DE2550885A1 - Diesel engine with precombustion chamber - uses sintered ceramic inner surface with specified low thermal conductivity - Google Patents
Diesel engine with precombustion chamber - uses sintered ceramic inner surface with specified low thermal conductivityInfo
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Abstract
Description
25508832550883
Doimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-UntertürkheimDoimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim
Daim Io 9οΐ/*>Daim Io 9οΐ / *> Ιο.11.75Ιο.11.75
SeIbstzündende VerbrennungskraftmaschineSelf-igniting internal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine mit je Hauptverbrennungsraum vorgesehenem Nebenraum (Wirbelkammer, Vorkammer).The invention relates to a compression ignition internal combustion engine with each main combustion chamber provided ancillary room (vortex chamber, antechamber).
Diese Nebenräume sind für die Gestaltung des Verbrennungsablaufes wichtig. Beim Start derartiger Motoren stellen diese Nebenräume jedoch Zerklüftungen des Hauptbrennraumes dar, über die ein spürbarer Teil der Kompressionswärme in unerwünschter Weise abgeführt wird, derart, daß die Zündtemperatur nicht erreicht wird. Verantwortlich hierfür ist unter anderem die hohe Konvektion der komprimierten Luft innerhalb der Nebenräume. Aus diesem Grunde brauchen Dieselmotoren mit Vorkammern oder mit Wirbelkammern eine besondere Starthilfe. Bei Vorkammer-Motoren wird üblicherweise das Vorglühen angewandt, also das widerstandselektrische Anwärmen der Luft in der Vorkammer. Dieses Vorglühen wird häufig insbesondere bei" Personen-These adjoining rooms are important for the design of the combustion process. When starting such engines, these Adjoining rooms, however, represent fissures in the main combustion chamber, Via which a noticeable part of the compression heat is dissipated in an undesirable manner, in such a way that the ignition temperature is not achieved. One of the reasons for this is the high level of convection of the compressed air inside the adjoining rooms. For this reason, diesel engines with pre-chambers or with vortex chambers need special starting assistance. In pre-chamber engines, preheating is usually used, i.e. the resistance electrical heating of the air in the antechamber. This preheating is often used in particular for "personal
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-ST- Daim Io -ST- Daim Io
kraftwagen als lästig empfunden; daneben brennen die Glühkerzen gelegentlich durch und geben Anlaß zu Ärger. Eine andere Starthilfe ist das Äthereinspritzen.cars perceived as annoying; next to it the glow plugs burn occasionally and give rise to anger. Another jump start is the ether injection.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Motoren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie ohne besondere Starthilfe lediglich durch Andrehen aus kaltem Zustand gestartet werden können.The object of the invention is to provide the motors of the type mentioned at the beginning Kind to the effect that it can be started without any special starting help simply by turning it on from a cold state can be started.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kebenraum wenigstens hinsichtlich seiner inneren Oberfläche aus einem Werkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von höchstens etwa o,öl, vorzugsweise von etwa 0,005 oder weniger cal/cm s grd besteht.This object is achieved in that the Kebenraum, at least with regard to its inner surface, made of a material with a thermal conductivity of at most about o, oil, preferably about 0.005 or less cal / cm s degree.
Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit - Kohlenstoffstahl hat zum Vergleich beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von etwa o,l, hochlegierter Chromstahl eine solche von etwa o,o35 cal/cm s grd - aufgrund dieser geringen Wärmeleitfähigkeit also wird eine thermische Isolation der Nebenräume auf deren Innenseite erreicht und die Abkühlwirkung der Nebenraumwände auf die Kompressionserwärmung reduziert. Das Ergebnis ist, daß die Kompressionsendtemperatur von erfindungsgemäß ausgestatteten Vorkammer- oder Wirbelkammer-Motoren beim Kaltstart ohne weiteres hoch genug für eine Selbstzündung des Kraftstoffes liegt.Due to the low thermal conductivity - carbon steel for comparison, for example, has a thermal conductivity of about 0.1, high-alloy chrome steel about o, o35 cal / cm s degree - due to this low thermal conductivity, there is thermal insulation of the adjoining rooms reached on the inside and the cooling effect of the adjacent room walls reduced to the compression heating. The result is that the compression end temperature of the invention equipped prechamber or swirl chamber motors with a cold start easily high enough for a Auto-ignition of the fuel.
