Vorrichtung zum Vermischen des Brennstoffes und der Verbrennungsluft in Einspritzbrennkraftmaschinen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die innige Vermischung des Brennstoffes und der Verbrennungsluft in Einspritzbrennkraft- maschinen dadurch zu fördern,
dass man die Luft mittels eines im Arbeitsraum oder in einer Vorkammer vorgesehenen Hilfskolbens durch einen engen Kanal hindurchdrängte und die zufolge des engen Querschnittes mit grosser Geschwindigkeit strömende Luft vor der Brennstoffeinspritzdüse vorbeistreichen liess. Hierbei trafen Luft und Brennstoff im wesentlichen rechtwinklig zusammen.
Bei diesen Maschinen konnten Luft und Brennstoff sich nur unvollkommen ver mischen; wurde nämlich ein kompakter Brennstoffstrahl eingespritzt, so kam die er forderliche Zerstäubung nicht zustande, bei Verwendung einer den Brennstoff in der üb lichen Weise in einen kegelartigen Strahl zer stäubenden Einspritzdüse aber trat der Übel stand auf,
dass die feinen Brennstoffteilchen von der senkrecht zur Achse des Brennstoff kegels daherströmenden Luft in ein- und der- selben Richtung fortgerissen wurden, sich zu sammenballten und die auf diese Weise ge bildeten Brennstoffkügelchen eine ungünstige Verbrennung ergaben.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung werden die Teilchen des eingespritzten Brenn stoffes von der Luftströmung nach verschie denen Richtungen auseinandergetrieben.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen des Brennstoffes und der Verbrennungsluft in Einspritzbrennkraftma- schinen, welche im Brennraume vor der Ein- spritzdüse ein Element besitzt,
das den Brennraum in durch verhältnismässig enge Öffnungen miteinander in Verbindung stehende Teile unterteilt und während der Einspritzung bewegt wird, um eine Luftströ- mung zu bewirken, die dadurch gekennzeich net ist, dass -dieses Element die Form eines Schirmes hat,
an welchem um die Achse des Brennstoffstrahles herum Verbindungsöff- nungen für die durch den Schirm getrennten Teile des Brennraumes vorgesehen sind. Der Brennstoff kann in einem mit der Schirmachse gleichachsigen kegelmantelför- migen Strahl eingespritzt werden.
Die Öff nungen des Schirmes können gegen die Brenn stoffdüsenseite divergieren und der Schirm kann gleichzeitig mit einer Bewegung in der Richtung des Brennstoffstrahles auch um seine Achse gedreht werden, so dass sich die Brennstoffteilchen unter der Wirkung der aus den Öffnungen ausströmenden Luft auf einer sehr günstigen spiralförmigen Bahn von stets zunehmendem Durchmesser bewegen.
Zwecks Einstellung der optimalen Luft strömung kann der Schirm aus mehreren. mindestens aber aus zwei eng aneinanderlie- genden Platten zusammengesetzt sein, die sich gegeneinander derart verstellen lassen, dass die Öffnungen der einen Platte durch die andere Platte je nach der Verstellung mehr oder weniger verdeckt werden.
Die Zeichnung zeigt in einem Schnitt des Zylinderkopfes einer Einspritzbrennkraftma- schine durch die Achse der Brennstoffein spritzdüse eine beispielsweise Ausführungs form der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Der den Kolben 2 aufnehmende Arbeits zylinder 1 steht in ständiger Verbindung mit dem Brennraum der Maschine, welcher durch den vor der Einspritzdüse 3 angeordneten, kegelförmig ausgebildeten Schirm 4 in zwei Teile 6 und 8 unterteilt ist. Die Düse 3 mün det in den Raumteil 6 und spritzt den Brenn stoff in einem kegelmantelförmigen Strahl koaxial zum Schirm 4. Der Schirm 4 ist. um die Achse des Brennstoffstrahls herum mit verhältnismässig engen, gegen die Seite der Düse 3 auswärts gerichteten Öffnungen 7 versehen, welche die beiden Teile 6 und 8 des Brennraumes miteinander verbinden.
Die in den Arbeitszylinder 1 vor der Kompression eingeführte Luft wird durch den im Zylinder aufwärts gehenden Kolben 9 verdichtet. Wenn gegen Ende des Kompres sionshubes die Brennstoffeinführung in den Raum 6 durch die Düse 3 beginnt, wird der in seiner linken Grenzlage befindliche Schirm 4 mittels der Stange 5 mit grosser Geschwin digkeit durch die Schraubenfeder 9 nach rechts bewegt. Infolgedessen strömt die Luft aus dem sich fortschreitend verkleinernden Raum 8 durch die verhältnismässig engen Öffnungen 7 mit grosser Geschwindigkeit in den sich vergrössernden Raum 6 jenseits des Schirmes 4 hinüber.
