DE1526316C3 - Brennraum für eine luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine - Google Patents
Brennraum für eine luftverdichtende, selbstzündende BrennkraftmaschineInfo
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Description
3 4
eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine F i g. 2 einen Längsschnitt durch den erf indungsge-
der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, mäßen Brennraum nach einem Schnitt II-II in
daß ihr Verhalten bei Verwendung verschiedenarti- Fig. 1.
ger, insbesondere schwersiedender Kraftstoffe sowie Der hier kugelförmig (F i g. 2) ausgebildete Brenn-
das Kaltstartverhalten wesentlich verbessert werden. S rauml ist gleichachsig mit dem Kolben 2 und dem
Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch ge- hier nicht weiter dargestellten Zylinder im Kolben
löst, daß in der Brennraumwand mehrere quer zur der Maschine angeordnet. Der Kraftstoff wird über
Einspritzrichtung des Kraftstoffes und quer zur Rieh- eine Düse 4, die im Kopf des Zylinders schräg lie-
tung der Luftströmung verlaufende, derart ausgebil- gend angeordnet ist, in den Brennraum eingebracht.
dete Stufen angeordnet sind, daß der sich an der io Der wesentliche Teil des eingebrachten Kraftstoffes
Brennraumwand filmartig ausbreitende Kraftstoff die wird durch zwei geschlossene, kurze Kraftstoffstrah-
Stufen überspringt, um anschließend wieder auf die lenS, 6, die unter einem spitzen Winkel auf die
Brennraumwand zu gelangen, so daß die sich an den Brennraumwand gerichtet sind, auf diese filmartig
Stufen ausbildenden Sekundärwirbel der kreisenden aufgetragen. In Fig. 1 ist der Kraftstoffilm mit 7 be-
Verbrennungsluft in Verbindung mit dem vorüberge- 15 zeichnet. Dieser Kraftstoffilm wird stetig von der im
hend von der Wand abgelösten Kraftstoff eine ver- Verbrennungsraum, beispielsweise durch ein Schirm-
stärkte Voroxydation des Kraftstoffes bewirken. ventil oder durch einen Drallkanal eingeleiteten
Die treppenartigen Stufen verlaufen dabei in der kreisenden Luftströmung (Pfeil 8) abgelöst und mit
Regel parallel zur Zylinderlängsachse, sie können der Verbrennungsluft vermischt, wobei ein brennba-
aber auch innerhalb eines Winkels zu ihr liegen, der ao res Kraftstoffdampf-Luft-Gemisch entsteht. Die Zün-
kleiner als 90° ist. Als Weiterbildung der Erfindung dung erfolgt mittels des Restkraftstoffes, derunmittel-
wird schließlich vorgeschlagen, mindestens eine der bar zerstäubt in die Verbrennungsluft gelangt ist, und
treppenartigen Stufen in dem Bereich der Auftreff- zwar durch Randablösung von den der wandverteilten
stelle des Kraftstoffstrahles auf die Brennraumwand Auftragung des Kraftstoffes dienenden Kraftstoff-
zu legen. as strahlen. Hierfür kann aber auch ein besonderer,
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die nicht weiter dargestellter Kraftstoffstrahl angewendet
gestellte Aufgabe voll gelöst. Der Brennraum hat werden. Mit 9, 10, 11 sind die treppenartigen Stufen
eine einfache Form, die durch die Stufen entstehen- an der Brennraumwand bezeichnet, die bei dem geden
Sekundärwirbel bewirken eine auch bei Verwen- zeigten Ausführungsbeispiel parallel zur Zylinderdung
schwersiedenden Kraftstoffen eine ausreichende 30 längsachse liegen. Der sich entlang an der Brenn-Voroxydation
und stören, da sie im wesentlichen raumwand ausbreitende Kraftstoffilm 7 überspringt
