DE658534C - Selbstzuendende, luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Selbstzündende, luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Verbesserung von selbstzündenden, luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmiaschinen mit einer seitlich im Zylinderkopf angeordneten, einen Teil des Verdichtungsraumes bildenden und durch einen sie in ihrem unteren Teile tangierenden Kanal mit dem Hubraum .in Verbindung stehenden Wirbelkammer, bei der gegen Ende des Verdichtungshubes der Brennstoff über einen mit dem überströmka,nal gleichachsigen Einspritzkanal an der Wirbelkammer vorbei in Richtung auf den Hubraum zu :eingespritzt wird.
• Aufgabe der Erfindung ist, den Brennstoff auf seinem Wege von der Düse: nach dem Zylinderraum einerseits durch kräftige, aber geordnete Wirbelung und andererseits durch gute Vorwärmung mit der heißem: Verdichtungsluft zu arischen, gut zu verdampfen und möglichst weit in dem Spalt des Zylinderraum-es vorzutreiben, welcher zwischen der Zylinderraumdecke und dem im Bereich seines oberen Totpunktes sich bewegenden Arbeitskolben vorhanden ist.
• Die Durchwirbelung wird durch eine besondere, gleichzeitig als Vorkammer dienende Wirbelkammer und die gute Aufheizung durch die Anor@dnwng eines Einsatzstückeserzielt mit einer erheblichen: wärmespeichernden Werkstoffanhäufung zwischen der Wirbelkammer und dem Brennraum. im Zylinderhubraum. Eine wirksame Zerstäubung wird durch in der Wärmespeich:ermasse des Ei,nsa,tzkernes angeordnete verhältnismäßig feine Bohrungen erzielt. Um .den Brennstoff nun bis in die äußersten Zonen des Spaltes zwischen der Zylinderdecke und dem im Bereich seiner oberen Totlage sich bewegenden Kolben zu verteilen, ist nach der Erfindung dafür Sorge getragen, daß die Einspritzenergie des von der Düse nach dem Hauptbrennraum sich bewegenden Brennstoffes nach Möglichkeit aufrechterhalten bleibt.
• Dies geschieht dadurch, daß ein vorzugsweise den unteren Teil einer Wirbelkammer abschließendes wärmeisolierendes Einsatzstück sowohl den mit dem Einspritzkanal gleichachsigen überströmkanal als auch zwei weitere symmetrisch zu diesem angeordnete, gleichfalls tangential in die Wirbelkammer einmündende überströmkanäle aufweist, wobei die überströmkanäle strahlenartig gegen eine im Kolbenboden vorgesehene Mulde auseinanderlaufen, derart, daß das nach erfolgter Zündung durch diese ausblasende Wirbelkammergemisch, der Krümmung der Mulde folgend, nach dem über dem Kolben befindlichen Raumteil abgelenkt wird.
• Durch eine solche Gesamtanordnung erfährt der ,aus der Brennstoffdüse sow3hl beim Übertritt aus .dem Einspritzkanal in die Wirbelkammer und beim Austritt aus der Wirbelkammer in .die überströinkanäle sowie beim Übertritt von den überströmkanälen in die Kolbenmulde und beim Abströmen au!s der Mulde in den an die Mulde angrenzenden Zylinderraum jeweils eine nur verhältnismäßig = sanfte Umlenkung und bringt damit den ET.-:' f.ndungsgegenstand gegenüber den bekannten: Brenuraumartordnungen mit einer Wirbelkanri= mer in einem Wärmespeichereinsatzstück und einer schräg gegen einen ebenen Kolbenboden ausmündenden. tangentialen überströraöffnung in einen vorteilhaften Gegensatz.
• Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen: Abb. t einen Längsschnitt .durch den Zylinderkopf und den sich daran anschließenden Teil des Zylindermantels mit der Laufbüchse in einer durch die Wirbelkammer und durch das Einsatzstück zwischen Wirbelkammer und Kolbenhubraum gehenden Schnittebene, Abb. z einen Schrägschnitt durch das Einsatzstück nach der Linie I-1 von Abb. t und Abb.3 eine Draufsicht auf denn Kolben mit darüber angedeutetem Einsatzstück: Wie die Abbildungen zeigen, ist in den vorzugsweise mit einem Kühlwasse:rmantel a versehenen Zylinderkopf eine kugelförmige Wirbelkammer b angeordnet, deren untere Zone von einem zwischen ihr und dem Hubraum c des Kolbens d ,angeordneten und als Wärmespeicher dienenden Einsatzstücke begrenzt ist und die durch, drei gerade überströmkanele f, g, 1t mit dem Kolbenhubraum e in, ständiger Verbindung steht. Das Einsatzstück ,e ist zweckmäßig mit einer Eindrehung e' versehen, welche gegenüber der gekühlten Zylinderkopfwannd einen wärmeisolierenden Luftspalt bildet. Die Kanäle f, g und h münden tangential in die Wirbelkammer ein und laufen gegen den Kolbenhubraum c strahlenförmig auseinander, wobei sie gleichzeitig in einer zur Abb. r senkrechten und gegen die Zylinderachse geneigten Ebene und sämtlich in dem zwischen Wirbelkammer und Kolbenhubraum angeordneten Einsatzstücke lie. gen. Der vor der Brennstoffeinspritzdüse i angeordnete Einspritzkanal k - liegt mit dem mittleren üb>erströmkanal,g in einer Flucht, und beide Kanäle k, g liegen gegenüber der Wirbelkammer b so, daß ihre gemeinschaftliche Achse die Wirbelkammer b in ihrer unteren Zone gerade tangiert. In den Kolbenhubraum c münden die. Überströmkanälenahe der Zylinderlauffläche über einer im Kolbenboden vorgesehenen flachen Mulde .7z ein. Diese Mulde ist vorzugsweise kreisförmig und entreckt sich ungefähr über den halben Kolbendurchmesser.
