DE801057C

DE801057C - Brennkraftmaschine, insbesondere Gluehkopfmaschine

Info

Publication number: DE801057C
Application number: DEL628A
Authority: DE
Inventors: Anton Lentz
Original assignee: Heinrich Lanz AG
Current assignee: Heinrich Lanz AG
Priority date: 1949-12-20
Filing date: 1949-12-20
Publication date: 1950-12-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen, insbesondere Glühkopfmaschinen, mit einem im Verbrennungsraum angeordneten Glüheinsatz, der eine höhere Temperatur erreicht als die übrigen Glühteile des Brennraumes, um vor allem die Zündtemperatur für den Leerlauf sicherzustellen. Die zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, den Wärmehaushalt des Glüheinsatzes durch eine intensivere Wärmeisolierung zu steigern.

ίο Es ist bei Brennkraftmaschinen, die im Verbrennungsraum mit einem Glüheinsatz versehen sind, eine bekannte Forderung, den verlustbringenden Wärmeübergang aus den Glühteilen an die Wandung des Brennraumes möglichst gering zu halten. Die bis jetzt bekannten Ausbildungen und Anordnungen der Glüheinsätze sind jedoch so gehalten, daß sie entweder dieser Forderung nicht entsprechen oder in ihrer Konstruktion noch umständlich und teuer sind. Im allgemeinen wird der Glüheinsatz durch Nieten, Schweißen o. dgl. ohne Wärmeisolierung an der Wand des Brennraumes befestigt. Bei dieser Anordnung tritt eine starke Wärmeabfuhr nach außen auf, wodurch sich der Einsatz vor allem im Leerlauf abkühlt. Bei niedrig verdichteten Mehrzylindermotoren kann dieser Umstand sogar zum Aussetzen des einen oder anderen Zylinders führen. Außerdem ist die erwähnte Anordnung des Glüheinsatzes nur bei Maschinen mit Früheinspritzung, d. h. etwa 140 bis ioo° vor oberem Totpunkt, brauchbar, weil bei späterer Einspritzung der Glüheinsatz die Zündtemperatur des Brennstoffes nicht mehr erreicht.

Bei Glühkopfmaschinen wird der Zündkopf vielfach mit einer sackartigen Verlängerung versehen, die den eigentlichen Glühteil des Brennraumes bildet und die Zündung steuert. Nun ist aber der größte Teil der Wandung des Zündsackes der Außenluft zugekehrt, so daß eine große Wärme-

strahlung in dieser Richtung stattfindet, die den Wärniehaushalt des Zündsackes beeinträchtigt und bei Mehrzylindermaschinen zu den bereits erwähnten störenden Zündschwierigkeiten führt.
Es ist auch eine Dieselmaschine mit in der Vorkammer verwendetem Glüheinsatz bekannt, der aus mehreren konzentrisch ineinander angeordneten rohrförmigen Körpern besteht, die eine feste, in den Zylinderkopf einschraubbare Einheit miteinander ίο bilden. Bei dieser Ausführung ist eine ausreichende Wärmeisolierung nur zwischen den inneren Teilen des Einsatzes vorgesehen, während der äußere Teil fast mit seiner ganzen Oberfläche an der W'andung der Vorkammer anliegt. Insofern unterscheidet sich also auch diese Anordnung nur unwesentlich von den übrigen bekannten Ausführungen.

Die Erfindung beseitigt die bestehenden Mängel im wesentlichen dadurch, daß der Glüheinsatz über den größten Teil seiner Oberfläche gegen die Wandung des Brennraumes wärmeisoliert ist. Auf diese Weise wird die Wärmeabfuhr des Einsatzes nach außen erheblich vermindert, wobei sich sein Wärmehaushalt entsprechend erhöht. Hierdurch wiederum sind alle bis jetzt im Leerlauf noch aufgetretenen störenden Zündschwierigkeiten beseitigt, da sich der Glüheinsatz infolge seiner besseren Wärmeisolierung nicht mehr in dem Maße abkühlt wie seither. Infolgedessen ergeben sich im Brennraum höhere Temperaturen, die es ermöglichen, die Verbrennung selbst bei geringster Belastung noch bei Kraftstoffeinspritzung 35⁰ vor dem oberen Totpunkt einzuleiten.

Die nähere Ausbildung und Anordnung des Glüheinsatzes ist an eine bestimmte Ausführung nicht gebunden, sondern richtet sich im einzelnen nach der Maschine. Vorteilhaft jedoch wird der Einsatz pilzförmig ausgebildet und mit dem freien Ende seines Stiels an der Wandung des Brennraumes befestigt. Dabei berührt der Einsatz die Wandung nur noch mit der Querschnittsfläche seines Stiels, während er allseitig von einem Isolierraum umgeben ist. Um den Wärmehaushalt des Einsatzes veränderlich zu halten bzw. den jeweiligen Erfordernissen anpassen zu können, sieht die Erfindung ferner vor, den Glüheinsatz im Brennraum verstellbar anzuordnen, um ihn mehr oder weniger in diesen Raum hineinragen zu lassen. Je weiter nämlich der Einsatz in den Brennraum hineinragt, desto stärker wird seine Wärmeisolierung nach außen und um so größer auch sein Wärmehaushalt. Für Glühkopfmaschinen ist es zweckmäßig, den Glüheinsatz in den Zündsack des Brennraumes hineinragen zu lassen, und zwar derart, daß zwischen der Wandung des Zündsackes und dem Einsatz ein Isolierraum gebildet wird. Durch das Vorbeiziehen der abbrennenden Brennstoffteilchen am Glüheinsatz in Richtung des Zündsackes und wieder zurück wird der Wärmehaushalt des Einsatzes beträchtlich erhöht. Die Wirkung ist dabei so, daß der Einsatz bei der Verdichtung und der Verbrennung allseitig von heißen Gasen umspült wird. Die im Zündsack verbleibende heiße Luft verhindert jede verlustbringende Wärmestrahlung nach außen.

