DE2658783A1

DE2658783A1 - Luftverdichtende, direkt einspritzende brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2658783A1
Application number: DE19762658783
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr Ing Mueller
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1978-06-29
Also published as: AT357379B; ATA929577A; CH623892A5; FR2375451B1; IT1088390B; US4313407A; TR19939A; DD133836A1; RO75483A; DE2658783C2; SE429992B; GB1552547A; FR2375451A1; HU175499B; SE7714697L; JPS5382907A

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft

Nürnberg, 17. Dez. 1976

Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sieh auf eine luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, welche im Kolbenboden oder Zylinderkopf einen rotationskörperförinigen Brennraum aufweist, in dem eine um die Brennraumlängsaehse rotierende Luftbewegung herrseht und bei der ein Teil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes als dünner Film auf die Brennraumwand aufgetragen, dort verdampft, mit der rotierenden Luft vermischt und verbrannt wird.

Brennkraftmaschinen, die nach dem vorbeschriebenen Gemischbildungsund Verbrennungsverfahren arbeiten, sind bereits hinreichend bekannt (DT-PS 865 685). So sehr sich dieses Verfahren auch bewährt und in der Praxis eingeführt hat, so haftet ihm dennoch der Nachteil an, daß die Gemischbildung im unteren Lastbereich, bei Leerlauf und insbesondere beim Starten durch die zu wenig warme Brennraumwand nicht schnell genug vor sich geht. Die Folge davon ist ©ine unvollständige Verbrennung und damit Verschlechterung der Abgasquälitat.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurden schon eine

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Reihe von Maßnahmen vorgeschlagen. So lehrt beispielsweise die DT-PS 1 526 324, die Kraftstoff-Wandauftragung in den genanntön Betriebsbereiohen in Abhängigkeit von der Brennraumwandtemperatur oder der Abgastemperatur durch Änderung der Lage der Einspritzstrahlen und/oder der Zerstäubungsfeinheiten zu verringern, um eine größere unmittelbare Kraftstoff-Luftvermischung zu erreichen. Obwohl nähere Angaben über eine entsprechende Vorrichtung fehlen, läßt sich mit Sicherheit sagen, das diese in jedem Falle kompliziert und damit teuer und störanfällig wäre.

Ferner wurde durch die BT-PS I 252 168 eine Drehdüse vorgeschlagen, bei der der Spritzkanal im vorderen Teil eines Zapfens tangential verläuft und der Zapfen durch eine Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Motorbelastung verdrehbar 1st. Auch diese Einrichtung 1st kompliziert und störanfällig.

Nur um noch ein Beispiel zu nennen, wird die DT-PS 491 153 angezogen, nach der die Einspritzdüse eine zentrale Bohrung für die Leerlaufeinspritzung und mehrere, ringförmig angeordnete weitere öffnungen aufweist, durch die bei Lastfahrt zusätzlich Kraftstoff eingespritzt wird. Die zusätzlichen öffnungen werden .'.erst mit Kraftstoff beaufschlagt, wenn durch den steigenden Druck ein Ventil öffnet. Abgesehen davon, daS auch diese Düse nicht einfach in ihrem Aufbau ist, wäre sie für eine Kraftstoff-Wandauftragung zusätzlich unbrauchbar.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine nach den eingangs beschriebenen Verfahren arbeitende Brennkraftmaschine mit einfachen Mitteln

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dahingehend zu verbessern, daß auch im unteren Lastbereich, im Leerlauf und beim Starten eine gute Gemischbildung, Verbrennung und damit bessere Abgasqualität erreicht wird.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Kraftstoffeinspritzung eine eine schlitzförmige Austrittsöffnung aufweisende Einspritzdüse vorgesehen ist, daß die Lage dieser Austrittsöffnung derart gewShlt wird, daß der austretende Kraftstoffstrahl über seine gesamte Breite gesehen nahezu zur gleichen Zeit auf die Brennraumwand auftrifft und sich dort als breitflächiger Film ausbreitet, und daß der Durchgangsquerschnitt der Austrittsöffnung einer für das beschriebene Gemischbildungs- und Verbrennungsverfahren üblicherweise verwendeten Einlochdüse entspricht.

Durch diese Merkmale wird das angestrebte Ziel auf billigste Art und Weise voll erreicht und es sind keine beweglichen, störanfälligen Teile erforderlich. Die schlitzförmige Austrittsöffnung erzeugt einen Kraftstoffstrahl mit großer Oberfläche, so daß insbesondere im unteren Lastbereich und im Leerlauf, wo die Einspritzgeschwindigkeit niedrig 1st und mit der Einlochdüse sehr große Tropfen entstehen, eine sohnellere Kraftstoffaufbereitung durch unmittelbare Kraftstoff -Luf tvermischung erfolgt. Begünstigt wird dieser Vorgang wesentlich dadurch, daß sich durch den schmalen Austrittsschlitz nur kleine Kraftstofftröpfchen bilden können, die leicht aufbereitbar sind. Mit zunehmender Last erhöht sich die Einspritzgeschwindigkeit. Dies führt bei den kleinen Tropfen, die durch die Schlitzdüse entstehen, zu einer geringeren Zunahme des Tropfenzerfalles in der Verbrennungsluft als bei den großen Kraftstofftropfen der Einlochdüse, so daß

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auch mit der Schlitzdüse im oberen Lastbereich eine ausgeprägte Kraftstoff-Wandanlagerung erreicht wird.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen entnommen werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil einer Einspritzdüse nach der Erfindung,

Fig. 2 die Einspritzdüse nach Fig. I von unten gesehen, Flg. 3 einen weiteren Längsschnitt durch den unteren

Teil einer Einspritzdüse, bei der die Austrittsöffnung anders angeordnet und ausgebildet ist,

Fig. 4 die Einspritzdüse nach Fig. J5 von unten gesehen.

In Fig. I ist der Einspritzdüsenlcörper mit I bezeichnet, in den eine Düsennadel 2 geführt und durch eine nicht dargestellte Feder dichtend auf einen Sitz 3 gedrückt wird. Unterhalb des Sitzes 3 bzw. der Düsennadelspitze 4 befindet sich im Einspritzdüsenkörper 1 ein Hohlraum 5, von dem aus in einem Winkel co zur Einspritzdüsenlängsachse χ geneigt eine schlitzförmige Austrittsöffnung 6 mit durchgehend konstanter Breite für die Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum nach außen führt.

Aus Flg. 2 ist zu ersehen, daß die Austrittsöffnung 6 von der Einspritzdüsenlängsachse χ aus radial nach außen verläuft. Diese Anordnung 1st durchaus nicht bindend und richtet sich vollkommen nach der Form des Brennraumes und der Einbaulage der Einspritzdüse. So könnte die Austrittsöffnung durchaus auch schräg oder gar um 90° gedreht angebracht sein, wie das beispielsweise in den Fig. 3 und 4 der Fall ist. Aus diesen Figuren kann letztlich noch entnommen werden, daß sich

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die Austrittsöffnung 6 vom Hohlraum 5 zur Aufienwand des Düsenkörpers 1 hin in ihrer Breite konisch erweitert. Auch eine solche Ausgestaltung richtet sich nach der Form des Brennraumes und der Breite des gewünschten Kraftstoffilms.

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S erseife

Claims

'Maschinenfabrik. Augsburg-Nürnberg
Aktiengesellschaft

Nürnberg, 17. Dez. 1976

Patentanspruch e

.i Luf^verdichtende^. direkt einspritzende Brennkraftmaschine, welche im Kolbenboden oder Zylinderkopf einen rotationskörperförmigen Brennraum aufweist, in dem eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung herrscht und bei der ein Teil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes als dünner Film auf die Brennraumwand aufgetragen, dort verdampft, mit der rotierenden Luft vermischt und verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftstoffeinspritzung eine eine schlitzförmige Austtfltts-■.. öffnung (6) aufweisende Einspritzdüse vorgesehen ist, daß die Lage dieser Austrittsöffnung (6) derart gewählt wird, daß der austretende Kraftstoffstrahl über seine gesamte Breite gesehen nahezu zur gleichen Zeit auf die Brennraumwand auftrifft und sich dort als breitflächiger Film ausbreitet, und daß der Durchgangsquerschnitt . der Austrittsöffnung (6) einer für das beschriebene Gemischbildungs- und Verbrennungsverfahren üblicherweise verwendeten Einlochdüse entspricht.

2. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Austrittsöffnung (6) durchgehend gleiche Breite aufweist.

3· Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine 22.8523 ■■ 809826/0359 ./.

nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Austrittsöffnung (6) von der Innenwand zur Außenwand des Düsenkörpers (I) hin sich in ihrer Breite konisch erweiternd ausgebildet ist.

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