DE665507C

DE665507C - Air-compressing injection internal combustion engine with self-ignition and an air reservoir arranged in the cylinder cover or on the side of the cylinder

Info

Publication number: DE665507C
Application number: DEST50948D
Authority: DE
Original assignee: ERNST STIER DIPL ING
Current assignee: ERNST STIER DIPL ING
Priority date: 1933-06-04
Filing date: 1933-06-04
Publication date: 1938-09-28

Description

Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit Selbstzündung und einem im Zylinderdeckel oder seitlich am Zylinder angeordneten Luftspeicher Die Erfindung bezieht sich auf eine luftverclichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit Selbstzündung und einem im Zylinderdeckel oder seitlich am Zvlinder angeordneten Luftspeicher, der eine mit dein Hubraum in ungedrosselter Verbindung stehende Durchspritzkammer konzentrisch umgibt und mit dieser in Nähe der Einspritzdüsenmündung über einen Ringspalt oder über tangential bzw. radial gerichtete Öffnungen in Verbindung steht.Air-compressing injection internal combustion engine with compression ignition and an air reservoir located in the cylinder cover or on the side of the cylinder Die The invention relates to an air-compressing injection internal combustion engine Compression ignition and one in the cylinder cover or on the side of the cylinder Air storage, the one with your displacement in unthrottled connection with the injection chamber surrounds concentrically and with this in the vicinity of the injection nozzle orifice via a Annular gap or is connected via tangentially or radially directed openings.

Bei den bekannten Maschinen dieser Art schließt sich die Durchspritzkammer etwa in Poren eines trichterförmigen Übergangs nach (lein Hubrauen an die untere Stirnseite des Luftspeichers an oder ragt als -zylindrischer Einsatz mit einem Bruchteil seiner Länge konzentrisch in den Speicher hinein. Die abblasende Speicherluft strömt dabei in unmittelbarer Nähe der Düsenmündung von oben her in die Durchspritzkammer, so daß der Brennstoffstrahl kurz nach seinem Austritt aus der Düse von dem Luftstrom erfaßt wird.In the known machines of this type, the injection chamber closes for example in pores of a funnel-shaped transition to (lein lifting ridge to the lower Front side of the air reservoir or protrudes as a -cylindrical insert with a fraction its length concentrically into the memory. The exhausted storage air flows in the immediate vicinity of the nozzle opening from above into the injection chamber, so that the fuel jet shortly after its exit from the nozzle by the air stream is detected.

Bei anderen Maschinen verwandter Art wird der Brennstoff in den Speicher selbst und in die an seiner unteren Stirnseite anschließende Durchspritzkammer eingespritzt, wobei die von der Verbrennung im Speicher nicht erfaßte Luft durch den Z.ündungslierd überbrückende Nebenverbindungen dem Brennstoffstrahl kurz vor dessen Austritt in den Hubraum zugeführt wird.In other machines of a related type, the fuel is stored in the store itself and injected into the injection chamber adjoining its lower end face, the air not captured by the combustion in the storage tank through the ignition lighter bridging secondary connections to the fuel jet shortly before it emerges in the displacement is supplied.

Demnach wird bei allen bekannten Ausführungen der Brennstoffstrahl entweder kurz nach seinem Austritt aus der Düse oder an seiner Spitze von dem Speicherluftstrom getroffen.Accordingly, in all known designs, the fuel jet either shortly after it emerges from the nozzle or at its tip from the storage air stream met.

