DE686868C

DE686868C - Pre-chamber diesel engine

Info

Publication number: DE686868C
Application number: DE1936D0071824
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1936-01-04
Filing date: 1936-01-04
Publication date: 1940-01-18

Description

Vorkammerdieselmaschine Die Erfindung betrifft :eine Verbesserung von Vorkammerdieselmaschinen mit einer regelbaren überströmöffnung zwischen Vorkammer und Hauptbrennraum, bei denen ein die Überström.öfnung steuerndes Regelglied entweder einen weiten überströmquerschnitt oder einen engeren überströmquerschnitt zwischen Vorkammer und Hubraum freigibt. Die Erfindung verfolgt den bekannten Zweck, eine Einstellung :des überströmquerschnittes zu ermöglichen, derart, daß zur Erleichterung des Anlassers ein unmittelbares Hindurchspritzen von Brennstoff .aus der Einspritzdüse in den Hubraum ermöglicht, dagegen beim Normalbetrieb ein solches unmittelbares Hindurchspritzen verhindert, die Vorkammerwirkung alsdann also wieder voll erreicht wird.Pre-chamber diesel engine The invention relates to an improvement of pre-chamber diesel engines with a controllable overflow opening between the pre-chamber and main combustion chamber, in which a regulating element controlling the overflow opening releases either a wide overflow cross-section or a narrower overflow cross-section between antechamber and displacement. The invention pursues the known purpose of setting: the overflow cross-section so that, to facilitate the starter, fuel can be injected directly through the injection nozzle into the cubic capacity, but prevents such direct injection during normal operation, the prechamber effect then again is fully achieved.

Es sind nun allerdings schon Maschinen bekannt, bei welchen neben seitlichen Drosselöffnungen :ein vor einer mittleren öffnung des Vorkammerbodens im Hauptbrennraum angeordneter Drehschieber vorgesehen ist, welcher eine Querbohrung besitzt, die in einer' Stellung des Drehschiebers ein unmittelbares Hindurchspritzen von Brennstoff in den Hauptbmennr.aum gestattet, während in einer dazu um 9o° verdrehten Stellung des Drehschiebers die mittlere öffnung im Vorkammerboden praktisch abgeschlossen ist. Diese bekannte Einrichtung hat jedoch den Mangel, daß der Drehschieber unmittelbar im Hubraum der Maschine angeordnet ist, so daß er -den im Hubraum vorhandenen heißen Explosionsgasen unmittelbar über den ganzen Umfang und auf längere Zeit ausgesetzt ist, wodurch die Gefahr eines Verzunderns bzw. einer vorzeitigen Zerstörung des Drehschiebers 'besteht. Auch ist eine -betriebssichere Lagerung eines solchen dien Hubraum durchsetzenden Drehschiebers infolge des unmittelbaren Zutritts der im Hubraum befindlichen heißen Verbrennungsgase zu .den Abdichtungsstellen des Drehschiebers ,nicht gewährleistet. Die Anordnung des Drehschiebers im Hubraum bedingt.ferner eine besondere Ausbildung des Kolbens oder aber bei Verwendung eines Flachkolbens einen großen schädlichen Ratun.However, machines are already known for which next Lateral throttle openings: one in front of a central opening of the antechamber floor in the main combustion chamber arranged rotary valve is provided, which has a transverse bore has that in a 'position of the rotary valve a direct injection of fuel is permitted in the main volume, while in one it is rotated by 90 ° Position of the rotary valve practically closes the middle opening in the antechamber floor is. However, this known device has the defect that the rotary valve directly is arranged in the displacement of the machine, so that he -den hot in the displacement Exposed to explosive gases immediately over the entire circumference and for a long period of time is, whereby the risk of scaling or premature destruction of the Rotary valve 'consists. Safe storage of such a device is also useful Displacement enforcing rotary valve as a result of the direct access of the displacement the hot combustion gases to .the sealing points of the rotary valve ,not guaranteed. The arrangement of the rotary valve in the displacement conditionally a special design of the piston or when using a flat piston a great harmful advice.

