DE830583C - Viertaktmotor mit Brennstoffeinspritzung, Fremdzuendung und seitlich angeordneten Einlass- und Auslass-Ventilen - Google Patents

Description

• Viertaktmotor mit Brennstoffeinspritzung, Fremdzündung und seitlich angeordneten EinlaB- und AuslaB-Ventilen Es sind Viertaktbrennkraftmaschincn bekannt, bei welchen der Brennstoff eine erhebliche Zeit vor dem Ende des Verdichtungshubes eingespritzt wird und in der Nähe des oberen Totpunktes durch eine Zündvorrichtung gezündet wird. Motoren dieser Bauart sind auch schon in der Ausführung mit Seitensteuerung und dem dadurch entstehenden. überwiegend seitlich vom Zylinder angeordneten Verdichtungsraum ausgeführt worden.
• Man hat hierbei Einspritzdüsen angewendet, welche den Brennstoff in einem kegeligen Strahl von mehr oder weniger großem Spritzwinkel zerstäuben.
• Hierbei ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß entweder, insbesondere bei schmalem Düsenstrahl, in der Gegend der Zündkerze kein genügend reichliches Gemisch entsteht oder aber daß, insbesondere bei sehr breiten Kegelstrahlen, durch Benetzung der Zylinderwandungen Schmierölverdünnung auftritt.
• Vor allem dann, wenn nicht nur Leichtbrennstoffe, wie Benzin, sondern mittelschwere Brennstoffe oder gar schwere Brennstoffe, wie Dieselöl, eingespritzt werden, machen sich diese Cbelstände verstärkt bemerkbar.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beheben.
• Zu diesem Zweck wird nach vorliegender Erfindung eine Einspritzdüse vorgesehen, welche im Zylinderdeckel angeordnet ist und in mehreren. mindestens jedoch zwei Brennstoffstrahlen oder zwei Brennstoffstrahlengruppen einspritzt. Hierbei wird ein Brennstoffstrahl, und zwar erfahrungsgemäß vorwiegend der kleinere, in der Richtung auf die Zündkerze, der andere- in der Richtung auf den Kolben eingespritzt. Der Zündkerzenstrahl soll das Gemisch an der Kerze durch Bildung einer Gemischwolke anreichern, wobei natürlich ein Befeuchten der Kerze selber 'vermieden werden muß. Hierzu ist eine besonders günstige Lösung diejenige, bei welcher der Zündkerzenstrahl auf den Rand des Auslaßventils gerichtet ist, dort zerprallt und der entstehende Nebel in Richtung der Zündkerzenumgebung abgelenkt wird und dort eine Zündwolke bildet.
• Eine wesentliche Zusatzwirkung erzielt man hierbei durch die damit verbundene Kühlung des Auslaßventils. Diese Wirkung kann bei hochbelasteten Motoren so wichtig sein, daß neben dem Kerzenstrahl ein besonderer Auslaßventilkühlstrahl vorgesehen wird. Eine zu einseitige Kühlung des Auslaßventils wird dabei vermieden, wenn der Kerzenstrahl auf der einen Seite des Auslaßventils in Richtung Kerze zerprallt und ein Kühlstrahl das Auslaßventil etwa an der gegenüberliegenden Seite trifft. Diese Wirkung kann durch zweckmäßige Gestaltung oder Aufsetzung von Ablenk- und Zerpralltlächen auf den Ventilen oder auf der Wandung des Verbrennungsraumes im Wege der Düsenstrahlen verstärkt werden.
• ln einer weiteren Verbesserung wird als Einspritzdüse eine sogenannte Voreinspritzdüse verwendet.
• Hierbei wird aus der von einer solchen Einspritzdüse im ersten Hubteil des Schließorgans geöffneten Voreinspritzöffnung ein Strahl in die Kerzengegend gerichtet. Der oder die in den Zylinder gerichteten Zerstäubungsbohrungen werden also dann erst geöffnet, wenn die Nadel oder das Ventil der Düse einen gewissen Hub zurückgelegt hat.
• Die Bohrungen werden für vorliegende Verbesserung nun derart bemessen, daß bei kleiner Teillast und Leerlauf die Nadel bzw. das sonstige Schließorgan der Düse sich nichi so weit hebt, um den oder die Zylinderstrahlen zu öffnen. Es -wird also nur Brennstoff in die Richtung der Kerze gerichtet, so daß dort auf alle Fälle ein genügend reiches Gemisch ist, bei Leerlauf sogar fast überhaupt nur in der Umgegend der Kerze.
• Die Zeichnungen Abb. i bis 6 stellen einige Anwendungen des Erfindungsgedankens dar.
• Abb. i und 2 zeigen eine Ausführung, bei welcher die Einspritzdüse i etwa über der Mitte des Zylinders 2, die Zündkerze 3 über dem Einlaß-Venti14 und dieses gemeinsam mit dem Auslaß-Ventil9 in der Ventiltasche to angeordnet sind. Der Zylinderstrahl 6 der Düse i ist senkrecht auf den Boden 16 des Kolbens 7 gerichtet, so daß er bei Einspritzung etwa bei äußerer Totpunktlage des Kolbens 7 einen großen Luftweg durchdringt, bei stärkerer Annäherung des Kolbens 7 an die Düse i auf dem Kolben zerprallt, ohne in seiner Hauptmenge auf die Zylinderwandungen abgelenkt zu werden. Dieser Schutz gegen Schmierölverdünnung wird durch die Höhlung 8 im Boden 16 des Kolbens 7 noch verstärkt. Der in die Ventiltasche i o gerichtete Kerzenstrahl i i ist in den gröl3teil Querschnitt der Ventiltasche io gerichtet, wobei er mit seinem Außenmantel gerade noch Einlah-Ventil4 und Auslaß-Ventil9 berührt, wobei sich, insbesondere durch dieses Aufprallen, die angereicherte Zündwolke 12 bildet.
• Abb. 3 und 4 zeigen eine Ausführung, bei welcher die Einspritzdüse i in der Nähe des Einlaß-Ventils 4, die Zündkerze 3 über dem Auslaß-Ventil9 angeordnet ist. Der in dem Zylinder gerichtete Strahl 6 der Düse i ist mit verhältnismäßig geringer Durchschlagskraft ausgeführt, so daß er, soweit er den Boden 16 des Kolbens 7 überragt, noch auftrifft, auf diesem aber nicht mehr zerprallt und nicht abgelenkt -wird.
• Der in Richtung der Zündkerze 3 gerichtete Strahl i i zerprallt in vorliegender Ausführung auf dem Auslaß-Ventil 9, dieses gleichzeitig kühlend, und bildet eine Zündwolke 12 seitlich der Zündkerze 3.
• Eine dritte Ausführung ist in Abb. 5 und 6 gezeigt. Hierbei ist die Einspritzdüse i wieder über dem Zylinder 2 angeordnet, die Zündkerze 3 über dem Auslaß-Ventil 9. Der in dcii Zylinder gerichtete Strahl 6 der Düse i ist fast senkrecht auf der. Boden 16 des Kolbens gerichtet, der auch wieder mit einer Prallhöhlung 8 mit besonders kleinem Höhlungsradius ausgeführt ist. Die zur Erzeugung der Zündwolke 12 dienenden Strahlen i i und 15 der Düse i sind zunächst auf den Rand 5 des Auslaß-Ventils 9 gerichtet. Dieses Ventil 9 weist zu diesem Zweck den als Prall- und Ablenkfläche gestalteten erhöhten Rand 5 auf.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Viertaktmotor mit seitlich angeordneten Einlaß- und Auslaß-Ventilen mit Fremdzündung durch eine Zündkerze und mit Einspritzung in den Verbrennungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (i) im Zylinderdeckel (13) angeordnet ist und mindestens einen Brennstoffstrahl (6) in den eigentlichen Zylinderraum (14) sowie mindestens einen weiteren in die Gegend der Zündkerze (3) über den Einlaß-und Auslaß-Ventilen (4, 9) richtet.
2. 2. Viertaktmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse ; i ? übe: dem Zylinder (2) angeordnet ist.
3. 3. Viertaktmotor nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (1) über den Ventilen (4, 9) angeordnet ist.
4. Viertaktmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder einer der nach der Gegend der Zündkerze gerichteten Düsenstrahlen ( i i ) so gelenkt ist, daß er auf das Auslaß-Ventil (9) auftrifft, dieses kühlt, zerprallt, in die Richtung der Umgebung der Zündkerze (3) abgelenkt wird und dort eine ungerichtete Zündwolke (12 :) bildet.
5. 5. Viertaktmotor nach Anspru: h i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auLer dem in Richtung Zündkerze zerprallenden Strahl (i i) noch ein zweiter Düsenstrahl (15) auf das Auslaß-Ventil (9) gerichtet ist.
6. 6. Viertaktmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Einspritzdüse (i) eine solche verwendet wird, welche nach einem Teilhub des Schließorgans die Zerstäubungsstrahlen ( i r) in Richtung Zündkerze freigibt und erst bei annäherndem Vollhub die Strahlen (6) für die Zerstäubiing in den Zylinderraum (t4) selber.
7. 7. Viertaktmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Zylinder (14) gerichtete Düsenstrahl (6) annähernd senkrecht auf den Boden ( 16) des Kolbens (7) auftrifft. B. Viertaktmotor nach Anspruch i und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des Kolbens (7) in der Gegend, wo der in den Zylinder ( 14) gerichtete Strahl (6) der Düse ( i ) auftritt, eine Einwölbung (8) aufweist.