Selbstzündende finspritzbrennkraftmaschine mit Strahlzerstäubunj Die
schnell laufenden Einspritzbrennkraftmaschinen mit reiner Strahlzerstäubung, bei
denen also die Einspritzung und Verteilung des Brennstoffes auf den Luftinhalt des
Verbrennungsraumes nach den bekannten Grundsätzen des Strahlzerstäubungsverfahrens
erfolgt, erfordern wegen des Zündverzuges eine ziemlich beträchtliche Vorverlegung
des Einspritzzeitpunktes vor den Totpunkt. Daraus ergeben sich scharfe Zündungen
mit hohen Zünddrücken, die einen lauten, geräuschvollen Gang der Maschine bewirken.
Verlegt man den Einspritzzeitpunkt weiter zurück, also näher an den Totpunkt hin,
so wird der Gang der Maschine wesentlich ruhiger, dagegen wird die Verbrennung schlechter.
Die Maschine beginnt zu qualmen, die Auspufftemperaturen steigen, und der Brennstoffverbrauch
nimmt zu.Self-igniting fuel injection internal combustion engine with jet atomization
high-speed internal combustion engines with pure jet atomization
So which the injection and distribution of the fuel on the air content of the
Combustion chamber according to the known principles of the jet atomization process
takes place, require a fairly considerable advance because of the ignition delay
of the injection time before dead center. This results in sharp ignitions
with high ignition pressures that cause the machine to run loudly and noisily.
If you move the injection point further back, i.e. closer to dead center,
this makes the engine run much quieter, while the combustion becomes worse.
The engine begins to smoke, the exhaust temperatures rise, and the fuel consumption
increases.
Man hat bereits versucht, durch Anordnung eines Luftspeichers Abhilfe
zu schaffen, der mit dem eigentlichen Verbrennungsraum in Verbindung steht. Diesem
Luftspeicher ist entweder ein trichterförmiger Hals vorgelagert, in den der Brennstoff
eingespritzt wird, oder dem Hauptverbrennungsraum ist selbst durch entsprechende
Ausbildung des Kolbenbodens und des Zylinderdeckels eine trichterförmige Gestalt
gegeben, und der Brennstoff wird unmittelbar in den Hauptverbrennungsraum in Richtung
der Speichermündung eingespritzt. Es sind auch Maschinen bekannt, bei denen in der
Verbindungsöffnung zwischen dem Luftspeicher und dem vorgelagerten trichterförmigen
Hals eine mit einer Anzahl Bohrungen versehene Platte angeordnet ist, gegen die
der Brennstoff gespritzt wird. Allen diesen Maschinen ist gemeinsam, daß der Brennstoff
in Richtung der Speicheröffnung bzw. -öffnungen gespritzt wird und infolgedessen
ein Teil des Brennstoffes unmittelbar in den Luftspeicher gelangt. Während des Verdichtungshubes
führt dann außerdem die aus dem Hauptbrennraum in den Luftspeicher übertretende
Luftströmung einen weiteren Teil des Brennstoffes in den Luftspeicher, der dort
zusammen mit dem unmittelbar eingespritzten Brennstoff zur Verbrennung gelangt.
Die durch diese Teilverbrennung in dem Luftspeicher hervorgerufene Drucksteigerung
bewirkt während des Expansionshubes ein Zurückströmen der im Luftspeicher befindlichen
unverbrannten Luft in den Hauptverbrennungsraum, wo sie die weitere Verbrennung
speist, Diese Ausbildung hat aber den Nachteil, daß infolge der verhältnismäßig
großen Brennstoffmenge, die in den Luftspeicher gelangt, ein großer Teil der in
dem Luftspeicher vorhandenen Luft bereits in dieser verbrennt und nicht mehr zur
Nachspülung der Verbrennung im Hauptverbrennungsraum herangezogen werden kann. Gleichzeitig
besteht bei den bekannten Maschinen mit unmittelbarer Einspritzung eines Teiles
des Brennstoffes in die Luftspeicher die Gefahr, daß bei der Verbrennung dieser
verhältnismäßig großen Brennstoffmenge ein Teil der Verbrennungsrückstände in den
Luftspeichern zurückbleibt, der sich in Form von Koks an den Wandungen niederschlagen
und allmählich
leicht eine Kokskruste bilden kann, welche im Laufe
der Zeit die Güte der Verbrennung wesentlich beeinträchtigt.Attempts have already been made to remedy this by arranging an air reservoir
to create, which is connected to the actual combustion chamber. This one
Air storage is either a funnel-shaped neck in front of it, in which the fuel
is injected, or the main combustion chamber is itself through appropriate
Formation of the piston head and the cylinder cover a funnel-shaped shape
given, and the fuel is directed directly into the main combustion chamber
injected into the reservoir mouth. There are also machines known in which in the
Connection opening between the air reservoir and the upstream funnel-shaped
Neck a plate provided with a number of holes is arranged against which
the fuel is injected. All these machines have in common that the fuel
is injected in the direction of the storage opening or openings and as a result
some of the fuel enters the air reservoir directly. During the compression stroke
then also leads the overflowing from the main combustion chamber into the air reservoir
Air flow another part of the fuel into the air reservoir, which is there
comes to combustion together with the directly injected fuel.
