DEM0024807MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 12. Oktober 1954 Bekanntgeniacht am 15. November 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist ein Einsatz für eine luftverdichtende Einspritzbrenn'kraftmaschine mit Selbstzündung und mit einer zentral angeordneten Vorkammer bekannt, in die der Kraftstoff in Richtung der Zylinderachse eingespritzt wird. Dieser Einsatz, der die Vorkammer mit dem Zylinderraum verbindet, ist mit mehreren über die Mündungsseiten verteilten Durchlässen versehen, von denen die längeren in die Vorkammer einmündenden etwa ίο parallel zur Zylinderaohse und die kürzeren in den Zylinderraum mündenden Durchlässe etwa radial auf die Zylinderwand und geneigt zu dieser gerichtet sind. Es sind auch Einsätze bekannt, in denen die längeren Durchlässe geneigt zur Zylinderachse verlaufen und die kürzeren senkrecht zu dieser.

Es ist auch ein Einsatz bekannt, dessen Durchlässe zu Längs- und Radialschenkeln von Kniebohrungen zusammengefaßt sind, wobei die Radialschenkel jedoch auf die Zylinderadhse zu gerichtet sind und in- eine gemeinsame Austrittsöffnung münden.

Die Erfindung bezieht sich auf die eingangs genannten Bauarten und macht nur insoweit von der letztgenannten Gebrauch, als die Durchlässe in dem

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Einsatz zu Längs- und Radiakschenkeln von Kniebohrungen zusammengefaßt sind. Der Einsatz nach der eingangs genannten Bauart besteht aus mehreren Teilen, die zwar ausgewechselt werden können, aber schwer herzustellen sind. An dem Einsatz gemäß der Erfindung sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß die. verbrennungstechnisch günstigen Längs- und Radialschenkel als zusammenhängende Kniebohrungen hergestellt werden ίο können. Ein derartiger Einsatz zeigt gute Aufbereitungs- und Verbrennungseigenschaften besonders im Vollastbereich und hat trotzdem eine verhältnismäßig lange Dauerstandfestigkeit.

Die Längsschenkel der Kniebohrungen können nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung zur Zylinderachse so geneigt sein, daß ihre Achsen die Zylinderachse etwa in oder in der Nähe der Mündung der Einspritzdüse schneiden. Hierdurch hat mindestens ein Teil der Kraftstoffstrahlen freien Durchtritt bis zum Radialscherikel, was zum An^ lassen von Vorteil ist.

Die Längsschenkel der Kniebohrungen können aber auch zur Zylinderachse so geneigt sein, daß ihre Achsen die Zylinderachse im Zylinderraum schneiden. Hierdurch sind die Längsschenkel auf die Wandungen der Vorkammer zu gerichtet und nehmen besonders das an diesen entlang strömende Kraftstoff-Luft-Gemisch auf.

Man kann aber auch die Längsschenkel der Kniebohrungen abwechselnd parallel und geneigt oder abwechselnd in: der einen oder in der anderen Richtung geneigt anordnen.

Zur Vermeidung von Werkstoffanhäufungen ist es unter Umständen zweckmäßig, eine Ausnehmung (Bohrung) inmitten der Längsschenkel der Kniebohrungen anzuordnen, die sich bis auf zulässige Wandstärken nahezu auf die ganze Länge des Einsatzes erstrecken kann. Je nach Anordnung der Längsschenkel und ihrer Neigung kanW die Ausnehmung auf der Seite der Vorkammer oder auf der Seite des Zylinderraumes angeordnet sein.

Da gewisse Anordnungen der Kniebohrungen im Einsatz beim Anlassen Schwierigkeiten machen, ist es bei solchen vorteilhaft, an sich bekannte kleine Anlaßbohrungen anzuordnen, die ein ungehindertes Durchschießen des Kraftstoffes in den Zylinderraum zum Anlassen ermöglichen, Vorteilhaft sind hierbei die Anlaßbohrungen in Verlängerungen der Längsschenkel mindestens einiger Kniebohrungen in den Zylinderraum angeordnet.

Es genügt aber auch, nur eine solche Anlaßbohrung in Verlängerung der Ausnehmung anzuordnen.

Der im allgemeinen zylindrisch ausgebildete und in den Zylinderraum ragende Einsatz kann mehr oder weniger in einen Kegelstumpf übergehen, dessen Mantel sich ganz oder teilweise über die Mündungen der Radialscherikel erstreckt. Auch die Neigung dieses Kegelstumpfes kann verschieden gewählt werden, z. B. senkrecht zur Richtung der Radialschenkel.

Zur Vermeidung von Anlaßbohrungen kann der Kegelstumpf so ausgebildet sein, daß sich von der Mündung der Einspritzdüse am durch die Kniebohrungen· in den Zylinderraum gerade verlaufende Durchlässe ergeben.

Diese gerade verlaufenden Durchlässe sind auch durch entsprechende Neigung der Längs- und Radialschenkel möglich, ohne daß eine Kegelstumpfform des Einsatzes erforderlich wird.

Zweckmäßig sind die Kniebohrungen auf der Vorkammerseite in bekannter Weise abgerundet.

Der Einsatz weist gemäß einer Ausbildung der Erfindung so viele Kniebohrungen auf, wie Ventile im Zylinderkopfboden angeordnet sind.

Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß dfe Radialschenkel. der Kniebohrungen des Einsatzes zwischen die Ventile im Zylinderkopfboden ge^ richtet sind. Da die aus den Radialschenkeln der Kniebohrungen austretenden Stichflammen auf diese Weise nicht mehr die Ventile unmittelbar treffen können, sondern zwischen diesen hindurchschießen, wird die thermische Beanspruchung der Ventilteller herabgesetzt.

Die Zeichnungen zeigen eine Reihe von Ausführrungsbeispielen der Erfindung in vorwiegend schematischer Darstellung.

Fig. ι ist gemäß der Erfindung eine vorzugsweise Anordnung einer Vorkammer-Einspritzbrentnkraftmaschine mit Selbstzündung im Längsmittelschnitt durch den Zylinderkopf;

Fig. 2 bis 17 sind Ausführungsbeispiele des Einsatzes, teilweise mit Draufsichten auf dessen Vorkammereite; ■

Fig. 18 bzw. 19 sind Unteransichten auf den Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit sechs bzw. vier Ventilen im Zylinderkopfboden.

Mit 21 ist die Vorkammer im Zylinderkopf 22 einer Einspritzbrennkraftmaschine bezeichnet und mit 23 die zentral angeordnete Einspritzdüse, die auf einen Einsatz 24 gerichtet ist. Der Einsatz 24 ragt in den Zylinderraum 25 hinein, der im wesentlichen von einer Mulde im Kolben 26 gebildet wird. Mit 27 sind die drei bzw. zwei Einlaß- und die drei bzw. zwei Auslaßventile angedeutet, die hängend im Boden des Zylinderkopfes 22 angeordnet sind. Der Einsatz 24 wird vorzugsweise, wie dargestellt, von oben her in die Vorkammermündung eingesetzt.

In den Fig. 2 bis 17 sind sechzehn verschiedene Ausführungsbeispiele des Einsatzes 24 dargestellt. Die Fig. 2 bis^ 16 zeigen fünfzehn verschiedene Einsätze mit je sechs Kniiebohrungen, die Fig. 17 einen Einsatz mit vier Kniebohrungen.

Die Kniebohrung besteht aus einem Längs- und einem Radialschenkel. Parallel zur Zylinderachse angeordnete Längsschenkel sind mit 28, senkrecht zur Zylinderachse angeordnete Radialschenkel mit 29 bezeichnet. 30 sind die zum Kolben geneigten Radialscherikel. 31 sind Längsschenkel, deren Achsen die Zylinderachse im Zylinderraum schneiden. 32 sind Längsschenkel, deren Achsen die Zylinderachse etwa in oder in der Nähe der Mündung der Einspritzdüse schneiden.

33 sind Anlaßbohrungen, die in Verlängerung der Längsschenkel 28, 31 oder 32 angeordnet sind. In Fig. 14 ist mit 34 eine Ausnehmung auf der

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Seite der Vorkammer 21, in Fig. 15 mit 35 eine solche Ausnehmung auf der Seite des Zylinderraumes 25 bezeichnet.

Die Anlaßbohrungen 36 bzw. 37 in den beiden genannten Figuren sind in Verlängerung der Ausnehmung und jeweils auf der Seite zum Zylinderraum 25 bzw. zur Vorkammer 21 angeordnet.

Fig. 16 zeigt eine ähnliche Anordnung der Ausnehmung und der Anlaßbohrung wie Fig. 15.
Die Einsätze nach den Fig. 6 bis 8 und 10 bis 12 gehen mit dem in den Zylinderraum 25 ragenden Teil in einen Kegelstumpf über. Der Kegel kann die verschiedensten Neigungen und Durchmesser haben.

Nach den Fig. 6 bis 8 ist der Einsatz so ausgebildet, daß sich von der Mündung der Einspritz-' düse 23 (Fig. 7) an durch die Kniebohrungen in den Zylinderraum 25 gerade verlaufende Durchlässe ergeben, wie durch die Kraftstoffstrahlen 38 angedeutet ist. In ähnlicher Weise ist auch der Einsatz nach Fig. 6 gestaltet.

Die Mündungen der Längsschenkel der Einsätze

nach den Fig. 2 bis 5, 6 bis 8 und 14 bis 16 sind auf. einem Kreis angeordnet, wie aus den Draufsichten bei einigen dieser Figuren zu entnehmen ist.

