DE2739319C3 - Kolbenbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und anschließender Brennstoffeinspritzung - Google Patents
Kolbenbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und anschließender BrennstoffeinspritzungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L25/00—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
- F01L25/02—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/02—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kolbenbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und anschließender Brennstoffeinspritzung
mit je einem, jedem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Nebenraum, der
durch ein zwischen dem Verbrennungsraum des Zylinders und dem Nebenraum angeordnetes Ventil mit
dem Verbrennungsraum verbunden oder von diesem abgesperrt werden kann, wobei das Ventil den
Nebenraum vom Verbrennungsraum beim Starten und bis zu mittleren Belastungen der Brennkraftmaschine
durch eine Steuerung dauernd absperrt.
Zweck einer derartigen Steuerung ist es, das zum sicheren Anlassen und im Teillastbetrieb notwendige
Verdichtungsverhältnis derartiger Kolbenbrennkraftmaschinen bei mittlerer bis maximaler Belastung
abzusenken, um das Auftreten von übermäßig hohen Verbrennungsdrücken zu vermeiden.
Eine Kolbenbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der das zwischen dem
Verbrennungsraum des Zylinders und dem Nebenraum angeordnete Ventil beim Starten geschlossen wird, um
eine hohe Verdichtung und damit die zum Starten notwendige Zündteraperatur zu erreichen, ist aus der
DE-PS 6 26 471 bekannt. Über eine Steuerung wird
ίο dieses Ventil mit zunehmender Drehzahl immer weiter
geöffnet und infolge der damit verbundenen nachlassenden Drosselwirkung des Ventils der Nebenraum in
zunehmendem Maße an den Zylinderraum angeschlossen, bis schließlich bei maximaler Drehzahl und damit
is voller Belastung der Brennkraftmaschine der Nebenraum
bei ganz geöffnetem Ventil vollständig mit dem Zylinderraum in Verbindung steht und damit bei diesem
Betriebszustand das niedrigste Verdichtungsverhältnis erreicht ist.
Mit dieser Maßnahme wird jedoch gleichzeitig der Brennraum stetig verändert und erhält mit zunehmender
Belastung immer ungünstigere geometrische Abmessungen und Strömungsverhältnisse für die Einführung
und Verwirbelung des Kraftstoffes. Außerdem dringt bei geöffnetem Ventil ein Teil des zugeführten
Brennstoffes auch in den Nebenraum ein, so daß durch die dort stattfindende Verbrennung unzulässig hohe
Drücke in dem Nebenraum entstehen. Durch die dabei auftretenden hohen Temperaturen und Verbrennungs-
jo rückstände wird auch das Ventil und der Ventilsitz in
Mitleidenschaft gezogen, so daß die für das nächste Anlassen erforderliche dichte Absperrung des Nebenraumes
nicht mehr gewährleistet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die durch den Anschluß des Nebenraumes bei mittleren bis maximalen Belastungen bedingte nachteilige Veränderung der Brennraumgeometrie in erster Linie im Augenblick des Zündvorganges zu vermeiden und ein Eindringen von Kraftstoff in den Nebenraum zu verhindern.
Aufgabe der Erfindung ist es, die durch den Anschluß des Nebenraumes bei mittleren bis maximalen Belastungen bedingte nachteilige Veränderung der Brennraumgeometrie in erster Linie im Augenblick des Zündvorganges zu vermeiden und ein Eindringen von Kraftstoff in den Nebenraum zu verhindern.
to Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Ventil durch die Steuerung auch abhängig von den Arbeitsspielen
des jeweiligen Zylinders betätigt wird und daß diese Steuerung bei höheren Belastungen der Brennkraftmaschine
durch Schließen des Ventils mindestens während der Einspritzung und Zündung des Brennstoffes
die während des Verdichtungshubes in den Nebenraum eingebrachte Luft von der Verbrennung
zunächst ausschließt und durch öffnen des Ventils im Lauf der Verbrennung diese Luft in den Verbrennungsso
raum zurückströmen läßt, wo sie zur vollständigen Verbrennung der in den Verbrennungsraum eingespritzten
Brennstoffmenge zur Verfügung steht.
