DE886541C

DE886541C - Verfahren zum Betrieb von mit Luftverdichtung und Selbstzuendung des Kraftstoffes arbeitenden Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE886541C
Application number: DESCH7891A
Authority: DE
Inventors: Ernst Schmollinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-11-03
Filing date: 1951-11-03
Publication date: 1953-08-13

Description

Verfahren zum Betrieb von mit Luftverdichtung und Selbstzündung des Kraftstoffes arbeitenden Brennkraftmaschinen Das Patent Nr. 8#52, 62I behandelt ein Verfahren zum Betrieb von, mit Luftverdichtung und Selbstzündung des Kraftstoffes arbeitenden Brennkraftmaschinen, bei dem die Ladeluft im Arbeitszylinder annähernd auf den bei Vergasermotoren üblichen Enddruck verdichtet und eine geringe, in einer vom Verdichtungsraum des Arbeitszylinders vollkommen getrennten Verdichtungskammer hochverdichtete Frischluftmen ge zur Zündung des Kraftstoffes verwendet wird.
Bei diesem Verfahren war vorausgesetzt, .daß der Kraftstoff in der fiblichen Weise mittels einer Kraftstoffeinspritzpumpe in die Vorkammer eingespritzt wird.
Gemäß der Erfindung wird dieses Verfahren weiterhin: verbessert, indem der ohne Einspritzpumpe zugeführte Kraftstoff vor der Vorkammer mit dem hochverdichteten Zündluftstrom zusammengebracht wird.
Im besonderen wird .der Kraftstoff an ein der Vorkammer vorgelagertes, im Weg des Zündluftstromes angeordnetes Ventil herangeführt und von dem vorbeistreichenden Zündluftstrom unter gleichzeitiger Zündung in die Vorkammer mitgerissen.
Vorteilhaft wird der Kraftstoff vor seinem Zusammentreffen; mit dem Zündluftstrom innerhalb des Zylinderkopfes im Bereich der Luftverdichtungskammer vorgewärmt.
Durch den Wegfall der Einspritzpumpe und den Ersatz der hochempfindlichen Einspritzdüse durch ein einfaches Ventil ermöglicht dieses Verfahren eine weitere- Vereinfachung und Verbilligung der dem Hauptpatent zugrunde liegenden Brennkraftmaschine.
Zur Durchführung des geschilderten Verfahrens verwendet man eine Brennkraftmaschine, bei der gemäß dem Hauptpatent in der Seitenwand des Arbeitszylinders parallel zur Zylinderachse eine vom- Arbeitskolben gesteuerte Luftpumpe angeordnet ist, deren Verdichtungsraum über einen Zuleitungskanal mit einer im Zylinderkopf vorgesehenen Vorkammer in Verbindung steht, wobei sich diese Brennkraftmaschine in Anpassung an das neue Verfahren dadurch kennzeichnet, daß im Zylinderkopf ein Kraftstoffzuführungskanal angeordnefi ist, der in den Zündluftzuleitungskanal von :der Seite her mittels einer verengten Bohrung einmündet, die von einem gesteuerten Regulierventil beherrscht wird.
Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist darin zu erblicken, daß der Kraftstoffzuleitungskanal zwischen seiner zum Anschluß der äußeren Kraftstoffzuleitung dienenden Einlaßöffnung und dem das Regulierventil enthaltenden Kanalteil einen den Verdichtungsraum der Luftpumpe umgebenden Vorwärmraum für den Kraftstoff bildet.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung im Längsschnitt durch einen Teil eines Arbeitszylinders.
Für gleiche Teile sind dieselben Bezugszeichen wie in dem Hauptpatent verwendet.
i ist der Zylinderkopf, der den Arbeitszylinder 2 mit dem Arbeitskolben 3 abdeckt. 4 ist die in dem Zylinderkopf i angeordnete Vorkammer.
In der Seitenwandung oder in einem flanschartigen Ansatz 17 dieser Seitenwandung ist eine zur Zylinderachse' parallel verlaufende Bohrung vorgesehen, an die sich eine gleichachsige Bohrung 6' im ,Zylinderkopf i anschließt. Die Bohrung 6' bildet den Pumpenraum einer Luftpumpe mit dem Pumpenkolben 7', dessen Kolbenstange i i in der Bohrung der Zylinderwand bzw. ihres flanschartigen Ansatzes 17 geführt ist und vom Arbeitskolben 3 zwangsläufig gesteuert wird.
