DE3020924A1

DE3020924A1 - Dieselmotor mit vorkammersystem

Info

Publication number: DE3020924A1
Application number: DE19803020924
Authority: DE
Inventors: Tosio Banba; Masakuni Matsui; Takanori Tsugekawa
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1980-12-18
Also published as: IT1144073B; FR2458680A1; US4323039A; IT8048877A0; JPS55176435U; SE444206B; US4422426A; FR2458680B1; GB2053347B; GB2053347A; SE8004141L

Description

Dieselmotor mit Vorkammersystem

Die Erfindung betrifft einen Diselmotor mit Vorkammersystern und bezieht sich insbesondere auf einen Dieselmotor, der eine Verbrennungskammer nach Art einer Vorkammer hat.

Die Verbrennungskammer mit Vorkammersystem des herkömmlichen Dieselmotors wird in zwei Arten aufgeteilt, von denen die erste mit einer Art Vorverbrennungskammer und die andere mit einer Art Wirbelkammer versehen ist. Die Art mit der Vorverbrennungskaitimer weist eine Vorkammer auf, die aus einer vorderen Kammer und einer hinteren Kammer besteht, welche dieselbe Achse miteinander haben, und zwar innerhalb eines Zylinderkopfes, wobei eine Verbindungsöffnung die Vorkammer mit einer in einem Kolben gebildeten Hauptverbrennungskammer verbindet und eine Glühkerze sowie eine Kraftstoffeinspritzdüse jeweils derart angeordnet sind, daß sie auf die hintere Kammer zu gerichtet sind. Die herkömmliche Vorkammer ist jedoch dadurch gebildet, daß zwei Blöcke über eine dazwischen angeordnete Dichtung bzw. Pakkung aufeinander angeordnet werden, d.h. ein Block ist mit der letzteren Hälfte der hinteren Kammer versehen, und der andere Block ist mit der ersten Hälfte der hintern Kammer versehen, wobei das eine Ende der vorderen Kammer sich zur ersten Hälfte der hinteren Kammer öffnet und die Verbindungsöffnung die vordere Kammer mit der in dem Kolben gebildeten Hauptverbrennungskammer verbindet. Aus diesem

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Grund ist die Stundenzahl der Arbeitskraft für die Herstellung der Vorkammer groß, und die Produktionskosten der Vorkammer sind hoch. Außerdem ist die Vorkammer nicht frei von dem Nachteil, daß Gasleckage aus der Fuge bzw. der Naht der zwei Blöcke auftreten kann. Wenn ferner die Spitze der Glühkerze die Möglichkeit hat, durch den Zylinderkopf hindurch und durch den Block hindurch vorbei in die hintere Kammer zu ragen, wobei der Block mit der letzteren Hälfte der rückwärtigen Kammer versehen ist, versucht Gas aus dem eindringenden Teil der Glühkerze und auch aus der Naht zwischen dem Block und dem Zylinderkopf auszutreten. Infolgedessen wird das Abdichten gegen Gasleckage kompliziert und schwierig.

Da auf der anderen Seite bei der Verbrennungskammer mit Wirbeltyp die meisten Teile der Vorkammer einstückig mit dem Zylinderkopf gebildet sind, entsteht dort ein Problem mit Hinblick auf das Vermischen des Kraftstoffes und der Luft; denn die Vorkammer wird durch eine einzige Kammer gebildet, wenngleich diese Art nicht mit dem vorerwähnten Problem des Anbringens bzw. Einbaues der Glühkerze behaftet ist. Obwohl mit anderen Worten das Vermischen der Luft mit dem Sprühnebel des Verbrennungskraftstoffes mit Hilfe des Wirbels oder der Strudelströmung bewirkt wird, der bzw. die innerhalb der Vorkammer durch Kompression infolge der Kolbenbewegung erzeugt ist, erfolgt ein Hilfsmischen der Luft mit dem Kraftstoffsprühnebel nicht infolge feiner bzw. sehr kleiner Turbulenz der Strömung innerhalb der Vorkammer. Deshalb

