DE287912C

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Publication number: DE287912C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

KLASSE 46«. GRUPPECLASS 46 «. GROUP

Die Erfindung bezieht sich auf Verbrennungskraftmaschinen für flüssige Brennstoffe, namentlich schwere Kohlenwasserstoffe, bei denen die Entzündung des Brennstoffes durch die VcI"-dichtung der Verbrennungsluft bis auf die Entzündungstemperatur des Brennstoffes erfolgt, . und bei denen die Verbrennung des Brennstoffes in zwei Stufen vor sich geht, und zwar teils unter einer in einer Vorexplosionskammer an oder unmittelbar vor dem Beginn des Arbeitshubes bewirkten Vorexplosion, die zur Einführung und Durchmischung des unvollständig verbrannten Brennstoffes in den Verbrennungsraum des "Zylinders dient, teils unter einer in diesem Verbrennungsraum beim Beginn des Arbeitshubes bewirkten vollständigen Verbrennung des Brennstoffes. The invention relates to internal combustion engines for liquid fuels, in particular heavy hydrocarbons that ignite the fuel through the VcI "seal the combustion air takes place up to the ignition temperature of the fuel, . and in which the combustion of the fuel takes place in two stages, in part under a pre-explosion caused in a pre-explosion chamber at or immediately before the start of the working stroke leading to the introduction and mixing the incompletely burned fuel into the combustion chamber of the "cylinder serves, partly under one in this combustion chamber at the beginning of the The working stroke resulted in complete combustion of the fuel.

.Es ist schon vorgeschlagen worden, den Brennstoff strahlenförmig in den Ubcrtrittskanal zwischen dem Arbeitsraum des Zylinders und der Vorkammer gegen den durch diesen Kanal während des Verdichtungshubes eintretenden Luftstrom einzuspritzen, wobei derIt has already been proposed to radiate the fuel into the transfer channel between the working space of the cylinder and the prechamber against the through this To inject air flow entering the duct during the compression stroke, the

. Brennstoffstrahl teils verbrannt, teils verdampft werden soll, worauf die so karburiertc Luft in der Vorkammer explosionsartig verbrennen soll. In der Tat läßt sich die beabsichtigte Wirkung nicht erreichen, da es unmöglich ist, die Geschwindigkeit des Brennstoffstrahls gegenüber der Geschwindigkeit des in die Vorkammer eintretenden Luftstromcs richtig zu bemessen! Ist die Geschwindigkeit des Brennstoffstrahls zu hoch, so dringt er durch den Luftstrom urid tritt im wesentlichen unzerstäubt in den Arbeitsraum des Zylinders über, wobei in dem Übertrittskanal nur eine geringe Verdampfung oder Verbrennung des Brennstoffes stattfindet. Ist die Geschwindigkeit des Brennstoffstrahls zu gering, so wird er , von dem Luftstrom gänzlieh in die Vorkammer getrieben, ohne daß eine nennenswerte Zerstäubung stattfindet. In beiden Fällen besteht eine Gefahr der Koksbildung, sei es im Arbeitsraum des Zylinders, sei es in der Vorkammer, und die beabsichtigte vollständige Verbrennung läßt sich nicht erreichen.. Fuel jet partly burned, partly evaporated should be, whereupon the so carburized air burn explosively in the antechamber target. In fact it can be the intended Effect cannot be achieved as it is impossible to control the speed of the fuel jet versus the speed of the air flow entering the antechamber to be measured correctly! If the speed of the fuel jet is too high, it will penetrate the air flow urid enters the working space of the cylinder essentially without atomization over, with only a slight evaporation or combustion of the in the transfer channel Fuel takes place. If the speed of the fuel jet is too low, it will , driven entirely into the antechamber by the air flow without any significant atomization takes place. In both cases there is a risk of coke formation, be it in the work area of the cylinder, be it in the prechamber, and the intended complete combustion cannot be achieved.

Es ist anderseits eine Maschine bekannt, bei der die genannten Ubelständc im wesentlichen beseitigt sind. Bei dieser Maschine wird der. Brennstoff durch eine Zerstäuberdüse nach Beendigung des Verdichtungshubes in die gekühlte Vorexplosionskammer eingespritzt und .durch den hohen Verdichtungsdruck unmittelbar entzündet, wobei eine explosionsartige teil- weise Verbrennung stattfindet und die dadurch entstehende Druckerhöhung die Brennstoff-'· ladung unter vollständiger Durchmischung in den Arbeitsraum des Zylinders austreibt, woOn the other hand, a machine is known in which the above-mentioned Ubelständc essentially are eliminated. With this machine the. Fuel through an atomizer nozzle Completion of the compression stroke is injected into the cooled pre-explosion chamber and . Immediately ignited by the high compression pressure, with an explosion-like partial Combustion takes place and the resulting increase in pressure reduces the fuel ' charge with complete mixing in the working space of the cylinder, where

die vollständige Verbrennung stattfindet. Auchcomplete combustion takes place. Even

. bei dieser Maschine zeigt es sich aber, daß unter Umständen, namentlich bei Benutzung schwer vergasbarer Brennstoffe, sich geringe' Brennstoffmengen in der Vorexplosionskammer ablagern und dort mit der Zeit verkoksen und ieste Ablagerungen bilden können.. with this machine, however, it turns out that under certain circumstances, especially when it is in use fuels that are difficult to gasify, there are small amounts of fuel in the pre-explosion chamber deposit and coke there over time and Most deposits can form.

Zweck der Erfindung ist nun, unter allen Umständen ein vollständiges Austreiben bzw.The purpose of the invention is now, under all circumstances, a complete expulsion or

to eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes zu sichern. Zu diesem Zwecke wird bei der in der Vorkammer stattfindenden Vorexplosion ein Teil des Brennstoffes in eine mit der Vorkammer verbundene Hilfskammcr hineingetrieben und dort vollständig verbrannt. Die so erhaltenen heißen verbrannten Gase strömen dann in dem Maße, wie der Druck in der Vorcxplosionskammcr sinkt, durch diese letztere nach dem Arbeitsraum des Zylinders, um dieto ensure complete combustion of the fuel. For this purpose, the in the pre-explosion taking place a part of the fuel in one with the antechamber connected auxiliary chambers driven in and completely burned there. The so The resulting hot burned gases then flow in proportion to the pressure in the pre-explosion chamber decreases, through this latter after the working space of the cylinder to the

so letzten Rückstände des Brennstoffes in der genannten Kammer teils zu verbrennen, teils mitzureißen.so to burn the last residues of the fuel in the said chamber partly, partly to be carried away.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Verbrennungskraft-' maschine mit einer Vorexplosionskammer gemäß der Erfindung.In the drawing, Fig. 1 shows a vertical section through a combustion power- ' machine with a pre-explosion chamber according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Schnitt durch den oberen Teil des Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine mit einer nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung angeordneten Vorexplosionskammer. Fig. 2 shows a similar section through the upper part of the cylinder of an internal combustion engine with a pre-explosion chamber arranged according to another embodiment of the invention.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der mit einem Kühlmantel versehene Arbeitsbzw. Verbrennungsraum 1 der Maschine in bc- kannter Weise mit einer gleichfalls gekühlten Vorexplosionskammer 3 stetig verbunden, in die die Einspritzdüse 2 mündet. Diese Vorexplosionskammer wird von einem in den Deckel des Zylinders eingeschraubten hülsenartigen Körper gebildet. Unten ist die Hülse mit ■ einem Boden verschen, in dem Kanäle 4 vorgesehen sind, die die Verbindung zwischen Kammer 3 und Verbrennungsraum 1 bilden. Oben steht die Kammer 3 mit einer Hilfskammer 5 , in stetiger Verbindung. Der gesamte Querschnitt der Verbindungskanäle zwischen den Kammern 3 und 5 ist verhältnismäßig gering gegenüber dem Querschnitt der Verbindungskanäle zwischen Kammer 3 und Arbeitsraum 1.In the embodiment according to FIG. 1, the working or cooling jacket provided with a cooling jacket. Combustion chamber 1 of the machine in bc- in a known manner with a likewise cooled pre-explosion chamber 3 continuously connected, in which the injection nozzle 2 opens. This pre-explosion chamber is covered by one in the lid of the cylinder screwed sleeve-like body formed. Below is the sleeve with ■ give away a floor in which channels 4 are provided, which connect between Chamber 3 and combustion chamber 1 form. At the top is the chamber 3 with an auxiliary chamber 5, in constant connection. The entire cross-section of the connecting channels between the chambers 3 and 5 is relatively small compared to the cross section of the connecting channels between chamber 3 and work space 1.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende:This device works as follows:

Unmittelbar vor der oberen Totlage wird eine der jeweiligen Belastung des Motors entsprechende Brennstoffmenge in die Kammer 3 eingespritzt. Diese Brennstoffmenge tritt in fein verteilter Form ein und wird sogleich von der heißen Luft entzündet, die in diesem Augenblick die Entzündungstemperatur des Brcnnstoffes erreicht hat. In der Kammer 3 entsteht also eine erste Explosion oder Druckerhöhung.Immediately before the top dead center, there is a corresponding load on the engine Amount of fuel injected into chamber 3. This amount of fuel enters in finely divided form and is immediately released from ignited by the hot air, which at that moment is the ignition temperature of the fuel has reached. A first explosion or pressure increase occurs in chamber 3.

Der Druck hat das Bestreben, sich auszuglei- · chen, was auf zwei Wegen erfolgt, und zwar teils gegen den Arbeitsraum 1 des Zylinders, teils gegen die Hilfskammcr 5. In beiden Riehtungen wird ein Teil des Brennstoffes mitgerissen, wobei die in die Hilfskammcr hinein-· geschleuderte, verhältnismäßig geringe Brennstoffmenge dort in der in diese Kammer während des Verdichtungshubes hineingepreßten Frischluft vollständig verbrennt und eine Steigerung des Druckes bewirkt. Der Druck in der Vorexplosionskammcr 3 wird dagegen sofort gegen den Arbeitsraum 1 ausgeglichen und sinkt dann allmählich in dem Maße, wie der Kolben sich abwärts bewegt. Die heißen verbrannten Gase der Hilfskammer 5 strömen jetzt durch die Vorkammer 3 nach dem Arbeitsraum I hinüber und bewirken dabei eine vollständige Austreibung bzw. Verbrennung etwaiger Brennstoffteilchen, die sich in der Vorkammer niedergeschlagen haben könnten.The pressure tends to balance itself out what happens in two ways, namely partly against the working space 1 of the cylinder, partly against the auxiliary chamber 5. In both directions part of the fuel is carried away, whereby the thrown, relatively small amount of fuel there in the in this chamber during of the compression stroke completely burns fresh air pressed in and an increase of the pressure causes. The pressure in the pre-explosion chamber 3, on the other hand, is immediately balanced against the working space 1 and then gradually decreases as the Piston moves down. The hot burned gases of the auxiliary chamber 5 now flow through the antechamber 3 to the work space I over and cause a complete Expulsion or combustion of any fuel particles, which could have been reflected in the antechamber.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unter-, scheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform lediglich dadurch, daß in den unteren Teil der Hülse 3 ein Zerstäuber 6 eingeschraubt ist, der mit geraden, längslaufenden Kanälen 8 versehen ist, die durch in der Innenwand der Hülse 3 vorgesehene ' schräge oder schraubenförmige Kanäle 9 gekreuzt wer- go den. Diese Kanäle münden in den schräg nach außen gerichteten Öffnungen 4 in den Boden der Hülse 3 aus. Der Zweck des Zerstäubers 6 ist, eine verbesserte Durchmischung der aus der Vorexplosionskammer 3 in den Vcrbrcnnungsraum 1 herausgetriebenen Ladung zu erreichen. Die Wirkungsweise ■ dieser Ausführungsform ist im übrigen im wesentlichen dieselbe wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1,The embodiment according to FIG. 2 differs from that shown in FIG Embodiment only in that an atomizer 6 in the lower part of the sleeve 3 is screwed, which is provided with straight, longitudinal channels 8, which through in the Inclined or helical channels 9 provided on the inner wall of the sleeve 3 are crossed the. These channels open in the obliquely outwardly directed openings 4 in the floor the sleeve 3 from. The purpose of the atomizer 6 is to improve the mixing of the out To reach the pre-explosion chamber 3 in the Vcrbrcnnungsraum 1 expelled charge. The operation ■ of this embodiment is otherwise essentially the same as in the embodiment of Fig. 1,

Claims

Patent-to sayings:

i. Internal combustion engine for liquid ' gen fuel, in which · the working or combustion chamber of the cylinder with a cooled pre-explosion chamber is continuously connected without throttling, in which the Ignition of the injected fuel due to the compression of the combustion air · .. takes place up to the ignition temperature of the fuel, so that a ^ pre-explosion takes place in this chamber, through which the fuel is expelled into the working space of the cylinder, thereby. ' characterized in that a part of the fuel in the explosion in the pre-explosion chamber driven into an auxiliary chamber connected to this chamber and. there is completely burned, after which the hot burned gases thus obtained in the Measures how the pressure in the pre-explosion chamber falls through this chamber overflow the working space of the cylinder

int «! any fuel residues jit i!> '[burn some of the said chamber, («• ils mitriiOcn.

2. V <■ rbn'iwitiiifjskraftmaschinc according to Anqifiit Ji i, dadurcii characterized in that the Vdrt'xplosionskarnmer is formed by a sleeve-like body (3) inserted into the cover of the cylinder, which has a bottom provided with openings (4), and in to which a body is attached, - its channels (8) through in the inner wall of the 'sleeve; located channels (9) are crossed, which open into the openings (4) of the Hülscnbodcns. '.

1 sheet of drawings.