DE639072C

DE639072C - Operating procedure for pre-chamber diesel engines

Info

Publication number: DE639072C
Application number: DEH126869D
Authority: DE
Original assignee: HANSA LLOYD WERKE AKT GES
Current assignee: HANSA LLOYD WERKE AKT GES
Priority date: 1931-05-12
Filing date: 1931-05-12
Publication date: 1936-11-28

Description

Betriebsverfahren für Vorkammerdieselmaschineri Bei Vorkammerdieselmaschinen ist es bekannt, zwei Vorkammern mit verengtem Übergangsquerschnitt hintereinander zu schalten und den Brennstoff axial einzuspritzen. Man hat auch schon Vorkammern verschiedenen Querschnitts angewandt und dabei eine derselben verhältnismäßig schlank ausgeführt.Operating procedures for pre-chamber diesel engines In pre-chamber diesel engines it is known to have two antechambers with a narrowed transition cross-section one behind the other to switch and inject the fuel axially. You already have antechamber different cross-section applied and one of the same relatively slim executed.

Bei Vorkammerdieselmaschinen, insbesondere solchen für Schweröl, die z. B. für Kraftwagen Verwendung finden sollen, sind die Betriebsverhältnisse außerordentlich vielgestaltig. Bei sinkender Last und sinkender Tourenzahl neigen diese hfaschinen leicht zu Klopfen und Stoßen. Sie werden in ihrer Arbeitsweise labil, fallen ab und bedürfen einer Sonderregelung, wenn man nicht sogar noch gezwungen ist, bei Mehrzylindermaschinen durch Abschalten von Zylindereinheiten befriedigenden Leerlauf mit niedrigen Tourenzahlen im Dauerbetrieb herzustellen.In pre-chamber diesel engines, especially those for heavy fuel oil, which z. B. to find use for motor vehicles, the operating conditions are extraordinary diverse. With decreasing load and decreasing number of revolutions, these machines tend easy to knock and poke. They become unstable in the way they work and fall away and require a special regulation, if one is not even forced to Multi-cylinder machines by switching off cylinder units satisfactory idling with low numbers of revolutions in continuous operation.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Betriebsverfahren für Vorkammerdieselmaschinen mit Durchspritzen des axial eingeführten Brennstoffstrahles durch eine verhältnismäßig schlanke Vorkammer und besteht darin, daß in Anpassung an stark veränderliche Maschinendrehzahlen der Einspritzdruck und damit die Durchschlagstrecke des Brennstoffstrahles derart veränderlich gewählt wird, daß das Verhältnis dieser Strecke zu der mittleren Geschwindigkeit der einströmenden Luft annähernd gleichbleibt.The invention now relates to an operating method for pre-chamber diesel engines with injection of the axially introduced fuel jet through a relatively slim antechamber and consists in that in adaptation to highly variable machine speeds the injection pressure and thus the breakdown distance of the fuel jet in such a way is chosen to be variable, that the ratio of this distance to the mean speed the inflowing air remains approximately the same.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen in der besonderen Ausbildung des Verfahrens sowie der Vorkammermaschine selbst. Die Erfindung erzielt einen weichen, elastischen Gang nebst rauchfreier Verbrennung bei weitgehender Regulierfähigkeit in bezug auf die Tourenzahl.Further features of the invention consist in the special training of the process and the pre-chamber machine itself. The invention achieves a soft, elastic gait in addition to smoke-free combustion with extensive regulating ability in terms of the number of tours.

Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. Sie ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar zeigt: Abb. z einen Längsschnitt durch das Kammersystem einschließlich der Einspritzdüse bei Unterbringung desselben im Zylinderkopf, Abb. 2 einen Schnitt durch den hierbei zu verwendenden Aufnehmer nach Linie A-B der Abb. i und Abb.3 einen Längsschnitt durch das Kammersystem einschließlich der Einspritzdüse, wenn deren Anordnung seitlich am Zylinder selbst erfolgt, während Abb.4 die dann zweckmäßig zu erstrebende Form des Aufnehmers wiedergibt, 4 Abb. 5 zeigt ein Diagramm, das das ungefähre Verhältnis der Durchschlagstrecke zu der mittleren Geschwindigkeit der einströmenden Luft angibt.The invention can be carried out in various ways. she is illustrated in the drawing in two exemplary embodiments, namely shows: Fig. Z shows a longitudinal section through the chamber system including the injection nozzle when it is accommodated in the cylinder head, Fig. 2 shows a section through this to be used transducer according to line A-B of Fig. i and Fig. 3 a longitudinal section through the chamber system including the injection nozzle, if their arrangement is on the side takes place on the cylinder itself, while Fig. 4 is the appropriate shape to be striven for of the transducer reproduces, 4 Fig. 5 shows a diagram showing the approximate ratio the breakdown distance to the mean velocity of the inflowing air.