Außerdem wird gleichzeitig eine Vorkammerwirkung erzielt, indem bei der Verdichtung ein Teil des Brennstoffluftgemisches zwischen dem Glüheinsatz und der Wandung des Zündsackes in diesen hineintritt, dort erwärmt, verdichtet und entzündet wird, um nach der Verbrennung in den Hauptbrennraum zurückzukehren. Der Übertritt in den Hauptbrennraum kann dabei durch im Glüheinsatz angeordnete Bohrungen begünstigt werden. Der Glüheinsatz kann ferner zur Steuerung des Zündzeitpunktes herangezogen werden, indem er so tief in den Zündsack hineinverlegt wird, daß die brennbaren Gase seine Glühfläche erst nach entsprechender Verdichtung erreichen. Zweckmäßig werden hierzu die ungekühlten Teile des Brennraumes dickwandig ausgeführt, damit nur der Glüheinsatz zündfähig bleibt.

Im übrigen wird man den Glüheinsatz vorteilhafterweise so im Brennraum anordnen, daß er vom Brennstoffstrahl nicht direkt beaufschlagt wird. Seine Verstellbarkeit läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß der Stiel mit der Wandung des Brennraumes bzw. mit dem Boden des Zündsackes nachstellbar verschraubt wird. Der Einsatz selbst kann aus hochhitzebeständigem Werkstoff hergestellt sein, während sein Stiel bzw. die an Stelle eines Stieles zum Befestigen des Einsatzes an der Wand des Brennraumes dienenden Teile aus wärmeisolierendem Werkstoff bestehen oder mit solchem überzogen sein können.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Teilschnitt durch den Verbrennungsraum einer Glühkopfmaschine beispielsweise veranschaulicht.

Der im wesentlichen kugelige Brennraum 1 der Maschine wird im Ausführungsbeispiel zum Teil vom Glühkopf 2 gebildet, der eine sackartige Verlängerung 3, den sogenannten Zündsack, aufweist. In diesen Sack ragt ein Glüheinsatz 4 hinein, welcher der Rundung des Brennraumes 1 angepaßt und im übrigen pilzförmig ausgebildet ist. Mit dem freien Ende seines Stiels 5 ist der Einsatz 4 am Boden 6 des Zündsackes 3 nachstellbar verschraubt. Im Durchmesser ist der Einsatz 4 kleiner gehalten als das lichte Maß des Zündsackes, so daß zwischen dem Einsatz und der Wandung 7 des Zündsackes ein Zwischenraum 8 entsteht. Auf diese Weise ist der Glüheinsatz 4 allseitig gegen die Wandung 7 und 9 des Brennraumes 1 wärmeisoliert, da er nur noch mit seinem Stielende mit der Wandung in Berührung kommt. Der Stiel selbst kann aus wärmeisolierendem Werkstoff hergestellt sein.

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Claims

Patentansprüche:

i. Brennkraftmaschine, insbesondere Glühkopfmaschine, mit einem im Verbrennungsraum angeordneten Glüheinsatz, der eine höhere Temperatur erreicht als die übrigen Glühteile des Brennraumes, um vor allem die Zündtemperatur für den Leerlauf sicherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Glüheinsatz (4) über den größten Teil seiner Oberfläche gegen die Wandung (9) des Brennraumes (1) wärmeisoliert ist.

2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dal.) der Glüheinsatz (4) pilzförmig ausgebildet und mit dem freien Ende seines Stiels (5) an der Wandung (9) des Brennrauines (1) befestigt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Glüheinsatz (4) im Brennraum (1) verstellbar angeordnet ist, um mehr oder weniger in diesen hineinragen zu können.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3 für Glühkopfmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Glüheinsatz (4) in den Zündsack (3) des , Brennraumes (1) hineinragt, wobei zwischen | der Wandung (7) des Zündsackes und dem Einsatz ein Isolierraum (8) gelassen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (5) des Glüheinsatzes (4) mit der Wandung des Brennraumes (i) bzw. mit dem Boden (6) des Zünd- 20' sackes (3) nachstellbar verschraubt ist.

(>. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (5) des Glüheinsatzes (4) bzw. die an Stelle eines Stiels zum Befestigen des Einsatzes an der Wandung (7 bzw. 9) des Brennraumes (1 bzw. 3) dienenden Teile aus wärmeisolierendem Material bestehen oder mit solchem überzogen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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