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Luftspeicherdieselmaschine mit einem vom Hubraum abgesetzten, vorzugsweise
herzförmig gestalteten Brennraum Es sind Luftspeicherdieselmaschinen mit einem vom
Hubraum abgesetzten, vorzugsweise herzförmig gestalteten Brennraum bekannt, in dessen
senkrecht zur Zylinderachse liegender Hauptlängsachse die BrennstofL:einspritzdüse
und ein über eine Drosselstelle und einem trichterförmigen Vorraum mit dem Brennraum
verbundener Luftspeichereinander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Bekannt ist ferner, bei Luftspeicherdieselmaschinen mit senkrecht
am Zylinderdeckel angeordnetem Luftspeicher und schräg am Zylinder angeordneter
Brennstoffeinspritzdüse einen als Mischraum dienenden trichterförmigen Vorraum des
Luftspeichers mit dem Brennraum außer durch eine Hauptpforte mit mehreren Nebenpforten
zu verbinden.
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Demgegenüber kennzeichnet sich die Luftspeicherdieselmaschine gemäß
der Erfindung dadurch, daß die Verbindungskanäle mit ihren äußeren Enden in einer
vom Brennstoffstrahl abgewandten, quer durch den Brennraum auf dessen Außenwandungen
zu führenden Richtung derart seitlich in den Brennraum münden, daß der gegen den
Vorraum gespritzte Hauptteil an Brennstoff nur über den trichterförmigen Vorraum
in den Speicherraum gelangt, die inneren Enden der Verbindungskanäle dagegen bei
Maschinen für größere Leistungen in die kanalartig ausgebildete Drosselstelle, bei
Maschinen für mittlere Leistung hinter der als Drosselstelle ausgebildeten. Mündung
des trichterförmigen Vorraumes in den Speicher münden, ferner bei diesen Maschinen
vorzugsweise noch ein weiterer, gleichfalls hinter der Drosselstelle in den Luftspeicher
mündender direkter Verbindungskanal zwischen Luftspeicher und Zylinderraum angeordnet
ist.
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Für Maschinen mittlerer Leistung läßt man vorteilhaft ferner die Verbindungskanäle
hinter der als Drosselstelle ausgebildeten Mündung des trichterförmigen Vorraumes
in den Speicher münden. Die Ausgänge der Verbindungskanäle in den Brennraum können
hierbei auch tangential in die der Einspritzdüse gegenüberliegenden Wandungen einmünden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbeispiel einer Luftspeicherdies@elmaschine
für größere Leistungen gemäß der Erfindung in Abb. t in einem waagerechten und in
Abb. z in einem senkrechten Mittelschnitt veranschaulicht. In den Abb. 3 und q.
sind zwei weitere Ausführungsbeispiele von Luftspeicherdieselmaschinen für mittlere
Leistungen in waagerechten Mittelschnitten dargestellt.
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Hierbei ist jeweils mit a der Kolben, mit b
der Hubbrennraum
und mit c der vom Hubraum des Zylinders d abgesetzte, im Zylinderdeckels angeordnete,
vorzugsweise herzförmig gestaltete Hauptbrennraum bezeichnet, an dessen Oberseite
sich das Einlaßventil f und das Auslaßventilg befindet. In der senkrecht zur Zylinderachse
liegenden Hauptlängsachse des Brennraumes c sind die Brennstoffeinspritzdüse h und
ein über eine Drosselstelle i2
und einen trichterförmigen Vorraum
ü mit dem Brennraum verbundener Luftspeicher i einander gegenüberliegend angeordnet.
Die zusätzlichen- Verbindungskanäle i3, i4 zwischen dem Luftspeicher l und
dem Hauptbrennraum c münden mit ihren inneren Enden in die kanalartig ausgebildete
Drosselstellei2 und mit ihren äußeren Enden in einer vom Brennstoffstrahl abgewandten,
quer durch den . Brennraum auf dessen Außenwandungen zu führenden Richtung seitlich
in den Brennraum.
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Der durch die Düse h ausgespritzte Brennstoff durchsetzt den Brennraum
c und gelangt zu einem wesentlichen Teil in den Vorraum il des Luftspeichers!. Da
die Drosselstelle i° eine verhältnismäßig große Länge besitzt, so findet eine wesentliche
Drosselung der in den Speicher bei der Verdichtung verdrängten Ladeluft statt. Durch
die Verbindungskanäle 13, 141 gelangen nur ganz geringe Brennstoffmengen, die bei
der Streuung der Einspritzdüse nach den Brennraumseiten verdrängt werden, mit der
einströmenden Luft in die Drosselstelle 12. Im wesentlichen wird jedoch durch die
Kanäle i3, 11 reine Verdichtungsluft der mit Brennstoff geschwängerten, durch den
Vorraum il der Drosselstelle zugeführten Luft zugemischt, so daß in das Innere des
Luftspeichers ein gleichartiges Luft-Brennstoff-Gemisch, das in der Drosselstelle
zugerichtet worden ist, einströmt.