In dem Zylinderkopf a1 ist nach den Abb. z und 2 in dem allseitig vom Kühlwasser umspülten Zylindermantel b ein Kammersystem einschließlich der Einspritzdüse untergebracht. Die Anordnung besteht aus der Einspritzdüse c, dem Düsenhalter d, dem die Vorkammer h bildenden Zwischenstück e und dem Aufnehmer f.In the cylinder head a1, as shown in FIGS. Z and 2, a chamber system including the injection nozzle is accommodated in the cylinder jacket b, which is surrounded on all sides by the cooling water. The arrangement consists of the injection nozzle c, the nozzle holder d, the intermediate piece e forming the prechamber h and the sensor f.

Der Düsenhalter d trägt noch den Hilfskanal g für den Brennstoffstrahl i und wird durch das den Zylindermantel b umgebende Kühlwasser gekühlt.The nozzle holder d also carries the auxiliary channel g for the fuel jet i and is cooled by the cooling water surrounding the cylinder jacket b.

Das Zwischenstücke, das- in seinem oberen Teil die Vorkammer h bildet, ist im unteren Teilzum ,Vorkammerhals i für die Vorkammer ji.verengt. Die eigentliche Vorkammer h ist w%; der Düsenhalter d wassergekühlt, während der Vorkammerhals i nur mittelbar durch Zwischenschaltung eines isolierenden Luftmantels k an der Kühlung teilnimmt.The intermediate piece, which forms the antechamber h in its upper part, is narrowed in the lower part of the antechamber neck i for the antechamber ji. The real one Antechamber h is w%; the nozzle holder d is water-cooled, while the antechamber neck i only indirectly through the interposition of an insulating air jacket k on the cooling participates.

Der Aufnehmer f ist in das Zwischenstück so eingesetzt, daß dabei die Xachbrennkammer 1, -»i gebildet ist, die in an sich bekannter Weise als Umdrehungskörper mit einem kegeligen Querschnitt ausgebildet ist, so daß in ihr die einströmende Luft wie die abströmenden Brenngase eine wirbelringförmige Bewegung erhalten, andererseits aus dem eigentlichen Aufnehmerraum m besteht, der in die Verbindungskanäle n übergeht, die die Verbindung mit dem Arbeitszylinder a herstellen. Das zentral im Aufnehmer f angeordnete pilzförmige Einsatzstück o ist durch zwei oder mehrere Stege P mit dem, Außenmantel des Aufnehmers f verbunden. Durch die Stege p werden im Zusarnmenhange mit dem Außenmantel des Aufnehmers die Kanäle q gebildet, die durch die entsprechend durchbrochene Wand des Zylindermantels b der Kühlwasserzufuhr zum Innern y des pilzförmigen Einsatzstückes o dienen.The transducer f is inserted into the intermediate piece in such a way that the secondary combustion chamber 1, - »i is formed, which is designed in a manner known per se as a body of revolution with a conical cross-section, so that in it the inflowing air and the outflowing combustion gases have a vortex ring-shaped Get movement, on the other hand consists of the actual pick-up space m , which merges into the connecting channels n, which establish the connection with the working cylinder a. Centrally in the transducer f arranged mushroom-shaped insert piece o f is connected by two or more webs with the P, outer shell of the pickup. Through the webs p, in conjunction with the outer jacket of the transducer, the channels q are formed which, through the correspondingly perforated wall of the cylinder jacket b, serve to supply the cooling water to the interior y of the mushroom-shaped insert o.

Der freie Raum s, der zwischen dem Zylinderkopf a1 und dem Kolbenboden t A nach Beendigung des Kompressionshubes verbleibt, wird so gering bemessen, als es praktisch überhaupt möglich ist. Annähernd alle vom Kolben ac angesaugte Verbrennungsluft muß demnach in das Kammersystem übertreten.The free space s between the cylinder head a1 and the piston crown t A remains after completion of the compression stroke is dimensioned as small as it is practically possible at all. Almost all of the combustion air sucked in by the piston ac must therefore pass into the chamber system.

