CH237066A - Einspritzbrennkraftmaschine. - Google Patents

Description

      Einspritzbrennkraftmasehine.       Die Erfindung betrifft eine     Einspritz-          brennkraftmiaschine,    bei der während des  Verdichtungshubes annähernd die gesamte       Luftladung    in einen um die Kolbenachse an  geordneten     Kolbenbrennraum    von     wulstför-          miger        Gestalt    verdrängt wird, in dessen wir  belnden Luftinhalt     gegen:

          Ende    des Verdich  tungshubes- flüssiger Brennstoff durch eine  im Zylinderdeckel angeordnete Düse einge  spritzt wird, deren Achse mit der Zylinder  achse und der     Brennraumachse    zusammen  fällt.  



  Es hat sich gezeigt, -dass     die    Verbrennung  dann am günstigsten, d. h. am     schnellsten    vor  sich geht, wenn die Düsenachse mit der       Brennraumachse    und mit der     Zylinderachse     zusammenfällt. Dies hat seinen Grund darin,  dass der Vorgang der     Gemischbildung    und der       Verbrennung    an allen zur     Brennraum-    und  Zylinderachse     symmetrisch    gelegenen Punk  ten gleichartig und gleichzeitig erfolgt, so  dass für die     Ausbreitung    der Verbrennung  keine langen Wege     zurückzulegen    sind.

      Bei bekannten     Einspritzbrennkraftmaschi-          nen    dieser Art ist die     Düse    derart     angeordnet,     dass     dieDüsenmündungschon        imZylinderraum     liegt und .meist in der     obern        Totpunktlage    des  Kolbens oder auch schon     etwasvorher    durch die  Öffnung des     Brennraumes    in diesen eintaucht.

    Dabei ist die Düse derart ausgestaltet, dass  sie     denBrennstoff    in     denBrennraum,        symme-          trisch    zur     Brennraumachse,    nach allen     Seiten     gegen die     kreisförmige    Achse des     ringförmi-          gen    Luftwirbels, der sich in dem     wulstförmi-          gen        Kolbenbrennraum    bildet, und quer zur  Richtung der augenblicklichen Luftströmung  am Orte der     Brennraumöffnung    einspritzt.

    Mit dieser Anordnung und Ausgestaltung der  Düse ist nun zunächst der Nachteil verbun  den, dass bei sehr rasch laufenden Motoren  (2000     Touren    und darüber) die     Güte    der Ver  brennung mit den Betriebsverhältnissen des  Motors wechselt, also     unterschiedlich    ist, je  nachdem     die        Einspritzbrennkraftmaschine     mit voller oder halber Drehzahl oder im An  lassbetrieb     bezw.    im Leerlauf arbeitet. Es ist  nämlich bei den so sehr verschiedenen Tou-           renzahle-n    ohne besondere Hilfsmittel nicht  möglich, die Einspritzung immer bei der glei  chen relativen Labe von Düsenmündung und  Eintrittsöffnung des Brennraumes vorzuneh  men.

   Es wird also die     Düsenmündung    in An  betracht der grossen Unterschiede in den Tou  renzahlen nicht unter allen Betriebsverhält  nissen während der ganzen Einspritzdauer in  den Brennraum eingetaucht sein, und es wird  deshalb der Brennstoff, weil ihn die Düse in  seitlich gerichteten Strahlen     ausspritzt,    nicht  immer gegen die kreisförmige Achse. des ring  förmigen Luftwirbels, ja zum Teil überhaupt.  nicht in den Brennraum des Kolbens gelan  gen,     was    die Güte der     Gemischbildung    und  damit die Verbrennung beeinträchtigt.

   Fer  ner erfolgt bei dieser Anordnung und Aus  gestaltung .der Düse, wie oben angegeben, das  Einspritzen des     Brennstoffes    in den     Brenn-          raum    quer zur Richtung der Luftströmung  am Orte der     Brennraumöffnung.    Dadurch  wird die Ausbreitung der Brennstoffteilchen  in der     Einspritzrichtung        jedenfalls    nicht ge  fördert, was ebenfalls für die Raschheit der  Verbrennung ungünstig ist.  



  Vorliegende Erfindung bezweckt nun die  Vermeidung der beiden vorgenannten Nach  teile und besteht darin, dass der Brennstoff in  einem Strahl mit geschlossenem Kern und  sich auflösendem Mantel auf den Boden des       Kolbenbrennraumes    aufgespritzt wird und  dass der den Kern bildende Brennstoff erst  vom Boden in die seitlichen Aussenteile     des          Brennraumes    gelangt.

   Es kann dadurch nicht  nur erreicht werden, dass immer, d. h. unter  allen Betriebsverhältnissen praktisch der  ganze Brennstoff in den Brennraum     gelangt,     sondern auch, dass die vom Boden des     Brenn-          raumes    kommenden Brennstoffteilchen     immer     gegen die ringförmige Achse des     Luftwirbels     gespritzt werden, also an die für die     Gemiseli-          bildung    günstigste Stelle.

   Dabei erfolgt die       Einspritzung    nicht quer zur Luftströmung  am Orte der     Brennraummündung,    sondern       mindestens    angenähert gleichgerichtet mit  der Luftströmung während des     Kolbenauf-          wärtsganges,    also während der     Einspritz-          periode.       In der     %ichn        ung    ist eine     Einspritzbrenn-          kraftmasühine    gemäss der Erfindung in zwei       Ausführungsbeispielen    dargestellt.  



  In beiden Figuren bezeichnet 1 den Zy  linder, 2 den Kolben mit dem     Brennraum    3,  4 den Zylinderdeckel, 5 die Druckleitung der       Brennstoffpumpe,    6 die Düse, die im Kanal  7 des     Zylinderdeckels    sitzt, und 8 die Düsen  mündung. Mit 9 ist der geschlossene Kern       des        Kraftstoffstrahles    und mit 10 dessen sich  auflösender Mantel bezeichnet, der einen       Nebelmantel    bildet. Die Pfeile 11 zeigen die  Richtung der im     Brennraum        stattfindenden          Luftwirbelung    an.  



  Die Düse 6 ist. in den Kanal 7 des Zylin  derdeckels zurückversetzt und ihre Mündung  8 derart ausgestaltet,     dass    sie den Brennstoff  strahl in Form eines geschlossenen Kerns 9  mit einem ihn umgebenden, sich auflösenden  Mantel 10 aus     kleinsten    Tröpfchen liefert.  



  Bei dieser     Anordnung    und     Ausgestaltung     der Düse kommt immer, d. h. unter allen     Be-          triebsverhältnissen,    der ganze Brennstoff in  den     wulstförmigen    Brennraum des Kolbens.

    Die Düse 6 spritzt gegen Ende des     Verdieh-          tungshubes    einen Strahl mit geschlossenem  Kern und sich     auflösenden    Mantel gegen den  Boden des     wulstringförmigen        Kolbenbrenn-          raumes        ;3.    Der den Kern bildende Brennstoff  gelangt erst vom Boden     gegen    .die seitlichen  Aussenteile des     Brennraumes    und damit gegen  die     lireisförmi@ge    Achse des     Luftrin;wir-          bels    11.

   Es kommt also unter allen     Betriebs-          verhältnissen    der gesamte Brennstoff in den       Kolbenbrennraum,    und zwar immer an die  für die     Gemischbildung    und Verbrennung       günstigste    Stelle des     wulstförmigen    Luftring  wirbels. Dabei werden die     Brennstoffteilchen     des den geschlossenen Kern umgebenden  Nebelmantels 10 von der in den     Kolben-          brennratini    einströmenden gleichgerichteten       Luftströmung    auf kürzestem Wege in den       wulstringförmigen    Brennraum mitgeführt.

         Sie        bewirken    dort die Einleitung der Ver  brennung, die sodann beim Eintreffen der  den Kern bildenden vom     Brennraumboden          kommendenBrennstoffteilchen    zu     einerplötz-          lichen    schlagartigen Verbrennung     des    gesam-           ten    Brennstoffes wird.

   U m die rechtzeitige  Einleitung der Verbrennung durch den  Nebelmantel 10, der sich um .den     Kern    9 erst  in einer gewissen Entfernung von der Düsen  mündung 8 bildet,     sicherzustellen,        wird      was bei andern Maschinen bekannt ist - die  Düse im Zylinderdeckel etwas zurückversetzt,  so dass sich schon am Orte des Durchganges  des Kerns durch .die     Brennraumöffnung    des  Nebelmantels 10 ausgebildet hat und von der  dort mit     grösster    Geschwindigkeit einströ  menden Luft mitgeführt wird.  



  Da hier erst die vom Boden     des    Kolben  brennraumes kommenden, den     Kern    bilden  den     Brennetaffteilchen    im     Luftringwirbel     zur Verbrennung kommen sollen, muss die  Entfernung des     Brennraumbodens    von der  Düsenmündung 8 so bemessen werden, dass  das Ende des     Zündverzuges    erst nach Auf  treffen des Kerns auf den     Brennraumboden     eintritt.

   Dies führt zu einer Näherung     des          Brennraumbodens    an die Düsenmündung,  d. h. zu flachen     golbenbrennräumen,    und bei  grossen Motoren, wegen der grossen Tiefen  i     ausdehnung    des     Brennraumes    3, zu einer Er  höhung 14 des Bodens des     Kolbenbrennrau-          mes    in der Mitte     (Fig.    2).

   Dabei werden  durch diese besonders ausgebildete Erhöhung  die Brennstoffstrahlen besser gegen die     ver-          i        hältnismässig    hoch über dem     Kolbenboden     liegende Achse des     Luftringwirbels    gelenkt.  Ein     Kolbenvorsprung,    an dem der Brenn  stoffstrahl zerstäubt wird, ist wohl bei       Brennkraftmaschinen    schon bekannt, doch    dient dieser     bekannte    Kolbenvorsprung nicht  den gleichen Zwecken wie die Erhöhung in       Fig.    2.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einspritzbrennkraftm@aschine, bei der während des Verdichtungshubes annähernd, die gesamte Luftladung in einen um die Kol benachse angeordneten Kalbenbrennraum von wulstförmiger Gestalt verdrängt wird;

   in des sen wirbelnden Luftinhalt gegen Ende des Verdichtungshubes flüssiger Brennstoff durch eine im Zylinderdeckel angeordnete Düse ein gespritzt wird, deren Achse mit der Zylinder achse und der Brennraumachse zusammen fällt, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn stoff in einem Strahl mit geschlossenem Kern und sieh auflösendem Mantel auf dem Boden des Kolbenbrennraumes aufgespritzt wird und dass der den Kern bildende Brennstoff erst vom Boden in die seitlichen Aussenteile des Brennraumes gelangt.

   UNTERANSPRüCHE 1. Einspritzbrennkraftmaschine nach Pa tentanspruch, dadurch :gekennzeichnet, dass die Düse im Zylinderdeckel zurückversetzt ist. 2:. Einspritzbrennkraftmaschine nach Pa- i tentanspruch und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Kolben brennraumes in der Mitte überhöht ist.