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Wirbelkammer eines Dieselmotors mit Glühstift Die Erfindung bezieht
sich auf einen Wirbelkammer-Dieselmotor, bei dem mindestens ein Stift, auf den der
Kraftstoff aufgespritzt wird, die Wirbelkammer durchdringt, wobei der Stift quer
zur Wirbelrichtung der Luft angeordnet und von der Zylinderwand durch eine Wärmeabdämmung
bewirkende Ausbildung getrennt ist: Es ist schon eine Vorkammer-Dieselmaschine mit
eingesetzten Stiften bekannt, wobei auf die Stifte der Kraftstoff aufgespritzt wird.
Zwischen den Stiften und der Wand der Vorkammer sind bei dieser Anordnung keine
wärmeabdämmenden Mittel vorgesehen. Die Wärme aus den in der Vorkammer angeordneten
Stiften soll vielmehr möglichst schnell abgeleitet werden, um eine übermäßige Erhitzung
der Stifte zu vermeiden. Eine Verbesserung der Gemischbildung und des Laufverhaltens
bei Wirbelkammer-Dieselmotoren ist deswegen durch diese Anordnung nicht erreichbar.
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Es ist weiterhin bekannt, die Glühkerze eines Vorkammer- bzw. Wirbelkammer-Dieselmotors
mit einer feuerfesten Schutzhülle zu umgeben. Die Nachteile dieser Anordnung sind,
daß die Herstellung und die Montage der Schutzhülle sehr teuer ist, da die Schutzhülle
ganz oder zumindest zum Teil aus gesintertem Nichtmetall bestehen soll, und daß
der Aufwand für die Verwendung einer Glühkerze, nämlich eine Batterie, Leitungen
sowie ein Schalter und eine Lichtmaschine für kleine Motoren untragbar sind.
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Bei einer weiteren bekannten Konstruktion einer Vorkammer-Dieselmaschine
ist in der Vorkammer ein Stift angeordnet, der zu beiden Seiten in der Kammerwand
gehalten wird und in der Mitte eine kugelförmige Verdickung aufweist. Diese Konstruktion
hat wesentliche Nachteile. Durch die Ausbildung des Stiftes ist eine starke und
schnelle Erhitzung nicht gewährleistet. Der Mittelteil des Stiftes besitzt nur eine
kleine wärmeaufnehmende Oberfläche und ein geringes wärmespeicherndes Volumen. Diese
Tatsache ergibt sich aus der Lage der Einschnürungen, die den mittleren Stiftteil
begrenzen. Außerdem ist der Bauaufwand sehr hoch, denn der die Vorkammer durchsetzende
Stift muß, um eine Montage zu ermöglichen, aus mehreren Teilen bestehen, die innerhalb
der Vorkammer verschraubt und dann mit der Wand der Vorkammer, beispielsweise durch
Verstemmen, verbunden werden. Die Montage erfordert also mehrere Arbeitsgänge, und
eine Entfernung des Stiftes ist nicht leicht möglich.
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Es ist auch eine Dieselmaschine bekanntgeworden, bei der die Wirbelkammer
von einem Stift durchsetzt wird, der in der Wirbelkammerwandung eingeschraubt ist.
Eine wärmeabdämmende Maßnahme zwischen Stift und Wirbelkammerwandung ist bei dieser
Anordnung nicht vorgesehen. Der Stift wird sich also nicht so stark erhitzen, wie
es im Interesse einer wesentlich verbesserten Gemischbildung und eines ruhigen Motorlaufes
erforderlich ist. Außerdem ist die umständliche und teure Befestigung und Herstellung
des in die Wirbelkammer hineinragenden Stiftes sehr nachteilig. Für die Herstellung
des Stiftes werden viele Arbeitsgänge benötigt, und es ist eine abgesetzte und mit
Gewinde versehene Befestigungsbohrung im Zylinderkopf erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nadhteile der bekannten Anordnungen
von Glühstiften in Wirbelkammer-Motoren zu vermeiden. Es soll ein Glühstift geschaffen
werden, der sich sehr stark und schnell erhitzt und dessen Herstellung und Montage
überaus einfach ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da.ß die Wärmeabdämmung
in an sich bekannter Weise durch Einschnürungen des Stiftes erfolgt und daß ferner
diese Einschnürungen unmittelbar neben der Wirbelkammerwand angeordnet sind und
der Querschnitt des im Innern der Wirbelkammer liegenden Stiftteiles kleiner ist
als der Querschnitt der im Zylinderkopf gelagerten Enden des Stiftes. Gemäß der
Erfindung kann die Aufgabe aber auch dadurch gelöst werden, daß der Stift im Innern
der Wirbelkammer aus einem Mantelkörper besteht, der durch mindestens einen Stab,
dessen Durchmesser auf seiner gesamten Länge gleich ist, gehalten wird und sich
bis dicht an die Wirbelkammerwand erstreckt. Durch die Erfindung wird ein Glühstift
für Wirbelkammer-Dieselmotoren geschaffen, dessen Fertigung und Montage bis aufs
äußerste vereinfacht sind. Bei der Fertigung des Glühstiftes sind nur eine, höchstens
jedoch
zwei Fertigungsoperationen erforderlich. Die Montage erfolgt durch einfaches Einpressen.
Auf genau die gleiche einfache Weise kann der Glühstift durch Auspressen wieder
demontiert -werden. ;Diese.-Glühstiftkonstruktion *ist deshalb in hervorragender
Weise auch für einfache -und billige Motoren geeignet und verbessert bei diesen
die Gemischbildung sowie das Laufverhalten erheblich. Dies ist in erheblichem Maße
auch darauf zurückzuführen, =daß die Einschnürungen, die die Wärmeabdämmung des
Stiftes bewirken, unmittelbar neben der Wirbelkammerwand angeordnet sind bzw. ein
Mantelkörper-- im Innern der Wirbelkammer angeordnet ist. Die Wärmeabdämmung durch
Einschnürungen bzw. durch die Anordnung eines Mantelkörpers hat gegenüber anderen
wärmeabdämmenden Maßnahmen den großen Vorzug, daß sie in der Herstellung außerordentlich
billig ist. Die Ausführung, bei der der Glühstift mit einem Mantelkörper versehen
ist, hat weiterhin den großen Vorzug, daß nur der Mantelkörper aus korrosionsfestem
Material bestehen muß. Auf diese Weise lassen sich die Materialkosten für den Glühstift
erheblich reduzieren.
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Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten und Vorteile in der Wirkung der
Erfindung werden bei der Beschreibung der Figuren aufgeführt. In den Figuren sind
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine Wirbelkammer eines Dieselmotors
im Zylinderkopf mit einem erfindungsgemäßen Glühstift; Fig. 2 zeigt die Brennkammer
und den Zylinderkopf in einem Schnitt A-B entsprechend der Fig. 1; Fig. 3, 4 und
5 zeigen Ausführungsmöglichkeiten für das Stiftprofil: Fig.-6 zeigt den Querschnitt
durch eine Wirbelkammer, die mit einem Glühstift mit Mantelkörper versehen ist;
Fig. 7 zeigt einen Schnitt C -D durch die Fig. 6; Fig. 8 zeigt ebenfalls
einen Querschnitt durch die Wirbelkammer und einen mit einem Mantelkörper versehenen
Glühstift, wobei jedoch der tragende Teil des Glühstiftes von zwei Stiften gebildet
wird; Fig. 9 zeigt einen Schnitt E-F durch die Fig. B.
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In den Fig. 1 und 2 wird die Brennkammer 1 des Zylinderkopfes 2 von
einem Stift 3 durchdrungen, der durch die Bohrung 4 in den Zylinderkopf
2 eingeführt wird. Der Stift 3 ist mit Einschnürungen 5 versehen, die eine
Wärmeabdämmung des mittleren Teiles des Stiftes 3 gegen die im Zylinderkopf sitzenden
verdickten Teile 6 des Stiftes ergeben. Der Kraftstoff tritt durch die Bohrung 7
in die Wirbelkammer 1 ein und wird auf den Stift 3 gespritzt.
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Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen einen Stift 8 mit rechteckigem, einen Stift
9 mit prismatischem und einen Stift 10 mit sichelförmigem Querschnitt.
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In den Fig. 6 und 7 wird ein Stift 11 in der Wirbelkammer des Motors
gezeigt, der mit einem Mantelkörper 12 versehen ist. Fig. 8 und 9 zeigen prinzipiell
die gleiche Anordnung, nur sind dort zwei Stifte 13 und 14 vorhanden, die mit einem
gemeinsamen Mantelkörper 15 versehen sind. Der Mantelkörper hat bei diesen Ausführungen
den Vorteil, daß nur er selbst aus korrosionsbeständigem Material hergestellt sein
muß, während der Stift selbst aus anderem Material bestehen kann.
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Für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist- es wesentlich,
daß die Stifte die Innenwand der Wirbelkammer nicht berühren und mit dem Zylinderkopf
nur am Befestigungssitz in Verbindung stehen. Die. Profilform des in der Wirbelkammer
liegenden Tiles des Stiftes kann jedoch beliebig gestaltet sein.
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Die Wirkungsweise ist im einzelnen folgende: Bei der Verbrennung wird
der Stift 3 bzw. 8, 9, 10, 12 oder 15 stark aufgeheizt und kann wegen des längeren
Wärmeweges die aufgenommene Wärme nur langsamer nach außen abführen als die restliche
Wirbelkammer. Daher ist die Temperatur des Stiftes stets höher als die der Wand
der Wirbelkammer. Der auf den Stift gespritzte Kraftstoff verdampft deshalb schneller
als der übrige in der Wirbelkammer befindliche Kraftstoff. Damit setzt die Gemischbildung
und auch die Verbrennung früher ein und erstreckt sich über eine längere Zeit. Hierdurch
entsteht ein weicherer Lauf des Motors als bei einer Ausführung ohne Stift. Es treten
keine Stöße auf.