DE1035966B - Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, insbesondere Dieselmaschine - Google Patents

Description

• Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, insbesondere Dieselmaschine Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, insbesondere Viertaktdieselmaschine, mit einer auf der den Ventilen abgewandten Seite des Zylinderquerschnitrtes vor dem Ventilen schräg im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse, die den Kraftstoff auf die Wand eines im Arbeitskolben der Maschine angeordneten kugeligen Brennraumes aufspritzt, der gegen Ende des Verdichtungshubes praktisch die gesamrte Verbrennungsluft aufnimmt und der von der senkrecht zur Zylinderachse liegenden Kolbenbodenfläche derart angeschnitten wird, daß der Durchmesser der Anschnittfläche 75 biss 90% des Brennraumdurchmessers beträgt und sgm,it eine wesentliche Drosselwirkuing dort nicht entsteht. Zusätzlich ist das Eindaßventil oder der Einlaßkanal unmittelbar vor dein Ventilsitz mit einer einen Drall der Verbrennungsluft biss in den Brennraum hinein aufrechterhaltenden Vorrichtung, wie z. B. Ablen.kschirm oder Einlaßkanal-Endspi.rale, versehen. , Die Erfindung besteht darin, daß eine im Prinzip zentral spritzende, Koaxial.ität zwischen Düsenihalterachse und Lochkegelachse aufweisende und gegenüber der Düsenachse mit mehreren, insbesondere mi,t vier symmetrisch angeordneten Einspritzlöchern versehene, an sich bekannte Mehrlochdüse derart vorgesehen ist, daß bei etwa oberer Kolibentotlage die Wurzeln der Kraftsitoffstrahlen praktisch in der Kotbenbodenilächemebene und die Strahlauftreffpunkte an der Brenmkammerwand in einem BreitenbereichAiegen, der, wenn man die Düsenachse als Polachse auffaßt, durch einen Kreis von etwa 10° Brite oberhalb und einen Kreis von etwa 30° Breite unterhalb des Kugeläquators begrenzt ist.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den oberen Teil eines Brennkraftmasc(hinenkolbenis im Aufriß mit darüber angeordnetem Lufteinlaßkanal, dem Einlaßventid und der davorlnegenden Einspritzdüse sowie mit einem kugeligen Brennraum im Kolben, Fig. 2 einen Gru:ndriß der Anordnung nach F.ig. 1. 1Taeh den beiden Figuren sind über dem Arbeitskolben 1 der Brennkraftmasdh-ine in deren Zylinderkopf das Enlaßventil 2 und das Au-slaßventil 3 vorgesehen. Das E.inlaßventii 2 ist in an sich bekannter Weise größer gehalten. als das Auslaßvent1,l 3. Außerdem ist das Einlaßventil 2 z_. B. mit einem Luftablenkschirm 4 versehen, welcher der in den Zylinderraum eintretenden Verbrennungsluft einen scharfen Drall in Pfeilrichtung a von Fig. 2 verleiht. Der Ablenkschi,rm 4 isst so auf seinem zugehörigen Ventil angeordnet. daß im Brennraum optimale Verhältnisse hinsichtlich einer möglichst starken Drallwirkuug und gleichzeitig eines guten Liefergrades gegeiben sind. In F.ig.2 ist die Anordnung so getroffen, daß der Ablenkschirm auf die gleiche Zylinderseite zu liegen kommt, auf der auch die Ventilschäfte liegen. Die Folge dieser Anordnung ist, daß ein durch dieses Ventil eintretender Luftstrom durch den Ablenkschiirm in Pfeilrichtung a von Fig. 2 eingeleitet, durch die VerdrängerwIrkung des sich seinem oberen Totpunkt nähernden Kolbens in den Brennraum gedrückt und nach dem Drallisatz eine verstärkte Dräll'bewegung in, Pfeilrichtung b von Fig. 2 erreicht wird.
• Die Brenns toffeinspritzdüse 6 ist auf der den Ventilen abgewandten Seite des Zylinderquerschnittes im Zylinderkopf schräg zur Zylinderachse derart an-geordnet, daß die verlängert zu denkende Düsenachse D bei oberer Kolbentotlage durch den Mittelpunkt M einer in diesem vorgesehenen kugeligen Brennkammer 9 geht und das Spr'vtzende der Düse etwa in der Ebene des Zylinderkopf- oder Kolbenbodens bzw. unmittelbar in der Überströmöffnung 5 der Brennkammer Liegt (Fig. 1). Im Grun,driß nach der Fig.2 gesehen, liegt das Einspritzdüsenende zu einer durch die Zylinderachse Z und zwischen den beiden Ventilen 3, 4 hitndu;rchgehend zu denkenden mittleren Vertikalebene E-E um den gleichen Betrag versetzt wie der Brennkammermittelpunkt 31. Durch den ebenen und zur Zylinderachse Z senkrecht liegenden Kolbenboden wird die Brennkammer 9 derart angeschnitten, daß der Durchmesser d der überströmöffn ung 5 zwischen 75 bis 90% des Brennraumdurchmessers dl (Fig. 1) beträgt. Von Bedeutung .'Ist noch, daß, irm Grundriß gesehen, die Mitte 37 der Brennkammer 9 innerhalb einer K.rei-sfläche Fliegt, deren Durchmesser vom Durchstoßpunkt X der Düsenachse D in der Kolbenboden.flächebei oberer Kolbentotlage und dem Mittelpunkt K des Kolbenbodens liegt. In Fig. 2 ist diese Fläche F durch eine Schraffur angedeutet. Beü dem gewählten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise eine Vierlochdüse vorgesehen, deren vier Strahlen etwa im Bereich des größten Brennraumdurchmessers, senkrecht zur Düsenachse gesehen, auf die Brennraumwand auftreffen. Die vier Spritzlöcher der Düse liegen symmetrisch zur Düsenachse, und die Abspri:tzw inkel sind so gewählt, daß die Kraftstoff-Strahlauftreffpu.nkte auf die Brennraumwand hei oberer Kolbentotpunktstellung in einem Breitenbe-reich liegen. der, wenn man die Düsenachse ails Polachse auffaßt, durch einen Kreis von etwa 10° Breite oberhalb des Kugeläquators und einen solchen von etwa 30° unterhalb des KugeläquatoTs begrenzt wird, wie die in Fig. 1 angedeuteten Zonen x und y anzeigen. Im Rahmen der Erfindung könnte man auch eine Zwei-, Drei- oder Fiinflochdüse verwenden.
• U'.ie die Figuren zeigen, bleibt durch die geschilderte Anordnung gegenüber der etwa um den Durchmesser der Kreisfläche F aus der Mitte des Zylinderquerschnittes versetzten Düsenmündung eine wesentlich zentraler liegende Überströmöffnung 5 erhalten, die in unmittelbarer Angrenzung an den Ventnlahlenkschirm 4 etwa mit der Einlaßventilöffnumg tangiert (Fig.2). Die Einspritzstrahlen sind verhältnismäßig lang. und zwar alle etwa gleich lang, und der durch den Al)lenkschi,rm eingeleitete Drall der Verbrennungsluft wird als HonzontaldTali praktisch ohne BeeirnträoIhbigung im die Brenrrtkammer 5 weitergeleitet und dort sogar verstärkt aufrechterhalten, so daß die Verbrennungsluft die Einspritzstrahlen mit hoher Gresch.windigkeit quer anströmt. Die gemischaufbereitende Wirkung wird noch dadurch begünstigt, daB die Luft im wesentlichen um die verlängert zu denkende Düsenachse D kreist. Das Zusammenwirken aller Kombinationsmerkmale der Erfindung gewährrleistet vor allein ein gutes Stan-tver'hafen und eine ruißfreie, wirtschaftliche Verbrennung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, insbesondere Viertaktdieselmaschine, mit eigner auf der den Ventilen abgewandten Seite des Zylii:nderque,rsdhnittes vor den Ventilen schräg im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse, die den Kraftstoff auf die Wand eines im Arbeitskolben der Maschine angeordneten kugeligen Brennraumes aufspritzt, der geben Ende des Verdichtungshubs praktisch diie gesamte Verdichtungsluft aufnimmt und der von der senkrecht zur Zylinderachse liegenden Kolbenbodenfläche derart angeschnitten wird, daß der Durchmesser der Anschnit:tfl'iche 75 biss 90% des Brennraumdurchmessers beträgt und somit eine wesentliche Drosselwirkung dort nicht entsteht, und bei der außerdem das Einlaßverntil oder der Einlaßkanal unmittelbar vor dem Ventilsitz mit einer einen Drall der Verbrennungsluft bis in den Brennraum hinein aufrechterhaltenden Vorrichtung, wie z. B. Ablenkschirm am Ventil oder Eiinlaßka:nal-Endspi@rale. versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß eine im Prinzip zentral spritzende, d. h. Koaxialität zwischen Düsemhalteradhse und Lochkegelachse aufweisende und gegenüber der Düsenachse mit mehreren. insbesondere vier symmetrisch angeordneten Einspritzlöchern versehene, an sich bekannte Mehrlochdüse derart vorgesehen ist, daß bei etwa oberer Kalb entotlage die Wurzeln der Kraftstoffstrahlen praktisch in der Kolbenbodenflächenebene und die Strahlauftreffpunkte an der Brennraumwand in einem Breitenbereich liegen, der, wenn man die Düsenachse als Polachse auffaßt, durch einen Kreis von etwa 10° Breite oberhalb und einen Kreis von etwa 30° Breite unterhalb des Kugeläquators begrenzt ist. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeimspritzdüse (6) in an sich bekannter Weise derart im Zylinderkopf angeordnet ist, daß ihre verlängert zu denkende Achse durch den Mittelpunkt de:, kugeligen Brennraumes bei dessen angenäherrt oberer Totpunktlagie geht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 865 683. 875 101, 696 077; deutsche Patentanmeldung p 21404 1 a/46 a 2 D (bekanntgemacht am 14. 12. 1950).