CH457969A - Pre-combustion chamber of a diesel engine - Google Patents

Pre-combustion chamber of a diesel engine

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Publication number
CH457969A
CH457969A CH1748867A CH1748867A CH457969A CH 457969 A CH457969 A CH 457969A CH 1748867 A CH1748867 A CH 1748867A CH 1748867 A CH1748867 A CH 1748867A CH 457969 A CH457969 A CH 457969A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
chamber section
section
combustion chamber
axis
chamber
Prior art date
Application number
CH1748867A
Other languages
German (de)
Inventor
Yamada Tadashi
Tsujimoto Shinichi
Original Assignee
Yamaoka Tadao
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Publication date
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Publication of CH457969A publication Critical patent/CH457969A/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/08Engines characterised by precombustion chambers the chamber being of air-swirl type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

  

      Vorverbrennungskammer    eines     Dieselmotors       Die vorliegende Erfindung     betrifft    eine     Vorver-          brennungskammer    eines Dieselmotors, welche sich  durch eine neuartige, die Charakteristik des Motors  verbessernde Formgebung auszeichnet.  



  Es ist bekannt, dass die Charakteristiken eines Die  selmotors stark beeinflusst werden durch die Beziehung  zwischen der Formgebung, den Dimensionen, dem  Volumenverhältnis, dem     Brennstoffdurchtritt    und der       Sprühdistanz    der     Verbrennungskammer,    und dass es       möglich    ist, selbst durch     geringfügige    Änderungen der  Form der     Verbrennungskammer    erhebliche Verbesse  rungen zu erzielen. Die günstigste Form der Verbren  nungskammer kann jedoch kaum anders als durch  Versuche ermittelt werden, was verschiedene Schwie  rigkeiten mit sich bringt.  



  Eine bekannte     Verbrennungskraftmaschine    mit       Vorverbrennungskammer    wies verschiedene Nachteile  gegenüber Maschinen mit direkter Einspritzung auf.  Die Konstruktion war umständlich, wies     geringen    ther  mischen Wirkungsgrad auf, war schwierig zu starten  und ausserdem ist die Verbrennung langsam. Diese       Nachteile    erschweren erheblich die Ausführung schnell  laufender     Dieselmotoren.     



  Es ist     somit    das Ziel der vorliegenden Erfindung,       eine        Vorverbrennungskammer    zu     schaffen,    welche in  der Lage ist, die oben erwähnten Nachteile zu vermei  den, indem die günstigen Eigenschaften sowohl einer  Wirbelkammer als auch einer     Vorverbrennungskammer     miteinander     kombiniert    werden.

   Diese Kombination  erfolgt gemäss einer von den     Erfindern    aufgestellten  Theorie, die bestätigt worden ist und welche eine dra  stische Senkung des     Brennstoffverbrauchs,    eine Ver  minderung des Rauchgehalts der Auspuffgase und eine  überraschende     Verbesserung    der Starteigenschaften  verglichen     mit        herkömmlichen    Motoren mit     Vorver-          brennungskammern    und     damit    die Herstellung schnell  laufender     Dieselmotoren        ermöglicht.     



  Die     Vorverbrennungskammer    gemäss vorliegender  Erfindung ist dadurch     gekennzeichnet,    dass ein hinterer  Kammerabschnitt mit einem     zylindrischen        Teil    und mit    einem     mindestens        annähernd    halbkugeligen Oberteil,  und ein vorderer, mit dem hinteren verbundener     Kam-          me-ra#bschnitt    vorhanden sind, wobei die Achse des  hinteren Kammerabschnitts um einen geeigneten Win  kel     bezüglich    der Achse des Motorzylinders geneigt ist  und im wesentlichen mit der Achse der Einspritzdüse       zusammenfällt,

      und wobei die Achse des vorderen  Kammerabschnitts gegenüber derjenigen des hinteren       Kammerabschnitts    versetzt ist und parallel dazu ver  läuft, dass der vordere Kammerabschnitt in der Nähe  der     Verlängerung    der Achse der Einspritzdüse mit  einem Hauptkanal in Verbindung steht, dass an der  Grenze zwischen dem hinteren und vorderen Kammer  abschnitt eine flache     Ringschulter    gebildet ist und dass  in dem den vorderen Kammerabschnitt begrenzenden  Teil ein Verbindungskanal vorgesehen ist,

   welcher       einerseits    an der erwähnten Schulter     im    hinteren Kam  merabschnitt und anderseits in den vorderen Kammer  abschnitt oder die     Hauptverbrennungskammer    des       Motorzylinders    mündet.

