DE964365C

DE964365C - Pre-chamber diesel engine with an insert part arranged within the pre-chamber

Info

Publication number: DE964365C
Application number: DED10773A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Richard Schumann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1951-11-13
Filing date: 1951-11-13
Publication date: 1957-05-23

Description

Vorkammerdieselmaschine mit einem innerhalb der Vorkammer angeordneten Einsatzteil Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorkammerdieselmaschine mit einer Vorkammer, die aus einem annähernd kugelförmigen Raumteil und .einem sich in Richtung nach dem Zylinderraum daran anschließenden engeren kanalförmigen Raumtei,1 besteht, m.it einem innerhalb der Vorkammer auf einer in die Vorkammer hincinragenden Halterung in übergang vom erweiterten zum kanalförmigen Raumteil angeordneten Einsatzteil, gegen welchen der Brennstoff gespritzt wird.Pre-chamber diesel engine with one arranged inside the pre-chamber Insert part The invention relates to a pre-chamber diesel engine with a Antechamber, which consists of an approximately spherical space part and .ein a direction after the cylinder space there is a narrower, channel-shaped space part 1, with one inside the antechamber on a bracket protruding into the antechamber Insert part arranged in the transition from the extended to the channel-shaped space part, against which the fuel is sprayed.

Die Erfindung besteht darin, daß der Einsatzteil in an sich bekannter Weijse kugelförmig ausgebildet ist oder zumindest eine Halbkugelform auf der dem Brennstoffstrahl entgegengerichteten Seite aufweist, Der Kugelteil kann hierbei durch einen einseitig oder beidseitig in der Vorkammerwandung gelagerten Stift getragen bzw. gebildet werden, und der die Kugel tragende bzw. biIdende Stift kann an seinen in der Wandun#g gelagerten Enden a-tif breiteren, z. B. dem Kugeldurchmesser entspreichenden DuTchmess,er abgesetzt sein. Bei zweiteiliger Ausbildung des die Kugel tragenden bzw. bi.Idenden Stiftes kann z. B. der eine zapfenartige Teil in den anderen, die Kugel bildenden Teil eingeschraubt bzw. eingepreßt sein. Der den kugelförmigen Teil tragende Einsatzstift kann ferner in der Wandung eines die Vorkammer auskleidenden Einsatzteiles gelagert sein und der Einsatzstift in dem Einsatzteil vernietet sein.The invention consists in that the insert part is of spherical design in a known per se Weijse or at least has a hemispherical shape on the opposing the fuel jet side, the spherical part can in this case be supported by a single or double mounted in the forechamber pin or formed, and the ball-bearing or forming pin can at its ends mounted in the wall a-tif wider, z. B. DuTchmess corresponding to the diameter of the sphere, it will be discontinued. With a two-part design of the ball-bearing or bi.Idenden pin z. B. be screwed or pressed into the other, the ball-forming part of a pin-like part. The insert pin carrying the spherical part can also be mounted in the wall of an insert part lining the antechamber and the insert pin can be riveted into the insert part.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Einsatzteil zweckmäßig von der Glühkerze gebildet bzw. von dem Glühdraht der Glühkerze getragen sein. Vorteilhaft kann der Einsatzteil im Glühkerzendraht eingeklemmt oder mit diesem verschw#eißt sein.According to a further feature of the invention, the insert part can be expedient be formed by the glow plug or carried by the glow wire of the glow plug. Advantageous the insert part can be jammed in the glow plug wire or welded to it be.

Der Einsatzteil kann fern-er als Hohlkugel ausein, auch ist seine Ausbildung in an sich gebildet s bekannter Weise als Keramikkörper möglich. Zur Erzielung einer günstigen Brennstoffausnutzung ist es an sich bekannt, ein Kernstück in einem Einsatzstück einer Vorkammer mit einem düsenartig sich zum Vorkammeraustritt verjüngenden Ringkanal anzuordnen, damit der Vorkammerinhalt auf seinem Wege zum Hauptbrennraum einer mehrfachen Drosselung unterzogen wird. Ferner gibt es '\Torkammern in z. B. Schwerölmotoren, die mittels eines Glü.hdrahtes, der inner-halb einer l#iluffel aus hitzebeständigem Nichtmetall liegt, erwärmt werden. Bei Glühkopfrnü#tOT;en mit Brennstoffeinblasung durch Luft ist es auch bekannt, im Zylinderdeckel eine Kugel zur Verdampfung und Entzündung des eingeblasenen Gemisches anzuordnen, wobei das Gemisch mit Hilfe der die Kugel umgebenden Wände verteilt wird.The insert part can also be formed as a hollow sphere, and it can also be embodied in a manner known per se as a ceramic body. To achieve a favorable fuel utilization it is known per se to arrange a core piece in an insert piece of an antechamber with an annular channel tapering like a nozzle towards the antechamber outlet so that the antechamber contents are subjected to multiple throttling on their way to the main combustion chamber. There are also '\ gate chambers in e.g. As heavy fuel oil engines, which are heated by means of a Glü.hdrahtes which lies within an individual l # iluffel made of heat resistant non-metal. In the case of glow-head nozzles with fuel injection through air, it is also known to arrange a ball in the cylinder cover to vaporize and ignite the mixture injected, the mixture being distributed with the aid of the walls surrounding the ball.

Diesen bekannten Maßnahmen gegenüber be- zweckt die, erfindungsgemäße Ausbildung der Vorkammer zu--r wesentlichen Milderung des bei Dieselmaschinen besonders im Leerlauf als störend empfundenen Dieselklopfens die Bildung eines Mikrogemisches im unteren Drehzahlbereich durch Aufprallen und Zerstäuben des Brennstoffes auf dem kugelförmigen Einsatzkörper, der außerdem die von der Einspritzdüse im Hauptdrehzahlbereilch gelieferte Feinzerstäubung des Brennstoffees wenig stört, noch die Leistung mindert oder den Verbrauch erhöht.These known measures against designate the, inventive construction of the prechamber zweckt to - r substantial mitigation of the diesel engine particularly during idling as disturbing perceived diesel knocking the formation of a micro-mixture in the lower speed range by impingement and atomizing of the fuel on the spherical insert body, further the The fine atomization of the fuel delivered by the injection nozzle in the main speed range does not interfere with much, nor does it reduce performance or increase consumption.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen senkrecht-en Schnitt durch eineVorkammer mit Ku,gelstift, Fig. 2 einen waagerecht-en Schnitt nach Linie 2-:2 der Fig. i, Fi-. 3 einen senkrechien Achsschnitt durch die '\T orkammer in einer anderen Ausführung, Fig. 4 ein-en Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 eine etwas andere Ausführung mit halbkugelförmigem Einsatzteil, Fig. 6 eine Darstellung der Befestigung des Einsatzstiftes, Fig. 7 einen senkrechten Achsschnitt durch eine vierte Ausführungsform der '\7o,rlzammer mit beheizter Einsatzkugel, Fig. 8 einen Achsschnitt durch die Vorkammer nach Linie 8-8 der Fig. 7. Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, namely Fig. 1 shows a vertical section through an antechamber with a ball pin, Fig. 2 shows a horizontal section along line 2-: 2 of Figs. 3 shows a vertical axial section through the gate chamber in a different embodiment, FIG. 4 shows a section along line 4-4 in FIG. 3, FIG. 5 shows a somewhat different embodiment with a hemispherical insert part, FIG. 6 shows the fastening 7 shows a vertical axial section through a fourth embodiment of the cylinder chamber with heated insert ball, FIG. 8 shows an axial section through the antechamber along line 8-8 in FIG. 7.

In den Fig. i und 2 wird die in den z. B. wasser-, gek ühlten Zvlind;erkopf eingesetzte Vorkammer io durch ein-en Einsatz ii gebildet, welcher mit aem die Einspritzdüse 12 aufnehmenden Einsatzteil 13 in geeigneter Weise verschraubt ist. Die Vorkammer besteht aus einem der Einspritzdüse benachbarten kugelförmigen Raum 14 und einem ka,nalförmigen Raum 15, welcher z. B. mittels einer konischen Erweiterung 16 in den Hauptbrennraum ausmündet. An der Überganggsstelle von Kugelraum 14 zum Kanalraum 15 ist die Innenwandung des Einsatzes bei 17 zweckmäßig abgerundet.In Figs. I and 2, the z. B. water-cooled, cooled cylinder; head-head inserted prechamber io formed by an insert ii which is screwed in a suitable manner to aem insert part 13 which receives the injection nozzle 12. The prechamber consists of a spherical space 14 adjacent to the injection nozzle and a channel-shaped space 15 which, for. B. opens into the main combustion chamber by means of a conical enlargement 16. At the transition point from spherical space 14 to channel space 15, the inner wall of the insert is appropriately rounded at 17.

In die Wandung des Einsatzes i i ist erfindungsgemäß ein Stift 18 eingesetzt, welcher aus einem kugelförmigen Teil ig und den beiden zapfeilförmigen Teilen 2o und :21 besteht. Der Zapfen 21 ist hierbei z. B. gesondert ausgeführt und mit einer Bohrung im Kugelteil ig verschraubt bzw. in diese eingepreßt. Die Kugel ig befindet sich zweckmäßig in der Achse der Einspritzdüse bzw. der Vorkammer, so daß der Brennstoffstrahl, bevor er in den kanaiförmigen Raum 15 eintreten kann, gegen die Kugel ig gespritzt und dort mindestens teilweise verdampft. Letztere befindet sich hierbei zweckmäßig unterhalb des Mittelpunktes M der Vorkammer, von dem sie einen gewissen Abstande von z. B. einigen Millimetern hat. Doch kann gegebenenfalls die Anordnung auch derart getroffen stin, daß sein Mittelpunkt mit demjenigen der Vorkammer zusammenfällt.According to the invention, a pin 18 is inserted into the wall of the insert ii, which pin consists of a spherical part 1g and the two conical parts 20 and 21. The pin 21 is here, for. B. executed separately and screwed ig with a hole in the ball part or pressed into it. The ball ig is conveniently located in the axis of the injection nozzle or the antechamber, so that the fuel jet, before it can enter the channel-shaped space 15, is sprayed against the ball ig and at least partially evaporates there. The latter is conveniently located below the center point M of the antechamber, from which it is a certain distance of z. B. has a few millimeters. However, if necessary, the arrangement can also be made in such a way that its center point coincides with that of the antechamber.

Die Ausführung nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen dadurch, daß der Zapfen ig mit der Kugel ig verbreiterte Enden 22 und 23 aufweist, mittels derer er in dem die Vorkammer auskleidenden Einsatz ii gelagert ist.The embodiment according to FIGS. 3 and 4 differs from the one previously described in that the pin ig with the ball ig has widened ends 22 and 23 , by means of which it is mounted in the insert ii lining the antechamber.

In Fig. 5 ist ferner an Stelle der -#Tollkugel ig ein halbkugeliger Teil ig, des Einsatzstiftes 18 vorgesehen, wohei der kugelige Teil der Einspritzdüse 12 zugewandt ist. Die Fig. 6 zeigt ferner eine Befestigung des Stiftes 18 bzw. des ZapfenteileS 20 durch Vernieten in dem die Vorkammer auskleidenden Einsatz i i bei 2o, Zweckmäßig erfolgt eine solche Vernietung an beiden Enden des Stiftes.In FIG. 5 , instead of the - # Tollkugel ig, a hemispherical part ig of the insert pin 18 is provided, whereby the spherical part faces the injection nozzle 12. 6 also shows a fastening of the pin 18 or the pin parts 20 by riveting in the insert ii lining the antechamber at 2o. Such riveting is expediently carried out at both ends of the pin.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 zeigt eine Kugel 24, welche von dem Glühdraht 25 der Glühkerze 26 getragen wird und auf diese Weise zum Anlassen der Maschine beheizt werden kann. Im übrigen kann die Kugel in gleicher Weise wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. i bis 5 angeordnet sein und z. B. aus einem keramischen Material oder auch aus Metall bestehen. Sie kann von dem Glühdraht 25, z. B. mittels einer ringförmigen Nut 27 zur Aufnahme des Glühdrahtes, du-rch Einklemmen getragen werden (Fig. 7, 8) oder auch tni#t dem Glühdraht fest verschweißt sein. Wird der Brennstoff gegen die Oberfläche gespritzt, so tritt auch im kalten Zustande der Maschine eine intensive Verdampfung der Brennstofftröpfchen ein, so daß auch beim Anlassen und im Leerlauf eine -weiche Verbrennung erzielt wird. Darüber hinaus wird auch das während des Normalbetriebes an sich geringere Nageln vermindert. Die Anordnung der Kugel unterhalb der Vorkammermitte ist insbesondere deswegen von Vorteil, weil sie sich in diesem Falle an derjenigen Stelle der Vorkammer befindet, an welcher auch bei nicht vorgesehenem Kugeleinsatz die Initialzündung des eingespritzten Brennstoffes stattfindet. Durch die Ahrundung 17 an der Übergangsstelle el zum kanalf6rmigen Teil 15 der Vorkammer wird die dem Nageln entgegenwirkende Ausbildung des Vorkammereinsatzes weiter begünstigt.The embodiment according to FIGS. 7 and 8 shows a ball 24 which is carried by the glow wire 25 of the glow plug 26 and can be heated in this way for starting the machine. Furthermore, the ball may be arranged i to 5 in the same manner as in the embodiments according to FIGS. And z. B. consist of a ceramic material or of metal. You can of the filament 25, z. B. by means of an annular groove 27 for receiving the filament, carried by clamping (Fig. 7, 8) or also tni # t be firmly welded to the filament. If the fuel is sprayed against the surface, intensive evaporation of the fuel droplets occurs even when the machine is cold, so that soft combustion is achieved even when the machine is started and idling. In addition, nailing, which is less per se during normal operation, is also reduced. The arrangement of the ball below the center of the prechamber is particularly advantageous because in this case it is located at that point in the prechamber where the initial ignition of the injected fuel takes place even if the ball is not used. The rounding 17 at the transition point el to the channel-shaped part 15 of the antechamber further promotes the formation of the antechamber insert which counteracts nailing.

Claims

PATENT TANSPR CCIIE: i. Pre-chamber diesel engine with an antechamber, which consists of an approximately spherical space part and a narrow channel-shaped space part adjoining it in the direction towards the cylinder space, with a support inside the antechamber on a support that extends into the antechamber in the transition from the enlarged to the channel-shaped Space part arranged insert part against which the fuel is injected, characterized in that the insert part is spherical in a manner known per se or at least has a hemispherical shape on the side facing the fuel jet.

2. Pre-chamber diesel engine according to claim i, characterized in that the insert part is designed as a pin which is provided with a ball part and is mounted on one side in the pre-chamber wall. 3. Pre-chamber diesel engine according to claims i, characterized in that the insert part is designed as a pin which is provided with a spherical part and is supported on both sides in the pre-chamber wall. .4. Pre-chamber diesel engine according to claims i to 3, characterized in that the pin which carries or forms the ball is at its ends mounted in the wall on wider, e.g. B. the Kugeldurchrne-sser corresponding diameter is offset. 5. Pre-chamber diesel engine according to claim i to 3, characterized in that the ball bearing or forming pin is designed in two parts, for. B. such that the one pin-like part is screwed or pressed into the other part forming the ball. 6. Pre-chamber diesel machine according to claim 1 to 5, characterized in that the insert pin carrying the spherical part is mounted on the wall of an insert part lining the pre-chamber. 7. Pre-chamber diesel engine according to claim 1 bie 5, characterized in that the insert pin is riveted into the wall of an insert covering the pre-chamber. 8. Pre-chamber diesel engine according to claim i, characterized in that the insert part is formed by the glow plug or is carried by the glow wire of the glow plug. G. Pre-chamber diesel engine according to Claim 8, characterized in that the insert part carried by the glow plug wire is clamped in the glow plug wire. ok Pre-chamber diesel engine according to Claim 8, characterized in that the insert part carried by the glow plug end frame is welded to the glow plug wire. ii. Pre-chamber diesel engine according to claims i to io, characterized in that the insert is designed as a hollow sphere. 12. Pre-chamber diesel engine according to Anspru, ch i to 9, characterized in that the insert part is designed in a manner known per se as a ceramic body. Considered publications: 6 German Patent Specifications No. 681 119, 7o6 134,. # O 825, 136 o4. #; French patent specification No. 733 476.