Zweitaktbrennkraftmaschine mit Luftspülung, Einspritzung des Brennstoffs
in den Zylinderraum und Fremdzündung Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweita'ktbrenrnkraftmaschine
mit Luftspülung, Eirvspritzung des Brennis.toffs in den Zylinderraum und Fremdzündung,
bei der die Einspritzung während des Verdichtungshubs erfolgt.Two-stroke internal combustion engine with air purging, fuel injection
in the cylinder chamber and spark ignition The invention relates to a two-stroke internal combustion engine
with air purging, air injection of the fuel into the cylinder chamber and external ignition,
in which the injection takes place during the compression stroke.
Nach den Vorschlägen ,des Patents 847 229 wird der Brennstoff
bei einer ZweitalCtbrennkraftmaschine dieser Gattung durch einen nach dem Zylinderraum
zu sich erweiternden und, in diesen mündenden kegeligen Kanal gleichachsig zu diesem
Kanal eingesprntzt, und zwar fällt die Achse des Kanals m:it der Zylinderachse zusammen.
Bei entsprechender Länge des Kanals ist die Strahlfront des in Richtung der Zylinderachse
eingebrachten Flü.ssigkeitsstrahl's, unm.ittel'bar an der Unterseite des Zylinderdeckels
ausgebreitet. Die Strahl'fronrt stößt hierbei, von der Mündung des Kanals ausgehend,
verhältnismäßig -weit in den Zylinderraum vor, ohne sich den Umrissen der Deckelunterseite
anzupassen. Der Luftzutritt zur Strahlfront, kann sich dadurch nicht geordnet, d-.
h. in einer Richtung vollziehen" so daß voneinander Mischungsverhältnisse im Zylinderraum
eintreten können.
Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin,
daß der kegeli:ge Kanal mit einer stufenartigen Erweiterung in die Zylinde@kopfinnenwandung
übergeht. Diese stufenartige Erweiterung des Kanals ruft im Bereiche der Erweiterung
eine Saugwirkung hervor, die den Flüssigkeitsstrahl vorzeitig ausbreitet undd essen
Zerfall beschleunigt. Dadurch gelangt diie Strahlfront so weit zur Entfaltung, daß
sie sich in verhältnismäßig flacher Form über die ganze Deckelunterseite erstreckt.
Die Luft kann daher geordnet ausschließlich in Richtung des aufwärtsgehenden Kolbens
an die Strahlfromt herantreten, so daß eine einheitlich fortschreitende Vermischung
derselben mit dem Brennstoff stattfindet. Diese Anordnung ermöglicht also in besonders:
einfacher Weise die Strahlfiront mit Luftteilchen überall gleichmäßig zu durchsetzen,
so daß das Gemisch im Zündzeitpunkt an allen Stellen des Zylinderraumes die gleiche
Zusammensetzung und damit auch die gleichen Zündl-,dingungen aufweist.According to the proposals of patent 847 229, the fuel in a two-cylinder internal combustion engine of this type is injected through a conical duct that widens towards the cylinder space and opens into this conical duct coaxially to this duct, namely the axis of the duct coincides with the cylinder axis . With a corresponding length of the channel, the jet front of the liquid jet introduced in the direction of the cylinder axis is spread out directly on the underside of the cylinder cover. In this case, the jet front protrudes relatively far into the cylinder space, starting from the mouth of the channel, without adapting to the contours of the underside of the cover. The air access to the jet front cannot be ordered as a result, d-. H. in one direction "so that mutually mixing ratios can occur in the cylinder space. In contrast, the novelty of the invention consists in the fact that the conical channel merges with a step-like expansion into the inner wall of the cylinder. This step-like expansion of the channel causes a Suction effect, which spreads the liquid jet prematurely and accelerates its disintegration. As a result, the jet front unfolds so far that it extends in a relatively flat form over the entire underside of the lid. The air can therefore only approach the jet form in an orderly manner in the direction of the upward piston This arrangement makes it possible, in a particularly simple manner, to uniformly penetrate the jet front with air particles everywhere, so that the mixture at the point of ignition at all points of the cylinder space d he same composition and thus also the same ignition conditions.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht.
Es, zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den Zylinder einer Brennkraftmaschine
,nach der Anordnung des Hauptpatents und Fig. a einen Längsschnitt durch den Zylinder
einer Brennkraftmaschine nach der abgeänderten Anordnung.The subject matter of the invention is illustrated in more detail in the drawing.
FIG. 1 shows a longitudinal section through the cylinder of an internal combustion engine
, according to the arrangement of the main patent and Fig. a is a longitudinal section through the cylinder
an internal combustion engine according to the modified arrangement.
