CH372501A - Einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

      Einspritzbrennkraftmaschine       Die Erfindung betrifft eine     Einspritzbrennkraft-          maschine    mit grösstenteils im Kolben angeordnetem,  mindestens     angenähert    rotationssymmetrisch gestal  tetem Brennraum mit in diesem kreisendem Luft  wirbel und mit aussermittig zum Brennraum angeord  neter Einspritzdüse, die zusätzlich zu mindestens  einer     Haupteinspritzöffnung    mindestens eine     Anlass-          Einspritzöffnung    besitzt,

   wobei die Brennstoffstrahlen  aus den     Haupteinspritzöffnungen    zum Brennraum hin  geneigt sind und mindestens annähernd     tangential     zur Luftströmung bei der     Haupteinspritzöffnung    und  in Richtung der Luftströmung spritzen und wobei die  mittlere Richtung der aus den     Anlass-Einspritzöff-          nungen    austretenden Brennstoffstrahlen mindestens  30  von der mittleren Richtung der     Haupt-Einspritz-          strahlen    abweicht.  



  Bei bekannten Maschinen dieser Art, bei denen  der Brennstoff annähernd gleichgerichtet wie die Luft  bewegung in den Brennraum eingespritzt wird, besteht  eine nur geringe relative Geschwindigkeit zwischen  der komprimierten Luft und den Brennstofftropfen,  und es     erfolgt    deshalb nur eine ungenügende Erwär  mung der Brennstofftropfen. Die Folge davon ist,  dass die Brennstofftropfen zur Hauptsache ohne  Selbstzündung     unverbrannt    an die     Brennraumwand     gelangen; beim Anlassen ist diese noch kalt, wes  halb diese Maschinen ein schlechtes     Kalt-Start-Ver-          halten    aufweisen.  



  Es wurde daher schon vorgeschlagen, die Dreh  richtung des zur Verbrennung benötigten, um die  Symmetrieachse des Brennraumes rotierenden Luft  wirbels für den     Anlassvorgang        umzukehren,    wodurch  dann ein befriedigendes     Anlassverhalten    erreicht wer  den konnte. Im weiteren wurde vorgeschlagen, die  Einspritzdüse drehbar anzuordnen und den Brenn  stoff gegen die kreisende Luft zu spritzen. Beide         Anlasshilfen    benötigen aber zusätzliche Verstell  organe und sind kompliziert.  



  Neben den üblichen     Anlasshilfsmitteln,    wie     Vor-          wärmung    der Ansaugluft oder Verwendung von       Anlassbrennstoff,    wurde auch vorgeschlagen, zusätz  lich zu den mit der Luftbewegung gleichgerichteten  Brennstoffstrahlen noch einen oder mehrere in an  derer Richtung spritzende     Anlassstrahlen    vorzusehen.  Die Brennstoffmenge dieser Strahlen darf aber aus  verbrennungstechnischen Gründen nur gering sein,  so dass nach dem Anspringen ein Selbstlauf des Mo  tors nicht sichergestellt ist.  



  Die Schwierigkeiten und Nachteile     mit    den ge  nannten     Anlassverfahren    werden     erfindungsgemäss    da  durch vermieden, dass die Einspritzdüse derart aus  gebildet ist, dass die     Einspritzmenge    der     Anlass-          Brennstoffstrahlen    gegenüber der     Einspritzmenge    der       Haupteinspritzstrahlen    selbsttätig in Abhängigkeit  der Maschinendrehzahl verändert wird, und zwar der  art,

   dass die Einspritzmenge der     Anlass-Brennstoff-          strahlen    bei Anlass-Drehzahl mehr als<B>35%</B> beträgt  und bei höheren Drehzahlen auf weniger als 15 % der       Gesamteinspritzmenge    abfällt. Die Einspritzdüse kann  derart ausgebildet werden, dass ihre     Anlass-Einspritz-          öffnung    aus einem Ringquerschnitt mit     kegelförmiger          Zerstäubung    besteht.     Vorteilhaft    weist der     Brenn-          raum    des Kolbens eine Aussparung für die Einspritz  düse auf.  



  Auf der     Zeichnung    ist der Erfindungsgegenstand  beispielsweise dargestellt.  



       Fig.    1 veranschaulicht einen     Brennraum    mit sprit  zender Düse und kreisender     Luftwirbelung.     



       Fig.    2 zeigt     anhand    zweier Kurven das Verhältnis  der Haupt- und     Anlass-Einspritzmenge,    bezogen auf  die Motordrehzahl.  



       Fig.    3 zeigt einen Kolbenoberteil mit Aussparung  für die Einspritzdüse.           Fig.    4 veranschaulicht den untern Teil einer Ein  spritzdüse mit der Düsennadel in der Lage bei An  lassdrehzahl der Maschine.  



       Fig.5    zeigt denselben Teil der Düse wie     Fig.    4,  aber mit der Düsennadel in der Lage bei Betriebs  drehzahl der     Maschine.     



  Im rotationssymmetrisch ausgebildeten     Brenn-          raum    1 besteht um die Symmetrieachse die intensive       Lufrivirbelung    2. Die     Haupteinspritzstrahlen    3 der  Düse 4 sind zum Brennraum hin leicht geneigt und  mindestens angenähert     tangential    zu der mit Pfeilen  angedeuteten Luftströmung bei der     Haupteinspritz-          öffnung    und im Sinne dieser Strömung gerichtet.  Ausser den     Haupteinspritzstrahlen    3     spritzt    die Düse  4 auch noch die     Anlass-Einspritzstrahlen    5.

   Die mitt  lere Richtung 6 der     Anlasseinspritzstrahlen    5 weicht  dabei um den Winkel a, der mindestens 30  beträgt,  von der     mittleren    Richtung 7 der     Haupteinspritz-          strahlen    3 ab.  



       Im    Diagramm nach     Fig.    2 gibt die Ordinate 8 die  Einspritzmenge des Brennstoffes in Prozent und die  Abszisse 9 die Motordrehzahl an, wobei Punkt 10  auf der Abszisse 9 der     Anlassdrehzahl    entspricht. Die  Kurve 11 zeigt den prozentualen Anteil der     Einspritz-          menge    des     Anlassstrahls,    welche bei     Anlassdrehzahl     mehr als 35% ausmacht, und bei höheren Dreh  zahlen auf weniger als<B>15%</B> der     Gesamteinspritzmenge     abfällt. Die Kurve 12 zeigt den prozentualen Anteil  der     Hauptstrahleinspritzmenge.     



  In     Fig.    3 ist die durch die Lage der Düse 4 bedingte  Aussparung 13 im Brennraum 1 des Kolbens 14 ge  zeigt.  



  Entsprechend den     Fig.    4 und 5 weist der untere  Teil der Einspritzdüse 4 den Düsenkopf 19 mit der  Düsennadel 20 auf. Diese liegt bei nicht in Betrieb  befindlicher Maschine     mit    ihren     Schrägflächen    21  und 22 an der konischen Ringfläche 23 auf. An der  Ringfläche 23 ist die     Anlasseinspritzbohrung    25 vor  gesehen. Die zylindrische Bohrung 26 mit den     Haupt-          einspritzbohrungen    27 schliesst sich unten an die  Ringfläche 23 an.  



  Bei     Anlassdrehzahl,    bei welcher die Düsennadel  20 bzw. die Schrägfläche 21 nur den kleinen Durch  flussquerschnitt 28 freigibt     (Fig.    4), kann sich auch  zwischen den Flächen 22 und 23 nur ein kleiner       Durchflussquerschnitt    29 bilden. Die     Ausflussmenge     der     Haupteinspritzbohrung    27 wird somit nicht durch       ihren    Querschnitt, sondern durch den kleinen Durch  flussquerschnitt 29 begrenzt, so dass durch die Anlass-         einspritzbohrung    25 prozentual mehr als     350,/"    der       Gesamteinspritzmenge    fliesst.  



       Fig.    5 zeigt die Einspritzdüse bei Betriebsdreh  zahl, wo infolge des ansteigenden Einspritzdruckes  die Düsennadel 20 einen bedeutend grösseren Durch  flussquerschnitt 28 freigibt als bei     Anlassdrehzahl          (Fig.4)    und somit die Begrenzung der     Einspritz-          mengen    der     Anlasseinspritzbohrung    25 wie der Haupt  einspritzbohrungen 27 durch deren     Querschnittsver-          hältnis    gegeben ist.

   Dieses Verhältnis ist so gewählt,  dass durch die     Anlasseinspritzbohrung    25 bei Be  triebsdrehzahl weniger als     15%    der     Gesamteinspritz-          menge    fliesst.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einspritzbrennkraftmaschine mit grösstenteils im Kolben angeordnetem, mindestens angenähert rota tionssymmetrisch gestaltetem Brennraum mit in die sem kreisendem Luftwirbel und mit aussermittig zum Brennraum angeordneter Einspritzdüse, die zu sätzlich zu mindestens einer Haupteinspritzöffnung mindestens eine Anlass-Einspritzöffnung besitzt,

   wo bei die Brennstoffstrahlen aus den Haupteinspritz- öffnungen zum Brennraum hin geneigt sind und min destens annähernd tangential zur Luftströmung bei der Haupteinspritzöffnung und in Richtung der Luft strömung spritzen und wobei die mittlere Richtung der aus den Anlass-Einspritzöffnungen austretenden Brennstoffstrahlen mindestens 30 von der mittleren Richtung der Haupteinspritzstrahlen abweicht, da durch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse derart ausgebildet ist,

   dass die Einspritzmenge der Anlass- Brennstoffstrahlen gegenüber der Einspritzmenge der Haupteinspritzstrahlen selbsttätig in Abhängigkeit der Maschinendrehzahl verändert wird, und zwar der art, dass die Einspritzmenge der Anlass-Brennstoff- strahlen bei Anlassdrehzahl mehr als 35 ,beträgt und bei höheren Drehzahlen auf weniger als 15'10' der Gesamteinspritzmenge abfällt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einspritzbrennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritz düse derart ausgebildet ist, dass ihre Anlass-Einspritz- öffnung einen eine kegelförmige Zerstäubung er gebenden Ringquerschnitt aufweist. 2. Einspritzbrennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der im Kolben liegende Brennraum eine Aussparung für die Ein spritzdüse aufweist.