DE1172472B - Einspritzbrennkraftmaschine mit einer Vorkammer - Google Patents

Description

• Einspritzbrennkraftmaschine mit einer Vorkammer Die Erfindung betrifft eine Einspritzbrennkraftmaschine mit einer Vorkammer, die aus einem die Einspritzdüse enthaltenden kugeligen Raumteil und einem diesen gegen den Hauptbrennraum abschließenden Brenner mit am Boden angeordneten Überströmöffnungen und einem Luftführungskanal besteht, der sich durch den Brenner vom Boden schräg nach außen an den oberen Brennerrand erstreckt, wobei der Brennstoff auf die neben dem Luftführungskanal am oberen Brennerrand verbleibende, zur Brennerachse geneigt verlaufende Fläche aufgespritzt wird, von welcher eine enge Bohrung zu der Außenfläche des Brennerbodens führt.
• Es sind eine Reihe von Vorkammerdieselmaschinen bekanntgeworden, bei denen der Brennstoff so eingespritzt wird, daß er getrennt vom eintretenden Luftstrom vorgelagert werden kann, wodurch eine verzögerte, d. h. geräuscharme Verbrennung erreicht wird. So wurde beispielsweise schon vorgeschlagen, den Brenner mit einem als Bohrung mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Luftführungskanal zu versehen, der sich annähernd diagonal durch den Brenner vom Boden nach außen an den oberen Rand erstreckt, wobei die verbleibende Fläche am oberen Rand zum Aufspritzen des Brennstoffstrahls benutzt wird. Diese Anordnung ist wohl fürBrennkraftmaschinen mit zwei Ventilen geeignet, bei vierventiligen Maschinen hingegen ist wegen der erforderlichen symmetrischen Ausblasung mit in der Mitte sitzendem Brenner eine Verwendung dieser Ausführung nicht möglich.
• Eine ähnliche Ausführung, jedoch mit am Boden des Brenners allseitig angeordneten Ausblasebohrungen läßt sich zwar für vierventilige Maschinen verwenden, jedoch ist bei diesem Brenner mit im Querschnitt kreisrundem Luftführungskanal infolge des geringen Abstandes zwischen der einströmenden Luft und dem Brennstoffstrahl eine einwandfreie Trennung von Luft und Kraftstoff nicht zu verwirklichen. Zudem ist die Lage des Luftführungskanals zu den Ausblasebohrungen ungünstig, so daß ein einseitiges Ausblasen des Gemisches erfolgt.
• Diese Mängel können bei einer Einspritzbrennkraftmaschine der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß im Bereich der in bekannter Weise am Umfang des Brenners gleichmäßig verteilten Überströmöffnungen der Brenner einen symmetrisch zu seiner Längsachse liegenden Hohlraum aufweist, der oberhalb der überströmöffnungen in einen Luftführungskanal von kreisabschnittförmigem Querschnitt übergeht, welcher am oberen Brennerrand annähernd den halben Brennerquerschnitt einnimmt. Durch diese Maßnahme kann sich das Gemisch vor dem Austritt aus den Überströmöffnungen auf den ganzen Querschnitt des Brennerunterteils ausbreiten, so daß auch ein allseitig gleichmäßiges Ausblasen erfolgt. Durch den größeren Abstand der einströmenden Luft vom im entgegengesetzten Sinn eingespritzten Brennstoff können Luft und Kraftstoff besser auseinandergehalten werden. Außerdem wird eine bessere Verwirbelung erreicht, weil sich der Luftstrom besser an die mit gleichem Krümmungsradius wie der untere Vorkammerteil ausgebildete Kanalwand anlegt.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine Vorkammer mit einem erfindungsgemäßen Brenner, F i g. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles A, F i g. 3 einen Brenner im Schnitt in einer anderen Ausführung, F i g. 4 eine Draufsicht auf diesen Brenner in Richtung des Pfeiles B.
