DE1135704B

DE1135704B - Vorkammerdieselmaschine

Info

Publication number: DE1135704B
Application number: DEK36270A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Ziesche
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1958-11-19
Filing date: 1958-11-19
Publication date: 1962-08-30

Description

Vorkammerdieselmaschine Die Erfindung betrifft eine Vorkammerdieselmaschine mit einer im Brennraum angeordneten heißen Stelle zur Einleitung der Zündung während des normalen Betriebes, wobei diese Stelle mit der Anlaßglühkerze kombiniert ist und wobei die Einspritzdüse auf den Verbindungskanal zwischen Vorkammer und Zylinderraum gerichtet ist und der Verbindungskanal in Richtung des Kraftstoffstrahles verläuft.
Bei Vorkammerdieselmaschinen ist es notwendig, zum Erleichtern des Anlassens die Verbrennungsluft innerhalb der Vorkammer zu erwärmen. Zu diesem Zweck hat man in die Vorkammer eine Glühkerze eingebaut. Es sind viele Bauarten von Glühkerzen bekanntgeworden, auch solche, die beim Schließen des Heizstromkreises infolge der unterschiedlichen Dehnung der beiden Zuleitungen in den Brennstoffstrahl hineinschwenken. Wenn der Heizstromkreis abgeschaltet wird, nimmt die Glühkerze eine Stellung ein, in der sie nicht vom Brennstoffstrahl getroffen wird. Glühkerzen der vorstehend erwähnten Art dienen nur dem Anlassen.
Man hat seit langem erkannt, daß es zur Verbesserung der Vorkammerwirkung vorteilhaft ist, innerhalb der Vorkammer eine heiße Stelle zur Einleitung der Zündung während des normalen Betriebes vorzusehen. Diese heiße Stelle fördert sowohl die Verdampfung des Brennstoffes als auch die Gemischbildung und verkürzt den Zündverzug. Eine Vorkammermaschine geht daher weicher als eine Maschine mit direkter Einspritzung.
Heiße Stellen innerhalb der Vorkammer hat man gebildet durch Einsatzkörper, z. B. von kugeliger oder kugelähnlicher Form. Diese Einsatzkörper liegen ausnahmslos in der Spritzrichtung des Brennstoffstrahles. Es sind Vorkammermaschinen bekanntgeworden, bei denen der Einsatzkörper innerhalb des Hauptraumes der Vorkammer angeordnet ist. Es sind aber auch Vorkammermaschinen bekanntgeworden, bei denen sich der Einsatzkörper innerhalb des Verbindungskanals zwischen Vorkammer und Zylinderraum befindet. Der Nachteil der so bekanntgewordenen Anordnungen von Einsatzkörpern besteht darin, daß Strömungsverluste der die Vorkammer verlassenden Verbrennungsgase entstehen.
Im Zusammenhang mit den vorerwähnten bekannten Einsatzkörpern sind auch Vorkammermaschinen bekanntgeworden, bei denen man gleichzeitig eine Glühkerze in die Spritzrichtung des Brennstoffstrahles eingebaut hat. Es sind sogar Maschinen bekanntgeworden, bei denen die heiße Stelle mit der Glühkerze kombiniert ist. Auch diese bekannten Vorkammermaschinen haben den Nachteil großer Strömungsverluste der die Vorkammer verlassenden Verbrennungsgase. Sofern die Glühkerze dabei freiliegt, so ist diese natürlich sehr stark beansprucht, so daß sie nur eine kurze Lebensdauer hat. Dies trifft auch zu für eine bekannte Anordnung, bei welcher der Brennstoffstrahl durch die Glühwendel der Glühkerze hindurchspritzt, weil es sich nicht vermeiden läßt, daß die Glühwendel vom Brennstoffnebel benetzt wird.
Geschützt ist die Glühkerze, wenn sie vom Brennstoffstrahl nicht unmittelbar getroffen wird. Dies ist bei einer bekannten Vorkammermaschine der Fall, bei welcher die Glühkerze in eine Muffel aus hitzebeständigem Nichtmetall eingesetzt ist. Diese Muffel ist ebenfalls in der Spritzrichtung des Brennstoffstrahles angeordnet.
Es sind weiterhin Vorkammermaschinen bekanntgeworden, bei denen ein Einsatzkörper in die Spritzrichtung des Brennstoffstrahles eingebaut ist, bei denen jedoch die Erwärmung durch eine die Vorkammerwand umgebende Glühspirale erfolgt. Abgesehen davon, daß bei diesen bekannten Vorkammermaschinen durch den Einsatzkörper Strömungsverluste der die Vorkammer verlassenden Verbrennungsgase zu erwarten sind, üben die Glühspiralen insbesondere beim Anlassen ihre Wirkung nicht dort aus, wo es erwünscht ist, nämlich an der Stelle, an welcher der Brennstoffstrahl seine höchste Auflösung erreicht hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Vorkammermaschine zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die heiße Stelle im Bereich des Verbindungskanals liegt, indem entweder die diesen begrenzende Wand, ein Teil derselben oder ein in den Verbindungskanal eingesetzter Körper, der eine strömungsgünstige Form hat, beheizt werden. Durch die Erfindung wird eine Vorkammerdieselmaschine geschaffen, bei der die Bedingungen zur Einleitung der Zündung örtlich gesehen alle an einer einzigen Stelle, nämlich im Bereich des Verbindungskanals, erfüllt sind. Die heiße Stelle im Verbrennungsraum befindet sich dort, wo der durch die Einspritzdüse eingespritzte Brennstoff am besten zerstäubt ist. Im Verbindungskanal hat auch die in die Vorkammer einströmende Verbrennungsluft ihre größte Geschwindigkeit. Neben der damit zu erwartenden guten Vermischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft wird dem Brennstoffluftgemisch dort, wo es am besten autbereitet ist, zusätzlich Wärme durch die heiße Stelle zugeführt. Dabei ist gemäß der Erfindung darauf Rücksicht genommen, daß durch die Anordnung der heißen Stelle Strömungsverluste nicht entstehen.
Es soll hier noch darauf hingewiesen werden, daß eine Vorkammermaschine bekanntgeworden ist, bei welcher eine Glühkerze versenkt gelagert ist. Sie liegt dort, wo bei der wirbelkammerartigen Vorkammer der Schußkanal tangential in die Wirbelkammerwand übergeht. Die Glühkerze ist vom Inneren der Vorkammer frei zugänglich. Sie ist damit ungeschützt. Darüber hinaus treten durch die Öffnung zwischen Wirbelkammer und der Mulde, in welcher die Glühkerze liegt, Strömungsverluste der die Vorkammer verlassenden Verbrennungsgase auf.
In der Zeichnung sind in den Abb. 1 und 2 Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Die Abb.1 zeigt die Vorkammer 1 einer Dieselmaschine. Die Vorkammer 1 ist durch einen Schußkanal 2 mit dem Zylinderraum 3 der Diesehnaschine verbunden. 4 ist die Einspritzdüse, die so angeordnet ist, daß sie den Brennstoff in Richtung des Schußkanals 2 einspritzt. Die Vorkammer arbeitet mit einer warmen Stelle 5 im Bereich des Schußkanals 2. Dort, wo sich die warme Stelle befindet, ist die Wand des Schußkanals verhältnismäßig dünn gehalten. Der dünne Wandteil wird gebildet von einer außerhalb der Vorkammer 1 herangeführten Aushöhlung 6. In diese Aushöhlung ist zum Zwecke der Erwärmung des dünnen Wandteiles 5 beim Anlassen der Dieselmaschine und gegebenenfalls auch bei längerem Betrieb unter niedriger Last eine Glühkerze 7 eingesetzt.
Nach Abb. 2 wird der Glühkörper in der Verbindungsöffnung 13 von der Vorkammer zum Zylinderraum durch einen Panzer 14 gebildet, der die Windungen 1 5 einer Glühkerze umgibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorkammerdieselmaschine mit einer im Brennraum angeordneten heißen Stelle zur Einleitung der Zündung während des normalen Betriebes, wobei diese Stelle mit der Anlaßglühkerze kombiniert ist und wobei die Einspritzdüse auf den Verbindungskanal zwischen Vorkammer und Zylinderraum gerichtet ist und der Verbindungskanal in Richtung des Kraftstoffstrahls verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die heiße Stelle im Bereich des Verbindungskanals. liegt, indem entweder die diesen begrenzende Wand, ein Teil derselben oder ein in den Verbindungskanal eingesetzter Körper, der eine strömungsgünstige Form hat, beheizt werden.
2. Dieselmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glühkerze von außerhalb der Vorkammer her in eine Höhlung der Wand des Verbindungskanals eingesetzt ist.
3. Dieselmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Glühkerze in an sich bekannter Weise von einem Panzer umgeben sind, der als in den Verbindungskanal eingesetzter Glühkörper dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 650 825, 681735, 897 769, 919 383, 964 365; deutsche Auslegeschrift Nr. 1023 922; österreichische Patentschrift Nr. 145115; französische Patentschrift Nr. 746 642.