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ergibt sich bei dieser Art das Problem, daß mehr Abgasrauch entsteht als bei der vorgenannten Vorvtrbrennungskammer-Art.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die mögliche Gasleckage aus dem aufgesetzten bzw. zusammenpassenden Teil der Glühkerze zu eliminieren, um die Produktionskosten zu reduzieren und die Montage und Demontage der Glühkerze zu erleichtern.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, die Zündverzögerung dadurch zu reduzieren, daß die Bildung eines Luft-Kraftstoffgemisches verbessert wird und die Startfähigkeit bei tiefer Temperatur sowie die Farbe des Abgases verbessert werden.

Zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung auch, die Ausströmung des Luft-Kraftstoffgemisches aus der Vorkammer gleichmäßig bzw. ruhig oder reibungslos zu machen und die Verbrennung zu verbessern.

Gemäß der Erfindung soll weiterhin das Ankleben an der Düse bzw. Verkleben verhindert werden und das Brennstoffeinspritzen aufrechterhalten werden.

Günstig ist es gemäß der Erfindung auch, die Erwärmung der Kraftstoffeinspritzdüse zu verhindern und die genaue Anordnung der Kraftstoffeinspritzdüse zu erleichtern.

Bei einem Dieselmotor mit Vorkammersystem mit einer Vorkammer, die durch eine vordere Kammer und eine hintere Kam-

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mer innerhalb eines Zylinderkopfes gebildet ist, mit einer die Vorkammer mit einer in einem Kolben gebildeten Hauptverbrennungskammer verbindenden Verbindungsöffnung sowie mit einer Glühkerze und einer Kraftstoffeinspritzdüse, die jeweils gegenüber der rückwärtigen Kammer bzw. auf diese zu gerichtet angeordnet sind, besteht das erste kennzeichnende Merkmal dieser Erfindung darin, daß die Vorkammer durch die hintere Kammer gebildet ist, welche einstückig mit dem Zylinderkopf innerhalb desselben gebildet ist, sowie durch die vordere Kammer gebildet ist, welche auf einem Hülsenteil gebildet ist, das abnehmbar am Zylinderkopf angebracht bzw. bei diesem eingerichtet ist. Bei dem Dieselmotor mit Vorkammersystem der vorstehend beschriebenen Art besteht das zweite Merkmale gemäß der Erfindung darin, daß auf dem Hülsenteil mindestens eine kurzachsige, säulenförmige Nut gegenüber der hinteren Kammer gebildet ist. Das dritte Merkmal der Erfindung besteht darin, daß mindestens eine Sprühnebelöffnung der Kraftstoffeinspritzdüse so angeordnet ist, daß der Kraftstoff in Richtung der Verbindungsöffnung eingesprüht wird. Das vierte Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Innendurchmesser an dem Vorderteil oder der Spitze eines Düseneinführloches kleiner als der Innendurchmesser seines Zwischenteiles ist. Ferner besteht das fünfte Merkmale der Erfindung darin, daß ein Stützteil· mit einer kleinen Deformationsmenge bzw. einem kleinen Deformationsteil, wie z.B. einer Unterlagsscheibe oder dergieichen, zwischen dem Stufenteil· der Kraftstoffeinspritzdüse und dem Stufenteil· des Düseneinfutn^oches angeordnet ist.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer oberen Hälfte eines Dieselmotors mit Vorkammersystem gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Teile in der Nachbarschaft der Verbrennungskammer,

Fig. 3 bis

Fig. 5 Schnittansichten unter Darstellung anderer Ausführungsformen der Verbrennungskammer,

Fig. 6 eine Schnittansicht der Düse mit dem einzigen Loch als die Kraftstoffeinspritzdüse,

Fig. 7 und

Fig. 8 Schnittansichten derjenigen Ausführungsform, bei welcher ein Wärmeisolierstützteil zwischen dem Zylinderkopf und der Kraftstoffeinspritzdüse angeordnet ist, und

Fig. 9 das Diagramm eines Dieselmotors mit Komet-Va-Art-Wirbelverbrennungssystem (comet Va-type swirl combustion system Diesel engine) und des Dieselmotors mit Vorkammersystem gemäß der Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt.

