AT235082B - Einspritzverfahren für Brennkraftmaschinen mit direkter Krafteinspritzung und Selbstzündung - Google Patents

Description

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  Einspritzverfahren für Brennkraftmaschinen mit direkter
Krafteinspritzung und Selbstzündung 
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 ausgespritzte Kraftstoffmenge angenähert dem stöchiometrischen Mass der angesaugten Luftmenge ent- spricht. Bei richtiger Anwendung dieses Grundsatzes wird es möglich, mit Unterstützung der den Brenn- raumabmessungen angepassten Luftbewegung dem idealen Wert   À   = 1 des notwendigen   Luftüberschusses,   nahezukommen. 



   Fig. 2 veranschaulicht das erfindungsgemässe Einspritzverfahren bei einem   Brennraum, der über einen  
Hals l'mit dem Zylinderhohlraum verbunden ist. Die Brennraumwandung 1 bildet mit der Wandungdes
Halses die Brennraumkante 3, die von dem kürzeren 4 der beiden Kraftstoffstrahlen 4, 4'überspritzt wird, der wieder als Zündstrahl wirksam wird. An die Halswandung gelangt ein Anteil des Kraftstoffes, der an dieser dem Brennraum abgewendeten Wandfläche der einströmenden Luft   entgegengeführt   wird. 



   An der Überspritzungsstelle 6 kommt es zur Ausbildung eines   zündfahigen Gemisches,   das von der Ver- brennungsluft aufgestaut wird und sich entzündet. Die Lokalisierung der Zündstelle und die Selbstzündung erfolgt also in der gleichen Weise, wie bei der Anordnung nach Fig. 1 und auch bezüglich der Fortpflan- zung der Flamme ergeben sich keine Unterschiede. Zur Herbeiführung der Zündung genügt es, wenn die
Brennraumkante 3 in beiden Fällen mit einem kleinsten Teil des in Form des Zündstrahles transportierten
Kraftstoffes überspritzt wird und der grösste Teil in den Brennraum eintritt. 



   Während bei laufendem Motor die Brennraumkante bei beiden Ausführungen eine hohe Temperatur aufweist, ist sie beim Starten jedenfalls kühler, wenn nicht kalt. Aus diesem Umstand können sich insbesondere bei Frost Schwierigkeiten ergeben, denen aber leicht begegnet werden kann. Die Strahlen lassen sich nämlich so anordnen, dass der Mantel des Kraftstoffstrahles mit der grössten freien Strahllänge die sogenannte tote Zone berührt oder in diese eingreift. In dieser Zone besteht praktisch keine Bewegung der Verbrennungsluft um die Brennraumachse und dort erhält sich die   höchste     verdichfungstempe-   ratur. Bei einer solchen Strahlanordnung ist ein sicherer Start auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet. 



   Aus der Darstellung eines Brennraumes und der Einspritzverhältnisse in Draufsicht (Fig.   3) ergibt sich,   dass die Achsen der Kraftstoffstrahlen - es sind wieder zwei Kraftstoffstrahlen 4, 4'angenommen-unterhalb der Brennraumkante 3 auf die Brennraumwandung auftreffen. Die Schnittpunkte der strichpunktiert eingetragenen Strahlachsen sind je mit einem Kreuz bezeichnet. Die Ausbreitung eines aus der Überspritzung der Brennraumkante mit dem Zündstrahl 4 stammenden   Kraftstoffanteih   in einer Zone 6 des Kolbenbodens ist eingetragen, die Ausbreitung erfolgt im wesentlichen entgegen der Strömungsrichtung der Verbrennungsluft. Die Figur lässt deutlich erkennen, dass die Ausbreitungszonen 9 der aus den beiden Kraftstoffstrahlen an die Brennraumwandung gelangten Kraftstoffmengen einander nicht überschneiden.