• Die gezeigte Vorkammer besteht in bekannter Weise aus einem annähernd kugeligen größeren Raumteil 1 und dem Brenner 2, welche in bekannter Weise im Zylinderkopf 3 eingesetzt sind. Der Kraftstoff wird durch die Düse 4 einseitig in den oberen Vorkammerteill eingespritzt, und zwar auf eine Fläche 5, die seitlich im Brenner geneigt zu dessen Achse angeordnet ist. Der Brenner weist am Boden rundum eine Reihe von überströmöffnungen 6 auf, durch welche einerseits die Luft über den Luftführungskanal11 in die Vorkammer eingeschoben wird und andererseits das Brennstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder gelangt. Die Fläche 5 und die den Luftführungskanal begrenzende, im wesentlichen ebene Fläche werden erfindungsgemäß durch ein in den Brenner eingesetztes Formteil gebildet, das am oberen Brennerrand, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, annähernd den halben Querschnitt des Brenners 2 abdeckt und oberhalb der Überströmöfinungen 6 in die innere Mantelfläche des Brenners ausläuft. Die Neigung des Formteils kann, wie in der F i g. 1 mit den Linien 7 und 7' angedeutet ist, verschieden sein, wodurch eine mehr oder weniger geneigte Luftströmung 8, 8' und damit eine andere Drallströmung in der Kammer erreicht wird. Von der Fläche 5 führt zu der Außenfläche des Brennerbodens oberhalb der Überströmöffnungen eine enge Bohrung 9, welche vorteilhaft zwischen zwei Überströmöffnungen 6 mündet. Das Formteil kann zweckmäßigerweise in den Brenner eingeschweißt sein und durch einen Steg zusätzlich abgestützt sein.
• Bei der Ausführung nach F i g. 3 ist die Bohrung 9 mit dem Luftführungskanal 11 durch einen senkrecht zu dieser Bohrung liegenden Spalt 10 verbunden, der normalerweise ein Drittel der Luftführungskanallänge vom oberen Brennerrand entfernt ist. Dieser Spalt dient dazu, die Aufbereitung von weniger zündwilligem Brennstoff zu verbessern, zufolge der im Spalt vorhandenen höheren Temperatur. Der Abstand des Spaltes 10 von der Fläche 5 steht dabei im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur, d. h. je näher der Spalt an der Fläche 5 liegt, um so besser ist die Verdampfung und damit die Aufbereitung des Brennstoffs.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Einspritzbrennkraftmaschine mit einer Vorkammer, die aus einem die Einspritzdüse enthaltenden kugeligen . Raumteil und einem diesen gegen den Hauptbrennraum abschließenden Brenner mit am Boden angeordneten Cberströmöffnungen und einem Luftführungskanal besteht, der sich durch den Brenner vom Boden schräg nach außen an den oberen Brennerrand erstreckt, wobei der Brennstoff auf die neben dem Luftführungskanal am oberen Brennerrand verbleibende, zur Brennerachse geneigt verlaufende Fläche aufgespritzt wird, von welcher eine enge Bohrung zu der Außenfläche des Brennerbodens führt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der in bekannter Weise am Umfang des Brenners gleichmäßig verteilten überströmöffnungen der Brenner einen symmetrisch zu seiner Längsachse liegenden Hohlraum aufweist, der oberhalb der Oberströmöffnungen in einen Luftführungskanal von kreisabschnittförmigem Querschnitt übergeht, welcher am oberen Brennerrand annähernd den halben Brennerquerschnitt einnimmt.
2. 2. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigt verlaufende Fläche und die den Luftführungskanal begrenzende, im wesentlichen ebene Fläche durch ein in den Brenner eingesetztes Formteil gebildet sind, welches oberhalb der Überströmöffnungen in die innere Mantelfläche des Brenners ausläuft.
3. 3. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftführungskanal mit der engen Bohrung durch einen senkrecht zu dieser Bohrung liegenden Spalt verbunden ist, der ein Drittel der Luftführungskanallänge vom oberen Brennerrand entfernt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1047 524. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 109 946.