Nun werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt die obere Hälfte des Dieselmotors mit Vorkammersystem, und der dargestellte Zylinderkopf 2 ist

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mittels Schrauben 3 an einem Zylinderblock 1 befestigt. Eine Vorkammer 7 ist innerhalb des Zylinderkopfes 2 gebildet und steht mit einer Hauptverbrennungskammer 5 durch eine Verbindungsöffnung 6 in Verbindung, wobei die Kammer 5 am Kopfteil eines Kolbens 4 angeordnet ist.

Der Aufbau wird genauer und im einzelnen anhand von Fig. erläutert. Die oben genannte Vorkammer 7 besteht aus einer hinteren Kammer 8 und einer vorderen Kammer 9. Die hintere Kammer 8 ist innerhalb des Zylinderkopfes 2 einstückig mit diesem gebildet, während die vordere Kammer 9 auf einem Hülsenteil 10 gebildet ist. Das Hülsenteil 10 ist abnehmbar am Zylinderkopf 2 von unterhalb desselben angebracht. Die Verbindungsöffnung 6 stellt die Verbindung mit der Vorderkammer 9 her. Es ist bevorzugt, daß die Vorkammer 7 so dicht wie möglich auf einer Seite des Zylinderkopfes angeordnet ist, um ein Erwärmen desselben zu verhindern. Die obere Hälfte der hinteren Kammer 8 hat die Form einer Halbkugel, während die untere Hälfte die Form einer Säule hat. Die vordere Kammer 9 hat die Form einer umgekehrten Patrone oder Kugel. Die Achse 9c der vorderen Kammer 9 ist parallel zur Achse 8c der hinteren Kammer 8 derart angeordnet, daß die Achsen einander nicht überlappen.

Wegen des Vorhandenseins der vorderen Kammer 9 wird die Wirbelströmung der während des Kompressionshubes des Kolbens innerhalb der Vorkammer erzeugten Luft mit einer weiteren sehr kleinen Turbulenz beaufschlagt. Deshalb ist es möglich, eine hervorragende Verbrennung zu realisieren; denn das Ver-

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mischen der Luft mit dem Sprühnebel des Kraftstoffes wird verbessert, und die Konzentration des Abgases (Sd) wird geringer.

Mit anderen Worten sieht man gut aus Fig. 9, daß im Vergleich mit einem herkömmlichen Komet-Va-artigen Dieselmotor, der mit der Wirbel-Verbrennungskammer ausgestattet ist, die Konzentration des Abgases im Dieselmotor gemäß der Erfindung verbessert ist. Wie oben beschrieben, ist die Achse 9c der vorderen Kammer parallel zur Achse 8c der hinteren Kammer angeordnet. Es ist jedoch erwünscht, daß die Achse 9c in Bezug auf die Achse 8c in einer solchen Richtung angeordnet ist, daß die Wirbelströmung innerhalb der Vorkammer weiter gestärkt, gefestigt bzw. versteift wird, d.h. in einer solchen Richtung, daß sie vom Zentrum des Kolbens fort getrennt wird.

