DE389106C

DE389106C - Einspritzverbrennungskraftmaschine mit Zuendkammer

Info

Publication number: DE389106C
Application number: DEM72740D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH KAEMPER MOTORENFABRIK
Current assignee: HEINRICH KAEMPER MOTORENFABRIK
Priority date: 1921-02-27
Filing date: 1921-02-27
Publication date: 1924-01-25

Description

Einspritzverbrennungskraftmaschine mit Zündkammer. Gegenstand der Erfindung ist eine Einspritzverbrennungskraftmaschine mit Zündkammer, die durch einen teilweise heiß erhaltenen Einsatz in dauernder Verbindung mit dem Verdichtungsraum des Zylinders steht. In die Zündkammer wird gegen Ende des Verdichtungshubes der Brennstoff durch eine Zerstäuberdüse fein vernebelt eingeführt, wonach er sich an dem heißen Teil des Einsatzes entzündet und in der Zündkammer eineDrucksteigerung hervorruft, die den nicht verbrannten Rest des Brennstoffes durch öffnungen im Boden des Einsatzes in den Verdichtungsraum treibt, wo er vollkommen verbrennt.
Bei derartigen Motoren hat sich gezeigt, daß die Verbrennung bei Verwendung schwerer Brennstoffe, wie Teeröle, schlechter wird, wenn der Einsatz eine zu hohe Temperatur aufweist und die Zerstäubung eine ungenügende ist. Es erklärt sich dies daraus, daß in diesem Ralle -eine ungünstige Zerlegung des Brennstoffes unter Wasserstoffausscheidung und Koksbildung eintritt. Ein solcher Vorgang ist zweifelsohne auch die Ursache, warum derartige Brennstoffe nicht in Glühkopfmotorenverwendet werden können, deren Retorte meist rotglühend erhalten und gegen die der Brennstoff auch meist weniger vollkommen zerstäubt gespritzt wird. Ohne heißen Zündeinsatz ist eine sichere Zündung nur bei einem unerwünscht hohen Grad der Verdichtung zu erzielen.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, den Einsatz derart auszubilden, däß sowohl eine sichere Zündung der Schweröle bei geringerer Höhe der Verdichtung erzielt als auch erreicht wird; daß der in der Zündkammer nicht verbrannte Teil des Brennstoffes auf Wandungen des Einsatzes von mäßig hoher Temperatur trifft, wo er eine günstige Aufspaltung erfährt. Zu diesem Zweck ist der Einsatz in an und für sich bekannter Weise mit Rippen versehen, die einen Teil seiner Wärme an die ihn umgebenden gekühlten Wandungen des Zylinderdeckels abgeben. Der Einsatz besteht aus einem oberen ungekühlten, der Düse zugewendeten Teil, der zum Zweck der Einleitung der Zündung eine hohe Temperatur aufweist, und aus einem unteren, zum Verdichtungsraum führenden Teil, dessen Temperatur nicht höher ist, als zur günstigen Aufspaltung des Brennstoffes erforderlich ist. Dieser Teil des Einsatzes erhält die mehrfache Länge des heißer erhaltenen oberen Teiles, damit die Verdampfung und Vergasung bei Berührung des Brennstoffes mit den Einsatzwandungen in möglichst ausgiebiger Weise eintreten kann.
Auf der Zeichnung ist eine derartige Anordnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt.
Es bedeutet a den Zylinder, b dessen Verdichtungsraum, c die im Zylinderdeckel befindliche Zündkammer, d die Brennstoffeinspritzdüse, e den Zündeinsatz, dessen oberer weiterer Teil auf einer höheren Temperatur erhalten wird als der untere, rohrartige, engere Teil, der die mehrfache Länge des oberen Teiles hat und ein oder mehrere in den Verdichtungsraum führende Öffnungen f aufweist. Abb.2 und 3 zeigen beispielsweise die Anordnungen der Rippen an dem Einsatzkörper. Diese können am oberen Teil Längsrippen g und am unteren Teil Querrippen h mit Ausschnitten i sein, vermittels deren die Wärmeabfuhr auf das gewünschte Maß bestimmt werden kann. Es kann aber auch jede andere bekannte Rippenanordnung Verwendung finden und die erwünschte Temperatur auch dadurch mit herbeigeführt werden, daß man einen Teil der heißen Gase aus der Zündkammer um den oberen Teil des Einsatzes herum treten läßt. Die Temperatur, die beim Betrieb erreicht wird, läßt sich an der Anlauffarbe, die der Einsatzkörper annimmt, erkennen. Zweckmäßig wird man den Einsatzkörper aus hochprozentigem Nickelstahl herstellen, der infolge seiner katalytischen Eigenschaft die Brennstoffzerlegung bewirkt und auch die beste Gewähr gegen ein Verbrennen des oberen, heißeren Teiles biete.
Die Wirkung dieser Anordnung ist folgende: Gegen Ende des Verdichtungshubes, wenn also im Zylinder verdichtete Luft noch durch die üffnungen f in die Zündkammer strömt, wird der Brennstoff vermittels einer geeigneten Pumpe und eines geeigneten Zerstäubers in fein vernebeltem Zustande in die Zündkammer gedrückt, wobei sich der Streukegel in der Hauptsache gegen den oberen, weiteren und heißen Teil des Einsatzes(» richtet und Teile des fein vernebelten Brennstoffs, besonders solche an der Oberfläche des Streukegels, auf dem Wege durch die heiße Luft verdampfen. Die dem Brennstoff noch entgegenströmende Verdichtungsluft unterstützt diesen Vorgang, indem sie zerteilend dem Streukegel entgegenwirkt und eine Vermischung von Brennstoff mit heißer Luft herbeiführt. Sobald leichtflüchtige Brennstoffteilchen im Gemisch die heiße Wandung des oberen Einsatzteiles erreichen, entzünden sie sich sofort an dieser und rufen durch ihre Verbrennung eine Drucksteigerung in der Zündkammer hervor, die eine Abströmung des Zündkammerinhalts nach dem eigentlichen Verbrennungsraum im Zylinder zur Folge hat. Der noch unverbrannte Brennstoff trifft nun vorwiegend nur die Wandungen des unteren, engeren und auf einer niedrigeren Temperatur erhaltenen Teiles des Einsatzes, wo seine Aufspaltung erfolgt. Beim Austreiben des Brennstoffgasgemisches durch die üffnungen f findet eine weitere Zerwirbelung des Brennstoffes statt, worauf dann im eigentlichen Verbrennungsraum des Zylinders die vollkommene Verbrennung vor sich geht. Der Teil des im Raume c zum Zweck der Drucksteigerung verbrannten Brennstoffes ist abhängig von der in der Kammer c vorhandenen Luftmenge. Durch die Bemessung des Kamnierinlialts und des Querschnittes der Löcher f läßt sich eine über die ganze Dauer des Einspritzvorganges anhaltende Drucksteigerung erzielen.

Claims

PATENT-ANsPRUcH: Einspritzv erbrennungskraftmaschine mit Zündkammer, die mit dem Verbrennungsraum durch einen heiß erhaltenen Einsatz in dauernder Verbindung steht, in welche gegen Ende des Verdichtungshubes der Brennstoff fein zerstäubt eingeführt wird und sich an dem heißen Teil des Einsatzes entzündet, dadurch gekennzeichnet, claß der Einsatz aus einem oberen, weiteren, ungekühlten Teil und aus einem unteren, engeren Teil, der eine mehrfache Länge des oberen Teiles besitzt, besteht und daß der untere Teil mit Rippen versehen ist, die zur Wärmeabfuhr an die ihn umgebenden gekühlten Wandungen dienen.