AT230677B - Einspritzbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und Selbstzündung und einem im Kolbenboden angeordneten Brennraum - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Einspritzbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und Selbstzündung und einem im Kolbenboden angeordneten Brennraum 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, aus welcher sich weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben und in welcher Fig. 1 in schemati- sierter Wiedergabe einen Schnitt durch einen Zylinder eines Motors für direkte Einspritzung des Kraft- stoffes in einen im Kolben aussermittig angeordneten Brennraum aus einer im Zylinderkopf seitlich un- tergebrachten und zur Zylinderachse geneigten Einstrahldüse und Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen Zy- linder darstellt. 



   Der Brennraum 2 im Kolben 1 hat bei diesem Beispiel die Form eines Rotations-Ellipsoids und seine
Verbindungsöffnung 3, die den eigentlichen Brennraum 2 mit dem Raum über dem Kolben 1 verbindet, ist hier nicht nur gegenüber der Zylinderachse 4, sondern auch gegenüber der Rotationsachse 5 des Brennrau- mes 2 versetzt. Durch diese an sich bekannte aussermittige Versetzung lässt sich erreichen, dass im Ver- dichtungshub die angesaugte Luft - wenn keine tangentialen Strömungskomponenten der Luftbewegung um die Achse 5 des Brennraumes 2 vorhanden sind - über den ganzen Umfang der Verbindungsöffnung 3 mit nahezu konstanter Geschwindigkeit radial in den Brennraum 2 einströmt. 



   Der Kolben 1 ist in Fig. 1 in einer solchen Lage eingezeichnet, die dem Augenblick der Beendigung der Einspritzung entspricht, demnach kurz vor oder nach dem oberen Totpunkt, der durch die strichlierte
Linie 6 gekennzeichnet ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, beträgt die auf den Kolbenboden auf- gespritzte Kraftstoffmenge maximal einige wenige Prozente der Gesamtbrennstoffmenge, falls die Ein- spritzung schon vor dem Erreichen des oberen Totpunktes beendet ist. Dauert die Einspritzung über die obere Totpunktlage an - stellt also die in Fig. 1 gezeichnete Lage die Lage nach dem oberen Totpunkt dar-dann wird in der oberen Totpunktlage etwa die Hälfte des in diesem Zeitpunkt ausgespritzten Brenn- stoffes gegen den Kolbenboden gespritzt.

   Die Fig. 2 zeigt den Kolbenboden des Kolbens 1 im Grundriss, aus welchem die   relative Versetzung der Verbindungsöffnung   3 gegenüber der Brennraumachse 5, sowie der Zylinderachse 4 hervorgeht. 



   Die aussermittig untergebrachte Einspritzdüse 9 ist gegenüber der Zylinderachse 4 so geneigt, dass sie auch gegenüber dem Brennraum 2 eine geeignete Lage einnimmt. Die Erfindung setzt die Verwendung einer Einloch-, Zapfen- oder Spalt-Düse voraus. Die geeignete Lage dieser Düse 9 ist nun jene, bei welcher gegen Ende der Einspritzung ein kleinster Kraftstoffanteil aus dem Mantel des Kraftstoffstrahles 8 in der gegebenen Lage des Kolbens 1 an der Stelle 7 auf die Kante der Verbindungsöffnung 3 aufgespritzt wird. Damit trifft dieser kleinste Kraftstoffanteil auf die heisseste Brennraumwandstelle auf, wogegen der Hauptteil des Kraftstoffstrahles gegen den weitaus kühleren Brennraumboden gerichtet ist. Deshalb entsteht bevorzugt an der Stelle 7 die erste Zündung, von wo sich die Flamme in die übrigen Zonen des Brennraumes ausbreitet.

