DE2324325B2 - Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Einspritzung in eine Vor- oder Wirbelkammer - Google Patents

Description

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dem die insgesamt im Hauptbrennraum dann wirk- Brennraummulde 4 im Kolben 3 Jf

same Turbulenz räd dadurch noch wesentlich ver- brennraum 14 vor. Am Ende des Fortsatzes

stärkt. Durch die Kombination dieser unterschiedli- dieser zwei Überströmöffnungen is «u, arara acdl-

chen Maßnahmen können die Vorteile der Turbulenz- sen 16 sich im Hauptbrennraum 14 ^nneiden uie

erzeugung durch Teilströms für eine Brennkraftma- 5 Achsen 16 der Überströmöffnungen 15 liegen aaoa

schine mit Vorkammer oder Wirbelkammer verstärkt mit der Zylinderachse 5 in einer Ebene und scmieuen

nutzbar gemacht werden. mit einer zur Zylinderachse 5 normalen übene x/ zu-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in mindest annähernd gleiche spitze Winkel ein.
der Zeichnung dargestellten Ausführuugsbeispieles Auf Grund dieser Ausbildung wird ein l.eil aes innäher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen durch io haltes der Vorkammer? zufolge des durcn Qieverdie Zylinderachse durchgehenden Schnitt eines Vor- brennung in der Vorkammer entstandenen uoerkammermotors nach der Erfindung, mit Beschrän- druckes durch die Uberstromoffnungen xs in oen kung auf die für die Erfindung wesentlichen Einzel- Hauptbrennraum 14 ausgeblasen, wobei me uDer die heiter, beiden Überströmöffnungen ffretei^Ml kraft-

Der Zyhnderkopf 1 sowie der Zyünderblock 2 der 15 stoff-Abgas-Luftströme im Bereich des scnniupunk-

Vorkammer-Brennkraftmaschme sind nur teilweise tes 18 der Achsen 16 der Überstromorimmgen la

dargestellt. Desgleichen der Kolben 3 mit der im aufeinanderprallen, wobei starke lurDuienzentsiea^

Kolbenboden vorgesehenen Brennraummulde 4. Die Strömung breitet sich vom bcnmttpunia ±s im

In den Zylinderkopf 1 is* mit schräg zur Zylinder- wesentlichen fächerförmig innerhalb der iNormaiachse5 geneigter Achse6 ein die Vorkammer? ent- 20 ebene 17 aus. Dabei kommt es zu einer innigen verhaltender Einsätze dicht eingesetzt, der am äußeren mischung des Kraftstoff-Abgas-Luftstromes aus der Ende durch einen Stopfen9 abgeschlossen ist, in den Vorkammer? mit der im Hauptbrennraum xi oedie Einspritzdüse 10 hineinragt. In eine seitliche findlichen Luft. Diesem Teil der zyiinaeriaaimg Bohrung 11 des Zylinderkopfes 1, welche sich auch kann durch geeignete Maßnahmen im EinlaUkanalS} im Einsätze fortsetzt, ist eine bis in die Vorkam- a₅ stem eine Turbulenz erteilt werden, weKne oieuemer 7 vorragende Glühkerze 12 eingeschraubt. mischbildung fördert und zu der durch die besondere

Der dem Stopfen 9 gegenüberliegende, verjüngte Anordnung der Überstromoffnungen 15 erreicmen

Fortsatz 13 des Einsatzes 8 ragt bis in den von der Verbesserung des Verbrennungsablaufes beitragt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 ö 2 Abschluß kommt und damit eine weitgehend rauch- Patentampriiche· freie Verbrennung gewährleistet ist. Erfindungsge mäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die

1. Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Einsprit- Achsen der Überströmöfinungen mit der Zylinderzung in eine Vor- oder Wirbelkammer, die mit 5 achse in einer Ebene liegen und mit einer zur Zylindern über dem Kolben gelegenen Hauptbrenn- derachse senkrecht stehenden Bezugsebene zuminraum durch Überströmöffnungen im Brennerein- dest annähernd übereinstimmende spitze Winkel einsatz verbunden ist, deren Achsen sich im Haupt- schließen.

brennraum kreuzen oder schneiden, dadurch Dieser Konstruktion liegt die Erkenntnis zugrunde,

gekennzeichnet, daß die Achsen (16) der 10 daß die Gemischbildung in der zweiten Phase der Überströmöffnungen (15) mit der Zylinderachse Verbrennung dadurch wesentlich verbessert werden (5) in einer Ebene liegen und mit einer zur Zylin- kann, daß man durch besondere Anordnung der derachse (5) senkrecht stehenden Bezugsebene Überströmöffnungen ein Aufeinanderprallen von (17) zumindest annähernd übereinstimmende Teilströmen des aus der Vor- bzw. Wirbelkammer spitze Winkel einschließen. 15 übertretenden Kraftsioff-Abgas-Luft-Gemisches m

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, da- dem über dem Kolben gelegenen Hauptbrennraum durch gekennzeichnet, daß die dem Brennraum herbeiführt, und zwar in einer Weise, daß sich die zugeführte Verbrennungsluft im Bereich des Ein- durch den Zusammenprall der Teilströme einstellaßkanalsystems in bezüglich der Zylinderachse lende, stark turbulente Strömung etwa fächerförmig (5) im entgegengesetzten Drehsinn rotierende und ao in einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene über innerhalb des Hauptbrennraumes (14) aufeinan- den gesamten Hauptbrennraum ausbreiten kann. Ein derprallende Teilströme unterteilt ist. solcher turbulenter Strömungszustand, der in der

zweiten Phase des Verbrennungsvorganges nahezu in

dem gesamten Hauptbrennraum wirksam ist, führt zu

45 einer intensiven und vergleichmäßigten Mischung des

noch unverbrannten Kraftstoffanteils mit der Verbrennungsluft, so daß die zweite Verbrennungsphase wesentlich beschleunigt und daher früher als sonst

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine beendet wird. Das bedeutet aber, daß eine Verkürmit Kraftstoff-Einspritzung in eine Vor- oder Wirbel- 30 _ZUng der für die Verbrennung benötigten Gesamtzeit kammer, die mit dem über dem Kolben gelegenen eintritt, die eine Zurückverlegung des Einspritzbegin-Hauptbrennraum durch Überströmöffnungen im nes und damit des Zündzeitpunktes gegenüber Vor-Brennereinsatz verbunden ist, deren Achsen sich im oder Wirbelkammermotoren bekannter Art gestattet. Hauptbrennraum kreuzen oder schneiden. Dies ist dem Erfordernis der möglichst vollkomme-

Bei Vor- oder Wirbelkammermotoren läuft be- 35 nen Verbrennung äußerst förderlich, und es tritt darkanntlich der Verbrennungsvorgang in zwei aufein- über hinaus eine Senkung der Brennraumtemperatur anderfolgenden Phasen ab. Die erste Phase der Ver- ein, mit der eine ermäßigte thermische Belastung des brennung geht in der Wirbel- oder Vorkammer vor gesamten Motors verbunden ist.
sich, wo in Anbetracht des nur geringen Luftüber- Es hat sich gezeigt, dpß die Wirksamkeit der erfin-

schusses relativ wenig NO entsteht. Die zweite Phase 40 dungsgemäßen Maßnahmen zur Verbesberung der der Verbrennung setzt mit dem Überströmen des Verbrennungsverhältnisse in überraschendem Aus-Kraftstoff-Abgas-Luftgemisches von der unter ü^-"- maß dadurch verstärkt werden kann, daß man druck stehenden Vor- oder Wirbelkammer in den gleichzeitig anderweitige Maßnahmen zur Erzeugung über dem Kolben liegenden Hauptbrennraum ein. einer Turbulenz der Zylinderladung anwendet. Ge-Der noch unverbrannte Teil des Kraftstoffes wird da- 45 maß einer Weiterbildung der Erfindung geschieht bei mit der Luft im Hauptbrennraum gemischt und dies dadurch, daß die dem Brennraum zugeführte in diesem verbrannt. Verbrennungsluft im Bereich des Einlaßkanalsystems

Aus der deutschen Patentschrift 1 048 437 ist eine in bezüglich der Zylinderachse im entgegengesetzten Vorkammerdieselmaschlne der eingangs genannten Drehsinn rotierende und innerhalb des Hauptbrenn-Art bekannt, bei der zwecks Vorlagerung des Kraft- 50 raumes aufeinanderprallende Teilströme unterteilt stoffes auf der Vorkammerwand eine Führungsrinne wird. Die durch den Zusammenprall der Teilströme vorgesehen ist, welche sich von der Einspritzdüse bis entstehende Turbulenz, deren relative Stärke durch in die Nähe der Überströmöffnungen erstreckt und entsprechende Bemessung der Teilströme derart ablängs welcher der Kraftstoff die Wand berührend ein- gestimmt werden kann, daß der Grad der Turbulenz gespritzt wird. Zufolge dieser Bauart gelangt der 55 und das Ausmaß des sich ergebenden Dralles der Kraftstoff nur wenig zerstäubt an den Brennermund, sich einstellenden resultierenden Strömung der Zylin- und es wird durch das Einspritzen auf die Wand derladung den beabsichtigten Verhältnissen angepaßt einem vorzeitigen Zerfall des Kraftstoffs vorgebeugt. werden können, geht bei jenem Teil der Luft, der Der Erfindung liegen demgegenüber andersgear- durch die Überströmöffnungen in die Vor- oder Wirtete Absichten zugrunde. Ihr Ziel ist es, bei einer 60 belkammer während der Verdichtung einströmt, zum Brennkraftmaschine der bekannten Gattung Maß- größten Teil verloren, bleibt jedoch im Hauptbrennnahmen zu treffen, welche die Verbrennung im über raum über dem Kolben im wesentlichen erhalten und dem Kolben gelegenen Hauptbrennraum und den trägt maßgeblich zur Beschleunigung der Gemisch-Druckverlauf in diesem dahingehend beeinflussen, bildung und Verbrennung bei.
daß einerseits ein niedriger NO-Gehalt im Abgas ent- 65 Durch die besondere Anordnung der Überströmsteht und andererseits eine rasche Verbrennung der öffnungen nach der Erfindung wird der Verlust an zuletzt einströmenden Brennstoffteile erreicht wird, Turbulenz bei dem in die Vor- oder Wirbelkammer so <?τ.β der Verbrennungsvorgang rechtzeitig zum überströmenden Luftteil nicht nur wettgemacht, son-