DE553705C

DE553705C - Einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE553705C
Application number: DEH107276D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-07-27
Filing date: 1926-07-16
Publication date: 1932-06-29

Description

Einspritzbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit kompressorloser Einspritzung des Brennstoffes, d. h. eine Maschine, bei welcher der Brennstoff gegen Ende des Verdichtungshubes als reine Flüssigkeit mittels einer Pumpe in die hoch verdichtete Luftladung eingeführt wird. Es ist bekannt, daß zwecks Erzielung einer möglichst günstigen Verbrennung der Brennraum durch entsprechende, z. B. kegelförmige Gestaltung des Kolbens eine Art ringförmige Kammer bildet und die Brennluft in dieser ringförmigen Kammer in kreisende Bewegung gesetzt wird. Die Einspritzung des Brennstoffes erfolgt dabei von der Mitte des Brennraumes aus entweder mittels radial gerichteter Strahlen oder aber auch mittels Strahlen, welche von der radialen Richtung mehr oder weniger abweichen und somit den Brennstoff in Richtung der kreisenden Luft in den Brennraum eintreten lassen. Es ist ferner bei Maschinen mit kreisender Luftladung bereits bekannt, den Brennstoff in mehreren Strahlen durch die Zylinderwand von außen nach innen einzuspritzen und dabei die Anordnung so zu treffen, daß die Einspritzung ebenfalls in Richtung der kreisenden Luft erfolgt. Diese Maßnahme verfolgt den Zweck, dem Brennstoff bei gedrängten Raumverhältnissen einen möglichst weiten Auslauf zu geben Bund dadurch zu verhindern, daß er vor erfolgter Zündung mit Metallflächen in Berührung kommt.
Handelt es sich um kleine, schnellaufende Einspritzbrennkraftmaschinen, so bereitet die Verwirklichung der ersterwähnten Anordnung mit zentral angeordnetem Brennstoffventil Schwierigkeiten, wenn das Einlaßventil bzw. bei Viertaktmaschinen das Ein- und Ausla.ßventil in der gebräuchlichen Weise ebenfalls in dem Zylinderdeckel untergebracht werden soll. Bei schnellaufenden Maschinen empfiehlt es sich, diese Ventile mit möglichst großem Durchmesser auszuführen, ;um die Drosselverluste im Durchtrittsquerschnitt klein und damit die Zylinderleistung möglichst hochzuhalten, eine Ausführung, die aber durch das die Zylindermitte einnehmende Brennstoffventil behindert wird. Die hierdurch gegebene Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Brennstoffventil - statt dessen können auch mehrere angeordnet sein -zunächst in an sich bekannter Weise etzentrisch angeordnet wird; um nichtsdestoweniger eine gute Verteilung des Brennstoffs auf die Luftladung zu erhalten, wird dieser in der obenerwähnten Weise in Richtung der kreisenden Luft eingespritzt, so daß er' einen möglichst weiten Auslauf hat, und gleichzeitig wird durch passende Form des Kolbens und durch eine dieser Form ,angepaßte Anordnung des oder der Brennstoffventile dafür Sorge getragen, daß die kreisende Luft durch den Brennstoffstrahl hindurchgeführt wird. Der Kolben erhält also zweckmäßig eine muldenförmige Vertiefung, während die Einspritzung schräg zur Kolbenfläche in Richtung der Luftdrehung so erfolgt, daß der Strahl mit seinem größten Entwicklungsquerschnittt den Brennraumquerschnitt möglichst ausfüllt. Die Brennkraftmaschine nach der Erfindung ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß. das oder die im Zylinderdeckel sitzenden Brennstoffventile annähernd oberhalb der größten Tiefe des Brennraumes liegen und den Brennstoff strahlen- oder strahlenbündelartig - vorzugsweise im Luftdrehsinn - winklig zu-einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene in Richtung einer Tangente oder Sehne eines durch die Ventilachsen gezogenen, zur Zylinderbohrung gleichachsigen Kreises einspritzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch den oberen Teil einer gemäß der Erfindung -ausgeführten Brennkraftmas.chine. Abb. 2 ist ein waagerechter Schnitt nach der Linie A-A in Abb. i. Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie B-B in Abb. 2.
