CH296441A - Mit Luftverdichtung und Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine. - Google Patents

Description

      Mit        Luftverdichtung    und     Selbstzündung    arbeitende     Brennkraftmaschine.       Mit Luftverdichtung und Selbstzündung  arbeitende     Brennkraftmaschinen    besitzen in  der Regel den Brennraum im Kolbenboden,  dessen Öffnung zum Hubraum kleiner ist als  der grösste der     Zylinderstirnfläehe    parallele  Schnitt durch den Brennraum. Im grossen und  ganzen ist man bestrebt, den Brennraum im  Kolben so auszubilden und die Düse in solcher  Weise anzuordnen, dass der Brennraum in  seiner gesamten Ausbildung durch den Düsen  strahl erfasst wird.

   Um dem in besonderer  Weise zu entsprechen, ist es bereits bekannt,  die kreisförmige     Ausmündung    des Brenn  raumes in den Hubraum mit einer radial ein  mündenden     Aussparung    zu versehen, vor der  die Einspritzdüse angeordnet ist. Die Ausspa  rung hat hier die Aufgabe, eine Anordnung  der Einspritzdüse ohne Behinderung durch  die Ventile und deren Antrieb in einer Weise  vornehmen zu können, dass die Achse der  Düse auf den     Mittelpunkt    des Brennraumes  gerichtet ist, um so beim Einspritzen mit dem  Düsenstrahl möglichst den gesamten     Brenn-          raum    zu erfassen.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine  mit     Luftv        erdichtimg    und Selbstzündung arbei  tende     Brennkraftmaschine,    bei welcher der       Brennraum    im Kolbenboden angeordnet ist.  und die Verbindungsöffnung des Brennrau  nies zum Hubraum eine kleinere Fläche be  sitzt als der grösste der     Zylinderstirnfläche     parallele Schnitt. durch den     Brennraum        und     der Öffnungsrand unter der Einspritzdüse    eine Ausbuchtung bildet.

   Die Erfindung  wird dabei darin erblickt, dass der nach Weg-     a          lassung    der Ausbuchtung verbleibende Teil  der Öffnung des Brennraumes gegenüber dem  Brennraum in Richtung der der Ausbuchtung  abgekehrten Seite versetzt liegt und die     Axe     der Einspritzdüse nicht durch den Brenn- 9       raiunmittelpunkt    geht, sondern auf die unter  der Ausbuchtung liegende Zone des Brenn  rahmes gerichtet ist.  



  Durch die Erfindung wird ermöglicht, dass  die durch die Öffnung eintretende Luft nach 9  Passieren der Öffnung radial in Richtung der  Seitenwandungen des Brennraumes strömt,  unterstützt insbesondere dadurch, dass der ge  nannte Öffnungsteil und der Brennraum ge  geneinander versetzt liegen. Da der Brenn- 5  stoff in die unter der Ausbuchtung liegende  Zone eingespritzt wird, so verläuft die Luft  strömung gegenüber dem Brennstoffstrahl im  Winkel, so dass eine gute Vermischung erfolgt.

    Solange     Luft    durch die     Öffnung        einströmt,    5       liegt    eine Strömung innerhalb des     Brennrau-          mes    in Richtung der Seitenwandungen vor,  insbesondere der     Seitenwandung,    die der     Aus-          buchtung        zunächst    liegt, so dass     also    in der  dieser Wandung     zimäehst    liegenden Zone eine 6       Anreicherung    von     Brennstoffgemisch    vorliegt.  



  Es ist zwar bereits bekannt, die     Verbin-          dungsöffnung    zwischen     Brennrahm        und    Hub  raum schlitzförmig zu gestalten, wobei der  Schlitz allerdings annähernd zentrisch in den 6       Brennramm    einmündet. Der Zweck der Schlitz-           ausbildiing    ist hierbei der, zu verhindern, dass  beim Annähern des Kolbenbodens an den Zy  linderkopf Brennstoff nicht ausserhalb des im  Kolben liegenden Brennraumes zerstäubt wird.

    Da in diesem Falle die Luft in der gleichen  Richtung einströmt wie der Kraftstoff, liegt  eine Anreicherung von     Brennstoff    gegenüber  der Luft in einer Zone des     Brennraumes     nicht- vor, und der erfindungsgemässe Erfolg  kann auch nicht eintreten.  



  In der     Zeichnung    ist. eine     beispielsweise          Ausführungsform    des Erfindungsgegenstan  des schematisch dargestellt; es zeigen:       Fig.    1 die     Brennkraftmaschine    mit.

   dem im       innern        (obern)        Totpunkt    der Maschine ste  henden Kolben im Schnitt,       Fig.    2 einen Querschnitt durch die     Brenn-          kra.ftmasehine    nach Linie     A-B    der     Fig.    1,       Fig.    3 und 4 den Kolben in seiner Stel  lung kurz vor dem innern Totpunkt,       Fig.    5 den Kolben in der innern     Totpunkt-          Stellung,          Fig.    6 den Kolben im Dehnungshabe kurz  hinter dem innern Totpunkt.  



  Gemäss     Fig.    1 und 2 ist der Brennraum 2  im Boden des Kolbens 1 angeordnet. Dieser  Raum 2 besitzt, im Schnitt der     Fig.    1 gesehen,       Ellipsenform,    während er,- im hierzu senk  rechten Schnitt betrachtet (Fug. 2, gestrichelt  gezeichnet), Kreisform aufweist.  



  Während die     Ellipsenform    gemäss     Fig.    1  zweckmässig nicht durch eine andere Form     zur          ergänzen    ist, lässt sich die aus der     Fig.    2 er  sichtliche Kreisform durch eine     Ellipsenform     ersetzen, so dass der gesamte Brennraum ein       Ellipsoid    darstellt.  



  Der Brennraum 2 mündet. in die Stirn  fläche des Kolbens 1 aus. Die die Öffnung des       Brennraumes    zum Hubraum bildende Aus  mündung 3 stellt eine Fläche dar, die kleiner  ist, als die Fläche des grössten der     Zylinder-          stirnfläche    parallelen Schnittes durch den  Brennraum, der nach der Linie     I-I    in     Fig.    1  verläuft. Der     Öffnungsrand    8 des Brenn  raumes bildet unter der Einspritzdüse 7 eine  Ausbuchtung 6. Der nach Weglassen der       Ausbuchtung    6 verbleibende Teil 9 der Öff  nung bildet eine Kreisform.

   Dabei ist der    Mittelpunkt     4-    des Kreises 3 gegenüber dem  Mittelpunkt 5 des Brennraumes 2 seitlich ver  setzt, derart,     da.ss    der     Flä.ehenteil    9 in Rich  tung der der Ausbuchtung 6 abgekehrten Seite  gegenüber dem Brennraum 2 versetzt. ist. Die  Form der Ausbuchtung könnte auch eine an  dere sein; sie ist. weniger breit als der Öff  nungsteil 9. Vor allen Dingen braucht der  Übergang von der Kreisform in die     Ausbueh-          timg    6 nicht. abgerundet zu sein; er könnte  auch kantig sein.

   Vor der Ausbuchtung 6  liegt die Einspritzdüse 7, und zwar ist diese  gegenüber der Zylinderachse schräg gerichtet,  jedoch so,     da.ss    die     A-ze    10 der Düse nicht  durch den Mittelpunkt 5 des Brennraumes  geht, sondern auf die unter der Ausbuchtung  6 liegende Zone des Brennraumes 2 gerichtet  ist. Dabei ist die Breite der     --#,usbuehtung    6  geringer als die theoretische Breite des Düsen  strahls, so dass, wenn nicht andere Einflüsse  vorliegen     würden,    die Düse zum Teil die  Kolbenoberfläche benetzen würde.  



  Beim Einspritzen wird durch den Düsen  strahl also eine Zone des     Brennraumes    2 er  fasst, die rechts der durch die Zylinderachse  bestimmten, in     Fig.    1 senkrecht zur Zeichen  ebene stehenden Schnittebene liegt. Da die  durch die     Öffnung    3 eintretende Luft zum  grösseren Teil radial in der     Fig.    3 nach rechts  strömt, wird der dort. eingespritzte Brennstoff  in gleicher Richtung abgedrängt und ange  reichert. Die Luft strömt im W     inkel    zum Dü  senstrahl mit der Folge, dass eine innige Ver  mischung von Luft und Brennstoff bewirkt  wird.

   Die im übrigen im Bereiche des Kanals  6 in den Brennraum eintretende Luft wird  den Düsenstrahl vor dem Eintritt     eindrosseln,     so dass trotz des     theoretiselr    grösseren. Um  fanges des     Düsenstrahls    gegenüber der Ver  engung 6 Brennstoff nietet     auf    die Kolben  stirnfläche gelangt.  



  Die     Verbrennung    findet also     zunäelrst    in  der Zone rechts der erwähnten     Azialschnitt-          ebene,    in die der Brennstoff eingespritzt  wurde, statt. Da dieser     Raum    gegenüber dem  gesamten     Verbrenniurgsraum    ein erheblich       vermindertes    Volumen aufweist, so ist. die  erste     Verbrennung,        keineswegs    von solcher      Stärke, dass sie einen übermässig harten Lauf  des Motors zur Folge haben wird. Die Ver  brennung pflanzt sieh erst mit. Zeitablauf in  die andere Zone des Verbrennungsraumes  fort..

   Die Gesamtverbrennung ist also auf  einen grösseren Zeitraum verteilt, als dies bei       Brennkraftmaschinen    bekannter Bauart der  Fall ist, ein Umstand, der einen weicheren  Lauf der Maschine bedingt.  



  Das gemeinsame Ausströmen der übersät  tigten Gase der rechten und der     untersättigten     Gase der linken     Brennraumseite    bedingt eine  innige Vermischung und restlose Verbren  nung.  



  In     Fig.    3, 4, 5 und 6 ist der Vorgang der  Zündung im. besonderen dargestellt. Gemäss       Fig.    3 befindet sich der Kolben 17 bis 20  vor  dem obern Totpunkt. An der Düse beginnt  der Kraftstoff einzuspritzen. Der Kraftstoff  gelangt durch die Aussparung 6 in die rechte       Brennraumhälfte    und wird durch die Luft  strömung, durch Pfeile angedeutet, nach  rechts abgedrängt.  



  Gemäss     Fig.4    befindet sieh der Kolben  noch näher dem     obern    Totpunkt. Der grösste  Teil des Kraftstoffes ist bereits eingespritzt.  Nachdem noch eine Strömung der Luft nach  rechts vorhanden ist, wird die rechte Raum  hälfte mit     übersättigtem    Gemisch gefüllt.  



       Gemäss        Fig.    5 nimmt der Kolben die obere       Totpunktlage    ein. Die     Entflammung    des     Ge-          rnisches    hat bereits eingesetzt. Im ersten Mo-         ment    ist die     Verbrennung        unvollkommen.    Die  Drucksteigerung löst eine Druckwelle nach  der mit     Luft    gefüllten linken Raumhälfte 4'  aus. Die     vollkommene    Verbrennung setzt ein.  



  Nach     Fig.    6 hat der Kolben gerade die  obere     Totpunktstellung    verlassen. Die     Ver-          brennungsgase    strömen aus dem Verbren  nungsraum z. Bei diesem Vorgang findet eine  weitere Vermischung und restlose Verbren  nung statt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Mit Luftverdichtung und Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine mit im Kol benboden angeordnetem Brennraum, dessen Öffnung zum Hubraum eine kleinere Fläche darstellt als der grösste der Zylinderstirn fläche parallele Schnitt durch den Brenn- raum, und dessen Öffnungsrand unter der Einspritzdüse eine Ausbuchtung bildet, da durch gekennzeichnet,

   dass der nach Weglas sung der Ausbuchtung verbleibende Teil der Öffnung des Brennraumes gegenüber dem Brennraum in Richtung der der Ausbuchtung abgekehrten Seite versetzt liegt und die Axe der Einspritzdüse nicht durch den Brennraum- mittelpunkt geht, sondern auf die unter der Ausbuchtung liegende Zone des Brennraumes gerichtet ist.