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Selbstzündende luftverdichtende Brennkraftmaschine mit Einspritzung
flüssigen Brennstoffes Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstzündende luftverdichtende
Brennkraftmaschine mit .einer am Ende des Verdichtungshubes im wesentlichen die
gesamte Verbrennungsluft aufnehmenden, mit dem Hubraum des Zylinders in. Verbindung
stehenden Brennkammer, in welche gegen Ende des Verdichtungshubes der Brennstoff
eingespritzt wind. Es sind Brennkraftmaschinen mit einer kugelförmigen Brennkammer
bekannt, die mit dem Arbeitsraum der Maschine durch eine offene Bohrung in Verbindung
steht. Diese bekannten Anordnungen erfüllen aber ihren Zweck, die in der Brennkammer
befindliche Luft möglichst vollständig an deneingespritzten Brennstoff heranzuführen,
nicht vollkommen, da beim Vorhandensein nur einer Verbindungsöffnung zwischen dem
Zylinder und der Brennkammer lediglich ein Bruchteil der in der Brennkammerenthaltenen
Luft an den Brennstoffstrahl herantreten kann. Es ist deshalb bei Brennkraftmaschinen
mit Brennkammer worden, die Verbindung zwischen der Vorkammer und dem Arbeitszylinder
durch mehrere Kanäle herzustellen. Bei einer Maschine mit zylindrischer Brennkammer
und mit in Richtung der Brennkammera,chse erfolgender Brennstoffeinspritzung ist
es bekannt, in den Hals zwischen Zylinder und Brennkammer ein zur Brennkammer gleichachsiges,
kegelstumpfförmig es Einsatzstück einzusetzen, in dessen Mantelfläche schraubenförmige
Nuten eingearbeitet sind. Die auf diese Weise mit einer Drehbewegung in die Brennkammer
eintretende Luft legt sich indessen infolge der Fliehkraft an die zylindrische Wandung
der Kammer an, so daß, die Luft nur unvollkommen an den axial eingespritzten Brennstoffstrahl
herankommt. Außerdem gestaltet sich die Befestigung und die Auswechselung dieses
bekannten Einsatzstückes sehr schwierig.
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Es ist ferner bekannt, einem zwischen den Zylinder und eine kugelförmige
Brennkammer eingefügten Einsatzstück mit mehreren Luftdurchtrittsöffnungen etwa
die Gestalt eines Hutes zu ,geben und es derart anzuaordnen, daß @es mit seinem
Boden an die Kammer ,angrenzt; hierbei, liegen die Durch.-trittsöffnungen des Einsatzstückes
zwischen seinem Boden und seiner Seitenwand und sind derart gegen seine mittlere
Längsaghse geneigt, daß. sie .angenähert tangential gegen die ihnen benachbarten
Teile der Kammerwandung gerichtet sind. Bei dieser Ausbildung erfährt der Inhalt
der Brennkammer aber nur längs ihrer Wandeng eine Wirbelbewegung, die jedoch das
Innere der Kammer nicht erfaßt, so daß hier die Luft mehr oder weniger- sich in
Ruhe befindet und deshalb nur eine ungenügende Vermistchung der Strahlen
des
eingespritzten Brennstoffes mit der Luft möglich ist.
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Dem wird durch,die Erfindung abgeholfen, und zwar grundsätzlich dadurch,
daß bei Brennkraftmaschinen der geschilderten Art der hutförmige Einsatz derart
in b,ezug auf die Brennkammer angeordnet ist, daß seine Achse in einigem Abstand
von dem Mittelpunkt der Brennkammer vorbeiführt, so daß der den Einsatz aufnehmende
Hals im Zylinder der Brennkraftmaschine etwa tangential zur Brennkammerwandung verläuft.
