DE1073805B

DE1073805B - Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit direkter Einspritzung durch eine im Zylinderkopf angeordnete Einspritzdüse

Info

Publication number: DE1073805B
Application number: DENDAT1073805D
Authority: DE
Inventors: Backnang Carl Kaelble f (Württ.)
Original assignee: Carl Kaelble G.m.b.H., Backnang (Würti)
Publication date: 1960-01-21

Description

Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit direkter Einspritzung durch eine im Zylinderkopf angeordnete Einspritzdüse Gegenstand der Erfindung bildet eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit direkter Einspritzung des Kraftstoffs durch eine im Zylinderkopf angeordnete Einspritzdüse.
Bei Einspritzdüsen von Hochleistungsmaschinen traten bisher dadurch- Betriebsstörungen auf, daß die Düsennadem durch - erhöhte Wärmeaufnahme zum Hängenbleiben neigt-, wodurch aber nicht nur unvollständige und rauchige Verbrennung und erhöhter Kraftstoffverbrauch eintritt, sondern es können hieraus auch erhebliche -Beschädigungen lebenswichtiger Motorenteile resultieren, die schließlich den Betrieb der Maschine in Frage stellen.
Bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen, deren Zy- linderköpfe meist aus einer Aluminiumlegierung be- stehen, hat man die übermäßige Wärmeaufnahme der Düse bereits dadurch verhindert und ein gutes Ab- fließen der Wärme unterhalb des Düsensitzes dadurch begünstigt, daß die Austrittsöffnung für den Brennstoffstrahl durch einen sich schlank kegelförtnig erweiternden Hohlraum, vom eigentlichen Brennraum zurückgezogen, angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine dieser Gattung und besteht in der Vereinigung folgender Merkmale: a) Der genannte Hohlraum endigt in der Sitzfläche für die Einspritzdüse in einer Öffnung, welche den Brennstoffstrahl gerade so eng umschließt, daß sie vom Strahl nicht gestreift wird.
b) Die als Sitzfläche ausgebildete Stirnfläche der Einspritzdüse ist so weit vom Brennraum zurückgezogen angeordnet, daß der Sitzboden eine Stärke von mindestens demDurchmesser des aufsitzenden Düsenkörpers aufweist.
c) Der Düsenkörper sitzt mit seiner Stirnfläche in an sich bekannter Weise unmittelbar, d.h. ohne Anordnung von Zwischenringen, auf der Sitzfläche am Zylinderkopf auf.
Es sind zwar Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen die Endfläche des Düsenkörpers durch ein Zwischenstück gegen den Verbrennungsraum abgeschirmt ist, wobei dieses eine öffnung aufweist, die so klein ist, daß sie vom Kraftstoffstrahl nicht gestreift wird. Diese Maschinen weisen aber die unter b) und e) gekennzeichneten Merkmale nicht auf, d. h., die Endfläche des Düsenkörpers ist infolge der verhältnismäßig schwachen Zwischenstücke sehr nahe an dem Brennraum angeordnet und ist allein schon deshalb einer größeren Wärmebelastung ausgesetzt. Hinzu kommt aber noch die Erschwerung des Wärmeübertrittes durch den vorhandenen Spalt zwischen dem Zwischenring und Zylinderkopf, denn auch bei Verwendung eines plastisch verformbaren Zwischenringes und guter Anlage der beiden Flächen ist eine gewisse Spaltwirkung vorhanden, die den Übertritt der Wärme und damit ihr Abfließen zu den Kühlflächen erschwert.
Bekannt sind ferner Brennkraftmaschinen mit einem die Düse umgebenden becherförmigen Strahlenschutz, bei welchem also nicht nur die Stirnseite, sondern auch der angrenzende zylindrische Teil der Düse von einer Schutzwand umgeben ist. Dieser Düsenschutz ist entweder in den Zylinderkopf eingepreßt oder mit Spiel in diesen eingesetzt. Die Düse kann gegenüber dem Schutzkörper mit oder ohne Spiel eingesetzt sein, wobei auch bei dieser Ausführungsform die Stirnfläche der Düse auf einem plastischen Dichtungsring aufsitzen kann.
Auch die Einspritzdüsen dieser Maschinen weisen die unter b) und c) aufgeführten Merkmale nicht auf, den Strahlenschutz bildet vielmehr unterhalb der Düse eine flache Scheibe, die aber nicht in der Lage ist, die Wärme derart an die Kühlflächen des Zy- linderkopfes abzuleiten, wie es durch den Gegenstand der Erfindung ermöglicht wird. Im Gegenteil, es wird der Wärmeübertritt sogar durch zwei Spalte, also in erhöhtem Maße, erschwert.
Darüber hinaus zeichnet sich der Gegenstand der Erfindung durch besondere Einfachheit aus, weil keinerlei Zwischenlagen zwischen Düse und Zylinderkopf erforderlich sind.
Die Erfindung gilt nur dann als erfüllt, wenn alle Merkmale des Patentanspruchs vollzählig vorhanden sind.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt.
Es bezeichnet a den Zylinderkopf der luftgekühlten Brennkraftmasch#ine, in welchem die Einspritzdüse b mittels eines an sich bekannten Düsenhalters c angeordnet ist. Die Abdichtung der Düse gegenüber dem Brennraum d erfolgt in bekannter Weise durch Andrücken der Düse gegen die kreisringförmige Fläche e, jedoch ohne Verwendung von Zwischenringen, Dichtungen od. dgl.
Wie nun durch -Versuche festgestellt wurde, ist es erforderlich, um der von dem Brennraum her einfallenden Wärme einen genügenden Querschnitt zum Abfließen nach der Seite im Bereich unterhalb des Düsensitzes nach den Kühlrippen f hin zu bieten, daß die geringste Entfernung x des Düsensitzes vom Brennraum mindestens dem Durchmesser x des Düsensitzes entspricht. Zugleich ist die Bohrung g möglichst klein gehalten, um die Strahlungswärme von der Düse abzuhalten, nämlich gerade so eng, daß der Kraftstoffstrahl die Wandungen nicht streift. Ferner sind die Wandungen des Bodens bis dicht an den Brennstoffstrahl herangezogen, so daß diese einen schlank kegelförmigen Hohlraum bilden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit direkter Einspritzung durch eine im Zylinderkopf angeordnete Einspritzdüse, deren Austrittsöffnung für den Brennstoffstrahl durch einen sich schlank kegelförmig zum- Brennraum hin erweiternden Hohlraum vom eigentlichen Brennraum zurückgezogen angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Der genannte Hohlraum endigt in der Sitzfläche (e) für die Einspritzdüse (b) in einer Öffnung (g#, , welche den Brennstoffstrahl gerade so eng umschließt, daß sie vom Strahl nicht gestreift wird. b) Die als Sitzfläche ausgebildete Stirnfläche der Einspritzdüse ist so weit vom Brennraum (d) zurückgezogen angeordnet, daß der Sitzboden eine Stärke (x) von mindestens dem Durchmesser des aufsitzenden Düsenkörpers aufweist. c) Der Düsenkörper sitzt mit seiner Stirnfläche in an sich bekannter Weise unmittelbar, d. h. ohne Anordnung von Zwischenringen, auf der Sitzfläche an- Zylinderkopf auf. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 497 795, 599 345; deutsche Patentanmeldung K9823Ia/46a2 (bekanntgemacht am 6. 12. 1951); schweizerische Patentschrift Nr. 283 877; britische Patentschrift Nr. 243 820; USA.-Patentschriften Nr. 1267 459, 1687 672, 2 434 151; Motortechnische Zeitschrift MTZ, 1953, Nr. 11, S. 317 bis 323.