Des weiteren sind auch Maschinen mit einer vom Hubraum abgesetzten zylindrischen Verbrennungskammer bekanntgeworden, welche mit einem drehbaren Einsatz versehen sind, ' durch den der Übergangsquerschnitt zwischen der Verbrennungskammer und dem Zylinderraum verändert werden kann. Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch der Drehschieber unmittelbar auf der Wandung der am Ende des Verdichtungshubes nahezu :die gesamte Verdichtungsluft aufnehmenden zylindrischen Verbrennungskammer gelagert, so daß die Gefahr eines Festbrennens des Drehschiebers an der Wandung nicht ausgeschlossen erscheint.There are also machines with a displacement that is different from the cubic capacity cylindrical combustion chamber became known, which has a rotatable insert 'through which the transition cross-section between the combustion chamber and the cylinder space can be changed. In this known arrangement, however, is the rotary valve directly on the wall of the almost at the end of the compression stroke : stored all the compression air receiving cylindrical combustion chamber, so that the risk of the rotary valve burning to the wall is not excluded appears.

Schließlich ist auch schon die Lösung bekanntgeworden, bei einer seitlich liegenden Vorkammer einen die Trennwand zwischen Vorkammer und Zylinderraum bildenden Gleitschieber vorzusehen, der mehrere Drosselöffnungen enthält und derart verstellt wer-. den kann, daß der Kolben in seiner Endla'g;.@ die Drosselstellen teilweise übersteuert, so daß der gesamte Durchtrittsquerschnitt gegn Ende des Verdichtungs- und zu Beginn des Arbeitshubes verengt wird. Da dieser Gleitschieben unmittelbar auf den Wandungen des Maschinengehäuses b.ziv: auf den Arbeitsflächen des Kolbens gleitet, ist er den Verbrennungsgasen 'hu Hauptbrennraum unmittelbar ausgesetzt. Störungen sind also auch hier zu erwarten.Finally, the solution has already become known, with one on the side lying antechamber a dividing wall between Antechamber and cylinder space to provide forming slide valve, which contains a plurality of throttle openings and such be adjusted. that the piston in its end position;. @ the throttle points partially overdriven, so that the entire passage cross-section towards the end of the compression and is narrowed at the beginning of the working stroke. Since this slide slide immediately on the walls of the machine housing b.ziv: on the working surfaces of the piston slides, it is directly exposed to the combustion gases' hu main combustion chamber. Disturbances are also to be expected here.

Demgegenüber besteht nun die Erfindung darin, daß ein stiftförmiges, in einer seitlichen Öffnung der Vorkammer gelagertes, und die Vorkammerwandung zur Vermeidung einer Gleitbe«iegung auf den heißen Wandungen mit Spiel durchsetzendes, in Richtung des Brennstoffstrahles vor der Durchtrittsöffnung von der Vorkammer zum Hubraum ,angeordnetes Regelglied einerseits eine Querbohrung aufweist, welche, sobald das Regelglied in die Anlaßstellung gebracht ist, ein unmittelbares Hindurchspritzen von Brennstoff in den Hubraum gestattet, und andererseits zu der Querbohrung in Drehrichtung versetzte seitliche Abflachungen besitzt, welche nach Drehung des Regelgliedes in die Betrieb,sstellung, also nach Drehung um 9o°, einen seitlichen Durchtritt am Regelglied vorbei in den Hubraum freigeben.In contrast, the invention now consists in that a pin-shaped, stored in a side opening of the antechamber, and the antechamber wall for Avoidance of a sliding bending on the hot walls with play permeating, in the direction of the fuel jet in front of the passage opening from the antechamber to the displacement, arranged control element on the one hand has a transverse bore which, as soon as the control element is brought into the starting position, an immediate spray through of fuel allowed in the cubic capacity, and on the other hand to the cross hole in Direction of rotation has offset lateral flats, which after rotation of the control element in the operating position, i.e. after turning through 9o °, a lateral passage Release the control element into the cubic capacity.

