DEP0036852DA - Verfahren zum Betrieb von Vorkammerdieselmaschinen - Google Patents

Description

Ba Islsr-Bsas JLkt iengeseXlsehaf t ;ipt, ' 38151 Bfein.-2630 /4 Sttttt gsrt-üntertarfcheiß 1Φ«$«1'949'

Patent- ana Gebrauchsmuster-Hi Ifsanaeldung:

^wTerfefcrsa sum Betrieb von Tork-assier-Siesels» schinen"

Bieeeliss eoMnen mit Torte.aimer werden in der, Vieise betrieben,, dass der Eremistoff In die TorkaEmer ©ingesprltst und der TorkaHsaerißhsit Ötxrefe Sie infolge der feil^er» Ireaaisig entstehend© Drucfcsteigerimg in den Hsuptbreiaarecm ausgableεes und dort outer Leist GEgsetgabe an fies. ■Sölten fsrferamt t?irä* Me günstigsten Ergebnisse für Brennstofftyerbrsooh waä- Leisttmg werden hierbei erzielt, wasn eier Ia des. HauptbreimraaE austretende TorfcaEiiBer iahalt ssSglietifrt gl« i cam äse. ig auf die im Ea apt brennraum verdientste Irfiffe verteilt, d.h« also die gesajsfre Ladmags-Iaft für' die gemisehbi Idtmg erfasst end dafiarcfe eine iaögliöiist TOiISiOSfflese und rasöfa sieb vol lsi ebenda Yer-W&wnmg bewirkt vir&«

Bte S^f lad mg. besteht Ssria_s dass die im SSyliaderxausi ^«»Qiefetste- Iiiift es Safis des ferfiicfetsmgshtibss t©s des änssersü Brmii rasxitellea is t?©s entliehen re dial gegen die TusfceiSEBöS'iBüBdaag irerdrlagt und .dort ns eh einer im Eolbenfeödee TosgeseSiaaea Tertiefu&g abgelenkt ^ird. Torkemruer ssd Tertleisag siaS Iiicrfeei in dor ¹Setse saeiaasäer aa- ^geordaet_a dass der Torkeomerstrahl au oder aagefäjir an t#r Sreffsteile der radialen Leftströffie gans oder teilweise in Eichtmig ifcr«r Afel ©steig sam Eolbenbodes assblgst cad deöareh iron der TerirasgteE Luft in die Kolbes-• vertiefung mitgenommen rirä* Infolge der über des Bsdea der IDs IbMrrertiefamg entstehenden Bingwirbel ^ird ein© wirksame Pmr«!isiis©iaiiig der Laft mit Breanstsff and

Balm 2630 /4

Brenngasen erzielt₀ Dies© Wirkung wird besonders noch dadurch unterst Citzt _p dass der nicht vertiefte Kolbenboden so nahe ~aie möglich an den Zyliaderlcopf herantritt and dadurch einerseits eine scharfe gegen die Yorksmmermünätmg gerichtete radiale StrSmiing entsteht und andererseits der Hauptteil der la Zylinder Terdichtetea Luft in die Eolbenvertiefung Verdrängt Wird_e Zweckmässig, kann zum Erleichtern des Anlassens bei Anlassdrehzahlen ©der gegebenenfalls auch dauernd während des Betriebes ©in Teil des Brennstoffes durch die Torkaffiiaer hindurch unmitteIber in die Kolbenvertiefung, d.h. in die heissesten Teile Sss BrennrausieE_s gespritzt werden, so dass eine ■ solche Hasehine sowohl Eigenschaften einer TorkasmsrmBsshine als auch nach dem direkten Einspritzverfahren arbeitenden Maschine hate

Ifaeh der Irfindting kann die Torkammer senkrecht oder in einem Winkel zum Eolbenboden is die Eolbenvertiefans münden· Bei einer zur Eylinderaehse zentralen oder im wesentlichen zentralen Anordnung der Vorkammer (z.B. zwischen vier im Zylinderkopf angeordneten Yentilsn)-. ist auch, die'Eolbemvertiefsag zentral oder im wesentlichen zentral zur Yortemme rmündiang angeordnete Dagegen sind bei exzentrischer Lage der Yorkammer (z.B. neben den Tent ilen) KoIbenvertiefung und Yorka§p_ermundaag in Anpassong an die Hnsyiametri sc hen Strömungen der verdrängten Luft zweckmässig gegeneinander versetzte Bei schräger Lage der Yorkamffier bzw. Torkammermündsag kann auch die Achse der Kolbenvertiefaag entsprechend schräg liegen» Die Kolbenvertlefang kann Jede für die Strömung geeignete Forra. erhaltene Sie kann sieh z.B« nach dem Zylinderraum konisch erweitern.

