DE1807755A1

DE1807755A1 - Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1807755A1
Application number: DE19681807755
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Hardenberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-11-08
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1970-05-27

Description

!IR otationskolben Einspritzbrennkraftmas chine" Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolben-Einspritzbrenn kraftmaschine in insbesondere Trochoidenbauart, bei welcher der von einer Flanke des Kolbens, von dem Gehäusemantel und von den Seitenteilen des Gehäuses umschlossene Raum zum Zeitpunkt der größten Verdichtung der Verbrennungsluft aus zwei durch einen verhältnismäßig schmalen Spalt miteinander verbundenen Teilräumen besteht, die in Umlaufrichtung des Kolbens hintereinander angeordnet sind.
Bei Brennkraftmaschinen dieser Art läßt sich eine günstige Gemischbildung kaum erreichens da das Ansaugen und Verdichten in einem Teil des Gehäuses erfolgt, der verhältnismäßig kühl ist. Hierdurch sowie auch durch die Tatsache, daß wegen der ungünstigen Form des Raumes, in dem die Verbrennung stattfindet, viel Wärme verloren geht, erfolgt eine Verdampfung des Brennstoffes zu langsam und ungenügend. Ferner verhindert eine mangelnde Turbulenz eine ausreichend schnelle und gute Mischung von Brennstoff und Luft. Die Folge dieser Mängel sind schlechte Verbrennung mit entsprechend hohem Anteil toxischer und carzinogener Stoffe im Abgas, sowie mangelnde Eignung der Brennkraftmaschine für Einspritzung im Verdichtungshub, wie sie bei selbstæündenden Brennkraftmaschinen oder fremdgezündeten Breankraftmaschinen mit Qualitätsregelung wünschenswert ist.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, de vorgenannten Mängel zu beseitigen.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung vor, am Gehäusemantel eine Brennkammer anzuordnen, die einerseits durch einen Kanal zur Zuleitung der verdichteten Verbrennungsluft mit dem entgegen der Umlaufrichtung des Kolbens liegenden Teilraum und andererseits mit einem Ausströmkanal mit dem in Umlaufrichtung des Kolbens liegenden Teilraum verbunden ist.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird sowohl ein Betrieb mit Selbstzündung als auch mit Fremdzündung und Qualitätsregelung ermöglicht.
Die Gemischbildung wird verbessert. Die Anordnung ermöglicht eine gute Spülung der Brennkammer. Die Verbrennung erfolgt in der Brennkamm er bei extrem hohem Kraftstoffüberschuß und damit niedriger Verbrennungstemperatur.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann der Zuströmkanal tangential an die Brennkammer anschließend ausgebildet sein, um in der Brennkammer einen Drall zu erzeugen. Ferner kann eine in der Brennkammer mündende Einspritzdüse in Form einer Lochdüse oder Kegelmanteldüse vorgesehen sein, durch welche Brennstoff teilweise in die Verb rennungsluft und teilweise auf die Brennkammerwand aufgespritzt wird. Die Einspritzdüse kann hierbei derart angeordnet sein> daß ihre Mittellängsachse in der Mittellängsachse durch den Ausströmkanal der Brennkammer liegt.
Am Umfang der Brennkammer und in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Auftreffpunkt des Brennstoffes auf der Wand kann eine Zündkerze oder eine Glühkerze angeordnet sein.
Die Brennkammer kann als wärmeisolierter Einsatz ausgebildet sein.
Der Querschnitt des Zuleitungskanales kann kleiner als der Querschnitt des Ausströmlcanales sein und, um ein Rückströmen des Brennkamrnerinhaltes zu verhindern, kann im Zuleitungskanal ein Rücksclllagventil angeordnet sein.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
In dem Gehäuse 1 einer Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart ist der Kolben 2 in Pfeilrichtung 3 umlaufend angeordnet. Zum Zeitpunkt der größten Verdichtung wird von der Flanke g des Kolbens 2, von dem Gehäusemantel 5 des Gehäuses 1 mit der Laufbahn 6 für den Kolben 2 und von den Seitenteilen des Gehäuses der langgestreckte Raum 7 umschlossen, der von dem Teilraum 7a und dem Teilraum 7b gebildet wird. Beide Teilräume 7a, 7b süd durch den verhältnismäßig schmalen Spalt 8 miteinander verbunden.
Am Gehäusemantel 5 des Gehäuses 1 ist die Brennkammer 9 angeordnet, deren Ausströmkanal 10 bei der gezeigten Stellung des Kolbens 2 in den Teilraum @@ mündet. Die Brennkammer 9 st mi& einem Zuströmkanal 11 versehen, di: in Teilraum 7a beginnt und tangential in die Brennkamme 9 miindet. 1) Mündung liegt in der Nähe der als Kegelmanteldüse au.ge bildeten Einspritzdüse 12, deren Mittellängsachse in der Mittellängsachse der Brennkammer 9 und deren Ausströmkanal 10 liegt. Am Umfang der Brennkammer 9 und in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Auftreffpunkt des aus der Einspritzdüse 12 abgespritzten Brennstoffes auf der Wand der Brennkammer ist die Zündkerze 13 angeordnet. Der Querschnitt des Zuströmlçanales 11 ist kleiner als der Querschnitt des Ausströmkanahes 10.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird bei in Pfeilrichtung 3 umlaufendem Kolben 2 angesaugte und verdichtete Verbrennungsluft durch den Zuströmkanal 11 in die Brennkammer 9 gedrückt, wo sie wegen des tangentialen Anschlusses des Zuströmkanales an die Brennkammer eine kreisende Bewegung ausführt. Damit vermischt sich die Verbrennungsluft innig mit dem teilweise an die Luft gespritzten Brennstoff und trägt dazu bei, den teilweise an die Wand der Brennkammer gespritzten Brennstoff schnell abzudampfen und ebenfalls mit der Luft zu vermischen. Der Luftdrall bewirkt in der Brennkammer 9 eine Scnichtung des Gemisches, das mit der Zündkerze 13 gezündet wird. Die Gemischbildung wird demnach verbessert. Die Brennkammer wird gut gespült. Da die Verbrennung mit hohem Luftüberschuß bei niedriger Verbrennungstemeratur erfolgt, bleibt der Anteil giftiger Stoffe im Abgas gering. Der Kolllenwasserstoff-AusstoD wird klein, da bei der Verbrennung nur eine kleine Brennraumfläche mit unverbranntem Brennstoff in Berührung kommt. Das bei der Verbrennung mit Luftmangel entstehende Kohlenmonoxyd wird bei Austritt aus der Brennkammer 9 in den Teilraum 7b zu Kohlendioryd verbrannt, Kohlenwasserstoffverbindungen entstehen im Teilraum 7b nicht mehr, da dort die Temperatur zu niedrig ist. Die aus der Brennkammer 9 austretenden Kohlenwasserstoffe werden im Teilraum 7b verbromt, ohne dort mit der Wand in Berührung zu kommen und so sich der Verbrennung entziehen zu können.

