DE973933C

DE973933C - Diesel engine

Info

Publication number: DE973933C
Application number: DEK14151A
Authority: DE
Inventors: Walter Gerecke
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-05-10
Filing date: 1952-05-10
Publication date: 1960-07-28

Description

Dieselmotor Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor mit einem im Zylinder angeordneten und vom Zylinderraum abgesetzten, als besonderer Einsatz ausgebildeten kegeligen Brennraum, dessen größter Querschnitt dem Arbeitszylinder zugekehrt ist und an dessen engster Stelle der Kraftstoff durch eine zentral angeordnete Düse eingespritzt wird.Diesel engine The invention relates to a diesel engine with an im Cylinder arranged and separated from the cylinder space, designed as a special insert conical combustion chamber, the largest cross-section of which faces the working cylinder and at its narrowest point the fuel through a centrally arranged nozzle is injected.

Solche Motoren weisen eine um so bessere Gangruhe auf, je höher die Temperaturen sind, die der Kraftstoff beim Auftreffen auf die Brenn.raum-Wandung vorfindet, da hohe Wandungstemperaturen die Voraussetzung für einen geringen Zündverzug bilden. Außerdem ist bei hohen Wandungstemperaturen dler Motor kraftstoffunempfindlicher. Ein bekannter Motor befriedigt in dieser Hinsieht insofern nicht, als bem ihre die Verbrennung im wesentlichen außerhalb des eingesetzt kegeligen Brennraumes stattfindet, und zwar in einer Mulde des Kolbenbodens. Der schlank gehaltene kegelige Einsatzkörper dient vornehmlich dem Zweck, den eingespritztem Kraftstoff in zusammengehaltener Form bei feiner Verteilung mit großer Fläche auf die im eigentlichen Brennraum befind'-liche verdichtete Luft auftreffen zu lassen. Im vollständig vom Kraftstoff durchsetzten Einsatzkörper findet infolge ungenügenden, Luftüberschusses nur eine unvollständige Verbrennung statt, so daß sich Rückstände mit einer wesentlich höheren Entflammungstemperatur wie der eingespritzte Kraftstoff bi den.. Es kommt zu einem Verkracken des Kraftstoffes, und zwar in um so- größerem Ausmaß, je weniger Kraftstoff eingespritzt wird, d. h. also insbesondere im Teillastbetrieb.Such motors have the better the smoothness, the higher the Temperatures that the fuel has when it hits the combustion chamber wall found, since high wall temperatures are the prerequisite for a low ignition delay form. In addition, the engine is less sensitive to fuel at high wall temperatures. A well-known motor is unsatisfactory in this respect, as it does not Combustion essentially takes place outside the conical combustion chamber used, namely in a recess in the piston crown. The slim, conical insert body primarily serves that Purpose, the injected fuel in cohesive Form with fine distribution with a large area on that in the actual combustion chamber to allow compressed air to impinge. Im completely saturated with fuel Insert body finds only an incomplete one due to insufficient excess air Combustion takes place, leaving residues with a much higher ignition temperature how the injected fuel bi den .. The fuel cracks, and to a greater extent, the less fuel is injected, d. H. so especially in partial load operation.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor sind für eine günstigere Verbrennung im Interesse einer Verbesserung der Gangruhe ,dadurch wesentlich bessere Voraussetzungen geschaffen, daß in an sich bekannter Weise der dem Zylinderraum zugekehrte Teil des Einsatzes als allseitig gasbespülte Glocke frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf hängt und der Kolbenboden im oberen Totpunkt des Kolbens nur durch einen geringen Spalt von dem Einsatz getrennt ist, so daß der Einsatz und die diesen in seinem unteren Teil ringförmig umgebende Aushehmung des Zylinderkopfes am Ende des Verdichtungshubes nahezu die gesamte Verbrennungsluft aufnehmen, und da,ß ferner der Kraftstoff durch. eine Mehrloch- oder Ringspaltdüse so eingespritzt wird, daß er im allseitig gasbespülten Teil des Einsatzes auf dessen, Wandung auftrifft.In the engine according to the invention are for a more favorable combustion in the interest of improving the smoothness of the gait, thus much better conditions created that in a known manner the part facing the cylinder space the use as a gas-purged bell on all sides freely in the correspondingly recessed The cylinder head hangs and the piston crown only sags at the top dead center of the piston a small gap is separated from the insert, so that the insert and this In its lower part ring-shaped surrounding recess of the cylinder head at the end the compression stroke absorb almost all of the combustion air, and there, ß further the fuel through. a multi-hole or annular gap nozzle is injected in such a way that it hits the wall of the insert in the gas-purged part of the insert.

