DE815580C - Brennraum fuer luftverdichtende, mit Selbstzuendung arbeitende Brennkraftmaschinen mit Strahleinspritzung - Google Patents

Description

• Brennraum für luftverdichtende, mit Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschinen mit Strahleinspritzung I>ie'I:rtinclunl; bezieht sich auf die Oberflächengestaltung; der Brennräume von kleineren, schnell laufenden lirennkraftmaschinen zwecks Ablösung und Fortleitung der Brennstoffschicht, die auf die Innenwandungen der Brennräume gelangt ist. Damit wird eine bessere Ausnutzung der angesaugten Luftmenge und ein geringerer Brennstoffverbrauch erreicht.
• lief den mit Brennstoffeinspritzung arbeitenden kleineren Dieselmotoren zeigt die Erfahrung, daß ein großer Teil des jeweils eingespritzten Brennstoffes von der Einspritzdüse her oder im anschließenden Arbeitsablauf gegen die verhältnismäßig kalten lfetallw-ände des Brennraumes fliegt und so der rechtzeitigen Entflammung entzogen %\ ird. "Protz guter Verteilung des Brennstoffes auf die Brennräume neigen diese Motoren zu rauchendem Betriebe, weil der auf den kalten Metallflächen haftende oder wandernde Brennstoff zu spät zur Reaktion mit dem Luftsauerstoff kommt und erst bei stark vergrößertem Brennvolumen naturgemäß unvollkommen und rußend verbrennt. In den eng begrenzten Brenntäumen kleiner Motoren ist es unmöglich, den Brennstoff vor seiner Reaktion von den Metallflächen fernzuhalten. Diese Tatsache ergibt sich aus den viel zu kurzen Einspritzwegen und Zeiten; der Brennstoffstrahl benötigt einen wesentlich längeren Zeitweg bis zur Zündreife.
• Vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil durch die Anordnung von winkelförmigen oder sägezahnartigen Einschnitten in den Brennraumbegrenzungsflächen. Diese Einschnitte liegen etwa quer zur Strömungsrichtung der Brenngase und so eng aneinander, daß deren Flächen an ihren Schnittstellen eine Schneide bilden, die gegebenenfalls auch abgerundet oder angestumpft sein kann. Die Neigung dieser, den Kamm begrenzenden Flächen zur Strömungsrichtung der Arbeitsgase wirkt abweisend auf diese; dabei wird der flüssige Brennstoff an der Schneide abgerissen und den vorbeistreichenden Gasen zugeführt. Infolge der Drucksteigerung im Brennraum überlagert sich der Normalströmung der Brenngase eine Querströmung, die den Brennstoff wieder in Richtung der Brennraumbegrenzung drängt. Die nun zur Beaufschlagung kommende Schneide wiederholt die Rückführung des Brennstoffes in die Brennluft, was sich je nach den Betriebsbedingungen mehrere Male wiederholt. Die Anordnung dieser Schneiden bzw. der Einschnitte erfolgt nur da, wo die Ablösung des Brennstoffes von den Wandungen zwecks rechtzeitiger Verbrennung erforderlich ist. So bringt z. B. die Anordnung nur eines Einschnittes bei Motoren niedriger Drehzahl den gewünschten Erfolg.
• In Abb. 1 ist ein Senkrechtschnitt durch einen Arbeitszylinder i mit seitlicher Brennkammer 2 und Kolben 3 gezeigt. Die Düse 4 liefert den Brennstoffstrahl 5, dessen kleinste Teilchen sich mit der einströmenden Luft am Ende des Verdichtungshubes vermischen und zur Zündung kommen. Die großen Tröpfchen jedoch, die oft die iooofache Masse der kleinsten haben, fliegen, fast unabgelenkt, auf die gegenüberliegende Wand X. Bei Zündbeginn, etwa im oberen Totpunkte, hat sich der Arbeitskolben 3 bis auf einen kleinen Zwischenraum 6 dem Zylinderdeckel 7 genähert. Durch die Drucksteigerung in der Kammer 2 bläst diese zum Zylinderraum 6 hin ab und der auf den Wandungen haftende Brennstoffilm wandert in der gleichen Richtung. Infolge der hohen Geschwindigkeit im Kanal der Brennkammer und im Spalt 6 des Zylinderraumes reißt der Brennstoff an der ersten Schneide bei 8 ab und überfliegt den Einschnitt 9 zur nächsten Schneide io; der Vorgang wiederholt sich bis zur Auflösung des Brennstoffes. In Abb. 2 ist ein Horizontalschnitt durch den Kammerkanal gezeigt; die Schneiden liegen hier im Zylinderdeckel 7, wie auch aus Abb. i hervorgeht, innerhalb der normalen Wandbegrenzung. Die Richtung der Schneiden io ist geradlinig oder bogenförmig, wie aus Abb. 2 und der Kolbendraufsicht, Abb. 3 bei i i und 12 ersicIitlieh. Im allgemeinen schneidet der Kernstrahl der Brenngase diese Schneide im rechten Winkel. Abb. ,4 zeigt einen Schnitt durch einen Zylinder mit direkter Einspritzung des Brennstoffes. Die Einschnitte 14 und Schneiden 15 nach vorliegender Erfindung sind hier vorzugsweise im Kolbenboden 16 angeordnet; ihre Lage zum Einspritzmittelpunkt ist etwa zentrisch und geht aus der Kolbendraufsicht (Abb. 5) hervor.
• Abb. 6 zeigt einen Schnitt durch einen Zylinder 17 mit Kolben; hier ist der Brennraum 18 beispielsweise im Kolben i9 vorgesehen. Der zuerst in den Kolbenbrennraum kommende Brennstoff 20 erzeugt eine durch die Zündung eingeleitete Drucksteigerung, der zuletzt von der Düse abgegebene Brennstoff wird dadurch gegen den Kammerkanal 21 und den Zylinderdeckel 22 geschleudert und weiter durch die Schneiden 23 erfindungsgemäß an die in den Spalt 24, zwischen Zylinderdeckel und Kolben, einströmenden Gase bei Abgang des Kolbens verteilt. Die Lage der Schneiden zu der Kammerausströmstelle ist hier zentrisch, was aus der Kolbendraufsicht, Abb. 7, hervorgeht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennraum für luftverdichtende, mit Selbstzündung und Strahleinspritzung arbeitende Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Brennraumes zum Teil mit rillenartigen Vertiefungen von Winkel- oder sägezahnförmigem Querschnitt durchzogen sind, deren Begrenzungsflächen an ihrem Zusammenfluß eine scharfe oder stumpfe Schneide bilden, die etwa quer zur allgemeinen Strömungsrichtung der brennenden Gase liegt. z. Brennraum nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen im Brennraum am Zylinderdeckel, im Kammerkanal und auf dem Kolbenboden oder nur auf einer oder zwei der genannten Begrenzungsflächen angeordnet sind. 3. Brennraum nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strömungsrichtung der Brenngase hintereinander mehrere Vertiefungen angeordnet sind.