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Brennstoffdüsenscheibe für Ölmotoren. Verbrennungsmotoren, bei denen
flüssiger Brennstoff in den Verbrennungsraum eingeblasen wird, können bei stehender
Maschinenbauart in konstruktiv bequemer Weise einen für gute Verbrennung erforderlichen
einheitlichen Verbrennungsraum erhalten, dessen Luftvorrat von allen Brennstoffteilchen
leicht und gleichmäßig durchsetzt werden kann und dessen Ummantelungsfläche im Literesse
einer geringen Wärmeableitung möglichst klein ist. Die günstigste Gestalt des Verbrennungsraumes
kommt im allgemeinen mehr oder weniger der Kugelform nahe.. Eine genügende Angleichung
des Verbrennungsraumes stehender Dieselmotoren an die Kugelform ist deswegen leicht
durchführbar, weil die Ventile für Lufteinlaß und Ausstoß - fast ausnahmslos vertikale
Spindelführungen erhalten; das Brennstoffventil ist gegen die Mitte des Luftraumes
gerichtet.
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Bei Motoren liegender Bauart will man ebenfalls die Ventile mit vertikalen
Führungen einbauen, und wird dadurch zu einer in wärmetechnischer Hinsicht ungünstigeren
Ausbildung des Verbrennungsraumes gezwungen. Die notwendige
Größe
der Ventile einerseits und die Kleinheit des Kompressionsraumes bei den mit Selbstzündung
und daher hoher Kompression arbeitenden Ölmotoren anderseits ergibt von selbst einen
Verbrennungsraum, der zwischen den Ventilen flachzylindrisch sein und sich nach
dem Kolbenboden zu trichterförmig fortsetzen muß. Der Luftinhalt des trichterförmigen
Teiles wird klein gegenüber dem flachzylindrischen gehalten. Die Hauptverbrennung
findet also zwischen den Ventilen statt. Der durch das Brennstoffventil ausgepreßte
Brennstoffstrahl durchdringt kegelförmig den Kompressionsraum, und zwar annähernd
gleichmäßig innerhalb dieses Kegels. Es zeigt sich nun, daß trotz der durch die
Einblasung hervorgerufenen und durch die Verbrennung verstärkten Wirbelungen die
Luftteilchen des Kompressionsraumes nicht gleichmäßig zur Verbrennung herangezogen
werden können; besonders die Luft in den Ecken seitlich der Ventilteller bleibt
an der Verbrennung unbeteiligt. Dadurch verschlechtert sich die Verbrennung im ganzen,
die Motorleistung wird kleiner oder der Brennstoffverbrauch größer als bei einer
gleich großen stehenden Maschine.
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Diesem Übelstande abzuhelfen, ist der Zweck dieser Erfindung.
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Abb. i zeigt den Zylinder eines liegenden Motors im Längsschnitt,
Abb. 2 einen Querschnitt durch den Zylinder in Richtung X-X, Abb. 3 einen Schnitt
durch das Düsenende des Brennstoffventils, Abb. q. die Düsenscheibe in Ansicht und
Abb. 5 im Schnitt.
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Die Düsenscheibe A wird von der Überwurfmutter B vor dem Einblasekanal
C gehalten; ihre Bohrung D verengt den Querschnitt des Einblasekanals C auf das
für die betreffende Maschine günstigste Kaliber. Laut vorliegender Erfindung sind
nun in die Düsenscheibe A, von der Bohrung D ausgehend, radial ein oder mehrere
Schlitze E schräg zur Düsenrichtung ähnlich Schraubengangstücken so eingesägt, daß
vom Brennstoff- oder Luftbrennstoffstrahl beim Durchströmen der Bohrung D Teilstrahlen
abgezweigt werden, die die in den Ecken F des Kompressionsraumes G zwischen den
Ventiltellern H befindliche und für den Hauptbrennstoffstrahl nicht erreichbare
Luft mit Brennstoff durchsetzen. Zahl, Richtung und Größe dieser Schlitze E richten
sich nach der jeweiligen Ausführung des Kompressionsraumes G.
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Zur Deutung der Abb. q. und 5 diene die Bemerkung, daß für die Darstellung
zwei Schlitze E angenommen sind, einer in Abb. q., vertikal nach oben gezeichnet,
der andere an der entgegengesetzten Stelle der Scheibenöffnung D nach unten. Der
in Abb. 5 besonders deutlich erkennbare Einfluß sowohl der endlichen Schlitzbreite
E als auch der endlichen Düsenscheibenstärke A ergibt für jeden der beiden Schlitze
im Aufriß Abb. q. je fünf Begrenzungslinien. Jezwei vertikalgezeichnete -Begrenzungslinien
stellen den vorderen sichtbaren, zwei gestrichelte den hinteren nicht sichtbaren
Austritt der Schlitze E aus der Düsenscheibe A dar; die obere bzw. untere Begrenzung
der Schlitze ist durch horizontal gezeichnete, teilweise gestrichelte Geraden dargestellt;
die innere Begrenzung bildet die Scheibenöffnung D. Dächte man sich also die Schlitze
E und die Düsenscheibe A unendlich dünn, so hätte die Darstellung der Schlitze E
in Abb. q. durch einfache, radial von der Scheibenöffnung A ausgehende Striche zu
erfolgen. Die Schrägstellung der Schlitze E zur Einblaserichtung bewirkt auch dadurch
eine bessere Durchmischung der Verbrennungsluft mit Brennstoff, daß dem Hauptstrahl
eine drehende Bewegung erteilt wird; die hierbei auftretende Zentrifugalkraft zieht
die zentral eingeblasenen Brennstöffteilchen schneller nach außen in die schwer
zugänglichen Winkel des Verbrennungsraumes G.
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Diese besondere Wirkung der Schlitze E, dem Hauptstrahl eine drehende
Bewegung zu erteilen, beruht darauf, daß die Schlitze E kurzen, tiefen Schraubengangstücken
auf dem als Kern der Schraube zu denkenden Scheibenkanal D ähneln, die den Hauptstrahl
(nach der bekannten Wirkung der Schraubengangstreudüsen) zu um so stärkerer Drehung
und Breitenstreuung veranlaßt, je zahlreicher, breiter, länger und schräger die
Schlitze E sind. Werden statt Sägeschlitzen beispielsweise Bohrungen verwendet,
so kann eine Drehung des Hauptstrahles auf entsprechende Weise hervorgerufen werden.
-Die Schlitze E (Bohrungen o. dgl.) können bei Vermeidung einer besonderen Düsenscheibe
A im Kanal C unmittelbar angebracht sein.
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Für die Wirkung der Vorrichtung ist es kein prinzipieller Unterschied,
ob der Brennstoff allein oder unter Zuhilfenahme von Einblaseluft eingespritzt wird.