Der Aufnehmer f und das Zwischenstück e sind so miteinander verbunden und in den Zylindermantel b eingesetzt, daß ein Übertritt des Kühlwassers in den Luftraum k mit Sicherheit vermieden ist.The transducer f and the intermediate piece e are connected to one another and inserted into the cylinder jacket b that a passage of the cooling water into the Air space k is definitely avoided.

In dem Diagramm nach Abb. 5 ist in. Abhängigkeit von der Drehzahl als Äquivalent für die Durchschlagstrecke der Druck des Ölstrahles in Atm. in der Vorkammer h, und zwar am Manometer des .Ölpumpenakkumulators gemessen, und weiter die mittlere Einströmgeschwindigkeit der Luft am Kammerhals, die erfindungsgemäß im annähernd gleichbleibenden Verhältnis zur Durchschlagstrecke bleibt, dargestellt. Aus den Kurven ergibt sich, daß die Durchschlagstrecke des eingespritzten Brennstoffs in annähernd gleichbleibendem Verhältnis zur mittleren Einströmgeschwindigkeit bleibt. Die Kurven sind nach den theoretischen Verhältnissen dargestellt.In the diagram according to Fig. 5 is a function of the speed as an equivalent for the breakdown distance, the pressure of the oil jet in atm. in the Pre-chamber h, measured on the pressure gauge of the oil pump accumulator, and on the mean inflow velocity of the air at the neck of the chamber, according to the invention remains in an approximately constant ratio to the breakdown distance. From the curves it can be seen that the breakdown distance of the injected fuel remains in an approximately constant ratio to the mean inflow velocity. The curves are shown according to the theoretical relationships.

Bei der Ausführung nach den Abb. 3 und 4 ist das Kammersystem einschließlich der Einspritzdüse neben dem Mantel und parallel zur Längsachse des Zylinders a angeordnet, und in. der Mehrfach unterteilten Zylinderkammer b eingebaut, die außen vom Kühlwasser umflossen wird. An die Brennstoffdüse c schließt @',Mch. wiederum der Hilfskanal g an, der in die :-üÜ@eittelbar durch eine Verlängerung der Zy-0:iiikrkammer b gebildete Vorkammer k ein-:m%tndet.In the embodiment according to Figs. 3 and 4, the chamber system including the injection nozzle is arranged next to the jacket and parallel to the longitudinal axis of the cylinder a, and built into the multiple subdivided cylinder chamber b, which is surrounded by the cooling water on the outside. @ ', Mch closes at the fuel nozzle c. in turn, the auxiliary channel g, which in the: -üÜ @ directly formed by an extension of the Zy-0: iiikrkammer b formed antechamber k a: m% tndet.

Das Zwischenstück e bildet den Vorkammerhals i, dem der das pilzförmige Einsatzstück o tragende Aufnehmer f vorgelagert ist, der ferner zur Bildung der Nachbrennkammer l dient. An die Nachbrennkammer I schließt sich der Raum na an, der mit den Verbindungskanälen n in den Zylinderraum übergeht. Die Kanäle n werden wiederum so gering bemessen, daß nach Beendigung des Kompressionshubes nur soviel Spiel zwischen dem Zylinderkopf a1 und dem Kolbenboden t verbleibt, als praktisch unumgänglich notwendig, so daß auch bei dieser Anordnung praktisch alle Verbrennungsluft in das Kammersystem übertreten kann.The intermediate piece e forms the antechamber neck i, which is preceded by the receptacle f carrying the mushroom-shaped insert o, which also serves to form the afterburning chamber l. The afterburning chamber I is followed by the space na , which merges with the connecting channels n into the cylinder space. The channels n are again dimensioned so small that after completion of the compression stroke there remains only as much play between the cylinder head a1 and the piston crown t as is practically indispensable, so that with this arrangement practically all combustion air can pass into the chamber system.

