DE2725344A1

DE2725344A1 - Vorkammer fuer eine luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2725344A1
Application number: DE19772725344
Authority: DE
Inventors: Wulf Dipl Ing Besslein
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-06-04
Filing date: 1977-06-04
Publication date: 1978-12-07
Also published as: US4347814A; FR2393148A1; IT7849685A0; IT1105310B; GB1581089A; FR2393148B1

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 11 k"}2/h

Stuttgart-Untertürkheim 3.6.77

Vorkammer für eine luftverdichtende
Kinspri tzbrennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorkammer für eine luftverdichtende Ci ηspritzbrennkraftmaschine, die einen über einen kann 1förmigen Rauniteil mit dem ZyI inderraum in Verbindung stellenden erweiterten Raumteil aufweist, in den Kraftstoff »us einer Einspritzdüse im wesentlichen in Richtung des kanalformigen Rauniteiles eingespritzt wird und in dem ein mit einer

RofjBn den Kraft stoff st rahl gewölbten Fläche versehener Prallte i n- oder

körper an einem/ueidseitig in dem erweiterten Raumteil gelagerten Kinsatzstift angeordnet ist bzw. von einem Einsatzstif' gebildet ist.

Her Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gemischbildung in oiner Vorkammer der beschriebenen Art zu verbessern, derart, daß hol günstigen Verbrauchswerten insbesondere bei Teillast eine Absenkung der Schwärzungszahlen erreicht wird.

Hie gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäü dadurch gelöst, daß die Unterseite des Prallkörpers bzw. des Einsatzstiftes im Bereich des Pr;i 11 körpers als Leitfläche für die in den erweiterten Raumteil der Vorkammer einströmende Verbrennungsluft ausgebildet ist.

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Durch die Anordnung oner Leitfläche wird für die während des Verdichtungstaktes der Brennkraftmaschine durch den kanalförmigen Räumteil in den erweiterten Raumteil der Vorkammer einströmende Verbrennungsluft eine Führung geschaffen, so daß die Verbrennungsluft geordnet um den Prallkörper herumströmt, und es möglich wird, den aus der Einspritzdüse austretenden, auf den Prallkörper gerichteten Kraftstoffstrahl in seiner Richtung, in seiner Intensität und bezüglich der Kraftstoffmenge auf den Verbrennungsluftstrom abzustimmen. Es stellt sich eine günstige Gemischaufbereitung ein und eine Verminderung der RuObildung ergibt sich. Durch eine Verminderung der Rußanteile bei Vollast kann zur Steigerung der Leistung eine größere Menge Kraftstoff zur Verbrennung herangezogen werden, die lediglich durch die Rauchgrenze begrenzt ist. Die Vorkammer zeigt ein Verhalten ähnlich einer Wirbelkammer, jedoch mit dem Vorteil wesentlich geringerer Geräuschentwicklung.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann die Leitfläche in einem Winkel von weniger als 90 zur Mittellängsachse durch den kanalförmigen Raumteil liegend angeordnet sein. Auf diese Weise wird erreicht, daß die einströmende Verbrennungsluft in zwei Teilströme aufgeteilt wird, und zwar in einen stärkeren und in einen schwächeren Teilstrom, die sich beide über dem Prallkörper treffen und die dort in Verbindung mit dem Kraftstoff eine günstige Gemischbildung fördern.

Die Leitfläche kann sich am Einsatzstift bis zur Wandung der Vorkammer fortsetzen, so daß die gesamte in die Vorkammer strömende Verbrennungsluft erfaßt wird.

Die Leitfläche kann als ebene Fläche ausgebildet sein, sie kann aber auch von mindestens zwei aneinander stoßenden ebenen Flächen gebildet sein. Es ist auch möglich, die Leitfläche konkav oder konvex gekrümmt auszubilden.

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Besonders vorteilhaft kann die Leitfläche zur Bündelung der Luftströme an der Unterseite des Prallkörpers bzw. des Einsatzstiftes in diesem Bereich als Boden eines eingeschnittenen Kanales ausgebildet sein.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zylinderkopf mit Vorkammer,

Fig. 2 bis 6 in größerem Maßstab Querschnitte durch Prallkörper mit Einsatzstift mit unterschiedlich ausgebildeten Leitflächen und

Fig. 7 bis 10 ebenfalls in größerem Maßstab Ansichten von Prallkörpern mit Einsatzstift mit unterschiedlichen Leitflächenanordnungen.

Nach Fig. 1 ist im Zylinderkopf 1 einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine eine Vorkammer 2 angeordnet, die einen kanalförmigen Raumteil 3 und einen daran koaxial anschließenden erweiterten Haumteil h umfaßt. Der kanalförmige Raumteil 3 der Vorkammer 2 steht über Bohrungen 5 mit dem Zylinderraum 6 bzw. mit der im Kolben 7 der Brennkraftmaschine vorgesehenen Brennraummulde 8 in Verbindung. Über dem erweiterten Raumteil h befindet sich eine Ausnehmung 0 zur Anordnung einer Einspritzdüse.

