DE3231112C2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung. Die Brennkraftmaschine enthält einen Zylinder (1) mit einem mit der Kurbelwelle (4) kinematisch verbundenen Kolben (2), einen Zylinderdeckel (5) mit einer Vorkammer (6), einer Kraftstoffeinspritzdüse (7) und einen Spritzlochkörper (8) mit einem Umleitkanal (9) sowie eine Hauptkammer (12) zwischen dem Zylinderdeckel (6) und dem Kolben (2) bei seiner OT-Stellung. In der Wand des Spritzlochkörpers (8) sind Zerstäubungsöffnungen (10) ausgeführt, die die Vorkammer (6) mit der Hauptkammer (12) verbinden. Der Kolben (2) ist mit einem Vorsprung (11) versehen, der in den Umleitkanal (9) bei der Lage des Kolbens (2) in der Nähe des oberen Totpunkts eingreift. Die Durchmesserbeziehung des Vorsprungs (11) und des Umleitkanals (9) beträgt 0,85 bis 0,95. Die Achsen (13) der Zerstäubungsöffnungen (10) liegen unter einem Winkel von 60 bis 80 ° in bezug auf die Achse (14) des Zylinders (1). Die summarische Fläche der Durchlaßquerschnitte der Zerstäubungsöffnungen (10) beträgt f = (15 35) 10 ↑- ↑6 D ↑2 S n δ, worin (15 35) 10 ↑- ↑6 = Koeffizient in ↑m ↑i ↑n / ↓m , D = Durchmesser des Zylinders in m, S = Kolbenhub in m, n = Drehzahl der Kurbelwelle min ↑- ↑1, δ = Relativvolumen der Vorkammer in (Formel) bedeuten.The invention relates to an internal combustion engine with internal combustion. The internal combustion engine contains a cylinder (1) with a piston (2) kinematically connected to the crankshaft (4), a cylinder cover (5) with an antechamber (6), a fuel injection nozzle (7) and a spray hole body (8) with a bypass channel ( 9) and a main chamber (12) between the cylinder cover (6) and the piston (2) in its TDC position. In the wall of the spray hole body (8) there are atomization openings (10) which connect the antechamber (6) to the main chamber (12). The piston (2) is provided with a projection (11) which engages in the bypass channel (9) when the piston (2) is in the vicinity of top dead center. The diameter relationship of the projection (11) and the bypass channel (9) is 0.85 to 0.95. The axes (13) of the atomizing openings (10) are at an angle of 60 to 80 ° with respect to the axis (14) of the cylinder (1). The total area of the passage cross-sections of the atomization openings (10) is f = (15 35) 10 ↑ - ↑ 6 D ↑ 2 S n δ, where (15 35) 10 ↑ - ↑ 6 = coefficient in ↑ m ↑ i ↑ n / ↓ m, D = diameter of the cylinder in m, S = piston stroke in m, n = speed of the crankshaft min ↑ - ↑ 1, δ = relative volume of the prechamber in (formula).
Description
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dahingehend zu verbessern, daß durch entsprechende Die angegebene Neigung der Achsen der Zerstäu-Abstimmung der Durchmesserbeziehung des Vor- bungsöffnungen ermöglicht außerdem eine Abwendung Sprungs und des Umleitkanals der Richtung der Achsen der aus der Vorkammer ausströmenden Strahlen der der Zerstäubungsöffnungen des Spritzlochkörpers und 5 heißen Gase und des Kraftstoffs vom Zylinderdecke!, der Gesamtfläche der Durchlaßquerschnitte der Zer- wodurch die Wärmebelastung desselben vermindert stäubungsöffnungen die Gemischbildung in der Vor- und gleichzeitig die Güte der Gemischbildung in der kammer und in der Hauptkammer optimiert, die Ge- Hauptkammer verbessert wird, schwindigkeit und Vollkommenheit der Kraftstoffver- Zugleich gestattet die angegebene Richtung der Achbrennung erhöht und Berührungen der Strahlungen der 10 sen der Zerstäubungsöffnungen, die Energieverluste aus der Vorkammer ausströmenden heißen Gase und beim Überströmen der Luft aus der Hauptkammer in des Kraftstoffs mit der Oberfläche des Zylinderdeckels die Vorkammer herabzusetzen, was die Gemischbilvermieden werden. dung in der Vorkammer verbessertto the effect that the indicated inclination of the axes of the atomization coordination of the diameter relationship of the projection openings also enables a avoidance Jump and the diversion channel of the direction of the axes of the rays flowing out of the antechamber the atomization openings of the spray hole body and 5 hot gases and the fuel from the cylinder roof! the total area of the passage cross-sections of the Zer- which reduces the heat load of the same dusting openings the mixture formation in the pre and at the same time the quality of the mixture formation in the chamber and in the main chamber is optimized, the main chamber is improved, speed and perfection of the fuel consumption. At the same time, the indicated direction of the axle combustion increases and contact with the radiation of the 10 sen of the atomization orifices, the energy losses hot gases flowing out of the antechamber and when the air flows over from the main chamber into of the fuel with the surface of the cylinder cover reduce the prechamber, which prevents the mixture. dung in the antechamber improved
nungen in die Hauptkammer strömenden Strahlen der F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Brennkraft-The rays of FIG. 1 flowing into the main chamber. 2 an enlarged section of the internal combustion
kaißen Gase und des Kraftstoffs expandieren nach dem maschine nach F i g. 1.The gases and the fuel expand after the machine of FIG. 1.
sen etwa 18 bis 20° beträgt. Um eine Berührung der 4 verbundenen Kolben 2 und einen Deckel bzw. Zylin-sen is about 18 to 20 °. In order to contact the 4 connected pistons 2 and a cover or cylinder
Oberfläche des Zylinderdeckels zu vermeiden, darf die Im Deckel 5 (F i g. 2) ist eine Vorkammer 6 mit einer obere Grenze des Neigungswinkels der Achse der Zer- Kraftstoffeinspritzdüse 7 vorgesehen, die in einen stäubungsöffnung 80° nicht überschreiten. Die untere 25 Spritzlochkörper 8 und einen Umleitkanal 9 übergeht. Grenze des Neigungswinkels der Achse der Zerstäu- In der Wand des Spritzlochkörpers 8 sind Zerstäubungsöffnung wird durch die Form der Hauptkammer bungsöffnungen 10 ausgeführt. Der Kolben 2 hat einen bestimmt, die eine ausreichende Entwicklung der Ober- Vorsprung II, der in der OT-Stellung um einen vorgefläche der Strahlen der heißen Gase und des Kraftstoffs gebenen Betrag in den Umleitkanal 9 hineinragt und deren Berührung mit der Luft der Hauptkammer 30 In F i g. 2 ist der Kolben 2 in seiner OT-Stellung dargewährleisten muß, was bei dem angegebenen Nei- gestellt. Zwischen dem Deckel 5 des Zylinders 1 und gungswinkel von mindestens 60° unter Berücksichti- dem Kolben 2 befindet sich die Hauptbrennkammer 12. gung der Strahlenexpansion erreicht wird. Die Zerstäubungsöffnungen 10 verbinden die Vor-To avoid the surface of the cylinder cover, the cover 5 (Fig. 2) is a prechamber 6 with a upper limit of the angle of inclination of the axis of the Zer fuel injector 7 provided, which in a Do not exceed the dust opening of 80 °. The lower spray hole body 8 and a diversion channel 9 merges. Limit of the angle of inclination of the axis of the atomization. In the wall of the spray hole body 8 are atomization openings is carried out by the shape of the main chamber. The piston 2 has one determines the sufficient development of the upper projection II, which in the TDC position protrudes into the diversion channel 9 by an amount given the amount of jets of the hot gases and the fuel and their contact with the air of the main chamber 30 in FIG. 2, the piston 2 must be shown in its TDC position, which is the case with the specified Nei. Between the cover 5 of the cylinder 1 and The main combustion chamber 12 is located at an angle of at least 60 °, taking into account the piston 2. The radiation expansion is achieved. The atomization openings 10 connect the front
Die obere Grenze der Durchmesserbeziehung des kammer 6 mit der Hauptkammer 12. Die Achse 13 jeder Vorsprungs und des Umleitkanals ist durch den Spalt 35 Zerstäubungsöffnung 10 liegt in bezug auf die Achse 14 bestimmt, der sich zwischen dem Vorsprung und dem des Zylinders 1 unter einem Winkel von 60 bis 80° und Umleitkanal bei der Herstellung und Montage der Zy- die Durchmesserbeziehung des Vorsprungs 11 und des linder-Kolben-Gruppe unter Berücksichtigung der Umleitkanals beträgt von 0,85 bis 0,95. Die summarische Wärmedehnung und während der Bewegung des KoI- Fläche der Durchlaßquerschnitte der Zerstäubungsöffbens von einer Wand des Kolbens zur anderen bei der 40 nungen 10 beträgt Richtungsänderung des Kolbenhubs ausbildet.The upper limit of the diameter relationship of the chamber 6 with the main chamber 12. The axis 13 each The projection and the bypass channel is through the gap 35, the atomization opening 10 is located with respect to the axis 14 determined, which is between the projection and that of the cylinder 1 at an angle of 60 to 80 ° and Diversion channel in the manufacture and assembly of the Zy- the diameter relationship of the projection 11 and the linder piston group taking into account the diversion channel is from 0.85 to 0.95. The summary Thermal expansion and during the movement of the KoI surface of the passage cross-sections of the atomizing orifices from one wall of the piston to the other at the 40 openings is 10 Change in direction of the piston stroke.
Die untere Grenze der Durchmesserbeziehung des f—KD2Sη Vorsprungs und des Urnleitkanals ist experimentell bestimmt und gewährleistet eine ausreichend hohe Wirt- worin der Koeffizient schaftlichkeit des Verbrennungsmotors. Mk der Herab- 45 ^ _ /15 _ 35\ in cf min l Setzung der unteren Grenze unterhalb 0,85 verringert " * ' ' L m J ' sich die Wirtschaftlichkeit. D — Durchmesser des Kolbens [mlThe lower limit of the diameter relationship of the f — KD 2 Sη projection and the Urnleitkanals is determined experimentally and ensures a sufficiently high economy in which the coefficient of economic efficiency of the internal combustion engine. Mk the reduction 45 ^ _ / 15 _ 35 \ in cf min l setting the lower limit below 0.85 reduces "* '' L m J 'the economy. D - Diameter of the piston [ml
schnitte der Zerstäubiingsöffnungen hängt von den η - Drehzahl der Kurbelwelle beim Hauptbe-sections of the atomizing openings depends on the η - speed of the crankshaft at the main
rung ab, wie z. B. der Drehzahl der Kurbelwelle, den ό - Verhältnis des Volumens der Vorkammer zumtion, such as B. the speed of the crankshaft, the ό - ratio of the volume of the prechamber to
geometrischen Abmessungen des Motors, dem Verdich- Volumen der Vorkammer + Volumen dergeometric dimensions of the engine, the compression volume of the prechamber + volume of the
tungsverhältnis und von anderen Einflußwerten, wie der Hauptkammer Belastung des Motors beim mittleren Arbeitsdruck, derratio and other influencing values, such as the main chamber Load on the engine at the mean working pressure, the
ten, bezogen auf die Zerstäubungsöffnungen und die Die Brennkraftmaschine wirkt wie folgt:The internal combustion engine works as follows:
zulässige Ausströmgeschwindigkeit aus der Vorkam- Während des Kompressionstakts bei de> Bewegungpermissible outflow velocity from the prechamber During the compression stroke at de> Move
mer bei der Verbrennung. des Kolbens 2 zum oberen Totpunkt strömt die Luft ausmer in the incineration. of the piston 2 to the top dead center, the air flows out
Die angegebene Durchmesserbeziehung des Vor- dem Zylinder 1 (Fig. 1) frei in den Umleitkanal 9 der Sprungs und des Urnleitkanals und die summarische Flä- 60 Vorkammer 6. In der Nähe des oberen Totpunkts greift ehe der DurchlaBqUersclinitte der Zerstäubungsöffnun- der Vorsprung 11 (F i g. 2) in den Umleitkanal 9 ein und gen gestatten e*, in ihrer' Gesamtheit solche Ausström- sperrt ihn teilweise ab, wobei die Luft aus der Hauptgeschwindigkeiten der sich bildenden Gase und des kammer 12 weiterhin in die Vorkammer 6 durch die Kraftstoffs aus tier Vorkammer oder der Luft aus der Zerstäubungsöffnungen 10 und teilweise durch einen Hauptkammer hx gewährleisten, die für eine hochwerti- 65 Ringspalt 15 zwischen der Wand des Spritzlochkörpers ge Gemischbildung in der Vorkammer und in der 8 und dem Vorsprung 11 einströmt. Am Ende des Kom-Hauptkammer erforderlich sind, sowie eine Erhöhung pressionstakts wird durch die Kraftstoffeinspritzdüse 7 der Geschwindigkeit und der Vollkommenheit der Kraftstoff in die Vorkammer eingespritzt. Infolge derThe specified diameter relationship of the front of the cylinder 1 (Fig. 1) freely into the diversion duct 9 of the jump and the Urnleitkanals and the total area 60 prechamber 6. In the vicinity of the top dead center, before the passage cross center of the atomization opening projection 11 engages ( Fig. 2) into the diversion channel 9 and allow e *, in their 'entirety such outflow blocks it partially, the air from the main velocities of the gases being formed and the chamber 12 continues into the antechamber 6 through the Fuel from the prechamber or the air from the atomization orifices 10 and partially through a main chamber hx, which flows into the prechamber and in the 8 and the projection 11 for a high-quality annular gap 15 between the wall of the spray hole body ge mixture formation. At the end of the com-main chamber are required, as well as an increase in the compression stroke is injected through the fuel injector 7 of the speed and perfection of the fuel into the prechamber. As a result of
Selbstentzündung des Kraftstoffs in der Vorkammer 6 erfolgt ein Druckanstieg der sich bildenden Gase. In einem gewissen Moment wird der Druck der sich in der Vorkammer 6 bildenden Gase höher als der Luftdruck in der Hauptkammer 12 und es beginnt das Ausströmen der heißen Gase und des Kraftstoffs aus der Vorkammer 6 durch die Zerstäubungsöffnungen 10 in Form mehrerer Strahlen (nach der Anzahl der Zerstäubungsöffnungen 10) und durch den Ringspalt 15 in die Hauptkammer 12. Die heißen Gase und der Kraftstoff mischen sich mit der Luft der Hauptkammer 12 und der Kraftstoff brennt dabei aus, wodurch der Gasdruck in der Hauptkammer 12 erhöht wird. Durch die Einwirkung dieses Gasdruckes beginnt sich der Kolben 2 von OT zu entfernen und der Vorsprung 11 gleitet aus dem Umleitkanal 9 heraus. Beim endgültigen Austritt des Vorsprungs 11 aus dem Umleitkanal 9 erfolgt ein weiteres Ausströmen der noch verbleibenden Gase und des Kraftstoffs aus der Vorkammer 6 durch den Umleitkanal 9 in die Hauptkammer 12, wo sie sich mit der Rest- luft der Hauptkammer 12 mischen und dabei mit genügender Geschwindigkeit und Vollkommenheit verbrennen.Self-ignition of the fuel in the prechamber 6 results in a pressure increase in the gases that are formed. In At a certain moment the pressure of the gases forming in the antechamber 6 becomes higher than the air pressure in the main chamber 12 and the hot gases and the fuel begin to flow out of the antechamber 6 through the atomization openings 10 in the form several jets (according to the number of atomization openings 10) and through the annular gap 15 into the main chamber 12. The hot gases and the fuel mix with the air of the main chamber 12 and the fuel burns out, reducing the gas pressure in the Main chamber 12 is increased. The action of this gas pressure causes piston 2 to close from TDC remove and the projection 11 slides out of the diversion channel 9. When the projection 11 finally emerges from the diversion channel 9, another takes place The remaining gases and the fuel flow out of the prechamber 6 through the bypass channel 9 into the main chamber 12, where they meet with the remaining Mix the air of the main chamber 12 and burn it with sufficient speed and perfection.
3030th
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Claims (1)
der Gemischbildung und der Verbrennung in der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineinternal combustion engine improved. The radial direction of this burnout of the walls of the projection atomization openings, however, leads to the fact that the reduced the safety of the internal combustion engine. Beam axes that are directed from the antechamber into the main 60 By increasing the passage cross-section of the hot gases flowing out of the chamber parallel to the Feu ring gap, there is also a reduction in the bottom of the cylinder cover. The latter is the outflow speed of the hot gases, with the result that the very hot gas and mixture radiate, disturbed by the mixture formation in the main chamber, the fire base of the cylinder cover and the speed and perfection of the Verchen, whereby the contact surface of the hot gas 65 combustion of the mixture can be reduced, which a and mixture jets with the air of the main chamber worsening the economy of the firing is partially reduced. That worsens the quality of the engine,
the mixture formation and the combustion in the The invention is based on the object of a
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3231112A DE3231112C2 (en) | 1981-12-18 | 1982-08-20 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3150360 | 1981-12-18 | ||
DE3231112A DE3231112C2 (en) | 1981-12-18 | 1982-08-20 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3231112A1 DE3231112A1 (en) | 1983-06-30 |
DE3231112C2 true DE3231112C2 (en) | 1984-12-06 |
Family
ID=25798125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3231112A Expired DE3231112C2 (en) | 1981-12-18 | 1982-08-20 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3231112C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69316212T2 (en) * | 1993-09-28 | 1998-07-16 | Isuzu Ceramics Res Inst | Thermal insulation machine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1529533A (en) * | 1965-11-23 | 1968-06-21 | Inst Francais Du Petrole | Further development of compression ignition engines |
DE2347135C2 (en) * | 1973-09-19 | 1975-08-21 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Internal combustion engine operating with injection into a secondary chamber and compression ignition |
-
1982
- 1982-08-20 DE DE3231112A patent/DE3231112C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3231112A1 (en) | 1983-06-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |