NL8304075A - Van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcomprimerende verbrandingsmotor. - Google Patents
Van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcomprimerende verbrandingsmotor. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8304075A NL8304075A NL8304075A NL8304075A NL8304075A NL 8304075 A NL8304075 A NL 8304075A NL 8304075 A NL8304075 A NL 8304075A NL 8304075 A NL8304075 A NL 8304075A NL 8304075 A NL8304075 A NL 8304075A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- combustion chamber
- combustion
- piston
- combustion space
- ignition device
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/54—Sparking plugs having electrodes arranged in a partly-enclosed ignition chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/108—Swirl flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is vertical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/40—Squish effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
* T/M.A.N.-356 1
Van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcomprimerende verbranding smotor.
De uitvinding heeft betrekking op een van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcomprimerende verbrandingsmotor, met direkte inspuiting van de brandstof door een hoofdzakelijk op de wand van de in de zuiger aangebrachte rotatielichaamvor-5 mige verbrandingsruimte gerichte straal, waarbij de naar binnen stromende lucht door bekende middelen een zodanige draai-beweging in de richting van de ingespoten brandstofstraal wordt gegeven, dat hierdoor de brandstof in dampvorm geleidelijk van de wand van de verbrandingsruimte vrij komt en met 10 de lucht wordt gemengd, de inspuitsproeier in de cilinderkop in de nabijheid van de rand van de verbrandingsruimte ligt en de tegenover de inspuitsproeier liggende ontstekingsinrich-ting in de bij het bovenste dode punt behorende stand van de zuiger in de verbrandingsruimte uitsteekt.
15 Een dergelijke verbrandingsmotor is bekend uit DE-C- 1 576 020.
Bij verbrandingsmotoren waarbij de mengselvorming overwegend geschiedt door brandstof op een wand aan te brengen, heeft de luchtbeweging in de verbrandingsruimte een dub-20 bele betekenis. In de eerste plaats moet deze een voldoend snelle en doelmatige opname van de op de wand van de verbrandingsruimte aangebrachte brandstof bewerkstelligen en op de tweede plaats een daarop volgende vermenging van de brandstof met de lucht verschaffen. De beweging van de lucht wordt daar-25 bij door twee maatregelen verkregen: door de genoemde draaiing van de verbrandingslucht om de langsas van de verbrandingsruimte die ontstaat tijdens de aanzuigslag en door de bij het in de verbrandingsruimte naar binnen stromen van de lucht (bij de compressieslag) ontstane samendrukkingsstroming. 30 Daarbij is natuurlijk de ten opzichte van de hartlijn symmetrische draaibeweging bijzonder geschikt voor het opnemen van de op de wand gespoten brandstof. Deze maakt hoge luchtsnelheden met lange levensduur mogelijk, omdat deze door de verbran- 83 C 4 0 7 5 2 ding en de expansie van de gassen niet tot stilstand wordt gebracht. Daarentegen is echter gebleken dat een sterke samen-drukkingsstroming respectievelijk de werking daarvan, nadelig is. Aangezien namelijk de snelheid van de samendrukkingsstro-5 ming en daardoor ook de in de nabijheid van de wand naar de opening van de verbrandingsruimte toe gerichte componenten van de resulterende wervelstroming, wanneer de zuiger het bovenste dode punt nadert, zich sneller vergroot dan de snelheid van de door het verplaatsen van de lading in de verbran-10 dingsruimte van de zuiger versnelde zuivere wervelstroming en daarmee de in een horizontaal referentievlak tangentiale componenten daarvan, is de richting van de resulterende stroming in de nabijheid van de wand over de slag van de zuiger gezien sterk veranderlijk. Dit leidt bij van een afzonderlijke ont-15 steking voorziene verbrandingsmotoren er toe, dat het doel om de concentratie van de brandstofdamp tijdens de vonkoverslag over het vonktraject binnen de ontstekingsgrenzen te houden, moeilijk te bereiken is, aangezien niet alleen de overeenstemming van de mengselvoorziening en de vonkoverslagen in de 20 tijd maar ook naar de plaats moet worden verzekerd. Deze moeilijkheden brachten bij de tegenover elkaar liggende opstelling van inspuitsproeier en ontstekingsinrichting de noodzaak met zich mee om de elektrode respectievelijk de elektroden relatief ver in de verbrandingsruimte uit te laten steken, op-25 dat de overspringende vonk de plaats uit kan zoeken, waar de gunstigste mengselsamenstelling heerst. Bovendien·werd ook nog voorgesteld om in het gebied van de elektrode(n) in de wand van de verbrandingsruimte een stuwkant aan te brengen, of de brandstoffilm met behulp van een invoergoot te kanalise-30 ren, waardoor (ter plaatse van de elektroden) een bepaalde brandstofophoping zou worden bereikt.