Diese Lage der Achse des Einsatzes in bezug auf den Brennkammermittelpunkt ruft
bei der aus den schrägen Bohrungen des Einsatzes in die Brennkammer eintretenden
Luft eine Wirbelung hervor, deren Mittelpunkt seitwärts des Brennkammermittelpunktes
liegt, so daß nicht nur in der Nähe der Wandung, sondern auch in der Mitte der Brennkammer
eine lebhafte Luftbewegung stattfindet. Weiterhin entsteht infolge dieser Lage der
Einsatrachse an einer seitlich des Brennkammermittelpunktes liegenden Stelle eine
Zusammendrängung der Luftfäden, die im Innern der kugelförmigen Brennkammer eine
drehende Bewegung der gesamten Luftmenge bewirkt. Dgdurch wird erzielt, d.aß die
ganze Brennkhmmer dauernd von in Bewegung befindlichen Luftmassen angefüllt und
in ihr keine Stelle vorhanden ist, an der sich die Luft mehr oder weniger in Ruhe
befindet. Auf diese Weise wird durch die Erfindung eine weitgehende Vermischung
des einge;-spritzten Brennstoffes mit der Luft und dadurch eine gute Verbrennung
des Urennstoffes in der Vorkammer gewährleistet. Weiterhin erstreckt sich die Erfindung
.darauf, daß die Achse der Brennstoffeinspritzvorrichtung die Längsachse des Einsatzstückes
unter einem stumpfen Winkel schneidet und insbesondere parallel zur Zylinderachse
verläuft und daß die Ausmündung dieser Vorrichtung so angeordnet' ist, daß der Strahl
des eingespritzten Brennstoffes mindestens teilweise auf den einen Teil der Brennkammenwandung
bildenden Boden des hutförmigen Einsatzes auftrifft. Dadurch wird einerseits die
Ausbildung und die Herstellung, insbesondere die Bearbeitung des Zylinderdeckels
vereinfacht und erleichtert, anderseits wird eine gewisse Brennstoffmenge beim Einspritzen
auf den Boden des hutförmigen Einsatzes geleitet und auch hier, wo unter ungünstigen
Umständen eine weniger kräftige Durchwirbelung der Luft erfolgt, eine die Verbrennung
fördernde ausreichende Mischung von Luft und Brennstoff gesichert.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. z einen Längsschnitt durch einen. Teil des Zylinders
und der Brennkammer einer Brennkraftmaschine, während in größerem Maßstabe .. Abb.
z einen mittleren Längsschnitt eines :@-»isatzstüclzes nach der Erfindung und Abb.
3 in gleichem Maßstabe die Obersicht dieses Einsatzstückes, darstellt.
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a n In dem mit A bezeichneten Zylinder einer Brennkraftmaschine ist
ein Kolben B geführt. In dem Zylinderdeckel E ist eine kugelförmige Kammer F angeordnet,
die mit dem Arbeitsraum des Zylinders ,4 durch eine halsartige Bohrung C verbunden
ist. Die Lage der Bohrung C ist so gewählt, daß. ihre Mittelachse in einigem Abstande
an dem Mittelpunkt M der Kammer F vorbeiführt, und zwar derart, daß die Wand der
Bohrung C etwa tangential zu der Wandung der Kammer F verläuft. In die Bohrung C
ist .ein Einsatz G eingeschraubt, der die Gestalt ,eines Hutes hat; er ist so angeordnet,
daß seine Höhlung nach dem Arbeitsraum des Zylinders A gerichtet ist und sein Boden
R einen Teil der Wandung der Brennkammer F bildet. In der kegelförmig abgeflachten
Kante zwischen dem Boden R lind der Seitenwand des Einsatzes G ist eine Reihe von.
Kanälen D angeordnet, deren Achsen eine solche Neigung zu der Achse des Einsatzes
G haben, daß. sie annähernd tangential gegen die ihnen benachbarten Teile der Kammerwandung
gerichtet sind. Ferner ist in dem Zylinderdeck e1 E eine Bohrung H für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
I( derart angeordnet, daß die Einspritzrichtung gegen den Boden R des. hutförmigen
Einsatzes G gerichtet ist. Schließlich mündet in die Kammer F noch eine Bohrung
P, die zur Aufnahme eines das Anlassen erleichternden Glühkörpers, z. B. einer elektrisch
beheizten Drahtwendel Z, dient.
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Während des. Verdichtungshubes schiebt der Kolben B aus dem
Arbeitsraum A des Zylinders die Verbrennungsluft durch den Kanal C und die
schrägen Bohrungen D des Einsatzkörpers G in die Kammer F. Der Wirbelbewegung, die
dem Kammerinhalt durch die tangential zur Brennkammenvandung verlaufenden Bohrungen
D erteilt wird, wird durch die außermittige Lage der Achse des Einsatzkörpers G
die eingangs erwähnte Drehbewegung überlagert; dadurch wird die Wirkung erzielt,
daß, der gesamte Luftinhalt der Kammer an die durch die Einspritzdüse I( eintretenden
Brennstoffstrahlen herangeführt wird.
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Die Anordnung der Einspritzdüsel( derart, daß der Strahl des eingespritzten
Brennstoffgis mindestens teilweise auf den einen Teil der Brennkammenvandung bildenden
Boden .R des hutförmigen Einsatzes auftrifft, hat ferner die günstige Wirkung, daß
der
Strahl im wesentlichen iiur auf heiße Wandungsteile trifft,
so daß hierdurch auch die Bildung von Ablagerungen an der Kammerwand verhindert
wird. ,