CH217310A - Zweitaktbrennkraftmaschine. - Google Patents

Description

      Zweitaktbrennkraftmaschine.       Die Erfindung bezieht sich auf eine       Zweitaktbrennkraftmaschine    mit Luftspü  lung, Einspritzung des Brennstoffes in den       Zylinderrauen    und Fremdzündung, bei der  der Brennstoff während des Verdichtungs  hubes in Form eines Kegels in den     Brenn-          raum    eingespritzt wird.  



  Es sind     Brennkraftmaschinen    dieser Art  bekannt, bei denen die Zündkerze seitlich  neben der Einspritzdüse liegt, so dass der  in den Zylinderraum gegen den Kolben ein  gespritzte Brennstoffstrahl unmittelbar an  der Zündkerze vorbeigeführt ist. Hierbei  kann sich an der Stelle der Zündkerze nur  schwer ein zündfähiges Gemisch bilden, weil  der Brennstoffstrahl an der umgebenden  Frischluft nicht genügend     aufgerauht    ist.  Der Brennstoffstrahl durchschlägt an dieser  Stelle die umgebende Luft, ohne dort einen  die Verdampfung und die Vermengung zu  einem brennbaren Gemisch begünstigenden  Randwirbel ausbilden zu können.  



  Die     Erfindung    besteht nun     darin,    dass die         Zündung    an einer vom Randwirbel des  Brennstoffkegels bestrichenen     Stelle    der  Wandung des Brennstoffraumes erfolgt. Die  ser als Folge der Reibung an der umgeben  den Ladeluft auftretende Randwirbel des  Brennstoffkegels bildet sich in bestimmter  Entfernung von der Düsenöffnung aus und  stellt eine Zone dar, in der ein zündfähiges  Gemisch     entsteht.    Wenn der     Zündfunken    in  dieser Zone überspringt, so wird zwangs  läufig eine sichere Zündung des Gemisches  erreicht. die die Verbrennung im Randwirbel  einleitet und sich von dort aus über den gan  zen Brennraum ausbreitet.

   Da erfahrungs  gemäss die     Stellung    des Randwirbels im       Brennraum        bezw.    die Reichweite des Brenn  stoffstrahls auch bei Änderung der Drehzahl       bezw.    der Belastung der     Maschine    kaum  merklich beeinflusst wird, so lässt sich auf die  angegebene Weise mit einfachen Mitteln  eine äusserst zuverlässige Zündung des ein  gespritzten Brennstoffes erreichen.  



  In der Zeichnung sind drei Ausführungs-           beispiele    der Erfindung schematisch wieder  gegeben, und zwar zeigen die drei Figuren  je einen Längsschnitt durch den Zylinder  einer     Zweitaktbrennkraftmaschine    mit Luft  spülung.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 ist  die Einspritzdüse 2 an der     Chergangsstelle     vom     Zylinderkopfboden    5 zur Zylinderwand  7' eingesetzt und die Düsenachse ist schräg  zur     Zylinderachse    7, nach unten geneigt. Die  Zündkerze 4 ist in der Entfernung e von der  Einspritzdüse 2 im Boden 5 des Zylinder  kopfes 3 eingesetzt. Der Zylinderkopf 3 ist  in üblicher Weise auf den Zylinder 7 aufge  setzt, in dem der Arbeitskolben 8 sich auf  und ab bewegt. Der Brennstoff wird wäh  rend des Kompressionshubes, z. B. 50   nach  u.

   T. in Form eines breiten Kegels K einge  spritzt. der sich in den     Brennraum    10 hinein  erstreckt und infolge der Luftreibung einen  Randwirbel     T1'    erzeugt. Die Entfernung e  der Zündkerze 4 von der Einspritzdüse 2 ist  so gewählt, dass der Randwirbel W an     deä     Elektroden der Zündkerze     vorbeistreicht.     



  Im Randwirbel     ITT    werden die an der  Mantelfläche des     Strahlkegels    K verteilten  Brennstoffteilchen mit der Ladeluft innig  vermengt und verdampft. Das so gebildete  Gemisch. das den Fuss     des        Strahlkegels    K in  Form eines Kranzes umgibt, weist ein  Mischungsverhältnis auf, das erfahrungsge  mäss innerhalb der Zündgrenzen liegt.     Lässt     man in diesem Gemisch einen     Zündfunken     überspringen, so wird es sicher gezündet und  damit die Verbrennung in rascher Aufein  anderfolge eingeleitet.

   Die Lage der Zünd  kerze 4 im Zylinderkopf 3 kann hierbei un  mittelbar aus der Lage des     Randwirbels    W  im     Brennraum    10 bestimmt werden. Dies       lä.sst    sich ohne weiteres auf empirischem  Wege, z. B. mit Hilfe von Spritzbildern,  durchführen.

   Durch die     Spritzbilder    gelingt  es, sich ein Bild über die Stellung des Brenn  toffstrahls     K    und seines Randwirbels W  im Brennraum 10 zu     verschaffen,    so dass es  ein leichtes ist, die Zündkerze 4 an der Stelle  im Zylinderkopf 3 anzuordnen, die     stets    vom       Randwirbel    umspült     ist.       Dadurch, dass der Brennstoff von der       Übergangsstelle    des     Zylinderkopfbodens    5  zur Zylinderwand 7' aus schräg zur Zylinder  achse Z in den     Brennraum    10 eingespritzt  wird, ist dem Randwirbel W des Spritzkegels  K Gelegenheit gegeben,

   sich an einer solchen  Stelle im Brennraum 10 auszubreiten, die  seine volle ungehinderte Entfaltung ermög  licht. Der Randwirbel W füllt     dabei    einen  wesentlichen Teil des Brennraumes 10 mit  seinem leicht entzündlichen Gemisch aus, so  dass nach     erfolgter    Zündung des Randwirbels       T3'    auch das übrige im Brennraum 10 befind  liche. weniger leicht entzündliche Gemisch  zuverlässig entflammt und zur Verbrennung  gebracht wird.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach     Fig.    2 ist  der Boden 5 des Zylinderkopfes 3 an der vom  Randwirbel W bestrichenen     Stelle    mit einer  Vertiefung 9 versehen, in die die Elektroden  der Zündkerze 4 hineinragen. Diese Ver  tiefung 9 fängt einen Teil des Randwirbels  W ein, so dass das zündfähige Gemisch  zwangsläufig an den Elektroden vorbeige  führt wird. Dadurch wird die Zündung des  Randwirbels R' in erhöhtem Masse gewähr  leistet und eine noch     bessere    Ausbreitung des  Randwirbels im     Brennraum    ermöglicht.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach     Fig.    3  ist die Einspritzdüse 2 in die Spitze eines       kegeligen    Kanals 3' des Zylinderkopfes 3  eingesetzt, der sich nach dem Zylinderraum       erweitert    und dessen Achse schräg zur Zylin  derachse 7. verläuft. Beim Übergang der  Kegelfläche des Kanals 3' in den Boden 5  des Zylinderkopfes 3 entsteht eine scharfe  Übergangskante k.

   Die Zündkerze 4 ist in  der Nähe dieser Übergangskante k im Boden  5 des Zylinderkopfes 3     eingesetzt.    Der Kanal  3' weist eine derartige Länge L auf. dass der  während des Kompressionshubes in einem  breiten     Strahlkegel    K eingespritzte und den  Kanal     3'nahezuvollständig        ausfüllendeBrenn-          stoff        unmittelbar    anschliessend an die Über  gangskante k     imBrennraum        10einen        kranzför-          migenRandwirbel    W erzeugt.

       DieUrsache    die  ser Erscheinung liegt in der plötzlichen     Q,uer-          schnittsänderung    an der     Mündungsstelle    des      Kanals 3', durch die ein Sog entsteht, der  den Randwirbel - wie     mit    Pfeilen p ange  deutet - von W nach     W    zurückzieht und  dort festhält.

   Durch den Kanal 3', dessen  Abmessungen unter Zuhilfenahme von       Spritzbildern    leicht ermittelt werden können,  und durch die scharfe Übergangskante k ge  lingt es, den Randwirbel W zu zwingen, sich  unmittelbar     anschliessend    an die Übergangs  kante     k    im Brennraum 10 .auszubreiten und  sich daher gewissermassen gegen den Zylin  derkopf 3 abzustützen. Dadurch wird der  Zusammenhalt des Randwirbels W ausser  ordentlich gefördert, so     .dass    die Zündung  schlagartig über     seinen    ganzen Bereich er  folgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zweitaktbrennkraftmaschine mit Luft spülung, Einspritzung des Brennstoffes in den Zylinderraum und Fremdzündung, bei der der Brennstoff während des Verdichtungs hubes in Form eines Kegels in den Brenn- raum eingespritzt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zündung an einer vom Randwirbel (W) des Brennstoffkegels (K) bestrichenen Stelle der Wandung des Brenn raumes (10) erfolgt.

   <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Einspritzdüse (2) schräg zur Zylinderachse (Z) verläuft, und dass die Ein spritzdüse (2) an der Übergangsstelle vom Zylinderkopfboden (5) zur Zylinderwand (7') und eine Zündkerze (4) im Zylinderkopf boden (5) angeordnet ist.

   2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerze (4) in eine Vertiefung (9) des Zylinderkopfbodens (5) eingesetzt ist, die durch den Randwirbel (W) des Brennstoffkegels (K) ausgefüllt ist.

   3. Zweitaktbrennkraftmaschine nach P-a- tentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff durch einen sich kegelig er weiternden Kanal (3') in den Brennraum (10) eingespritzt wird, und dass die Länge (L) dieses Kanals derart bemessen ist, dass sich der Randwirbel (W) des Brennstoff kegels (K) an -der Mündungsstelle des Kanals (3') im Brennraum (10) ausbildet.