DE650635C - Einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Eine der wichtigsten Aufgaben für den einwandfreien Betrieb luftverdichtender Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere schnelllaufender Maschinen dieser Art, ist die sorgfältige Mischung des eingespritzten Brennstoffes mit der Luftladung des' Brennraumes, damit die höchst mögliche Krafterzeugung mit geringstem Brennstoffverbrauch erreicht wird.

Die Erfindung bezieht sich auf die Art der Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen mit einer im Zylinderkopf, vorzugsweise im Zylinderdeckel, angeordneten Zündvorrichtung und im Zylinderraum um die Zylinderachse kreisender Luftladung, in die der Brennstoff gegen Ende des Verdichtungshubes teilweise in Richtung der kreisenden Luftladung (Mitstromeinspritzung) und teilweise entgegen der Drehrichtung der Luftladung (Nebeneinspritzung) eingespritzt wird. Die neue Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß Mitstromeinspritzung unter größerem Winkel zur Zylinderdeckelinnenfläche erfolgt als Nebeneinspritzung. Unter dem Winkel zwischen einem Brennstoffstrahl und der Zylinderdeckelinnenfläche, im folgenden kurz Tiefenwinkel genannt, ist hier der Winkel zu verstehen, den die Schwerpunktslinie ernes Brennstoffstrahles mit der Zylinderdeckelinnenfläche bzw. einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene beim Einspritzen in ruhende Luft bildet.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß' die Luftladung der Maschine gut mit Brennstoff versehen wird. Außerdem können diejenigen Teile der Luftladung ein reichliches und gut zündbares Gemisch erhalten, die sich im Zündzeitpunkt bei einer Zündvorrichtung befinden. Letzteres ist für den Betrieb bei niedriger Belastung wichtig, wenn die eingespritzte Brennstoffmenge klein ist. Die gute Verteilung des Brennstoffes hat schnelle Zün-,dung und rasche vollständige Verbrennung der gesamten Zylinderladung zur Folge. Dadurch verbessern sich Leistung und Brennstoffverbrauch, namentlich bei schnellaufenden Maschinen, im Vergleich zu den bisherigen Ergebnissen bei Maschinen gleicher Gattung, aber mit anderer Brennstoffeinspritzung. Die Erfindung wird im einzelnen durch das auf der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel erläutert,.

Die Abb. 1 stellt einen Achsenlängsschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung und -Fremdzündung dar.

Abb. 2 zeigt die Unteransicht des Zylinderdeckels gemäß der Linie U-II in Abb. 1.

In den Abbildungen bezeichnet 1 einen Motorzylinder, in dem der Kolben 2 mit dem Kragen 3 gleitet. Im Zylinderdeckel 11 sind die Brennstoffeinspritzdüse 4 und die elektrische Funkenzündkerze 5 angeordnet. Frischluft strömt während des Saughubes des Kolbens 2 durch den tangential mündenden Luft-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden;

K. I. E. Hesselman in Störungen b. .Stockholm.

kanal 7 und das in gewöhnlicher Weise gesteuerte Ventil 6 in den Zylinder ι. Die Luftladung führt infolge des tangentialen Einströmens eine bis zum Beginn der Zündung. fortdauernde Rotationsbewegung im Zylinder _:. aus, deren Richtung durch den Pfeil 8 angedeutet ist. Die Lage des Abgas ventils 17 ist in Abb. 2 angegeben. Die Brennstoffeinspritzdüse ist eine sogenannte Mehrstrahldüse, mit

ro der wenigstens zwei Strahlen eingespritzt werden können. Die in Abb. 1 in Ansicht eingezeichnete Düse ist eine offene Einspritzdüse mit zwei Einspritzlöchern. Der Brennstoff wird mittels einer nicht dargestellten Brennstofförderpumpe durch die Leitung 12 zugeführt. In dem Düsenhalter 13 befinden sich nicht sichtbare Druckventile, die Brennstoff . zur Düse durchlassen, jedoch ein Zurückströmen von Brennstoff oder Gas in die Leitung 12 nicnt gestatten. Von den beiden Einspritzlöchern der Düse ist das eine so gestaltet, daß der in Richtung des Luftstromes eingespritzte Strahl 9 mit dem Tiefenwinkel a in die Luftladung eintritt. Der Nebenstrahl 10 j wird in diesem Ausführüngsbeispiel aus derselben Düse gegen den Luftstrom und mit dem kleineren Tiefenwinkel b eingespritzt. Für eine Maschine mit einem Verdichtungsraum von ungefähr 45 mm Höhe und 81 mm Durchmesser hat sich ein Winkeln von ungefähr 25⁰ und ein Winkel δ von ungefähr 18° als sehr vorteilhaft erwiesen. Die Tiefenwinkel α und b sollten bei Maschinen der hier abgebildeten Gattung nicht kleiner als ungefähr io° und nicht größer als ungefähr 45° sein. Wie groß der Unterschied zwischen den Winkeln α und b sein soll, ergibt sich aus den Betriebsverhältnissen, da z. B. die Größe und Gestalt des Brennraums, die An-Ordnung der Einspritz- und der Zündvorrichtung, die Drehgeschwindigkeit der Luft im Brennraum und die Kolbengeschwindigkeit hierauf erheblichen Einfluß besitzen.
■■ ■ Die günstige Wirkung der soeben in Einzelheiten beschriebenen Einspritzung unter versqhiedenen Winkeln beruht wahrscheinlich in erster Linie darauf, daß der ungefähr in der TDrehrichtung des Luftstroms gespritzte Strahl 9 nach dem Deckel zu abgelenkt wird, und zwar teils als Folge, der aus den Komponenten der Dreh- und Strahlrichtung sith ergebenden Resultante, teils infolge der vom Kolben verursachten Luftbewegüng in Richtung der Zylinderachse. Der Nebenstrahl 10 hingegen wird von der entgegenströmenden Luft zurückgebogen und nach unten unter seinen Anfang gedrückt. Der tiefer gespritzte Strahl.9 füllt also obere Luftschichten des Brennraumes mit Brennstoff, der Strahl 10 bildet eine mehr oder weniger darunterliegende Wolke. Die in diesem Ausführungsbeispiel im Deckel angeordnete Zündkerze wird durch den Mitstromstrahl im Zündzeitpunkt mit gut zündfähigem, schnell brennendem Gemisch umgeben, das auch alle übrigen· Teile der Brennraumladüng rasch entzündet.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Einspritzbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf, vorzugsweise im Zylinderdeckel, angeordneten Zündvorrichtung * und im Zylinderraum um die Zylinderachse kreisender Luftladung, in die der· Brennstoff gegen Ende des Verdichtungshubes teilweise in Richtung der kreisenden Luftladung (Mitstromeinspritzung) und teilweise entgegen der Drehrichtung der Luftladung (Neb eneinsp ritzung) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mitstromeinspritzung unter größerem Winkel zur Zylinderdeckelinnenfiäche (Tiefenwinkel α) erfolgt als Nebeneinspiitzung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen