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Einspritzbrennkraftmaschine mit zwei einander gegenüberliegenden Einspritzdüsen
und doppelkegelig geformtem Verbrennungsraum. Die Erfindung betrifft eine Einspritzbrennkraftmaschine
für flüssige Brennstoffe mit zwei einander gegenüberliegenden Einspritzdüsen und
doppelkegelig geformtem Verbrennungsraum, bei welcher die Verbrennungsluft bis auf
die Entzündungstemperatur des Brennstoffes verdichtet wird.
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Es sind Verbrennungskraftmaschinen dieser Art bekannt, bei denen der
Brennstoff in Form von zwei aufeinandertreffenden Strahlen in den durch eine eingeschnürte.
öffnung von dem Arbeitszylinder getrennten, doppelkegelig geformten Verbrennungsraum.
derartig .eingespritzt wird, daß die aus den Düsen austretenden Brennstoffstrahlen
ungefähr in der Achse dieser Öffnung aufeinandertreffen und entgegen: der Strömung
der durch die eingeschnürte öffnung aus dem Zylinder in den Verbrennungsraum eintretenden
Luft zerstäubt werden. Durch den starken, zentral gerichteten und geschlossenen
Luftstrom wird einerseits eine gute Durchwirbelu;ng von Luft und Brennstoff erzielt,
anderseits aber bei nicht ganz genauer Abstimmung der Luftströmun gsgeschwindigkeitgegenüberderSpritzgeschwIndigkeit
des Brennstoffstrahles eine sehr nachteilige Wirkung dadurch hervorgerufen, daß
die gegeneinanderprallenden Brennstoffteilchen aus ihrer Strahlachse derart abgelenkt
werden, daß sich Tropfen an den Wandungen des allseitig gekühlten Verbrennungsraumes
niederschlagen, welche unvollkommen verbrennen und Anlaß zu Ruß- und Koksbildung
geben. Dieser Niederschlag an den Wandungen tritt auch ein, wenn die beiden gegendnandargerichteten
Brennstoffstrahlen nicht genau in derselben Achse liegen oder infolge von geringfügigen
Abweichungen in der Ausführung der Düsen ungleiche Spritzgeschwindigkeiten oder
verschiedene Spritzwinkel ergehen, oder wenn seine der Düsen. mehr oder weniger
verstopft ist. Maschinen dieser Art können nur bei vollkommener Gleichheit der beiden.
Düsen rauchfrei verbrennen, was werkstattechnisch schwer zu: erreichen ist.
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Es sind ferner Maschinen mit zwei gegenüberliegenden. Einspritzdüsen
und kreisrundem Verbrennungsraum bekannt, bei denen ein auf dem Kolben: sitzender,
ebenfalls,kreisrunder Ansatz gegen Ende der Verdichtung einen Luftstrom erzeugt,
der durch den zwischen dem Ansatz und dem Zylinderkopf verbleibenden Ringspalt hindurchtritt
und an den Wandungen des Verbrennungsraumes,entlangstreicht, wodurch er eine günstige
Wirkung auf die Zerstäubulng und Verbrennung ausübt. Nachteilig ist jedoch bei dieser
Art von Maschinen die zylindrische Form des Verbrennungsraumes., weil. die Spritzlänge
der aufelnanderpmllenden Brennstoffstrahlen so kurz wird, daß eine innige Zerstäubung
nicht stattfinden. kann. Auch bilden seich tote Räume im Verbrennungsraum, in denen
die Luft nicht vorn den zerstäubten BnennstoffteliJ-chen ge'troffe'n, wird. Eine
unvollkommene Verbrennung ist die Folge.
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Nach der Ei-Endung sind diese übelstände der benannten Maschinen unter
Wahrung ihrer Vorteile dadurch vermieden, daß am
Kolben sein, prismatischer
Verdrängeransatz mit parallelogramm"hnlicher Grundfläche entsprechend dem wagerechtem
Längsschnitt des Verbrennungsraumes vorgesehen ist, ein Ansatz, welcher mit einer
Aussparung an seiner Stirnfläche den doppelkegelig@en Verbrennungsraum bilden hilft.
Infolge dieser Ausgestaltung des Verdxängeransatzes wird bei der fürs die beiden
Brennstoffstrahlen denkbar günstigsten Form des Verbrennungsraumes ein Luftstrom
erzeugt, der durch denn Spalt zwischen Kolbenansatz und Zylinderkopf hinduxchtritt,
an den. gekühlten Wandungen des Verbrennungsraumes entlangstreicht und etwa niedergeschlagene
Brennstoffteilchen erfaßt, wirksam zerstäubt und sie dem Mittelpunkt des Raumes
wieder zutreibt, wo sie m einem starken Luftwirbiel restlos verbrennen. Da ferner
der doppelkegelige Verbrennsungsraum gegenüber dien bisher bekannten Bauarten mit
doppelkegeligem Raumohne jede Einachnürung in den Zylinderhubraum übergeht, so wird
bei Zweitaktmaschinen hierdurch eine günstigere Ausspülung das Verbrenn=gsrauanes,
bei, Viertaktmaschinenseine bessere Füllung des Zylinders mit Frischluft erreicht.
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Der Erfindungsgegenstand ist in Abb. r bis q. der Zeichnung beispielsweise
in der Ausführungsform einer Zweitaktmaschine dargestellt, und zwar zeigt: Abb.
i einen Schnitt in der Ebene der Zylinderachse und der beiden Brennstoffdüsen, .
Abb. z einen: Schnitt quer zur Achse der beiden Brennstoffdüsen, Abb.3 eine Ansicht
auf den Kolbenboden und Abb. ¢ eine solche .gegen den Boden des Zylinderkopfes.
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Befindet sich der Kolbena im inneren Totpunkt oder ih, dessen. Nähe,
also zur Zeit der Einspritzung, Zerstäubung und Verbrennung, so hat der Verbrennungsraum
b die Form zweier mit ihren Grundflachen sich berührender, abgestumpfter Kreiskegel
und wird in seinem oberem: Teil durch die gekühlten Wandungen des mit - einer Aussparung
f versehenen Zylinderkopfes c, in seinem unteren Teil. durch den heißen; mit einlex
Aussparung versehenen Vexdrängexansatz k gebildet. Der prismatische Ansatz hat eine
parallelo.grammähnliche Grundfläche entsprechend dem wagerechten Längsschnitt des
Verbr>ennungsraumes b. Dieser Raum geht @chne jede Einschnürumg in den Zylixidexhubraum
über, wie aus Abb. i, 2 und 4 ersichtlich ist. Hat der Kolbem"a die Nähe des inneren
Totpunktes verlassnen, so steht der Verbrennung.sraum b mit dem Zylinderhubraum
durch die aus Abb. ¢ ersichtliche öffnung, die seinem größten Flächenquerschnitt
entspricht, in unmittelbarer Verbindung. Die Brennstoffeinspritzwng erfolgt durch
zwei einander gegenüberliegende Düsen, d, deren gemeinsame Achse mit der Achse der
beiden den Verbrennungsraum bildenden Kegel zusammenfällt. Der Verdrängeransatz
k schließt den unteren Teil des Verbrennungsraumes b zur Zeit des Verbrenniung,svorganges
ab. Durch den zwischen dem Verdrängeransatz k und, dem ihn umschließenden Wandteil
des Zylinderkopfes c verbleibenden Spalt e tritt die Luft gegen Ende der Verdichtung
mit starker Strömungsgeschwindigkeit -in den Verbrennungsraum über.
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Der Vorgang der Zerstäubung ist folgender: Der Brennstoff wird durch
das Aufeina:nderprallen der beiden Strahlen in bekannter Weisse teilweise zerstäubt.
Es ist aber nicht zu vermeiden, daß ein Teil. des Brennstoffes unzerstäubt gegen
die Wandungen abgedrängt wird und sich in Form kleinster Tropfen niederschlägt.
Diejenigen Teilchen, die dabei gegen den heißen Kolbenansatz k spritzen, verdampfen
dort rasch und nehmen an der weiteren Verbrennung bell. Die Teilchen aber, die_
gegen die gekühlten Wandungen geschleudert werden, schlagen sich dort nieder, verbrennen
unvollkommen und verursachen Koksbildung. Diesen Nachteil-verhindert die durch den
Spalt strömende Luft, indem sie mit großer Geschwindigkeit gerade die gekühlten
Wandungen bestreicht und dabei die daran haftenden BrennstofF6eil.chen losreißt,
zerstäubt und sie wieder dem Mittelpunkt des Raumces zutreibt.
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Die Erfiadu;ag ist gleich vorteilhaft auch für Viertaktmaschinen,
anwendbar.