Es ist eine Brennkraftmaschine mit unterteiltem Brennraum bekannt, wobei sich einer der beiden Teilräume im Zylinderkopf befindet. Dieser Tei:lbrennraum, in den auch der Kraftstoff eingespritzt wird, ist im wesentlichen zylindrisch ausgebÜdet und hängt mit dem zylinderraumseitigen Ende als allseitig gasbespülte Glocke frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf. Der Kraftstoff wird in Richtung seiner Achse durch ihn hindurch auf seine Mündung gespritzt. Hierbei findet eine teilweise Verbrennung statt, durch die der restliche Kraftstoff in den zweiten Teilbrennraum geschleudert wird. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Dieselmotor erfolgt bei dieser bekannten Brennkraftmaschine die vollständige Verbrennung nicht in dem im Zylinderkopf untergebrachten Teilbrennraum, sondern in dem zweiten_Teilraum.An internal combustion engine with a divided combustion chamber is known, one of the two sub-spaces is in the cylinder head. This part of the combustion chamber, The fuel into which the fuel is injected is essentially cylindrical and hangs freely with the end on the cylinder space as a bell that is gas-purged on all sides in the correspondingly recessed cylinder head. The fuel is heading towards his Axis injected through it onto its muzzle. Here is a partial Combustion takes place, through which the remaining fuel enters the second partial combustion chamber is thrown. In contrast to the diesel engine according to the invention, this takes place known internal combustion engine, the complete combustion is not in the cylinder head accommodated partial combustion chamber, but in the second_partial chamber.

Beim erfindungsgemäßen Motor findet innerhalb der Glocke, die ja nahezu die gesamte Verbrennungsluft aufnimmt, -infolge des hohen Luft-Überschusses- eine einwandfreie, vollständige Verb-rennung statt. Der eingespritzte Kraftstoff findet beim Auftreffen auf die Wandung der Glocke Temperaturen vor, die einen befriedigend geringen Zündverzug gewährleisten.When the engine according to the invention takes place within the bell, which is almost absorbs all of the combustion air, due to the high excess of air flawless, complete verb-burning takes place. The injected fuel takes place when it hits the wall of the bell, temperatures are satisfactory ensure low ignition delay.

In Awsgestaltung der Erfindung erweitert sich der (das frei 'hängende Teil des eingesetzten Brennraumes umgebende, als NTebenbrennraum wirkende Raum zum Zylinderraum hin ebenfalls kegelig und ist durch Öffnungen in der Wandung des Hauptbrennraumes mit letzterem verbunden.In the embodiment of the invention, the (the freely hanging Part of the combustion chamber used and acting as a secondary combustion chamber for the The cylinder chamber is also tapered and has openings in the wall of the main combustion chamber associated with the latter.

Zwecks Erzielung einer guten D.urchw irbelung von Luft und eingespritztem Kraftstoff empfiehlt es sich, die Verbindungsöffnungen zwischen dem Hauptbrennraum und diem Nebenmrennraum tangential in ersteren einmünden zu lassen.In order to achieve a good circulation of air and injected material Fuel it is recommended to use the connecting openings between the main combustion chamber and let the secondary separation space flow tangentially into the former.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dieselmotors beispielsweise dargestellt.In the drawing are three embodiments of the invention Diesel engine shown for example.

Abb. i zeigt den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine im Schnitt. Der Hauptbrennraum wird durch einen sich kegelförmig zum Zylinderraum i hinerweiternden Einsatz :2 begrenzt, in den durch eine zentral angeordnete Einspritzdüse3 der Kraftstoff so eingespritzt wird, daß er etwa in halber Höhe des Einsatzkörpers 2 auf dessen Innenwandung auftrifft. Aus dem Bereich der Auftrefffläche der Kraftstoffstrahlen hängt der Einsatzkörper 2 frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf, so. daß den Einsatzkörper im unteren Teil ein als Nebenbrennraum wirksamer Ringraum ¢ umgibt.Fig. I shows the cylinder head of an internal combustion engine in section. The main combustion chamber is created by a conical widening towards the cylinder chamber i Use: 2 limited, into which the fuel is fed through a centrally located injection nozzle3 is injected so that it is about halfway up the insert body 2 on it Inner wall hits. From the area where the fuel jets hit the insert body 2 hangs freely in the correspondingly recessed cylinder head, so. that the insert body in the lower part is surrounded by an annular space ¢ acting as a secondary combustion space.

Der in Abb. 2 im Schnitt gezeigte Zylinderkopf unterscheidet sich vom Zylinderkopf nach Abb. i dadurch, daß sich der den Einsatz 5 im unteren Teil umgebende Ringraum 6 eheniso wie der Körper 5 zum Zylinderraum 7 hin -kegelig erweitert. Der Hauptbrennraum 8 und der Nel)enbren:nraüm 6 sind durch Öffnungen g miteinander verbunden, die, wie der Schnitt gemäß der Linie III-III in Abb.3 erkennen läßt, tangen.tial in den Hauptbrennraum 8 einmünden.The cylinder head shown in section in Fig. 2 differs from the cylinder head according to Fig. i in that the insert 5 in the lower part surrounding annular space 6 eheniso like the body 5 to the cylinder space 7 expanded conically. The main combustion chamber 8 and the burner: space 6 are connected to one another through openings g connected, which, as the section along the line III-III in Figure 3 shows, tangen.tial open into the main combustion chamber 8.

Diie in A#bb. q. gezeigte Anordnung entspricht im Aufbau grundsätzlich dem Zylinderkopf nach den Abb. 2 und 3, doch besitzt der Einsatzkörper io einen zylindrischen Fortsatz i i, oder bei Einwand@erung des Kolbens in die obere Totlege .in eine entsprechende Au:snehmung 12 des Kolbens 13 Bind ringt, wobei diese Au@snehmung im Kolbenboden entweder, wie auf der rechten Seite des. Schnittbil,des angedeutet, die Form eines Ringspaltes oder, wie in der linken Hälfte des Schnittbildes ange@dleutet, die Form einer zylind Irischen Mulde haben kann.The in A # bb. q. The arrangement shown basically corresponds in structure the cylinder head according to Figs. 2 and 3, but the insert body has one cylindrical extension i i, or with immersion of the piston in the upper dead position .in a corresponding receptacle 12 of the piston 13 Bind wrestles, this receptacle in the piston crown either, as indicated on the right-hand side of the sectional diagram, the shape of an annular gap or, as indicated in the left half of the sectional view, may have the shape of a cylindric Irish hollow.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Diesel engine with one arranged in the cylinder head and tapered, separated from the cylinder space and designed as a special insert Combustion chamber, the largest cross-section of which faces the working cylinder and at which the narrowest point where the fuel is injected through a centrally arranged nozzle, characterized in that, in a manner known per se, the one facing the cylinder chamber Part of the use as a bell that is gas-purged on all sides, free in the correspondingly cut-out The cylinder head hangs and the piston crown only sags at the top dead center of the piston a small gap is separated from the insert, so that the insert and this In its lower part ring-shaped surrounding recess of the cylinder head at the end the compression stroke absorb almost all of the combustion air, and that further the fuel through a multi-hole or annular gap nozzle so injected is that it strikes the wall of the insert in the gas-flushed part of the insert.

2. Diesel engine according to claim 1, characterized in that the freely hanging The space surrounding part of the combustion chamber used and effective as a neibe combustion chamber also kegel @ i, g widens towards the cylinder space and through openings in the Wall of the main combustion chamber is connected to the latter.

3. Diesel engine after. claim 2, characterized in that the connection openings tangentially into the main combustion chamber merge.

4. Diesel engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the freely hanging part of the wall of the enngesehzten combustion chamber penetrates into a corresponding recess in the piston head by means of a cylindrical projection when the piston migrates into the upper dead position. _ Considered publications: German Patent Nos. 727 959, 616 275, 840 471, 681 299, 661 891, 479 151 German Patent Application A 77523 1 / 46a2 (published on December 30, 1937); French Patent No. 869,233; British Patent No. 640 41o.