Durch diese besondere Ausbildung des Regelgliedes wird eine große Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer für dasselbe gewährleistet. Durch die Anordnung des Regelgliedes außerhalb des Hubraumes und in einer gegen die unmittelbare Einwirkung der Verbrennungsgase im Hubraum geschützten Lage innerhalb der Vorkammer, ferner durch Vermeidung des Aufeinandergleitens von Flächen, zu welchen die Verbrennungsgase einen Zutritt haben, wird die Gefahr eines Festbrennens oder Zerstörens des Regelgliedes stark herabgemindert.This special design of the regulating element makes a large one Operational reliability and a long service life are guaranteed for the same. By the arrangement of the control element outside the cubic capacity and in one against the immediate Effect of the combustion gases in the cubic capacity protected location within the antechamber, also by avoiding surfaces to which the combustion gases slide on one another have access, there is a risk of burning or destroying the control element greatly reduced.

Durch die Anwendung einer Querbohrung im Regielglied einerseits und der seitlichen Abflachungen andererseits wird ferner mit einfach herzustellenden Mitteln in einfachster Weise ein einwandfreies Anlassen ohne ungünstige Beeinflussung des Normalbetriebes gewährleistet.By using a transverse hole in the control link on the one hand and the side flats, on the other hand, are also easy to manufacture Means in the simplest way a perfect tempering without adverse effects of normal operation guaranteed.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht ferner darin, daß ein nachträglicher Einbau des Regelgliedes in vorhandene Maschinen gegebenenfalls in der Form vorgenommen werden kann, daß es in eine seitliche, auch bisher für den Einbau einer normalen Glühkerze geeignete Öffnung in der Vorkammerwandung eingesetzt werden kann. In der Zeichnung ist :ein Ausführungsbeispiel für eine Vorkammerdieselmaschine mit deiner Vorkammer gemäß der Erfindung darä@stellt, und zwar zeigt ',.Äbb. i einen Längsschnitt durch den Zylin-@erkopfeiner Maschine, .Another advantage of the invention is that a subsequent Installation of the control element in existing machines, if necessary in the form can be that it is in a lateral, also so far for the installation of a normal Glow plug suitable opening in the antechamber wall can be used. In the Drawing is: an embodiment for a pre-chamber diesel engine with your Antechamber according to the invention represents, namely shows',. Fig. i a longitudinal section through the cylinder head of a machine,.

"` Abb. z das Regelglied in vergrößertem Maßstab; Abb.3 einen Querschnitt durch das Regelglied, Abb. q. das gegenüber der Darstellung in Abb.2 um 9o° verdrehte Regelglied und Abb. 5 einen Querschnitt durch das Regelglied und den dieses umschließenden Teil der Vorkammer, wobei in den Abb. 3 und 5 zur vereinfachten Darstellung die Achse des Regelgliedes und der Vorkammer senkrecht aufeinanderstehend angenommen ist."Fig. Z the control element on an enlarged scale; Fig.3 a cross-section through the control element, Fig. q. which is rotated by 9o ° compared to the illustration in Fig Control element and Fig. 5 a cross section through the control element and the surrounding area Part of the antechamber, in Figs. 3 and 5 for a simplified representation the Axis of the control element and the antechamber assumed to be perpendicular to one another is.

In Abb. i ist a der Hubraum, b die Vorkammer, c die Einspritzdüse, d das verstellbare Regelglied und e ein Einsatzstück, welches die Vorkammer enthält und die Vorkammer bzw. das Regelglied mittels des nach innen vorspringenden Bundes e1 gegen den Hauptbrennraum abschirmt und nur eine mittlere Drosselöffnung f » zwischen Vorkammer und Haupthr ennraum frei läßt. Die Vorkammer b ist schräg und exzentrisch zur Zylinderachse ,angeordnet, während das Regelglied-,d an Stelle der üblichen Glühkerze in waagerechter Lage seitlich in den Zylinderkopf eingesetzt ist und frei in die Vorkammer derart hineinragt, daß sich sein Ende vor der Drosselöffnung f befindet.In Fig. I a is the displacement, b, the pre-chamber, c is the injection nozzle, the adjustable control element and e d an insert which contains the pre-chamber and shields the pre-chamber or the regulating member by means of the inwardly projecting Federal e1 against the main combustion chamber and only a middle throttle opening f »between the antechamber and the main chamber leaves free. The prechamber b is inclined and eccentric to the cylinder axis, while the regulating element d is inserted into the cylinder head in a horizontal position instead of the usual glow plug and protrudes freely into the prechamber in such a way that its end is in front of the throttle opening f.