Bei der Einspritzbrennkraftmaschine gemäß der Erfindung wird dagegen die Durchspritzkammer so ausgebildet, daß sie der Luftspeicher angenähert auf ihrer ganzen Länge umschließt und mit ihr nicht nur an der Düsenmündung, sondern noch durch weitere, im wesentlichen in seinem zvlinderwärts gelegenen Ende angeordnete Drosselöffnungen verbunden ist. Der Brennstoffstrahl wird daher von der abblasenden Speicherluft an der Düsenmündung und gleichzeitig an verschiedenen anderen Stellen erfaßt und auf das wirksamste verwirbelt. Die einzelnen Teilluftströme können radial, tangential und unter einem beliebigen Winkel zur Achse des Brennstoffkegels gerichtet sein. Die Anordnung von Luftspeicher und Durchspritz_kainmer gemäß der Erfindung ermöglicht auch einen erhöhten Wärmeaustausch zwischen Kammerwand und Speicherluft, der durch Anbringen von Rippen an der Außenseite der Kammerwand noch weiter gefördert «'erden kann. In den Abb. i bis 8 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar geben die Abb. i 'bis 4 senkrechte Schnit für vier verschiedene Ausführungsform4"; Abb. 5 einen waagerechten Schnitt zu Abb.': Abb. 6 einen solchen zu Abb. 2 wieder. Abb. 7 und 8 stellen Abwicklungen der mit Rippen versehenen Wandung der Durchspritzkammer dar.In the case of the internal combustion engine according to the invention, however, The injection chamber is designed so that it approximates the air reservoir on its the entire length and with it not only at the nozzle mouth, but also by further, arranged essentially in its end located towards the cylinder Throttle openings is connected. The fuel jet is therefore blown off by the Storage air at the nozzle mouth and at the same time in various other places grasped and swirled in the most effective way. The individual partial air flows can be radial, tangential and directed at any angle to the axis of the fuel cone be. The arrangement of the air reservoir and Durch Spritz_kainmer according to the invention also enables an increased heat exchange between the chamber wall and the storage air, which is further promoted by attaching ribs to the outside of the chamber wall «'Can earth. Various exemplary embodiments are shown in FIGS the internal combustion engine according to the invention, namely give the Fig. i 'to 4 vertical sections for four different embodiment 4 "; Fig. 5 a horizontal section to Fig. ': Fig. 6 such a section to Fig. 2 again. Fig. 7 and 8 show developments of the rib wall of the injection chamber.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 5 ist der Luftspeicher a. nach außen durch den Mantel c, nach innen durch die Wandung b der Durchspritzkammer e begrenzt und mit letzterer durch den Ringspalt h. in Nähe der Einspritzdüse i, sowie durch mehrere im wesentlichen in seinem zylinderwärts gelegenen Ende angeordnete Drosselöffnungen g verbunden. Die Durchspritzkammer e ist unter düsenförmiger Erweiterung bis zum Hubraum d durchgeführt. Die Zündung setzt unter mäßiger Drucksteigerung innerhalb der Durchspritzkammer e ein. Nach erfolgtem Druckausgleich zwischen Durchspritzkammer und Speicher beginnt der letztere bei abwärts gehendem Kolben f seinen Inhalt durch den Ringspalt h und die Drosselöffnungen g in die Durchspritzkammer e abzublasen unter kräftiger Verwirbelung des in letztere durch die Düse i eingespritzten Brennstoffs. Durch geeignete Ausbildung des Brennstoffstrahls und entsprechende Anordnung der Drosselöffnungen ä läßt sich erreichen, daß Brennstoffteile durch die nach dem Speicher gerichtete Ströinung mitgerissen werden und das Abblasen des Speichers, d. h. die Strömungsumkehr, durch eine Hilfsverbrennung im letzteren beschleunigt wird.In the embodiment according to Fig. I and 5, the air storage a. outwards through the jacket c, inwards through the wall b of the injection chamber e bounded and with the latter by the annular gap h. near the injector i, as well as by several arranged essentially in its end located towards the cylinder Throttle openings g connected. The injection chamber e is under a nozzle-shaped expansion carried out up to cubic capacity d. The ignition starts with a moderate increase in pressure inside the injection chamber e. After pressure equalization between the injection chamber and memory, the latter begins with the downward going piston f through its contents to blow off the annular gap h and the throttle openings g into the injection chamber e with vigorous swirling of the fuel injected into the latter through nozzle i. By suitable design of the fuel jet and appropriate arrangement of the Throttle openings - can be achieved that fuel parts through the after the memory directional flow are entrained and the blowing off of the accumulator, d. H. the Flow reversal, is accelerated by an auxiliary combustion in the latter.