Die beste Motorleistung erhält man, wenn das Volumen der Vorderkammer etwa 7 bis 15 % der Summe des Volumens der Vorderkammer und des der hinteren Kammer oder des Volumens der Vorkammer ist. Die obere Grenze wird so ausgewählt, daß das Volumen nicht so groß ist, daß es die Bildung der Wirbelströmung behindert, und ein hervorragendes Luft-Kraftstoffgemisch kann man wegen der Bildung weiterer sehr kleiner Turbulentströmungen erhalten, die sich aus der Gegenwart der Vorderkammer ergeben, ohne daß die Bildung der Hauptwirbelströmung behindert wird. Auf der anderen Seite wird die untere Grenze so ausgewählt, daß das Volumen es ermöglicht, das kräftige oder gründliche Einspritzen des Kraft-

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stoff-Luftgemisches aus der Vorkammer in die Hauptverbrennungskammer wie in dem Vorverbrennungskammersystem merklich beschränkt wird, und zwar infolge der Gegenwart der vorderen Kammer, so daß man eine ruhige Verbrennung erhält.

Der oben erwähnte Zylinderkopf 2 ist mit einem Düseneinführloch 11 sowie mit einem Glühkerzeneinführloch 12 ausgestattet. Eine Kraftstoffeinspritzdüse 13 wird in das Düseneinführloch 11 eingesteckt. Infolge der hervorragenden Bewegung bzw. Rührtätigkeit des Luftstromes kann das Vermischen des Kraftstoffsprühnebels mit der Luft in zufriedenstellender Weise sogar bei Verwendung einer Düse mit einem einzigen Loch gewährleistet werden, wie z.B. einem gewöhnlichen Drosselventil oder einem Drehbolzen- bzw. Zapfenventil.

Ein weiteres Verfahren für die praktische Durchführung der Erfindung wird im einzelnen beschrieben.

Als Kraftstoffeinspritzdüse 13 wird eine Lochdüse mit einer Doppelöffnung verwendet. Diese Düse wird so eingestellt, daß die Mittel der Einspritzung zwischen einem Winkel Οι und einem Winkel ß liegt. Der Winkel öl wird durch den äußeren Umfang A der Verbindungsöffnung 6 und der Schnittstelle B seines Durchmessers bestimmt. Der Winkel ß bestimmt sich durch ein Eckenteil C der hinteren Kammer 8 der Vorkammer und durch eine Stelle D auf einer horizontalen Linie H, welche durch das Zentrum oder die Mitte O der hinteren Kammer 8 hindurchgeht, welche der Grenze zwischen der oberen Hälfte und der unteren Half te der hinteren Kammer enspricht.

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Das vorgenannte Düseneinfuhrloch 11 ist so zusammengezogen, daß der Innendurchmesser seines Vorderteils kleiner ist als der Innendurchmesser seines Mittenteils, und das freiliegende Teil an der Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse 13 ist so weit wie möglich reduziert. Durch diese Anordnung wird das dem Verbrennungsgas ausgesetzte vordere Teil bzw. die
Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse 13 minimal gehalten, und das Ankleben an der Düse wird verhindert.

Die Glühkerze 14 ist in das vorgenannte Glühkerzeneinführloch 12 eingebaut. Die Stellung der Spitze bzw. des Vorderendes der Glühkerze 14 ist innerhalb eines Bereiches vorgesehen, der von einer Linie eingegrenzt wird, die die Sprühöffnung 15 der Kraftstoffeinspritzdüse 13 mit der oben erwähnten Stelle D verbindet, und durch die oben genannte horizontale Mittenlinie H eingegrenzt. Deshalb trifft der innerhalb des Winkels iX versprühte Kraftstoff gegen den Luftstrom innerhalb der Vorkammer, welcher aus dem Kolben 4
durch die Verbindungsöffnung 6 während des Kompressionshubes strömt, und bildet damit schnell das Luft-Kraftstoffgemisch. Die Verbrennung erfolgt deshalb schnell, und die Zündverzögerung ist klein. Auf der anderen Seite ermöglicht der innerhalb des Winkels ß versprühte Kraftstoff den Start bei
extrem niedriger Temperatur; denn das Loch der Düse wird
als Kraftstoffeinspritzdüse verwendet, welches eine gute
Feinstverteilung sowie sicherstellt, daß der Kraftstoff mit der Glühkerze 14 in direkten Kontakt gelangt.