Vanwege de cycloonwerking van de wervelstroming, die de van de wandfilm verdampende brandstof in een aan de wand van de verbrandingsruimte grenzende zone in de omgeving van 35 de equator van de verbrandingsruimte houdt, is het algemeen gebruikelijk respectievelijk noodzakelijk, het vonktraject van de elektroden juist in dit gebied te leggen. Daardoor traden bij de tot nu toe gebruikte, ruwweg kogelvormige verbrandingsruimten, al naar gelang de uitvoeringsvorm van de motor, 8 3 0 A 17 5 3 elektrodelengten op tussen 20 en 25 mm.
Een dergelijke elektrodelengte brengt echter enige duidelijke nadelen voor de bedrijfszekerheid en de levensduur met zich mee. Ten eerste bestaat het gevaar dat de elektroden 5 vanwege instationaire warmtespanningen en door de stroming opgewekte trillingen af kunnen breken, hetgeen wegens de geringe spleetbreedte tussen de zuigerbodem en de cilinderkop tot beschadiging van de zuigerloopvlakken en ten slotte tot vernieling van de motor kan leiden. Een ander nadeel van de gro-10 te lengte is dat onder invloed van de temperatuur vervormingen op kunnen treden die het onmogelijk maken de vanwege de hoge compressie noodzakelijke kleine elektrodespleet van 0,1 tot 0,5 mm in stand te houden. Vanwege de ongunstige verhouding van doorsnede en oppervlak bij lange elektroden en vanwe-15 ge de om redenen van onzekerheden bij de mengselvoorziening relatief hoge noodzakelijke ontstekingsenergie (veroorzaakt door de schommelingen in de stroming) treden daarbij eveneens hoge wegbrandsnelheden op, die de onderhoudsintervallen van een voertuig onnodig verkorten.
• 20 Ook is het nadelig in de wand van de verbrandingsruim te een stuwkant of invoergoot aan te brengen, aangezien dergelijke maatregelen als extra bewerking de zuiger duurder maken. Bovendien worden de effecten van deze maatregelen bij langer bedrijf met niet absoluut zuivere brandstof beperkt of zelfs 25 opgeheven, aangezien deze verontreinigingen afgescheiden worden op de wand van de verbrandingsruimte en lagen met een toenemende dikte vormen, die de vorm van de stuwkant of de invoergoot zo sterk veranderen, dat een zekere ontsteking niet meer wordt gewaarborgd.
30 Bij de met het oog op het inwendige rendement en de kwaliteit van het uitlaatgas noodzakelijke en in de praktijk verwezenlijkte hoge compressieverhoudingen van 16 tot 18 en ' de daarmee relatief kleine diameters van de verbrandingsruim te werd in de regel bij in de aanhef besproken stand van de 35 techniek de verbrandingsruimte excentrisch ten opzichte van de bougie aangebracht, aangezien de bougie vanwege de kleppen op een bepaalde afstand ten opzichte van het midden van de cilinder wordt aangebracht, maar vanwege het 1aagvullingsprinci-pe (Schichtladungsprinzip) aan de omtrek van de verbrandings-Q τ λ ; λ -? £ Q yj '> -« · t yj 4 ruimte moet liggen. De relatief kleine diameter van de verbrandingsruimte en de verplaatsing van de verbrandingsruimte naar de bougie toe maakt een bijzonder lang s'proeiermondstuk nodig, dat kan leiden tot verstoringen van de wervelstroming 5 en daarmee verbonden tot ontstekingsmoeilijkbeden.
De relatief kleine diameter van de verbrandingsruimte, nauwkeuriger gezegd de relatief kleine diameter van de opening van de verbrandingsruimte brengt een ander nadeel met zich mee in die zin, dat de optredende sterke samendrukkings-10 stroming in combinatie met de relatief lange stromingswegen naar de als warmteput fungerende zuigerveren tot hoge tempera-tuurbelastingen ter plaatse van de rand van de verbrandingsruimte leiden. Ook de klepsteel wordt door de samendrukkings-stroming zwaarder met warmte belast.
15 Het doel van de onderhavige uitvinding is de bespro ken nadelen te verminderen respectievelijk geheel te verhelpen, waarbij beoogd wordt, bij een verbrandingsmotor van de in de aanhef beschreven soort de sterk variabele stroming in de nabijheid van dewand te vereffenen, de slijtage van de 20 ontstekingsinrichting te verminderen en zonder aanzienlijke extra constructiekosten in alle bedrijfsgebieden een absoluut zekere ontsteking en optimale verbranding van het gevormde mengsel en daardoor zo goed mogelijke motorkarakteristieken te verkrijgen.
25 Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat de zijwand van de verbrandingsruimte - in doorsnede gezien -uit twee in elkaar overgaande, gebogen lijnen wordt gevormd, waarbij de eerste gebogen lijn met een kleinste krommings-straal zich van een ingesnoerde verbrandingsruimte-opening 30 tot aan de grootste diameter van de verbrandingsruimte en de tweede gebogen lijn met een grootste krommingsstraal zich tot de in hoofdzaak vlak uitgevoerde bodem van de verbrandings-! ruimte uitstrekt respectievelijk in deze overgaat, dat de grootste diameter van de verbrandingsruimte het 0,5- tot 0,7-35 voudige van de zuigerdiameter bedraagt en zich - vanaf de zui-gerbodem - op een afstand bevindt, die overeen komt met het 0,3- tot 0,4-voudige van de diepte Tg van de verbrandingsruimte en dat de kleinste krommingsstraal van de zijwand van de verbrandingsruimte een lengte van 0,2 tot 0,3 Τβ, maar de 8304075 5 r ι grootste een lengte van 0,5 tot 0,75 T heeft, waarbij de ver-houding van de diameter van de opening van de verbrandingsruimte en de grootste diameter van de verbrandingsruimte tussen 0,85 en 0,95 en de wandhoogte van de opening van de ver- 5 brandingsruimte tussen 0,1 en 0,15 T ligt.
B
Door de volgens de uitvinding voorgestelde vorm van de verbrandingsruimte wordt het volgende bereikt: de brand-stofdamp wordt door de sterke kromming van de zijwand van de verbrandingsruimte in het gebied van de grootste diameter 10 sterker dan tot nu toe in een bepaald gebied geconcentreerd.
Dit gebied ligt in de nabijheid van de opening van de verbrandingsruimte; daardoor is een probleemloze verzorging ook van korte elektroden met ontsteekbaar mengsel gewaarborgd. De tot nu toe gebruikte van verscheidene staafelektroden voorziene 15 inschroefbougies kunnen daarom sterk worden verkort, waarbij insteeklengten (in de BDP-stand van de zuiger) van minder dan 12 mm worden verkregen respectievelijk zelfs de voor personen-wagens-Ottomotoren gebruikelijke bougies met haakelektrode kunnen worden gebruikt. Ook de toepassing van een gloeibougie 20 is niet uitgesloten.
Door het vergroten van de grootste diameter van de verbrandingsruimte respectievelijk de diameter van de opening van de verbrandingsruimte (ten opzichte van de diepte van de verbrandingsruimte) wordt het resterende zuigerbodemoppervlak 25 en daardoor de voor de vorming van de samendrukkingsstroming belangrijke radiale weglengte verkleind. Naast de daarmee verbonden kalmering van de stroming in de nabijheid van de wand wordt door de verkleining van de snelheid van de samendruk-kingsstroming ook de thermische belasting van de opening van 30 de verbrandingsruimte, die natuurlijk ook reeds door de nu grotere afstand tot de zuigerverenpartij wordt verkleind, evenals van de klepsteel verminderd. Ook heeft de vergroting van de diameter van de verbrandingsruimte het voordeel, dat daardoor het gedeelte van de verse lucht tussen de zuigerbo-35 dem en de cilinderkop, dat zoals de ervaring leert slechts onvolledig aan de verbranding deelneemt, kleiner wordt. Ten slotte komt met de vergroting van de verbrandingsruimte de tegenover de bougie liggende zijde van de opening van de verbrandingsruimte dichter bij de inspuitsproeier te liggen, 330:075 a ' -* 6 waardoor het sproeiermondstuk in de zuiger kan worden verkort respectievelijk geheel kan vervallen.
Door de sterkere concentratie van het damp-lucht-meng-sel ter plaatse van de grootste diameter van de verbrandings-5 ruimte wordt de storingsvrije verzorging van een zich daar bevindend vonktraject met ontsteekbaar mengsel vergemakkelijkt, hetgeen de toepassing van bijvoorbeeld een toevoergoot, die zelfs vloeibare brandstof naar het vonktraject moet leiden, onnodig maakt. De hierdoor bereikte verbetering van de vul-10 lingsverdeling over de omtrek maakt ook een reductie van de benodigde ontstekingsenergie mogelijk, aangezien daardoor een grotere lokale brandstofdampconcentratie wordt bereikt, die zoals bekend evenredig is met de ionisatiespanning en ook met de vonkduur.
15 Zoals reeds werd opgemerkt, zijn vanwege de kleine af stand van de grootste diameter van de verbrandingsruimte tot de opening daarvan slechts korte elektroden noodzakelijk. Deze korte elektroden hebben het voordeel van een langere levensduur, aangezien deze niet op de laatste plaats ook vanwe-20 ge dé nu optredende geringere luchtbeweging, koeler blijven. Dit feit maakt het ook mogelijk om de compressieverhouding verder, dat wil zeggen tot boven 18 te verhogen, zonder dat vanwege de daarmee verbonden temperatuur- en drukniveau's in de cilinder en daarmee de warmtebelasting van de bougie-elek-25 troden onaanvaardbaar hoge wegbrandsnelheden op de koop toe genomen moeten worden.
De toepassing van de voorgestelde verbrandingsruimte is voor het hier beschouwde geval van een afzonderlijke ontsteking voorziene motor bijzonder gunstig, omdat reeds de op 30 zinvolle wijze een afzonderlijke ontsteking nodig makende brandstoffen (bijvoorbeeld methanol) een lager kookpunt respectievelijk kooktraject dan dieselbrandstof hebben en daar-, mee de verlangzaming van de wervelstroming in het gebied van de grootste diameter van de verbrandingsruimte ten opzichte 35 van een kogelvormige verbrandingsruimte met een zeer veel kleinere diameter wat betreft zijn invloed op de snelheid van de mengselvorming wordt gecompenseerd. Ook met dieselbrandstof gedreven motoren kunnen echter profiteren van de uitvoering van de verbrandingsruimte volgens de uitvinding, om bij 8304075 ' 7 voorbeeld de nadelen van een lang inspuitsproeiermondstuk respectievelijk "hogere temperatuurbelastingen van de tot nu toe bij benadering kogelvormige verbrandingsruimte te ontlopen.
In een andere uitvoering van de uitvinding is het 5 gunstig om het middelste gedeelte van de bodem van de verbrandingsruimte - zoals op zichzelf bekend - uit te voeren als een koepelvormige uitstulping. De zich anders daar bevindende lucht (bij een vlakke uitvoering van de bodem) wordt daardoor dichter bij de van de wand uitgaande verbranding gebracht.
10 Vanwege de geringere diepte van de verbrandingsruimte of anders uitgedrukt vanwege de grotere diameter van de verbrandingsruimte respectievelijk de grootste diameter van de opening van de verbrandingsruimte kan de brandstofstraal onder een kleinere hoek worden ingespoten. De brandstofstraal 15 sluit daarbij met een vlak loodrecht op de hartlijn van de cilinder een hoek van 10 tot 15° in. De inspuiting geschiedt op de wijze (begin van de inspuiting ligt bij vollast ongeveer bij een krukashoek van 30° voor BDP), dat enerzijds bij het begin van de inspuiting geen brandstof op de zuigerbodem te-20 recht komt en anderzijds het raakpunt van de brandstofstraal op de wand van de verbrandingsruimte in de BDP-stand van de zuiger niet te ver in het onderste gedeelte van de verbrandingsruimte ligt, met andere woorden niet te ver onder de grootste diameter van de verbrandingsruimte ligt. Daarbij is 25 gebleken dat het bijzonder gunstig is, wanneer het raakpunt van de brandstofstraal op de wand van de verbrandingsruimte (in de BDP-stand van de zuiger) op een afstand a van 40 tot 60% van de diepte van de verbrandingsruimte onder de zuigerbodem ligt.
30 De geometrische brandstofstraal komt - gezien in de richting van de luchtdraaiing - vanaf de in de verbrandingsruimte uitstekende ontstekingsrichting op de wand van de verbrandingsruimte terecht. Opdat met zekerheid een goed ont-steekbaar mengsel wordt verkregen, respectievelijk daarmee 35 het raakpunt van de straal dicht genoeg bij het elektrodege-bied gebracht wordt, is gebleken dat het doelmatig is, wanneer de middelpuntshoek tussen het raakpunt van de brandstofstraal en het centrum van de ontstekingsinrichting in een loodrecht op de langsas van de verbrandingsruimte liggend 3 3 0 ' 0 7 5 * «.
8 vlak geprojecteerd, tussen 15 en 45° bedraagt.
Hierna zal de uitvinding aan de hand van een uitvoe-ringsvoorbeeld nader worden beschreven.
Fig. 1 toont een langsdoorsnede volgens de lijn I-I 5 in fig. 2 door het bovenste gedeelte van een zuiger met een verbrandingsruimte en een brandstofstraal volgens de uitvinding .
Fig. 2 toont een bovenaanzicht op de zuiger volgens de lijn II-II in fig. 1.
10 In de figuren is in de bodem la van een zuiger 1 in het midden een verbrandingsruimte 3 met een ingesnoerde opening 3a aangebracht. De vloeibare brandstof wordt uit een niet nader weergegeven inspuitsproeier 8, welke excentrisch in de cilinderkop 2 is aangebracht, op een met het oog op de 15 bedrijfsomstandigheden en de aard van de brandstof (kookpunt en ontsteekbaarheid) geschikt tijdpunt met slechts één straal 9 in de verbrandingsruimte 3 ingespoten, in de richting van de roterende verbrandingslucht 12. Het raakpunt van de brandstofstraal met de wand 4 van de verbrandingsruimte ligt in de 20 . BDP-stand van de zuiger onder de grootste diameter Ρβ van de verbrandingsruimte en is aangegeven met 9a. Het punt 8a waar de straal de inspuitsproeier 8 verlaat ligt daarbij in de nabijheid van de rand van de opening van de verbrandingsruimte.
Tegenover het punt 8a is een in de zuigerbodem la res-25 pectievelijk de wand 4 van de verbrandingsruimte gevormde uitsparing (nis) 10 aangebracht, waarin, in de BDP-stand van de zuiger 1 een ontstekingsinrichting 11, welke eveneens in de cilinderkop 2 is aangebracht, uitsteekt. De ontstekingsinrichting bestaat bijvoorbeeld uit verscheidene staafelektroden; 30 in het onderhavige geval uit een centrale elektrode 13 en uit drie om deze centrale elektrode 13 aangebrachte afzonderlijke elektroden 14a, 14b, 14c. Als ontstekingsbougie kan echter ook een bij Ottomotoren voor personenwagens gebruikelijke bougie met haakelektroden worden gebruikt. Eveneens wordt de toe-35 passing van een gloeibougie niet uitgesloten.
De zijwand 4 van de verbrandingsruimte 3 wordt volgens de uitvinding gevormd door twee in elkaar overgaande gebogen lijnen 5, 6, waarbij de eerste gebogen lijn 5 met de kleinste krommingsstraal van de ingesnoerde opening 3a van i 8304075 ....... * > β 9 de verbrandingsruimte tot aan de grootste diameter Dg van de verbrandingsruimte en de tweede gebogen lijn 6 met de grootste krommingsstraal zich tot de in hoofdzaak plat uitgevoerde bodem 7 van de verbrandingsruimte uitstrekt respectieve-5 lijk in deze overgaat, waarbij de bodem 7 van de verbrandingsruimte in het midden ook een uitstulping kan omvatten. De grootste diameter D van de verbrandingsruimte, in het hori-
D
zontale vlak waarvan ook de middelpunten 5a, 6a, van de gebogen lijnen 5, 6 liggen, bedraagt daarbij het 0,5- tot 0,7-vou-10 dige van de zuigerdiameter D_ en bevindt zich, vanaf de zui-gerbodem la, op een afstand tQ die overeen komt met het 0,3- tot 0,4-voudige van de diepte T_ van de verbrandingsruimte.
□
De kleinste krommingsstraal van de zijwand 4 van de verbrandingsruimte heeft daarbij een lengte van 0,2 tot 0,3 Tg, 15 de grootste krommingsstraal een lengte van 0,5 tot 0,75 Τβ.
Ten slotte ligt de diameter d^ van de ingesnoerde opening 3a tussen 0,85 en 0,95 D , waarbij de wandhoogte van deze ope-ning tussen 0,1 en 0,15 Tg bedraagt.
Het raakpunt 9a van de brandstofstraal 9 op de wand 4 20 van de verbrandingsruimte ligt in de BDP-stand van de zuiger 1 op een afstand a van 40 tot 60% van de diepte van de verbrandingsruimte onder de zuigerbodem la. Daarbij sluit deze met het centrum van de centrale elektrode 13 van de ontsteking sinrichting 11, in een loodrecht op de as van de verbran-25 dingsruimte x liggend vlak geprojecteerd, een omtrekshoek α van 15 tot 45° in.
In fig. 2 is in een gedeeltelijk zijaanzicht ook nog de werkelijke grootte van de hoek β weergegeven, welke de brandstofstraal 9 insluit met een vlak loodrecht op de cilin-30 deras x, waarbij de rechte 15 het vlak loodrecht op de cilin-deras x weergeeft en het lijnstuk 16 de afstand van het beginpunt 8a van de straal tot het raakpunt 9a van de straal in de richting van de cilinderas x weergeeft.
Zoals uit fig. 2 verder nog blijkt behoeft het begin-35 punt 8a van de straal - uit constructieve oogpunten - niet beslist direkt diametraal tegenover de ontstekingsinrichting te liggen maar kan ook enigszins ten opzichte van het midden van de verbrandingsruimte (midden van de zuiger) verschoven zijn aangebracht. Ook zou het mogelijk zijn om de verbrandingsruim- 8304075 ♦ ’ 10 » * te zelf enigszins excentrisch aan te brengen, wanneer eveneens om constructieve redenen de afstand van de ontstekingsinrich-ting tot het midden van de cilinder onder bepaalde omstandigheden enigszins groter moet zijn dan bij een centrische ver-5 brandingsruimte. Daarbij kan in het onderhavige geval vanwege de grotere diameter van de verbrandingsruimte desondanks nog een verlengmondstuk voor de inspuitsproeier overbodig zijn.
c 8304075
Claims (9)
1. Van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcom-primerende verbrandingsmotor met direkte inspuiting van de brandstof door een hoofdzakelijk op de wand van de in de zuiger aanbrachte rotatielichaamvormige verbrandingsruimte ge-5 richte straal, waarbij de naar binnen stromende lucht door bekende middelen een zodanige draaibeweging in de richting van de ingespoten brandstofstraal wordt gegeven, dat hierdoor de brandstof geleidelijk in dampvorm van de wand van de verbrandingsruimte vrij komt en met de lucht wordt gemengd, de in-10 spuitsproeier in de cilinderkop in de nabijheid van de rand van de verbrandingsruimte ligt en de tegenover de inspuit-sproeier liggende ontstekingsinrichting in de stand van de zuiger bij het bovenste dode punt in de verbrandingsruimte uitsteekt, met het kenmerk, dat de zijwand (4) 15 van de verbrandingsruimte (3) - in doorsnede gezien - door twee in elkaar overgaande, gebogen lijnen (5, 6) wordt gevormd, waarbij de eerste gebogen lijn (5) met een kleinste krommingsstraal (R^) van een ingesnoerde opening (3a) van de verbrandingsruimte tot aan de grootste diameter (Dg) van de 20 verbrandingsruimte en de tweede gebogen lijn (6) met een grootste krommingsstraal (^^ zich tot aan <3e in hoofdzaak plat uitgevoerde bodem (7) van de verbrandingsruimte uitstrekt respectievelijk in deze overgaat, dat de grootste diameter (D„) D van de verbrandingsruimte het 0,5- tot 0,7-voudige van de zui-25 gerdiameter (D^) bedraagt en zich op een afstand (tg) van de zuigerbodem (la) bevindt, die overeenkomt met het 0,3- tot 0,4-voudige van de diepte (TD) van de verbrandingsruimte en dat de kleinste krommingsstraal (R^) van de zijwand (4) van de verbrandingsruimte een lengte van 0,2 tot 0,3 Τβ, de groot-30 ste (^2^ echter van 0,5 tot 0,75 Τβ heeft, waarbij de verhouding van de diameter (d-) van de opening van de verbrandings-ruimte en de grootste diameter (D) van de verbrandingsruimte tussen 0,85 en 0,95 en de wandhoogte (tg) van de opening (3a) van de verbrandingsruimte tussen 0,1 en 0,15 Τβ ligt.
2. Motor volgens conclusie l,met het ken merk, dat het centrale deel van de bodem (7) van de ver- 8304075 tri*·'· -4 Λ 4 * * brandingsruimte als koepelvormige uitstulping is uitgevoerd.
3. Motor volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de brandstofstraal (9) met een vlak loodrecht op de cilinderhartlijn (x) een hoek (β) van 10 tot 15° insluit, 5 waarbij het raakpunt (9a) van de geometrische brandstofstraal (9) op de wand (4) van de verbrandingsruimte in de BDP-stand van de zuiger (1) op een afstand (a) van 40 tot 60% van de diepte (Τβ) van de verbrandingsruimte onder de zuigerbodem (la) ligt. 10
'4. Motor volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelpuntshoek (a) tussen het raakpunt (9a) van de brandstofstraal en het centrum van de ontstekingsinrichting (11) - geprojecteerd in een vlak loodrecht op de langshartlijn (x) van de verbrandingsruimte - 15 tussen 15 en 45° bedraagt.
5. Motor volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de ontstekingsinrichting uit zich ten opzichte van elkaar evenwijdig uitstrekkende staafelektroden bestaat.
6. Motor volgens conclusie 1 en 5, met het 20 kenmerk, dat de de ene pool van de ontstekingsinrich-ting vormende staafelektrode (14) uit verscheidene, om de de andere pool vormende staafelektrode (13) aangebrachte deel-elektroden (14a, 14b, 14c) bestaat.
7. Motor volgens conclusie 1, m e t het ken- 25 merk, dat de ontstekingsinrichting uit een ontstekingsbou-gie met één of meer haakelektroden bestaat.
8. Motor volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat als ontstekingsinrichting een gloeibougie wordt gebruikt.
9. Motor volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het in de BDP-stand van de zuiger (1) in de verbrandingsruimte (3) uitstekende deel van f de ontstekingsinrichting een kleinere lengte dan 12 mm heeft. 8304375
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3245780A DE3245780C1 (de) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | Fremdgezuendete,Iuftverdichtende Brennkraftmaschine |
DE3245780 | 1982-12-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8304075A true NL8304075A (nl) | 1984-07-02 |
Family
ID=6180358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8304075A NL8304075A (nl) | 1982-12-10 | 1983-11-28 | Van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcomprimerende verbrandingsmotor. |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4492194A (nl) |
JP (1) | JPS59150923A (nl) |
KR (1) | KR920006541B1 (nl) |
AR (1) | AR230098A1 (nl) |
AT (1) | AT396509B (nl) |
AU (1) | AU563967B2 (nl) |
BR (1) | BR8306933A (nl) |
CA (1) | CA1209427A (nl) |
DD (1) | DD230899A1 (nl) |
DE (1) | DE3245780C1 (nl) |
FR (1) | FR2537651B1 (nl) |
GB (1) | GB2134975B (nl) |
IN (1) | IN158545B (nl) |
IT (1) | IT1194503B (nl) |
NL (1) | NL8304075A (nl) |
NZ (1) | NZ206528A (nl) |
SE (1) | SE456263B (nl) |
SU (1) | SU1237090A3 (nl) |
ZA (1) | ZA839177B (nl) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS601323A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-07 | Toyota Motor Corp | 筒内燃料噴射式火花点火内燃機関 |
AU586595B2 (en) * | 1985-11-30 | 1989-07-13 | Isuzu Motors Limited | Combustion chamber arrangement for an internal combustion engine |
DE3632579A1 (de) * | 1986-09-25 | 1988-04-07 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | Fremdgezuendete, luftverdichtende brennkraftmaschine |
EP0369480A3 (en) * | 1988-11-18 | 1991-01-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An internal combustion engine |
US5109816A (en) * | 1990-04-27 | 1992-05-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct fuel injection type spark ignition internal combustion engine |
US5115774A (en) * | 1990-12-26 | 1992-05-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
JPH1082323A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
GB2330177A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-14 | Ford Global Tech Inc | Prevention of auto-ignition in end gas regions of a cylinder of a gasoline spark-ignition i.c engine |
JPH11190217A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | 直噴式ディーゼルエンジン |
JPH11182249A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Nissan Motor Co Ltd | 直噴火花点火式内燃機関 |
DE10033597C2 (de) * | 2000-07-11 | 2003-12-11 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors |
DE10331267A1 (de) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem |
FR2910054A1 (fr) * | 2006-12-15 | 2008-06-20 | Renault Sas | Moteur a combustion interne a allumage commande et procede de commande d'un tel moteur |
JP5934851B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2016-06-15 | イマジニアリング株式会社 | 内燃機関 |
US9429101B2 (en) * | 2013-08-21 | 2016-08-30 | Caterpillar Inc. | Combustion engine piston and engine using same |
AT17205U1 (de) * | 2020-06-18 | 2021-09-15 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | Kolben für Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit einem solchen |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB531910A (en) * | 1938-07-13 | 1941-01-14 | Lancia Automobili | Improvements in or relating to internal combustion engines operating with injection of liquid fuel into the cylinders |
GB643351A (en) * | 1946-09-06 | 1950-09-20 | Antonin Zelezny | Arrangement of the combustion space and the injection nozzle in internal combustion engines |
US2921566A (en) * | 1955-06-10 | 1960-01-19 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Internal combustion engine and method of operating it |
US2942591A (en) * | 1957-05-21 | 1960-06-28 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Piston |
GB967126A (en) * | 1962-12-06 | 1964-08-19 | John Peter Hindley | Improvements in internal combustion engines |
CH478343A (de) * | 1967-09-22 | 1969-09-15 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Fremdgezündete, luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine |
DE1576020A1 (de) * | 1967-09-22 | 1970-04-02 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Fremdgezuendete,luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine |
DE2038048C3 (de) * | 1970-07-31 | 1975-06-19 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8500 Nuernberg | Luftverdichtende, direkteinspritzende Brennkraftmaschine |
DE2424514A1 (de) * | 1974-05-20 | 1975-12-04 | Daimler Benz Ag | Viertakt-hubkolben-brennkraftmaschine |
DE2611624C2 (de) * | 1976-03-19 | 1982-06-03 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Fremdgezündete, luftverdichtende Brennkraftmaschine |
DE2815717A1 (de) * | 1977-04-29 | 1978-11-02 | List Hans | Luftverdichtende, direkt einspritzende brennkraftmaschine |
JPS6056893B2 (ja) * | 1977-12-09 | 1985-12-12 | いすゞ自動車株式会社 | 燃焼室 |
DE2755916C2 (de) * | 1977-12-15 | 1982-07-08 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Verfahren zum Verbrennen von fremdzuzündenden Kraftstoffen in einer luftverdichtenden, direkt einspritzenden Brennkraftmaschine |
US4203393A (en) * | 1979-01-04 | 1980-05-20 | Ford Motor Company | Plasma jet ignition engine and method |
-
1982
- 1982-12-10 DE DE3245780A patent/DE3245780C1/de not_active Expired
-
1983
- 1983-11-17 AR AR294851A patent/AR230098A1/es active
- 1983-11-18 SE SE8306390A patent/SE456263B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-11-24 CA CA000441881A patent/CA1209427A/en not_active Expired
- 1983-11-28 NL NL8304075A patent/NL8304075A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-12-06 IT IT24065/83A patent/IT1194503B/it active
- 1983-12-07 GB GB08332667A patent/GB2134975B/en not_active Expired
- 1983-12-07 DD DD83257613A patent/DD230899A1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-12-07 KR KR1019830005783A patent/KR920006541B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1983-12-08 FR FR838319688A patent/FR2537651B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1983-12-09 NZ NZ206528A patent/NZ206528A/en unknown
- 1983-12-09 AT AT0429483A patent/AT396509B/de not_active IP Right Cessation
- 1983-12-09 BR BR8306933A patent/BR8306933A/pt not_active IP Right Cessation
- 1983-12-09 JP JP58231597A patent/JPS59150923A/ja active Granted
- 1983-12-09 SU SU833670651A patent/SU1237090A3/ru active
- 1983-12-09 AU AU22277/83A patent/AU563967B2/en not_active Ceased
- 1983-12-09 ZA ZA839177A patent/ZA839177B/xx unknown
- 1983-12-09 IN IN1510/CAL/83A patent/IN158545B/en unknown
- 1983-12-12 US US06/560,154 patent/US4492194A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8306390D0 (sv) | 1983-11-18 |
AU2227783A (en) | 1984-06-14 |
BR8306933A (pt) | 1984-07-24 |
AT396509B (de) | 1993-10-25 |
AU563967B2 (en) | 1987-07-30 |
SU1237090A3 (ru) | 1986-06-07 |
GB8332667D0 (en) | 1984-01-11 |
NZ206528A (en) | 1986-07-11 |
KR840007135A (ko) | 1984-12-05 |
JPS59150923A (ja) | 1984-08-29 |
GB2134975A (en) | 1984-08-22 |
SE8306390L (sv) | 1984-06-11 |
FR2537651B1 (fr) | 1992-04-03 |
KR920006541B1 (ko) | 1992-08-08 |
IN158545B (nl) | 1986-12-06 |
FR2537651A1 (fr) | 1984-06-15 |
DE3245780C1 (de) | 1983-12-29 |
IT1194503B (it) | 1988-09-22 |
JPH0218408B2 (nl) | 1990-04-25 |
SE456263B (sv) | 1988-09-19 |
ATA429483A (de) | 1993-01-15 |
IT8324065A0 (it) | 1983-12-06 |
CA1209427A (en) | 1986-08-12 |
ZA839177B (en) | 1984-08-29 |
DD230899A1 (de) | 1985-12-11 |
US4492194A (en) | 1985-01-08 |
GB2134975B (en) | 1986-01-29 |
AR230098A1 (es) | 1984-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8304075A (nl) | Van afzonderlijke ontsteking voorziene, luchtcomprimerende verbrandingsmotor. | |
US7942126B2 (en) | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine for such a method | |
AU686638B2 (en) | Internal combustion engine | |
EP0172253B1 (en) | Combustion chamber structure for diesel engines | |
US4446830A (en) | Method of operating an engine with a high heat of vaporization fuel | |
KR100801117B1 (ko) | 냅 각도가 작은 직접 분사식 내연 기관 및 이를 사용하기위한 방법 | |
US4635597A (en) | Structure of a main combustion chamber of a diesel engine of a direct injection type | |
KR20040103476A (ko) | 내연기관용 점화플러그 | |
CN106103972B (zh) | 包括用于冷却活塞的装置的带有压缩点火的直接喷射燃料的压缩式引擎 | |
US4487178A (en) | Air-compressing, direct-injection internal combustion engine | |
US6216662B1 (en) | Direct injection gasoline engines | |
EP1033483A2 (en) | Direct fuel injection-type spark-ignition internal combustion engine | |
US3963003A (en) | Combustion chamber arrangements for I.C. engines | |
JPS59201922A (ja) | デイ−ゼルエンジンの副室構造 | |
JPS60500341A (ja) | 高蒸発熱燃料で機関を運転する方法 | |
US1235725A (en) | Internal-combustion engine. | |
JP7342471B2 (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
EP0828066B1 (en) | Combustion chamber of diesel engine | |
JP2000282873A (ja) | 筒内噴射式火花点火内燃機関 | |
CN109578130A (zh) | 具有沿进气运动方向的直接燃料喷射的内燃机 | |
JPS5862312A (ja) | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 | |
US3828739A (en) | Arrangement and embodiment of a spark plug with a diesel reciprocatory piston internal combustion engine | |
EP0626508B1 (fr) | Moteur à allumage par compression comportant au moins un cylindre et une préchambre communiquant par l'intermédiaire de deux canaux de transfert | |
US20200080468A1 (en) | Diesel engine | |
US20200063644A1 (en) | Diesel engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
BV | The patent application has lapsed |