnet ist und dass ein oder mehrere Brennstoffstrahlen in an sich bekannter Weise gleichsinnig zur Luftdrehung unmittelbar,   d. h.   bei einer freien Wegstrecke im Brennraum, die so kurz ist, dass der Strahlkem des Brennstoffstrahles im wesentlichen geschlossen bleibt, unter spitzem, vorzugsweise =gentialem Auftreffwinkel auf die Brennraumwand gerichtet ist bzw. sind.

Claims (1)

  1. 2. Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass bei zur Zylinderachse exzentrischer Anordnung der Wirbel- oder Wälzkammer und bei einer eine Luftdrehung gegen die Zylinderachse hin bewirkenden Anordnung des Luftübertrittskanals die Einspritz- EMI5.1 Weiseist, dass der freie Strahlweg eines aus der Düsenmündung (9) im Drehsinne der Luft auf die Brennraumwand aufgespritzten Kraftstoffstrahles (12) oder mehrerer solcher Kraftstoffstrahlen jeweils abseits der unmittel- bar aus der Mündung (8) des Übergangskanals (5) austretenden Wirbelströmung liegt (Fig. 1 und 2).
    3. Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass bei zur Zylinderachse exzentrischer Anordnung einer rotationskörperförmigen Wirbelkammer und bei <Desc/Clms Page number 6> einer eine Luftdrehung von der Zylinderachse fort bewirkenden Anordnung des Luftübertrittskanals die Mündung (9) der Einspritzdüse (10) der Lufteintrittsmündung (8a) in einer die Wirbelkammer durchsetzenden Ebene angenähert diametral gegenüberliegt, wobei zwei mit kurzer freier Wegstrecke und unter spitzem Auftreffwinkel in Richtung der Luftdrehung auf die Wirbelkammerwand aufgetragene Brennstoffstrahlen (13,14) fächerartig so verteilt sind, dass die Lufteintrittsmündung (8a) im toten Winkel dieser Brennstoffstrahlen liegt, dessen Wandungsabschnitt vom Kraftstoff nicht benetzt wird (Fig. 3 und 4).
AT719754A 1954-01-11 1954-12-30 Luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere schnellaufender Dieselmotor AT208656B (de)

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