DK164924B

DK164924B - Braendstofindsproejtningsventilarrangement i en stempelforbraendingsmotor

Info

Publication number: DK164924B
Application number: DK230988A
Authority: DK
Inventors: Kuno Meier
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1992-09-07
Also published as: DE3861267D1; JP2647147B2; EP0297253B1; JPS6435012A; DK230988D0; DK230988A; CH673683A5; DK164924C; EP0297253A1

Description

i

DK 164924 B

BRÆNDSTOFINDSPRØJTNINGSVENTILARRANGEMENT I EN STEMPELFOR-BRÆNDINGSMOTOR

Opfindelsen vedrører et brændstofindsprøjtningsventilar-5 rangement i en stempel forbrændingsmotor med mindst en af et topstykke overdækket cylinder, i hvilken der styres et stempel, som sammen med topstykket afgrænser et forbrændingsrum, med mindst to i topstykket udenfor dettes centrum anbragte brændstofindsprøjtningsventiler, som hver 10 har et ind i forbrændingsrummet ragende dysehoved med indsprøjtningsåbninger, gennem hvilke der taktvis kommer brændstof ind i forbrændingsrummet, hvorved de i indsprøjtningsåbningerne dannede brændstofstråler er rettet i retning af en i forbrændingsrummet herskende rotationsstrøm-15 ning. ,

Ved et fra DE offentliggørelsesskrift nr. 35 28 804 kendt arrangement af denne art er der i topstykket udformet trug-agtige fordybninger, ind i hvilke et dysehoved med ind-20 sprøjtningsåbninger strækker sig.

Gennem denne udformning ligger hvert dysehoved ligesom i "læ" beskyttet for rotationsstrømningen og er dermed udelukket fra området med den højeste forbrændingstemperatur.

25 Hvert dysehoved ligger altså i en relativt kølig zone, i hvilken dysehovedets overfladetemperatur kan holdes på en værdi, som ligger under smeltetemperaturen for de ikke-brændbare dele af det til forbrændingsmotorens drift anvendte brændstof, så en afsætning af uforbrændte bestandde-30 le på dysehovedet forhindres. Dermed elimineres faren for en højtemperaturkorrosion af dysehovedet, og dette gælder også, når der anvendes indsprøjtningsventiler med uafkølet dysehoved. De trugagtige fordybninger bliver normalt tildannet i topstykket ved en efterfølgende spåntagende ar-35 bejdsproces, hvilket er forbundet med betydelige omkostninger, hvilket især skyldes, at fordybninger med henblik på

DK 164924 B

2 ikke at forhindre brændstråledannelse må have en bearbejdningsmæssig kompliceret form.

Til grund for opfindelsen ligger den opgave at forbedre det 5 oven for beskrevne arrangement på en sådan måde, at en tilsvarende lævirkning kan opnås på en langt lettere og enklere måde.

Denne opgave opnås ved et brændstofindsprøjtningsarrange-10 ment af den indledningsvist angivne art, hvilket arrangement ifølge opfindelsen er særegent ved, at der på den flade af topstykket, som afgrænser forbrændingsrummet, i rotationsstrømningens retning foran hvert dysehoved er anbragt en ligeledes ind i forbrændingsrummet ragende og hen mod 15 dysehovedet gradvist stigende forhøjning, hvis største højde mindst er lig med den ind i forbrændingsrummet ragende længde af dysehovedet, og hvis bredde er mindst lig dysehovedets bredde, målt på tværs af rotationsretningen, og at hver forhøjning består af ved pålægssvejsning pålagte mate-20 rialer.

Ved anbringelse af en forhøjning foran hvert dysehoved ligger også dette ligesom i "læ" beskyttet for rotationsstrømningen. Den mod forbrændingsrummet vendende flade af top-25 stykket bliver dog vedvarende bearbejdet ved spåntagning, hvorefter forhøjningerne bliver dannet ved pålægssvejsning af materiale. Dette er langt billigere end udtagning af trugagtige fordybninger i det kendte topstykke. En yderligere fordel ved arrangementet ifølge opfindelsen består i, 30 at det nu også er muligt at anbringe forhøjningerne i topstykker til forbrændingsmotorer, der allerede har været i drift.

Arrangementet ifølge opfindelsen forklares ved hjælp af et 35 på tegningen vist udførelseseksempel. Der vises i:

DK 164924 B

3

Fig. 1 et delbillede af et topstykke med et arrangement af indsprøjtningsventiler ifølge opfindelsen, fig. 2 en forstørret afbildning af et delsnit ifølge li-5 nien II-II i fig. 1 i topstykket med tilhørende dele af stempelmotoren, fig. 3 en forhøjning set fra oven i større målestok, og 10 fig. 4 forhøjningen i fig. 3 set fra siden.

Udførelseseksemplet ifølge fig. 1-4 er anvendt på en længdeskyllet to-takts dieselmotor.

15 Topstykket 1 ifølge fig. 1 og 2 er ved hjælp af skruer 2 fastgjort til en cylinder foring 3 i stempelmotoren. Topstykket 1 spænder over cylinderforingen 3, i hvilken et opog nedad bevægeligt stempel 5 er styret tætnende. Stemplet 5 begrænser i sin i fig. 2 viste øverste stilling sammen 20 med topstykket 1 et forbrændingsrum 4, i hvilket fire indsprøjtningsventiler 6 indsprøjter brændstof, hvortil de er tilsluttet til et fælles, ikke vist brændstofforsyningssystem. Stemplets 5 bundflade 5', som afgrænser forbrændingsrummet 4, er uddybet i forhold til stempelranden og danner 25 kappefladen i en keglestub.

Indsprøjtningsventilerne 6 er anbragt i topstykkets periferiområde, rotationssymmetrisk i forhold til cylinderforingens 3 længdeakse 9 forsat 90° i forhold til hinanden i 30 topstykket 1. De har hver en brændstoftilførselskanal 7, en med et kegleformet, ikke vist ventilsæde samvirkende ventilnål 8, og et ind i forbrændingsrummet 4 ragende dysehoved 10. Hvert dysehoved 10 er styret i en gennemgangsboring 17 i topstykket 1, og dets ind i forbrændingsrummet 35 ragende afsnit har flere indsprøjtningsåbninger 11. Indsprøjtningsåbningerne 11 i hvert dysehoved 10 er således

DK 164924 B

4 rettet, at de udtrædende brændstofstråler 12 forløber i med stempeloverfladen 5' omtrent parallelle planer og i det væsentlige i samme retning som rotationsstrømmen (pil P i fig. 1) i forbrændingsluften, der befinder sig i for-5 brændingsrummet. Resultanten af de fra et dysehoved 10 udtrædende brændstofståler 12 forløber i det væsentige tangentielt med en med cylinderens længdeakse 9 koncentrisk, tænkt cirkel 16, hvis radius er mindre end det pågældende dysehoveds afstand fra længdeaksen 9. Topstykket 1 er for-10 synet med et ventilsæde 13 i midten og en med dette samvir- · kende udstødsventil 14, som åbner efter hver arbejdstakt, og dermed forbinder forbrændingsrummet 4 med et ikke vist udstødsanlæg for stempelmotoren.

15 Topstykkets flade 18, som afgrænser forbrændingsrummet, er en med længdeaksen 9 koncentrisk rotationsflade. På fladen 18 er der anbragt fire forhøjninger 15, som - set i rotationsstrømmens retning - hver er beliggende foran et dysehoved 10.

20

Som det fremgår af fig. 4, har forhøjningerne 15 i princippet rampeform, som, udgående fra begrænsningsfladen 18, stiger gradvis hen mod dysehovedet 10, og efter at have nået det højeste punkt falder stejlt ned mod fladen 18. For-25 højningens 15 største højde er noget større end den ind i forbrændingsrummet ragende længde af dysehovedet 10, så den i pilens P retning mod forhøjningen 15 strømmende forbrændingsluft ikke berører dysehovedet 10. I retning af pilen 9 er forhøjningen 15 endnu forlænget noget på begge sider af 30 dysehovedet 10 (afsnit 15') og trukket omkring dettes omrids, så dysehovedet over knapt halvdelen af sin omkredsflade er omgivet af forhøjningen (fig. 3).

Forhøjningen 15 er for eksempel lagt på den færdigt be-35 arbejdede flade 18 ved pålægningssvejsning. De enkelte pålægningslag er i fig. 4 antydet ved de vandrette linier.

DK 164924B

5

Denne fremgangsmåde gør det også muligt at anbringe forhøjningerne ifølge opfindelsen på forbrændingsmotorer, der allerede har været i drift.

5 Ved hjælp af forhøjningerne 15 formindskes varmeoverførslen fra forbrændingsgasserne til de bag forhøjningerne anbragte dysehoveder, som derved befinder sig udenfor de højeste temperaturer. Ved den viste udførelsesform for forhøjningerne 15 bliver det omkredsområde af dysehovedet 10, som er 10 fri for dyseåbningerne 11, afskærmet mod forbrændingsgasserne af afsnittene 15', som omslutter dette område.

Arrangementet ifølge opfindelsen kan også anvendes ved andre udførelsesformer af topstykket, for eksempel sådanne u-15 den udstødningsventil.

Claims

1. Brændstofindsprøjtningsventilarrangement i en stempelforbrændingsmotor med mindst en af et topstykke (1) over- 5 dækket cylinder (3), i hvilken der styres et stempel (5), som sammen med topstykket afgrænser et forbrændingsrum (4), med mindst to i topstykket udenfor dettes midte anbragte brændstof indsprøjtningsventiler (6), som hver har et ind i forbrændingsrummet (4) ragende dysehoved (10) med ind-10 sprøjtningsåbninger (11), gennem hvilke der taktvis kommer brændstof ind i forbrændingsrummet, hvorved de i indsprøjtningsåbningerne (11) dannede brændstofstråler (12) er rettet i retning af en i forbrændingsrummet herskende rotationsstrømning i forbrændingsluften, kendetegnet 15 ved, at der på den flade (18) af topstykket (1), som af grænser forbrændingsrummet (4), i rotationsstrømningens retning foran hvert dysehoved (10) er anbragt en ligeledes ind i forbrændingsrummet ragende og hen mod dysehovedet gradvist stigende forhøjning (15), hvis største højde 20 mindst er lig med den ind i forbrændingsrummet ragende længde af dysehovedet, og hvis bredde er mindst lig dysehovedets bredde, målt på tværs af rotationsretningen, og at hver forhøjning (15) består af ved pålægssvejsning pålagte materialer. 25

2. Arrangement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den til dysehovedet (10) stødende ende af hver forhøjning (15) er forlænget til begge sider omkring dysehovedet, og disse forlængelser (15’) ligeledes har forhøjningens 30 største høj de.