In dem erweiterten Raumteil k ist auf einem diesen Raumteil durchsetzenden Einsatzstift 10 ein Prallkörper 11 angeordnet, der im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet ist und mit seiner gewölbten Fläche gegen den Kraftstoffstrahl gerichtet ist, der aus der nicht dargestellten Einspritzdüse austritt. Die Unterseite des Prallkörpers 11 ist als Leitfläche 12 ausgebildet, die in

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Da im 11

einem Winkel (^. von weniger als 90 zur Mittel 1 ängsachse 13 durch den kanalföraiigen Raumteil 3 liegt. Die Leifläche 12 am Prallkörper 11 setzt sich beiderseits vom Prallkörper am Einsatzstift 10 fort.

Durch die unter dem Winkel a( angestellte Leitfläche 13 wird während des Verdichtungshubes des Kolbens 7 die in die Vorkammer 2 durch den kanalförmigen Waurriteil 3 hindurch eingeschobene Verbrennungsluft in zwei definierte Ströme aufgeteilt, von denen der eine Strom in Pfeilrichtung 1 *♦ in einem größeren Bogen und der andere Strom in einem kleineren, entgegengesetzt gerichteten Bogon in Pfeilrichtung 15 um den Prallkörper

11 herumläuft. Mit einer Änderung des Winkels cL kann die beiderseits tim Prallkörper 11 vorbeistreichende Verbrennungsluft hinsichtlich ihrer jeweiligen Menge in den einzelnen Strömen beeinflußt werden.

Der aus der Einspritzdüse austretende Kraft stoffstrahl kann in der Mittellängsachse durch die Vorkammer liegend gegen den Prallkörper 11 gerichtet sein, die Anordnung kann aber auch derart getroffen sein, daß der Kraftstoffstrahl außerhalb der Mittellängsachse auf den Prallkörper trifft. Eine Glühkerze, angedeutet durch die Mittellinie 16, wird zweckmäßig in den oberen Bereich des erweiterten Raumteiles h hineinragend angeordnet.

Fig. 2 zeigt den aus Fig. 1 ersichtlichen Prallkörper 11 mit Einsatzstift 10 in einem größeren Maßstab. Die Lei tfläche 12 an der Unterseite des Prallkörpers und des Einsatzstiftes in diesem Bereich ist als durchgehende ebene Fläche ausgebildet.

Gemäß dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. ') besteht die Leitfläche

12 aus drei im Winkel aneinanderstoßenden ebenen Flächenteilen, während sich nach Fig. k aus zwei ebenen Flächenteilen gebildet ist.

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Gemäß Fig. ^r-> ist die Leitfläche 12 leicht konkav und gemäß Fig. 6 leicht konvex gekrümmt.

Fig. 7 veranschaulicht, daß die Leitfläche 12 allein unter dem Prallkörper 11 angeordnet sein kann. Dagegen zeigt Fig. 8 eine Leitfläche 12, die sich unter dem Prallkörper 11 erstreckt und beiderseits am Einsatzstift 10 fortsetzt.

Daß die Leitfläche 12 auch von dem Boden eines unter dem Prallkörper 11 angeordneten eingeschnittenen Kanales gebildet sein kann, zeigen die Fig. 9 und 10, wobei nach Fig. 9 die Seitenwände des Kanals im rechten Winkel zur Leitfläche 12 stehen und die Seitenwände nach Fig. 10 schräg zur Leitfläche 12 hinlaufen. Natürlich können die Seitenwände auch durch gewölbte Flächen gebildet werden. Cs ist auch möglich, den Boden des eingeschnittenen Kanales nicht nur entsprechend der Leitfläche 12 iius Fig. 2, sondern auch entsprechend den Leitflächen 12 nach den Fig. "3 bis C auszubilden.

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Leerseite

Claims

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Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim ^ 1

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Ansprüche

Vorkammer für nine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, die einen über einen kanalförmigen Raumteil mit dem Zylinderraum in Verbindung stehenden erweiterten Raumteil aufweist, in den Kraftstoff aus einer Einspritzdüse im wesentlichen in Richtung des kanalförmigen Raumteiles eingespritzt wird und in dem ein mit einer gegen den Kraftstoffstrahl gewölbten Fläche versehener Prall-

eiry- oder körper an einem/beidseitig in dem erweiterten Raumteil gelagerten Einsatzstift angeordnet ist bzw. von einem Einsatzstift gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Prallkörpers (ii) bzw. des Einsatzstiftes (10) im Bereich des Prallkörpers als Leitfläche (12) für die in den erweiterten Raumteil (U) der Vorkammer (2) einströmende Verbrennungsluft ausgebildet ist.

2. Vorkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche in einem Winkel von weniger als 90 zur Mittellängsachse durch den kanal formic η Raumteil liegend ausgebildet ist.

3· Vorkammer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche sich am Einsatzstift bis zur Wandung der Vorkammer fortsetzt.

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k. Vorkammer nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche als ebene Fläche ausgebildet ist (Fig. 2).

"5. Vorkammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche von mindestens zwei aneinanderstoßenden ebenen Flächen gebildet ist (Fig. 3 und >t).

6. Vorkammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, d.idurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche konkav gekrümmt ausgebildet ist (Fig. 5).

7· Vorkammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche konvex gekrümmt ausgebildet ist (Fig. 6).

8. Vorkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche an der Unterseite des Prallkörpers bzw. des Einsatzstiftes in diesem Bereich als Boden eines eingeschnittenen Kanales ausgebildet ist (Fig. 9 und 10).

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