DE911921C - Two-stroke internal combustion engine with air purging, fuel injection into the cylinder chamber and external ignition - Google Patents

Two-stroke internal combustion engine with air purging, fuel injection into the cylinder chamber and external ignition

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DE911921C
DE911921C DEA2639D DEA0002639D DE911921C DE 911921 C DE911921 C DE 911921C DE A2639 D DEA2639 D DE A2639D DE A0002639 D DEA0002639 D DE A0002639D DE 911921 C DE911921 C DE 911921C
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DE
Germany
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combustion engine
internal combustion
channel
cylinder
cylinder chamber
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Expired
Application number
DEA2639D
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German (de)
Inventor
Dr-Ing Ernst Alt
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Audi AG
Auto Union AG
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Audi AG
Auto Union AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2720/00Engines with liquid fuel
    • F02B2720/15Mixture compressing engines with ignition device and mixture formation in the cylinder
    • F02B2720/152Mixture compressing engines with ignition device and mixture formation in the cylinder with fuel supply and pulverisation by injecting the fuel under pressure during the suction or compression stroke

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

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.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitaktbrennkraftmaschine mit. Luftspülung, Einspritzung des Brennstoffs in den Zylinderraum und Fremdzündung, bei der die Einspritzung während des Verdichtungshubs erfolgt, der Brennstoff durch einen nach dem Zylinderraum zu sich erweiternden und in diesen mündenden Kanal, und zwar gleichachsig zu diesem eingespritzt wird und bei der die Achse des Kanals mit der Zylinderachse zusammnenfällt, nach Patent 8¢7 229, dadurch gekenn.zeichnet, daß der kegelige Kanal (8) mit einer stufenartigen Erweiterung (E) in die Zylirnderkopfinnemvandung übergeht. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenartige Erweiterung (E) durch eine scharfe Kante (C) gegenüber dem Kanal (8) abgesetzt ist. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (4) innerhalb der stufenartigen Erweitteru-ag (E) angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Paterntschriften -Nr. 2;7i 522, 283 2i8.PATENT CLAIMS: i. Two-stroke internal combustion engine with. Air purge, injection of the fuel in the cylinder chamber and spark ignition, in which the injection during the compression stroke takes place, the fuel through a to the cylinder chamber widening and in this opening channel, coaxially to this is injected and in which the axis of the channel coincides with the cylinder axis, according to patent 8 ¢ 7 229, characterized in that the conical channel (8) with a step-like enlargement (E) merges into the inner wall of the cylinder head. z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the step-like enlargement (E) by a sharp edge (C) is offset from the channel (8). 3. Internal combustion engine according to claim i or 2, characterized in that the spark plug (4) within the step-like extension (E) is arranged. Printed publications: German Patent no. 2; 7i 522, 283 2i8.
DEA2639D 1939-01-12 1939-01-12 Two-stroke internal combustion engine with air purging, fuel injection into the cylinder chamber and external ignition Expired DE911921C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3628645A1 (en) * 1986-08-01 1988-02-04 Orbital Eng Pty METHOD FOR INJECTING FUEL INTO THE COMBUSTION CHAMBER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE271522C (en) *
DE283218C (en) *

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