DE844092C

DE844092C - Selbstzuendende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten, nur einen kleineren Teil des Brennraumes bildenden Vorkammer

Info

Publication number: DE844092C
Application number: DED2304D
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl-Ing Kraus; Julius Witzky
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1940-12-22
Filing date: 1940-12-22
Publication date: 1952-07-17

Description

Selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten, nur einen kleineren Teil des Brennraumes bildenden Vorkammer Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten, nur einen kleinen Teil des Brennraumes bildenden Vorkammer, in die der Brennstoff eingespritzt wird und einem in der Achse des Brennstoffstrahles liegenden, verhältnismäßig weiten Durchtrittskanal zwischen Vorkammer und Hauptbrennraum. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß im oberen Kolbentotpunkt zwischen der Ausmündung des Durchtrittskanals in den Hauptbrennraum und dem vor die Ausmündung tretenden Kolben ein ringdüsenförmiger Austrittsquerschnitt gebildet wird, durch den der Durchtrittskanal im wesentlichen radial in den Hauptbrennraum ausmündet.
Die Erfindung besteht darin, daß bei der oben angeführten Anordnung der Brennstoff derart in dir Vorkammer eingespritzt wird, daß ein Teil des Brennstoffes unmittelbar aus der Düse durch den Durchtrittskanalund nach Ablenkung am Kolben durch den düsenförmigen Ringkanal bis in den Hauptbrennraum gelangen kann.
Zweckmäßig besitzt der Kolben einen vor die Ausmündung des purchtrittskanais tretenden Ansatz mit seitlichen, z. B. in die Wandung einer Kolbenmulde übergehenden Ablenkflächen, welcher zusammen mit der Wandung der Kanalausmündung den im wesentlichen radial gerichteten ringdüsenförmigen Austrittsquerschnitt bildet. Der engste Querschnitt des Durchtrittskanals zwischen Vorkammer und Hauptbrennraum befindet sich vorzugsweise in der Nähe der Vorkammer z. B. derart, daß der Durchtrittskanal sich nach dem Hauptbrennraum zu allmählich erweitert und bei Abrundung der Mündungswandung unmittelbar in den am Ende des Verdichtupgshubes zwischen der Mündungswandung und dem Kolben gebildeten ringdüsenförmigen Austrittsquerschnitt übergeht.
Die Erfindung hat folgende Vorteile: Durch die Verwendung eines verhältnismäßig weiten mittleren Durchtrittskanals, durch welchen die Luft in die Vorkammer übertritt bzw. das Vorkammergemisch in den Hauptbrennraum ausströmt, werden die im Verdichtungshub entstehenden Drosselverluste wesentlich verringert. Bei einer Ausführungsform, bei welcher sich hierbei der Querschnitt z. B. düsenförmig nach der Vorkammer verengt, so daß in der Nähe der Vorkammer der engste Querschnitt des Durchtrittskanals vorhanden ist, kann trotzdem eine genügende Drucksteigerung nach der Zündung in der Vorkammer hervorgerufen werden, ohne daß jedoch größere Strömungsverluste entstehen können. Letztere können auch besonders dadurch gering gehalten werden, daß das aus der Vorkammer ausströmende Brennstoffgemisch möglichst verlustlos und gleichmäßig durch den zwischen der Vorkatxirnerausmündung und dem Kolben gebildeten ringdüsenförmigen Austrittsquerschnitt in den Hauptbrennraum abgelenkt wird.
Gleichzeitig ermöglicht die Erfindung ein besonders leichtes Anlassen der Maschine, da Brennstoff durch die Vorkammer -und den burchtrittskanal hindurch bis unmittelbar in den- Hauptbrennraum gespritzt wird. Dadurch, daß.der Brennstoff infolge Auftreffens auf den Kolben bzw. Kolbenansatz im wesentlichen radial nach außen durch den düsenförmigen Ringkanal abgelenkt wird, ist die Gewähr dafür gegeben, daß der Brennstoff auch tatsächlich bis in die heißen Teile der am Ende des Verdichtungshubes im Hauptbrennraum befindlichen verdichteten Luft gelangt und zur Einleitung der Verbrennung sich dort entzündet. Die Maschine kann daher auch bei tiefen Temperaturen ohne besondere Hilfsmittel anspringen.