Durch die Erfindung ist in den für den optimalen Verlauf des Prozesses wichtigen Phasen, nämlich beim
Einspritzen des Kraftstoffes, während des Zündvorganges und über einen weiten Bereich des Verbrennungsablaufes in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine
die gleiche Brennraumgeometrie vorhanden, weil das Ventil hierbei immer geschlossen ist. Dadurch wird
gleichzeitig auch der Nebenraum kraftstofffrei gehalten. Während des Zündvorganges befindet sich das Ventil
auf seinem Sitz und bleibt dadurch mit dem Sitz vor der Flammenfront verschont. Aufgestaute Wärmemengen
werden über den Sitz abgeleitet. Durch das öffnen des Ventiles gegen Ende der Verbrennung kann die mit dem
Verdichtungsdruck vor Brennstoffeinspritzung vorgespannte Luft des Nebenraumes in den Verbrennungsraum
ausströmen und trägt dort zur Verbesserung
sowohl der Verbrennung als auch der Abgasqualität bei.
Es ist eine Kolbenbrennkraftmaschine bekannt geworden, DE-OS 22 27 440, bei der jedem Zylinder
sowohl eine Brennkammer als auch ein Luftspeicher zugeordnet ist. Bei dieser Brennkraftmaschine wird der
Kraftstoff in die Brennkammer eingespritzt soll dort
und im Zylinderraum nacheinander unter Lufunangel verbrennen und der Inhalt des bei der Kompression mit
Luft gefüllten Luftspeichers soll im wesentlichen erst dann für die Verbrennung zur Verfügung stehein, wenn
der Druck im Hauptbrennraum etwa auf Kompressionsdruck bzw. noch weiter abgefallen ist Um das
Eindringen brennbarer Bestandteile in den Luftspeicher während der noch mit Drucksteigerungen im Hauptbrennraum
verbundenen Verbrennungsphase mit Sicherheit zu vermeiden und um auch eine Einflußnahme
auf den Zeitpunkt der Freigabe der im Luftspeicher verdichteten Frischluft für die Verbrennung im Hauptbrennraum
zu erzielen, wurde vorgeschlagen, den Luftaustausch zwischen Hauptbrennraum und Luftspeicher
zwangsweise mit einem Ventil zu steuern.
Durch diese Maßnahmen wird jedoch die Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung, nämlich gleichbleibende
Brennraumgeometrie bei allen Betriebsbereichen zu erzielen, nicht nahegelegt Außerdem wird da;» kennzeichnende
Merkmal, daß bei höheren Belastungen der Brennkraftmaschine der Nebenraum mindestens während
der Einspritzung und Zündung des Brennstoffes verschlossen ist, nicht angesprochen.
Durch eine Absperrung des Nebenraumes auch während des Ansaug- und Ausstoßhubes des Kolbens
wird eine verbesserte Füllung des Zylinders und eine Verbesserung der Qualität der in dem Nebenraum
verdichteten Luft erzielt
Aus der FR-PS 13 41030 sind Nebenkammern
bekannt die als Ringräume um den Zylinder herum angeordnet und mit dem Brennraum über vom Kolben
gesteuerte öffnungen verbunden sind. Solche Ringräume
weisen zunächst den Nachteil der schwierigen Fertigung auf. Als weiterer Nachteil ist das mit
Sicherheit zu erwartende Zusetzen der verbindenden Bohrungen durch Verbrennungsrückstände und Ölkohle
zu nennen. Für die Kolbenringe ist außerdem das Überfahren von derartigen Bohrungen nachteilig. Mit
derartig gesteuerten Nebenräumen kann die Wahl des Zeitpunktes für das Auf- und Absperren nicht
entsprechend den Erfordernissen des Prozesses getroffen werden. Es ist zwar möglich, einen solchen
Nebenraum derart anzuordnen, daß er während des größten Teils des Saug- und Ausstoßhubes geschlossen
bleibt. Infolge der Kolbensteuerung bleibt dieser Nebenraum jedoch auch während des größten Teils des
Verdichtungs- und Arbeitshubes geschlossen, so daß ein nennenswertes Füllen oder Entleeren eines solchen
Nebenraumes nirht stattfinden kann.
