DE844091C - Mit Fremdzuendung arbeitende, gemischverdichtende Brennkraftmaschine fuer leichtfluechtige Kraftstoffe - Google Patents

Description

• Mit Fremdzündung arbeitende, gemischverdichtende Brennkraftmaschine für leichtflüchtige Kraftstoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Fremdzündung arbeitende, gemischverdichtende Brennkraftmaschine für leichtflüchtige Brennstoffe, insbesondere Benzin, bei der in die durch ein oder mehrere Einlaßorgane in den Zylinder eintretende Luft durch eine quer zur Zylinderachse einspritzende Düse Kraftstoff eingespritzt wird.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Luft in Band-oder flächenförmigen Strömen in den Zylinder eintritt und der Kraftstoff in quer zur Strömungsrichtung dieser Ströme gerichteten und die Luftströme durchsetzenden Strahlen eingespritzt wird.
• Zweck der Erfindung ist, eine gleichmäßige Anreicherung der Luft mit Brennstoff zu erzielen, indem die Brennstoffstrahlen die band- oder flächenförmigen Luftströme bestreichen und die Brennstoffteilchen im wesentlichen über die ganze Strahllänge quer zur Strahlrichtung von der strömendenLuft erfaßt werden. Im Gegensatz zu solchen an sich bekannten Einspritzanordnungen, bei welchen der Brennstoff in einzelnen Strahlen oder Strahlkegeln derart zum Luftstrom eingespritzt wird, daß die Strahlen die band- oder flächenförmigen Luftströme unter einem Winkel zur Stromfläche durchdringen, wird bei der Erfindung ein wesentlich gleichmäßigeres Gemisch erzielt. Entsprechendes gilt auch im Vergleich zu solchen bekannten Einspritzanordnungen, bei welchen der Brennstoff zwar im wesentlichen in der Fläche der eintretenden Luftströme, edoclbir Clelichi:'oder entgegengesetzt zur Luftströmungsrichtung eingespritzt wird.
• In Anwendung der Erfindung an einer Brennkraftmaschine mit je zwei im Zfli»derdgckel bangend- an= geordneten Ein- und Auslaßvenfilen und einer auf -'-der Einlaßventilseite, seitlich in der Zylinderwand sitzenden Einspritzdüse sind die einlaßkanalseitigen flachen der Üinlaßventile und deren Sitz so attsge-: bildet, daß die Luft in band- oder flächenfötxnige' Ströme aufgeteilt und dabei einerseits in RichtungAr, gegenüberliegenden Zylinderwand und andererseitsk auf der den Einlaßventilen benachbarten Seite um.die Ventilteller herum in Richtung zur Zylinderachse abgelenkt wird. Außerdem ist die Einspritzdüse in der Symmetrieebene zwischen den Eiälaßventilen - angeördnet, und der Kraftstoff wird vorzugsweise in vier Strahlen eingespritzt, von denen je - eurer quer' über dem Ventilteller und je unten demTentilteller eines jeden der beiden Einlaßventile verläuft. Gegebenenfalls kann aber auch noch. ein fünfter, in der Symmetrieebene zwischen den Einlaßventilen verlaufender Strahl vorhanden sein.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Querschnitt durch den Brennraum einer mit Freindziindtmg ä1'td Gemischverdichtung arbeitenden Brennkraftmaschine, Abb. 2 einen Längsschnitt nach der Linie II-II von Abb. I, _ Abb. 3 einen Längsschnitt nach , der Linie I II-II I von Abb. I, Abb. 4 ein- EinlxBventil in -schaubildlicher Einzeldarstellung, schräg von oben gesehen.
• Bei dem gewählten Au$lührung!#beispiel weist der Zylinderkopf i in der Brennraumdecke zwei nebeneinander angeordnete Einlaßventile 2, 2' auf. Beide Ventile sind zwei Auslaßventilen 3,_g'_gegenüber angeordnet. Zwischen den Einlaßventilen 2, 2' mündet eine etwa um 2o° nach unten geneigte Einspritzdüse 4 ein, und in der Nähe der Auslaßventile sind, der Einspritzdüse gegenüber, -ip. einem geringen Abstand ,voneinander, zwei Zündkerzen 6, 6' angeordnet.
• Zweckmäßig wird mit dem Einspritzen dann begonnen, wenn der Arbeitskolben gerade seinen Saughub ausübt und sich, auf den Kurbelzapfen bezogen, etwa 25 bis 30° hinter seinem oberen Totpunkt nach unten bewegt. Zu dieser Zeit sind beide Einlaßventilegeöffnet. Durch diesetritt die Luft inStrömungsformen ein, wie sie nach einer Versuchsermittlung in den Abbildungen veranschaulicht sind. Man unterscheidet drei deutlich verschiedene Strombänder. Es drückt erstens eine, gewisse Luftmenge a, a' (Abb. i und 3) gegen die Dti@e hin. Da sich aber die beiden aus den Ventilen 2 und 2' austretenden Strömungsbänder a, a' gegenseitig *beeinflussen,: verbleibt unmittelbar vor, der Einspritzmündung 4 und zwischen den Ventilen@2, 2' eine strömungsarme tüte Zone b (Abb. 3), unterhalb welcher sich die beiden Strömungsbänder a und a' zu einem einzigen, nach unten gerichteten Stromband a" vereinigen (Abb. 2 und 3). Ein zweites Strömungsband beschreibt; durch die jedem zugehörigen Einlaßventil benachbarte Zylinderwand umgelenkt, unterhalb der Ventilteller einen Wirbel c,c', x0elcher gegen die Mitte des Zylinderrauhies hin (bei ;c") sich wieder nach oben wendet. Mit diesem vereinigt sich ein drittes, unmittelbar vor dem Einlaßventildurchlaß -austretendes Strömungsband d, d' zu einem kräftigen, quer durch den Brennraum und an der Brennraumdecke entlangstreichenden Gesamt-strom e (Abb. 2). Es folgt also die Aufladeluft dem nach unten gehenden Kolben in zwei stärkeren Luft-'s" a" und e. In diese Strömungsbänder der Auflä4eluft wird nun der Brennstoff vorzugsweise in vier Strahlen 7, 7' und 8, 8' eingespritzt und zwar derart, daB er senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft in die Ebene der Strömungsbänder eintritt. Im besonderen spritzen zwei innere Strahlen 8, 8' in die Strömungsbinder a, a' hinein und zwei äußere Strahlen 7, 7' tangieren an den Wirbeln c, c'. Da die Brennstoffstrahlen 7, 7' bzw. 8, 8; innerhalb der Strömungsbendebenen liegen, werden sie über ihre ganze Länge von den Aufladeluftströmen quer erfaßt und verweht. Die Brennstoffmenge der Strahlen 8 und 8' verteilt sich in den Luftströmen a" und d, d' und die Brennstoffmenge der Strahlen 7, 7' im Luftstrom e. Die Strahlen 7 und 7' benötigen gegenüber den Strahlen 8 und 8' eine gewisse Durchschlagskraft, weil sie das Strömungsband a bzw. a' durchdringen müssen. Unter Umständen ist es zweckmäßig, Brennstoff noch durch einen fünften Strahl 9 einzuspritzen (Abb. i, 2 und 3). Dieser ist radialhoch gerichtet, tritt durch die strö-=ngsanne .Zoneh zwischen den Ventilen 2, 2' hindurch und wird schließlich von den gleichgerichteten, sich vereinigenden Strömungsbändern c, c' erfaßt. Es kühlt dieser Strahl den Brennraumabschnitt oberhalb der Düse und reichert insbesondere den Abschnitt zwischen den Kerzen stark an, da er nicht quer verweht wird.
• Im Zusammenhang mit der geschilderten Einspritzweise ist weiterhin die Wahl einer übernormal großen Überschneidung zwischen Einlaßbeginn und Auslaßende vorteilhaft, die zwischen 6o bis z5o° betragen kann. Um bei einer solchen Steuerung der Ein- und Auslaßzeiten Brennstoffverluste zu vermeiden, ist es zweckmäßig, erst nach vollendeter Spülung, unmittel-*bar vor Schluß, bei Schluß oder nach Schluß des Auslasses einzuspritzen.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRI-:rHE: i. Mit Fremdzündung arbeitende; gemischverdichtende Brennkraftmaschine für leichtflüchtige Kraftstoffe, insbesondere Benzin, hei der in die durch ein oder mehrere Einlaßorgane in den Zylinder eintretende Luft durch eine quer zur Zylinderachse einspritzende Düse Kraftstoff eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in band- oder flächenförmigen Strömen in den Zylinder eintritt und der Kraftstoff in quer zur Strömungsrichtung dieser Ströme gerichteten und die Luftströme durchsetzenden Strahlen eingespritzt wird. z. Brennkraftmaschine mit je zwei im Zylinderdecket hängend angeordneten Ein- und Auslaß= ventilen und einer auf der Einlaßventilseite seitlich in der Zylinderwand sitzenden Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaßkanalseitige Oberfläche der Einlaßventile und deren Sitze so ausgebildet sind, daß die Luft in band- oder flächenförmige Ströme aufgeteilt una einerseits in Richtung zur gegenüberliegenden Zyjinderwandung und andererseits auf der den Einlaßventilen benachbarten Seite um -die Ventilteller herum in Richtung zur Zylinderachse abgelenkt wird. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse in der Symmetrieebene zwischen den Einlaßventilen angeordnet ist und den Kraftstoff in vier Strahlen einspritzt, von denen je einer quer über dem Ventilteller und je einer quer unter dem Ventilteller eines jeden der beiden Einlaßventile verläuft. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen in der Symmetrieebene zwischen den Einlaßventilen eingespritzten fünften Strahl.