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Schnell laufende Luftspeicherdieselmaschine Die Erfindung betrifft
eine schnell laufende Luftspeicherdieselmaschine mit einem vom Hubraum im Durchmesser
abgesetzten, außermittig im Zylinderdeckel angeordneten und den Hubraum seitlich
übergreifenden Hauptbrennraum, der maschinenauswärts verjüngt ist, an seinen Wandungen
die Mündungen der in den Zylinderdeckel eingesetzten Einspritzdüse und des Speichers
aufweist und am Ende des Verdichtungshubes den Hauptteil der Ladeluft aufnimmt.
Bei Maschinen dieser Art ist es bereits bekannt, die maschinenauswärts gelegene
Wandung des im übrigen zylindrischen Hauptbrennraumes halbkugelig auszubilden und
hinter und gleichachsig mit diesem Raum, also parallelachsig mit dem Arbeitszylinder,
den Luftspeicher anzuordnen, der mittels einer verhältnismäßig engen Bohrung im
Scheitel des halbkugeligen Teiles mit dem Hauptbrennraum verbunden ist. Die Einspritzdüse
ist dabei seitlich etwa in der halben Höhe des Hauptbrennraumes in den Zylinderdeckel
eingesetgt., Infolge der auUrmittigen Lage im Verein mit der einseitigen Ouerschnittsverengung
des Hauptbrennraumes am Übergang zum Hubraum, ferner begünstigt durch' die Halbkugelform
der äußeren Wandfläche, ergibt sich dabei während des Verdichtungshubes eine lebhafte
Luftumwälzung im Hauptbrennraum, die zudem, wenn die Luft gegen Ende des Verdichtungshubes
hauptsächlich einseitig über den Kolbenboden hinweg, also quer zur Zylinderachle,
in den Brennraum hinein verdrängt wird, in ihrem Drehsinne umgekehrt wird, so daß
ungeordnete Wirbelströmungen entstehen müssen. Solche Strömungen aber beeinträchtigen
insbesondere bei schnell laufenden Maschinen infolge .ihrer Richtungswechsel die
Füllung des Speichers mitFrischluft erheblich. Zudem ist bei der bekannten Mäschine
dem Speicher kein Trichterraum vorgeschaltet, durch den die Luftströmung in den
Speicher hinein sowie die Brennstoffeinführung durch die Drosselstelle hindurch
geordnet und gelenkt-und dem ausblasenden
Speicherinhalt erst die
'Möglichkeit geboten wird, unter Ausdehnung infolge seines Druckabfalls sich über
den Gesamtbrennraum auszubreiten, um die Ladeluft restlos zu erfassen.
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Es sind auch Luftspeichermaschinen init einem Speicher bekannt, der
seitlich äni zylindrischen Mantel eines abgesetzten, außermittig über dem Hubraum
angeordneten Hauptbrennraumes einmündet und mit einem vorgeschalteten Trichter versehen
ist, dem die Einspritzdüse an der Brennraumwand gleichachsig gegenüberliegt. Auch
dabei sind jedoch die bogenförmigen Bahnen, die die Luft bei der Speichereinströmung
und ebenso der ausblasende Speicherinhalt beschreiben müssen, verhältnismäßig stark
gekrümmt, und ferner ist der Übergang vom Hauptbrennraum zum Trichterraum mit einem
plötzlichen Querschnittssprung verbunden. Bei dem neuzeitlichen nesteigerten Schnellauf
können diese Umstände, insbesondere im Fahrzeugbetrieb derartiger :Maschinen, zu
unbefriedigenden Ergebnissen an Leistung und Brennstoffverbrauch veranlassen.
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Erfindungsgemäß werden alle diese Nachteile dadurch behoben, daß an
einer .Maschine der vorausgesetzten Bauart der Hauptbrennraum aus einem spitzdachförmigen
Teil, der mit einem Ouerschnitt etwa von :Muschelform in den Hubraum übergeht, und
aus einem seitlich und maschinenauswärts sich anschließenden, mit seinem größtenDurchmesser
annähernd der Seitenwandlänge des dachförmigen Teiles entsprechenden Trichterraum
besteht, hinter dem und zu dem etwa gleichachsig der Speicherraum angeordne&
ist. Die Einspritzdüse ist dabei parallel zu der Zylinderachse in die dem Speichereingang
,gegenüberliegende Seitenwand des Hauptbrennraumeseingesetzt, urid die Achse des
einzigen Brennstoffstrahles oder eines von mehreren Strahlen durchquert die Drosselstelle
des Speichers in zu der Düsenachse senkrechter oder angenähert senkrechter Richtung.