The increase in pressure caused by this partial combustion in the air reservoir
causes those in the air reservoir to flow back during the expansion stroke
unburned air in the main combustion chamber, where it is further burned
feeds, This training has the disadvantage that as a result of the relatively
large amount of fuel that gets into the air reservoir, a large part of the in
The air present in the air storage already burns in this and no longer for
Post-purging of the combustion in the main combustion chamber can be used. Simultaneously
exists in the known machines with direct injection of a part
of the fuel in the air reservoir there is a risk that this
relatively large amount of fuel a part of the combustion residues in the
Air storage remains, which is reflected in the form of coke on the walls
and gradually
can easily form a coke crust, which in the course of
the quality of the combustion significantly affects the time.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine selbstzündende
Einspritzbrennkraftmaschine mit Strahlzerstäubung und einem oder mehreren mit dem
Hauptbrennraum verbundenen Luftspeichern, deren Verbindungsöffnungen zum Hauptbrennraum
den Brennstoffdüsen gegenüberliegen und infolge ihrer Lage oder Ausbildung nur einen
Teil der gesamten Brennstoffladung zu einer Teilverbrennung und Rückführung der
aufgespeicherten Luft in den Hauptbrennraum eintreten lassen. Sie unterscheidet
sich jedoch von den bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art dadurch, daß die Verbindungsöffnungen
der Luftspeicher seitlich von den Brennstoffstrahlen oder zwischen zwei benachbarten
Brennstoffstrahlen liegen. Infolge dieser Anordnung der Luftspeicher kann im Gegensatz
zu den bekannten Maschinen eine unmittelbare Brennstoffeinspritzung in sie nicht
eintreten: Auch der durch die Luftströmung aus dem Hauptverbrennungsraum in die
Laftspeicher während des Verdichtungshubes mittelbar eingeführte Brennstoffteil
ist naturgemäß erheblich geringer als bei den bekannten Maschinen, bei denen der
Brennstoff unmittelbar in Richtung der Speicheröffnung gespritzt wird. Infolgedessen
wird auch bei der Teilverbrennung in den Luftspeichern ein geringerer Teil der gespeicherten
Luft zur Verbrennung herangezogen und ein weitaus größerer Teil bleibt zur Nachspeisung
der Verbrennung im Hauptverbrennungsraum verfügbar. Die Speicherwirkung hält also
wesentlich länger an, und infolge der geringeren in die Luftspeicher eindringenden
Brennstoffmengen sind auch die Koksabscheidungen an den Speicherwänden erheblich
geringer.The present invention also relates to a self-igniting one
Injection internal combustion engine with jet atomization and one or more with the
Air reservoirs connected to the main combustion chamber, their connecting openings to the main combustion chamber
opposite the fuel nozzles and only one due to their location or design
Part of the total fuel load to a partial combustion and recirculation of the
allow stored air to enter the main combustion chamber. She makes a difference
However, it differs from the known internal combustion engines of this type in that the connection openings
the air reservoir to the side of the fuel jets or between two adjacent ones
Fuel jets lie. As a result of this arrangement the air reservoir can in contrast
the known machines do not have an immediate fuel injection into them
enter: Even the one caused by the air flow from the main combustion chamber into the
Laft memory indirectly introduced fuel part during the compression stroke
is naturally considerably lower than with the known machines where the
Fuel is injected directly in the direction of the storage opening. Consequently
Even with partial combustion, a smaller part of the stored air is stored in the air reservoirs
Air is used for combustion and a much larger part remains for make-up
available for incineration in the main combustion chamber. So the storage effect lasts
much longer, and as a result of the lower penetration into the air reservoir
The coke deposits on the storage walls are also considerable
less.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen dargestellt.In the drawing, the invention is shown in several embodiments.
