DE650753C

DE650753C - Injection internal combustion engine with self-ignition, in which the main combustion chamber is separated from the piston displacement

Info

Publication number: DE650753C
Application number: DEL77354D
Authority: DE
Original assignee: LANOVA GmbH
Current assignee: LANOVA GmbH
Priority date: 1931-01-25
Filing date: 1931-01-25
Publication date: 1937-10-01
Also published as: FR730361A

Description

Einspritzbrennkraftmaschine mit Selbstzündung, bei der der Hauptbrennraum vom Kolbenhubraum abgesetzt ist Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die bekannten Einspritzbrennkraftmaschinen mit Selbstzündung, bei welchen der Hauptbrennraum vom Kolbenhubraum abgesetzt ist und die Achsen der Einspritzdüse sowie des Luftspeichers in einer gemeinsamen, durch einen Zylinderdurchmesser gehenden Ebene liegen, und insbesondere auf Einspritzbrennkraftmaschinen, bei denen die Wandung des Hauptbrennraumes an der Seite des Luftspeichers zurückspringend und an der Seite, auf der die Brennstoffzuführung erfolgt, vorspringend ausgeführt ist, derart, daß der Hauptbrennraum einen herzförmigen Querschnitt erhält.Injection internal combustion engine with compression ignition, in which the main combustion chamber is offset from the piston displacement The present invention relates to the known Injection internal combustion engines with compression ignition, in which the main combustion chamber is from Piston displacement is offset and the axes of the injection nozzle and the air reservoir lie in a common plane passing through a cylinder diameter, and in particular on internal combustion engines in which the wall of the main combustion chamber springing back on the side of the air reservoir and on the side on which the fuel supply takes place, is made protruding in such a way that the main combustion chamber is heart-shaped Cross-section received.

Derartige Brennkraftmaschinen haben sich bei kleinem und mittlerem Zylinderdurchmesser durchaus bewährt, da die Strömungserscheinungen, welche beim Entleerungsvorgang des Luftspeichers auftreten, eine gute Verbrennung und einen günstigen Wirkungsgrad ergeben.Such internal combustion engines have become small and medium-sized Cylinder diameter has proven its worth, as the flow phenomena that occur with Evacuation process of the air reservoir occur, a good combustion and a result in favorable efficiency.

Bei Maschinen mit größerem Zylinderdurchmesser kann aber die Schwierigkeit auftreten, daß die Reichweite des Brennstoffstrahles nicht genügt, um den Luftspeicher mit genügend Brennstoff zu beschicken. Eine der Vergrößerung des Zylinderdurchmessers etwa angepaßte Vergrößerung der Einspritzdüse würde keine ausreichende Verlängerung des Brennstoffstrahles ergeben. Eine Verringerung der Entfernung zwischen Düse und Speichermündung durch Verlegung der Düsen und Luftspeicher auf Sehnen des Verbrennungsraumes unter gleichzeitiger Verdoppelung derselben führt wohl zum Ziele.In the case of machines with a larger cylinder diameter, however, the problem can arise occur that the range of the fuel jet is not sufficient to the air reservoir to be loaded with enough fuel. One of the enlargement of the cylinder diameter an approximately adapted enlargement of the injection nozzle would not be a sufficient extension of the fuel jet result. A decrease in the distance between the nozzle and Storage mouth by relocating the nozzles and air storage on the tendons of the combustion chamber while doubling them at the same time probably leads to the goal.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Lösung dieser Aufgabe dadurch herbeigeführt, daß dem Einspritzstrahl auf seinem Wege ein weiterer Impuls verliehen wird, um seine Durchschlagskraft nach dem Verlassen der Düse nochmals zu beleben.In the present invention, this object is achieved caused the injection jet to be given a further impulse on its way to revive its penetrating power after leaving the nozzle.

Dies geschieht dadurch, daß der Einspritzdüse eine Vorkammer vorgeschaltet wird, mit dem Erfolg, daß die jeweils einsetzende Vorkammerverbrennung einen zusätzlichen Antrieb für den Düsenstrahl ergibt.This takes place in that the injection nozzle is preceded by an antechamber becomes, with the result that the pre-chamber combustion that starts an additional one Drive for the nozzle jet results.

Während bei den bekannten Vorkammerdieselmaschinen die Vorkammer lediglich zur Aufbereitung des Brennstoffes und zum Transport desselben in den Verbrennungsraum über dem Kolben dient, womit aber die Wirkungsweise der Vorkammer erschöpft ist, handelt es sich beim Erfindungsgegenstand darum, daß der in der Vorkammer einen zusätzlichen Antriebsimpuls erhaltende Einspritzstrahl durch den abgesetzten Hauptbrennraum der Maschine hindurch gegen den Luftspeicher geblasen wird. Ein Teil des Einblasestrahls mit unverbrannten Brennstoffteilchen wird an der Luftspeichermündung abgefangen und der andere Teil in den Speicher zur Erzeugung des bekannten Hochdrucks und der Ausblaseenergie eintreten. Dies wird dadurch begünstigt, daß die durch die bekannte Vorkammerwirkung angewärmten alif@:' gespaltenen und verdampften Brennstoffteilchen . im Luftspeicher besser ihrem Endzweck zuge-.. führt werden, d. h. für eine Speicherausblasung-' unter starkem Druckabfall geeignet sind.While in the known pre-chamber diesel engines, the pre-chamber only for processing the fuel and for transporting it into the combustion chamber serves above the piston, but this exhausts the function of the antechamber, it is the subject of the invention that the one in the antechamber Injection jet receiving additional drive impulse through the remote main combustion chamber blown through the machine against the air reservoir. Part of the blow-in jet with unburned fuel particles is attached to the air reservoir mouth intercepted and the other part in the memory for generating the known high pressure and the Enter blow-out energy. This is favored by the fact that the known Antechamber effect heated alif @: 'split and vaporized fuel particles . are better supplied to their end use in the air reservoir, d. H. for a storage blow-out- ' are suitable under a strong pressure drop.

Erwähnt sei in dieser Hinsicht, daß die Vereinigung von Vorkammer und Luftspeicher bei einer Dieselmaschine in der Weise bekannt ist, daß der Luftspeicher hinter der Vorkammer vorgesehen und durch eine oder mehrere Drosselöffnungen mit der Vorkammer verbunden ist, welche mit dem Brennraum in geeigneter Verbindung steht. Der Luftspeicher ist hierbei der Vorkammer nachgeschaltet, und die Wechselwirkungen zwischen Luftspeicher und Vorkammer sind hierbei ganz andere als bei dem Erfindungsgegenstand, bei welchem die Einspritzdüse der Vorkammer vorgeschaltet ist, deren Mündung dem Luftspeicher gegenüberliegt.It should be mentioned in this regard that the union of antechamber and air storage is known in a diesel engine in such a way that the air storage provided behind the antechamber and with one or more throttle openings the antechamber is connected, which is in suitable communication with the combustion chamber. The air storage is connected downstream of the antechamber, and the interactions between the air reservoir and the antechamber are completely different from those of the subject of the invention, in which the injection nozzle is connected upstream of the prechamber, the mouth of which the Air storage opposite.

Hierbei werden in allgemeiner Anordnung die Achsen von Einspritzdüse, Vorkammer und Luftspeicher zusammenfallen und senkrecht zur Zylinderachse verlaufen.The axes of the injection nozzle, Antechamber and air storage coincide and run perpendicular to the cylinder axis.

Werden dagegen als besondere Anordnung die gemeinsame Achse von Vorkammer und Einspritzdüse einerseits und die des Luftspeichers andererseits gegeneinander geneigt, so wird die Ausblaserichtung von Vorkammer und Luftspeicher in der Weise abgeändert, daß der Einströmung in den Speicher kein Eintrag geschieht, wobei die Ausblasung aus dem Luftspeicher so gelenkt wird, daß sie die Vorkammermündung nicht mehr trifft. Dies gibt für die Erhitzungsverhältnisse der Kammermündungen dieselben Vorteile wie bei entsprechender direkter Einspritzung, erhält aber hier für größere Maschinen eine weitere Bedeutung.On the other hand, the common axis of the antechamber is a special arrangement and injection nozzle on the one hand and that of the air reservoir on the other hand against each other inclined, the direction of blow-out of the antechamber and air reservoir is in the way modified so that no entry happens to the flow into the memory, whereby the Blowing out of the air reservoir is directed so that it does not reach the antechamber mouth more hits. This gives the same for the heating conditions of the chamber mouths Advantages as with the corresponding direct injection, but obtained here for larger ones Machines have another meaning.

Während bei gleichachsiger Anordnung von Vorkammer, Einspritzdüse und Luftspeicher es in diesem Falle möglich wäre, daß zufolge der Größe der Vorkammermündung ein Teil des aus dem Luftspeicher austretenden Strahles in die Vorkammer eindringen und eine unerwünschte Ablagerung von Brennstoff in der Vorkammer sich ergeben könnte, zufolge der Unmöglichkeit, in der Vorkammer wegen Luftmangels zur Verbrennung zu gelangen, wäre es für den besonderen Fall der Einspritzbrennkraftmaschine mit herzförmigem oder ähnlich gestaltetem Hauptbrennraumquerschnitt weiter unerwünscht, wenn' der Speicherstrahl fehlgeleitet würde und seine Drehbewegung nicht oder nur unvollkommen ausführen könnte.While with an equiaxed arrangement of the prechamber, injection nozzle and air storage it would be possible in this case that, depending on the size of the antechamber mouth some of the jet emerging from the air reservoir penetrate into the antechamber and an undesirable deposit of fuel in the antechamber could result, according to the impossibility of burning in the antechamber due to a lack of air reach, it would be for the special case of the injection internal combustion engine with a heart-shaped or similarly designed main combustion chamber cross-section further undesirable if 'the The memory beam would be misdirected and its rotational movement would not be complete or would not be perfect could perform.

Durch die gegenseitige Neigung von Vorkammer und Einspritzdüse gegenüber der Achse des Luftspeichers wird die Vorkammermündung außer Bereich der Speicherausblasung gebracht und weiterhin der darunter befindliche Wandteil für die Spaltung der Aus-. blasung zur Herbeiführung der Drehbewegung im Hauptbrennraum besonders vorteilhaft herangezogen.Due to the mutual inclination of the antechamber and the injection nozzle towards each other the axis of the air reservoir, the opening of the antechamber is out of the area of the reservoir blow-out brought and continue to the underlying wall part for the cleavage of the Aus. Blowing for bringing about the rotary movement in the main combustion chamber is particularly advantageous used.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsformen derartiger Einspritzbrennkraftmaschinen in den Abb. z bis 5 veranschaulicht. Abb. i zeigt hierbei einen senkrechten und Abb. a einen waagerechten Mittelschnitt durch - den Hauptbrennraum. Die Abb. 3 und q. zeigen einen senkrechten und einen waagerechten Mittelschnitt durch den Hauptbrennraum des zweiten Ausführungsbeispiels. Abb. 5 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch den, Hauptbrennraum einer Einspritzbrennkraftmaschine, bei welcher die gemeinsame Achse von Vorkammer und Einspritzdüse gegen die Achse des Luftspeichers hin geneigt- ist.The drawing shows three embodiments of such internal combustion engines illustrated in Figs. z to 5. Fig. I shows a vertical and Fig. A a horizontal middle section through - the main combustion chamber. Fig. 3 and q. show a vertical and a horizontal middle section through the main combustion chamber of the second embodiment. Fig. 5 shows a vertical center section through the, main combustion chamber of an internal combustion engine, in which the common Axis of prechamber and injection nozzle inclined towards the axis of the air reservoir is.

Wie aus Abb. i und a hervorgeht, ist -der gegenüber dem Zylinder a bzw. Kolben b abgesetzte Hauptbrennraum c von herzförmiger Gestalt, wobei der Herzeinschnitt Sitz der Vorkammer d, die Herzspitze Sitz des Luftspeichers e bzw. deren Mündungen ist. Mit f ist die Einspritzdüse, mit g und h das Ein- und Auslaßventil bezeichnet.As can be seen from Fig. I and a, the main combustion chamber c, which is separated from the cylinder a or piston b, is heart-shaped, the heart notch being the seat of the antechamber d, the heart tip being the seat of the air reservoir e or its mouths. The injection nozzle is denoted by f and the inlet and outlet valve with g and h.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.3 und q. ist wiederum =der Zylinder mit a, der Kolben mit b, der abgesetzte Hauptbrennraum mit c, die Vorkammer mit d und der Luftspeicher mit e bezeichnet. Die Vorkammer mündet jedoch in die Herzspitze bzw. in den Herzmittelteil, während der Luftspeicher in den Herzeinschnitt mündet. Die Mündung der Vorkammer d und gegebenenfalls des Luftspeichers e kann dabei aus einer oder mehreren entsprechend im Winkel zueinander angeordneten Bohrungen oder Schlitzen bestehen, und die Mündungsschlitze können sich teilweise oder ganz über die Brennraumhöhe erstrecken.In the embodiment according to Fig.3 and q. is again = the cylinder with a, the piston with b, the separate main combustion chamber with c, the antechamber with d and the air reservoir with e. However, the antechamber opens into the apex of the heart or in the middle part of the heart, while the air reservoir opens into the heart incision. The mouth of the prechamber d and optionally of the air reservoir e can be made one or more bores arranged at an angle to one another or Slits exist, and the mouth slits can be partially or entirely over extend the combustion chamber height.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 ist die gemeinsame Achse 'von Vorkammer d und Einspritzdüse t geneigt zur Achse des Luftspeichers e angeordnet. Die übrigen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen versehen.In the embodiment of Fig. 5, the common axis is' from Pre-chamber d and injection nozzle t are arranged inclined to the axis of the air reservoir e. The remaining parts have been given the same reference numerals as in the previous ones Embodiments provided.

Claims

PATENTA-NSPi2ÜCHE i. Internal combustion engine with compression ignition, in which the main combustion chamber is separated from the piston displacement, and the axes of the fuel injector as well as the air reservoir in a common through a cylinder diameter Level lie, in particular an injection internal combustion engine, in which the wall of the main combustion chamber on the side of the air reservoir and 'on the Side on which the fuel supply takes place, protruding executed is such that the main combustion chamber is given a heart-shaped cross-section, thereby characterized in that the injection nozzle is preceded by an antechamber.

2. Injection engine according to claim i, characterized in that the common axis of the prechamber and injection nozzle on the one hand and that of the air reservoir on the other hand against each other are inclined.