DE3327998A1 - Diesel-brennkraftmaschine mit luftverteilender kraftstoff-direkteinspritzung - Google Patents
Diesel-brennkraftmaschine mit luftverteilender kraftstoff-direkteinspritzungInfo
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Description
AkTlENGECELLSCHAFT
3180 Wolfsburg
Unsere Zeichen: K 347I
Diesel-Brennkraftmaschine mit luftverteilender
Kraftstoff-Direkteinspritzung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Diesel-Brennkraftmaschine mit luftverteilender Kraftstoff-Direkteinspritzung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Um bei luftverteilenden, direkteinspritzenden Diesel-Brennkraftmaschinen
eine möglichst gleichmäßige Verteilung des eingespritzten Kraftstoffes in der in dem Brennraum in einer Drallströmung strömenden
Luft zu erreichen, werden üblicherweise sogenannte Mehrlochdüsen eingesetzt, die den Kraftstoff in mehreren, gleichmäßig
über den Umfang verteilten Strahlen in den freien Brennraum einspritzen. Solche Mehrlochdüsen sind jedoch relativ aufwendig und
haben zudem den Nachteil, daß sie abhängig von der eingespritzten Kraftstoffmenge unterschiedlich gute Verteil- und Zumeßwirkungsgrade
zeigen. Insbesondere bei Dieselmotoren für Personenkraftfahrzeuge· ist jedoch ein relativ großer Drehzahl- und Lastbereich mit einem
entsprechend großen Verstellbereich der Einspritzmengen zu bewältigen·. Die wesentlich weniger aufwendigen Einlochdüsen, die nur einen
einzigen Kraftstoffstrahl abgeben, wurden bisher jedoch nur bei
Einspritzverfahren mit Wandauftragung des Kraftstoffes verwendet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, die Voraussetzungen für die Kraftstoffzumessung und Kraftstoffverteilung
bei einer ί· direkteinspritzenden, luftverteilenden Diesel-Brennkraftmaschine
zu verbessern.
Vorsitzender Vorstand: Dr. rer. pci. Cö.-i H. t.j'j. Ve'·.,·"
<-■ ι .,-ί.! !■' ■ .·>. ·. ;·: ·.-.·: :,
des Aufsichtsrats: Pro). Dt. !edin. Ernsi ha.f · Di. jur. Pe'c-r ί!ρ·>
D -.WJ-.- ·' >-:.ί G.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des
Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß wird also eine gegenüber
den Mehrlochdüsen wesentlich weniger aufwendige und preisgünstigere Einlochdüse verwendet, wobei die gleichmäßige Verteilung
des Kraftstoffes durch eine Prallfläche erreicht wird, die den auftreffenden Kraftstoffstrahl in den freien Brennraum ablenkt
und in Form eines schirm- oder kegelartigen Kraftstoff-Hebels auffächert. Diese Prallflache kann dabei als konkav, eben oder
auch konvex ausgebildeter Prallteller auf einer zentrisch am Boden des Brennraums angeordneten Erhebung ausgebildet sein. Mit
Yorteil kann dabei die Einspritzdüse als Drosselzapfendüse ausgebildet sein, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die Strahlqualität
der einzuspritzenden Kraftstoffmenge anzupassen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in teils schematischer Darstellungsweise gezeigt. So zeigt
Figur 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht
eines Kolbens einer direkteinspritzenden Diesel-Brennkraftmaschine und
Figuren] in jeweils schematischer Darstellung des 2 und 5 V.Brennraums zwei verschiedene Ausgestaltungs-
jmöglichkeiten des den Kraftstoffstrahl auf-
J fächernden Prall te Hers.
In der Zeichnung sind jeweils für gleiche oder vergleichbare Bauteile
die gleichen, gegebenenfalls mit einem oder zwei Strichen versehenen Bezugszeichen verwendet worden. Dabei ist mit 1 ein
Kolben einer direkteinspritzenden, luftverteilenden Diesel-Brennkraftmaschine bezeichnet, in dessen Boden ein ringförmiger Brennraum
2 angeordnet ist. Mit 3 ist eine als Einlochdüse ausgebildete Einspritzdüse bezeichnet, die einen einzigen Kraftstoffstrahl 4 in
den Brennraum 2 abspritzt. Dieser Brennstoffstrahl 4 trifft dabei
auf eine in dem Brennraum 2 angeordnete Prallf 3ä ehe in Form eines
auf einer am Boden des Brennraums 2 vorgesehenen Erhebung 6 angeordneten Pralltellers 5» der wahlweise konkav, wie in der Figur 1,
eben, wie in der Figur 2, oder auch konvex, wie in der Figur 3» ausgebildet sein kann. Der auf diesen Prallteller 5 bzw. 5'
bzw. 51' auftreffende Kraftstoffstrahl 4 wird dabei zu einem
schirm- oder tellerartigen, in jedem Pail flächigen Kraftstoffnebel
7 bzw. 7T bzw. 711 aufgefächert, der den freien Brennraum 2
gleichmäßig nach allen Seiten durchdringt.Auf diese Weise wird eine
gleichmäßige Beaufschlagung der in dem ringförmigen Brennraum 2 in hier nicht gezeigter Wirbelströmung umlaufenden Luft erreicht,
die im Prinzip einer Einspritzung des Kraftstoffes über eine mit einer unendlichen Zahl von Löchern versehenen Einspritzdüse entsprechen
würde.
Trotz dieser sehr wirkungsvollen Verteilung des Kraftstoffes über den gesamten Brennraum im Luftverteilverfahren, das heißt im wesentlichen
ohne Wandauftrag, kann eine nur mit einem Düsenloch versehene Einspritzdüse verwendet werden,, die daher sowohl konstruktiv
als auch fertigungstechnisch wesentlich einfacher und günstiger herstellbar ist. Besondere Vorteile werden dabei dann erzielt, wenn
als Einspritzdüse eine Drosselzapfendüse herangezogen wird, deren Torteil darin besteht, durch Verstellung des in der Düse angeordneten
Drosselzapfens eine der einzuspritzenden Kraftstoff menge angepaßte
optimale Versprühung des Kraftstoffes zu erreichen.
Besonders zweckmäßig wäre es, wenn die Einspritzdüse 3 zentral bezüglich
der Mittelachse des Brennraums angeordnet werden könnte, so daß der Kraftstoffstrahl 4 im wesentlichen senkrecht auf den zentrischen
Prallteller 5 auftritt. Dies ist jedoch aus konstruktiven Gründen nicht immer realisierbar. In der Mehrzahl der Fälle wird
daher die Einspritzdüse schräg zur Mittelachse des Brennraums 2 angeordnet sein. In diesen Fällen ist es entweder möglich, das
Düsenloch so exzentrisch bzw. schräg zur Düsenachse anzuordnen, daß ein senkrecht auf die zentrisdi im Brennraum angeordnete Prallfläche
treffender Kraftstoffstrahl abgegeben wird oder aber die durch den Prallteller 5 gebildete Prallfläche wird gegenüber der
Mittelachse des Brennraums 2 geneigt, so daß der von der Prallfläche abgelenkte kegelförmige Kraftstoff- ,(Nebel) -Kegel gleichmäßig
in den freien Brennraum 2 eindringt.
Weiter kann es zweckmäßig sein, den Prallteller und/oder die Bodenerhebung aus einem thermisch isolierenden Material, vorzugsweise
aus einem Keramikwerkstoff, herzustellen.
Claims (7)
- VOLKSWAGENWEKLA K T I E N C-. E S ! t L ' C H f- F T3180 WolfsburgUnsere Zeichen: K 5471
1702pt-we-schANSPRÜCHE/iJ Diesel-Brennkraftmaschine mit luftverteilender Kraftstoff- ^^ Direkteinspritzung mit einem Kolben, in dessen Kolbenboden ein ringförmiger Brennraum angeordnet ist, und mit einer den Kraftstoff in den Brennraum einspritzenden Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (3) als Einlochdüse ausgebildet ist, und daß in dem Brennraum (2) eine in dem Weg des KraftstoffStrahls (4) angeordnete Prallfläche (5) vorgesehen ist, die den Kraftstoffstrahl gleichmäßig nach allen Seiten in den freien Brennraum ablenkt. - 2. Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche als Prallteller (5) auf einer zentrisch im Brennraum (2) angeordneten Bodenerhebung (6) ausgebildet ist.
- 3. Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallteller (5) konkav ausgebildet ist.
- 4· Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallteller (5') eben ausgebildet ist.
- 5. Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallteller (5lf) konvex ausgebildet ist.
- 6. Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (3) als Drosselzapfendüse ausgebildet ist.
Vet Mi2(iT ICK ι Vo istana : [.-. •i- f-.·. Cc-- I dc; Αυίε icl.is.··-!-- r.-i ·. L-: I, Chr: Γ ■' ί' Γ j - Γ· ί . ■ '►-·-·: '-. : ·: ι :. : - „ -, Sf '· . · V-C - 7. Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Prallteller (2) und/oder die Bodenerhebung (6) aus thermisch isolierendem Material "besteht.
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