DE712333C - Selbstzuendende, luftverdichtende Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine Es ist bei selbstzündenden, luftverdichtenden Brennkraftmaschinen bekannt, eine besondere Brennkammer von ,angenähert kugelförmiger Gestalt vom Hubraum abzuzweigen und seitlich im Zylinderkopf .anzuordnen. Es ist ferner bekannt, diese Brennkammer, .die am Ende des Verdichtungshubes-im wesentlichen die gesamte Verbrennungsluft aufnimmt, mit dem Hubraum durch einen tangential in sie einmündenden, vorzugsweise in ein besonderes Einsatzstück @eingearbeiteten Kanal von großer Breite und geringer Höhe zu verbinden, wodurch in der kugelförmigen Brennkammer eine kreisende Bewegung der gesamten Brennkammerluft durch den -während des Verdichtungshubes aus dem Hubraum nach der Brennkammer übertretenden Luftstrom erzeugt wird. Es ist weiter bekannt, den flüssigen. Brennstoff in diese kreisende Luftmasse mittels eines mit der Kammerwand bündig abschneidenden Brennstoffventils in einem fein zerstäubten Kegel einzuspritzen. Der zerstäubte Brennstoff wird dabei auf die kreisende Luftmasse verteilt und in ihr verbrannt. Bei Anwendung hoher Einspritzdrücke zwecks Erzielung einer teilweise feinen Zerstäubung des Brennstoffes wird nun aber die Durchschlagskraft der Brennstofftröpfchen so groß, daß sich diese Tropfen auf der gegenüberliegenden Kammerwand niederschlagen. Um dies zu vermeiden, mußte u. a. die Kugelform der Brennkammer verlassen und die Brennkammer mehr birnenförmig gestaltet werden. Hierunter litt je- doch die Beibehaltung der Wälzbewegung der Brennkammerluft während der ganzen Dauer der Verbrennung.
• Durch Anwendung niedrigerer Einspritzdrücke konnte zwar das Auftreffen des Brennstoffes auf die gegenüberliegende Kammerwand unter Beibehaltung der Kugelform der Brennkammer vermieden werden, namentlich bei Anwendung großer Umwälzgeschwindigkeiten der Kammerluft, wodurch auch größere Brennstofftropfen mitgerissen wurden. Die Zerstäubung des Brennstoffes ist hierbei jedoch nur unvollkommen und die Zeitdauer zur Verdampfung und Verbrennung der grobzerstäubten Brennstofftröpfchen sehr lang.
• Bei der Brennkammer mit angenähert kugelförmiger Gestalt werden nun diese Nachteile erfindungsgemäß vermieden. Zur Amvendung gelangt in bekannter Weise ein Brennstoffventil, das einen nach der Brennkammer öffnenden Ventilkegel von verhältnismäßig großem Durchmesser mit äußerst geringem Hub hat. Ein solches Brennstoffventil zerstäubt den Brennstoff bei Anwendung geringster Einspritzdrücke durch den sich einstellenden Ventilspalt von wenigen hundertstel Millimeter Spaltbreite zu einem feinen Nebel, dessen Durchschlagskraft infolge Fehlens grober Brennstofftropfen sehr gering ist. Die Verwehung dieses feinen Brennstoffnebels und das Werfen von Brennstofftröpfchen auf die Brennkammerwand durch den aus dem Kanal ausgetretenen und an der Brenakainmerwand entlang streichenden Luftstrom -wird erfindungsgemäß vermieden durch Anordnung eines das Einspritzventil aufnehmenden, in die Brennkammer hineinragenden, zylindrischen Ansatzes. Dieser Ansatz erhält eine solche Höhe, daß der aus dem Kanal austretende Luftstrom den Ansatz umfließt und nicht über denselben hinwegstreicht. Er kann dabei, um seinen Strömungswiderstand zu vermindern, im Sinne des Luftstromes stromlinienförmig gestaltet sein. Der Brennstoffstrahl wird auf diese Weise in der Nähe seines Eintrittes in die Brennkammer dem unmittelbaren Einfluß des Luftstromes entzogen. Trotzdem kommt, -wie nachstehend dargelegt, eine gute Mischung von Brennstoff und Luft zustande.
