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Einspritzverfahren für eine mit Selbstzündung arbeitende
Einspritzbrennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Einspritz verfahren für eine mit Selbstzündung arbeitende Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor, mit einem im Kolben liegenden rotationskörperförmigen Verbrennungsraum und einer schräg ausserhalb der Mitte im Zylinderdeckel angeordneten Einspritzdüse, aus welcher der Kraftstoff mit einem oder mehreren Strahlen als dünner Film auf die Wandung des Brennraumes aufgespritzt und zugleich der einströmenden Luft eine solche Drehbewegungum die Zylinderachse erteilt wird, dass hiedurch der als dünner Film auf die Brennraumwand aufgebrachte Kraftstoff in Dampfform von der Brennraumwand allmählich abgelöst, mit der Luft vermischt und verbrannt wird.
Im Zusammenhang mit einer derartigenfilmartigen Wandauftragung des Kraftstoffes ist es bekannt, beim Kaltstart oder bei niedriger Motordrehzahl den Anteil des Kraftstoffes, der auf die Brennraumwand gelangt, zu verringern, um dafür zu sorgen, dass bei diesen Verhältnissen des Motors, bis der Motor warm ist, ein grösserer Kraftstoffanteil je Einspritzperiode in der Luft verbleibt. Diese grössere Luftverteilung hat zur Folge, dass mehr flüssiger Kraftstoff unmittelbar mit der Luft zur Vermischung gelangt.
Ein Gemisch aus Kraftstoffdampf und Luft hat nämlich einen höheren Zündzeitpunkt als ein Gemisch von flüssigem Kraftstoff und Luft.
Hiebei ist auch noch zu bedenken, dass der Kraftstoff im kalten Zustand des Motors noch nicht mit genügender Geschwindigkeit verdampfen kann. Wenn sonach beim Kaltstart oder beim Anfahren des Motors ein mehr mit flüssigem Kraftstoff angereichertes Gemisch gebildet wird, dann bedeutet dies eine Erleichterung der Selbstzündung und damit eine schnellere Einleitung der Verbrennung.
In diesem Zusammenhang wurde unter anderem schon vorgeschlagen, beim Kaltstart von Hand aus entweder die ganze Einspritzdüse zu verdrehen und so eine mehr oder minder grosse Einspritzung gegen die Luftströmung zu erreichen oder stattdessen das Schirmventil zu verdrehen und damit eine Luftdrehung zu unterbinden. Bei Anwendung eines Drallkanals wurde für diesen Fall schon einsogenannter Drallzerstörer eingebaut.
Diese Anordnungen bzw. Massnahmen sind jedoch konstruktiv sehr schwierig durchzuführen. Beispielsweise macht eine Verdrehung der Einspritzdüse flexible Leitungen und ebenso eine Dichtung in ihrem nunmehr beweglichen Sitz erforderlich. Bei einer Verdrehung des Schirmventils treten insofern Schwie igkeiten auf, als am Ventil jeweils eine besondere Gabel od. dgl. angeordnet werden muss, was zu einer unerwünschten Massenvergrösserung führt und unter Umständen verstärkte Ventilfedern nötig macht.
DieseNachteile werden durch die Erfindung dadurch beseitigt, dass beim Kaltstart die Strahlbildung an der Düsenmündung selbst entsprechend beeinflusst wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
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dass eine Kraftstoffeinspritzdüse vorgesehen ist, deren Nadelhub, wie an sich bekannt, in Abhängigkeit von der Motordrehzahl steuerbar ist, wobei der Querschnitt der Düsenmündung und der des Kopfes der
Düsennadel so ausgebildet sind, dass sich beim Anlassen oder bei Leerlauf des Motors ein Kraftstoffstrahl im Sinne einer unmittelbaren Zerstäubung des Kraftstoffes mit der Verbrennungsluft, dagegen bei Lastbe- trieb ein kompakter Kraftstoffstrahl bilden.
Demnach wird obendrein bei selbsttätiger Wirkung eine Einspritzdüse vorgeschlagen, die beim An- lassen oder bei Leerlauf des Motors entsprechend der in diesem Fall relativ niedrigen Drehzahl noch einen kleinen Nadelhub hat. Der Strahldruck ist hiebei noch so niedrig, dass der Kraftstoff bereits in der Luft zerstäubt wird. Dagegen stellt sich der Nadelhub bei hoher Motordrehzahl (Lastbetrieb) so ein, dass der
Kraftstoffstrahl infolge des nunmehr hohen Strahldruckes bis zum Auftreffen auf die Wand im wesentli- chen geschlossen bleibt.
Insoweit es bei einer Kraftstoffeinspritzdüse für eine Einspritzbrennkraftmaschine bekannt ist, den
Nadelhub in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zu steuern, ist diese Massnahme auf einen gegenüber der Erfindung andersartigen Zweck abgestellt.
Es soll hier nämlich eine möglichst konstante Zündung der Ladung erreicht werden, d. h. eine Zün- dung, die nicht früher oder später je nach der grösseren oder kleineren Belastung der Maschinestattfindet, sondern stets bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel eintritt. Im übrigen wird bei der bekannten Maschine in allen Betriebszuständen ein und dasselbe verbrennungsmotorische Verfahren durchgeführt, u. zw. das einer unmittelbaren Vermischung des flüssigen Kraftstoffes mit der Verbrennungsluft. Lediglich das Ausmass der Kraftstoffzerstäubung als solche wird hier gesteuert.
Was die bei Normalbetrieb des Motors vorgesehene Wandanlagerung des Kraftstoffes anbelangt, wird darauf geachtet, dass beim Abweichen von der gleichsinnig zur Luftströmung gerichteten, insbesondere bei einer entgegen der Luftströmung gerichteten Einspritzung eines Teiles des Kraftstoffes der bzw. diese Strahlen mit kurzer freier Strahlweglänge und flachem Auftreffwinkel auf die Brennraumwand auftreffen. Die ausserdem noch erforderliche geschlosseneStrahlform kommt dann in diesem Betriebszustand des Motors infolge des durch die hohe Motordrehzahl aufgebauten entsprechend hohen Strahldruckes zustande.