Bei den Ausführungen nach Abb. 2 und 3 ist die dem Luftspeicher a und der Durchspritzkammer e gemeinsame, als Hohldrehkörper ausgebildete Wandung b mittels an ihrer Außenseite parallel zur Achse oder nach Art einer Schrauben- oder Pfeilverzahnung (Abb. 7 und 8) angeordneter Rippen in in einen Zylinderaufsatz eingesetzt, der an seinem zylinderwärts gelegenen Ende einen Vorsprung mit düsenförmiger Öffnung k besitzt, dessen Oberseite mit der unteren Stirnfläche des Hohlkörpers einen ringförmigen Drosselspalt l bildet. Die Durchspritzkammer e weist zylindrische (Abb. -2) oder leicht konische (Abb. 3) Form auf. Durch die Rippen wird der Wärmeübergang von der Wandung b auf die Speicherluft gefördert und damit auch die Entleerung des Speichers. Letztere erfolgt durch den Ringspalt 1c in der Nähe der Düse und durch den Ringspalt L unterhalb der Durchspritzkammer e. Durch Schrägstellung der Rippen in Pfeilforen (Abb. 7) wird den durch die Ringspalte übertretenden Teilluftströmen eine gleichgerichtete Drehbewegung, durch die Anordnung der Rippen in Schraubenform eine entgegengesetzt gerichtete Drehliewegung erteilt. Eine gleichgerichtete Dreh-"4@v-egung der abblasenden Teilluftströme `, v,d auch erzielt durch Unterteilung des Luft-'fp'eichers in einzelne Kammern a, die durch tangentiale Einschnitte in die Wandung b in deren Längsrichtung entstanden sind (Abb. 6.). Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. d weist die düsenförmige Öffnung k einen ringwulstartigen Ansatz in Richtung auf die Einspritzdüse auf, dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Durchspritzkammer e ist. Durch die injektorartige Wirkung dieser Anordnung wird während des Verdichtungshubes eine lebhafte Luftumwälzung zwischen Speicher und Durchspritzkammer im Sinne der eingezeichneten Pfeilrichtung erzielt. Durch diese Luftumwälzung wird der Einsatz. besonders wirksam gekühlt und die Speicherluft entsprechend angewärmt. Außerdem begünstigt die bis in die obere Kolbentotlage hinein anhaltende Luftbewegung die rasche Auflösung des Brennstoffstrahls.In the designs according to Fig. 2 and 3, the air reservoir a and the wall formed as a hollow rotating body common to the injection chamber e b means on its outside parallel to the axis or in the manner of a screw or herringbone teeth (Fig. 7 and 8) arranged ribs in a cylinder attachment used, which at its end located towards the cylinder has a projection with a nozzle-shaped Has opening k, the top of which with the lower end face of the hollow body forms an annular throttle gap l. The injection chamber e has cylindrical (Fig. -2) or slightly conical (Fig. 3) shape. The heat is transferred through the ribs promoted from the wall b to the storage air and thus also the emptying of the Memory. The latter takes place through the annular gap 1c near the nozzle and through the annular gap L below the injection chamber e. By inclining the ribs in arrow forums (Fig. 7) the partial air currents passing through the annular gap a rectified rotary movement, due to the helical arrangement of the ribs an oppositely directed rotational movement granted. A rectified rotation of the venting partial air streams `, v, d also achieved by subdividing the air'fp 'accumulator into individual chambers a, which by tangential cuts in the wall b in their Longitudinal direction (Fig. 6.). In the embodiment according to Fig. D the nozzle-shaped opening k has an annular bead-like approach in the direction of the Injection nozzle, the inner diameter of which is smaller than the diameter of the injection chamber e is. Due to the injector-like effect of this arrangement, during the compression stroke a lively air circulation between storage and injection chamber in the sense of achieved arrow direction. This air circulation makes the use. particularly effectively cooled and the storage air warmed up accordingly. aside from that The air movement, which continues into the upper piston dead position, favors the rapid dissolution of the fuel jet.

Die in den Abb. 2 bis 4. dargestellten Ausführungsformen können auch verwirklicht werden, indem man die düsenförmige Öffnung k statt durch den Zylinderaufsatz durch die verlängerte Wandung b umschließt (ähnlich Abb. i), welch letztere dann in ihrem unteren Teil entsprechend abgesetzt und mit einer ringförmigen Durchbrechung versehen wird.The embodiments shown in Figs. 2 to 4 can also be realized by having the nozzle-shaped opening k instead of through the cylinder attachment surrounded by the elongated wall b (similar to Fig. i), which then correspondingly set off in their lower part and with an annular opening is provided.

Wenn bei seitlicher Anordnung des Speichers die Ausblasung annähernd parallel zum Kolbenboden erfolgt, so wird die düsenförinige Öffnung k zweckmäßig so ausgebildet, daß sie mit stark ovalem Querschnitt nach dem Hubraum ausmündet. Die in diesem Fall erwünschte fächerförmige Ausbreitung des abströmenden Gasgemisches kann auch dadurch unterstützt werden, daß man an Stelle des Ringspalts d lediglich zwei in Richtung der Zylinderachse gegenüberliegende Kanäle für die abblasende Speicherluft vorsieht.If, with the storage tank arranged on the side, the discharge is approximately takes place parallel to the piston head, the nozzle-shaped opening k is expedient designed so that it opens with a strongly oval cross-section after the displacement. The fan-shaped expansion of the outflowing gas mixture, which is desired in this case can also be supported by the fact that instead of the annular gap d, only two opposite channels in the direction of the cylinder axis for the discharging storage air provides.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Air-compressing injection engine with Compression ignition and one in the cylinder cover or on the side of the cylinder Air reservoir, the one with the displacement in unthrottled connection with the injection chamber surrounds concentrically and with this in the vicinity of the injection nozzle orifice via a Annular gap or via tangentially or radially directed openings in a throttled Connection is, characterized in that the air reservoir is the injection chamber approximated encloses it along its entire length and with it through more, essentially in its end located toward the cylinder is connected throttle openings. ?. Air-compressing injection internal combustion engine according to Claim r, characterized in that that the wall common to the air reservoir and the injection chamber is a hollow rotating body formed and by means of its outside parallel to the axis of rotation or according to Art a helical or herringbone toothing arranged ribs in a cylinder attachment is used, which at its end located towards the cylinder has a projection with a nozzle-shaped Has opening, the top of which with the lower end face of the hollow body one annular throttle gap forms (Fig.: 2 and 3). 3. Air-compressing injection internal combustion engine according to claim 2, characterized by an annular bead-like approach on the nozzle-shaped Opening the projection in the direction of the injection nozzle, its inner diameter is smaller than the inner diameter of the Holildrelik body (Fig. -.).