Beim Vergleichsbeispiel nach Fig. i .ist die Einspritzdüse 2 an der
Spitze eines, kegeligen, nach dem Zylinderraum 7 zu sich erweiternden Kanals 8,
und zwar gleichachsig zu diesem angeordnet. Der Kanal 8 ist gleichachsig zur Zylinderachse
Z im Zylinderkopf 3 ausgebildet. Die Zündkerze q. ist an der Seite des Kanals 8
im Zylinderkopf 3 eingesetzt. Der Zylinderkopf 3 ist auf dem Zylinder 5 aufgesetzt,
in dem der Arbeitskolben 6 läuft. Der Brennstoff wird in einem geschlossenen Flüssigkeitsstrahl
K durch den Kanal. 8 in den Zylinderraum 7 eingespritzt, wo er sich gesetzmäßig
in einer Strahlfront S ausbreitet, deren Begrenzungsfläche F etwa die Tiefe
a und den Durchmesser d
besitzt.In the comparative example according to FIG. 1, the injection nozzle 2 is arranged at the tip of a conical channel 8 which widens towards the cylinder chamber 7 and is arranged coaxially with it. The channel 8 is coaxial with the cylinder axis Z in the cylinder head 3. The spark plug q. is used on the side of the channel 8 in the cylinder head 3. The cylinder head 3 is placed on the cylinder 5 in which the working piston 6 runs. The fuel is in a closed liquid jet K through the channel. 8 is injected into the cylinder space 7, where it spreads in a regular manner in a jet front S, the boundary surface F of which has approximately the depth a and the diameter d .
Beim Ausführungsibeispiel nach Fig. 2 weist der kegelige Kanal 8 eine
stufenartige Erweiterung E mit scharfer Übergangskante C auf, deren Mantelfläche
allmählich in die Bodenfläche des Zylinderkopfes. 3 übergeht. Die Zündkerze q. ist
an der Mantelfläche der- stufenartigen Erweiterung E angeordnet. Der eingespritzte
Brennstoffstrah!1 K wird durch den an der Kante C sich einstellenden Sog vorzeitig
ausgebreitet, so daß eine sich über die Bodenfläche des Zylinderkopfes 3 erstreckende
Strahlfront S' entsteht, deren Begrenzungsfläche F' gegenüber dem Vergleichsbeispiel
die geringere Tiefe a.' und den größeren Durchmesser d' besitzt. Wird
der Brennstoff, wie in Fig. i angedeutet, in Form eines geschlossenen Flüssigkeitsstrahls
1i durch den Kanal 8 glatt h:indurchgespritzt, so dringt die Strahlfront S verhältnismäßig
tief in den Zylinderraum 7 ein;, ohne diesen der Breite nach zu erfassen. Beim Aufwärtsgang
des Kolibens 6 wird die Ladelluft daher nicht nur von der Unterseite, sondern auch
von der Umfangsseite, also in zwei verschiedenenRichtungen, in die Stralhlfro@nt
S eindringen, was denen gleichmäßige Vermischung mit dem Brennstoff erschwert.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the conical channel 8 has a step-like widening E with a sharp transition edge C, the outer surface of which gradually extends into the bottom surface of the cylinder head. 3 passes. The spark plug q. is arranged on the lateral surface of the step-like extension E. The injected fuel jet! 1 K is spread out prematurely by the suction occurring at the edge C, so that a jet front S 'is created which extends over the bottom surface of the cylinder head 3, the boundary surface F' of which, compared to the comparative example, has the smaller depth a. ' and has the larger diameter d ' . If the fuel, as indicated in FIG. 1, is injected smoothly through the channel 8 in the form of a closed liquid jet 1i, the jet front S penetrates relatively deeply into the cylinder space 7 without covering it in terms of width. During the upward movement of the piston 6, the charge air will therefore not only penetrate from the underside, but also from the circumferential side, i.e. in two different directions, into the flow profile S, which makes uniform mixing with the fuel difficult.
Wird hingegen, wie in Fig.2 angedeutet, der Brennstoff durch den mit
einer Stufe versehenen Kanal 8 hindurchgespritzt, so wird, da dier Flüssigkeitsstrahl
an der scharfem Kante C jäh ausgebreitet wird, die Strahlfront S' verhältnismäßig
flach in den Zylinderraum 7 eindringen, wobei sie letzteren der ganzen Breite nach
erfaß.t. Bei-in Aufwärtsgang des Kolbens- 6 wird die Ladeluft daher ausschließlich
von der Unterseite, also im wesentlichen nur in einer Richtung in, die Strahlfron.t
S' eindringen, wodurch eine gleichmäßige Vermischung derselben mit dem Brennstoff
gesichert ist.If, however, as indicated in Figure 2, the fuel by the
a step provided channel 8, so that the liquid jet
at the sharp edge C is expanded abruptly, the beam front S 'is proportionate
penetrate flat into the cylinder space 7, the latter of the entire width
recorded. When the piston 6 is in upward gear, the charge air is therefore exclusively
from the underside, so essentially only in one direction, the Strahlfron.t
S 'penetrate, causing an even mixing of the same with the fuel
is secured.
Wird die Zündkerze d. innerhalb der stufenartigen Erweiterung E des
Kanals 8 angeordnet, wie Fig. 2 zeigt, so sorgt der an der Kante C hervorgerufene
Sog für eine dauernde Durchwirbelung des der Zündkerze vorgelagerten Gemisches.
Die Zündung des Gemisches kann dadurch wesentlich begünstigt werden.If the spark plug d. within the step-like extension E of the
Channel 8 arranged, as shown in FIG
Suction for a permanent swirling of the mixture upstream of the spark plug.
The ignition of the mixture can thereby be significantly favored.