DE889529C

DE889529C - Einspritzbrennkraftmaschine mit Einspritzung des Brennstoffes in einen vom Hubraum des Zylinders abgesetzten, moeglichst ganz die Verbrennungsluft aufnehmenden Brennraum

Info

Publication number: DE889529C
Application number: DED1563D
Authority: DE
Inventors: Jakob Popp
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1942-03-01
Filing date: 1942-03-01
Publication date: 1953-09-10

Description

Einspritzbrennkraftmaschine mit Einspritzung des Brennstoffes in einen vom Hubraum des Zylinders abgesetzten, möglichst ganz die Verbrennungsluft aufnehmenden Brennraum Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Einspritzung ;des Brennstoffes in einen vom Hubraum des Zylinders abgesetzten, möglichst ganz .die Verbrennungsluft aufnehmenden Brennraum, der seitlich zum Zylinderraum versetzt angeordnet ist und bei dem die obere Begrenzungsfläche des schräg gegen die obere Wandung des Brennraumes hin ansteigenden Zylinderraumes derart unmittelbar in die obere Wandung des Brennraumes übergeht, daß die vom Kolben zwischen Kolbenboden und Zylinderkopf verdrängte Verdichtungsluft ohne oder nur mit geringer Umlenkung in diesen übergeschoben wird.
Bei den bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art liegt der Brennraum seitlich neben dem Zylinderraum und ist an der Übergangsstelle zwischen Brennraum und Zylinderraum einge= schnürt. Hierdurch treten Drosselverluste zwischen dem Hubraum des Zylinders und dem abgesetzten Brennraum auf. Außerdem ergeben sich durch den seitlichen Brennnauzn,- irr welchem in vielen Fällen noch das Einlaß- und das Auslaßventil des Arbeitszylinders angeordnet sind, bauliche Schwierigkeiten bei der Herstellung des Zylinderkopfes und des Arbeitszylinders.
Die .geschilderten Nachbeile werden gemäß der Erfindung -dadurch vermieden"daß,der von Ventilen freie und schräg im Zylinderkopf angeordnete Brennraum im wesentlichen zylindrisch und gegenüber :dem Zylinderraum nicht eingeschnürt ist und daß die Einspritzdüse im wesentlichen in der Achse des Brennraumes liegt und in der gewölbten hinteren Abschlußwand Lies Brennraumes angeordnet ist.
Durch eine solche Anordnung ist ein Einströmen ,der Verdichtungsluft in den Brennraum ohne unnötige W2rnbelverluste an den Kanten ödes Brennraumes möglich.. Gleichzeitig --erden die Drosselverluste zwischen dem Hubraum des Zylinders und dem von diesem abgesetzten Brennraum weiter vermindert.
Der Verlust an erzeugter Verdichtungswärme ist daher gering,.so d@aß das Anlassen weiter erleichtert und der Brennstoffverbrauch verringert wird. Gegebenenfalls kommt man infolge des geringeren Wärmeverlastes auch mit einer geringeren Verdichtung aus, was sich wiederum z. B. durch Verringerung der Reibungsverluste auswirkt. Durch die Anordnung des Brennraumes derart, daß die aus dien Raum über dem Kolbenboden verdrängte Luft ungefähr tangential in den Brennraum überströmt, kann ferner der Vorteil erzielt werden, d:aß innerhalb des Brennraumes eine Drehbewegung der Luft erzeugt wird, wobei die besamte Luft zweckmäßig an der Einspritzdüse vorbeistreicht. Diese Wirkung wind auch dadurch unterstützt, @daß der im übrigen im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Brennraum eine dem Kolben entgegengesetzte gewölbte Absrhlußwand besitzt, an welcher der vom Kolben verdrängte, ungefähr tangential in den Brennraum eintretende Luftstrom möglichst verlustlos umgelenkt wird.
Die Anordnung der zweckmäßig' als Zapfendüse ausgebildeten Einspritzdüse in derAchse des Brennraumes ermöglicht eine gleiohmäßigeVerteilung des Brennstoffes über dem Brennraum. Die zum Brennraum axiale Düsenanordnung hat weiterhin zur Folge, daß urzerstäubte Brennstoffteilchen nur an den heißen Kolben gelangen können und dort mit Sicherheit verdampfen, :sofern eine Verdampfung derselben noch nicht stattgefunden hat.
Von besonderem Vorteil ist -die neuartige Anordnung, weil idie Achse des Brennraumes und d amit gegebenenfalls auch die Achse der Einspritzdüse schräg zur Zylinderachse verlaufen und der Kolbenboden nach :der Seite des Brennraumes entsprechend geneigt, also insbesondere ansteigend angeordnet ist. Auf diese Weise können trotz der seitlichen Anordnung des Brennraumes dieser und die Einspritzdüse im Zylinderkopf angeordnet werden, wobei sie zweckmäßiger-#veise von der Seite der Maschine her gut zugänglich ist, ohne :daß die Gesamtbauart und die äußeren Abmessungen der Maschine von den üblichen Maschinen in ungünstiger Weise abweichen müssen.
Die Ventile sind zweckmäßig über dem Kolbenboden, und, zwar im wesentlichen senkrecht zu dem zur Zylinderachse geneigten Kolbenboden angeordnet und können gut :gekühlt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel .gleitet im Zylinder a der Kolben b, der einen geneigten Hauptkolben@boden c und einen hierzu im -wesentlichen senkrechten Bodenteil d besitzt. Der Zylinderkopf e ist mit einer dem Kolbenboden c entsprechenden Ausnehmung f und einer den Brennraum bildenden, im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung g versehen, derart, daß am Ende,des Verdichtungshubes der Kolbenboden c bis .dicht an die :die Ausnehmu.ng f begrenzende Zylinderwand herantritt und dadurch die Luft aus dem zwischen Kolbenboden und Zylinderkopf gebildeten Spalt etwa tangential in den Brennraum g überschiebt. Der Brennraum g ist, wie aus der Abbilidung ersichtlich, seitlich zum Hubraum und schräg zur Zylinderachse angeordnet und wird durch eine gewölbte kegelige Aibschlußwan:dung la nach außen hin begrenzt. Axial zum Brennraum ist die Einspritzdüse°i angeordnet. Ein- und Auslaßventile k sind senkrecht zum Kolbenboden c, also ebenfalls geneigt zur Zylinderachse angeordnet.
Der Brennstoff wird durch die Düse i, zweckmäßig eine 7,ap:fendüse, in einem kegeliggen' Strahl in den Brennraum g in Richtung auf den Kolbenbodenteil d eingespritzt. Er wird hierbei durch den aus dem Spalt f verdrängten und etwa tangential in den Brennraum h eintretenden Luftstrom, welcher im wesentlichen insgesamt an der Mündung der Einspritzdüse i vorbeistreicht, erfaßt und dadurch mit der in kräftiger Drehbewegung befindlichen Verbrennungsluft wirksam und gleichmäßig vermischt.
Der Brennraum kann, wie im Falle des Ausführungsbeispieles, durch den gekühlten Zylinderkopf selbst oder auch durch einen in den Zylinderkopf eingesetzten, entsprechend geformten Einsatz gebildet werden, wobei zwischen dem Einsatz und der Wandung .des Zylinderkopfes mehr oder weniger große Isolierräume zwischengeschaltet sein können. Wird der Brennraum durch den Zylinderkopf selbst gebildet, so wird er zweckmäßig durch Ausdrehen einer entsprechenden Bohrung hergestellt. Der Kolbenboden selbst kann umbearbeitet sein.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einspritzbrennkraftmaschine mit Einspritzung des Brennstoffes in einen vom Hubraum ,des Zylinders abgesetzten, möglichst ganz dieVerbrennungsluft aufnehmendenBrennraum, der seitlich zum Zylinderraum versetzt angeordnet ist und bei dem die obere Begrenzungsfläche des schräg gegen die obere Wandung des Brennraumes hin ansteigenden Zylinderraumes derart unmittelbar in die obere Wandung des Brennraumes übergeht, .daß die vom Kolben zwischen Kolbenboden und- Zylinderkopf verdrängte Verdichtungsluft ohne oder nur mit geringer Umlenkung in @dIesen übergeschoben wird,dadurch gekennzeichnet, daß der von Ventilen freie und schräg im Zylinderkopf angeordnete Brennraum im wesentlichen zylindrisch und gegenüber,dem Zylinderraum nicht eingeschnürt ist und .daß die Einspritzdüse im wesentlichen in der Achse des Brennraumes liegt und in (der gewölbten hinteren Ab.sehlußwand des Brennraumes angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6o7 83o, 565 I34, 4191109, 409918, 67150'4 und 646119; österreichische Patentschrift Nr. 158355; britische Patentschrift Nr. 429685; USA.-Patentschriften Nr.
2 I03 60q., 2o61826 und 2 003 311.