Eine Steuerung des Ventils kann in einfacher Weise durch den Brennstoffeinspritzdruck und den Druck im
Nebenraum erfolgen.
Die Berücksichtigung der Belastung der Kolbenbrennkraftmaschine kann vorteilhaft durch Einwirken
der Regelstange für die Bemessung der Brennstoffzufuhr oder durch Einwirken des Mittel- oder Spitzendruckes
im Verbrennungsraum auf eine entsprechende mit dem Ventil zusammenwirkende Steuereinrichtung
erfolgen.
Claims (5)
1. Kolbenbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und anschließender Brennstoffeinspritzung mit
je einem, jedem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Nebenn.um, der durch ein zwischen
dem Verbrennungsraum des Zylinders und dem Nebenraum angeordnetes Ventil mit dem Verbrennungsraum
verbunden oder von diesem abgesperrt werden kann, wobei das Ventil den Nebenraum vom
Verbrennungsraum beim Starten und bis zu mittleren Belastungen der Brennkraftmaschine
durch eine Steuerung dauernd absperrt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil durch die Steuerung auch abhängig von den Arbeitsspielen des
jeweiligen Zylinders betätigt wird und daß diese Steuerung bei höheren Belastungen der Brennkraftmaschine
durch Schließen des Ventils mindestens während der Einspritzung und Zündung des Brennstoffes die während des Verdichtungshubes in
den Nebenraum eingebrachte Luft von der Verbrennung zunächst ausschließt und durch öffnen des
Ventils im Lauf der Verbrennung diese Luft in den Verbrennungsraum zurückströmen läßt, wo sie zur
vollständigen Verbrennung der in den Verbrennungsraum eingespritzten Brennstoffmenge zur
Verfügung steht.
2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenraum auch
während des Saug- und Ausstoßhubes des Kolbens von dem Verbrennungsraum abgesperrt ist.
3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil
durch den Brennstoffeinspritzdruck und den Druck in dem Nebenraum gesteuert wird.
4. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Berücksichtigung der Belastung der Kolbenbrennkraftmaschine durch Einwirken der Regelstange für
die Bemessung der Brennstoffzufuhr auf eine entsprechende, mit dem Ventil zusammenwirkende
Steuereinrichtung erfolgt.
5. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Berücksichtigung der Belastung der Kolbenbrennkraftmaschine durch Einwirken des Mittel- oder
Spitzendruckes im Verbrennungsraum auf eine entsprechende, mit dem Ventil zusammenwirkende
Steuereinrichtung erfolgt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2739319A DE2739319C3 (de) | 1977-09-01 | 1977-09-01 | Kolbenbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und anschließender Brennstoffeinspritzung |
FR7825186A FR2402065A1 (fr) | 1977-09-01 | 1978-08-31 | Moteur a combustion interne a pistons equipe d'un dispositif limitant la pression d'allumage |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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DE2739319B2 DE2739319B2 (de) | 1981-01-15 |
DE2739319C3 true DE2739319C3 (de) | 1981-08-20 |
Family
ID=6017816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2739319A Expired DE2739319C3 (de) | 1977-09-01 | 1977-09-01 | Kolbenbrennkraftmaschine mit Luftverdichtung und anschließender Brennstoffeinspritzung |
Country Status (2)
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FR (1) | FR2402065A1 (de) |
Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (6)
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DE2227440A1 (de) * | 1972-06-06 | 1973-12-20 | Daimler Benz Ag | Mehrstufiges brennverfahren fuer mit interner verbrennung arbeitende brennkraftmaschinen |
FR2328112A1 (fr) * | 1975-10-17 | 1977-05-13 | Moteur Moderne Le | Moteur a combustion interne comportant un reservoir d'air |
-
1977
- 1977-09-01 DE DE2739319A patent/DE2739319C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-08-31 FR FR7825186A patent/FR2402065A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2402065B3 (de) | 1981-04-17 |
DE2739319A1 (de) | 1979-03-15 |
FR2402065A1 (fr) | 1979-03-30 |
DE2739319B2 (de) | 1981-01-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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