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Ist die Verbrennung eingeleitet, so strömt ein Teil des Inhalts des
Luftspeichers i über den Vorraum il unmittelbar gegen die Brennraumwandungen an
der Einbaustelle der Düse h, wird dort gespalten und unter Drehung nach entgegengesetzten
Kreisrichtungen hin abgelenkt. Die aus den Verbindungskanälen i3, 14 austretenden
Ströme, welche gegen die äußeren Teile der Brennraum`vandungen gerichtet sind, strömen
teils diesen entlang, teils in Richtung auf die Brennraummitte zu. Da sie eine andere
Richtung haben als die an der düsenseitigen Wandung des Brennraumes gespaltenen
und abgelenkten Teilströme, teilweise sogar entgegengesetzte Richtungen, so entstehen
an den Stoßstellen Wirbelungen, die durch die Ansaugwirkung des Kolbens bei zunehmendem
Kolbeneinwärtsgang unterstützt werden.
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Die Verdrängerwirkung der aus den Xa.-nälen i3, 14 austretenden Ströme
,gegenüber der über den Vorraum ü ausgetretenen Sp.eicherausblasung hängt im wesentlichen
von dem Querschnitt und der Richturig der Kanäle i3, i$ ab, ist jedoch immer so
zu bemessen, daß .der Speicherstrom möglichst restlos zum Zylinderraum hin abgelenkt
wird. Dazu trägt die in Abb. i .oberhalb des trichterförmigen Vorraumes il vorgesehene
Finschneidung in die obere Brennraumwandung bei, die sich auch nach seitwärts und
rückwärts erstreckt, wodurch jeweils 1"'-eilpreßwirkungen der Sp,eicherausblasungen
auf den Brennrauminhalt erzielt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.3 münden die Verbindungskanäle
i3, i4, i5 hinter der als Drosselstelle 16 ausgebildeten Mündung des
trichterförmigen Vorraumes il in den Speicher!. Da die Drosselstelle 16 nur eine
kurze Länge besitzt, so wird gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Abh. i und 2
eine wesentlich größere Brennstoffmenge in das Speicherinnere. gelangen. Das aus
dem Vorraum!' durch die Drosselstelle 16 dem Luftspeicher i zugeführte BrennstofE-Luft-Gemisch
wird erst hinter der Drosselstelle mit der hauptsächlich reinen Ladeluft gemischt,
die durch die Kanäle 13, i4, i5 zuströmt. Die Speichermischung wird also
erst im Luftspeicher hinter der Drosselstelle erzeugt, wobei eine starke Auflösung
des Brennstoffes durch die verschieden gerichteten, aus den Kanälen i3,
i4, i5 austretenden Luftstrahlen erfolgt.
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Die Ausströmungsvorgänge nach Einleitung der Verbrennung sind im wesentlichen
die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und z, jedoch mit dem Unterschied,
daß die Ausblasung durch den Kanal i5 für sich gegen den Hubraum gerichtet ist und
daher auch dessen Saugwirkung auf den übrigen Brennrauminhalt unmittelbar unterstützt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. q. münden die Ausgänge der Verbindungskanäle
i3, 144 des Speichers i in den Brennraum c tangential in die der Einspritzdüse h
gegenüberliegenden Brennraumwandungen ein und nehmen von der Drosselstelle 16 ab
in Richtung auf den Brennraum im Durchmesser ab. Durch die Kanäle i3, i4 wird somit
fast nur reine Ladeluft dem Luftspeicher hinter der Drosselstelle zugeführt und
mit dem durch den Vorraum i1 zugeführten Brennstoff-Luft-Gemisch vermischt.
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Bei der Ausströmung des Luftspeichers nach Einleitung der Verbrennung
werden durch die Kanäle 13, i4 zwei Ausblaseströme erzeugt, die im wesentlichen
den benachbarten Brennraumwandungen folgen und, sobald sie auf den von der Duselt
geteilten Ausblasestrom auftreffen, welcher aus dem Vorraum il austritt, werden
sie in eine Abdrängung desselben nach dem Kolbenhubraum vom Brennraumumriß her fördern.