DE970171C

DE970171C - Luftverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung

Info

Publication number: DE970171C
Application number: DEM16118A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Mueller
Original assignee: MODAG MOTORENFABRIK DARMSTADT
Current assignee: MODAG MOTORENFABRIK DARMSTADT
Priority date: 1952-11-01
Filing date: 1952-11-01
Publication date: 1958-08-28

Description

Luftverdichtende Zweitaktbrennkraftmasdiine mit Brennstoffeinspritzung Gegenstand der Hauptpatentanmeldung M i 28o6 I 2/q.6 a 2 ist eine luftverdichtende Zweitaktbrerinkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung und vom Kolben gesteuerten Einlaßschlitzen sowie neben dem Zylinder liegendem Brennraum und diesen unten begrenzendem, stehendem AuslaBventil, bei welcher der Arbeitskolben bis unmittelbar an den Zylinderkopf heranläuft und dabei der Brennstoff mittels einer parallel zur Zylinderachse im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse in Richtung der Luftströmung eingespritzt wird, bei der ferner die Brennstoffdüse weitere Bohrungen besitzt, durch welche Brennstoff quer zur Luftströmung gespritzt wird.
Diese Bauart bringt es mit sich, daB wegen des angewendeten Zweitaktverfahrens die für die Gemischbildung zur Verfügung stehende Zeit recht kurz ist und auch - wie allgemein bei Motoren mit direkter Einspritzung - die Luftgeschwindigkeiten nicht so hoch sind wie bei den sogenannten Kammermotoren mit indirekter Einspritzung.
Zur Verbesserung der Gemischbildung in Motoren mit direkter Einspritzung hat man daher bereits T.uftspeicher an den Brennräumen vorgeschlagen, die im Bereich von Einspritzstrahlen liegen und die aus einer oder mehreren Bohrungen in verschiedenen Richtungen in den Brennraum hineinblasen.
In weiterer Ausgestaltung des in der Hauptpatentanmeldung zugrunde liegenden Erfindungsgedankens wird von dieser Maßnahme Gebrauch gemacht und vorgeschlagen, daß im Bereich des in Richtung der Luftströmung verlaufenden mittleren Einspritzstrahles eine Luftspeicherkammer angeordnet ist. Während die den Querschleier erzeugenden Strahlen von der Luftströmung genügend erfaßt werden, gerät der mit der Luftströmung gehende mittlere Strahl in den Einfluß der zusätzlichen Luftbeschleunigung, die von dem Luftspeicher ausgeht. Die Gemischbildung wird derart verbessert, daß sich höhere Drehzahlen, verbunden mit niedrigem Einspritzdruck, verwirklichen lassen, wobei die Vorteile der direkten Einspritzung, nämlich leichtes Anspringen, geringer Brennstoffverbrauch und niedriges Verdichtungsverhältnis, erhalten bleiben.
Der Luftspeicher kann in der Achse des mittleren Brennstoffstrahles oder in der gemeinsamen Achse mehrerer Mittelstrahlen liegen und durch eine mittlere Bohrung axial in den Hauptverbrennungsraum ausblasen. Er kann aber auch durch eine Bohrung tangential ausblasen. Die mittlere, auf den Luftspeicher gerichtete Bohrung der Brennstoffdüse hat zweckmäßig einen größeren Durchmesser als die Bohrungen der übrigen Brennstoffstrahlen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen Abb. i und 2 die Anordnung eines Luftspeichers, der axial in den Hauptverbrennungsraum einbläst, und Abb. 3 eine Abwandlung mit tangentialer Blasrichtung des Luftspeichers.
Der Zylinder i enthält den Kolben 2. Seitlich außerhalb des Zylinders liegt der Verbrennungsraum 3, dessen Höhe und Fläche durch das Auslaßventil4 und seinen Hub eindeutig bestimmt wird. Die dadurch sich ergebende etwas komplizierte Form, wie sie die Abb. 2 zeigt, kann t )rmalerweise nur durch eine Mehrstrahldüse 5 erfaßt werden, die, wie in den Abbildungen dargestellt, in unmittelbarer Nähe des Übertrittes vom Zylinder zum Verbrennungsraum, also gewissermaßen im Tor des Verbrennungsraumes, angeordnet ist, so daß die Brennstoffstrahlen von der eintretenden Luft in den Verbrennungsraum hineingeweht werden.
