DE3703800A1

DE3703800A1 - Vorkammer fuer eine luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3703800A1
Application number: DE19873703800
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Grupp; Gerhard Jaeger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1987-02-07
Filing date: 1987-02-07
Publication date: 1988-08-25
Also published as: DE3703800C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorkammer für eine luftverdich tende Einspritzbrennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Haupt anspruches.

Eine derartige in der DE-OS 27 25 344 beschriebene Vorkammer besitzt einen nahezu kugelförmigen Gemischbildungsraum. In diesem können sich Bereiche bilden, sogenannte Toträume, in denen sich Teile des eingebrachten Frischluftvolumens mit nur relativ geringer Strömungsgeschwindigkeit bewegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungs gemäße Vorkammer derart weiterzubilden, daß in deren Gemisch bildungsraum an jeder Stelle optimale Voraussetzungen für eine vollständige Vermischung des eingespritzten Kraftstoffes mit der eingebrachten Frischluft gegeben ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn zeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorkammer wird nahezu der gesamte in den Gemischbildungsraum eingebrachte Frischluftstrom direkt an der Einspritzdüsenausnehmung und somit unmittelbar an dem Einspritzstrahl vorbeigeführt. Zu sätzlich wird der in Richtung Einspritzdüsenausnehmung ent lang der konvex ausgebildeten Wandung geführte Luftstrom durch den sich in diese Richtung kontinuierlich verringern den Strömungsquerschnitt ständig beschleunigt, so daß infolge einer hohen Strömungsgeschwindigkeit eine gute Vermischung des Kraftstoffes mit dem Frischluftstrom gewährleistet ist. Dem zufolge ist auch nur ein verminderter Partikelausstoß der Brennkraftmaschine, insbesondere in niederen Last- und Dreh zahlbereichen gegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unter ansprüchen entnommen werden. Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorkammer dar gestellt.

Es zeigt im einzelnen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorkammer in einer Quer schnittsdarstellung und

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorkammer in einer längs der Linie I-I in Fig. 1 geschnittenen Dar stellung.

Sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 bezeichnet 1 eine im Zylinderkopf einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine eingesetzte Vorkammer mit einem Gemischbildungsraum 2, an dessen Unterseite sich ein Schußkanal 3 anschließt und an dessen Oberseite eine Aus nehmung 4 zur Aufnahme einer Kraftstoffeinspritzdüse 5 ange ordnet ist.

Um eine gerichtete Strömung eines über den Schußkanal 3 dem Gemischbildungsraum 2 zugeführten Frischluftstromes zu er halten, ist im unteren Teil des Gemischbildungsraumes 2 ein sogenannter Prallstift 6 eingesetzt, dessen Längsachse 8 senk recht zur Linie l-l liegt, dessen Unterseite eine abgewinkel te, um einen vorgegebenen Winkel geneigte Leitfläche 7 aufweist und dessen Oberfläche im Mittelbereich halbkugelförmig (siehe auf Fig. 2) ausgebildet ist, um im aufgeheizten Zustand für ein schnelles Verdampfen von auftreffendem Kraftstoff zu sorgen. Der Gemischbildungsraum 2 ist derart ausgebildet, daß er be züglich der Zeichenebene der Fig. 1, also bezüglich der Ebene, die durch die Längsachse 8 des Prallstiftes 6 senk recht geschnitten wird, eine nahezu kreisförmige Oberflächen kontur 9 besitzt und bezüglich der diese Ebene senkrecht schneidenden Zeichnungsebene der Fig. 2 eine sich ab der Höhe der Prallstiftbefestigung in Richtung der Einspritzdü senausnehmung 4 giebelförmig verjüngende Oberflächenkontur 9′ aufweist. Unterhalb des Prallstiftes 6 ist die Oberflächenkon tur des Gemischbildungsraumes 2 sowohl bzgl. der Zeichen ebene der Fig. 1 als auch bzgl. jener der Fig. 2 annähernd kreisbogenförmig. Räumlich betrachtet ist somit zu sagen, daß der Gemischbildungraum 2 eine "apfelschnitzähnliche" Ge stalt besitzt.

Strömt nun während des Verdichtungstaktes der Brennkraftma schine über den Schußkanal 3 ein Frischluftstrom in den Ge mischbildungsraum 2, so wird dessen Hauptanteil an der abge winkelten Leitfläche 7 des Prallstiftes 6 abgelenkt und ge führt durch die nahezu kreisbogenförmige Seitenwand (siehe Pfeile 10 in Fig. 1), erreicht der Frischluftstrom schließ lich den Bereich der Einspritzdüsenausnehmung 4. Auf dem Weg dorthin wird der Luftstrom (siehe Pfeile 10′ in Fig. 2) je doch infolge der giebelförmigen Verjüngung des Gemischbil dungsraumes 2 (siehe Fig. 2) kontinuierlich beschleunigt, so daß an der Stelle höchster Strömungsgeschwindigkeit der Luft strom den Kraftstoffstrahl 11 kreuzt (siehe Fig. 1), wodurch eine gute Vermischung der beiden Komponenten ge währleistet ist. Eine gute Vermischung wird zusätzlich auch noch dadurch gefördert, daß nahezu der gesamte Frischluft strom an der Einspritzdüsenausnehmung 4 vorbeigeführt wird. Der Giebelwinkel α des Gemischbildungsraumes 2 (siehe Fig. 2 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 60°. Dieser kann jedoch in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen 6° und 90° beliebig gewählt werden. Ferner ist es ebenso denk bar den Gemischbildungsraum 2 um einen vorgegebenen Winkel, der zwischen 0° und ca. 30° liegen kann, um die Längsachse 8 des Prallstiftes 6 geneigt anzuordnen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht ausschließlich auf ge rade Giebelseiten, diese können auch minimal konkav oder mi nimal konvex ausgebildet sein.

Claims

1. Vorkammer für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraft maschine mit folgenden Merkmalen

- die Vorkammer weist einen Gemischbildungsraum auf, an der Oberseite des Gemischbildungsraumes mündet in die sen eine eine Einspritzdüse aufnehmende Ausnehmung,
- auf der gegenüberliegenden Seite der Einspritzdüsenaus nehmung geht der Gemischbildungsraum in einen Schußkanal über
- in dem Gemischbildungsraum ist ein Prallstift mit einer Leitfläche zur Erzeugung einer gerichteten Strömung für die während des Verdichtungstaktes durch den Schußkanal in den Gemischbildungsraum einströmende Frischluft ange ordnet, dessen Längsachse quer zu einer gedachten die Ein spritzdüsenausnehmung mit dem Schußkanal verbindenden Linie verläuft,
- der Gemischbildungsraum weist im Bereich der Einspritzdü senausnehmung und im Bereich des Überganges in den Schußka nal eine bezüglich einer durch die Längsachse des Prall stiftes senkrecht geschnittenen ersten Querschnittebene konvex gewölbte Oberflächenkontur auf dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischbildungsraum (2) bezüglich einer senkrecht zur ersten Querschnittsebene liegenden zweiten Querschnitts ebene eine sich in Richtung der Einspritzdüsenausnehmung (4) giebelförmig verjüngende Oberflächenkontur (9′) aufweist.

2. Vorkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die giebelförmige Verjüngung ausgehend von der Höhe des Prallstiftes (6) erfolgt.

3. Vorkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die giebelförmige Oberflächenkontur (9′) einen Giebel winkel (α) zwischen 6° und 90° aufweist.

4. Vorkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Giebelseiten leicht konkav gewölbt ausgebil det sind.

5. Vorkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischbildungsraum (2) um einen vorgegebenen Winkel, der zwischen 0° und 30⁰ liegt, um die Längsachse (8) des Prallstiftes (6) geneigt ist.