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Brennkammer für Einspritz-Brennkraftmaschinen
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit von Einspritz-Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktmotoren mit Benzin-Einspritzung und Fremdz ! 1ndung zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung eine besondere Brennkammer vor u. zw. ist Gegenstand der vorliegen- den Erfindung eine Brennkammer für Einspritz-Brennkraftmaschinen, insbesondere schlitzgesteuerte Zwei- taktmaschinen, mit einer in ihr ausmündenden Einspritzdüse und mindestens zwei Verbindungsöffnungen bzw. Kanälen zum Zylinderraum, deren Durchtrittsquerschnitte durch einen von der Teilungsebene zwischen Zylinderkopf und Arbeitszylinder ausgehenden Steg voneinander getrennt sind.
Bei einer solchen Brennkammer wird die Erfindung darin gesehen, dass diese Brennkammer aus zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten zylindrischen Wälzkammern besteht, die so angeordnet sind, dass sie sich mit ihren einander benachbarten Räumen zum Teil überschneiden und im Bereich ihrer unteren Schnittlinie eine Trennungsleiste bilden, wobei zwischen beiden Schnittlinien eine direkte Verbindung der beiden Wälzkammern besteht, deren Achsen parallel zur Einspritzdüsenachse verlaufen und die Trennungsleiste derart breit bemessen ist, dass beide Mündungsöffnungen bzw. Übertrittskanäle gleichen Querschnitt aufweisen.
Zwecks Anwendung der Erfindung auf Dieselmotoren wird die eben gekennzeichnete Brennkammer aus zwei in den Zylinderkopf eingesetzten zylindrischen Schalen aus hitzebeständigem Werkstoff gebildet, die von der Innenwandung des Zylinderkopfes durch Schichten aus Isoliermaterial oder durch Hohlräume thermisch isoliert sind. Die in der Brennkammer zirkulierende Luft nimmt die Temperatur der Schalen auf und erhitzt sich höher als normal. Ausserdem werden die von der Luft aufgenommenen Kraftstofftröpfchen durch Zentrifugalwirkung innerhalb der Brennkammer an den heissen Schalen entlanggeführt und dadurch sofort verdampft. Infolge dieser sofort eintretenden Verdampfung zerfällt das Dieselöl in allerkleinste Teilchen und die Verbrennung ist gleichmässiger und vollkommener.
Ausserdem wird die Vermischung von Luft und eingespritzem Kraftstoff bedeutend verkürzt und damit der Zündverzug wesentlich herabgesetzt, wodurch das harte Klopfen des üblichen Dieselmotors vermieden wird. Schliesslich erfährt der Mischvorgang durch die erfindungsgemässen Massnahmen eine solche Zwangssteuerung, dass mit geringerem Luftüberschuss als bisher gearbeitet werden kann und somit eine höhere Literleistung bei sauberer Verbrennung erzielt wird. Dieser Verdampfungsfaktor macht den Dieselmotor auch kraftstoffunempfindlicher, so dass er mit irgendeinem Kraftstoff vom Kerosin bis zum Heizöl betrieben werden kann.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der anliegenden Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 und 2 das freie Ende eines Arbeitszylinders und dessen Zylinderkopf mit der erfindungsgemassen Brennkammer im Schnitt während des Misch-bzw. Spülvorganges : Fig. 3 die Anordnung der Brennstoffeinspritzung in einem schematischen, etwas vergrösserten Schnitt nach Linie lui-ni der Fig. l : Fig. 4 die Brennkammer in einem Schnitt wie in Fig. 1, für einen Dieselmotor.
Der Arbeitszylinder 1 mit Kolben 2, Lufteinlass- und Auspufföffnung 3 bzw. 4, besitzt einen Zylinderkopf 5, der erfindungsgemäss mit einer zweiteiligen Brenn-Mischkammer versehen ist. Sie besteht aus zwei nebeneinander liegenden, zueinander parallelen, im wesentlichen zylindrischen, als Wälzkammern wirkenden Hohlräumen 6,7, die miteinander durch eine zwischen einer oberen Rippe 8 und einer unteren Trennleiste 9 durch Überschneidung der Zylinder 6,7 gebildete Öffnung in direkter Verbindung stehen. Man erhält so im Bereich der oberen Schnittlinie der beiden Wälzkammern die Rippe 8 und im Bereich der unteren Schnittlinie die Trennleiste 9. Ausserdem verbinden die beiderseits der Trennleiste 9
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gebildeten Öffnungen 10, 11 die Wälzkammern 6,7 der Brennkammer mit dem Innern des Arbeitszylinders 1.
Eine Brennstoffeinspritzdüse 12 ragt frei in die zwischen den Wälzkammern 6,7 gebildete Öffnung hinein, so dass der Brennstoff in Längsrichtung in diese Öffnung gespritzt und von den in die Wälzkammern
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kommen mit der aus dem Arbeitszylinder kommenden Luft vermischt, zumal sich die Luft durch die zylindrische Form der Wälzkammern und unter dem von dem Kolben jedes Arbeitszylinders auf sie ausge- übten Druck auf der Innenwand der Kammern abrollt, wie es die Spiralen in Fig. 1 schematisch andeuten, dabei den Brennstoff in innige Berührung mit den erhitzten Wänden dieser Kammern bringt, den Brennstoff also einwandfrei verdampft und somit ein Brenngemisch bildet, das eine gleichmässige und vollkommene Verbrennung gewährleistet.
Diese Wälzkammern 6,7 gewährleisten ausserdem, wie Fig. 2 zeigt, eine äusserst wirksame Spülung, die durch die Pfeile angedeutet ist.
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thermisch isoliert sind. Die in der Brennkammer 6,7 zirkulierende Luft wird von den zylindrischen Körpern 13,14 so stark erhitzt, dass die über sie streichenden Brennstoffteilchen unmittelbar verdampft werden. Durch diese Verdampfung wird der Brennstoff mit der Luft gut vermischt, die Verbrennung dieses Gemisches vergleichmässigt und eine Zündverzögerung vermieden.