• Die" Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende: - Siobald der Kolben.d nach oben geht und in den Bereich seiner oberen Totlage gelangt, tritt die heiße Verdichtungsluft durch die Überströrnkanäle f, g, h in die Wirbelkammer b und in den Ein-;apritzkanal k in scharfen Strahlen ein, und ':die Einspritzdüsei schleudert und spritzt der .heißen Verdichtungsluft den flüssigen Brennsuff in feinen Strahlen entgegen. Dabei gelangt ein kleiner Teil des eingespritzten Brennstoffes durch den mittleren Überströmkanal g unmittelbar nach der Mulde m und in den Brennraumspalt C, der andere Teil des Brennstoffes gelangt in die Wirbelkammer b. Der unmittelbar in. die Muldent gelangende Brennstoff verdampft sofort und reichert die im Spalt c stehende Verdichtungsluft mit Brennstoff an, so -daß das unmittelbar nach seiner Entzündung aus der Wirbelkammer b ausblasende Gemisch auf ein bereits explosionsfähiges Gemisch trifft und der in der Wirbelkammer b unter Luftmangel nur unvollständig verbrannte Brennstoff mit dem im Spalt c` vorhandenen Gemisch nunmehr rasch und restlos verbrennt. Durch die besondere Anordnung der überströmkanäle und der Wirbelkammer gegenüber dem Einspritzkanal und gegenüber --einer Kolbenbodenmulde erfährt der Brennstoff bei jeder erzwungenen Richtungsänderung eine nur sanfte Umlenkung, und der in die Kolbenbodenmulde in einblasende Brennstoff dringt bis in die äußersten Zonen des an die Mulde angrenzenden Hubraumspalt.es c vor. Durch denn Umstand; daß :ein Teil des Brennstoffes unmittelbar in, den Kolbenhubraum gelangt, wird ein rasches und sicheres Anlaufen auch bei kalter Brennkraftmaschine erzielt; und wenn diese einmal umläuft, sorgen die überströmkanäle f, g, Jt für eine gute Vorwärmung der in die Wirbelkammer einströmenden Verdichtungsluft, worauf die Zündung in der Wirbelkammer einsetzt und der gedrosselt auf -den Kolbeneinwirkende Explosionsdruck ein Klopfen der Maschine verhindert. An Stelle einer kugelförmigen Wirbelkammer kann auch eine langrunde Wirbelkammerform gewählt werden.

Claims (1)

1. PATENT ANSPRLT CH Selbstzündende, luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit einer seitlich im Zylinderkopf angeordneten, einen- Teil des Verdichtungsraumes bildenden, durch einten sie in ihrem unteren Teil tangierenden Kanal mit dem Hubraum in Verbindung stehenden Wirbelkammer, bei der gegen Ende des Verdichtungshubes der Brennstoff über einen mit denn überströmkanal gleichachsigen Einspritzkanal an der Wirbelkammer vorbei in Richtung auf den Hubraum zu eingespritzt wird, gekennzeichnet durch ein wärmeisoliertes Einsatzstück (e), das sowohl den mit dem Einspritzkanal (h) gleichachsigen Überströmkanal (g7) als auch zwei weitere symmetrisch zu diesem angeordnete, gleichfalls tangential in die Kammer einmündende überströmkanäle (f und h) aufnimmt, derart, daß die üb,ers;trömkanäle strahlenartig gegen eine im Kolbenboden vorgesiehene Mulde (m) auseinand-erlaaufen und das nach erfolgter Zündung über sie ausblasende Wirbelkammergemisch, der Krümmung der Mulde folgend, nach dem über date Kolben (d) befindlichen Hubraumteil (e) abgelenkt wird.