Das pilzförmige Einsatzstück o und der Aufnehmer f, die im Zylinderkopf a1 untergebracht sind, erhalten durch die Schlitze v und den Hohlraum w ausreichende Wasserkühlung, durch die auch die Nachbrennkammer 1 so wesentlich mitgekühlt wird, daß alle der Nachbrennkammer benachbarten Wände teils mittelbar, teils unmittelbar an der Kühlung "teilnehmen. Das Zwischenstück e und die Zylinderkammer b schließen den um den Vorkammerhals i angeordneten Luftraum k ein. Der Vorkammerhals i ist also lediglich mittelbar gekühlt, während die Vorkammer h und die Brennstoffdüse c unmittelbare Kühlung erhalten.The mushroom-shaped insert o and the sensor f, which are housed in the cylinder head a1, receive sufficient water cooling through the slots v and the cavity w, through which the afterburning chamber 1 is also cooled so significantly that all the walls adjacent to the afterburning chamber are partly indirect, partly direct The intermediate piece e and the cylinder chamber b enclose the air space k arranged around the antechamber neck i. The antechamber neck i is therefore only cooled indirectly, while the antechamber h and the fuel nozzle c receive direct cooling.

Der Arbeitsvorgang ist bei beiden Anordnungsmöglichkeiten. des Kammersystems der gleiche. Beispielsweise sei er an Hand der Ausführung nach den Abb. 3 und 4 beschrieben: Der Ansaughub sei beendet und der Arbeitszylinder a mit Frischluft gefüllt. Vom Beginn des Kompressionshubes bis zu dessen Ende tritt dann die Luft über die Kanäle na, n in die Nachbrennkammer 1, den Vorkammerhals i und die Vorkammer h ein. Durch die besondere Ausbildung des Querschnitts zwischen dem pilzförmigen Einsatzstück o und der Nachbrennkammerwandung erhält die übertretende Luft eine wirkungsvolle wirbehzngförrnige Bewegung.The work process is with both arrangement options. of the chamber system the same. For example, it will be described on the basis of the embodiment according to Figs. 3 and 4: The intake stroke is ended and the working cylinder a is filled with fresh air. From the beginning of the compression stroke to its end, the air then enters the afterburning chamber 1, the antechamber neck i and the antechamber h via the channels na, n. Due to the special design of the cross-section between the mushroom-shaped insert o and the afterburning chamber wall, the air passing over is given an effective whirling movement.

Kurz vor Beendigung des Kompressionshubes wird der Brennstoff aus der Düse c durch den Hilfskanal g und die Vorkammer h in einem schlanken vollen Strähl in den Vorkammerhals i eingespritzt.Shortly before the end of the compression stroke, the fuel runs out the nozzle c through the auxiliary channel g and the antechamber h in a slim full Strähl is injected into the antechamber neck i.

Das Förderaggregat für das Brennöl (Pumpe oder Akkumulator) und die Brennstoffdüse c führen nun dem Kammersystem den Brennstoff so zu, daß unabhängig von der Tourenzahl, auf die die Maschine einreguliert wird, der Brennstoff auf die in die Vorkammer h einströmende Luft stets nur in solchem Umfange nahe dem Wirbelquerschnitt im Vorkammerhals i aufgeteilt wird, daß der Zündbeginn unbedingt an dieser Stelle einsetzen muß. Der Zündbeginn und die ihm im Augenblick entsprechende Teilexplosion greift, gleichgültig unter welcher Last und mit welcher Tourenzahl gefahren wird, stets so auf den zeitlich nachfolgenden Rest des Brennstoffes über, daß die Vorkammer h gleichzeitig aber auch die Nachbrennkammer l in wachsendem Maße zur Verbrennung bzw. zur Schlußverbrennung herangezogen werden, bis durch restlose Ausnutzung des Luftvorrats einer weiteren Steigerung Grenzen gezogen sind.The delivery unit for the fuel oil (pump or accumulator) and the Fuel nozzle c now feed the fuel to the chamber system in such a way that it is independent from the number of revolutions to which the machine is regulated, the fuel to the Air flowing into the antechamber h is only ever so close to the Vortex cross-section in the antechamber neck i is divided so that the start of ignition is absolutely necessary at this point must use. The start of ignition and the partial explosion corresponding to it at the moment takes effect, regardless of the load and number of revolutions, always in such a way on the temporally subsequent remainder of the fuel that the antechamber h at the same time but also the afterburning chamber l to an increasing extent for combustion or for the final combustion until the complete utilization of the Air supply limits are drawn to a further increase.

Das Brennstofförderaggregat und die Brennstoffdüse c erfüllen danach also die Aufgabe, eine gleichbleibende Aufteilung des Brennstoffes in einer ganz bestimmten Entfernung vom Austritt aus der Brennstoffdüse c bei allen Tourenzahlen also auch bei Änderung der Strömungsenergie der in die Vorkammer h einströmenden Luft zu gewährleisten. Neben dieser Aufgabe erfüllen sie aber noch die weitere, das Ende der Einspritzung so zu legen, daß nach dem Umkehren der Kolbenbewegung aus dem Kompressions- in den Expansionshub, also dann, wenn unter dem Einfluß einer Teilexplosion in der Vorkammer und der Kolbenumkehr sich ein dauerndes Abströmen brennender Ölgase aus dem Vorkammerhals i in die Nachbrennkammer 1 eingestellt hat, kein Brennstoff mehr in das Kammersystem gelangt. Die Spritzzeit wird dabei durch -einen sich über alle Betriebsverhältnisse annähernd gleichbleibenden Kurbelwinkel, der zwischen Beginn und Ende der Einspritzung durchfahren wird, bestimmt.The fuel delivery unit and the fuel nozzle c then meet So the task of a consistent distribution of the fuel in a whole certain distance from the outlet from the fuel nozzle c for all numbers of revolutions thus also when there is a change in the flow energy of the flowing into the antechamber h Ensure air. In addition to this task, they also fulfill the other to place the end of the injection so that after reversing the piston movement from the compression to the expansion stroke, i.e. when under the influence of a Partial explosion in the antechamber and the piston reversal cause a continuous outflow has set burning oil gases from the antechamber neck i into the afterburning chamber 1, no more fuel can get into the chamber system. The injection time is thereby through - an approximately constant crank angle over all operating conditions, which is passed through between the beginning and the end of the injection is determined.

Im Leerlauf, bei niederen Tourenzahlen, leitet die Zündung des in der Nähe des pilzfQrmigen Einsatzstückes ö erhaltenen zündfähigen Gemisches hier, das heißt also im Anfangsteile des Vorkammerhalses, eine Teilverbrennung ein, die auf den restlich folgenden Brennstoff übergreift, ihn auflockert und so zur Verbrennung heranzieht, ohne daß aber die als Hauptbrennraum dienende Vorkammer h auch nur zu einem wesentlichen Teile mit ihrem Gesamtvolumen an der Verbrennung teilnimmt. Die Anfangszündung der Teilverbrennung hat ihre Wirkung auch auf die Nachbrennkammer 1 erstreckt, der als einem zusätzlichen Wirbelraum die Aufgabe der Einleitung und Beendigung der Schlußverbrennung zukommt.When idling, at low revs, the ignition of the in the vicinity of the mushroom-shaped insert, the ignitable mixture obtained here, that is to say, in the initial part of the antechamber neck, a partial combustion that encompasses the rest of the following fuel, loosens it up and so for combustion draws in, but without even closing the antechamber h, which serves as the main combustion chamber a substantial part of its total volume takes part in the combustion. the The initial ignition of the partial combustion also has an effect on the afterburning chamber 1 extends, the task of initiation and as an additional vortex space Completion of the final burn is due.

Wird jetzt die Brennstoffmenge vergrößert, so wird auch der Maschine ein größerer Kraftimpuls erteilt, sie nimmt höhere Tourenzahlen auf. Damit wächst die Strömungsenergie der in das Kammersystem übertretenden Luft und damit auch die Wirbelung um das pilzförmige Einsatzstück o zwangsläufig. Das Brennstoffförderaggregat sorgt deshalb durch entsprechende Regelung dafür; daß dem Brennstoffstrahl ein solcher Energiezuwachs erteilt wird, daß die vorerwähnte Bedingung der Aufteilung des Brennstoffes auf die Verbrennungsluft und der Beginn des Zündens am gleichen Ort unveränderlich erhalten bleiben.If the amount of fuel is now increased, so will the engine a greater force impulse is given, it takes on higher numbers of revolutions. With it grows the flow energy of the air passing into the chamber system and thus also the Vortex around the mushroom-shaped insert o inevitable. The fuel feed unit therefore ensures through appropriate regulation; that the fuel jet is such Energy gain is granted that the aforementioned condition of the split of the fuel on the combustion air and the start of ignition in the same place invariably remain.

