Einspritzbrennkraftmaschine. Eine bekannte Schwierigkeit bei kleinen Eiuspritzbrennkraftmaschinen ist die Gestal tung des Brennraumes. Es muss verhindert werden, dass die Brennstoffstrahlen auf die Zylinderwandung oder auf den Kolbenboden auftreffen. Würde man Zylinderboden und Kolben eben ausbilden, so würde der aas der Düse konisch austretende Brennstoffstrahl bei sehr kleinen Zylindern bald nach Ver lassen der Düsenmündung gegen die Brenn- wandungen spritzen.
Es ist vorgeschlagen worden, aussen zwei diametral gegenüberliegende Düsen anzu ordnen und die Form der beiden Brennstoff- strahlen in den Kolbenboden einzuarbeiten. Dies bewirkt, dass die in den halbmondförmi gen, sehr flachgedrückten Segmenten links und rechts der beiden Brennstoffstrahlen be-
EMI0001.0009
findliche <SEP> Luft <SEP> lange <SEP> Wege <SEP> zu <SEP> den <SEP> Brennstoff ,
ohen <SEP> zurücklegen <SEP> muss <SEP> und <SEP> hat <SEP> den <SEP> Naeh <B>t"fiiner</B> <SEP> erst <SEP> spät <SEP> im <SEP> Arbeitsbub <SEP> endigenden
<tb> u <SEP> nwu <SEP> '4 <SEP> Aschaftlichen <SEP> Verbrennung.
<tb> Für <SEP> grosse <SEP> Brennkraftmaschinen <SEP> mit <SEP> zen- traler Mehrlochdüse ist vorgeschlagen worden, den Kolbenboden entsprechend dem Quer schnitt der Brennstoffstrahlen abzudrehen. Dies ermöglichte ausserdem den in der Fach literatur immer geforderten Luftwirbel zum Verwehen der Brennstoffstrahlen heranzu ziehen.
Wollteman diegleiche Ausbildung bei klei nen Einspritzbrennkraftmaschinen verwenden, so wäre es nicht möglich, die Selbstzündungs- temperatur des Brennstoffes zu erreichen, weil der Verdichtungsraum zu gross würde.
Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der Einspritz- und Verbrennungsverhältnisse bei einer Einspritzbrennkraftmascbine mit zwischen Kolben- und Zylinderboden ange ordnetem Brennraum mit zentraler Mehrloch- einspritzdüse und radialen Mulden im Kolben boden von etwa tropfenförmiger Gestalt für die Brennstoffstrahlen.
Die Erfindung be steht darin, dass der Zylinderboden eine sämt- IicheBrennstoffstrahlen umhüllendeDrebfläche mit dem Profil eines Tropfens bildet, und dass das Einspritzen des Brennstoffes erfolgt, bevor der Kolben den Totpunkt erreicht, und zwar während der Zylinderboden mit den Mulden des Kolbenbodens zusammen noch eine freie Ausbildung des Brennstoffstrahles gestattet.
Dadurch wird erreicht, dass sich die Brenn stoffstrahlen frei ausbilden und mit Luft mischen können, ohne dass der Brennstoff auf Teile des Zylinders oder des Kolbens auftreffen kann. Der Brennstoff wird einge spritzt, bevor sich der Kolben im Totpunkt am Ende der Kompression befindet. Nachdem sich die Brennstoffstrahlen vor dem Erreichen der Totpunktlage des Kolbens ausgebreitet haben, wird bei der weitern Bewegung des Kol bens bis zur obern Totpunktlage das Brenn stoffluftgemisch weiter verdichtet und dabei eine gleichmässige Mischung von Brennstoff und Luft erreicht.
Die Zeichnung betrifft ein Ausführungs beispiel der Erfindung. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Brennraum nach der Linie C-D in Fig. 4, Fig. 2 einen Brennstoffstrahl im Brennraum, Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Brennstoffstrahl nach der Linie A-B in Fig. 2 und Fig. 4 den Kolbenboden in der Ansicht vom Brennraum aus.
1 ist der Zylinderboden, 2 der Kolben boden im Totpunkt, 3 die in der Mitte des Zylinderbodens sitzende Mehrloch-Einspritz- düse und 4 der Brennraum. Der Kolbenboden hat von der Mitte;ausgehend sechs radial ver laufende Mulden 5 von etwa tropfenförmiger Gestalt. Die Innenfläche 7 des Zylinderbodens bildet eine Drehfläche mit dem Profil eines Tropfens, welche die Brennstoffstrahlen 8 umhüllt.
Zwischen den radialen Nuten für die Brenn stoffstrahlen bleiben im Kolbenboden Erhe bungen 9 stehen, die den Verdichtungsraum soweit verkleinern, dass auch bei kleineren Zylinderabmessungen die zur Selbstzündung des Brennstoffes nötige Verdichtungstempe ratur erreicht wird.
Die beschriebene Ausbildung des Brenn- raumes ermöglicht eine hohe Verdichtung zu erreichen und auf jede Wirbelung zu verzich- ten. DerZündverzugwird künstlich verlängert, indem die Einspritzung sehr weit vor dein obern Totpunkt beginnt, so dass der Kolben am Ende der Einspritzung noch nicht im Totpunkt ist und die Brennstoffstrahlen reich lich Räum für ihre Ausbreitung haben. Die Kolbenstellung am Ende der Einspritzung ist in Fig. 2 dargestellt und in Fig. 1 punk tiert angedeutet.
Die Brennstoffteilchen haben am Ende der Einspritzung fast alle kinetische Energie verloren und schweben als Nebel in der umgebenden ruhenden Luft. Der Kolben verdichtet auf dem letzten Teil seines Weges zum Totpunkt diesen Brennstoff-Luftnebel bis zur Entzündung.
Würde dieBrennstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt beginnen, wie er bei dem heute üblichen Verdichtungsverhältnis und der üblichen Luftwirbelung angewendet wird, so träfen die Brennstoffstrahlen auf den Kolben boden. Diese Schwierigkeit zu umgehen ist auch der -Hauptzweck der Vorkammern und der Luftspeicher, wie sie bei ganz kleinen Zylindern bisher immer verwendet wurden. Alle diese Motoren springen schwer an und zeigen einen höheren Brennstoffverbrauch wegen der grösseren kühlenden Oberfläche des Brennraumes.
Injection internal combustion engine. A known difficulty with small Eiuspritz internal combustion engines is the shaping of the combustion chamber. It must be prevented that the fuel jets strike the cylinder wall or the piston crown. If the cylinder base and piston were designed to be flat, the fuel jet emerging from the nozzle conically in the case of very small cylinders would spray against the combustion walls soon after leaving the nozzle orifice.
It has been proposed to arrange two diametrically opposed nozzles on the outside and to work the shape of the two fuel jets into the piston crown. This causes the crescent-shaped, very flattened segments to the left and right of the two fuel jets.
EMI0001.0009
sensitive <SEP> air <SEP> long <SEP> ways <SEP> to <SEP> the <SEP> fuel,
without <SEP> cover <SEP> must <SEP> and <SEP> has <SEP> the <SEP> close <B> t "fiiner </B> <SEP> not until <SEP> late <SEP> in <SEP> Work boy <SEP> ending
<tb> u <SEP> nwu <SEP> '4 <SEP> social <SEP> combustion.
<tb> For <SEP> large <SEP> internal combustion engines <SEP> with <SEP> central multi-hole nozzle, it has been proposed to turn the piston crown according to the cross section of the fuel jets. This also made it possible to use the air vortex to blow away the fuel jets, which is always required in the specialist literature.
If you wanted to use the same training in small internal combustion engines, it would not be possible to reach the auto-ignition temperature of the fuel because the compression space would be too large.
The invention aims to improve the injection and combustion conditions in a Ein Injektbrennkraftmascbine with a combustion chamber arranged between the piston and cylinder base with a central multi-hole injection nozzle and radial troughs in the piston base of approximately teardrop-shaped shape for the fuel jets.
The invention consists in the fact that the cylinder base forms a dipping surface enveloping all fuel jets with the profile of a droplet, and that the fuel is injected before the piston reaches dead center, while the cylinder base and the recesses of the piston base are still free Formation of the fuel jet permitted.
This means that the fuel jets can form freely and mix with air without the fuel being able to hit parts of the cylinder or the piston. The fuel is injected before the piston is in dead center at the end of compression. After the fuel jets have spread before reaching the dead center position of the piston, the fuel-air mixture is further compressed as the piston continues to move up to the top dead center position, achieving a uniform mixture of fuel and air.
The drawing relates to an embodiment example of the invention. 1 shows a section through the combustion chamber along the line CD in FIG. 4, FIG. 2 shows a fuel jet in the combustion chamber, FIG. 3 shows a cross section through a fuel jet along the line AB in FIG. 2 and FIG. 4 shows the piston crown in FIG View from the combustion chamber.
1 is the cylinder base, 2 is the piston base at dead center, 3 is the multi-hole injection nozzle located in the middle of the cylinder base and 4 is the combustion chamber. The piston crown has, starting from the center, six radially extending recesses 5 of approximately teardrop shape. The inner surface 7 of the cylinder base forms a rotating surface with the profile of a drop, which envelops the fuel jets 8.
Between the radial grooves for the fuel jets, elevations 9 remain in the piston crown, which reduce the compression chamber to such an extent that the compression temperature required for self-ignition of the fuel is reached even with smaller cylinder dimensions.
The design of the combustion chamber as described enables high compression to be achieved and any turbulence to be dispensed with. The ignition delay is artificially lengthened in that the injection begins very far before top dead center, so that the piston is not yet at dead center at the end of the injection and the fuel jets have plenty of space to spread. The piston position at the end of the injection is shown in Fig. 2 and indicated in Fig. 1 punk benefits.
At the end of the injection, the fuel particles have lost almost all of their kinetic energy and float as a mist in the surrounding still air. On the last part of its way to dead center, the piston compresses this fuel-air mist until it ignites.
If the fuel injection were to begin at a point in time as it is used with the compression ratio and the usual air turbulence that are customary today, the fuel jets would hit the piston crown. Avoiding this difficulty is also the main purpose of the antechambers and the air reservoir, as they have always been used with very small cylinders. All of these engines start with difficulty and show higher fuel consumption due to the larger cooling surface of the combustion chamber.