Die Einsätze nach den Fig. 9 und 13 weisen

Mündungen der Längsschenkel auf, die etwa auf Bogendreiecken angeordnet sind, was durch die abwechselnde Neigung der Längsschenkel bedingt ist.

In Fig. 17 ist ein Einsatz mit vier Kniebohrungen 28 dargestellt.

Fig. 18 stellt eine Ansicht von unten gegen den

Zylinderkopf dar. Mit den Pfeifen 39 ist die Richtung der aus den Radialschenkeln austretenden Stichflammen angedeutet, die zwischen die Ventile 27 weisen.

Fig. 19 zeigt die entsprechende Anordnung für einen Zylinderkopf mit vier Ventilen.
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Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit Selbstzündung und mit einer zentral angeordneten Vorkammer, in die der Kraftstoff in Richtung der Zylinderachse eingespritzt wird und die mit dem Zylinderraum über einen Einsatz verbunden ist, der mit mehreren über die Mündungsseiten verteilten Durchlässen, versehen ist, von denen die längeren in die Vorkammer einmündenden Durchlässe etwa parallel zur Zylinderachse oder geneigt zu dieser und die kürzeren in den Zylinderraum mündenden Durchlässe etwa radial und senkrecht zur Zylinderachse oder geneigt zu dieser auf die Zylinderwandi zu gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe in dem Einsatz in an sich bekannter Weise zu Längs- und Radialschenkeln von Kniebohrungen zusammengefaßt sind.

2. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschenkel der Kniebohrungen zur Zylinderachse so geneigt sind, daß ihre Achsen die Zylinderachse etwa in oder in der Nähe der Mündung der Einspritzdüse schneiden (Fig. 12).

3. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschenkel der Kniebohrungen zur Zylinderachse so geneigt sind, daß ihre Achsen die Zylinderachse im Zylinderraum schneiden (Fig. 4).

4. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschenkel der Kniebohrungen ab-. wechselnd parallel und geneigt sind (Fig. 9).

5- Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 2 und 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschenkel der Kniebohrungen abwechselnd in der einen und in der anderen Richtung geneigt sind.

6. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch ι bis S, gekennzeichnet durch eine Ausnehmung,(Bohrung) inmitten der Längsschenkel der Kniebohrungen, die sich nahezu auf die ganze Länge des Einsatzes erstreckt (Fig. 14 bis 16).

7. Einspritzbrenrikraftmaschiine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung auf der Seite der Vorkammer ange- go ordnet ist (Fig. 14).

8. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung auf der Seite des Zylinderraumes angeordnet ist (Fig. 15).

9. Eimspritzbrennkraftmaschine nach An^ spruch ι bis 5 mit kleineren Bohrungen zum Anlassen der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßbohrungen in Verlängerungen der Längsschenkel mindestens einiger Kniebohrungen in den Zylindferraum angeordnet sind (Fig. 10).

10. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 6 bis 8 mit einer kleineren Anlaßbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßbohrung in Verlängerung der Ausnehmung angeordnet ist (Fig. 14 bis 16).

11. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch ι bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Zylinderraum ragende Teil des Einsatzes in einen Kegelstumpf übergeht (Fig. 6 bis 8).

12. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf so ausgebildet ist, daß sich von der Mündung der Einspritzdüse an durch die Kniebohrungen in den Zylinderraum gerade verlaufende Durchlässe ergeben (Fig. 7).

13. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch ι bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniebohrungen auf der Seite der Vorkammer abgerundet sind.

14. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch ι bis 13 mit Ventilen im Zylinderkopfboden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- 125, satz ebenso viele Kniebohrungen hat, wie Ven-

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tile im Zylinderkopfboden angeordnet sind (Fig. 18, 19).

15. Einspritzbrennkraftmasdhine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialschenkel der Kniebohrungen des Einsatzes zwischen die Ventile im Zylinderkopfboden gerichtet sind (Fig. 18, 19).

16. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch ι bis 15 mit einer kugeligen, vorzugsweise abgeplatteten Vorkammer, die innerhalb mehrerer Ein- und mehrerer Auslaßventile im Zylinderkopf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vorkammerseitige, als Prallfläche für den in Richtung der Zylinderachse verlaufenden Kraftstoffstrahl dienende Stirnfläche des Einsatzes den unteren Teil der kugeligen Vorkammer (21), gegebenenfalls die untere Abplattung, bildet und daß die zylinderraumseitige Stirnfläche des Einsatzes (24) aus dem Zylinderkopf (22) bis nahe an den Boden einer Mulde (25) des Kolbens (26) in dessen innerem Totpunkt herausragt (Fig. 1).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 835661, 874844; schweizerische Patentschrift Nr. 282 496;
französische Patentschrift Nr. 883 106.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen