DE495995C - Vorkammerdieselmaschine - Google Patents

Vorkammerdieselmaschine

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DE495995C
DE495995C DES63007D DES0063007D DE495995C DE 495995 C DE495995 C DE 495995C DE S63007 D DES63007 D DE S63007D DE S0063007 D DES0063007 D DE S0063007D DE 495995 C DE495995 C DE 495995C
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Germany
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valve
antechamber
chamber
compression
fuel
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DES63007D
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Ateliers dAviation Louis Breguet SA
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Ateliers dAviation Louis Breguet SA
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/02Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

  • Vorkammerdieselmaschine Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorkammerdieselmaschine. Diese Maschine besitzt in bekannter Weise eine Vorkammer von konstantem Volumen, die während des größten Teiles des Verdichtungshubes geschlossen ist und mit dem Arbeitszylinder während einer bestimmten Zeit am Ende der Verdichtung mittels eines Steuerkörpers, z. B. eines Ventils, verbunden ist.
  • Bei den bekannten Maschinen dieser Art erfolgt ,die Mischung von Verbrennungsluft und Brennstoff derart, daß die am Ende der Verdichtung nach Öffnen eines gesteuerten Teiles in den Zylinderkopf eingedrückte ver-.dichtete und warme Luft auf das während der Verdichtung aus verdampftem Brennstoff und Luft geringen Druckes in der Vorkammer hergestellte reiche Gemisch trifft.
  • Die einsetzende Verbrennung ist wegen der allmählich erfolgenden gegenseitigen Durchdringung von komprimierter Luft und Gemisch verhältnismäßig langsam und unvollkommen.
  • Gemäß der Erfindung wird der Brennstoff gegen Ende der Verdichtung in dem Augenblick eingespritzt, in dem sich der zwischen Vorkammer und Verdichtungsraum angeordnete Steuerkörper öffnet und die verdichtete Luft aus .dem Arbeitszylinder in die Vorkammer übertritt. Durch Schließen des Steuerkörpers wird in .bekannter Weise der Verbrennungsraum für einen Teil der Kompression vom Zylinder abgeschlossen, während durch Öffnen infolge des schnellen Durchflusses von Luft unter gleichzeitiger Einspritzung von Brennstoff eine der Verbrennung unmittelbar vorhergehende Zerstäubung und Verdampfung des Brennstoffes erzielt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, den Steuerkörper als Ventil auszubilden und auf dem Ventilsitz eine Reihe von Brennstoffeinspritzöffnungen zu verteilen, die zur Anreicherung der durch das Ventil in die Vorkammer eintretenden Luft dienen, .d. h. mit anderen Worten, es empfiehlt sich, das Ventil als sogenannten Ventilvergaser auszubilden.
  • Die große Verbrennungsgeschwindigkeit, welche durch die Gemischbildung gemäß der Erfindung erzielt wird, ermöglicht eine große Kolbengeschwindigkeit und somit eine hohe Drehzahl der Kurbelwelle. In den Zeichnungen sind als Ausführungsbeispiele teils Zweitakt-, teils Viertaktmotoren gewählt. Es zeigen: Abb. i einen schematischen Schnitt durch einen Zweitaktmotor, _1bb.2 einen Schnitt durch den Zylinderkopf eines zweiten Zweitaktmotors, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie x-x in Abb. 2, Abb. 4 und 5 Ausführungsformen des Zylinderkopfes für zwei verschiedene Viertaktmotoren, Abb. 6 ein Kurbelkreisdiagramm für einen Viertaktmotor und Abb. 7 ein Kurbelkreisdiagramm für einen Zweitaktmotor.
  • Wie aus Abb. i zu ersehen, besitzt,der Zylinder i einen Zwischenboden ':z und einen Außenboden 3. Zwischen den Böden 2 und 3 entsteht so eine Vorkammer 4. Im Zylinder i läuft der Arbeitskolben 5, der durch eine Stange 6 die Kurbelwelle 7 treibt. Die Bewegung ist so eingerichtet, daß- der Kolben @ bis zum Zwischenboden 2 kommt und nur einen sehr geringen Verdichtungsraum läßt. Im Zwischenboden :2 sind zwei Öffnungen 8 und 9 vorgesehen, die durch die Ventile io und ii verschlossen werden.
