DE938102C

DE938102C - Dieselmaschine mit einer Vorkammer

Info

Publication number: DE938102C
Application number: DED8587A
Authority: DE
Inventors: Eugen Stump
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1951-04-06
Filing date: 1951-04-06
Publication date: 1956-01-19

Description

Dieselmaschine mit einer Vorkammer Die Erfindung bezieht sich auf eine Dieselmaschine mit einer Vorkammer, welche durch einzelne nach den Umfangsteilen des Hauptbrennraumes gerichtete Durchtrittsöffnungen mit dem durch eine Vertiefung im Kolbenboden gebildeten Hauptbrennraum in Verbindung steht, und der vorzugsweise durch einen Einsatz gebildete, die Durchtrittsöffnungen enthaltende Teil der Vorkammer so weit in den Hauptbrennraum hineinragt und der Kolbenboden mit einer mittleren und einer ring- oder segmentförmigen Vertiefung derart gestaltet ist, daß im oberen Kolbentotpunkt das Vorkammerende in die mittlere Vertiefung eintaucht und die durch die Durchtrittsöffnungen austretenden Vorkammerstrahlen unmittelbar von der Wandungsfläche der ring- oder segmentförmigen Kolbenbodenvertiefung im Sinne der im Verdichtungshub entstehenden Luftwirbel nach außen geführt werden, nach Patent 863 4.28.
Die Erfindung besteht darin, daß die Durchtrittsöffnungen senkrecht zur Zylinderachse gerichtet sind. Vorkammern, die mit geneigt angeordneten Durchtrittsöffnungen nach dem Hauptbrennraum in Kolbenmulden oder in Vertiefungen innerhalb von Kolbenmulden hineinragen, sind an sich bekannt. Auch beim Gegenstand des Hauptpatents, der vor allem verbesserte thermische Bedingungen für die Verbrennung im Hauptbrennraum sowie eine verbesserte Mischung des aus der Vorkammer austretenden, bereits teilweise brennenden Vorkammerinhaltes mit der während des Verdichtungshubes des Kolbens in den Hauptbrennraum verdrängten Luft bezweckt, sind die Durchtrittsöffnungen zwischen der Vorkammer und dem Hauptbrennraum schräg nach abwärts gerichtet. Demgegenüber ist es durch die Erfindung möglich, die Durchtrittsöffnungen nahe an den Zylinderkopfboden heranzulegen und die Mulde im Kolbenboden entsprechend flach zu gestalten. Hierdurch kann ein besonders hohes Verdichtungsverhältnis angewendet werden, so daß damit die Vorteile des Hauptpatents verbessert werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Achsschnitt durch Zylinderraum und Vorkammer und Fig. 2 einen waagerechten Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1.
In dem durch den Zylinderkopf II abgedeckten Zylinder io gleitet der Kolben 12 derart, daß -im oberen Kolberftotpunkt in den äußeren Umfangspartien der Kolbenboden dicht an den Zylinderkopf herantritt und nur einen schmalen Ringspalt 13 beläßt. Im Zylinderkopf ist neben einem Einlaßv entil 14 und einem Auslaßventil 15 schräg und exzentrisch zur Zylinderachse eine Vorkammer 16 angeordnet, welche durch einen Einsatz 17 gegenüber der Wandung des Zylinderkopfes ausgekleidet ist und in welche eine Einspritzdüse I8 derart einmündet, daß der Brennstoff durch einen erweiterten, im wesentlichen kugelförmigen Vorkammerteil I9 in den nach dem Hauptbrennraum führenden kanalförmigen Vorkammerteil 2o gespritzt wird. Die diesen Vorkammerteil gegen den Hauptbrennraum abschließende Bodenwandung 21 des Vorkammereinsatzes .17 ist im wesentlichen halbkugelförmig abgerundet, derart, daß die abgerundete Wandung im wesentlichen tangential in die anschließenden -zylindrischen Wandungen des Einsatzes übergeht-Oberhalb des abgerundeten Bodens 21 ist der Einsatz mit Bohrungen 22 versehen, welche senkrecht zur Achse des Zylinders und parallel zur Bodenfläche 24 einer den Hauptbrennraum bildenden exzentrisch zur Zylinderachse angeordneten Mulde im Kolbenboden verlaufen. Zur Aufnahme des verhältnismäßig weit in den Hauptbrennraum hineinragenden abgerundeten Bodens 21 der Vorkammer ist der Boden der Kolbenmulde mit einer zu ihr exzentrisch angeordneten örtlichen Vertiefung 23 versehen, welche dem Boden 21 der Vorkammer im wesentlichen angepaßt ist, so dag im oberen Kolbentotpunkt nur ein geringes Spiel innerhalb der Vertiefung 23 verbleibt. Zweckmäßig ist letztere mit Bezug auf den Abrundungsmittelpunkt des Vorkammerbodens etwas exzentrisch angeordnet, wie insbesondere aus Fig.2 der Zeichnung hervorgeht.
Um eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffes auf den Hauptbrennraum trotz der schrägen exzentrischen Anordnung der Vorkammer zu gewährleisten, sind die Austrittsbohrungen 22 der Vorkammer (z. B. acht Bohrungen) entsprechend den ihnen zugeordneten, durch sie mit Brennstoff zu beliefernden Brennraumsekto-ren abgestuft, derart, daß die nach der Zylinderachse zu gelegene Bohrung 2z" den größten Querschnitt aufweist und die Querschnitte nach der entgegengesetzten Seite zu 22b stufenweise abnehmen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausfühiungsbeispiel beschränkt. So kann z. B. statt einer ringförmigen Vertiefung, insbesondere bei stark exzentrischer Vorkammer, eine im wesentlichen sektorförmige Vertiefung vorgesehen sein. Auch kann die ringförmige Vertiefung in mehrere gesonderte Sektören aufgeteilt werden, z. B. derart, daß jeder Durchtrittsöffnung ein einzelner Sektor zugeordnet ist.
Die Erfindung ist für Maschinen aller Art geeignet, von besonderem Vorteil jedoch für solche Maschinen, welche, wie im Fall von Kraftfahrzeugmotoren, unter stark unterschiedlichen Bedingungen bei großen Drehzahlunterschieden arbeiten müssen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Dieselmaschine mit einer Vorkammer, welche durch einzelne nach den Umfangsteilen des Hauptbrennraumes gerichtete Durchtrittsöffnungen mit dem durch eine Vertiefung im Kolbenboden gebildeten Hauptbrennraum. in Verbindung steht, und der vorzugsweise durch einen, Einsatz gebildete, dieDurchtrittsöffnungen enthaltende Teil der Vorkammer so weit in den Hauptbrennraum hineinragt und der Kolbenboden mit einer mittleren und einer ring- oder segmentförmigen Vertiefung derart gestaltet ist, daß im oberen Kolbentotpunkt das Vorkammerende in die mittlere Vertiefung eintaucht und die durch die Durchtrittsöffnungen austretenden Vorkammerstrahlen unmittelbar von der Wandungsfläche der ring- oder segmentförmigen Kolbenbodenvertiefung im Sinne der im Verdichtungshub entstehenden Luftwirbel nach außen geführt werden, nach Patent 863 428, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen senkrecht zur Zylinderachse gerichtet sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 536 634, 739 194, 388 742, 661 184, 643 964 639 831, 488 139, 689 072, 479 151; schweizerische Patentschriften Nr. 2r6 497, 209 214, 195 729 Motortechnische Zeitschrift (MTZ), 1950, S. I8.