   Dieser Umstand   lässt   sich durch die Anordnung der Strahlen herbeiführen, wenn nämlich der Neigungswinkel Cl des längeren Strahles 4'gegenüber der Achse   x - x   um einen entsprechenden Betrag grösser ist als der Neigungswinkel a des Zündstrahles 4 (beide Winkel, wie eingetragen, im Grundriss gemessen). Der Kraftstoff entzündet sich dann, zum Unterschied von den normalen Betriebsbedingungen mit höheren Brennraumwandtemperaturen, zuerst im Mantel des Strahles mit der grössten freien Strahllänge,   u. zw.   erst nach Beendigung der Ausspritzung,   d. h.   mit grossem Zündverzug.

   Unter diesen Bedingungen bleibt der Kraftstoffstrahl im freien Raum des Brennraumes sozusagen stehen, denn bei den niedrigen Startdrehzahlen, bei welchen die Luftbewegung im Brennraum noch unwesentlich ist, werden die Kraftstoffstrahlen von dieser noch nicht beeinflusst. 



   Mittels der beschriebenen Einrichtung erzielt man ein ähnliches Durchbrennen des Kraftstoffluftgemisches wie bei Motoren mit   Punktzündung,     d. h.   mit Fremdzündung. Vom Standpunkt des klopffreien Ganges und des rauchlosen Betriebes ist ein Dieselmotor mit   erfindungsgemässer   Einspritzung einem OttoMotor praktisch gleichwertig und weist überdies den Vorteil der Verwendungsmöglichkeit verschiedener Kraftstoffarten auf. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Einspritzverfahren für Brennkraftmaschinen mit direkter Kraftstoffeinspritzung und lokalisierter Selbstzündung, bei dem im Kolben oder im Zylinderdeckel ein von einer Drehfläche begrenzter und mit dem Zylinderhohlraum unmittelbar oder über einem Halsteil in Verbindung stehender Brennraum untergebracht ist, in welchem gegen Ende des Verdichtungshubes nahezu die gesamte angesaugte Brennluft in Form einer heftigen Drallströmung übertritt, und bei dem der Kraftstoff aus einem aussermittig angeordneten Einspritzventil in mindestens zwei Strahlen verschiedener freier Länge in Richtung der einströmenden Verbrennungsluft in den Brennraum eingespritzt wird, wobei der kürzeste Kraftstoffstrahl im Bereiche der Brennraumkante auf die Brennraumwandung aufgespritzt wird,

   wogegen die übrigen Strahlen gegen <Desc/Clms Page number 4> tiefer gelegene Wandstellen des Brennraumes gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein kleiner Teil des Kraftstoffes aus dem Mantel des kürzesten, vor den andern Kraftstoffstrahlen (4') auftreffenden Kraftstoffstrahles (4) durch die von der Wand des Halses (1') mit der Brennraumwandung (1) oder der Kolbenboden-bzw. der Zylinderdeckeloberfläche (2) gebildete, bei Betrieb der Maschine die relativ höchste Temperatur aufweisende Brennraumkante (3) abgespaltet, durch Gleiten längs der an diese Kante angrenzenden, dem Brennraum abgewendeten Wandfläche der in den Brennraum einströmenden Luft entgegengeführt und von dieser zu einem zündfähigen Gemisch aufgestaut wird.

   2. Verfahren nach Anspruch l,. bei dem ein Teil des Kraftstoffes unmittelbar in denBrennraum eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kraftstoffanteil aus dem Mantel des Kraftstoffstrahles mit der grössten freien Strahllänge, der nach dem kürzesten Strahl auf die Brennraumwandung auftrifft, im Sinne der Luftbewegung in jene Zone um die Brennraumachse eingespritzt wird, in welcher diese Luftbewegung vernachlässigbar klein wird.

   . 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem kürzesten Kraftstoffstrahl und die von den übrigen Kraftstoffstrahlen an die Brennraumwandung gelangenden Kraftstoffmengen zufolge der gegenseitigen Anordnung der Kraftstoffstrahlen unter dem Einfluss der Luftbewegung unvermischt in voneinander getrennten Wandungsbereichen ausgebreitet werden.