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Die spitzdachförmige Gestalt des Hauptbrennraumes kommt hierbei in
vorteilhafter Weise den durch die Seitenlage des Speichers bedingten, schräg zur
Zylinderachse gerichteten Hauptströmungen zwischen Speicher und Hubraum entgegen.
Die breit ausladende Muschelform des Übergangsquerschnittes zwischenHauptbrennraum
undHubrautn entsteht dadurch, daß der Trichterrauni vor dem Speicher mit seiner
vollen Öffnung fast die gesamte, der Zylinderachse abgewandte Seitenfläche des spitzdachförmigen
Brennraumteiles umfaßt und ersetzt, sich dabei auch bis annähernd an den Übergang
zwischen Brenn- und Hubraum erstreckt und diesen Ouerschnitt somit erweitert. Die
Er-Weiterung geht beiderseitig in Richtung der beiden Hauptventile der Maschine,
die unmittelbar über dein Hubraum und in der ':Nähe des Brennraumausganges angeordnet
@nd. Mit Rücksicht auf die bei Schnell-#n fern besonders großen Vor- und '\acheröffnungszeiten
der Ventile müssen nun Ventiltaschen vorgesehen sein, damit die Ventilsitze versenkt
angeordnet werden können und der Arbeitskolben so nahe wie mö glich an die Innenfläche
des Zylinderkopfe anlaufen kann. Die seitliche Speicherlage im Verein mit der sehr
weiten T richteröfftitnig sowie der Muschelform des L'bergatisqtterschnittes zum
Hubraum ermöglicht es ntui der durch die Speicheratisblasung unmittelbar nach ollerer
Kolbentotlage entfachten Querströmung, auch die in den Ventiltaschen lnfndliche
Luft zu erfassen und sie für dic Verbrennung auszunutzen. Die Anwendung einer Lochdüse
mit seitlicher Ausspritzung schließlich ergibt den Vorteil, <laß cler Düsenkörper
parallel zur Zylinderachse von oben her in die Bremiraumwand eingesetzt «-erden
kann, so daß er die Anordnung der seitlich ausbiegenden Ventilkanäle und der darüberliegenden
Steuerungsteile für die Ventile ist keiner Weise behindert. Düse, Speicher, gegebenenfalls
ein Speicherabschlußventil :(iwie eine Glühkerze für Anlaßzwecke, bleiben im Rahmen
der Gesamtanordnung jederzeit leicht zugänglich und auswechselbar.
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In den Zeichnungen sind in sechs AbbiHungen drei Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar je eine Form in Abb. i, 3 und
5 ini Hauptl2inrsschnitt durch den oberen Teil des Arbeitszvlin.ders und den Zylinderkopf,
in Abb. 2, q und E in Ansicht von unten auf die ht>l-)fe allein.
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In allen Abbildungen bedeuten a den spitzdachförmigen Brennraum, b
den Speichertrichter, c einen Hauptspeicher, c' einen Vorspeicher, von dem der Hauptspeicher
c für das Anlassen der Maschine mittels eine: Ventils c" abgeschaltet werden kann,
(l (1e Einspritzdüse, c den Zylinderdeckel, t (-Jen Arbeitszylinder, g den im oberen
Totpunkt liefindliclien Arbeitskolben, p eine in der oberen Trichterwand angeordnete
Glühkerze. <I die Ventile und r und r' die Ventiltaschen.
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In Abb. i ist eine Einlochdüse dargestellt, mittels deren ein Brennstoffstrahl
quer durch den Hauptrautn a. und längs durch den Trichter b der--Drosselstelle des
Gesamtspeichers c, c' zugespritzt wird. Nach Abb. 3 wird eine Zweilochdüse verwendet,
die einen Strahl im Sinne der Abb. i dein Speicher zuspritzt, während ein zweiter
Strahl schräg nach unten in den Brennrautn gerichtet ist, was in an sich bekannter
Weise die Brenn-
Stoffverteilung insbesondere beim Anlassen der
Maschine verbessert. Gemäß Abb. 5 werden vier Einzelstrahlen ausgespritzt, und zwar
einer gegen die Anlaßglühkerze, ein zweiter gegen die Speichermündung, ein dritter
schräg in den Brennraum hinein und ein vierter in Richtung nach -dem Hubraum. Im
übrigen sind' die drei Ausführungsbeispiele einander gleich.
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Die bereits geschilderten Vorteile der Erfindung sind auf Grund der
Zeichnungen ohne weiteres zu erkennen. Die Strömungen bei Beginn .des Kolbenrückhubes
aus dem Hauptbrennraum a nach den Ventiltaschen r und r' und dem Hubraum hin, die
durch die Form des Hauptbrennraum-es und seines Übergangsquerschnittes zum Hubraum
begünstigt werden, sind in den Abb. a, 4. und 6 durch Pfeile angedeutet.