Claims

Ansprüche

1. Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine in insbesondere Trochoidenbauart, bei welcher der von einer Flanke des Kolbens, von dem Gehäusemantel und von den Seitenteilen des Gehäuses umschlossene Raum zum Zeitpunkt der größten Verdichtung der Verbrennungsluft aus zwei durch einen verhältnismäßig schmalen Spalt miteinander verbundenen Teilräumen besteht, die in Umlaufrichtung des Kolbens hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäusemantel (5) eine Brennkammer (9) angeordnet ist, die einerseits durch einen Kanal (11) zur Zuleitung der verdichteten Verbrennungsluft mit dem entgegen der Umlaufrichtung (3) des Kolbens (2) liegenden Teilraum (7a) und andererseits mit einem Ausströmkanal (10) mit dem in Umlaufrichtung des Kolbens liegenden Teilraum (7b) verbunden ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuströmkanal tangential an die Brennkammer anschließt.

3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeicimet, daß eine in der Brennkammer mündende Einspritzdüse in Form einer Lochdüse oder Kegelmanteldüse vorgesehen ist, durch welche Brennstoff teilweise in die Verbrennungsluft und teilweise auf die Brennkammerwand aufgespritzt wird.

4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellängsachse der Einspritzdüse in der Mittellängsachse durch den Ausströmkanal der Brennkammer iiegt.

5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch geheim zeidinet, daß am Umfang der Brennkammer und in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Auftreffpunkt des Brennstoffes auf der Wand eine Zündkerze oder eine Glilhkerze angeordtiet ist.

6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer als wärmetsolierter Einsatz ausgebildet ist.

7. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis G, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Zuleitungskanales kleiner ist als der Querschnitt des Ausströmkanales.

8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuleitungskanal ein Rückschlagventil angeordnet ist.

Leerseite