DE659100C

DE659100C - Selbstzuendende luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE659100C
Application number: DER90610D
Authority: DE
Inventors: Harry R Ricardo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-05-15
Filing date: 1934-05-16
Publication date: 1938-04-26
Also published as: BE403020A; GB421275A; FR772950A; US2066228A; NL36684C

Description

Selbstzündende luftverdichtende Einspritzbrenlkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine selbstzündende luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, bei der am Ende des Verdichtungshubes im wesentlichen die gesamte Verbrennungsluft in eine mit dem Hubraum über einen tangential in sie einmündenden Kanal in Verbindung stehende, im Zylinderkopf angeordnete Brennkammer verdrängt ist und die Einspritzung des Brennstoffes in die in dieser Kammer wirbelnde Luft erfolgt, bei der ferner der Verbindungskanal sich in einem gegenüber den eigentlichen Zylinderkopfwandungen durch einen Luftspalt isolierten Einsatzstück befindet.
Erfindungsgerriäß soll durch besondere Abstimmung der Abmessungen der Brennkammer sowie eine bestimmte Anordnung der Kanaleinmündung und Lage der Einspritzdüse eine besonders günstige Ausnutzung des Brennstoffes erzielt werden.-Die Brennkamtner erhält zu diesem Zwecke ungefähr die Form eines Zylinders; dessen Stirnwandungen einen Abstand von mindestens =)a des mittleren Kammerdurchmessers aufweisen, vorzugsweise einen Abstand gleich diesem Durchmesser besitzen. Die Einmündungsstelle des tangentialen Kanals wird entweder in der einen Stirnwand oder in deren ttmnittelbayer Nähe in der Seitenwand des Zylinders, die Einspritzdüse dagegen in der anderen Stirnwand, und zwar versetzt gegenüber der Eimnündungsstelle des Kanals, angeordnet. Die Spritzdüse liefert einen Brennstoffstrahl, dessen Mittelachse entweder zur Brennkammerachse parallel ist csder mit dieser einen Winkel von weniger als ,450 einschließt. Vorteilhafterweise wird die zylindrische Brennkammer durch einen zylindrischen Einsatz gebildet, der in eine zylindrische Tasche des Zylinderkopfes eingesetzt ist und 'einen flachen, senkrecht zur Zylinderachse liegenden Boden aufweist, in dem der Durchtrittskanal für die Luftladung untergebracht ist und dessen zylindrische Wandungen über den größten Teil ihrer Länge durch einen Luftspalt von den Wanclungen der Tasche getrennt sind.
Einspritzbrennkraftmaschinen mit den Merkmalen gemäß der Erfindung sind auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Fig. z einen senkrechten Querschnitt nach Linie z-1 der Fig. 2 durch die Brennkammer und die anschließenden Teile des Zylinderkopfes, Zylinders und Kolbens bei oberer Totpunktstellung des Kolbens, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. r, Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. i für eine zweite Ausführungsform nach Linie 3-3 in Fig. 4., Fig, 4. einen Schnitt nach Linie 4-4 @in' Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. i und -3. für eine Abänderung der zweiten Ausführungsform.
Gemäß den Fig. i und 2 ist der Zylinder A oben durch einen Zylinderkopf B abgeschlossen, in dem durch Tellerventile B3, B4 gesteuerte Ein- und Auslaßöffnungen B', B= angebracht sind.- Der Kolben C soll am oberen Hubende möglichst nahe an die Wandung des Zylinderkopfes B herantreten. In eine im Zylinderkopf gebildete gekühlte Tasche D, die die Gestalt eines Zylinders mit zur Zylinderachse paralleler Achse besitzt, ist ein Stück E eingesetzt, das durch einen Luftspalt von der Wandung der Tasche D isoliert ist und nur durch einen schmalen Flansch E' abgestützt und durch einen Gewindering F festgehalten wird.
Oberhalb des Stückes E ist in die Tasche D ein zweites Stück G eingesetzt, das sich auf die Oberseite des Stückes E auflegt 'und das im Außenumfang-ebenfalls durch einen Luftspalt gegen die Tasche D isoliert ist.
In den gegeneinanderstoßenden Flächen der Teile E und G sind Aussparungen H, H' vorgesehen, die zusammen eine ungefähr zylindrische Brennkammer T bilden.
Im Einsatzteil E ist ein die Zylinderbohrung mit der Brennkammer T verbindender und zur zylindrischen Brennkammer tangential gerichteter Kanal E2 gebildet, durch den während des Verdichtungshubes die Verbrennungsluft tangential zum Umfange der Kammer J irr diese verdrängt wird. Dieser Kanal ist in der aus Fig.2 ersichtlichen Weise gegen die Zylinderachse seitlich verschoben und an die eine Stirnwandung der Brennkammer herangerückt. In der anderen Stirnwandung; und zwar gegen die Einmündestelle des Kanals E'= versetzt, ist eine Spritzdüse K, im Beispiel gemäß Fig. i und 2, in den Einsatzteil G eingesetzt, die einen Brennstoffstrahl in die wirbelnde Verbrennungsluft liefert, dessen mittlere Richtung etwa parallel zur Brennkainmerachse verläuft (s. Fig.2).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und .4 arbeitet ein Kolben d! in einem Zylinder I_, der durch einen Zylinderkopf mit einer im wesentlichen zvlindrisclien Tasche X abgeschlossen ist, deren Achse parallel zu der des Zvlinders liegt. In diese Tasche ist, durch einen Luftspalt gegen die Tasche N isoliert, ein zylindrischer Körper O eingesetzt, der aus einem wärmebeständigen Stahl besteht und dessen Länge annähernd gleich der Taschenlänge ist. Die Befestigung dieses Körpers in der Tasche erfolgt durch einen schmalen Ringflansch O' mit einem Gewindering O=. Die der Zylinderbohrung zugekehrte ' ' S , tirnseite des. Einsatzkörpers 0 ist durch einen scheibenförmigen Körper P abgeschlossen, in dem durch eine schraubenlinienförmige Umfangsnut P' ein schraubenförmig verlaufender Kanal für die Einführung der Verbrennungsluft gebildet ist. Dieser Kanal mündet in der zylinderseitigen Stirnseite der zwischen dem Einsatzkörper O und der Stirnwandung N' der Tasche gebildeten zylindrischen Brennkammer O ein. In der Stirnwandung N' ' ist eine Spritzdüse 0' angeordnet, und zwar, wie aus Fig.4 erkennbar, versetzt gegen die Lage der Einmündungsstelle des Kanals P', so daß kein Brennstoff in Richtung auf das offene innere Kanalende strömt. Die mittlere Strahlrichtung liegt auch hier wieder im wesentlichen parallel zur Brennkammerachse.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist im Zylinderkopf j#'3 eine gekühlte Tasche N3 von im wesentlichen zylindrischer Form gebildet, deren Lage zur iy linderbolirung der des in den Fig. 3 und :4 behandelten Ausführungsbeispiels entspricht. Das obere kurze Ende X'4 der Tasche hat einen etwas geringeren Durchmesser. Zwischen beiden Teilen ist ein kegelstumpfartiger Übergangsteil N5 vorgesehen. In ein Innengewinde N4 der Tasche N3 ist mit entsprechendem Außengewinde ein rohrartiges Futter R eingeschraubt, dessen Länge etwa gleich der der Tasche N3 ist. Der unterhalb des Gewindes liegende Teil dieses.Futters liegt außen im geringen Abstande von der Innenwandung der Tasche !N'3, so daß der Wärmeabfluß vom Futter R zur Tasche N3 im wesentlichen verhindert wird. An seiner Innenseite ist das Futter bei R' zylindrisch ausgedreht und geht durch einen kegelstumpfförmigen Teil R2 in einen unteren Teil R3 größeren Durchmessers über. In die Teile R=, R3 ist ein stopfenartiger Teil S eingesetzt, in dessen oberer Seite sich eine flache 'zylindrische Aussparung S' befindet, deren Durchmesser etwa dem des Teils R' entspricht, so daß beide Teile zusammen eine im wesentlichen zylindrische Brennkammer T bilden, deren Länge etwa gleich ihrem Durchmesser ist. Außen ist im Einsatzkörper S wieder ein schraubenlinienförmiger Schlitz S' ähnlich dein Schlitz P' des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 3 und 4. vorgesehen, der einen Lufteinströmungskanal bildet.
Die Spritzdüse U ist wieder in der Stirnwandung der Tasche bzw. des Brennraumes 7' angeordnet. Bezüglich der Richtung des Spritzstrahles gilt wieder das bei den früheren Ausführungsformen Gesagte. Ein Bolzen L' im Zylinderkopf W greift in eine Nut R" im oberen Stirnende des Einsatzkörpers R und sichert ihn gegen 'Drehung.
Die Eininündungsstelle des schraubenförmigen Kanals S" ist in der Darstellung etwas @ orn Zylinderumfang nach innen versetzt. Im allgemeinen wird die Einmündungsstelle nahe dem Umfang der Zylinderbohrung liegen. Die Gegenseitigkeitslage von Einspritzdüse und Einmündungsstelle des Kanals S= wird zweckmäßig der nach Fig. 4. entsprechen.
Statt einer Spritzdüse können auch zwei oder mehrere benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. i. Selbstzündende luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, bei der am Ende des Verdichtungshubes im wesentlichen die gesamte Verbrennungsluft in eine mit dem Hubraume über einen tangential in sie einmündenden Kanal in Verbindung stehende, im Zylinderkopf angeordnete Brennkammer verdrängt ist und die Einspritzung des Brennstoffes in die in dieser Kammer wirbelnde Luft erfolgt, bei der ferner der Verbindungskanal sich in einem gegenüber den eigentlichen Zylinderkopfwandungen durch einen Luftspalt isolierten Einsatzstück befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer ungefähr die Form eines Zylinders besitzt, dessen Stirnwandungen einen Abstand von mindestens % des mittleren Kammerdurchinessers, vorzugsweise einen Abstand gleich diesem Durchmesser, aufweisen, die Einmündungsstelle des Kanals in der einen Stirnwand (Fig.3 und 5) oder in deren unmittelbaren Nähe in der Seitenwand des Zylinders (Fig. z und 2), die Einspritzdüse dagegen in der anderen Stirnwand, und zwar gegenüber der Einmündungsstelle des Kanals, versetzt angeordnet ist, sowie letztere einen Spritzstrahl liefert, dessen mittlere Richtung zur Brennkammerachse parallel ist oder mit dieser einen Winkel von weniger als 4.5° einschließt. z. Brennkraftinaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Brennkammer durch einen zylindrischen Einsatz gebildet ist, der in eine zylindrische Tasche des Zylinderkopfes eingesetzt ist und einen flachen, senkrecht zur Zylinderachse liegenden Boden aufweist, in dem der Durchtrittskanal für die Luftladung untergebracht ist, und dessen zylindrische Wandungen über den größten Teil ihrer Länge. durch einen Luftspalt von den Wandungen der Tasche getrennt sind.