Der Pumpenraum 6' ist durch einen als Quer= Bohrung ausgebildeten Zündlüftzüleitungskanal 14 mit der Vorkammer 4 verbunden. Auf gleicher Höhe mit dem Zuleitungskanal 14 liegt die Lufteinlaßö.ffnung 9 der Pumpe, die den Pumpenraum 6' mit .der Außenluft verbindet. Der Raum zwischen dem Zuleitungsllcanal 14 und dem oberen Ende des Pumpenraumes 6' bildet den Verdichtungsraum 15 der Luftpumpe.
Im Pumpenkolben 7' ist eine Bohrung i6 vorgesehen, die, von der verdichtungsseitig2n Stirnfläche des: Pumpenkolbens ausgehend, zuerst axial verläuft und dann.in einen Querteil übergeht, derart, daß die Bohrung 16 den Verdichtungsraum 15 der Pumpe von einem bestimmten Zeitpunkt vor Erreichen der oberen Totp:ünktlage ab mit,dem zur Vorkammer 4 führenden Zuleitungskanal 14 verbindet.
Der Pumpenraum 6' ist in einem Einsatzstück 18 ausgebildet, das in den Zylinderkopf i, wegen der einfacheren und besseren. Abdichtungsmöglichkeit vorteilhaft von unten her, eingesetzt ist.
Die vorerwähnte Lufteinlaßöffnung 9 und -der zur Vorkammer führende Zuleitungskanal 14 finden -in entsprechenden Bohrungen der Seitenwandung :des Einsatzstückes 18 ihre Fortsetzung.
An der der Vorkammer 4 zugewendeten Seite ist in der Wand des Einsatzstückes, 18 ein im wesentlichen parallel zur Achse des Pumpenraumes 6' verlaufender Kanal vorgesehen, der den KraftstoffzüIeitungslcanal i9 bildet und mit einer verengten Bohrung 2o: in den Zürndluftzuleitungskanal 14 mündet.
Die Bohrung 2o ist von einem gesteuerten Regulierventil, insbesondere einer Reguliernadel 21, beherrscht, deren freies Ende zur Steuerung aus dem Zylinderkopf i nach außen ragt.
Der vor der verengten Bohrtuig 2o liegende Teil des Kraftstoffzuleitungskanales i9 umgibt das Regulierventil mit Spiel, so daß ein Ringspalt für den Kraftstoffdurchfluß vorhanden ist. Statt dessen könnten natürlich auch am Ventilsitz ausmündende Bohrungen im Ventil 21 bzw. am Umfang desselben ausgebildete Längsnuten od. dgl. zur Kraftstofführung vorgesehen sein.
Gegen das in der Zeichnung obere Ende des Einsatzstückes 18 ist der Kraftstoffzuleitungskanal ig vorteilhaft nochmals erweitert und geht schließlich in einen Raum über, der den oberen End- oder Bodenteil -des Einsatzstückes. 18, also praktisch den beim Verdichten der Luft in der Luftpumpe hoch erhitzten Verdichtungsraum 15 der Pumpe, umgibt und einen Vorwärmräum 22 für den durch eine Einlaßöffnung 23 des' Zylinderkopfes i zugeführten Kraftstoff bildet.
Die Einlaßöffnung liegt vorteilhaft an der Seite des Zylinderkopfes i oberhalb der Lufteinlaßöffnung_g. Sie könnte jedoch grundsätzlich auch an einer anderen Stelle, z. B. gegenüber dem Boden des Einsatzstückes 18, angebracht sein.
Der Arbeitsvorgang ist folgender: Der dem Arbeitskolben vorauseilende Pumpenkolben 7' befindet sich in der Zeichnung im oberen Totpunkt. Dabei hat er die während seines Aufwärtsganges durch die Lufteinlaßöffnung 9 in den Pumpenraum 6' eingetretene Luft in dem Spalt zmischen seiner Stirnfläche und dem Boden des Pumpenraumes zusämmengepreßt,, und die hochi-erdichtete erhitzte Luft schießt durch die Kolbenbohrung i6 und den Zündluftzuleitungskanal 14 in die Vorkammer 4.
Der durch .die Einlaßöffnung 23 in -den Vorwärmraum 2z eingetretene und hier vorgewärmte Kraftstoff gelangt durch den Kraftstoffzuleitungskanal ig am Regulierventil 21 vorbei in die verengte. Bohrung 2o, wo er von der vorbeischießenden Zündluft mitgerissen. und gezündet wird. In .der Vorkammer -erfolgt in bekannter- Weise die- Vermischung vorzugsweise unter- - Verwr@belting, worauf der Inhalt der Vorkammer in den Verdichtungsraum des Arbeitszylinders ausgeblasen wird.
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe ist bei dieser Arbeitsweise überflüssig.
Einzelheiten, wie z. B. die Ausbildung der Luftpumpe, insbesondere die Anordnung des Pumpenraumes und die Ausbildung des Pumpenkolbens, können natürlich weitgehend abgeändert werden, ohne aus dem Rahmender Erfindung zu fallen.

Claims

PATENTANSPRUCHE: i. Verfahren zum Betrieb von mit Luftverdichtung und Selbstzündung des Kraftstoffes arbeitenden Brennkraftmaschinen, bei dem gemäß Patent 852.621 die Ladeluft im Arbeitszylinder annähernd auf den be_i Vergasermotoren üblichen Enddruck verdichtet und eine geringe, in einer vom Verdichtungsraum des Arbeitszylinders vollkommen getrennten Verdichtungskammer hochverdichtete Frischluftmenge zur Zündung des Kraftstoffes verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ohne Einspritzpumpe zugeführte Kraftstoff vor der Vorkammer mit dem hochverdichteten Zündluftstrom zusammengebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff an ein der Vorkammer vorgelagertes, im Wege des Zündluftstromes angeordnetes Ventil herangeführt und von dem vorbeistreichenden Zündluftstrom unter gleichzeitiger Zündung in die Vorkammer mitgerissen. wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff vor seinem Zusammentreffen mit dem Zündluftstrom innerhalb des Zylinderkopfes im Bereich der Luftverdichtungskammer vorgewärmt wird.
4. Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, bei .der in der Seitenwand des Arbeitszylinders parallel zur Zylinderachse eine vom Arbeitskolben 9esteuerte Luftpumpe angeordnet ist, deren Verdichtungsraum über einen Zündluftzuleitun-skanal mit einer im Zylinderkopf vorgesehenen Vorkammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet-, daß im Zylinderkopf (i) ein Kraftstoffzuleitungskanal (i9) angeordnet ist, der in den Zündluftzuleitungskanal (14) von. der Seite her mittels einer verengten Bohrung (2o) einmündet, die von einem gesteuerten Regulierventil (21) beherrscht wird.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraft.sboffzuleitungskanal (i9) zwischen seiner zum Anschluß der äußren Kraftstoffzuleitung dienenden Einlaßöffnung (23) .und dem das Regulierventil (2a) enthaltenden Kanalbeil einen den Verdichtungsraum (15) der Luftpumpe umgebenden Vorwärmraum (2.2) für den Kraftstoff bildet.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftpumpe an einem flanschartigen Ansatz (17) der Arbeitrszylinderwand angeordnet ist.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenraum (6') der Luftpumpe in einem Einsatzstück (i8) ausgebildet ist, das im Zylinderkopf (i) neben der Vorkammer (4.) eingesetzt ist. B. Brenn.kraftm.aschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der. das Regulierventil (21) aufnehmende -.LvZündungst#--il des Kraftstoffzuleitungskanales (ig) .in der Wandung .des Einsatzstückes (i8) im wesentlichen parallel zur Achse des Pumpenraumes (6') angeordnet ist. g. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenraum (6') der Luftpumpe und der das Regulierventil (21) aufnehmende Mündungsteil .des Kraftstoffzuleitungskanales (ig) parallel zueinander unmittelbar in. dem massiv gegossenen Zylinderkopf ausgebildet sind.