   Vorzugsweise kann die Vor  verbrennungskammer so ausgebildet werden, dass ihre       ganze        Länge    den doppelten Durchmesser des hinteren  Kammerabschnitts nicht übersteigt und dass der  Durchmesser des hinteren Kammerabschnitts das 1,4  bis     2;,üfache    des     Durchmessers    .des     vorderen        Kamin:er-          abschnitts    an seinem offenen Ende beträgt.  



  Im folgenden ist die     Erfindung    anhand der Zeich  nung näher erläutert, in welcher       Fig.    1 einen Vertikalschnitt einer Ausführungsform  darstellt.  



       Fig.2    zeigt     in        auseinandergezogener    Darstellung  und im Querschnitt einen wesentlichen Teil der Vor  verbrennungskammer gemäss     Fig.    1,       Fig.    3 zeigt eine Draufsicht auf das den vorderen  Abschnitt der     Vorverbrennungskammer    umschlies  sende Element,       Fig.4    ist ein Vertikalschnitt durch eine andere  Ausführung des in     Fig.    3 dargestellten Teils,       Fig.    5 ist ein Vertikalschnitt durch eine bekannte       Vorverbrennungskammer    und           Fig.    6 ist ein     Diagramm,

      welches die Charakteristi  ken eines mit einer     Vorverbrennungskammer    gemäss  der     Erfindung    ausgerüsteten     Dieselmotors        im    Vergleich       mit    den     Charakteristiken        desselben        Motors    mit     her-          kömmlicher        Vorverbrennungskammer    darstellt.  



  In den     Fig.    1 bis 3, welche ein bevorzugtes Aus  führungsbeispiel der     erfindungsgemässen        Vorverbren-.          nungskammer    zeigen, ist mit 1 ein Zylinderdeckel mit       einer        Keilnut    la, mit 2 die Zylinderwand, mit 3 die  Einspritzdüse und mit 4 der Kolben bezeichnet. Die       Vorverbrennungskammer    besteht     aus    einem oberen       Kammerteil    5, einem     unteren    Kammerteil 6 und     einem          Zwischenteil    7.

   Der obere     Teil    5 besteht aus     einem          rotationssymmetrischen    Körper mit     halbkugeliger        Aus-          nehmung    5a, welche den hinteren Abschnitt der Ver  brennungskammer bildet. Dieser Teil ist ferner mit  einer     Ringnut    5b an der mit der     Einspritzdüse    3 in       Berührung    stehenden     Stirnfläche    versehen, welche       Ringnut        konzentrisch    zur Öffnung der Einspritzdüse  liegt.

   Der untere Teil 6 ist mit     einer        Ausnehmung    6a  versehen, die rotationssymmetrische Form aufweist  und den vorderen Abschnitt der     Vorverbrennungskam-          mer        bildet.    Der vordere     Kammerteil    ist mit einem  Hauptkanal 6b, einem     Verbindungskanal    6c und einem       Hilfskanal    6d versehen. Dieser untere     Kammerteil    6 ist  im Deckel 1 mittels eines in die Keilnut la eingetriebe  nen     Keils    14 gesichert.

   Der mittlere     Kammerteil    weist  ebenfalls rotationssymmetrische Form     mit    einer zylin  drischen Bohrung 7a auf, welche den unteren Teil des  hinteren     Kammerabschnitts    bildet. Die dünnwandige  Stelle 8 an der Stirnseite des oberen Teils 5 ist biegsam  und wirkt     als    Blattfeder. Die     Brennstoffeinspritzdüse    3  ist in einem Düsenhalter 9 angeordnet.

   Da die mit dem  oberen Kammerteil 5 in     Berührung    stehende Fläche  der Einspritzdüse 3 aus der     Berührungsfläche    des  Düsenhalters 9 etwas vorsteht, wie     Fig.2    darstellt,  wenn der Düsenhalter 9     auf    den oberen     Kammernteil    5  aufgesetzt ist,

   wird der dünnwandige Teil 8 des Ober  teils 5 unter dem Druck der auf     ihn    aufliegenden     Ein-          spritzdüse    nach innen verformt wobei die Federkraft  der     derart        verformten    Stelle 8 einen     Anpressdruck        zwi-          schen    ihr und der     Einspritzdüse        erzeugt,    was einen       luftdichten        Abschluss    zwischen den sich berührenden  Flächen der Einspritzdüse 3 und des oberen Kammer  teils 5 ergibt. Zwischen dem Düsenhalter 9 und der  Einspritzdüse 3 ist eine Ringnut 9a gebildet.

   Zwischen  dem vorderen Kammerabschnitt 6a und dem hinteren       Kammerabschnitt    7a ist     eine        flache        Ringschulter    10       gebildet.    Mit 11 ist der Hauptkörper der     Einspritzdüse     3, mit 12 eine Halteplatte für die Brennstoffdüse und       mit    13 Schrauben zum Festziehen der Platte 12 be  zeichnet. Die Achse X des hinteren     Kammerabschnitts          fällt    praktisch zusammen mit der Achse der Einspritz  düse 3. Die Achse Y des vorderen Kammerabschnitts  steht parallel zur Achse X des hinteren Kammerab  schnitts und ist gegenüber derselben seitlich versetzt.

    Die hinteren und vorderen     Kammerabschnitte    5a und  7a bzw. 6a sind     somit    exzentrisch angeordnet. Mit Z  ist die Achse des Motorzylinders bezeichnet. Die totale  Länge L der     Vorverbrennungskammer    wird vorzugs  weise nicht grösser     gewählt    als der doppelte Durchmes  ser D des hinteren     Kammerabschnitts        5a,    7a. Die  Mündung des     Hauptkanals    6b in den vorderen Kam  merabschnitt     liegt    in der Verlängerung der Achse der       Einspritzdüse    3.

   Der Durchmesser des hinteren Kam  merabschnitts 5a, 7a beträgt vorzugsweise     ungefähr       das     1,4-2,0-fache    des     Durchmessers    r des vorderen  Kammerabschnitts, am offenen Ende desselben.  



  Infolge der oben     beschriebenen    Ausbildung der       Vorverbrenn#mgskammer        wird    die während     der    Kom  pression durch den Hauptkanal 6b in die     Vorverbren-          nungskammer        eingepresste        Luft    beim     Auftreffen    auf  die Wandung des oberen Kammerteils im hinteren       Kammerabschnitt    5a zu einem Wirbel umgelenkt,

   wel  cher dann auf die Schulter 10 an der Übergangsstelle  vom hinteren zum     vorderen        Kammerabschnitt        auftrifft     und damit     eine    turbulente Strömung     bildet.    Dadurch  wird die Luft intensiv mit dem durch     die    Einspritzdüse  3 in den hinteren     Kammerabschnitt    bis in die     Nähe    der  Schulter     eingespritzten    Brennstoff vermischt, und es  bildet sich ein hervorragendes brennbares Gemisch,  welches     schnell    verbrannt werden kann.  



  Eine bekannte     Vorverbrennungskammer    weist den  Nachteil auf, dass sie zu     Ansammlungen    von     Brenn-          stoffpartikeln    an der Umfangskante des     hinteren    Kam  merabschnitts 7a beim Starten des Motors neigt,  wodurch die Form dieses     Kammerabschnitts    im  wesentlichen in kugelige Form verändert wird und       folglich        -eine    - übermässige     Wirbelströmung    in diesem  Kammerabschnitt auftritt.

   Solche     intensive    Wirbelströ  mungen bewirken eine sehr schlechte     Anlaufcharakteri-          stik    des Motors. Bei der dargestellten     Vorverbren-          nungskammer    gemäss der Erfindung behält der hintere  Kammerabschnitt stets seine     ursprüngliche    Form bei,  so dass keine     mangelhafte    Anlaufcharakteristik des  Motors entsteht,

       weil    sich am     Umfang    des hinteren       Kammerabschnitts    7a     ansammelnder        Brennstoff    durch  den     Verbindungskanal    6c in den vorderen Kammerab  schnitt 6a und von dort in die     Hauptverbrennungskam-          mer    des     Motorzylinders    abgeleitet     wird.     



  Der Zwischenteil 7 und der Oberteil 5, welche den  hinteren Kammerabschnitt der     Vorverbrennungskam-          mer        bilden,        :die        Einspritzdüse    3 und     der        Düsenhalter    9  sind als rotationssymmetrische     Drehteile    ausgebildet,  so dass nur der untere Teil 6 mittels eines Keils im  Deckel 1 gesichert werden muss. Dadurch     wird    die  Konstruktion der     Vorverbrennungskammer    erheblich  vereinfacht.

   Obwohl gemäss     Zeichnung        die        Vorver-          brennungskammer    aus drei     Teilen    aufgebaut ist, kann  sie gegebenenfalls auch aus nur zwei     Teilen    bestehen.  



  In     Fig.    4 ist eine. Ausführungsvariante dargestellt,  in welcher gleiche     Hinweisziffern    entsprechende Teile  bezeichnen. Diese     Ausführung    entspricht     in        Aufbau     und Funktion der anhand der     Fig.    1 bis 3 beschriebe  nen Ausführungsform mit der Ausnahme, dass der  Verbindungskanal 6c einseitig an der Schulter 10 in  den hinteren     Kammerabschnitt    mündet, wie gemäss       Fig.    1 bis 3, auf der andern Seite jedoch direkt in die       Hauptverbrennungskammer    des     Motorzylinders    mün  det,

   anstatt in den äusseren Abschnitt der     Vorverbren-          nungskammer.     



       Fig.    5 zeigt eine     Vorverbrennungskammer    bekann  ter Bauart, in welcher mit 21 der Deckel,     mit    22 die  Zylinderwand, mit 23 die     Einspritzdüse    und     mit    24       eine        Vorverbrennungskammer    - mit     einem    vorderen       Kammerabschnitt    24a und einem hinteren Kammerab  schnitt 24b, sowie einem Hauptkanal 24e, 25 den Kol  ben und 26 den     Düsenhalter    bezeichnen.

   Die Achsen  der     Vorverbrennungskammern    und des Motorzylinders       sind    mit x     bzw.    y bezeichnet.  



       Fig.    6 zeigt die Charakteristiken eines Motors mit       Vorverbrennungskammer    gemäss     Fig.    1 bis 3 im Ver  gleich mit den Charakteristiken desselben Motors mit      einer herkömmlichen     Vorverbrennungskammer    gemäss       Fig.    5.

   Der Zylinder weist 75 mm Durchmesser bei       einem    Hub     von.    85 mm     auf    und die     Drehzahl        beträgt     2000     Umdrehungen/min.    In diesem Diagramm zeigt       Kurve        X1    den     spezifischen        Brennstoffverbrauch        (g/P'Sh)

       des Motors mit     Vorverbrennungskammer    gemäss der       Erfindung    und die Kurve X2 zeigt den spezifischen  Brennstoffverbrauch desselben Motors mit der     her-          kömmlichen        Vorverbrennnungskammer.    Die Kurven       Y1    und Y2 geben die Auspufftemperatur ( C) des  Motors mit     erfindungsgemässer        Vorverbrennungskam-          mer    bzw.     herkömmlicher        Vorverbrennungskammer    an.

    Die Kurven     Z1    und Z2 geben den     Auspuff-Rauchin-          dex    des Motors mit erfindungsgemässer     Vorverbren-          nungskammer    bzw. herkömmlicher     Vorverbrennungs-          kammer    an.

   Auf der     Ordinatenachse    des Diagramms  sind     spezifischer    Brennstoffverbrauch, Auspufftempe  ratur und     Auspuff-Rauchindex    aufgetragen,     während     auf der     Abzissenachse    die     Wellenleistung    (PS) oder der  mittlere wirksame Bremsdruck     (kg/cm2)    aufgetragen  ist.

   Aus dem Diagramm geht hervor, dass der spezifi  sche Brennstoffverbrauch des Motors mit     erfindungsge-          mässer        Vorverbrennungskammer    ungefähr 10 % nied  riger ist als derjenige des Motors     mit        herkömmlicher          Vorverbrennungskammer,    und dass auch die     Auspuff-          temperatur    und der     Auspuff-Rauchindex    mit der     erfin-          dungsgemässen        Vorverbrennungskammer        ebenfalls     niedriger     sind.     



  Da sich bei der     erfindungsgemässen        Vorverbren-          nungskammer    kein Brennstoff auf der Schulter ansam  meln kann, wird     während    des Anlaufs des Motors im  hinteren Kammerabschnitt eine geeignete Wirbelströ  mung aufrechterhalten. Es ist daher möglich, besonders       günstige        Anlaufcharakteristiken    des Motors zu erzielen.  Da ausserdem die Turbulenz an der Schulter der Vor  verbrennungskammer durch den beim Anlauf des  Motors durch den Verbindungskanal in den hinteren  Kammerabschnitt einströmenden     Luftstrahl        begünstigt     wird, kann eine wirksamere Verbrennung des Brenn  stoffes erzielt werden.

   Da ferner die     Berührungsfläche          zwischen    dem oberen Teil der     Vorverbrennungskam-          mer    und der Einspritzdüse oder dem Düsenhalter in  folge der dazwischen gebildeten     ringförmigen    Vertie  fung herabgesetzt ist, kann eine Überhitzung der Ein  spritzdüse     verhindert    werden und zugleich wird in ein  facher Weise ein luftdichter     Abschluss    zwischen dem  oberen     Teil    der     Vorverbrennungskammer    und der    Brennstoffdüse erreicht.

   Schliesslich gestattet die folge  richtige Gestaltung der     Vorverbrennungskammer        ge-          mäss    der     Erfindung,    die Charakteristiken des Motors  ganz allgemein wesentlich zu verbessern.



      Pre-combustion chamber of a diesel engine The present invention relates to a pre-combustion chamber of a diesel engine, which is characterized by a novel shape that improves the characteristics of the engine.



  It is known that the characteristics of a diesel engine are greatly influenced by the relationship among the shape, dimensions, volume ratio, fuel passage and spray distance of the combustion chamber, and that it is possible to make significant improvements even by changing the shape of the combustion chamber slightly to achieve. The most favorable form of the combustion chamber, however, can hardly be determined otherwise than through tests, which brings various difficulties with it.



  A known internal combustion engine with a pre-combustion chamber had various disadvantages compared to machines with direct injection. The construction was cumbersome, had poor thermal efficiency, was difficult to start and also the combustion is slow. These disadvantages make it very difficult to run high-speed diesel engines.



  It is thus the object of the present invention to provide a pre-combustion chamber which is able to avoid the above-mentioned disadvantages by combining the favorable properties of both a swirl chamber and a pre-combustion chamber.

   This combination is based on a theory established by the inventors, which has been confirmed and which results in a drastic reduction in fuel consumption, a reduction in the smoke content of the exhaust gases and a surprising improvement in the starting properties compared to conventional engines with pre-combustion chambers and thus production is fast running diesel engines.



  The pre-combustion chamber according to the present invention is characterized in that there is a rear chamber section with a cylindrical part and an at least approximately hemispherical upper part, and a front chamber section connected to the rear, with the axis of the rear chamber section around is inclined at a suitable angle with respect to the axis of the engine cylinder and is substantially coincident with the axis of the injector,

      and wherein the axis of the front chamber section is offset from that of the rear chamber section and runs parallel to the fact that the front chamber section in the vicinity of the extension of the axis of the injection nozzle communicates with a main channel that at the boundary between the rear and front chambers section a flat annular shoulder is formed and that a connecting channel is provided in the part delimiting the front chamber section,

   which on the one hand at the shoulder mentioned in the rear chamber section and on the other hand in the front chamber section or opens the main combustion chamber of the engine cylinder.

   The pre-combustion chamber can preferably be designed so that its entire length does not exceed double the diameter of the rear chamber section and that the diameter of the rear chamber section is 1.4 to 2 times the diameter of the front chimney section at its open End amounts.



  In the following the invention is explained in more detail with reference to the drawing voltage, in which Fig. 1 shows a vertical section of an embodiment.



       2 shows in an exploded view and in cross section an essential part of the pre-combustion chamber according to FIG. 1, FIG. 3 shows a top view of the element enclosing the front section of the pre-combustion chamber, FIG. 4 is a vertical section through another embodiment of the in 3, FIG. 5 is a vertical section through a known pre-combustion chamber and FIG. 6 is a diagram,

      which represents the characteristics of a diesel engine equipped with a pre-combustion chamber according to the invention in comparison with the characteristics of the same engine with a conventional pre-combustion chamber.



  1 to 3, which show a preferred exemplary embodiment of the inventive Vorverbren-. Show voltage chamber, 1 is a cylinder cover with a keyway la, 2 with the cylinder wall, with 3 the injection nozzle and 4 with the piston. The pre-combustion chamber consists of an upper chamber part 5, a lower chamber part 6 and an intermediate part 7.

   The upper part 5 consists of a rotationally symmetrical body with a hemispherical recess 5a, which forms the rear section of the combustion chamber. This part is also provided with an annular groove 5b on the face in contact with the injection nozzle 3, which annular groove is concentric to the opening of the injection nozzle.

   The lower part 6 is provided with a recess 6a which has a rotationally symmetrical shape and which forms the front section of the pre-combustion chamber. The front chamber part is provided with a main channel 6b, a connecting channel 6c and an auxiliary channel 6d. This lower chamber part 6 is secured in the cover 1 by means of a wedge 14 driven into the keyway la.

   The middle chamber part also has a rotationally symmetrical shape with a cylin drical bore 7a, which forms the lower part of the rear chamber section. The thin-walled point 8 on the end face of the upper part 5 is flexible and acts as a leaf spring. The fuel injection nozzle 3 is arranged in a nozzle holder 9.

   Since the surface of the injection nozzle 3 in contact with the upper chamber part 5 protrudes somewhat from the contact surface of the nozzle holder 9, as shown in FIG. 2 when the nozzle holder 9 is placed on the upper chamber part 5,

   the thin-walled part 8 of the upper part 5 is deformed inward under the pressure of the injection nozzle resting on it, the spring force of the deformed point 8 generating a contact pressure between it and the injection nozzle, which creates an airtight seal between the contacting surfaces the injection nozzle 3 and the upper chamber part 5 results. An annular groove 9a is formed between the nozzle holder 9 and the injection nozzle 3.

   A flat annular shoulder 10 is formed between the front chamber section 6a and the rear chamber section 7a. With 11 the main body of the injection nozzle 3, with 12 a holding plate for the fuel nozzle and with 13 screws for tightening the plate 12 be distinguished. The axis X of the rear chamber section practically coincides with the axis of the injection nozzle 3. The axis Y of the front chamber section is parallel to the axis X of the rear chamber section and is laterally offset from the same.

    The rear and front chamber sections 5a and 7a or 6a are thus arranged eccentrically. The axis of the motor cylinder is designated with Z. The total length L of the pre-combustion chamber is preferably chosen not to be greater than twice the diameter D of the rear chamber section 5a, 7a. The opening of the main channel 6b into the front chamber section lies in the extension of the axis of the injection nozzle 3.

   The diameter of the rear chamber section 5a, 7a is preferably approximately 1.4-2.0 times the diameter r of the front chamber section, at the open end thereof.