Die aus den Öffnungen 7 austretenden Luftstrahlen divergieren und vermischen sich beim Zusammenstossen innig mit den sich längs eines Kegelmantels fort bewegenden Brennstoffteilchen, wobei sie diese in verschiedenen Richtungen mit sich reissen. Nach erfolgter Brennstoffeinspritzung kehrt der Schirm 4 in seine ursprüngliche Lage zurück.
Die Bewegung des Schirmes 4 kann zum Beispiel durch Hebel von einer Steuerwelle aus oder durch hydraulische Irraft bewirkt werden, und zwar nur in einer Richtung aber entgegen einer Rückführkraft oder in beiden. Beginn und Ende der Schirmbewe gung können einstellbar sein, so dass auf dem Erfahrungswege die günstigsten Ver mischungsverhältnisse erreicht werden kön nen.
Der Schirm 4 übt auch, wenn er sich während der Brennstoffeinspritzung in ent gegengesetzter Richtung zum Brennstoff strahl bewegt, einen günstigen Einfluss auf die Vermischung aus.
Device for mixing the fuel and the combustion air in injection internal combustion engines. It has already been proposed to promote the intimate mixing of the fuel and the combustion air in internal combustion engines by
that the air was forced through a narrow channel by means of an auxiliary piston provided in the working space or in an antechamber and the air flowing at high speed due to the narrow cross section was allowed to sweep past the fuel injector. Here air and fuel met essentially at right angles.
In these machines, air and fuel could only mix incompletely; If a compact fuel jet was injected, the necessary atomization did not take place, but when an injection nozzle was used to atomize the fuel in the usual way into a cone-like jet, the problem arose,
that the fine fuel particles were carried away in one and the same direction by the air flowing through it perpendicular to the axis of the fuel cone, and that the fuel globules formed in this way resulted in unfavorable combustion.
In the device according to the invention, the particles of the injected fuel are driven apart by the air flow in various directions.
The invention relates to a device for mixing the fuel and the combustion air in fuel injection engines, which has an element in the combustion chamber in front of the injection nozzle,
which divides the combustion chamber into parts connected to one another by relatively narrow openings and which is moved during the injection in order to produce an air flow which is characterized in that this element has the shape of a screen,
at which connection openings are provided around the axis of the fuel jet for the parts of the combustion chamber separated by the screen. The fuel can be injected in a conical jacket-shaped jet coaxial with the umbrella axis.
The openings of the screen can diverge towards the fuel nozzle side and the screen can also be rotated around its axis with a movement in the direction of the fuel jet, so that the fuel particles move under the action of the air flowing out of the openings in a very favorable spiral shape Move orbit of ever increasing diameter.
To adjust the optimal air flow, the umbrella can be made up of several. but at least be composed of two closely spaced plates which can be adjusted relative to one another in such a way that the openings of one plate are more or less covered by the other plate, depending on the adjustment.
The drawing shows, in a section of the cylinder head of an internal combustion engine through the axis of the fuel injection nozzle, an exemplary embodiment of the device according to the invention.
The working cylinder 1 receiving the piston 2 is in constant communication with the combustion chamber of the machine, which is divided into two parts 6 and 8 by the cone-shaped screen 4 arranged in front of the injection nozzle 3. The nozzle 3 opens into the space part 6 and injects the fuel in a cone-shaped beam coaxial with the screen 4. The screen 4 is. provided around the axis of the fuel jet with relatively narrow openings 7 which are directed outwards towards the side of the nozzle 3 and which connect the two parts 6 and 8 of the combustion chamber to one another.
The air introduced into the working cylinder 1 before the compression is compressed by the piston 9 rising up in the cylinder. When the fuel is introduced into space 6 through nozzle 3 towards the end of the compression stroke, the screen 4 located in its left limit position is moved to the right by means of the rod 5 at high speed by the helical spring 9. As a result, the air flows from the progressively decreasing space 8 through the relatively narrow openings 7 at great speed into the expanding space 6 on the other side of the screen 4.
The air jets emerging from the openings 7 diverge and mix intimately when they collide with the fuel particles moving along a cone jacket, dragging them with them in different directions. After the fuel injection has taken place, the screen 4 returns to its original position.
The movement of the screen 4 can be brought about, for example, by levers from a control shaft or by hydraulic force, namely only in one direction but against a return force or in both. The beginning and end of the screen movement can be adjustable so that the most favorable mixing ratios can be achieved on the basis of experience.
The screen 4 also exerts a beneficial influence on the mixing when it moves in the opposite direction to the fuel jet during fuel injection.