Bis zur Vollast nimmt die Brennstoffmenge zu und von Intervall zu Intervall auch die Tourenzahl und damit die Strömungsenergie der Luft am Wirbelquerschnitt bzw. im Vorkammerhals i. Entsprechend sorgt das Brennstofförderaggregat für eine Aufregulierung der Spritzenergie, damit für gleichbleibend günstige Brennstoffaufteilung am Wirbelquerschnitt des Einsatzstückes o, an dem die Zündung immer wieder einsetzt.The amount of fuel increases up to full load and increases with intervals Interval also the number of revolutions and thus the flow energy of the air at the vortex cross-section or in the antechamber neck i. Accordingly, the fuel delivery unit ensures a Upregulation of the spray energy, thus for a consistently favorable fuel distribution on the vortex cross-section of the insert o, where the ignition starts again and again.

Mit wachsender Tourenzahl und wachsender Luftströmung dringt letztere immer weiter in den Vorkammerhals i vor, gelangt schließlich in den Hauptbrennraum bzw. die Vorkammer h hinein und breitet dadurch die Verbrennung der gleichfalls wachsenden Brennstoffmenge über den ganzen Vorkammerhals i und die Vorkammer h immer mehr aus.As the number of revolutions increases and the air flow increases, the latter penetrates further and further into the antechamber neck i, finally reaching the main combustion chamber or the antechamber h into it and thereby spreads the combustion of the same increasing amount of fuel over the entire antechamber neck i and the antechamber h always more out.

Ähnlich wie die Vorkammer h in wachsendem Maße mit wachsender Tourenzahl und Maschinenbelastung an der Verbrennung teilnimmt, geschieht das gleiche mit der Nachbrennkammer 1. Hier kommt zunächst gleichbleibend immer nur ein Teil der Verbrennung, die gleichbleibend am Wirbelquerschnitt des Einsatzstückes o einsetzt, zur Wirkung, um dann mit wachsendem Umfang der Gesamtverbrennung zu steigen.Similar to the antechamber h to an increasing extent with an increasing number of revolutions and machine load participates in the combustion, the same happens with the Afterburning chamber 1. Here, initially only a part of the combustion occurs, which is always the same, which starts consistently at the vortex cross-section of the insert o, to the effect, to then increase with the increasing volume of the total combustion.

In allen Betriebsfällen findet aufbereitende Verbrennung im Zylinder a nicht mehr statt. Beim Abregulleren der Maschine in Last und Tourenzahl treten die umgekehrten Verhältnisse ein.In all operating cases, preparatory combustion takes place in the cylinder a no longer takes place. When decelerating the machine, step in load and number of revolutions the opposite is true.

Der konische Hilfskanal g vor der Einspritzdüse c nimmt an der Verbrennung nicht tätig teil. Er hat lediglich den Zweck, die Erreichung der Leerlauftourenzahl dadurch zu erleichtern, daß er eine weitere Entfernung des Austritts des Strahles aus der Einspritzdüse vom Wirbelquerschnitt des Einsatzstückes o und somit die Herabminderung des Energieinhaltes des Brennstoffadens ermöglicht. Der Hilfskanal g kann dann in Fortfall kommen, wenn mit dem Brennstofförderaggregat ein entsprechend geringerer Energieaufwand auch bei niedrigster Leerlauftourenzahlhervorgebracht werden kann.The conical auxiliary channel g in front of the injection nozzle c takes part in the combustion not active part. Its only purpose is to achieve the number of idle revs by facilitating a further distance from the exit of the beam from the injection nozzle from the vortex cross-section of the insert o and thus the reduction of the energy content of the fuel thread. The auxiliary channel g can then be used in Eliminate if the fuel delivery unit is a correspondingly lower one Energy expenditure can be produced even with the lowest number of idle revs.

Die Auswirkung des neuen Betriebsverfahrens für Vorkammerdieselmaschinen macht sich augenfällig dadurch bemerkbar, daß bei ruhigem Gang der Maschine jede Tourenzahl zwischen Leerlauf und Vollast im Dauerbetrieb gefahren werden kann, daß weiterhin beim Herauf- und Herunterregulieren der Tourenzahl keine Klopferscheinungen auftreten, daß ferner eine einwandfreie Verbrennung ohne jede Rauchbildung bei allen Tourenzahlen und auch während des Regulierens erzielbar ist und der Ablauf der Verbt ennung außerhalb des Zylinders a weder diesem noch dem Kolben u und seinen Ringen und dem. Auspuffventil unerwünscht hohe Temperaturen zumuten.The effect of the new operating procedure for pre-chamber diesel engines is clearly noticeable by the fact that when the machine is running quietly every Number of revolutions between idle and full load can be driven in continuous operation that furthermore no knocking phenomena when regulating the number of revolutions up and down occur that also a perfect combustion without any smoke formation at all Tour numbers and also during the regulation is achievable and the expiry of the Verbt and outside of the cylinder a, neither this cylinder nor the piston u and its rings and the. Expose the exhaust valve to undesirably high temperatures.

