DE436949C - Vorkammerdieselmaschine - Google Patents

Description

• VorkammerdieseImaschine. Die Erfindung bezieht sich auf Vorkaminerdieselmaschinen, bei welchen die als Zündkammer dienende Vorkammer durch einen ständig offenen Kanal (»Schußkanal«) mit dem Arbeitszylinder verbunden ist und die in der Zündkammer eingeleitete Hilfsverpuffung die Arbeitsbrennstoffladung in den Arbeitszylinder einspritzen hilft.
• Bei derartigen Maschinen muß der Verbindungskanal zwischen Zündkammer und Zylinder, der sogenannte Schußkanal, nach zwei Gesichtspunkten -ausgebildet und bemessen sein. Der Querschnitt des Kanals muß einerseits groß genug sein, um die für die Hilfsverpuffung erforderliche Luftmenge während des Kompressionshubes in die Zündkammer übertreten zu lassen; andererseits aber muß der Kanal eng genug sein, um den Druck in der Zündkammer möglichst lange zu halten, damit der Brennstoff bis zuletzt kräftig eingespritzt wird. Diese beiden sich widersprechenden Forderungen lassen sich mit einer Anordnung, bei der lediglich ständig offene Verbindungskanäle vorgesehen sind, nicht zufriedenstellend erfüllen.
• Gemäß der Erfindung ist daher außer dem Schußkanal ein zweiter von dem Arbeitszylinder zur Zündkammer führender Kanal in Verbindung mit einem nach der Zündkammer sich öffnenden Rückschlagventil vorgesehen, so daß für den Übertritt der Luft aus dem Arbeitszylinder in die Zündkammer ein größerer Gesamtquerschnitt (Summe der beiden Kanalquerschnitte) geschaffen ist als für den Übertritt der Verbrennungsgase aus der Zündkammer in den Arbeitszylinder (nur Querschnitt des Schußkanals).
• Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise in drei Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen die Abb. i bis 3 je einen Längsschnitt durch die Zündkammer mit den Verbindungskanälen, während Abb.'4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3 veranschaulicht.
• Es soll zunächst die Ausführungsform nach Abb. i beschrieben werden.
• In den Zylinderdeckel A ist der Schußkanaleinsatz B eingepaßt, in den die eigentliche Zündkammer C eingeschraubt ist. Der Einsatz B enthält zwei Bohrungen b' und b2. In die glatt durchgehende Bohrung.bl mündet eine seitliche Bohrung b-, an die die (nicht dargestellte) Brennstoffleitung anschließt. Die andere Bohrung b2 ist an ihrem oberen Ende erweitert, und in dieser Erweiterung -sitzt ein Kugelrückschlagventil D, das sich nach oben hin öffnen'kann, nach unten hin aber die Bohrung abschließt. Die Räume b4 des Einsatzes werden von Kühlwasser durchflossen.
• Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Während des Kompressionshubes der Maschine strömt die Luft aus dem Zylinder durch den Kanal bl und durch den Kanal b2, dessen Ventil D angehoben wird, in die Zündkammer über. Während des letzten Zeitabschnittes des Überströmens wird etwas Brennstoff durch die Bohrung bä in den Kanal bl eingeführt, und die Luft reißt diesen Brennstoff mit in die Kammer C hinein, wo er sich entzündet und eine Drucksteigerung hervorruft. Infolge dieser Drucksteigerung wird das Ventil D auf seinen Sitz gepreßt und dadurch der Kanal b2 abgeschlossen. Die Verbrennungsgase können daher nur durch den verhältnismäßig engen offenen Kanal bl in den Zylinder zurückströmen; dabei erfassen sie den durch die Bohrung b3 weiter zugeführten Arbeitsbrennstoff und zerstäuben ihn in den Zylinder hinein.
• Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, daß beim Einströmen der Luft in die Zündkammer ein großer Querschnitt zur Verfügung steht und also eine reichliche Luftmenge in die Kammer gelangt, daß aber beim Abblasen der Verbrennungsgase aus der Kammer der Überströmquerschnitt plötzlich verengt ist, so daß eine kräftige Zerstäuberwirkung erzielt und außerdem der Druck in der Zündkammer während des ganzen Einspritzvorganges auf der erforderlichen Höhe gehalten wird.
• Die Verwendung zweier Kanäle bietet ferner noch den besonderen Vorteil, daß es möglich ist, durch zweckmäßige Anordnung und Richtung der beiden Luftströme zueinander eine gute Durchwirbelung und Zerstäubung des Brennstoffes in der Kammer zu erzielen. Drei verschiedene Möglichkeiten hierfür sind in der Zeichnung veranschaulicht.
• Bei der Ausführung nach Abb. i sind die beiden Kanäle bl und b2 zu beiden Seiten der Achse der Zündkammer angeordnet. Die aus dem Kanal b2 ausströmende Luft trifft mit dem durch den Kanal bi eingeführten Gemisch von Brennstoff und Luft an dem oberen halbkugeligen Wandungsteile der Zündkammer zusammen, wodurch der Brennstoff zerstäubt und ein gutes Zünd- und brennbares Gemisch gebildet wird.
• Nach Abb.2 ist die Anordnung so getroffen, daß an den Kanal b2 eine Umführungsleitung E anschließt, die oben in der Mitte der Zündkammer C einmündet, so daß sie dem unten in der Mitte angeordneten Kanal b1 gegenüberliegt. Die von oben eintretende Luft strömt also dem von unten eingeführten Brennstoff entgegen, zerreißt den. Strahl und bewirkt so eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffes.
• Der aus der Bohrung b2 austretende Luftstrom kann auch zur Erzeugung einer Wirbelbewegung des Zündkammerinhaltes verwendet werden, indem man ihn tangential in die Zündkammer führt. Ein Ausführungsbeispiel hierfür, das besonders für sogenannte Brausenschußkanäle zweckmäßig ist, ist in Abb. 3 und 4. dargestellt. Bei dieser Ausführungsform verzweigt sich der Kanal bi in eine Anzahl Einzelkanäle f l, die in dem Brausenteil F vereinigt sind. Die als Fortsetzung des Kanals b2 dienende Bohrung f2 ist schräg gerichtet, so daß der von ihr ausgehende Luftstrom in der Kammer eine Art Schraubenlinie beschreibt und dabei die einzelnen aus der Brause austretenden Brennstoffstrahlen kräftig durcheinanderwirbelt und zerstäubt.
• Statt eines Zusatzkanals b2 könnten natürlich auch zwei oder mehrere solche mit Rückschlagventilen versehene Zusatzkanäle angeordnet sein.

Claims (4)

1. PATENT-A,1sPRÜcHF- i. Vorkammerdieselmaschine,bei welcher die als Zündkammer dienende Vorkammer durch einen ständig offenen Kanal (»Schußkanal«) mit dem Arbeitszylinder verbunden ist und die in der Zündkammer eingeleitete Hilfsverpuffung die Arbeitsbrennstoffladung in den Arbeitszylinder einspritzen hilft, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Schußkanal (b1) ein zweiter von dem Arbeitszylinder zur Zündkammer (C) führender Kanal (b2) in Verbindung mit einem nach der Zündkammer sich öffnenden Rückschlagventil (D) vorgesehen ist, so daß für den L bertritt der Luft aus dem Arbeitszylinder in die Zündkammer ein größerer Gesamtquerschnitt (Summe der beiden Kanalquerschnitte bl und b2) geschaffen ist als für den Übertritt der Verbrennungsgase aus der Zündkammer in den Arbeitszylinder (nur Querschnitt des Schußkanals b1).
2. 2. Vorkammerdieselmaschine nach Anspruch i, bei welcher die für die Hilfsverpuffung dienende Zündladung in den Schußkanal gegen Ende des Verdichtungshubes eingeführt und von der durchströmenden Luft in die Zündkammer mitgerissen @v ird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer in an sich bekannter Weise zylindrisch, mit einer halbkugeligen Abschlußhaube und einem ebenen, von den beiden Kanälen (:»Schußkanal« b1, »Luftkanal« b2) durchsetzten Boden ausgebildet ist und die in der Zündkammer liegenden Mündungen der beiden Kanäle auf einem Durchmesser des Bodens angeordnet sind, so daß die aus Schuß- und Luftkanal in die Zündkammer übertretenden Strahlen sich innerhalb der Abschlußhaube ange =ähert im Gegenstrom treffen (Abb. i).
3. 3. Vorkammerdieselmaschine nach Anspruch i von der im Anspruch 2, Gattungsbegriff, erwähnten besonderen Art, dadurch gekennzeichnet. daß an dem mit dem Rückschlagventil (D) . versehenen Luftkanal (b2) ein Rohr (E) angeschlossen ist, das von oben her in die Mittelachse der Zündkammer einmündet, während der Schußkanal. (b1) von unten her ebenfalls in die Mittelachse der Zündkammer einmündet, so daß die beiden Strahlen inmitten der Zündkammer im Gegenstrom aufeinanderprallen (Abb. 2).
4. 4. V orkammerdieselmaschine nach Anspruch i von der im Anspruch 2, Gattungsbegriff, erwähnten besonderen Art, dadurch gekennzeichnet, daß der Schußkanal (b1) nach der Zündkammer hin in an sich bekannter Weise in eine Brause (fl) ausläuft und der mit dem Rückschlagventil (D) versehene Luftkanal (b=) schräg und tangential in die Zündkammer einmündet, so daß der aus dem Luftkanal in die Zündkammer übertretende Luftstrom eine Schraubenbewegung annimmt und die durch die Brause erzeugte kegelförmige Zündbrennstoffwolke von außen her durchwirbelt (Abb. 3 und