Die Maschine vereinigt somit in besonders vorteilhafter Weise die Möglichkeit eines leichten Anlassens mit einer günstigen Vorkammerwirkung, indem einerseits die Drossel- und Strömungsverluste wirksam herabgesetzt werden, gleichzeitig aber eine gleichmäßige und vollkommene Verbrennung gewährleistet ist. Die Maschine zeichnet. sich daher durch hohe Leistung mit geringem Brennstoffverbrauch aus.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß der Erfindung dargestellt.
Die im wassergekühlten Zylinderkopf angeordnete Vorkammer a steht mit dem Hauptbrennraum b durch einen Überströmkanal d in Verbindung, welcher durch einen Einsatz c gebildet wird.. Der Einsatz ist in eine Öffnung des Zylinderkopfes von der Seite der Vorkammer her eingeschraubt und gegen die Wandung durch einen Hohlraum e teilweise isoliert. Der Überströmkanal ist derart düsenförmig ausgebildet, daß er seine engste Stelle f in der Nähe der Vorkammer besitzt und sich nach dem Hauptbrennraum schwach konisch erweitert, wo er mittels einer abgerundeten Kante g ausmündet. Nach der Vorkammer zu geht die Wandung des Kanals über eine Abrundung h in eine schalenförmige oder kegelige Fläche i mit einem großen stumpfen Kegelwinkel über.
Der Kolben besitzt eine ringförmige Mulde o, die im wesentlichen den Hauptbrennraum bildet. In der Mitte der Kolbenmulde, unmittelbar in die Wandung der Mulde übergehend, befindet sich ein abgerundeter Kolbenansatz n, welcher in der inneren Totpunktstellung des Kolbens vor die Ausmündung des Überströmkanals d tritt, derart, daß zwischen der Abrundung g der Ausmündung des Überströmkanals und dem Ansatz n ein düsenförmiger Ringkanal entsteht.
q und r sind die Ein- und Auslaßventile, von denen je zwei vorhanden sein können.
Der Brennstoff wird durch die Einspritzdüse k beispielsweise unter einem Winkel f3 derart eingespritzt, daß mindestens ein Teil des Brennstoffes unmittelbar durch den Überströmkanal hindurch und nach Ablenkung *am Kolbenansatz durch den düsenförmigen Ringkanal p bis in den Hauptbrennraum gelangt, während der restliche Teil des Brennstoffes im seitlichen Kegelmantel auf die Prallfläche i des Einsatzes c gespritzt wird. Hierdurch ist ein besonders leichtes Anlassen der Maschine :auch aus (lern kalten Zustand heraus gewährleistet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten, nur einen kleineren Teil des Brennraumes bildenden Vorkammer, in die der Brennstoff eingespritzt wird und einem in der Achse des Brennstoffstrahles liegenden, verhältnismäßig weiten Durchtrittskanal zwischen Vorkammer und Hauptbrennraum sowie einer Gesamtanordnung derart, daß im oberen Kolbentotpunkt zwischen der Ausmündung des Durchtrittskanals in den Hauptbrennraum und dem vor die Ausmündung tretenden Kolben ein ringdüsenförmiger Austrittsquerschnitt gebildet wird, durch den der Durchtrittskanal im wesentlichen radial in den Hanptbrennraum ausmündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff derart in die Vorkammer eingespritzt wird, daß ein Teil des Brennstoffes unmittelbar aus der Düse durch den Durchtrittskanal und nach Ablenkung am Kolben durch den düsenförmigen Ringkanal bis in den Hauptbrennraum gelangen kann. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben einen vor die Ausmündung des Durchtrittskanals tretenden Ansatz mit seitlichen Ablenkflächen besitzt, welcher zusammen mit der Wandung der Kanalausmündung den im wesentlichen radial gerichteten ringdüsenförmigen Austrittsquerschnitt bildet. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB der engste Querschnitt des Durchtrittskanals zwischen Vorkammer und Hauptbrennraum sich in der Nähe der Vorkammer befindet. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 305 274, 314 186, 448 o61.