Durch-das erfindungsgemasse Terfahren wird der Tortell erzielt} dass sieh der Yorkameerstrahl nach Austritt ens der Yorkasmer frei entfalten und hierbei auf die in die Kolbenvertisfung verdrängte und darin verwirbelte Luft verteilen kann. Infolge der gle ieingerichteten

^ Tf_i ^

<B» -era

Dajffi 2650 M

k us si ro sating fl©s TorkamGierstrables v;ird diese Bswegimg der Luft noch weiter unterstützte Yerbrezinang and Verbrauch Vierden dadurch begünstigt«, Gleichzeitig wird ein unmittelbares Auftreffen des he issen Yorkemmerstrahles auf den Kolbenboden und damit eine besonders hohe örtliche thermische Beanspruchung des Kolbens Verciieden_e Mne ungedrosGelte Yerbinduag der Kclben-Tertiefung mit Sein Zylinäerraum begünstigt leiter die Leistung der Maschine.

In der Zeichnung sind in Abb. 1 - 4 Tier Ausführungsbeispiel® fflx die STfindong sehematisch dargestellt.

I& ■Masehiaenzjliadex a, z.B.. einer Viert a let-Diese !maschine gleitet der Kolben b, welcher im oberen Totpunitt so nahe wie möglich an den z.B. wa ε ·? er ge k ühl t β η Zylinderkopf c mit den Ventilen d herantritt und dadurch {^ie äarch Pfeile angedeutet) die über des äusseren UnifEngBpartien des Kolbens befindliche Luft aus dem schmelen Spelt e radial nach innen zur Kolbenvertiefung f verdrängt. Letztere nimmt hierbei zweckmässig den Hasptteil der Verbrennungsluft im oberen Eolbentotpunkt auf. Der Brennstoff i~ir-d durch eine Düse g in-eine Yorkanimer h ©ingespritzt, in welcher er teilweise verbrennt Tsr&rd, so dass der Yorkammerinhalt infolge der Druckerhöhung in der Yorks tamer über den Yerbindongs- oder Überströmkanal i in die Kolbenvertiefung t (in Eichtung des mittleren Pfeiles) ausgeblasen wird. X ^rOrkammer und Eclbexivertieftang sind hierbei jeweils derart zueinander angeordnet _s dass der YorkammRrinhaIt in die sich treffenden Luftströtae, und zwar in Fdchtung ihrer abgelenkten Strombahnen ausbiäst und dadurch von der Luft auf die Eolbenvertiefung verteilt wird·

IinspritzdCise g und z,B. dQsunförmiger Verbindungskanal i liegen ferner jeweils gleichachsig zueinander, so dass bei genügendem Sinspritzdruck der Brennstoff, insbesondere bei niederen Drehsahlen und beim Anlassen durch

Palm 2630 /fr

die Torkammer Iiladarali bis in Si© Kolbenvertiefang und demit is die !insbesondere beim Anlasses.) Iieissestem Teile -des Haaptbreanraames gelangen mi& dort Xnitlalziinduag bewirken Icaan_e

Zar IrKieluag einer besonders seharfen gegen die Torkammeraüaduag gerichteten LttftstrSating lcaim file Kolbenvertiefnng f gegen den Uoafangsteil des Kolbeas scharf oder verhältnismässig scharf abgesetzt sein.

Ib Abb_e 1 ist die E ₀b» kugelförmige Vorkammer Ii und dements preenead auch Me Eolbenfertiefang f zentrlseh stir Achse des äSaschinenzyliaäers angeordnet. Die Torlcecmer mündet darch einen Z _aB_e äüsenförmigen Terbindungs- oder Jberströmkanal in den Hauptbrennr β um bzw. in die Eolbenvertlefung bus.

In Abb. 2 ist die Torkaiamer fs.B_e seitlich neben den Tentilen im wassergekühlten Zylinderkopf) exseatrisch und sehräg zur Zylinderechse engeordnet_β Die Kolben-Tertiefung f ist in diesem Falle ebenfalls zur Zylinderachse versetzt« Ba hierdurch zur Achse der Kolbenvertieftifig unsymmetrischeLttftstrSmungea entstehen, mündet zweckmässig die Torkammer entsprechend den ausserhalb der Kitte der KoIbenvertiefnng zusammentreffenden Luftströme exzentrisch in die Solbenvertiefung aus·

In Abb« 3 ist die Kolbeavertiefuag f eatsprechead der Schräglage der Torkamaier h ebenfalls schräg angeordaet* sob#i die Achsen von Torkammer und HolbenverfejLefung is wesentlichem zusammenfallen oder unter Berücksichtigung der unsymmetrisch as Strösiangsverhältnisse zueinander versetzt sein können. Ia Tergleteh-zu den Ausf ühruagsbeispielea nach Abb. 1 und 2 besitzt die Tertiefung f ferner eine zum Burehmesser grössere Tiefe, so dass dem in die Tsrtiefung austretenden Torkaramerstrahl eine be-

sonders freie Entfaltuagsii&gliohkeit gegeben ist.

Aastmaraagsl»!spla 1 aaefc Abb ♦ 4 erweitert sich 4ie · . .'Mb«itrt-hfuag e*niis Itonisah g@g®s den Zylindern^.

^f#T^*a»sr «Snflet ©rttspreehend fier zar Zylinderachse -,,,«^emirisehmAnordasng «At leioliter Ss^entri-

_t tträtt ear Aelxee der IKolbenye rtiefung Im dies« a es.

;' Sasefeine kann ale leitetet- ©der Tiertsfcfcjaasehine ' betrieben tt&6 fßr Imliefeigs Iweete_t insbesondere auch ale snhneilßtirendö yahrzBiigöieselsasehine» verwendet w*r4«a. Die Tirffcaaiaer kann im ZyliBderkopf eingegossen '; oder la diesen eingesetzt sein» Aaeh kann der Austritte- - •Jcenal der TiÄamer dnrch ©iß besonderes Einsatzstiiok . eier S¹Otter gebildet Oeyfiec· '

Ϊ; MM T«aStnjSBjer'*egan grundsätzlich beliehig ausgebildet '- sein «al df£r«h η oder a^hrore öffnungen sit des 3ylin-' -jienrw», ta Terfcinfiasg «tehen bzw. ,is die Solbenvert le- ;/Tanj nasäSnSen- Aaeh kann aar I5urehtritt sqnersehnitt flee TeiMnÄtaieelcanalea in «eisrere EaTehtrittskBttele mt&ri^lXt sein* Helene sieh ^or der Aasmiindong in dl® '\"Γ;ί#ί%«^Φ1#ία^; .wieler- asat Binar gemeinsamen Asstrltte* ■ .Jfff^lÄB v*:re^lgen können«

w S...

Claims (1)

1. -₆- Ä 38151 _nafa26MA

   Patent- und Sohutzanspriiehe:

   1. ) Yerfehrea zum Betrlelie Ton Yorkammerdieselmaschinen,

   bei welchen der Brennstoff In die Yorkasmer eingespritzt und der Yorkaisaerinhalt bei teilweiser Verbrennung des Brennstoffes durch die Druckerhöhung in d@n Eeuptbrennraum geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die im Zylinderraum verdichtete Luft am Ende des Yerdichtungshubes von den äusseren Zylinderraumteilen im wesentlichen radial gegen die ■ Yorkaßjmerfflündraag verdrängt und in eine Yertiefung im Holbenhoden abgelenkt vrird, derart _t dass der Yorkammerinbalt in Richtung des abgelenkten Luftstroaes ausblast und von dieses gans oder teilweise in die EoIbeBTextlefung mitgenommen wird«

   2. ) Yerfehren ssen Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Yorkammerlnhalt gegen diejenige Stelle im. Bereiche dar KolbeaTertiefmg₉ an welcher sich die radial verdrängten Luftströme treffen₉ und zwar in Riehtimg der abgelenkten Strombahnen, ausgeblasen wird.

   3») Yerfehrennach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dess der Brennstoff ganz oder teilweise beim Anlassen oder auch teilweise während des Betriebes dureh die Yorkemmer hindurch unmittelbar bis in den Eeuptlsrefiareum bzw. in die KolbenTertiefong gespritzt wird»

   4») YOrkamerdieselmasehiBa sur Ausübung des Yerfahrens nach Anspruch 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber der Mündung d^r Yorkammer in den Sylinderraum ein© vom üb-igen Kolbenboden abgesetzte Tertiefung in diesem derart angeordnet ist, dass die Yorkamiaer im wesentlichen an derjenigen Stelle in den Sylinderraum mündet, an welcher die radialen Strömungen der ε us den äusseren Zylinderraumteilen verdrängten Luft s ufeinandertreffen und dadurch in

   BaiE 2630 /4

   die KoIbeaverfclefQEg abgelenkt werden„ wofcei die YoTkeramer in Eielitang des abgelenkten Luftstroaes ganz oiler teilweise in die E&lbenvertiefung üänfiet*

   5·) YorkasaeriieseImaschiae nach Ansprach 1-4, dadurch Gekennzeichnet , dass am Ende des Terdichtaagshubes der Kolbenboden, ausserhalb der Kclbenverti efung so nahe wie möglich an den Zylinderkopf herantritt und infolgedessen nahezu, die gesamte Loft in die Yorksmmer und in die KoIbenvertiefung verdrängt E ^rIrd«

   6.} Forkemmerfi-iej'elaeschine nach Anspruch 1-5» dadureh gekennzeichnet, dass die Vorkammer senkrecht oder mater einem steilen Winkel zum Kolbenboden in den Zylinderrsttm hz^, die SolberiTertiefung eusBiCnäet*

   7·) Yorkamaierdieselmeschine nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass bei zentraler oder nahezu zentraler Anordnung der Yorksramer auch die Koibenvertiefung zentral oder aahezu zentral zur YorkaffiEserskünduag angeordnet ist.

   8·} Torkamerdieselffissehine nach Ansprach 1-7» dadurch gekennzeichnet, lass bei zur Zj liaderachse versetzter AasaUsdaag der Torkaraser und bei zur Zylinderachse versetzter SblfeeEfertleftmg die letztere euch zur Yorkaffiffiermöndaag versetzt angeordnet ist, derart* lass Sie cnsysHaeti^isehsn Strömungen der verdrängten Luft vor oder tingefShr vor der Yorkaaffiermiiaduag gegeaeiaandertreffen amd sn dieser Stelle in die üolheaTerti®ftuig abgelenkt seerdeiu

   9») Torkameriieselaasehine nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass bei schräger Lage der Yorkasj&er ¹B zw* Yorkatsmermünduag euch die Achse der Kolbenvert Sefttng entsprechend schr% liegt.

   Palm 2630 A

   10.) Vorka Eaerdieselmaschine nach Ansprueh 1-9? äaäurch gekennzeichnet, Sass die Kolbenvertiefong angeärosselt mit dom ZylInderraum verbanden ist.

   ·} VOrkaianerdieselBieschine nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet , Saas sich d ie IIolbenvertie- fung konisch gegen den Sylinderrsuta ©rweitert.

   12,) Torkaffiffierdieselmasehine nsch Ansprach 1 - 11 , dadar eh gekennzeichnet, dass die Yorkaraner dureb eine in Sichtung übt Einspritzdüse angeordnete, s»B₀ düsenformige Öffnung mit dem Zylinderrauia oder Hauptbrennrsam verbunden ist, so dass Brennstoff durch die öffnung hindurch bis unmittelbar in die Kolben-Tertisfung eingespritzt werden kann.

   13·) Yorke mnierdieselmasekine nach Anspruch 1 - 12, daeuren gekennzeichnet, dass der Durchtrittsquerschnitt von der Vorkemmer zum Zylinderraum oder E^cUptbrennrsum. in mehrere Durchtrittskanäle unterteilt ist, vjele'he getrennt in den Zylinderraam bzrc. die Kolbenvertiefong ausmünden oder ζ·Β. vor der lusffiündung sich mieder zu einer gemeinsamen AustrlttsSffnung vereinigen können»

   Taitriler-^enz Aktiengesellschaft