Gemäß der Zeichnung ist der Maschinenzylinder i in einem Stück mit dem Zylinderdeckel 2 ausgeführt. Der Kolben 3 ist oben so ausgebildet, daß zwischen ihm und der unteren Seite des Deckels ein ringförmiger Brennraum q. :entsteht. Im Zylinderdeckel sind das Lufteinlaßventil5 und das Auslaßventil6 angeordnet. Der Lufteinlaß ist in bekannter Weise mit einem Schirm 5o versehen, damit die eintretende Luft im Innern des Zylinders in Drehung versetzt wird. Da die Maschine als schnellaufend gedacht ist, sind die genannten Ventile groß gewählt, so daß zwischen ihnen kein Platz zur Aufnahme :eines Brennstoffventils bleibt. Dieses Ventil wird deshalb im Zylinderdeckel so exzentrisch angeordnet, daß um die Ein- und Auslaßventile herum noch genügend Raum für die Anordnung einer Kühlung frei bleibt. In der Zeichnung ist 7 das Brennstoffventil und 8 die zugehörige Einspritzdüse, die also annähernd über dem Durchmesser der größten axialen Tiefe des ringförmigen Brennraumes liegt. Die Einspritzdüse hat zweckmäßig nur ein Loch, kann aber, wenn erwünscht, mit zwei oder mehreren Löchern versehen werden, daß also der Brennstoff entweder als ein einziger Strahl .oder als ein Strahlenbündel austritt. Dieses Loch bzw. diese Löcher sind so gerichtet, daß der Brennstoff schräg nach unten und nach der Seite hin eingespritzt wird, so daß er sowohl mit einer senkrecht auf der Zylinderachse stehenden Ebene als auch mit der Ebene einen Winkel bildet, welche durch die Zylinderachse und die Düsenachse gelegtwerden kann. Es hat sich herausgestellt, da.ß durch Bemessung dieser Winkel sowie der Drehungsgeschwindigkeit der Luft eine vollständigeund rauchfreie Verbrennung mit gleich großen mittleren Drücken erreicht werden kann, -wie dies bei zentraler Einspritzung durch mehrere öffnungen der Fall ist. Dies gilt insbesondere für kleinere Maschinen. In der Zeichnung ist eine derartige Richtung des Brennstoffstrahles angedeutet, daß bei der betreffenden Lage der Düse und Form des Brennraumes die größtmögliche Länge .des Brennstoffstrahles erreicht wird.
Zur Erläuterung des letzteren sind radiale Schnitte a, b, c, d, e durch den Brennstoffstrahl gelegt, welche in Abb. 2 als Linien im Grundriß sichtbar und in Abb. i in die Zeichnungsebene projiziert sind, so daß sie dort 'zusammen die schraffierte Fläche unterhalb der Düse 8 ergeben. Durch :entsprechende Wahl der Richtungswinkel des Strahles kann erreicht werden, daß der größere Teil des Querschnittes des Brennraumes abgedeckt wird, d. h. daß die ganze durch den Strahl hindurchgehende Luftmenge mit Brennstoff gesättigt wird. Durch den Luftstrom wird der Strahl noch etwas angehoben, so daß die Abdeckung vollständiger wird, als in der Zeichnung dargestellt ist. Es soll jedoch stets ein wenig Luft oberhalb des Brennstoffstrahles zurückbleiben, um innmittelbares Auftreffen auf die verhältnismäßig kalte untere Seite des Zylinderdeckels zu vermeiden. Es ist ein besonderer Vorteil, daß diese weitgehende Abdeckung bereits bei einer sehr mäßigen Verteilung; des Strahles gesichert ist, weil ein sehr verteilter Strahl weniger stabil wird und leicht Richtungsänderungen erfährt, z. B. leichter gegen den Zylinderdeckel geschleudert wird. Es trägt sehr zum guten Erfolg der Einrichtung bei, daß die umlaufende Luft in jedem Punkt den Brennstoffstrahl schneidet und sich nirgends parallel dazu bewegt.

Claims

PATENTANSPRUCH Einspritzbrennkraftmaschine mit im Kolben angeordnetem ringförmigem Brennraum und kreisender Brennluft, in die der Brennstoff so eingespritzt wird, daß @er einen möglichst weiten Auslauf hat, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die im Zylinderdeckel sitzenden Brennstoffventile annähernd oberhalb der größten Tiefe des Brennraumes liegen und den Brennstoff strahlen- oder strahlenbündelartig winklig zu einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene in Richtung einer.Tangente :oder Sehne eines durch die Ventilachsen gezogenen, zur Zylinderbohrung gleichachsigen Kreises einspritzen.