DE697366C - kreisender Brennluft - Google Patents

Description

2-DEC. 1940

AUSGEGEBEN AM
12. OKTOBER 1940

Die'Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung und kreisender Brennluft, in die Brennstoff gegen Ende des Verdichtungshubes teils ungefähr in Richtung des Luftstromes, teils mehr oder weniger gegen den Luftstrom eingespritzt wird, wobei die Durchschlagskräfte und/oder die Tiefenrichtungen der Strahlen verschieden sein können.

Wie bei allen Brennkraftmaschinen, so ist es auch für die Maschinen, auf die sich die Erfindung hauptsächlich bezieht, von Wichtigkeit, daß die Luftladung jedes Brennraumes, vor allem auch bei hohen Drehzahlen, voll ausgenutzt wird, um die höchstmögliche Krafterzeugung mit geringstem Brennstoffverbrauch zu erreichen.

Bei den neuen Maschinen ist die Richtung mindestens zweier Brcnnstoffstrahlcn in der Weise verschieden, daß, bezogen auf eine ruhende Luftladung, die Schwerpunktlini.cn dieser Strahlen mit der durch die Einspritzstelle und die Drehachse der Luft gelegten Ebene ungleiche Winkel bilden. Diese Winkel werden im folgenden als Divcrgcnzwinkel bezeichnet und an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß mindestens ein Mitstromstrahl unter einem größeren Divergcnzwinkel eingespritzt wird als ein oder mehrere Nebcnstrahlcn. Außer den unterschiedlichen Divergenzwinkeln können die Brennstoffstrahlen auch noch in an sich bekannter Weise entweder verschiedene Durchschlagskraft oder ungleiche Richtung in bezug auf eine zur Drehachse der Luft senkrechte Ebene (ungleiche Tiefenwinkel) oder beide bekannte Merkmale zusammen besitzen.

Als vorteilhafte Anwendung des Erfindungsgedankens wurde bei Maschinen mit Fremdzündung, kreisender Brennluflladung und am Rand des Brennraumes vorgesehener Zündstclle gefunden, daß ein im Zündzeitpunkt bei einer Zündvorrichtung befindlicher Teil der Luftladung durch mindestens einen Mitstromstrahl (Mitstromzündstrahl) mit größerem Divergcnzwinkel und gegebenenfalls auch mit anderem Ticfcnwinkcl und·oder kleinerer Durchschlagskraft zu speisen ist als der oder die zur Bemengung anderer Teile der Luftladung eingespritzten Nebcnstrahlcn.

Welcher Art die angewendete Einspritzvorrichtung ist, hat für die Durchführung des Erfindungsgedankens keine Bedeutung. Es kann z. B. eine sog. offene Einspritzdüse mit

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einem oder mehreren Einspritzlöchern und in der Brennstoffzulcitung angeordneten Druckventilen, die ein Rückströmen von Brennstoff und Gas in die Brennstoffleitung verhindern, mit Vorteil benutzt werden. Durch geeignete Anordnung und Gestaltung der Ausströmlöcher kann, "wie allgemein bekannt ist, jede gewünschte Richtung und Durchschlagskraft für den austretenden Brennstoffstrahl to herbeigeführt werden.

Durch die Erfindung wird' erreicht, daß die Luftladung eines Brennraumes durch, eingespritzte Brennstoffstrahlen gut mit Brennstoff beladen wird; außerdem können jene . Teile der Luftladung ein reichliches und gut zündbares Gemisch erhalten, die sich im Zündzeitpunkt bei der Zündvorrichtung befinden. Letzteres ist besonders für den Betrieb bei niedriger Belastung wichtig, wenn die eingespritzte Brennstoffrnenge klein ist. Die gute Mischung von Luft und Brennstoff hat eine schnelle und vollständige Verbrennung der gesamten Zylinderladung zur Folge, wodurch sich Leistung und Brennstoff verbrauch, namentlich bei schnell laufenden Motoren, erheblich verbessern im Vergleich zu den bisherigen Ergebnissen bei Motoren gleicher Gattung,. aber mit anderer Brennstoffeinspritzung.

30" Einzelheiten der Erfindung werden an dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel -erläutert.

Fig. ι stellt einen Achsenlängsschnitt durch eine Verbrennungskraftmaschine mit Brenn-Stoffeinspritzung und besonderer Zündvorrichtung dar.

Fig. 2 zeigt die Unteransicht des Zylinderdeckels gemäß der Linie 11-Π in Fig. i.

In Fig. ι bezeichnet 1 einen Motorzylinder, in dem der Kolben 2 mit dem Kragen 3 gleitet. Im Zylinderdeckel 11 sind die Brennstoffeinspritzdüse 4 und die elektrische Funkenzündkerze 5 angeordnet. Frischluft strömt während des Saughubes des Kolbens 2 durch den tangential mündenden- Luftkanal 6 und das Ventil 7 in den Zylinder 1. Die Luftladung führt infolge des tangentialen Einströmens eine bis zum Beginn der Zündung fortdauernde Rotationsbewegung im Zylinder aus, deren Richtimg durch den Pfeil 8 angedeutet ist. Die Lage des Abgasventils 17 ist in Fig. 2 angedeutet worden. Die Brennstoffeinspritzung geschieht in zwei Strahlen. Die in Fig. 1 in Ansicht eingezeichnete Düse 4 ist eine offene Einspritzdüse mit zwei Einspritzlöchern. Der Brennstoff wird mittels einer nicht dargestellten Brennstofförderpumpe durch die Leitung 12 zugeführt. In dem Düsenhalter 13 befinden sich nicht sichtbare Druckventile, die Brennstoff zur Düse durchlassen, jedoch ein Zurückströmen von Brennstoff oder-Gas in die Leitung 12 nicht gestatten. Von den beiden Einspritzlöchern der Düse ist das Loch für den Strahl 9 so gestaltet, daß dieser Strahl ungefähr in Riehtung des Luftstromes unter dem Divergcnzwinkelc sowie mit verhältnismäßig kleiner Durchschlagskraft und mit dem Tiefenwinkel ä in die Luftladung eintritt und sich auf dem Weg von der Düse 4 bis zur Zündkerze 5 innig mit Luft vermischt. Der Tiefcnwinkel« ist der Winkel, den (bezogen auf ruhende Luft) die Achse des Brennstoffstrahles beim Eintritt in den Brennraum mit einer zur Drehachse der Brennluft senkrechten Ebene bildet. Kleine Durchschlagskraft hat im allgemeinen feinere Zerstäubung des Brennstoffstrahlcs in der Luftladung zur Folge. Der Nebenstrahl 10 wird ungefähr gegen den Luftstrom unter dem kleineren Divergenzwinkel d sowie gegebenenfalls auch mit größerer Durchschlagskraft als der Zündstrahl 9 und mit dem kleineren Tiefcnwinkel b eingespritzt. Auf diese Weise wird eine beträchtliche Verbesserung der Gcmischbildung erreicht. Dies beruht wohl darauf, daß Mitstromstrahlen an die Peripherie der kreisenden Luftladung geführt werden, wohingegen Ne'benstrahlen andere Teile der Luftladung erfüllen. Dadurch kommen alle Teile 9*- der LufrJadung ausgiebig mit Brennstoff in Berührung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die von der Einspritzstclle unmittelbar zu einer am Brennraumrand befindlichen Zündvorrichtung gelangenden Teile der Brennluft mit einem schnell erzeugten reichlichen Gemisch verschen werden können, wodurch unter allen Belastungsverhältnissen, also auch mit kleinen Brennstoffmengen, Zündung gewährleistet ist. ion

Die Zündung erfolgt, wenn die vom Mitstromstrahl 9 gebildete Wolke zur Zündkerze 5 gelangt ist..

Wie groß der Unterschied zwischen den Divergenzwinkcln und gegebenenfalls auch der Durchschlagskraft und den Ticfcnwinkeln der Mitstrom- lind der Ncbcnstrahlcn sein soll, ergibt sich aus den Betriebsverhältnissen. Vielerlei Faktoren, wie z. B. die Größe und Gestalt des Brennraumes, die Anordnung der Einspritz- und Zündvorrichtung, die Rotationsgeschwindigkcit der Luft im Brennraum und die Kolbengcschwindigkcit, haben bestimmenden Einfluß auf die günstigste Anordnung der Brcnnstoffstrahlen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einspritzbrennkraf tmaschine mit Fremdzündung und kreisender Brennluft, in die Brennstoff gegen Ende dös Verdichtungshubes teils ungefähr in Richtung des Luft-

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   stromes (Mitstromstrahl), teils mehr oder weniger gegen den Luftstrom (Nebenstrahl) eingespritzt wird, wobei die Durchschlagskräfte und/oder die Tiefenrichtungen der Strahlen verschieden sein können, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Mitstromstrahl (9) unter einem größeren Divergenzwinkel (if) eingespritzt wird als ein oder mehrere Nebenstrahlen (10).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen