AT341276B - Kolbenbrennkammer in einem dieselmotor - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenbrennkammer in einem Dieselmotor, die die Form eines Kegelstumpfes mit ebenem, senkrecht zur Zylinderachse verlaufendem Boden aufweist und in der Stirnfläche des Kolbens in einer zylindrischen Übergangsfläche mündet, auf welche ein Teil des Brennstoffstrahles gerichtet ist. 



  Eine Kolbenbrennkammer dieser Art ist durch die DE-AS 1032597 bekanntgeworden. Bei der dort beschriebenen Bauart wird nur ein kleiner Teil der Brennkammer direkt von dem Kraftstoffstrahl durchdrungen. Der übrige Teil des Kraftstoffes spritzt in den eigentlichen Hubraum. Der Kraftstoffstrahl, der in freier Luft nur einen Teil der der Zylinderachse zugeordnetenSeitenfläche des Hohlraumes beaufschlagt, erreicht im Betrieb zu einem grossen Teil gar nicht diese Seitenfläche, sondern wird im Augenblick des Einspritzens durch die verdichtete Luft über dem Kolben abgebremst und legt sich in Verbindung mit der Luft im Hohlraum des Kolbens gleichsam wie ein Schleier über die Öffnung der Brennkammer, um dann von der verdichteten Luft in die Brennkammer mitgerissen zu werden, Demgegenüber ist die Erfindung darauf abgestellt, dass neben einem Kraftstoffnebel,

   der durch den Ver- dichtungshub und die von diesem verursachte Durchwirbelung erzeugt wird, auch Kraftstoff in flüssiger Form als Film niedergeschlagen wird, Letzteres geschieht an den Kegelflächen der Brennkammerwand. 



  Um dies zu verwirklichen, sieht die Erfindung bei einer Brennkammer der eingangs umrissenen Art vor, dass die Achse des Kegelstumpfes, wie an sichbekannt, mit der Achse des Motorzylinders zusammenfällt, dass der Spitzenwinkel des Kegelstumpfes mindestens 1000 und höchstens 1500 beträgt und dass das Verhältnis des Durchmessers der Übergangsfläche zum Kolbendurchmesser etwa 0, 35 bis 0, 45 und das Verhältnis des Durchmessers der Übergangsfläche zum Durchmesser der Verbrennungskammer etwa 0, 6 beträgt, wobei der eingespritzte Brennstoff zum grössten Teil auf die Mantelfläche des Kegelstumpfes auftrifft, Hiebei erweist es sich als zweckmässig, den wählbaren Bereich des Öffnungswinkels des Brennstoffstrahles inAbhängigkeitvom Kolbendurchmesser abzugrenzen, Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen,

   bei Kolben von 150 bis 200 mm Durchmesser einen Öffnungswinkel von 1450 bis 1650 zu wählen, hingegen bei 100 bis 150 mm Durchmesser einen Winkel von 1300 bis 1700, Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung, welche den einspritzseitigen Teil des Hubraumes und Kolbens zeigt, beispielsmässig beschrieben. 



  Der Kolben-l-des Motors arbeitet im Zylinder-2-, welcher oben durch einen Zylinderkopf --3-- abgeschlossen ist. Der Durchmesser des Kolbens --1-- ist mit --D-- bezeichnet. Der Kolben-l-ist mit einem koaxialen, etwa kegelstumpfförmigen Hohlraum ausgebildet, welcher die Kolbenbrennkammer--a-bildet. Die Anordnung des kegelstumpfförmigen Hohlraumes ist so getroffen, dass die obere, offene Deckfläche des Kegelstumpfes, welche gegenüber der Bodenfläche desselben einen kleineren Durchmesser --d1-aufweist, der Stirnfläche Kolbens --1-- zugewandt ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass sich die Brennkammer --a-- mit zunehmender Abstand von der Stirnfläche --b-- des Kolbens verbreitert. 



  Die Erzeugenden der Mantelfläche-c-der Brennkammer-a-sind unter einem Winkel-- --von vorzugsweise 500 bis 750 gegen die Kolbenlängsachse geneigt, d. h. der Spitzenwinkel des Kegelstumpfes beträgr 1000 bis 1500. Die Basisfläche des Kegelstumpfes, deren Durchmesser-d-ist, bildet den ebenen Boden-d-der Brennkammer-a-, Die Brennkammer--a--mündet an der Stirnfläche-b-des Kolbens-l-über eine zylindrische. Bohrung. Deren Durchmesser ist gleich dem Durchmesser --d 1-- der oberen Deckfläche des Kegelstumpfes.. 



  Die Innenwandung der Bohrung --e-- schliesst daher unmittelbar an die Mantelfläche --c-- des Kegelstumpfes    
 EMI1.1 
 



   Der Zylinderkopf --3-- ist mit Einlass- und Auslassventilen --4-- sowie mit einer Einspritzdüse --5-mit Differentialnadel ausgebildet, durch welche der Kraftstoff der Brennkammer in Form eines kegelförmigen Einspritzstrahles mit einem   Öffnungswinkel-/3-zugeführt wird.   



   Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Brennkammer beträgt das Verhältnis des   Durchmessers-d-der Deckfläche   des Kegelstumpfes zum Kolbendurchmesser-D-- etwa 0, 35 bis 0, 45 und das Verhältnis des Durchmessers --d1-- der Deckfläche zum Durchmesser --d2-- der Basisfläche des Kegelstumpfes etwa 0, 6, wobei der Kraftstoff-Einspritzstrahl einen Öffnungswinkel --ss-von 130 bis 1700 für Kolben   von 100   bis 150 mm Durchmesser, und von 145 bis 165  für Kolben von 150 bis 200 mm aufweist,
Der durch die mit einer Differentialnadel verschlossenen Einspritzdüse--5-- zerstäubte Kraftstoff trifft zum grössten Teil auf die   Konusfläche-c-auf.   
 EMI1.2 
 durchdärwirbel verursacht, welche zu einer Zerstäubung des Brennstoffes führen,

   Dieser Brennstoffnebel ver- mischt sich mit der Luft und stellt das Primärgemisch dar. Der restliche Brennstoff tritt in die Brennstoff- kammer ein und setzt sich auf der Konusfläche --c-- in Form einer Brennstoffschicht   bzw.-films ab.  
Es liegt somit eine gemischte Verbrennung vor,   d, h,   eine Verbrennung von sowohl in Nebelform als auch in
Form einer Schicht bzw, eines Films vorliegenden Brennstoffs, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Die Brennkammer nach der Erfindung weist insbesondere den Vorteil eines einfachen Aufbaus auf. Dadurch werden hohe spezifische Leistungen sowie ein hoher Wirkungsgrad bei niedrigen thermischen und mechanischen Beanspruchungen erreicht. 



    PATENTANSPRÜCHE :      l.   Kolbenbrennkammer in einem Dieselmotor, die die Form eines Kegelstumpfes mit ebenem, senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Boden aufweist und in der Stirnfläche des Kolbens in einer zylindrischen Übergangsfläche mündet, auf welche ein   Teil des Brennstoffstrahles gerichtet ist, dadurch ge-   kennzeichnet, dass die Achse des Kegelstumpfes, wie an sich bekannt, mit der Achse des Motorzylinders zusammenfällt, dass der Spitzenwinkel (2 a) des Kegelstumpfes mindestens 1000 und höchstens 1500 beträgt und dass das Verhältnis des Durchmessers   (d1)   der Übergangsfläche (e) zum Kolbendurchmesser (D) etwa 0, 35 bis 0, 45 und das Verhältnis des Durchmessers   (d1)   der Übergangsfläche zum Durchmesser (d2) der Verbrennungskammer (a) etwa 0, 6 beträgt,

   wobei der eingespritzte Brennstoff zum grössten Teil auf die Mantelfläche (e) des Kegelstumpfes auftrifft.

Claims (1)

1. 2. Kolbenbrennkammer nach Anspruch 1 für Kolben mit einem Durchmesser zwischen 150 und 200 mm, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (ss) des Brennstoffstrahles 145 bis 1650 beträgt.

   3. Kolbenbrennkammer nach Anspruch 1 für Kolben mit einem Durchmesser zwischen 100 und 150 mm, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (ss) des Brennstoffstrahles 130 bis 1700 beträgt.