Dieselmaschine mit luftloser Einspritzung Die Erfindung bezieht sich
auf eine Dieselmaschine mit luftloser Einspritzung des Brennstoffs in die Zylinderachse.
Gemäß der Erfindung ist die Oberfläche des Kolbens nach einer fast den ganzen Kolbenboden
einnehmenden Halbkugel gekrümmt, deren Mittelpunkt in der Düsenmündung oder deren
unmittelbarer Nähe liegt, und die Kolbenhöhlung ist fast bis zur Begrenzungskante
zwischen Zylinder und ebenem Deckel heraufgeführt.Airless Injection Diesel Engine The invention relates to
on a diesel engine with airless injection of the fuel into the cylinder axis.
According to the invention, the surface of the piston is almost the entire piston crown
occupying hemisphere curved, whose center is in the nozzle orifice
is in the immediate vicinity, and the piston cavity is almost up to the boundary edge
brought up between the cylinder and the flat cover.
Versuche haben bestätigt, daß auf diese Weise gegenüber der bisher
bei derartigen 4Iaschinen üblichen flachen Form des Kolbenbodens ein wesenthch günstigerer
Brennstoffverbrauch erzielt wird. Die zugrunde liegenden Beobachtungen sind die
folgenden: Wird ein reiner Flüssigkeitsstrahl unter hohem Druck in einen gasgefüllten
Raum gespritzt, so beginnt an den äußeren Flächen eine Zerstäubung, äußerlich sichtbar
durch einen Staubkegel,-- der sich in gewisser Entfernung von der Düse bildet. (Die
Zerstäubung gelingt um so schneller und vollkommener, je größer die Reibungswirkung
zwischen Luft und Brennstoffstrahl ist.) Die räumliche Bedingung für eine gute Gemischbildung
in der Maschine liegt also darin, daß die Brennstoffteilchen bei ihrem Austritt
aus -der Düse eine genügend weite Strecke durch die verdichtete, heiße Luft zurücklegen
und daß den sich bildenden Nebel-und Dampfteilchen die Möglichkeit der Ausdehnung
nach allen Richtungen gegeben wird. Diesen Bedingungen entspricht in günstigster
Weise eine Kolbenbodenhöhlung, welche etwa nach einer Halbkugel gebildet ist, deren
Mittelpunkt in der Düsenmündung oder unmittelbar in deren Nähe liegt. Das für Dieselmaschinen
zur Sicherung der Selbstzündung notwendig hohe Verdichtungsverhältnis führt dann
bei richtiger Wahl der Verhältnisse dazu, daß die so gebildete Kolbenhöhlung fast
den gesamten Verdichtungsraum in sich schließt und nur nach oben durch den im wesentlichen
ebenen Zylinderdeckel abgeschlossen wird.Experiments have confirmed that in this way compared to so far
in such machines, the flat shape of the piston crown, which is usual, is much more favorable
Fuel consumption is achieved. The underlying observations are the
the following: becomes a pure liquid jet under high pressure in a gas-filled one
Sprayed into the space, an atomization begins on the outer surfaces, externally visible
by a cone of dust - which forms at a certain distance from the nozzle. (The
Atomization succeeds faster and more perfectly, the greater the frictional effect
between air and fuel jet.) The spatial condition for a good mixture formation
What lies in the machine is that the fuel particles are released when they emerge
from the nozzle cover a sufficiently long distance through the compressed, hot air
and that the mist and vapor particles that form have the possibility of expansion
is given in all directions. These conditions correspond in the most favorable
Way a piston crown, which is formed approximately after a hemisphere, their
Center in the nozzle mouth or in the immediate vicinity thereof. The one for diesel engines
then leads to a high compression ratio necessary to ensure the self-ignition
if the proportions are chosen correctly, the piston cavity thus formed will be almost
includes the entire compression space and only upwards through the essentially
flat cylinder cover is completed.
Gehöhlte Kolbenböden, deren Gestalt sich der durch die Erfindung gekennzeichneten
nähert, sind für Dieselmaschinen, welche den Brennstoff mit Hilfe von Preßluft einspritzen,
bereits bekannt.Hollowed piston heads, the shape of which is that characterized by the invention
are for diesel engines, which inject the fuel with the help of compressed air,
already known.
Bei diesen Maschinen wird durch die Höhlung des Kolbenbodens jedoch
ein völlig anderer Zweck angestrebt, als ihn die Erfindung, die sich auf Maschinen
mit luftloser Einspritzung bezieht, bezweckt.In these machines, however, the piston head is hollowed out
A completely different purpose was sought than his invention, which was based on machines
with airless injection is intended.
Die Güte der Gemischbildung hängt, wie oben aufgeführt, bei Maschinen
mit luftloser Einspritzung im wesentlichen von der Gestaltung des Brennraumes ab,
da man erfahrungsgemäß mit anderen Mitteln (Brennstoffpressung, Nadelform, Neigung
und Zahl der Ausspritzstellen) nur im geringen Maße die Gemischbildung beeinflussen
kann. Dagegen stehen in Dieselmaschinen, welche den Brennstoff mit Hilfe von Preßluft
einführen, wirkungsvolle Hilfsmittel zur Verfügung,
durch welche
die Gemischbildung in die gewollten Bahnen gelenkt wird. Diese Mittel sind: Gestalt
der Zerstäuberteile, der Düsen und der Nadel, Nockenform, Einblasedruck. Ganz besonders
ist es die hohe Spannung der Einblaseluft, welche sofort beim Austritt aus der Düse
den Brennstoff in feinsten Nebeltröpfchen zerreißt und ihn unter starker Wirbelbildung
über den gesamten Brennraum hin rasch verteilt. Hierbei ist es unwesentlich, welche
Gestalt er aufweist. Führte man also bei diesen letzten Maschinen gehöhlte Kolben
aus, so geschah dies nicht aus Gründen der Gemischverbesserung, sondern aus Festigkeits-
und Kühlungsrücksichten. Insbesondere findet man eine tief ausgehöhlte Kolbenform
bei Kolbenflüssigkeitskühlung.As mentioned above, the quality of the mixture formation depends on machines
with airless injection essentially depends on the design of the combustion chamber,
since experience has shown that other means (fuel pressure, needle shape, inclination
and number of injection points) affect the mixture formation only to a small extent
can. On the other hand stand in diesel engines, which the fuel with the help of compressed air
introduce, effective tools available,
by which
the mixture formation is steered into the desired paths. These means are: shape
the atomizer parts, the nozzles and the needle, cam shape, injection pressure. Most notably
it is the high tension of the air that is blown into the air immediately when it emerges from the nozzle
tears the fuel into the finest droplets of mist and creates a strong vortex
Quickly distributed over the entire combustion chamber. It does not matter which one
Shape he has. So you used hollow pistons on these last machines
out, this was not done for reasons of mixture improvement, but for strength
and cooling considerations. In particular, there is a deeply hollowed-out piston shape
with piston liquid cooling.
Der Zweck der tiefen Höhlung bei Maschinen mit PreBlufteinspritzung
war also ein anderer als der, der durch die Erfindung erstrebt wird. Infolgedessen
wird auch eine neue, und zwar b,eddutsame Wirkung erraic ht. Diese besteht darin,
daB trotz Verzicht auf die teure Preßlufteinspritzung oder andere verwickelte Finspritzvonichtungen
tadellbse Gemischbildung bei allen Belastungsstufen erzielt wird.The purpose of the deep cavity in machines with compressed air injection
was therefore different from the one that the invention strives for. Consequently
A new, and indeed a, eddutsame effect is also achieved. This consists in
that despite the waiver of the expensive compressed air injection or other intricate fine injection devices
Perfect mixture formation is achieved at all load levels.
Die Abbildung zeigt den Gegenstand der Erfindung. A stellt
den Kolben, B die Brennstoffeinspritzdüse,- C die Brennstoffpumpe dar. Der
Kolbenboden ist nach einer Halbkugel gekrümmt, deren Mittelpunkt, wie angedeutet,
unmittelbar unter der Düseneinspritzöffnung liegt.The figure shows the subject of the invention. A represents the piston, B the fuel injection nozzle, - C the fuel pump. The piston crown is curved in the shape of a hemisphere, the center of which, as indicated, lies directly below the nozzle injection opening.