  As a result of the design of the pre-combustion chamber described above, the air pressed into the pre-combustion chamber through the main channel 6b during the compression is deflected into a vortex when it hits the wall of the upper chamber part in the rear chamber section 5a,

   wel cher then impinges on the shoulder 10 at the transition point from the rear to the front chamber section and thus forms a turbulent flow. As a result, the air is intensively mixed with the fuel injected through the injection nozzle 3 into the rear chamber section up to the vicinity of the shoulder, and an excellent combustible mixture is formed which can be burned quickly.



  A known pre-combustion chamber has the disadvantage that it tends to accumulate fuel particles on the peripheral edge of the rear chamber section 7a when the engine is started, as a result of which the shape of this chamber section is changed essentially into spherical shape and consequently - an excessive vortex flow in this chamber section occurs.

   Such intense eddy currents cause the motor to start up very poorly. In the illustrated pre-combustion chamber according to the invention, the rear chamber section always retains its original shape, so that the engine does not have poor starting characteristics.

       because fuel that collects on the circumference of the rear chamber section 7a is diverted through the connecting channel 6c into the front chamber section 6a and from there into the main combustion chamber of the engine cylinder.



  The intermediate part 7 and the upper part 5, which form the rear chamber section of the pre-combustion chamber: the injection nozzle 3 and the nozzle holder 9 are designed as rotationally symmetrical rotating parts, so that only the lower part 6 has to be secured in the cover 1 by means of a wedge. This considerably simplifies the construction of the pre-combustion chamber.

   Although the pre-combustion chamber is made up of three parts according to the drawing, it can optionally also consist of only two parts.



  In Fig. 4 is a. Embodiment shown in which the same reference numbers denote corresponding parts. This embodiment corresponds in structure and function to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 with the exception that the connecting channel 6c opens on one side at the shoulder 10 into the rear chamber section, as shown in FIGS. 1 to 3, but on the other side opens directly into the main combustion chamber of the engine cylinder,

   instead of in the outer section of the pre-combustion chamber.



       Fig. 5 shows a pre-combustion chamber known design, in which with 21 the cover, with 22 the cylinder wall, with 23 the injection nozzle and with 24 a pre-combustion chamber - with a front chamber section 24a and a rear Kammerab section 24b, and a main channel 24e, 25 the Kol ben and 26 denote the nozzle holder.

   The axes of the pre-combustion chambers and the engine cylinder are denoted by x and y, respectively.



       6 shows the characteristics of an engine with a pre-combustion chamber according to FIGS. 1 to 3 in comparison with the characteristics of the same engine with a conventional pre-combustion chamber according to FIG.

   The cylinder has a diameter of 75 mm with a stroke of. 85 mm and the speed is 2000 revolutions / min. In this diagram, curve X1 shows the specific fuel consumption (g / P'Sh)

       of the engine with pre-combustion chamber according to the invention and the curve X2 shows the specific fuel consumption of the same engine with the conventional pre-combustion chamber. The curves Y1 and Y2 indicate the exhaust temperature (C) of the engine with a pre-combustion chamber according to the invention or a conventional pre-combustion chamber.

    The curves Z1 and Z2 indicate the exhaust smoke index of the engine with a pre-combustion chamber according to the invention or a conventional pre-combustion chamber.

   Specific fuel consumption, exhaust temperature and exhaust smoke index are plotted on the ordinate axis of the diagram, while the shaft power (PS) or the mean effective brake pressure (kg / cm2) is plotted on the abscissa axis.

   The diagram shows that the specific fuel consumption of the engine with the pre-combustion chamber according to the invention is approximately 10% lower than that of the engine with the conventional pre-combustion chamber, and that the exhaust temperature and the exhaust smoke index are also with the pre-combustion chamber according to the invention are also lower.



  Since no fuel can collect on the shoulder in the pre-combustion chamber according to the invention, a suitable eddy current is maintained in the rear chamber section when the motor is started. It is therefore possible to achieve particularly favorable starting characteristics of the motor. In addition, since the turbulence at the shoulder of the pre-combustion chamber is favored by the air jet flowing through the connecting duct into the rear chamber section when the engine is started, more effective combustion of the fuel can be achieved.

   Furthermore, since the contact area between the upper part of the pre-combustion chamber and the injection nozzle or the nozzle holder is reduced as a result of the annular recess formed between them, overheating of the injection nozzle can be prevented and at the same time an airtight seal between the upper one is easily achieved Part of the pre-combustion chamber and the fuel nozzle reached.

   Finally, the consequent correct design of the pre-combustion chamber according to the invention allows the characteristics of the engine to be significantly improved in general.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Vorverbrennungskammer eines Dieselmotors, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinterer Kammerab schnitt mit einem zylindrischen Teil und mit einem mindestens annähernd halbkugeligen Oberteil, und ein vorderer, mit dem hinteren verbundener Kammerab schnitt vorhanden sind, wobei die Achse des hinteren Kammerabschnitts um einen geeigneten Winkel bezüg lich der Achse des Motorzylinders geneigt ist und im wesentlichen mit der Achse der Einspritzdüse zusam- menfällt, PATENT CLAIM Pre-combustion chamber of a diesel engine, characterized in that a rear Kammerab section with a cylindrical part and with an at least approximately hemispherical upper part, and a front, connected to the rear Kammerab section are present, the axis of the rear chamber section being at a suitable angle with respect to is inclined to the axis of the engine cylinder and essentially coincides with the axis of the injector, und wobei die Achse des vorderen Kammer abschnitts gegenüber derjenigen des hinteren Kammer- abschnitts versetzt ist und parallel dazu verläuft, dass der vordere Kammerabschnitt in der Nähe der Verlän gerung der Achse der Einspritzdüse mit einem Haupt kanal in Verbindung steht, dass an der Grenze zwi schen dem hinteren und vorderen Kammerabschnitt eine flache Ringschulter gebildet ist und dass in dem den vorderen Kammerabschnitt begrenzenden Teil ein Ver bindungskanal vorgesehen ist, and wherein the axis of the front chamber section is offset from that of the rear chamber section and runs parallel to the fact that the front chamber section in the vicinity of the extension of the axis of the injection nozzle communicates with a main channel that at the boundary between a flat annular shoulder is formed in the rear and front chamber section and that a connecting channel is provided in the part delimiting the front chamber section, welcher einerseits an der erwähnten Schulter im hinteren Kammerabschnitt und anderseits in den vorderen Kammerabschnitt oder die Hauptverbrennungskammer des Motorzylinders mün det. UNTERANSPRÜCHE 1. which opens on the one hand on the shoulder mentioned in the rear chamber section and on the other hand in the front chamber section or the main combustion chamber of the engine cylinder. SUBCLAIMS 1. Vorverbrennungskammer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ihre ganze Länge den doppelten Durchmesser d'eshmteren Kammerabschnitts nicht übersteigt und dass der Durchmesser des hinteren Kammerabschnittes das 1,4- bis 2,Ofache des Durch messers des vorderen Kammerabschnitts an seinem offenen Ende beträgt. Pre-combustion chamber according to claim, characterized in that its entire length does not exceed twice the diameter of the lower chamber section and that the diameter of the rear chamber section is 1.4 to 2.0 times the diameter of the front chamber section at its open end. 2. Vorverbrennungskammer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückwand des den hinteren Kammerabschnitts umschliessenden zylin- drischen Teils eine Ringnut vorgesehen ist, derart, dass eine zur Öffnung der Einspritzdüse konzentrische dünnwandige Stelle entsteht, die als Blattfeder mit Druck gegen die Einspritzdüse angepresst wird und damit zwischen derselben und dem zylindrischen Teil einen luftdichten Abschluss bildet. 2. Pre-combustion chamber according to claim, characterized in that an annular groove is provided in the rear wall of the cylindrical part surrounding the rear chamber section, so that a thin-walled point concentric to the opening of the injection nozzle is created, which is pressed as a leaf spring with pressure against the injection nozzle and thus forms an airtight seal between the same and the cylindrical part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Cited By (2)

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DE3237798A1 (en) * 1981-10-15 1983-05-05 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa SWIVEL CHAMBER DIESEL ENGINE WITH A MULTIPLE ARRANGEMENT OF CONNECTION THROUGHOUT
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