DE1024748B

DE1024748B - Selbstzuendende Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1024748B
Application number: DEM31086A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Seitz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1956-07-13
Filing date: 1956-07-13
Publication date: 1958-02-20

Description

Selbstzündende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit zwei kugelförmigen Brennräumen im Zylinderkopf, auf deren Inzi.enwand der Brennstoff durch :eine gemeinsame Einspritzdüse flach aufgespritzt und durch einen gleichsinnig gerichteten Luftwirbel abgelöst wird.
Bekanntlich wird bei Brennkraftmaschinen mit kugelförmigem Brennraum ein sehr geräuscharmer Verbrennungsverlauf, ein rußfreier Auspuff und eine erheblieh:e Unempfindlichkeit gegen Brennstoffe verschiedenster Art erreicht. Voraussetzung für das Erreichen dieser vorteilhaften Wirkungen ist jedoch eine kurze Brennstoffstrahllänge bis zum Auftreffen auf die Brenaraumwandung und eine starke Luftwirbelung im Brennraum, welche bei Kugelbrennräumen im Kolben durch Abschirmung der Einlaßventile oder einen entsprechenden Einlaßkanal und bei Anordnung im Zylinderdeckel durch besondere Ausbildung des Verbindungskanals zwischen Hauptbrernnraum und Kugelbrennraum erreicht wird. Des weiteren ist der Brennstoffstrahl möglichst tangential in die rotierende Luft einzuführen und eine möglichst weitgreifende Verteilung des Brennstoffes auf die Brennraumoberfläche anzustreben.
Diesen Forderungen kann mit größer werdendem Zylinderdurchmesser und Anwendung eines Kugelbrennraums nur sehr schwer nachgekommen werden, da die Brennstoffstrahll'änge zu groß und die Ausdehnung des Kraftstoffilms an der Brennraumwand beschränkt wird. Man hat daher bereits vor-,geschlagen, an Stelle einer Brennstoffdüse zwei Düsen anzuordnen und den Brennraum so auszubilden, daß diese beiden Düsen mit kurzer Strahllänge eine große Brennstoffilmausweitung ermöglichen. Eine derartige Maßnahme ist aber nur unter großen Schwierigkeiten zu verwirklichen, ebenso wie die Anordnung mehrerer getrennter Brennräume mit eigenen Düsen, da es außer bei sehr großen Zylinderabmessungen kaum möglich ist, zwei oder mehrere Brennstoffdüsen im Zylinderdeckel anzuordnen.
Bei einer weiteren Zylinderdeckel Ausführung besteht der Brennrauen au, zwei nebeneinander angeordneten kugelförmigen Wirbelkammern im Zylinderkopf. Der Brennstoff wird dabei durch eine gemeinsame im Verbindungskanal liegende Einspritzdüse flach in dieselben eingespritzt.Du.rchdieeinseitigeAnordn.ungdes Verbindungskanals zwischen Kammern und Zylinder entsteht jedoch nur in der einen Kammer ein NVirbel, während die dem Zylinder zunächst liegende Kaminer teilweise sogar im Gegenstrom zum eingespritzten Brennstoff lediglich von der Verbrennungsluft durchströmt wird, so daß eine geordnete Wirbelbildung in beiden Räumen nicht möglich ist. Infolge dieser mangelnden Luftwirbelung ist die beabsichtigte geräuscharme Verbrennung jedoch mit einer derartigen Anordnung nicht zu erreichen.
Diese Mängel können bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen mit zwei kugelförmigen Brennräumen im Zylinderkopf erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß der dien Zylinder mit den Brennräumen verbindende Luftzuführkanal in den Verbindungskanal der beiden Kugeln eingeführt und die Brennstoffdüse derart angeordnet und ausgebildet ist, daß die austretenden Brennstoffstrahlen in der gleichen Richtung wie die einströmende Luft mit möglichst kurzer Strahllänge im flachen Winkel auf die Brennrauinwände auftreffen. Wahlweise kann auch für jede Verbrennungskammer ein eigener Luftzuführuugskanal vom Hauptbrennraum aus vorgesehen sein, welcher in möglichst flachem Winkel in denselben eingeführt und am Mündungsquerschnitt fächerförmig erweitert wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann z. B. bei einem doppelt so großen Zylinderinhalt die gleiche Strahllänge und eine relativ zur Brennraumoberfläche gleich große Kraftstoffilniausweitung erreicht werden wie für eine Brennkraftmaschine mit kleinerem Zylinderdurchmesser. Die beiden Brennräume müssen dabei nicht rein kugelig ausgebildet sein, vielmehr kommt es bei der erfindungsgemäßen Ausbildung darauf an, einen guten Luftwirbel und eine gute Brennstoffverbreitung auf die Fand des Brennraumes zu erwirken.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 einen Ouerschnitt durch einen Brennkraftmaschinendeckel mit dem erfindungsgemäßen Brennraum.
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1. Im Zylinderdeckel 1 einer Brennkraftmaschine sind erfindungsgemäß zwei Kugelkammern 2 und 2' nebeneinander angeordnet und durch einen schmalen Kanal 3 miteinander verbunden. Im Verbindungskanal 3 ist eine Einspritzdüse 4 angeordnet. die je zwei oder drei den beiden Brennräumen zugeordnete Düsenbohrungen aufweist. In d-en Verbi@ndungskana13 mündet von unten der Luftzuführkanal5 vom Hauptbrennraum. Dieser ist symmetrisch zu den Kugelbremiräumen angeordnet, so daß sich die :einströmende Luft gleichmäßig auf beide Räume verteilt und durch die tatigentiale Einströmung Wirbel erzeugt.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, kann der Lufteinströmkanal5 auch durch einen wassergekühlten Steg 6 in zwei Kanäle 7 aufgeteilt sein, so claß die Düse vor der direkten Berührung mit der einströmenden Luft abgeschirmt ist.
Nach Fig. 3 münden die Luftzuführkanäle 5 in den Hauptbrennraum in einem möglichst stumpfen Winkel zum Kolbenbodien, damit das aus der Kammer austretende Gemisch möglichst flach auf den Kolbenboden auftreffen kann, um dort zii starke Erhitzungen zu vermeiden. Gleichzeitig wird dadurch beim Austritt der Kraftstoff-Luft-Strahl so verteilt, daß die gesamte im Hauptbrennraum noch vorhandene Luft über dem Kolben möglichst gleichmäßig zur restlosen Verbrennung herangezogen wird. Diese Wirkung ist durch eine fächerförmige Erweiterung des Mündungsquerschnittes noch zu verbessern. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Brennräume im Zylinderdeckel besteht darin, daß selbstzündende Lunten oder Glühkerzen zur Starterleichterung ohne Schwierigkeiten unterzubringen sind, indem beispielsweise, wie Fig. 1 zeigt, eine einzelne Glühkerze 8 für beide Brennräume vorgesehen oder jedem Brenaraurn eine besondere Glühkerze 9 zugeordnet wird.