Bezüglich der Vorteile der Arbeitsweise des neuen Verfahrens sei weiter noch kurz folgendes angeführt Wahrscheinlich hängt die hier und da bei Vorkänunerdiesehuaschinen beobachtete Störung des Gleichgewichts allein mit der Herabregulierung der Tourenzahl zusammen. Da nämlich sowohl der Einspritzdruck als auch der Weg, der vom Brennstoffstrahl in der Vorkammer bis zu seiner endgültigen Begrenzung unter allen Betriebsverhältnissen durchmessen werden kann, gleich bleibt, die Bedingungen für die mechanische Zerstäubung des Brennstoffadens in bezug auf Druck und Weg also praktisch keine Änderung erfahren, so iuuß als wesentliche Ursache der Störung des Gleichgewichts die sich mit sinkender Tourenzahl zwangsläufig ergebende Verminderung der Wirbelenergie beim Übertritt der Luft in die Vorkammer angesehen werden.Regarding the advantages of the way the new method works, let me continue the following briefly mentioned Probably it depends here and there on these machines observed disturbance of the equilibrium solely with the downregulation of the number of revolutions together. Because both the injection pressure and the path taken by the fuel jet in the antechamber up to its final limitation under all operating conditions can be measured remains the same, the conditions for mechanical atomization of the fuel thread so practically no change in terms of pressure and travel, so the essential cause of the disturbance of the equilibrium must be that of falling Number of revolutions inevitably resulting reduction of the vortex energy when crossing the air in the antechamber can be viewed.

Praktische Versuche über verschiedene absolut mögliche Längen des Spritz`veges, die sich nach der Vollast zu verkürzen, ergeben nun, daß dadurch der Ort, an dem die. erste Zündung eintritt, eindeutig über alle Tourenzahlen festgelegt werden kann und daß damit in jedem Betriebsfall stoßfreier, elastischer und stabiler Gang in der Maschine erzielt wird. Wenn die Zündung stets an dem gleichen Ort einsetzt, kann das als Bestätigung dafür angesehen werden, daß sich der relative Wert aus Luftwirbelung und Spritzenergie in bezug auf die jeweilige Tourenzahl in jedem Belastungsfalle gleichbleibt, eine Bedingung, die grundlegend ist für das beschriebene neue Betriebsverfahren und die damit zu erzielende günstige Wirkung.Practical experiments over various absolutely possible lengths of the Spritz`veges, which shorten after full load, now result in the Place where the. first ignition occurs, clearly defined over all revs can be and that with it in every case of operation more shock-free, more elastic and more stable Gear in the machine is achieved. If the ignition always starts in the same place, this can be seen as confirmation that the relative value is off Air turbulence and spray energy in relation to the respective number of revolutions in each load case remains the same, a condition that is fundamental to the new operating method described and the beneficial effect to be achieved with it.

Praktische Versuche mit dem Gegenstande der Erfindung ergaben weiter, daß einwandfrei außerhalb des Zylinderraumes zu Ende geführte Energie schaffende Verbrennung nur dann möglich ist, wenn das Ende der Einspritzung äußerst mit dem Beginn des Abströmens der brennenden Ölgase aus der Vorkammer b bzw. dem Vorkammerhals i in die Nachbrennkammer 1, hervorgerufen durch die Umkehr der Kolbenbewegung, zusammenfällt. Ist das nicht der Fall, so wird keine reine Verbrennung erzielt, und der Verbrennungsbereich. wird Zweit in den Expansionshub hineinverlegt. Das ist nur so zu erklären, daß der nach Umkehr der Kolbenbewegung noch eingespritzte Brennstoff durch die bereits austretenden Ölgase mit in die Nachbrennkammer 1 gelangt, die nun nicht mehr der Schluß, sondern Zriehnehr zum großen Teil, und zwar unter sehr ungünstigen Bedingungen, der Fortfühnmg der Hauptverbrdnnung dient und damit Voraussetzung dafür gibt, daß die Hauptverbrennung selbst im Zylinderraum zu Ende geführt wird. Die in der Vorkammer h befindliche Luft wird dabei erst außerhalb der Vorkammer zur Mischung und Verbrennung herangezogen.Practical tests with the subject matter of the invention also showed that perfectly performed energy outside of the cylinder space Combustion is only possible when the end of the injection extremely with the Beginning of the outflow of the burning oil gases from the antechamber b or the antechamber neck i in the afterburning chamber 1, caused by the reversal of the piston movement, collapses. If this is not the case, pure combustion is not achieved, and so is the combustion area. will be relocated to the expansion hub. That can only be explained in such a way that the after the piston movement has been reversed, the fuel that is still injected is replaced by the fuel that has already escaped Oil gases get into the afterburning chamber 1, which is no longer the end, but For the most part, under very unfavorable conditions, the continuation serves the main combustion and is therefore a prerequisite for the main combustion is completed even in the cylinder space. The one located in the antechamber h Air is only drawn in outside the antechamber for mixing and combustion.

