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Einspritzbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Einspritzbrennkraftmaschine
mit einer oberhalb des Arbeitszylinders angeordneten, kolbenschiebergesteuerten
veränderlichen Vorkammer, deren Volnnien beim Anlassen der Maschine verringert und
beim iNormalbetrieb vergrößert wird. Bei bekannten Maschinen dieser Art sind die
Strömungsrichtungen des eingespritzten Brennstoffstrahles und der vom Arbeitszylinder
aus in dieVorkammer eingedrückten Luft beim Anlauf und Vollbetrieb immer die gleichen.
Die Wirbelungsverhältnisse in der Vorkammer und ihre Mischungswirkung während des
Anlaufs und während des Lastbetriebs werden dabei infolge der unveränderlichen Durchspritzung
des Brennstoffes durch den Einspritzkanal derVorkammer nur wenig beeinflußt. Zweck
der Erfindung ist, beim Anlauf im Arbeitszylinder eine möglichst nicht wirbelnde
heiße Luftmasse zu haben, in die unmittelbar eingespritzt werden kann, während bei
normalem Betrieb eine starke Wirbelung der Verbrennungsluft in der Vorkammer unter-
gleichzeitiger Aufrechterhaltung bzw. Erniedrigung der Kompression erstrebt ist.
Durch die Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß die in dem die Vorkammer bildenden
Hohlschieber angeordnete Verbindungsöffnung zwischen derVorkan-imer und dem Arbeitszylinder
beim Anlassen der Maschine in der Achsrichtung des quer durch die Vorkammer hindurch
eingespritzten Brennstoffstrahles liegt und daß diese Verbindtingsöffnung bei normalem
Betrieb und entsprechend vergrößerter Vorkammer aus der Einspritzachsrichtung verschoben
bzw. durch die angrenzenden Wandungen teilweise abgedeckt ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
wiedergegeben: Fig. i zeigt im Schnitt teilweise eine Einspritzvorkammertnaschine
im Zustand des Anfahrens mit verkleinerter Vorkammer.
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Fig.:2 zeigt im Schnitt die gleiche Maschine im Zustand des normalen
Betriebs mit vergrößerter Vorkammer.
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Fig. 3 zeigt teilweise eine Maschine im senkrechten Schnitt
mit anderer Vorkammerform im Zustand des normalen Betriebs.
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Fig. 4 zeigt teilweise eine Maschine im senkrechten Schnitt mit ähnlicher
Vorkammer ,vie die der Fig. 3 im Zustand des Anfahrens.
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In den Figuren ist jeweils i der Arbeitszylinder- und 2 die Vorkammer,
in welche die Einspritzdüse3 einmündet. Bei der Ausführungsform . der Fig.
i und 2 ist in einem seitlich geneigt am Arbeitszylinder i sitzenden Hilfszylinder
4 ein Kolbenschieber 5, zwischen zwei Sitzen 6 und 7 hin und
her schiebbar. An diesem Kolbenschieber 5 ist eine die Vorkammer
2, umschließende Glühglocke 8
befestigt, die auf der Seite der Einspritz-.düse
3 einen Schlitz 9 und auf der Seite des Arbeitszylinders i eine öffnung
io hat. Bei der in Fig. i gezeichneten inneren Stellung des Kolbenschiebers
5 liegen beide öffnungen 9 und io in der Achsrichtung des einzuspritzenden
Strahles
und bilden einen unbehinderten Kanal zum ' Durchspritzen des Brennstoffes
in den Arbeitszylinder i. Diese Einstellung des Kolbenschiebers 5 mit de,'
Verkleinerung der Vorkammer :2 und Lage der Öffnungeng, io in der Achsri##h,##',
tung des einzuspritzenden Strahles ist bel 2
Anfahren dei: Maschine gegeben.
Das Vor-' kammervolumen ist dabei auf ein Minimum verringert, und die Durchtrittsöffnung
zum Arbeitszylinder ist verhältnismäßig groß. Der Luftinhalt des Arb#itszylinders
i ist im wesentlichen in Ruhe, und enthält einen sehr heißen Kern. In diesen heißen
Kern wird unmittelbar durch die Öffnungen 9 und io der Glocke 8 eingespritzt,
wodurch die Entzündung erleichtert wird. Bei diesen Verhältnissen braucht die Kompression
nicht höher zu sein als die normale Kompression gewöhnlicher Maschinen. Nach kurzer
Anlaufzeit ist die Glühglocke 8 erwärmt. Hierauf wird der Kolbenschieber
5 in die äußere Stellung gemäß Fig. 2, gebracht, wodurch das Vorkammervolumen
vergrößert wird und die Öffnung io der Glühglocke 9 gegenüber der Einspritzachsrichtung
eine Verschiebung erleidet. Dies hat zur Folge, daß wohl die Einspritzung in dieVorkammer
2 noch die gleiche Richtung beibehält, daß aber die Öffnung io der Glühglocke
8 gegenüber dem Arbeitszylinder. i verschoben ist und teilweise durch die
Zylinderkopfwandung bis ' auf einen kleinen Schlitz ii abgedeckt wird. Die
Einspritzung des Brennstoffes erfolgt nunmehr nicht mehr unbehindert durch die Vorkammer
2 hindurch, sondern in diese hinein. Die verdichtete Verbrennungsluft strömt vom
Arbeitsraum i durch den jetzt engen Schlitz ii ebenfalls in die nun vergrößerteVorkammer2,
und ergibt infolge der seitlichen Lage des Schlitzes i i und des tangentialen Auftreffens.
des Luftstrahles auf den Boden derGlocke8 eine starke Verwirbelung in der Vorkammer.