Die Nebenräume können zweckmäßigerweise mit einer Zirkonoxid-Schicht (Wärmeleitzahl etwa 0,005 cal/cm s grd) von vorzugsweise weniger als etwa 1 mm Schichtstärke beschichtet sein. Die Zirkonoxidschicht kann durch Aufspritzen aufgebracht werden.The adjoining rooms can expediently with a zirconium oxide layer (Thermal conductivity about 0.005 cal / cm s degree) of preferably less than about 1 mm layer thickness coated be. The zirconium oxide layer can be applied by spraying.
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% - Daim Io 9ol/4 % - Daim Io 9ol / 4
Aufgrund der wärmeisolierenden Beschichtung der Nebenräume ist nicht mit einem Anstieg der Temperatur in den tragenden Wandungsteilen der Nebenräume zu rechnen, da vorausgesetzt werden kann, daß die thermische Ankopplung der tragenden Nebenrautnwandungen an den Kühlkreislauf des Motors unverändert gleich ist; hingegen ist wärmezuführungsseitig ein größerer Wärmewideretand zu überwinden. Dies wird sich insgesamt in einer Reduzierung des Temperaturniveaus der besserleitenden tragenden Wandungsteile der Nebenräume auswirken. Due to the heat-insulating coating of the adjoining rooms a rise in temperature in the load-bearing wall parts of the adjoining rooms is not to be expected, as this is a prerequisite it can be that the thermal coupling of the supporting secondary walls to the cooling circuit of the engine remains unchanged is equal to; on the other hand, a greater heat resistance has to be overcome on the heat supply side. This will work out overall result in a reduction in the temperature level of the more conductive, load-bearing wall parts of the adjoining rooms.
Die Nebenräume sind meist als gesondertes Einsatzteil ausgebildet. Der erfinderische Zweck kann auch erreicht werden, wenn das Einsatzteil als Ganzes aus einem Werkstoff der genannten Art, vorzugsweise aus einem Sinterkeramikstoff besteht. The adjoining rooms are usually designed as a separate insert part. The inventive purpose can also be achieved if the insert part as a whole is made of one of the materials mentioned Kind, preferably consists of a sintered ceramic.
Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; es zeigenThe invention is explained briefly below with reference to an embodiment shown in the drawings; show it
Fig. 1 einen Schnitt durch den Zylinderkopfbereich eines Vorkammer-Dieselmotors und1 shows a section through the cylinder head area of a prechamber diesel engine and
Fig. 2 einen Vorkammer-Einsatz in vergrößerter Einzeldarstellung mit erfindungsgemäßer wärmeisolierender Innenbeschichtung.2 shows an antechamber insert in an enlarged individual illustration with a heat-insulating device according to the invention Inner coating.
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kr - Daim Io kr - Daim Io
Bei dem ausschnittsweise dargestellten Vorkammer-Dieselmotor ist am Zylinderkopf 1 ein zweiteiliger Vorkammereinsatz 2/3 vorgesehen mit einer kugelförmigen Vorkammer 4 und einer halsförmigen Verbindung 5 zum Hauptbrennraum 6. An der Vorkammer ist das Einspritzventil 7 vorgesehen.In the pre-chamber diesel engine shown in detail a two-part prechamber insert 2/3 with a spherical prechamber 4 is provided on the cylinder head 1 and a neck-shaped connection 5 to the main combustion chamber 6. Injection valve 7 is provided on the prechamber.
Zur Vermeidung einer allzu großen Wärmeabgabe der komprimierten Gase an die Wandungsteile des Vorkammereinsatzes 2/3 beim Kaltstart sind die Teile des Vorkammereinsatzes auf der Innenseite 9 mit einer Schicht 8 aus Zirkonoxid versehen, die einen großen Wärmewiderstand darstellt. Die Schicht kann etwa 1 mm stark sein.To avoid excessive heat emission from the compressed gases to the wall parts of the antechamber insert 2/3 with a cold start are the parts of the antechamber insert on the inside 9 with a layer 8 made of zirconium oxide provided, which represents a large thermal resistance. The layer can be about 1 mm thick.
Die in die Vorkammer hineinkomprimierte, sich durch die Kompression erwärmende Luft kann nur einen sehr kleinen Anteil der Kompressionswärme verlieren. Das Ergebnis ist, daß auch bei sehr kalten Motorteilen und bei kalter Ansaugluft die Kompressionsendtemperatur spätestens nach wenigen Kompressionsvorgängen so hoch liegt, daß sie für eine sichere Selbstzündung des eingespritzten Kraftstoffes ausreicht. Eine gesondere Starthilfe ist also entbehrlich.The air that is compressed into the antechamber and warmed up by the compression can only be very small Lose some of the compression heat. The result is that even with very cold engine parts and with cold intake air the compression end temperature is so high after a few compression processes at the latest that it is for a safe auto-ignition of the injected fuel is sufficient. A special start-up aid is therefore not necessary.
Eine Wärmeisolierung der Nebenräume ist in dieser Hinsicht deswegen besonders wirkungsvoll, weil die in die Nebenräume ein£romende komprimierte Luft dort in starke Verwirbelung gebracht wird. Hierdurch entsteht eine sehr starke Zwangskonvektion und - bei dem hohen Wärmegefälle zwischen Luft und nichtisoliertem Nebenraum - ein sehr großer Wärmeüber-A thermal insulation of the adjoining rooms is in this regard therefore particularly effective because the compressed air flowing into the adjoining rooms creates a strong turbulence there is brought. This creates a very strong forced convection and - with the high heat gradient between the air and non-insulated adjoining room - a very large heat transfer
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gang. Aufgrund der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung wird das Wärmegefälle zwischen der konvektierten Luft und der Wandoberfläche sehr stark abgebaut, so daß ein nur kleiner Wärmeübergang entstehen kann.corridor. Due to the thermal insulation according to the invention the heat gradient between the convected air and the wall surface is very much reduced, so that only a small one Heat transfer can occur.
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Claims (4)
vorzugsweise von etwa o,oo5 oder weniger cal/cm s grd
besteht.Self-igniting internal combustion engine with a side chamber (vortex chamber, antechamber) provided for each main combustion chamber, characterized in that the side chamber (4, 5) at least with regard to its inner surface (9) is made of a material with a thermal conductivity of at most about o, ol,
preferably of about 0.05 or less cal / cm s degree
consists.
durch ein gesondertes Einsatzteil gebildeten Nebenraum, insbesondere eine Vorkammer, dadurch
gekennzeichnet , daß das Einsatzteil als Ganzes aus einem Werkstoff der genannten Art, vorzugsweise aus einemjSinterkeramikstoff besteht.4. Internal combustion engine according to claim 1, with a
Adjoining space formed by a separate insert part, in particular an antechamber, thereby
characterized in that the insert as a whole consists of a material of the type mentioned, preferably of a sintered ceramic material.
Priority Applications (1)
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DE19752550885 DE2550885A1 (en) | 1975-11-13 | 1975-11-13 | Diesel engine with precombustion chamber - uses sintered ceramic inner surface with specified low thermal conductivity |
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DE2550885A1 true DE2550885A1 (en) | 1977-05-18 |
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ID=5961594
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DE19752550885 Withdrawn DE2550885A1 (en) | 1975-11-13 | 1975-11-13 | Diesel engine with precombustion chamber - uses sintered ceramic inner surface with specified low thermal conductivity |
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- 1975-11-13 DE DE19752550885 patent/DE2550885A1/en not_active Withdrawn
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