Bei der richtig verlaufenden Einspritzung dagegen findet die Hauptverbrennung nur im Vorkammerhals i und bei wachsender Last unter ständig wachsendem unmittelbaren Anteil der Vorkammer h statt, wie die Beobachtung der Brennzonen in dem Kammersystem einwandfrei erkennen lassen. Damit wird die Nachbrenrikammer l zum zusätzlichen Wirbelgebiet für die aus dem Vorkammerhals i über den Wirbelquerschnitt des Einsatzes o austretenden brennenden Ölgase, der die Schlußverbrennung beherrscht, ohne daß dem Zylinder, dem Kolben, den Ringen und dem Auspuffventil unerwünscht hohe Wärmegrade zugemutet werden.If the injection proceeds correctly, however, the main combustion takes place only in the antechamber neck i and with increasing load under constantly increasing immediate Share of the antechamber h instead, such as the observation of the combustion zones in the chamber system can be clearly recognized. This makes the afterburning chamber l an additional one Vortex area for from the antechamber neck i over the vortex cross section of the insert o escaping burning oil gases, which dominates the final combustion without undesirably high degrees of heat in the cylinder, piston, rings and exhaust valve be expected.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Operating procedures for pre-chamber diesel engines with injection of the axially introduced fuel jet through a relatively slim antechamber, characterized in that in adaptation to highly variable Machine speeds, the injection pressure and thus the breakdown distance of the fuel jet is chosen to be variable such that the ratio of this distance to the mean The speed of the incoming air remains almost the same.

2. Procedure according to Claim i, characterized in that the crank angle corresponding to the injection duration is always kept the same despite changing speeds, so that the change the injection pressure alone results in the adaptation to the speed.

3. Pre-chamber diesel engine for carrying out the method according to claim i and 2, characterized in that an afterburning chamber (1, m) is connected to the pre-chamber (h) through which the fuel jet is sprayed, which from the displacement of the cylinder (a) itself by one or more after the cylinder towards narrowing channels (s) is separated. q ..

Diesel engine according to Claims 1 to 3, characterized in that the afterburning chamber (1) in a manner known per se as a body of revolution with a conical cross section is designed so that the inflowing air and the outflowing fuel gases in it receive a vortex ring-shaped movement.

5. Diesel engine according to claim i to q., characterized in that the annular afterburning chamber (1) through in the middle one who knew each other, right up to the antechamber protruding mushroom-shaped insert (o) is limited, which is water-cooled.

6. This machine according to claim z to 3;, `. characterized in that the coated by cTeh fuel gases Areas of the post-combustion chamber (Z) (Fig. 3) as well as the mushroom-shaped core insert (o) are water-cooled.

7. Diesel engine according to claim z to 6, characterized in that the afterburning chamber (l) when the chamber system including the injection nozzle (c) is arranged next to the jacket and parallel to the longitudinal axis of the cylinder (a) is in the parting line between the cylinder and the cylinder cover, that the mushroom-shaped, water-cooled core insert is guided through the cylinder head and can be readjusted from the outside (Fig. 3). B. Diesel engine according to claim x to 7, characterized in that the antechamber (h), the afterburning chamber (L) and the mushroom-shaped core insert (o) are directly water-cooled, while the antechamber neck (i) only by switching on (k) an insulating air jacket indirectly participates in the cooling.