Die Verbrennung des eingespritzten Brennstoffes wird dadurch sehr gefördert. Der
glühende Zustand der Vorkammerausfütterung trägt zu diesen durch die Verwirbelung
geschaffenen günstigen Verbrennungsverhältnissen bei; die Kompression kann vermindert
werden, ohne daß die Sicherheit der Zündung beeinträchtigt werden würde. Der Kolbenschieber
5 ist gegenüber den Überdrücken des Vorkammerraumes durch. den Hilfszylinder4
abgedichtet. Bei Anfahrtstellung und Betriebsstellung liegt der Kolbenschieber
5 mit den Sitzen 12 bzw. 13 an den Sitzflächen 6
bzw. 7 des
Hilfszylinders 4 an. Die Betätigung des Kolbenschiebers 5 kann mit Hilfe
eines Hebels, einer Schraube oder -sonstwie erfolgen. Der Vorkammerraum2 kann beliebig
am Arbeitszylinder i angeordnet werden. Handelt es sich um eine mehrzylindrige Maschine,
so ist eine Vorkammeranordnung in tangentialer Lage des Hilfszylinders 4 am "rbeitszylinder
i günstiger. Der übrige Auf ,bfah. der Anordnung bleibt dabei im wesent-1J.Y'hen
der gleiche wie bei der Maschine der g. i: und 2.
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Bei den Ausführungsforrnen der Fig. 3
und 4 sitzt die Einspritzdüse
3 in oder neben der Achse des Arbeitszylinders i. Dementsprechend ist die
Vorkammer :2 in ihrer Längsrichtung senkrecht zur Achsrichtung des Arbeitszylinders
angeordnet. Der Kolbenschieber 5 ist durch Kolbenringe 14 abgedichtet und
läuft mit seiner Stange in einer Stopfbüchse. Die am Kolben befestigte Glühglocke
8 hat wieder auf der Seite der Düse 3
einen Schlitz 9 und gegenüberliegend
auf der Seite des Arbeitszylinders i zwei nebeneinanderliegende Offnungen 15 und
16, die in oder außer Deckung mit der Öffnung 17 des Arbeitszylinders gebracht werden
können. Fig- 4 zeigt die Maschine im Zustand des Anfahrens. Die größere Öffnung
15 der Glocke 8
liegt dabei derart vor dem Zylinderschlitz 17 in der
Achsrichtung des Einspritzstrahles, daß eine unbehinderte. Durchspritzung des Brennstoffes
durch die Vorkammer:2. in den Arbeitszylinder i möglich ist. In Fig. 3 ist
der Kolbenschieber 5 nach außen geschoben, wodurch für normalen Betrieb eine
vergrößerte Vorkammer 2 gegeben ist. Die öffnungen 15 und 16 liegen aus der Achsrichtung
des eingespritzten Strahles verschoben und sind teilweise durch die Zylinderkopfwandung
abgedeckt. Diese Lage bedingt eine heftige Verwirbelung in der Vorkammer, da der
Brennstoffstrahl nicht einfach durch die Vorkammer hindurchtreten kann und die aus
dem Arbeitszylinder übergeschobene Luft geneigt und tangential zu den Böden der
Vorkammer 2 in diese eintritt.
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In Fig. 3 ist zwischen dein Arbeitszylinder i und dem hinter
der Abschlußfläche des Kolbenschiebers 5 befindlichen veränderlichen Raum
ein Verbindungskanal iS vorgesehen. Dies hat zur Folge, daß bei Verschiebungen des
Kolbenschiebers 5 das Gesamtvolumen der vor und hinter dem Schieber liegenden
Räume gleichbleibt und dadurch ein Gleichbleiben des Verdichtungsdruckes bei Größenänderungen
der Kammer 2 gesichert ist. Diese Verhältnisse können derart beeinflußt werden,
daß eine selbsttätige Regelung des Gesamtvolumens eintritt. Zu diesem Zweck ist
in Fig. 4 zwischen Arbeitszylinder i und dem Hinterraum des Kolbenschiebers
5 ein Kanal ig derart angebracht, daß er durch den Kolr benschieber
5 überschnitten wird und nur bei einer gewissen Verschiebung den Hinterraum
des Kolbenschiebers 5 mit dem Arbeitszylinder
i verbindet.
Dadurch kann die Kompression entweder aufrechterhalten oder geändert werden. Dies
ist bei der beschriebenen Maschine deshalb möglich, weil das Anfahren. keine höhere
Kompression beansprucht alsder normale Betrieb gewöhnlicher Maschinen.