• Durch den nach der Brennkammer übergetretenen Strom der verdichteten Verbrennungsluft gerät äuch der Kern der Brennkammerluft in Umwälzung. Durch diese sich drehende Luftmasse wird eine Verwehung des Brennstoffnebels hervorgerufen. Die verwehten Brennstofftröpfchen treffen auf den Luftstrom, der sich hinter dem Ansatz, besonders bei dessen stromlinienförmiger Gestaltung, auf der Kammerwand ausgebreitet hat, und verbrennen in dem Luftstrom, ohne sich auf der Kammerwand niederschlagen zu können.
• Um die Zylinderkopfwand vor den heißen Verbrennungsgasen zu schützen, die während des Dehnungshubes aus der Brennkammer durch den Kanal nach dem Hubraum strömen, wird, was aber nicht Gegenstand der Erfindung ist, der Kanal in einem besonderen, aus hochhitzebeständigem Werkstoff bestehenden Einsatzstück angeordnet, das mit Gewinde in den Zylinderkopf eingesetzt ist. Durch die hindurchstreichenden Verbrennungsgase wird das Einsatzstück hoch erhitzt und gibt seine Wärme umgekehrt in gleichem Maße an die während des Verdichtungshubes durchtretende Verbrennungsluft ab. Die Temperatur der verdichteten Luft ,l ird dadurch noch weiter gesteigert und der Zündverzug herabgesetzt.
• Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß der Erfindung.
• In Abb. i ist ein Schnitt durch den wassergekühlten Zylinderkopf 18, die angenähert kugelförmige Brennkammer 1 4. und den Hubraum 15 dargestellt. Abb. 2 stellt eine Ansicht des zwischen Hubraum 15 und Brennkammer 14 in die Wand des Zylinderkopfes 18 mit Gewinde eingesetzten Einsatzstückes 12 dar, in welches der breite, niedrige Banal 1; eingearbeitet ist. Abb.3 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil der Brennkammer 14 mit dem in die Brennkammer hineinragenden, aus dem gleichen Werkstoff wie der Zylinderkopf bestehenden Ansatz 21, dessen stromlinienförmige Gestalt in Abb.4 als Schnitt durch den Ansatz dargestellt ist. Die Bohrung 22 dient zur Aufnahme des Brennstoffventils. In Abb. i ist ein das Brennstoffventil 16 aufnehmender Ansatz i i ineiner anderen Ausführungsform dargestellt. Der Ansatz besteht hier aus einem zylindrischen Rohrstück, das beispielsweise mit Gewinde in den Zylinderkopf eingesetzt odereingewalzt ist. Dem Kanal 17 ist eine solche Richtung gegeben, daß einerseits der aus dem Hubraum nach der Brennkammer übertretende Luftstrom 13 nahezu tangential auf die Brennkammercvand auftrifft, andererseits der -während des Dehnungshubes von der Brennkammer nach dem Hubraum tretende Strahl der Verbrennungsgase unter möglichst spitzem Winkel auf den Kolben auftrifft, so daß, beim Abwärtsgäng des Kolbens der Auftreffpunkt des Strahls auf dem Kolbenboden entlang wandert. örtliche Überhitzungsstellen des Kolbenbodens werden dadurch vermieden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer vom Hubraume abgezweigten, seitlich im Zylinderkopf angeordneten, angenähert kugelförinigen, am Ende des Verdichtungshubes im -wesentlichen die gesamte Verbrennungsluft aufnehmenden Brennkammer, die mit dem Hubraume über einen tangential in sie einmündenden, vorzugsweise in ein besonderes Einsatzstück eingearbeiteten Kanal von großer Breite und geringer Höhe verbunden ist, und in die durch eine dem Kanal gegenüberliegend angeordnete Einspritzdüse flüssiger Brennstoff in einem fein zerstäubten Kegel eingespritzt wird, gekennzeichnet durch einen in die Brennkammer hineinragenden, das Einspritzventil aufnehmenden, zylindrische bzw. im Sinne der Luftströmung stromlinienartige Form besitzenden Ansatz von solcher Höhe, daß. der breite und flache Luftstrom den Ansatz im wesentlichen umfließt und nicht über denselben hinwegstreicht, so daß. der Brennstoffstrahl in der Nähe seines Eintrittes in die Brennkammer dem unmittelbaren Einfluß, des Luftstromes entzogen ist.