Das Regelglied ist im Zylinderkopf mit Spiel k in seiner Bohrung angeordnet und erst in einiger ,Entfernung von der Vorkammer in einer Lagerbüchse L gelagert, welche durch eine Mutter tt im Zylinderkopf gehalten wird. Zur axialen Festlegung des Regelgliedes d ist dieses mit einem Bund m versehen, welcher' sich gegen die Muffel unteP dem Zug einer Feder p anlegt. Zur Verstellung des Regelgliedes dient der außen kauf diesem befestigte Hebel o, welcher ein Verdrehen des Regelgliedes etwa um 9o° gestattet.The control element is arranged in its bore in the cylinder head with play k and is only supported some distance from the prechamber in a bearing bush L which is held in the cylinder head by a nut tt. To axially fix the control element d, it is provided with a collar m which ' rests against the sleeve l under the tension of a spring p. To adjust the control member, the outside purchase this attached lever o, which allows a rotation of the control member about 9o °.

In den Abb.. i bis 3 ist die Anlaßstellung des Regelgliedes dargestellt. In dieser Stellung .des Regelgliedes befindet sich eine in diesem vorgesehene mittlere Bohrung g in axialer Lage zur Vorkammer derart, daß der Brennstoffstrahl aus der Düse c unmittelbar durch die Vorkammer b, die Bohrung g und die Drosselöffnung f in den Hauptbrennraum gespritzt wird..In Figs. I to 3, the starting position of the control element is shown. In this position of the control element there is a middle one provided in this position Bore g in an axial position to the prechamber such that the fuel jet from the Nozzle c directly through the antechamber b, the bore g and the throttle opening f is injected into the main combustion chamber.

In den Abb. ¢ und 5 ist die normale Be- . triebsstellung des Regelgliedes dargestellt, indem dieses um 9o° gegenüber der Stellung nach den Abb. 2 und 3 gedreht wurde. Wie die Abbildungen zeigen, ist das Regelglied mit Abflachungen 1 versehen, welche senkrecht zur mittleren Bohrung g stehen, so daß sie bei Verdrehen des Regelgliedes in die Lage nach Abb,5 einen vergrößerten Querschnitt um das Regelglied herum freigeben, während der zentrale Durchgang g für den Brennstoff zur Drosselöffnung f abgeschlossen wird. Die Abflachungen i wirken hierbei mit den das Regelglied umgebenden V orkammerwandungen zusammen. Der Kanal.h kann hierbei entsprechend den jeweils gestellten Bedingungen, gegebenenfalls so eng ,gewählt werden, daß in der Anlaßstellung eine Verbindung zwischen der Vorkammer und dem Hubraum praktisch lediglich über die mittlere Bohrung g besteht.In Figs. ¢ and 5 the normal loading. Drive position of the control element shown by this was rotated by 90 ° compared to the position according to Figs. As the figures show, the control element is provided with flats 1 , which are perpendicular to the central bore g, so that when the control element is rotated into the position according to FIG the fuel is completed to the throttle opening f. The flattened areas i cooperate with the front chamber walls surrounding the control element. The Kanal.h can be selected according to the respective conditions, if necessary so narrow that in the starting position a connection between the prechamber and the displacement practically only exists via the central bore g.

Claims

PATENT ANALYSIS Pre-chamber diesel engine, in which a control element arranged transversely to the fuel jet releases a wider overflow cross-section in the starting position and a narrower overflow cross-section between the pre-chamber and displacement in the operating position, characterized in that a pin-shaped, mounted in a lateral opening of the pre-chamber and the pre-chamber - Wall with clearance (k) penetrating, in the direction of the fuel jet in front of the passage opening (i) - from .the antechamber to the displacement arranged control element (d) on the one hand .a cross bore (g), which during the tempering a direct injection: en of fuel allowed into the cubic capacity and on the other hand has lateral flattened areas offset in the direction of rotation to the transverse bore (g), which, after rotating the control member into the operating position, release a lateral passage past the control member into the cubic capacity.