CH335297A

CH335297A - Brennstoff-Einspritzverfahren für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: CH335297A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Lang
Original assignee: Lanova Ag
Priority date: 1955-03-14
Filing date: 1955-03-14
Publication date: 1958-12-31

Description


      Brennstoff-Einspritzverfahren    für     Brennkraftmaschinen       Die Erfindung betrifft ein     Brennstoff-Ein-          spritzverfahren    für     Brennkraftmaschinen    mit  im Kolben angeordnetem, als mit einer Aus  buchtung versehenen, zur Kolbenlängsachse       gleiehaclisigen        Umdrehungshohlraum    gestalte  ten Brennraum, dessen     Ausmündunjsquer-          schnitt    am Kolbenboden höchstens angenähert  gleich seinem grössten Querschnitt senkrecht       ztt    seiner Achse ist, und mit Einrichtungen,

    um die in den Zylinder eintretende Luftladung  in     Umdrehungen    um die Zylinderlängsachse       zin    versetzen.  



  Bei     Brennkraftnnasehinen    dieser Art ist es  bekannt, die Brennstoffladung in mindestens  einem zunächst zusammengehaltenen und sieh  erst unmittelbar oberhalb des untern Teils  der     Brennraumwandung    auflösenden Strahl  in einer solchen Nähe des Randes der     Ausmün-          dung        des        Brennraumes    am Kolbenboden und  unter einer solchen     Neigung    zur     obern    Fläche  des Kolbenbodens     gleiehsinnig    zur     Drehrich-          tun-    der Luftladung im Brennraum in diesen  einzuspritzen,

   dass die     Brennraumwandung     oberhalb des Querschnittes, an dessen     Umfan:;     die     Krümmungshalbmesser    des obern, stärker  auswärtsgewölbten Teils der     Brennraumwan-          dung    und des flacher auswärtsgewölbten  untern Teils der     Brennraumwandung        inein-          i    ander     iiberlaufen,    höchstens durch einen Teil  des Mantels des     .bzw,    der Hauptbrennstoff  strahlen benetzt wird.  



  Diese Art der     Brennstoff-Einspritzung    hat  sich vom Standpunkt einer sauberen Verbren-         nung    und eines günstigen Brennstoffverbrau  ches als die günstigste erwiesen, jedoch traten  bei dieser Art der Einspritzung, insbesondere  bei tiefen Aussentemperaturen,     Anlassschwie-          rigkeiten    auf, da sich die heisse, verdichtete, an  den kalten     Brennraumwandungen        vorbeistrei-          chende    Luft so stark abkühlte, dass der in  der     vorbeschriebenen    Weise eingespritzte  Brennstoff für eine sichere schnelle Zündung  nicht mehr genügend aufbereitet     wurde.     



  Dieser Mangel kann nun dadurch behoben  werden, dass die Brennstoffladung in einen       Hauptbrennstoffstrahl    und einen zur Ein  leitung der Zündung in einen Teil der Luft  ladung, der sich noch nicht an der kalten  Wandung des Brennraumes abgekühlt hat, ein  gespritzten Nebenstrahl unterteilt wird.  



  Nach der Erfindung sollen daher minde  stens SO v. H. der     eingespritzten        Gesamtbrenn-          stoffmenge    durch mindestens einen Haupt  strahl und     höchstens    20 v. H.

   der eingespritz  ten     Gesamtbrennstoffmenge    durch mindestens  einen Nebenstrahl in den Brennraum einge  spritzt werden, wobei der zunächst zusammen  gehaltene und sich oberhalb des grössten Quer  schnittes des Brennraumes auflösende Haupt  brennstoffstrahl in einer solchen Nähe des  Randes der     Ausmündung    des     Brennraumes    am  Kolbenboden und unter einem solchen Winkel  zwischen 55 und 65  zur obern Fläche des Kol  benbodens geneigt in den Brennraum einge  spritzt wird, dass seine Achse mit der Achse  der nach einer Zylinderfläche gewölbten Aus-           buchtung    des Brennraumes mindestens ange  nähert zusammenfällt,

   und der sich gleich nach  dem Eindringen in die Luftladung im     Brenn-          raum    auflösende     I\Tebenstrahl    aus einer seit  lichen     Spritzbohmurg    der Einspritzdüse an  einem zwischen dem Punkt, an dem die Längs  achse der     Einspritzdüse    in die     Ausmündung     des     Brennra-Lunes    am Kolbenboden     hineintrifft     und der     Brennraiunachse    gelegenen Punkt in  die Luftladung im     Brennraiun    eingespritzt  wird.  



  In der Zeichnung ist das Verfahren an       Brennräumen    und den zugehörigen, im Zylin  derkopf eingebauten Einspritzdüsen unter An  gabe der Spritzrichtungen dargestellt. Es  zeigt       Fig.1    einen     Kolbenbrennraitm    im Axial  schnitt mit einer     Zweiloch-Einspritzdüse        irn     Zylinderkopf,       Fig.    2 den gleichen Brennraum im Axial  schnitt nach der Linie     II-II    der     Fig.    3 in  einem. Kolben mit Ventiltaschen und mit einer       Vierloch-Einspritzdüse    im Zylinderkopf und       Fig.3    eine Draufsicht des     Kolbens    mit.

    Ventiltaschen Lind das     mündungsseitige    Ende  der     Vierloeh-Einspritzdüse.     



       Irn    Kolben 1 ist gleichachsig zu seiner  Längsachse ein     Brennraum    angeordnet, der  aus dem als     Ellipsoid    gestalteten Hauptteil     \?     und einem flachen     zylindrischen    Teil 13 be  steht, welch letzterer eine nach einer Zylinder  fläche gestaltete, in den Hauptteil 2 sich er  streckende Ausbuchtung 14 aufweist,

   deren  Achse in der Nähe des Randes der     Ausmün-          dung    6 des     Brennraumes    verläuft und minde  stens angenähert mit der um 55 bis 65  zur  Oberfläche des Kolbenbodens     geneigten    Längs  achse der im Zylinderkopf angeordneten Ein  spritzdüse 3 zusammenfällt und deren äussere  Mantellinie 5     tangential    an die Wandung des  Hauptteils 2 des Brennraumes     heranläuft.    Die  Einspritzdüse 3 weist eine axiale und eine  seitliche Spritzbohrung auf. Aus der axialen  Spritzbohrung wird ein mindestens 80 v. H.

    der     Gesamtbrennstoffladung    umfassender, zu  nächst zusammengehaltener und sich erst un  mittelbar oberhalb des grössten Querschnittes  des     Brennraiunes    auflösender Hauptstrahl 4    entgegengesetzt. der Drehbewegung der Luft  in den     Brennraum    eingespritzt, wohingegen  höchstens 20 v.

   H. der     Gesamtbrennstoffladung     in einem     Nebenstrahl    7, der sich beim Hinein  treffen in die Luftladung im     Brennraum    gleich  in feinste Teilchen auflöst, entgegengesetzt zur       Drehrichtung,    der     Luftladung    im Brennraum  in den zwischen der     Ausmündung    6 des Brenn  raumes am Kolbenboden und dem Übergang 12  des zylindrischen Teils 13 in den Hauptteil 2  des Brennraumes befindlichen Teil der Luft  ladung, der zuletzt in den     Brennraum    hinein  geschoben wurde und sieh daher noch nicht an  dessen kalter     Wandung    abkühlen konnte, ein  gespritzt wird.  



  Da der eingespritzte     Nebenstrahl    7 sich so  fort beim Hineintreffen in die Luftladung auf  löst und daher nicht tief in diese eindringt, so  tritt eine sichere Zündung ein, die sich     sofort     auf den sieh auflösenden Hauptbrennstoff  strahl 4 überträgt, der dann mit dem Haupt  teil der Luftladung im Brennraum sauber  und vollständig verbrennt, da die durch die  Verbrennung des     Nebenstrahls    7 erzeugten  heissen Verbrennungsgase infolge ihres -e  ringen Einheitsgewichtes durch die Fliehkraft  nicht in den Hauptteil der     Verbrennungsluft     im Brennraum eindringen und diese verun  reinigen können.  



  Anstatt den     Nebenstrahl    7 entgegengesetzt  der Drehrichtung der     Luftladung    in den     zwi-          schen    der     Ausmündun-    6 des     Brennraumes     am Kolbenboden und dem Übergang 12 zwi  schen dem zylindrischen Teil 13 des     Brenn-          raumes    befindlichen Teil der Luftladung hin  einzuspritzen, kann ein sich gleich nach Ein  dringen in die Luftladung im     Brennraum    auf  lösender Nebenstrahl 7 auch in den zylindri  schen Kern der Luftladung eingespritzt wer  den, dessen Durchmesser dem doppelten Ab  stand der Mündung der     Spritzbohrung,

      aus  der der Nebenstrahl 7 abgespritzt wird, von  der Achse des Brennraumes entspricht, und  der sich gleichfalls noch nicht an der kalten       Brennraumwandung    abkühlen konnte und  infolge seines gegenüber der ihn umgeben  den     Verbrennungsluft    geringeren Einheits  gewichtes durch die Fliehkraft nicht in die-      sen Teil der Luftladung eindringen kann, der  der Verbrennung des mit dem Hauptstrahl 4  ein     Ig)espritzten    Brennstoffes vorbehalten ist.  



  Bei einer     Alaschine,    bei der im Kolben  boden die     Ausmündung    6 des     Brennraumes     überschneidende Ventiltaschen 8, 9 vorgesehen  sind, kann der Brennstoff in je einen weiteren  Nebenstrahl 10 bzw. 11 in die Ventiltaschen  8, 9 eingespritzt werden, um die hier lagernde  Verbrennungsluft nutzbar zu machen.

Claims

PATENTANSPRUCH Brennstoff-Einspritzverfahren für Brenn kraft.maschinen mit im Kolben angeordnetem, als mit einer Ausbuchtung versehenen, zur Kolbenlängsachse gleichachsigen Umdrehungs hohlraum gestalteten Brennraum, dessen ;lusmündungsquerschnitt am Kolbenboden höchstens angenähert gleich seinem grössten Querschnitt senkrecht zu seiner Achse ist, und mit Einrichtungen, um die in den Zylinder eintretende Luftladung in Umdrehungen um die Z@-linderlängsachse zu versetzen, dadurch ;ekennzeichnet, dass mindestens 80 v.

H. der eingespritzten Brennstoffmenge durch minde stens einen Hauptstrahl (4) und höchstens 20 v.I-I. der eingespritzten Brennstoffmenge dureli mindestens einen Nebenstrahl (7) in den Bremiraum eingespritzt werden, wobei der zunächst zusammengehaltene und sieb.

ober halb des grössten Querschnittes des Brenn raumes auflösende Hauptstrahl (4) in einer solchen'Nähe des Randes der Ausmündung (6) des Brennraumes am Kolbenboden und unter einem solchen Winkel zwischen 55 und 65 zur obern Fläche des Kolbenbodens geneigt in den Brennraum eingespritzt wird, dass seine Achse mindestens angenähert mit der Achse der nach einer Zylinderfläche gewölbten Ausbuchtung (14) des Brennraumes zusammenfällt, und der siele gleich nach dem Eindringen in die Luftladung im Brennraum auflösende .Neben strahl (7)

aus einer seitlichen Spritzbohrung der Einspritzdüse (3) an einem zwischen dem Punkt, an dem die Längsachse der Einspritz düse<B>(</B>3) in die Ausmündung (6) des Brenn raumes am Kolbenboden hineintrifft und der Brennrazunachse gelegenen Punkt in die La dung im Brennraum eingespritzt wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Brennstoff-Einspritzverfahren nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenstrahl (7) entgegengesetzt der Dreh richtung der Luftladung im Brennraum in den Teil der Luftladung zwischen der Ausmün- dung (6) des Brennraumes am Kolbenboden und dem Übergang (12) von dem mit Aus nahme einer Ausbuchtung (14) zylindrischen Teil (13) zu dem Hauptteil (2) des Brenn- raumes eingespritzt wird.

z. Brennstoff-Einspritzverfahren nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenstrahl (7) in den die Achse des Brennraumes umgebenden zylindrischen Kern der Luftladung hineingespritzt wird, dessen Durchmesser dem doppelten Abstand der Spritzbohrung, aus der der Nebenstrahl (7) abgespritzt wird, von der Brennraumachse entspricht.

3. Brennstoff-Einspritzverfahren nach Pa- tentanspruich und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben die Ausmün- dung (6) des Brennraumes überschneidende Ventiltaschen (8, 9) aufweist und der Brenn stoff in je einem weiteren Nebenstrahl (10 bzw. 11) in die Ventiltaschen (8, 9) einge spritzt wird. 4.

Brennstoff-Einspritzverfahren nach Pa- tentansprueh und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben die Ausmün- dung (6) des Brennraumes überschneidende Ventiltaschen (8, 9) aufweist und der Brenn stoff in je einem weiteren Nebenstrahl (10 bzw. 11) in die Ventiltaschen (8, 9) eingespritzt wird.