DE676997C - Selbstzuendende, luftverdichtende Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf mit Iuftloser Einspritzung des Brennstoffes und Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschinen, bei denen im Kolbenboden zwei Brennräume, ein Haupt- und ein -Nebenraum, angeordnet sind. Es ist bereits eine Brennkraftmaschine mit einer ähnlichenAusbildung ihres Kolbens bekanntgeworden, bei welcher der Nebenraum durch eine am Kolbenboden von unten her lösbar befestigte Schale umschlossen wird. Diese bekannte Ausbildung berücksichtigt jedoch beimkonstruktiven Aufbau des Kolbens lediglich seine Wärmebeanspruchung sowie die Möglichkeit, seine Einzelteile auszuwechseln. Die Erfindung hingegen bezweckt, eine Brennkraftmaschine der in Rede stehenden Art in denienigen Teilen, in welchen sich die Verbrennung abspielt, so zu gestalten, daß derVerbrennungsvorgang in seinem Ablauf möglichst giitistig beeinflußt wird; sie geht deshalb im Gegensatz zu jener bekannten Ausbildung nicht von einer einstrahligen, sondern von einer nichrstrahligen Einspritzdüse aus, von welcher die entsprechend angeordneten Haupt- und 1,Tebenbrennerräume "leiclizeitig finit Brennstoff be-schickt werden können. Gegenstand der Erfin-(hing ist also eine selbstzündende, luftverclichtetnle Brennkraftmaschine, bei der der Brennstoff mittels einer iin Zvlinderkopf in der Zylinderachse angeordneten Mehrlochdüse zum Teil durch eine zentral angeordnete Öffnung in eine im Kolbenboden um die Kolbenachse angeordnete und mit einer zentralen Öffnung versehene Kammer, zum Teil durch seitlich angeordnete Düsenöffnungen schirmartig unmittelbar in den Hauptbrennraum eingespritzt sowie der letztere Brennstoffanteil von dem aus der Kolbenkammer austretenden brennenden Gemisch mit der Luft im Hauptbrennraume verwirbelt wird. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Brennkraftmaschine der Hauptbrennraum in an sich bekannter Weise von einer trichterförmigen Vertiefung des Kolbenbodens gebildet, die in einen dem Kolbeninneren zugekehrten Hals übergeht, in welchem eine die Kolbenkammer bildende, durch einen Boden gegen den Kolbeninnenrauin abgeschlossene und mit ihrer gewölbten Seite in den Hauptbrennrauni hineinragende Haube angeordnet ist, deren Wandung außer der -zentralen Öffnung noch weitere in einer @eineinsainen Ijliene liegende, am Unifang verteilte Öffnungen aufweist. die parallel zur Fläche der tricliterfiirniigen Isolbenv ertietuiig und wenigstens annähernd tangetitial zuin Innenumfang der Haube gerichtet sind.
• Bei dieser Ausbildung der Brennkraftniaschine gemäß der Erfindung nimmt die Haube intolge ihres Hineinragens in den Hauptbrennrauin einen Teil der Strahlen des eingespritzten Brennstoffes, und zwar in der Hauptsache durch ihre zentral angeordnete Bohrung, unmittelbar auf. Dabei findet in der Haube auf Grund ihrer Anordnung in der trichterförmigen Vertiefung des Kolbenlodens und wegen der fehlenden Wärmeabführung die Verbrennung zuerst statt. Die bei diesem, V organg im Inneren der Haube entstehenden Brenngase strömen durch die Öffnungen der Haubenwände in den Hauptbrennraum und erzeugen hier zwischen dem eingespritzten Brennstoff und der Verbrennungsluft eine kräftige Durchwirbelung, welche die hurchführung des Verbrennungsvorganges auch lm Hauptbrennraum erheblich beschleunigt und damit die wärmewirtschaftlicheAusnutzung des Brennstoffes durch die Brennkraftmaschine vervollkommnet sowie eine sichere und zuverlässige Beherrschung der Verbrennung ermöglicht.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. z einen Teil des Mittellängsschnittes von Zylinder und Kolben einer Brennkraftmaschine, Abb. z eine Draufsicht auf den Kolbenboden mit einem waagerechten Schnitt (nach Linie II-II der Abb. I) durch die den 'Nebenraum bildende Einsatzhaube.
• Gemäß Abb. s -weist der in dem Zylinder b hin und her bewegte Kolben d an seiner dem Brennraum zugekehrten Seite eine trichterförmige Vertiefung c auf. -welche in einen dem Kolbeninneren zugekehrten Hals k übergeht. In dem Hals k ist ein haubenartiger Einsatzkörper (derart angeordnet, daß er von der Kolbeninnenseite her in den Hals eingesetzt und an diesem dem Kolbenkörper d gegenüber festgelegt -werden kann. Der Innenraum e der Haube f wird nach dein Kolbeninneren zu durch einen Deckel ? abgeschlossen. Das den NTebenbrennraum bildende Haubeninnere ist durch eine zentral angeordnete Durchbrechung i und eine Anzahl von in einer Ebene liegenden Durchbrechungen h des Haubenkörpers mit dem von der Kolbenvertiefung c be--renzten Hatiptbrennraum verbunden, wobei die Durchbrechungen h so in die Haubenwand eingearbeitet sind, daß sie zum Innenumfang dieser Wand tangential verlaufen. Die Anordnung und Festlegung des Haubenkörpers f im Iolbenhals h ist so getroffen, daß der gewölbte Teil der von der Kolbeninnenseite aus in den Hals k eingesetzten und an diesem festgelegten Haube r in den Hauptbrennraum c hineinragt und <laß die Pefestirungsstelle von dem aeißenKolbenboden möglichst weit entfernt liegt und ferner daß die llaul>enwand den Kolbenkörper d bzw. den Kolbenhals k nur in einer kleinen Fläche berührt. so daß die von der Haube beim Betrieb der Maschine aufgenommene Wärme nur zu einem geringen Teil auf den Kolbenkörper überströmen kann. In der Zylinderstirnwand ist gleichachsig zu der trichterförmigen Vertiefung des Kolbenbodens c die Brennstoffeinspritzvorrichtung a angeordnet, welchedurch eine Mehrlocheinspritzdüse gebildet wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der in der Richtung der Düsenachse aastretende Brennstoffstrahl durch die Durchbrechung i. der Haubenwand f in den Innenraum e der Haube eintritt, die schirmartig von der Düse a austretenden Drennstotfstrahlen hingegen in den Hauptbrennraurn gelangen. Die Wirkung der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Beim Verdichtungshub wird die angesaugte Luft im Verbrennungsraum verdichtet. Dabei strömt ein Teil dieser Luft durch die Durchbrechungen i und h in den durch die Haube f abgegrenzten lebenl>rennrauin e. Die Durchbrechungen i und 7i sind dabei so bemessen, daß am Ende des Verdichtungshubes zwischen dem Hauptbremlraum c und dem Nebenbrennraum e nur höchstens ein geringer Druckunterschied besteht: Nach Deendigung des Verdichtungshubes -wird der Brennstoff aus der Düse a in mehreren Strahlen eingespritzt, wobei der in der Richtuni der Düsenachse austretende Strahl durch die zentral angeordnete Öffnung i in den 1Tebenrauin e eintritt, -während die übrigen Strahlen schirmartig in den Hauptbrennraum c eintreten. Da die in der Haubenwand angestaute Wärme nicht oder nur zu einem geringen Teil nach dem Kolbenkörper hin abfließen kann, erfolgt die Zündung -zuerst in dem Nebenraum e. Die Folge davon ist die Entstehung eines beträchtlichen L`berdruckes im Raum e und ein heftiges Ausströmen der brennenden Gase durch die Öffnungen h in den Hauptbrennraum c, wobei infolge der tlngentialen Richtung der Durchbrechungenh eine starke Durchwirbelung des Brennstoff-Luft-Geinisches im Hauptbrennraurnc erfolgt.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRUCII: Selbstzündende, luftverdichtcndeBrennkraftmaschine. bei der der Brennstoff nitttels einer iniZylinderkopf in derZvlinderachse angeordneten 1lchrlocbdüse zum Teil durch eine zentral angeordnete Öffnung in eine im Kolbenhoden um die Kolbenachse angeordnete und finit einer zentralen Üfftituig versehene Kammer, zum Teil durch seitlich angeordnete Düsenöffnungen schirmartig unmittelbar in den Ilauptl>rennraum cingeshritzt sowie der letztere Breittistotfanteil von dem aus derKolbetikamnier austretenden brennenden (gcinisch tnit der f.uft iin Haupt- Brennraum verwirbelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbrennraum in an sich bekannter Weise von einer trichterförmigen N"ertiefung . des Kolbenbodens gebildet wird, die in einen dem holbeiliililern zugekehrten Hals übergeht, in welchem eine die Kolbenkammer (den el)enhrenilraum) bildende, durch einen I )oden gegen den Kolbeninnenraum abgeschlossene und finit iilrergewölbtenSeite in den Hauptbrennraurn hineinragende Haube angeordnet ist, deren Wandung außer,der zentralen Öffnung noch weitere in einer gerneinsainen Ebene liegende, a111 Umfang verteilte Öffnungen aufweist, die parallel zur Fläche der trichterföraligen Kolbenvertiefung und tangential zum Innenumfang der Haube gerichtet sind.