   Die Tatsache, dass an der Stelle 7 eine für die bevorzugte Selbstzündung geeignete Temperatur vorherrscht, ergibt sich aus beglaubigten Messungen, denen zufolge bei konstanten Geschwindigkeiten entlang des Randes der   Verbindungsöffnung   3 beim Überströmen der Luft in den Brennraum 2 auch die Temperatur im Rande der Verbindungsöffnung 3 überall gleich und bedeutend höher ist als in den übrigen Wandteilen des Brennraumes 2, dessen Boden auf bekannte Weise noch zusätzlich von unten her durch Öl gekühlt werden kann. Der erwähnte Umstand gestattet die beliebige Wahl des überspritzten Kantenabschnittes. Dieser Abschnitt 7 kann irgendwo am Umfang der Verbindungsöffnung 3 liegen.

   Im angeführten Beispiel ist nach Fig. 2 die Düse 9 ausserhalb der Ebene angeordnet, die von der Zylinderachse 4, der Brennraumachse 5 und der Achse 10 der Verbindungsöffnung 3 gebildet wird. Dadurch ist auch der Abschnitt 7 aus dieser Ebene verlagert, wobei aber die erzielte Wirkung die gleiche ist, als wäre die Düsenachse in derselben Ebene gelegen wie die Achsen 4, 5 und 10. In den Fig. 1 und 2 ist ferner die Bahn für ein ausschliesslich radiales Einströmen der Luft in den Zylinder durch den strichliert eingezeichneten Einlasskanal 12 und das Ansaugventil 11 angedeutet. Man lässt zu diesem Zwecke den Ein-   lasskanal 12   vorteilhaft in Richtung der Verbindungslinie 13 zwischen der Achse des Saugventils 11 und der Zylinderachse 4 radial ausmünden. 



   Die Erfindung   beschränkt   sich nicht nur auf die beschriebene und gezeichnete Ausführung des angeführten Beispieles, sondern umfasst sämtliche Alternativen, bei welchen eine Lokalisierung der ersten Selbstzündung   bei Benützung von Einloch-, Zapfen-oder Spaltdüsen   durch Bespritzen der heissesten Brennraumwandstelle mittels eines kleinsten Kraftstoffanteiles aus dem Mantel des Kraftstoffstrahles zustande kommt, wogegen der andere Teil des Kraftstoffstrahles gegen die kühleren Wandstellen des Brennraumes gespritzt wird.

Claims (1)

1. PATENT ANSPRÜCHE : 1. Einspritzbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und Selbstzündung und einem im Kolbenboden angeordneten Brennraum, in den der Kraftstoff in Form eines einzigen Kraftstoffstrahles durch eine im Zylinderkopf angeordnete Einspritzdüse eingespritzt wird, wobei ein Teil des Kraftstoffes im Bereich der oberen Totpunktlage des Kolbens in unmittelbarer Nähe der Brennraumöffnung gegen den Kolbenboden gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der schräg gegen den Kolbenboden gerichtete Kraftstoffstrahl mit einem kleinsten Kraftstoffanteil seines Mantels die heisseste Stelle des Kolbenbodens in unmittelbarer Nähe der Brennraumöffnung längs eines in Nähe der Strahlwurzel gelegenen Randabschnittes dieser Öffnung überspritzt und der Hauptanteil des Kraftstoffes unmittelbar in den Brennraum eingebracht wird.

   2. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem über die obere Totlage andauernden Einspritzvorgang in der oberen Totlage die geometrische Achse des Kraftstoffstrahles die Brennraumkante des überspritzten Randabschnittes berührt.

   3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine gegenseitige Anordnung und Ausgestaltung der Einlochdüse und des im Verlauf desVerdichtungshubesin denBereich des Kraftstoffstrahles gelangenden Randes der Brennraumöffnung, denen zufolge im Augenblick des Beginnes des Überspritzens des Randes der Brennraumöffnung die Spitze des unter einem spitzen Winkel gegen den Kolbenboden geneigten Kraftstoffstrahles den Boden des Brennraumes bereits erreicht hat.

   4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überspritzen des Randes der Brennraumöffnung etwa mit dem Ende der Brennstoffeinspritzung zusammenfällt.