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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Hülse 1OA bei dieser Ausfuhrungsform hat einen erheblich größeren Durchmesser als die Hülse 10 der Fig. 2. Die obere Endfläche 17 der Hülse 1OA, die am Zylinderkopf 2 angebracht ist, wird in innige Berührung mit einem Rahmen-, Gestell- bzw. Fachteil 18 des Hülseneinführloches gebracht, und zwar über eine nicht dargestellte Dichtung, um Gasleckage zu verhindern. Bei dieser Ausführungsform ist ein Teil der rückwärtigen Kammer im Hülsenteil 1OA geformt.

Fig. 4 zeigt eine weitere andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Hülse 1OB mit einer kurzachsigen zylindrischen Nut 16 ausgestattet ist, welche gegenüber der Öffnung der hinteren Kammer 9 angeordnet ist, und sie ist größer als der Durchmesser des offenen Endes der vorderen Kammer, ist aber kleiner als der Durchmesser des unteren Endteiles der hinteren Kammer 8. Diese Nut 16 ist derart angeordnet, daß ihre Achse 16c mit der Achse 8c der hinteren Kammer 8 zusammenfällt. Die Höhe der Hülse 1OB ist so vergrößert, daß sie der Tiefe der Nut 16 entspricht.

Wenn also das Ventil mit der Doppelöffnung verwendet wird, wird der Kraftstoffeinspritzwinkel ein erheblich engerer Winkel ß¹, obwohl er hinsichtlich des Drosselventils oder des oben erwähnten Zapfenventils wie im Falle der Fig. 2 und 3 unverändert bleibt. Da die Nut 16 jedoch auf der Hülse 1OB gebildet ist, wird zwischen der hinteren Kammer 8 und der vorderen Kammer eine Stufe oder ein Stufenteil gebil-

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det, so daß die in die Vorkammer 7 einfließende Luftströmung eine Turbulenz der Wirbelströmung hervorruft, die in der Vorkammer 7 gebildet ist, um ein gleichmäßiges Vermischen des Kraftstoffes mit der Luft sicherzustellen, und das Herausfließen des Luft-Kraftstoffgemisches zur Hauptverbrennungskammer wird beschleunigt.

Fig. 5 zeigt eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Nut 16 auf der Hülse 10c in einer solchen Weise gebildet ist, daß ihre Achse 16c weder die Achse 8c der hinteren Kammer 8 noch die Achse 9c der vorderen Kammer überlappt. Diese Anordnung der Nut 16 macht die Turbulenz der Wirbelströmung innerhalb der Vorkammer 7 weiter kompliziert und verbessert weiter die Bildung des Luft-Kraftstoff gemisches.

Obwohl in den Ausführungsformen nach den Fig. 4 und 5 nur die Nut 16 gezeigt ist, können mehrere Nuten 16 über verschiedene Stufen oder Abschnitte gebildet sein. In einem solchen Falle muß die näher an der hinteren Kammer liegende Nut mit einem größeren Durchmesser versehen sein.

Fig. 6 zeigt eine verbesserte Ausführungsform, bei welcher eine mit einem einzigen Loch versehene Düse 13A, wie z.B. eine Zapfendüse oder eine Drosseldüse, verwendet wird. In diesem Falle wird der Kraftstoff zu dem Eckenteil der Nut hin eingespritzt. Das Vermischen des gegen das Eckenteil der Nut 16 eingespritztenKraftstoffes mit der Luft wird durch die Wirbelströmung beschleunigt, gefördert bzw. unter-

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stützt, welche in der Nachbarschaft der Wut 16 gebildet ist, wodurch die Zündverzögerung reduziert wird.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Erwärmen der Kraftstoffeinspritzdüse verhindert wird. Ein ringförmiges Wärmeisolationsmaterial 25 aus Siliconkautschuk z.B. wird auf dem Sitzteil 20 des Düseneinführloches 11 angeordnet. Zwischen dem wärmeisolierenden Material 25 und der Endoberfläche 23 des Kraftstoffentilgehäuses 22 ist ein ringförmiges Stützteil 26 angeordnet, welches denselben Durchmesser hat wie das Einführloch 21 für das Einführen des Kraftstoffventilgehäuses 22 und welches eine kleine Deformationsmenge bzw. Deformationsgröße oder ein kleines Deformationsmaß hat. Dieses Stützteil 26 verhindert, daß das Wärmeisolationsmaterial 25 in den Spalt zwischen dem Kraftstoffventilgehäuse 22 und dem Einführloch für dieses sowie in eine Ausnehmung 24 zum Festklemmen des Kraftstof fventiles gelangt, welche am umfang des Kraftstoffventilgehäuses gebildet ist. Das Stützteil 26 schafft ferner die Möglichkeit, daß das Vorderende oder die Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse 13 an einer bestimmten Position eingestellt wird. Es ist bevorzugt, das Stützteil 26 in Ringform herzustellen, wobei ein Material benutzt wird, weiches ein kleines Deformationsmaß hat, wie z.B. ein Metall, ein wärmebeständiges Harz usw. Ein Wärmeisolationsmaterial 19 wird auch um die Kraftstoffeinspritzdüse 13 herum gepackt.

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Dieselbe Wirkung wie bei Fig. 7 könnte man auch dadurch erhalten, daß das Stützteil 26 an die Kraftstoffeinspritzdüse 13 des sogenannten Dieselmotors mit "offener Verbrennungskammer" angepaßt oder auf diese aufgepaßt wird, wobei bei dieser Art Dieselmotor der Kraftstoff direkt zur Verbrennungskammer am Kopf des in Fig. 8 gezeigten Kolbens versprüht wird.

Nach Fig. 8 ist ein stangen- bzw. stabartiger Vorsprung bzw. Ausstülpung 28 in der Mitte des Bodens einer Ausnehmungsverbrennungskammer 2 eingesetzt, und das Bodenteil 31 zwischen der stabförmigen Ausstülpung 28 und der Umfangswand 30 der Verbrennungskammer hat die Form einer Halbkugel. Die Verbrennungskammer ist ebenfalls dicht an einer Seite des Kolbens 4 derart angeordnet, daß der Kopf 29 der stabförmigen Ausstülpung bzw. des stabförmigen erhabenen Teils 28 auf der Achse der Kraftstoffeinspritzdüse 13 angeordnet ist. Durch die Lage der Verbrennungskammer ist ein gleichmäßiges Vermischen des Kraftstoffes mit der Wirbelströmung der Luft innerhalb der Verbrennungskammer ermöglicht.

Insgesamt weist der Dieselmotor gemäß der Erfindung die Vorkammer mit der Vorderkammer und der hinteren Kammer und die die Vorderkammer mit der Hauptverbrennungskammer verbindende Verbindungsöffnung auf und hat einen solchen Aufbau, daß eine der Sprühöffnungen der Krafteinspritzdüse den Kraftstoff in die Richtung der Verbindungsöffnung versprüht, während die andere den Kraftstoff zur Glühkerze sprüht. Der somit auf die Glühkerze versprühte Kraftstoff kommt also in direkte Berührung mit der Glühkerze und wird leicht ent-

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zündet, wodurch die Startfähigkeit bei äußerst tiefer Temperatur verbessert ist und der Leerlauf bzw. der Stillstandseinschnitt (idle nock) eliminiert ist, der das Hauptproblem bei dem herkömmlichen Dieselmotor mit Vorkammersystem ist. Auf der anderen Seite trifft der gegen die Verbindungsöffnung gesprühte Kraftstoff gegen die aus der Verbindungsöffnung strömende komprimierte Luft, bildet das Luft-Kraftstoffgemisch und verringert die Zündverzögerung mit Hilfe der feinen Verteilung des Kraftstoffes. Mit anderen Worten erfolgt die Verbrennung schnell.

Da ferner die Nut zwischen der vorderen Kammer und der hinteren Kammer stufenweise gebildet ist, gibt es in der komprimierten, aus der Verbindungsöffnung strömenden Luft eine Turbulenz, so daß das Vermischen des Kraftstoffes mit der Luft beschleunigt wird.

Erfindungsgemäß wird das vordere Teil des Düseneinführloches für das Einführen der Kraftstoffeinspritzdüse auf einen kleinen Durchmesser derart zusammengezogen, daß das freiliegende Teil des Vorderendes oder der Spitze der Kraftstoff einspritzdüse minimal gemacht ist. Aus diesem Grund wird das freie Aussetzen bzw. das Ausgesetztsein des vorderen oder spitzen Teils der Kraftstoffeinspritzdüse gegenüber dem Luft-Kraftstoffgemisch mit hoher Temperatur geringer gemacht, wodurch es möglich wird, das Anhaften oder Ankleben der Düse zu verhindern. Erfindungsgemäß wird ferner das wärmeisolierende Material, welches zwischen der Kraftstoffeinspritzdüse und dem Düseneinfuhrloch angeordnet ist, durch

das Stützteil mit kleinem Deformationsmaß gehaltert, das wärmeisolierende Material wird daran gehindert, in den Spalt zwischen der Kraftstoffeinspritzdüse und dem Düseneinführloch zu kommen, und die Position des Vorderteils oder der Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse kann an bestimmten Stellen einjustiert werden.

Beispiel

Ein Verbrennungslexstungstest wurde für den Dieselmotor mit Vorkammersystem gemäß der Erfindung, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, durchgeführt. Die Abgastemperatur, die Abgasfarbe und das somit erhaltene Kraftstoffverbrauchsverhältnis wurden in Fig. 9 mit durchgezogenen Linien gezeigt.

In Fig. 9 stellt die Achse der Abszisse den Abtriebswellenausgang

Pe (Ps) und den mittleren effektiven Nettodruck Pe¹ (kg/cm ) für jede Aufzeichnung dar, während die Ordinate die Abgastemperatur T C für die obere Stufe, den Abgaskonzentrationsindex Sd für die Mittelstufe und das KraftstoffVerbrauchsverhältnis f (g/psh) für die untere Stufe darstellt.

Die Versuchsbedingungen waren folgende:

Drehzahl: 2400 U/pm

Kolbengröße: 80 mm 0 χ 75 mm

Anzahl der Kolben: 1

Kraftstoffeinspritzdüse: Drosseldüse bzw.

Drosselklappe

Einbauwinkel der Kraftstoff- 20° bezogen auf die

einspritzdüse: Achse 8c der hinteren

Kammer

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Herausstehende Länge der Glühkerze innerhalb der hinteren Kammer:

Form und Größe der oberen Hälfte der hinteren Kammer:

Tiefe der vorderen Kammer: Abstand zwischen den Achsen der hinteren Kammer und der vorderen Kammer:
Höhenwinkel der Verbindungsöffnung:

7 mm

Halbkugel mit einem Radius von 12 mm mit dem Zentrum 0 der hinteren Kammer als ihr Zentrum 8,5 mm

2 mm
35°

Zum Vergleich wurde ein Verbrennungsleistungstest auch für den Dieselmotor der Komet-Va-Typen-Wirbelart durchgeführt. Die Abgastemperatur, die Abgasfarbe und das Krafststoffverbrauchsverhältnis, die somit erhalten wurden, sind in Fig. 9 durch gestrichelte Linien dargestellt. Die Versuchsbedingungen waren die gleichen wie oben ex wähnt.

Aus Fig. 9 erkennt man, daß bei der Verwendung der Vorkammer gemäß der Erfindung die Abgasfarbe besonders verbessert werden kann.

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Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath f

Dr. Dieter Weber
DipL-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE

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D - 6200 WIESBADEN 1 2.6.1980 Postfadi 6145

Gustav-Frey tag-Straßc 25 Sf/ Wtl

® (0 6121)3727 20 Telegrammadresse: WIIXPATENT Telex: 4-186 247

277 169

Yanmar Diesel Engine Co. , Ltd. , 1-32, Chayamachi, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka-fu, Japan

Dieselmotor mit Vorkamtnersystem

Priorität: Japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 54-76055 vom 5. Juni 1979

Patentansprüche

( 1. ^Dieselmotor mit Vorkammersystern, bei welchem die Vorkammer durch eine vordere und eine hintere Kammer innerhalb

mit einer eines Zylinderkopfes gebildet ist,/die Vorkammer mit einer in einem Kolben gebildeten Hauptverbrennungskammer verbindenden Verbindungsöffnung sowie mit einer Glühkerze und einer Kraftstoffeinspritzdüse, die jeweils der hinteren

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ORIGINAL INSPECTQD

Kammer gegenüber angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorkammer (7) aus der einstückig mit dem Zylinderkopf (2) in diesem geformten hinteren Kammer {8) und der vorderen Kammer (9) besteht, die auf einem Hülsenteil (10) gebildet ist, welches abnehmbar am Zylinderkopf (2) angebracht ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (9c, 8c) der Vorderkammer (9) und der hinteren Kammer (8) nebeneinander angeordnet sind.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzöffnung (11) der Kraftstoffeinspritzdüse (13) der hinteren Kammer (8) zugewendet und mit mehreren Öffnungen versehen ist und daß mindestens eine der Mehrzahl von Öffnungen (11) so angeordnet ist, daß der Kraftstoff in Richtung der Verbindungsöffnung (6) versprüht wird.
4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Vorderteils des Kraftstoffeinspritzdüseneinführloches (11) für das Einführen der Kraftstoffeinspritzdüse (13) kleiner ist als der Innendurchmesser am Mittelteil des Kraftstoffeinspritzdüseneinführloches (11).
5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer kurzen Achse versehenes, säulenartiges Nutenteil (16) auf der Hülse (1OB) derart gebildet ist, daß es der hinteren Kammer (8) gegenüber angeordnet ist

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6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzachsige Säulennut (16) in mehrfacher Anzahl gebildet ist und daß ihre offenen Teile allmählich mit steigender Stufenzahl zunehmen.
7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzachsige und säulenförmige Nut (16) so angeordnet ist, daß ihre Achse (16c) sich nicht mit der Achse (9c) der vorderen Kammer (9) überlappt.
8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (8c, 9c, 16) der vorderen Kammer (9), der hinteren Kammer (8) und der mit kurzer Achse versehenen, .säulenartigen Nut (16) sich nicht einander überlappen.
9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzöffnung (11) der Kraftstoffeinspritzdüse (13), welche der hinteren Kammer

(8) zugerichtet ist, mehrere öffnungen aufweist und daß mindestens eine dieser Vielzahl von öffnungen (11) so angeordnet ist, daß der Kraftstoff in Richtung auf Verbindungsöffnung (6) versprüht wird.
10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Vorderteils bzw. der Spitze des Kraftstoff einspritzdüseneinführloches (11) für das Einführen der Kraftstoffeinspritzdüse (13) kleiner als der Innendurchmesser am Mittenteil des Kraftstoffeinspritzdüseneinführloches (11) ist.

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11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stützteil (26) , welches ein kleines Deformationsmaß hat, wie z.B. eine Unterlegscheibe, zwischen dem Stufenteil des Düseneinführloches (11) für das Einführen der Kraftstoffeinspritzdüse (13) und dem Stufenteil der Kraftstoffeinspritzdüse (13) angeordnet ist.

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