DE2823483A1 - Luftverdichtende brennkraftmaschine - Google Patents

Luftverdichtende brennkraftmaschine

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DE2823483A1
DE2823483A1 DE19782823483 DE2823483A DE2823483A1 DE 2823483 A1 DE2823483 A1 DE 2823483A1 DE 19782823483 DE19782823483 DE 19782823483 DE 2823483 A DE2823483 A DE 2823483A DE 2823483 A1 DE2823483 A1 DE 2823483A1
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Rolf Eckert
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Description

  • Luftverdichtende Brennkraftmaschine
  • Die Erfindung betri@@t eine luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einem Hauptbrennraum und einer durch einen verengten Überströmkanal mit dem Hauptbrennraum verbundenen Nebenkammer, dessen Volumen einen kleinen Bruchteil des Hauptbrennraumvolumens beträgt und in die durch eine in den Hauptbrennraum mündende Einspritzdüse ein Bruchteil des eingespritzten Kraftstoffs eingespritzt wird.
  • Derartige Brennkraftmaschinen sind bekannt (DE-OS 15 26 290).
  • Durch @ie kleine Nebenkammer soll ein hoher Druckanstieg vermieden werden, ohne @@ß durch hohe Überströmverluste und große Brennraumober@lächen der Wirkungsgrad stark abfällt. Die Nebenkammer soll daher nur einen kleinen bruchteil, etea 7 % des Hauptbrennraumvolumens betragen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbrennung vor allem bei kleinen Drehzahlen und Lasten, d.h. bei ungünstig niedrigem Temperatur- und Luftdrall-Niveau die reaktionskinetischen Bedingungen zu verbessern. Diese Aufgabe wird bei einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß ein oder mehrere Nebenkammern vorgesehen sind, deren Gesamtvolumen höchstens 2,5 % des Kompressionsvolumens beträgt und deren Drosselöffnung zum Hauptbrennraum bevorzugt in Betriebszuständen schwacher Luftbewegung von einem Kraftstoffstrahl getroffen wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Gestaltung wird erreicht, daß die reaktionskinetischen Bedingungen mittels eines oder mehrerer kleiner Z@ndherde verbessert wird. Es ergibt sich daraus eine Verringerung des Zündverzuges, der Schall- und Immissionswerte und hier besonders der teilre@gierten CH-Gruppen. Die Nebenkammern sind mit dem Drosselquerschnitt zum Hauptbrennraum dort zu plazieren, wo bei drallarmer Luftströmung ein Kraftstoffstrahl ohne bemerkenswerte Verwehung auftrifft. Bei höheren Drehzahlen und stärkerem Luftdrall wird der Kraftstoffstrahl von der Drosselöffnung abgelenkt, so daß die Wirkung der Zündkammer in diesen Betriebsbereichen nachl@ßt.
  • Urn die Wirkung der sehr kleinen Nebenkammern zu verbessern, wird ur Vermeidung von Wärmeverlusten in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Nebenkammern gegen Wärmeabgabe zu isolieren.
  • Dies kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch geschehen, dn die Nebenkammer aus Keramikteilen gefertigt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß an der Innenfläche der Nebenkammer katalytisch wirksame Molekille eingebettet sind. Hierdurch wird ebenfalls das Reaktionsverhalten des Kraftstoffes verbessert.
  • Die tJebenbrennräume können sowohl im Zylinderkopf als auch im Kolben im Bereich einer Brennraummulde angeordnet werden. Wegen ihrer kleinen Abmessungen und kleinen Masse sowie des niedrigen spezifischen Gewichts ist gegenüber bekannten Nebenkammern auch eine Anordnung im Kolben möglich, zumal hier die Muldenwandtemperaturen bei IJeerlaufbetrieb besonders stark abfallen und außerdem eine automatische Regelung nur schwer möglich ist. Infolge der kleinen Abmessungen sind auch die stark verschiedenen Wärmeausdehnungswerte für Aluminium und Keramik beherrschbar.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Die Abb. 1 einen schematisch dargestellten Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Nebenkammer im Zylinderkopf, Abb. 2 einen entsprechenden Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit Anordnung einer Nebenkammer im Kolben und Abb. 3 eine Draufsicht auf einen Kolben mit einem Teilschnitt im Bereich der Nebenkammer der Ausführung nach Abb. 2.
  • Der Kolben 1, der am Umfang Ringnuten 2 für die Aufnahme von Kolbenringen aufweist, hat einen rotationssymmetrischen Brennraum 3, in der gegen Ende der Verdichtung die Verbrennungsluft kreist und in den in Richtung des Pfeiles 4 der Kraftstoff eingespritzt wird, Die Dreilrichturlg des Luftwirbels ist durch einen Pfeil 5 angezeigt.
  • In der Ausführung nach Abb. 1 ist im Zylinderkopf ein Nebenbrennraum 6 angeordnet. Er besteht aus einem Mantelteil 7 mit einer Drosselöffnung 8 zum Brennraum 3 hin und einen Verschlußstopfen 9.
  • Diese Teile sind aus Keramik hergestellt und werden von einem Gewindering 10 im Zylinderkopf 11 gehalten.
  • Mit 12 ist ein im Zylinderkopf angeordnetes Kraftstoffeinspritzventil bezeichnet.
  • Bei der Ausführung nach Abb. 2 und 3 ist eine Nebenkammer 13, bestehend aus einem vorderen, eine Drosselöffnung 14 aufweisenden Teil 15 und einem Mantelteil 16, in eine Bohrung 17 im Kolben 1 eingepreßt. Die Drosselöffnung 14 mündet in die Brennraummulde mit einer Richtungskomponente in Richtung der rotierenden Verbrennungsluft und wird bei geringem Luftdrall von einem Kraftstoffstrahl 4 getroffen. An der Innenfläche 18 der Nebenkammer 13 sind katalytisch wirksame Moleküle eingebettet, die die Reaktion des Kraftstoffs beschleunigen.

Claims (4)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einem Hauptbrennraum und einer durch einer verengten Überströmkanal mit dem Hauptbrennraum verbundenen Nebenkammer, dessen Volumen einen kleinen Bruchteil des Hauptbrennraumvolumens beträgt und in die durch eine in den Hauptbrennraum mündende Einspritzdüse ein Bruchteil des eingespritzten Kraftstoffs eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Nebenkammern (6, 13) vorgesehen sind, deren Gesamtvolumen höchstens 2,5 % des Kompressionsvolumens beträgt und deren Drosselöffnung (8, 10) zum Hauptbrennraum (@) bevorzugt in Betriebszuständen schwacher Luftbewegung von einem Kraftstoffstrahl getroffen wird.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurck gekennzeichnet, daß die Nebenkammer (6, 13) wärmeisoliert ist.
  3. 3. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenkammer (6, 13) aus Keramik teilen besteht.
  4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (18) der nebenkammer (13) katalytisch wirksame Moleküle eingebettet sind.
DE19782823483 1978-05-30 1978-05-30 Luftverdichtende brennkraftmaschine Withdrawn DE2823483A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642376A1 (de) * 1985-12-23 1987-07-02 Ford Werke Ag Kolben eines dieselmotors
FR2735181A1 (fr) * 1995-06-08 1996-12-13 Renault Moteur a combustion comportant une prechambre de combustion et une reserve d'air de combustion.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642376A1 (de) * 1985-12-23 1987-07-02 Ford Werke Ag Kolben eines dieselmotors
FR2735181A1 (fr) * 1995-06-08 1996-12-13 Renault Moteur a combustion comportant une prechambre de combustion et une reserve d'air de combustion.

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