In Abb. r ist eine Maschine mit seitlicher Einspritzung zugrunde gelegt:
a ist die in der Zylinderwand sitzende mehrstrahlige Einspritzdüse, deren Bohrungen
und Strahlrichtungen der Form des Verbrennungsraumes angepaßt werden. Dieser gegenüber,
und zwar seitlich von den Brennstoffstrahlen, ist ein Luftspeicher b angeordnet,
der mit dem eigentlichen Verbrennungsraum c durch eine Öffnung d in Verbindung steht.
Durch die gegenseitige Lage zwischen der Einspritzdüse a und der zu dem Luftspeicher
führenden Verbindungsöffnung d bedingt, findet keine direkte Einspritzung in diesen
statt. Beim Kolbenhochgang wird ein Teil der im Zylinder befindlichen Luft in den
Luftspeicher übergeschoben, der mit geringen Teilen Brennstoff beladen ist. Nach
dem Hubwechsel erfolgt durch die im Luftspeicher stattfindende Teilverbrennung ein
kräftiges Zurückströmen der in dem Luftspeicher enthaltenen Luft in den eigentlichen
Verbrennungsraum, wo die Verbrennung des weiterhin eingespritzten Brennstoffes somit
unter ständiger Sauerstoffzufuhr stattfindet. Gleichzeitig bewirkt die unter Überdruck
aus dem Luftspeicher in den Verbrennungsraum zurückströmende Luft eine starke Aufwirbelung
des Inhaltes des Verbrennungsraumes und stellt so den bekannten Zustand her, der
die Vorbedingung für die gute und vollständige Verbrennung des eingespritzten Brennstoffes
bildet.In Fig.r, a machine with side injection is used:
a is the multi-jet injection nozzle sitting in the cylinder wall, its bores
and jet directions are adapted to the shape of the combustion chamber. Opposite this,
to the side of the fuel jets, an air reservoir b is arranged,
which communicates with the actual combustion chamber c through an opening d.
Due to the mutual position between the injection nozzle a and the air reservoir
leading connection opening d does not take place in this direct injection
instead of. When the piston moves up, some of the air in the cylinder is released into the
Air storage pushed over, which is loaded with small parts of fuel. To
the stroke change takes place due to the partial combustion taking place in the air reservoir
vigorous backflow of the air contained in the air reservoir into the actual air
Combustion chamber, where the fuel that is still injected continues to burn
takes place under constant supply of oxygen. At the same time it causes under overpressure
Air flowing back into the combustion chamber from the air reservoir creates a strong turbulence
of the contents of the combustion chamber and thus establishes the known state that
the precondition for good and complete combustion of the injected fuel
forms.
Die Abb. 2 und 3 zeigen die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei
zentraler Einspritzung. Auch in diesem Falle kann der Luftspeicher b entweder beliebig
seitlich oder auch zwischen zwei benachbarten Brennstoffstrahlen liegen, nur muß
dabei die Bedingung erfüllt sein, daß eine direkte Einspritzung in letzteren nicht
erfolgen kann, daß aber eine kleine, für die Teilverbrennung bestimmte Brennstoffteilladung
mittelbar eindringen kann. Statt eines Luftspeichers kann auch noch ein zweiter,
dem ersten gegenüberliegender Luftspeicher b1 angeordnet sein, wodurch die aufwirbelnde
Wirkung des zurückströmenden Kammerinhalts auf den Inhalt des Verbrennungsraumes
noch erhöht wird.Figs. 2 and 3 show the application of the subject matter of the invention
central injection. In this case, too, the air reservoir b can either be arbitrary
to the side or between two adjacent fuel jets, only has to
the condition must be met that a direct injection in the latter is not
can take place, but that a small partial fuel charge intended for partial combustion
can penetrate indirectly. Instead of an air reservoir, a second,
the first opposite air storage b1 be arranged, whereby the whirling
Effect of the backflowing chamber contents on the contents of the combustion chamber
is still increased.