Claims

PATETNTANSPRt-CHE: 1. Selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem aus zwei nebeneinander angeordneten kugelförmigen Wirbelkammern bestehenden Brennraum im Zylinderkopf, auf deren Innenwand der Brennstoff durch eine gemeinsame, im Verbindungskanal liegende Einspritzdüse flach aufgespritzt und durch einen Luftwirbel abgelöst wird, dadurch gekennzeichnet. daß der den Zylinder mit den Brennräumen (2, 2') verbindende Luftzufü hrkanal (5) in den Verbindungskanal (3) der beiden Kugeln (2, 2") eingeführt und die Brennstoffdüse (4) derart angeordnet und ausgebildet ist, daß die austretenden Brennstoffstrahlen in der gleichen Richtung wie die einströmende Luft mit möglichst kurzer Strahllänge im flachen Winkel auf die Brennraumwände auftreffm.
2. Selbstzündende Brennkraftniaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Verbrennungskammer (2, 2') ein eigener Luftzuführkanal (7) vom Hauptbrennraum aus vorgesehen ist.
3. Selbstzündende Bremikraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzuführungskanal bzw. die Luftzuführkanäle (5, 7) in möglichst flachem Winkel in den Hauptbrennraum eingeführt und am Mündungsquerschnitt fächerförmig erweitert sind. -1.
Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungskanal (3) zwischen den beiden Kugelbrennräumün (2, 2') eine Glühkerze (8) od. dgl. vorgesehen ist.
5. Selbstzündende Brennkraftinaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Brennraum (;2. 2") eine eigene Glühkerze (9) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 852 558. 855 d31.