Gegenüber der Düse 5 befindet sich der Luftspeicher 6, so daß der Mittel- oder Hauptstrahl in seine Mündung trifft oder sich ihr vorlagert. Es genügt allerdings auch schon eine Brennstoffwolke in der Nähe der Luftspeichermündung. Sie wird durch die einströmende Luft während des Kompressionshubes in den Speicher hineingerissen. Die nach erfolgter Zündung aus ihm herausschießenden Gasstrahlen ergeben eine kräftige Durchwirbelung des Verbrennungsraumes. Im vorliegenden Fall liegt der Speicher gegenüber der Düse in der Achse ihres Mittelstrahles. Er kann aber auch tangential angeordnet sein, wie das die Abb: 3 zeigt. Wenn beispielsweise durch tangential angeordnete Spülschlitze ein Axialwirbel im Zylinder gebildet wird, der beim Aufwärtsgang des Kolbens seitlich in den Verbrennungsraum. hinüberwandert, so läßt man den Luftspeicher am besten in Drehrichtung des Wirbels ausblasen, damit diesem neue Energie zugeführt wird.
Es ist aber auch möglich, den in der Mittelstrahlachse liegenden Luftspeicher mit zwei Ausblasebohrungen zu versehen, die in die Felder zwischen den Strahlen oder an den Wänden des Verbrennungsraumes entlang blasen.
Die Erfindung ist von besonderem Vorteil bei der Anwendung auf den dargestellten Zweitaktdieselmotor mit seitlichem Verbrennungsraum und seitlichem Auslaßventil, weil sich damit ein schnell laufender, auch bei Teillast sparsam arbeitender und dabei verhältnismäßig leichter Dieselmotor ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Luftverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung und vom Kolben gesteuerten Einlaßschlitzen sowie neben dem Zylinder liegendem Brennraum und diesen unten begrenzendem, stehendem Auslaßventil, bei welcher der Arbeitskolben bis unmittelbar an den Zylinderkopf heranläuft und dabei der Brennstoff mittels einer parallel zur Zylinderachse im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse in Richtung der Luftströmung eingesprit7t wird, bei der ferner die Brennstoffdüse weitere Bohrungen besitzt, durch welche Brennstoff quer zur Luftströmung gespritzt wird, nach Patentanmeldung M i .28o6 I a/46 a 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des in 2ichtung der Luftströmung verlaufenden mittleren Einspritzstrahles in an sich bekannter Weise eine Luftspeicherkammer angeordnet ist.
2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspeicher in der Achse des mittleren Brennstoffstrahles oder in der gemeinsamen Achse mehrerer Mittelstrahlen liegt und durch eine in seiner Mittelachse liegende Bohrung axial in den Hauptverbrennungsraum ausbläst.
3. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspeicher gegenüber dem Einspritzventil angeordnet ist und durch eine Bohrung tangential in den Hauptverbrennungsraum ausbläst.
4. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspeicher zwei Ausblasebohrungen besitzt, die auf die zwischen den Brennstoffstrahlen liegenden Räume im Hauptverbrennungsraum gerichtet sind.
5. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspeicher zwei Ausblasebohrungen besitzt, deren Strahlen entlang den Wänden des Verbrennungsraumes laufen.
6. Zweitaktbrennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere, auf den Luftspeicher gerichtete Bohrung der Brennstoffdüse einen größeren Durchmesser hat als die Bohrungen der übrigen Brennstoffstrahlen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 706 465, 710 20'q., 679 159; österreichische Patentschrift Nr. 127 599.