  • Das Ventil io dient gleichzeitig .als Verbindungssteuerkörper zwischen dem Zylinder i und der Vorkammer 4 und als Vergaser. Wenn nämlich der Kolben 5 ansteigt und wenn die vorher zugeführte Luft auf geeigneten Druck, z. B. 25 kg/cm' verdichtet ist, hebt sich das Ventil io und läßt die verdichtete Luft in,die'Vorkammer4 eintreten. Es ist leicht einzusehen, daß dieser Durchgang schnell erfolgen wird.
  • Andererseits werden gleichzeitig eine Reihe kleiner Öffnungen 12 geöffnet, die im Sitz des Ventiles io vorgesehen sind und aus denen der durch eine geeignete Leitung 12a von einer regelbaren Brennstoffpumpe her zugeführte Brennstoff eingespritzt wird, Die durch -die Öffnung 8 gehende Luft zerstäubt den Brennstoff, und das Gemisch wird infolge der hohen Temperatur sofort entzündet. Das Ganze arbeitet wie ein Brenner.
  • Das Ventil io bildet also offenbar einen inneren Vergaser. Die Öffnungen 12 und der Pumpenvortrieb sind so bemessen, daß die von der Pumpe eingespritzte Brennstoffmenge der vorbeistreichenden Luftmenge genau proportional ist.
  • Die Größe der Vorkammer ist so gewählt, daß -das Gemisch nach beendeter Verbrennung den gewünschten Druck besitzt, etwa bis 30 oder 33 kg/cm2.
  • In .diesem Augenblick hat der Kolben soeben seinen oberen Totpunkt überschritten. Das Ventil io bleibt offen, und .das in der Vorkammer 4 enthaltene entzündete Gemisch tritt in umgekehrter Richtung durch die Öffnung 8 in den Zylinder i ein, wirkt auf den Kolben und treibt ihn nach unten. Gleichzeitig öffnet sich das Ventil i i und erleichtert dem brennenden Gemisch den Weg von der Kammer 4 in :den Zylinder i.
  • Ist der Kolben 5 unten angekommen, gibt er ,zunächst Kanäle 13 zum Auspuff und dann andere Kanäle 14 frei, durch die ein geeigneter Kompressor Frischluft in den Zylinder drückt, die dann beim Aufsteigen des Kolbens 5 verdichtet wird.
  • Selbstverständlich können die Öffnung 9 und das Ventil i i fortgelassen werden, so daß nur die Öffnung 8 und das Ventil io vorhanden sind. In diesem Fall (Abb.2)befindet sich die Öffnung 8 in der Mittelachse des Zwischenbodens 2. Der Außenboden 3 hat zweckmäßig die Form eines hohlen Wulstes, wie aus Abb.2 ersichtlich. Dieser Wulst braucht nicht gekühlt zu werden, er soll im Gegenteil möglichst auf Rotglut erhitzt sein. Deshalb wird er aus geeignetem Metall, z. B. Wolframstahl, hergestellt werden.
  • Das Vergaserventil io kann in bekannter Weise gekühlt werden, z. B. durch inneren Ölumlauf. Seine Führungsstange kann ebenfalls durch Öl oder Wasser gekühlt werden, um ,das Festfressen zu verhindern.
  • Dieses Ventil kann im besonderen so ausgeführt werden, wie das in dem deutschen Patent 403 356 angegeben ist, nämlich so, daß der Ventilkegel in voll geöffnetem Zustand .die Öffnung 8 vollständig freigibt und sich an seiner äußeren Seite mit einer Abschrägung gegen einen. zweiten., am Boden 3 befindlichen Ventilsitz anlehnt und auf diese Weise die Ventilspindel abgedichtet wird.
  • Selbstverständlich kann auch das Ventil, falls es eingebaut wird, ersetzt werden durch einen Schieber, der passende Kanäle freigibt. Ebenso ist es selbstverständlich, daß der Motor als Viertaktmotor ausgeführt werden kann, wobei Aus- und Einlaß entweder durch einen Steuerschieber 15 gesteuert werden, der Auspuffkanäle 16 und Einlaßkanäle 17 (A@bb.5) freigibt, oder durch Hilfsauslaß-und Einlaßventile 18 und ig. (Abb. 4).
  • Das Ventil io spielt gleichzeitig in bestimmtem Maße die Rolle eines Sicherheitsventiles in ,dem Sinne, daß ' bei vorzeitigem Brennstoffaustritt eine Explosion des Brennstoffgemisches schon bei der Verdichtung erfolgen konnte. Dann hebt sich das Ventil io von selbst, so daß die Explosion im Verbrennungsraum wirkungslos verpufft.
  • In Abb. 6 und 7 sind die Vorgänge in der Maschine in ihrer zeitlichen Folge und Dauer für einen Viertakt- und einen Zweitaktmotor dargestellt. Es bedeuten hierin: T die beiden Totpunkte, I' die Verbrennung und Expansion, C die Verdichtung, L die Luftzufuhr, und zwar La den Anfang und Le das Ende der Luftzufuhr für Viertakt (Abb. 6), A den Auspuff, und zwar _1a den Anfang und Ae das Ende,des Auspuffs, O Öffnung des Ventiles io zwischen Zylinder und Zylinderkopf (Einspritzung, Karburation, Zündung), .S Schließen des Ventils io, B die Spülung und Luftzufuhr für Zweitakt, und zwar Ba den Anfang und Se das Ende der Spülung und Luftzufuhr (Abb. i).

Claims (1)

  1. PATGVTANSPRÜCHL:
    i. Vorkammerdieselmaschine mit einer Vorkammer von konstantem Volumen. die während des größten Teiles des Verdichtungshubes geschlossen ist und mit dem Arbeitszylinder während einer bestimmten Zeit am Ende der Verdichtung und während der Dehnung mit Hilfeeines Steuerkörpers verbunden wird, damit die verdichtete Luft aus dem Arbeitszylinder in die Vorkammer übertreten und nach dem Einsetzen der Zündung das entzündete Brennstoffluftgemisch aus der Vorkammer in den Arbeitszylinder eintreten kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff gegen Ende der Verdichtung in dem Augenblick eingespritzt wird, in dem sich,der Steuerkörper (io) öffnet und die verdichtete Luft aus dem Arbeitszylinder in die Vorkammer übertritt. a. Vorkammerdieselmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper als Ventil ausgebildet ist und daß auf dem Ventilsitz eine Reihe Brennstoffeinspritzöffnungen verteilt sind, die zur Brennstoffanreicherung der durch das Ventil in die Vorkammer eintretenden Luft dienen.
DES63007D 1922-06-12 1923-06-01 Vorkammerdieselmaschine Expired DE495995C (de)

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FR495995X 1922-06-12

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DES63007D Expired DE495995C (de) 1922-06-12 1923-06-01 Vorkammerdieselmaschine

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DE (1) DE495995C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846125A (en) * 1986-10-24 1989-07-11 Kabushiki Kaisha Hareyama Giken Internal combustion engine
DE10025939A1 (de) * 2000-05-26 2001-11-29 Helmut Obieglo Quantum Delay Rotational Motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846125A (en) * 1986-10-24 1989-07-11 Kabushiki Kaisha Hareyama Giken Internal combustion engine
EP0330798A1 (de) * 1986-10-24 1989-09-06 Kabushiki Kaisha Hareyama Giken Brennkraftmaschine
DE10025939A1 (de) * 2000-05-26 2001-11-29 Helmut Obieglo Quantum Delay Rotational Motor

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