DEST004593MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 19. März 1952 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

^: Die Erfindung bezieht sich auf luftverdichtende Brennkraftmaschinen mit einem in Haupt- und Nebenbrennraum unterteilten Verbrennungsraum, die miteinander durch einen oder mehrere Verbin-. dungskanäle verbunden sind, mit Einspritzung des Kraftstoffes in den Nebenbrennraum.

Es sind Anordnungen von Wirbelkammern in Brennkraftmaschinen seitlich zur Zylinderachse bekannt, bei welchen die beiden kugelförmigen Kammern durch einen an die beiden Kugelräume diagonal tangential verlaufenden Verbindungskanal verbunden sind und bei welchen die aus dem Hauptbrennraum tangential in die eine Kammer eintretende Verbrennungsluft längs deren Wand strömt und infolge einer Abweiskante zum Teil durch den schrägen, nicht düsenartigen Verbindungskanal umgelenkt auf die gegenüberliegende Wandseite der zweiten Kammer strömt und die in der Mittelebene der beiden Kammern, parallel zur Zylinderachse angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse als Doppeldüse (Lochdüse) in beide Kammern gleiche Kraftstoffmengen gleichzeitig und fein zerstäubt bei nur geringer Einspritztiefe einspritzt. Bei einer weiteren bekannten Anordnung einer zweiteiligen Wirbelkammer in Brennkraftmaschinen, bei der die beiden kugelförmigen Kammern

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symmetrisch zum Lufteinströmkanal und zu ihm senkrecht die Kraftstoffeinspritzdüse in der Längsachse der beiden Kammern angeordnet sind, durchdringt' der Kraftstoffstrahl nacheinander die beiden zusammenhängenden, entgegengesetzte Drehrichtung aufweisenden Luftwirbelwalzen und wird dadurch im wesentlichen zerstäubt. Bei diesen Anordnungen, bei welchen sich am Ende des Verdichtungshubes praktisch die ganze Verbrennungsluft in den vom Hauptbrennraum abgezweigten Nebenbrennraum befindet, wird zwar eine innige Vermischung von Kraftstoff und Verbrennungsluft nur im Nebenbrennraum herbeigeführt und in ihn nach dem Einsetzen der Zündung ein wesentlicher Teil des Verbrennungsprozesses verlegt; doch ergeben sich als Hauptnachteile dieser Brennverfahren ungünstige Strömungsverhältnisse für die Gase und den unverbrannten Kraftstoff beim Ausstoß in den Hauptbrennraum (Hubraum), der zum Teil unmittelbar gegen den Kolbenboden gerichtet ist und wegen dessen ungleichmäßiger Erwärmung Betriebsschwierigkeiten bereitet, sowie ungünstige Verbrennungsverhältnisse und schlechter Wirkungsgrad.

Die Erfindung betrifft eine luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einem in Haupt- und Nebenbrennraum unterteilten Verbrennungsraum der vorbezeichneten Art und bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile der Brennverfahren und die Schaffung eines technisch fortschrittlichen und im Kraftstoffverbrauch sparsamen Brennverfahrens.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Verbrennungsluft in den unteren Teil des Nebenbrennraumes durch die Verbindungskanäle eintritt, längs der Wand des Nebenbrennraumes nach aufwärts strömt und durch eine mittige düsenartige Verengung des Nebenbrennraumes umgelenkt wird, um quer durch den Nebenbrennraum an die gegenüberliegende Wandseite des oberen Teiles des Nebenbrennraumes zu strömen_T und daß die Kraftstoffeinspritzdüse am oberen Ende und in der Längsachse des mit der Zylinderachse in an sich bekannter Weise einen mehr oder weniger spitzen Winkel einschließenden Nebenbrennraumes angeordnet ist, wobei die Strahlrichtung der Kraftstoffeinspritzdüse derart geführt ist, daß der Kraftstoffstrahl den Luftstrom im oberen Teil zuerst quer zur Strömungsrichtung und in der düsenartigen Verengung und im unteren Teil beim Eintritt durch die Verbindungskanäle aus dem Hauptbrennraum schräg entgegengesetzt der Strömungsrichtung durchdringt.

Durch die besondere Ausbildung des Nebenbrennraümes wird eine geordnete Luftführung erzielt, wobei die durch die Verbindungskanäle aus dem Hauptbrennraum in den Nebenbrennraum tangential, eintretende heiße Verbrennungsluft längs der Wand des unteren Teiles des Nefeenbrennraümes nach aufwärts strömt und durch eine mittige düsenartige Verengung quer durch den Nebenbrennraum an. die gegenüberliegende Wandseite des oberen Teiles des Nebenbrennraumes umgelenkt wird, und in Verbindung mit der Anord- ^; nung der Kraftstoffeinspritzdüse im oberen Teil und in der Längsachse des Nebenbrennraumes, wobei der Kraftstoffstrahl die Verbrennungsluft quer zur Strömungsrichtung und in der düsenartigen Verengung und im unteren Teil ,,schräg entgegengesetzt der Strömungsrichtung durchdringt, ergibt sich ein Brennverfähren^.das.'diev.u.nges.tör.te; Ausbildung des Kraftstoffstrahles ohne zu starke Abbremsung und ohne vorzeitige Zerstäubung ermöglicht und das möglichst geschlossene Vordringen des Kraftstoffes bis in den unteren Teil des Nebenbrennraümes und zu den Verbindungskanälen zum Hauptbrennraum sichert, so daß nach dem Einsetzen der Zündung im oberen Teil des Nebenbrennraumes, in dem genügend Luft bzw. Sauerstoff zur Verfügung steht, bei der Verbrennung die Gase die vor die Verbindungskanäle vorgelegte unverbrannte Kraftstoffmenge durch diese in den Hauptbrennraum ausstoßen und parallel zur Oberfläche des Kolbens und der Innenfläche des Zylinderkopfes verteilen. Das Brennverfahren wird zweckmäßig in Verbindung mit einem zur Zylinderachse in an sich bekannter Weise in einem mehr oder weniger spitzen Winkel geneigten Nebenbrennraum angewendet, da dies ein günstiges tangentiales Einströmen der Verbrennungsluft in den Nebenbrennraum bewirkt. Erfahrungsgemäß wird dadurch eine wirksame Vermischung von Kraftstoff und Verbrennungsluft erreicht, ein guter und geregelter Ablauf der Verbrennung im Hauptbrennraum bewirkt und eine Überhitzung von Kolben und Zylinderkopf vermieden.

Die Zeichnung stellt einen Teilschnitt durch den Zylinderkopf und den Nebenbrennraum mit dem Brennverfahren dar.

In den Zylinderkopf i, der in'üblicher Weise ausgebildet ist, ist der Nebenbrennraum 2 in Form einer Wirbelkammer eingesetzt, die an ihrem oberen Ende und in deren Längsachse die Kraftstoffeinspritzdüse 3 trägt. Beim Aufwärtsgang des Kolbens 4 strömt ein Teil der verdichteten Verbrennungsluft aus dem Hauptbrennraum durch einen oder mehrere Verbindungskanäle 5 in den unteren Teil 6 der Wirbelkammer tangential ein und längs der Wand nach aufwärts. Dieser Luftstrom wird durch die mittige düsenartige Verengung derart umgelenkt,. daß er quer durch die Wirbelkammer an die gegenüberliegende Wandseite des oberen Teiles 8 der Wirbelkammer strömt und weiterhin quer zur Einspritzrichtung der Kraftstoffeinspritzdüse 3 vorbeiströmt. Die Strahlrichtung der Kraft-Stoffeinspritzdüse 3 ist derart geführt, daß der Kraftstoffstrahl. den heißen Luftstrom zuerst im oberen Teil 8 der Wirbelkammer quer zur Strömungsrichtung und in der düsenartigen Verengung 7 und im unteren. Teil 6 beim Eintritt aus dem Hauptbrennraum durch die Verbindungskanäle 5 schräg entgegengesetzt der Strömungsrich- . tung durchdringt._: Dadurch wird eine innige Ver- : mischung des Kraftstoffes mit ■ der heißen ^: Verbrennungsluft erreicht, wobei es außerdem möglich ist, den eingespritzten Kraftstoff möglichst

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weit in den unteren Teil 6 der Wirbelkammer vorzubringen, bevor die Zündung im oberen Teil 8 der Wirbelkammer einsetzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einem in Haupt- und Nebenbrennraum unterteilten Verbrennungsraum, die miteinander durch einen oder mehrere Verbindungskanäle verbunden sind, mit Einspritzung des Kraftstoffes in den Nebenbrennraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft in den unteren Teil (6) des Nebenbrennraumes (2) durch die Verbindungskanäle (5) eintritt, längs der Wand des Nebenbrennraumes (2, 6) nach aufwärts strömt und durch eine mittige düsenartige Verengung (7) des Nebenbrennraumes umgelenkt wird, um quer durch den Nebenbrennraum an die gegenüberliegende Wandseite des oberen Teiles (8) des Nebenbrennraumes zu strömen, und .daß die Kraftstoffeinspritzdüse (3) am oberen Ende (8) und in der Längsachse des mit der Zylinderachse in an sich bekannter Weise einen mehr oder weniger spitzen Winkel einschließenden Nebenbrennraumes angeordnet ist, wobei die Strahl richtung der Kraftstoffeinspritzdüse derart geführt ist, daß der Kraftstoffstrahl den Luftstrom im oberen Teil zuerst quer zur Strömungsrichtung und in der düsenartigen Verengung und im unteren Teil beim Eintritt durch die Verbindungskanäle aus dem Hauptbrennraum schräg entgegen der Strömungsrichtung durchdringt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   österreichische Patentschrift Nr. 141 061;
   französische Patentschrift Nr. 785 376.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen