CH174163A - Injection internal combustion engine. - Google Patents

Injection internal combustion engine.

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CH174163A
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CH
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fuel
piston
sep
internal combustion
fuel jets
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German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Siem Halske
Original Assignee
Siemens Ag
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Description

  

      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-  
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    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.
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    sensitive <SEP> air <SEP> long <SEP> ways <SEP> to <SEP> the <SEP> fuel,

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<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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einspritzbrennkraftmaschine mit zwischen Kolben- und Zylinderboden angeordnetem Brennraum und mit zentraler Mehrlochein- spritzdüse und radialen Mulden im Kolben boden von etwa tropfenförmiger Gestalt für die Brennstoffstrahlen, dadurch gekennzeich net, dass der Zylinderboden eine sämtliche Brennstoffstrahlen umhüllende Drehfläche mit dem Profil eines Tropfens bildet, und dass das Einspritzen des Brennstoffes erfolgt, be vor der Kolben den Totpunkt erreicht, und zwar während der Zylinderboden mit den Mulden des Kolbenbodens zusammen noch eine freie Ausbildung der Brennstoffstrahlen gestattet. PATENT CLAIM: Injection internal combustion engine with a combustion chamber arranged between the piston and cylinder base and with a central multi-hole injection nozzle and radial depressions in the piston base of approximately teardrop-shaped shape for the fuel jets, characterized in that the cylinder base forms a rotating surface with the profile of a droplet that envelops all the fuel jets, and that the fuel is injected before the piston reaches dead center, while the cylinder base with the depressions in the piston base still allows the fuel jets to develop freely.
CH174163D 1932-09-29 1933-09-23 Injection internal combustion engine. CH174163A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3742574C1 (en) * 1987-12-16 1989-03-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Internal-combustion engine with a combustion space in the piston head
DE4127617C1 (en) * 1991-08-21 1993-04-15 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De

Cited By (3)

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