hinter den Stufen liegen, die rotierende Luftströmung beispielsweise beim Passieren der treppenartigen Stufe
nicht oder nur unwesentlich. 11 eine kurze Strecke durch den Luftraum 12, um
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines dann anschließend wieder auf die Brennraumwand zu
Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Es 35 gelangen (F i g. 1). Die an dieser Stufe entstehenden
zeigt Sekundärwirbel in der kreisenden Verbrennungsluft
F i g. 1 einen in einen Kolben angeordneten Brenn- bewirken in Verbindung mit dem vorübergehend von
raum gemäß der Erfindung nach einem Schnitt I-I in der Brennraumwand abgelösten Kraftstoff die ver-
F i g. 2, stärkte Voroxydation des Kraftstoffes.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Brennraum für eine luftverdichtende, selbst- Brennraumformen angewendet werden, wenn nur das
zündende Brennkraftmaschine, der im Kolben 5 Grundprinzip eingehalten wird, d. h. wenn der Kraftder
Maschine angeordnet und nach oben offen ist stoff in Form eines großflächigen Filmes auf die
und der beim Verdichtungshub nahezu die ge- Brennraumwand aufgebracht wird und wenn eine zur
samte Verbrennungsluft aufnimmt, wobei der Ablösung des Kraftstoffes ausreichende, geordnete
Hauptteil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes Luftdrehung vorhanden ist. Aus Gründen der mögohne
vorherige Zerstäubung durch einen oder io liehst guten strömungsmäßigen Ausnützung der Vermehrere
Kraftstoffstrahlen in geschlossener brennungsluft sowie der einfachen Herstellung finden
Strahlform bei kurzer freier Strahllänge der art im wesentlichen rotationskörperähnliche Brennräume
im wesentlichen tangential auf die Brennraum- wie beispielsweise Kugelbrennräume, Ellipsoidwand
aufgebracht wird, daß er sich dort über Brennräume oder ähnliche Anwendung.
einen großen Teil der Wandungsfläche als dünner 15 Bei derartigen Brennkraftmaschinen hat es sich geFilm
ausbreitet, der durch eine zugeordnete Luft- zeigt, daß bei einem nicht ausreichend hohen Luftdrehung
in Dampffonn \ allmählich von der drall im Brennraum unter Umständen eine vollkom-Brennraumwand
abgelöst, mit der Luft vermischt mene Kraftstoffablösung und damit eine Verschlech-
und danach verbrannt wird, dadurch ge- terung der Gemischbildung sowie erhöhter Kraftkennzeichnet,
daß in der Brennraumwand 20 stoffverbrauch auftreten können. Um dies zu venneimehrere
quer zur Einspritzrichtung des Kraftstof- den, wurde gemäß der deutschen Patentanmeldung
fes und quer zur Richtung der Luftströmung (8) K 13 306Ia/46a2 vorgesehen, den Brennraum in /·
verlaufende, derart ausgebildete Stufen (9, 10, Richtung der Kolbenlängsachse zu unterteilen, wobei V
11) angeordnet sind, daß der sich an der Brenn- der obere Teil als Übertrittskanal für die Verbrenraumwand
filmartig ausbreitende Kraftstoff (7) 25 nungsluft dient und der Kraftstoff nur auf dessen
die Stufen (9, 10, 11) überspringt, um anschlie- Wand aufgetragen wird. Durch die so entstehenden
ßend wieder auf die Brennraumwand zu gelan- zwei Rundlaufkanten wirken sowohl beim Lufteingen,
so daß die sich an den Stufen (9, 10, 11) tritt in den Brennraum als auch beim Austritt zuausbildenden
Sekundärwirbel der kreisenden sätzliche Quetschwirbel auf den Kraftstoff ein, die
Verbrennungsluft in Verbindung mit dem vor- 30 eine schnellere Ablösung des Kraftstoffes von der
übergehend von der Wand abgelösten Kraftstoff Brennraumwand und Vermischung mit der Luft beeine
verstärkte Voroxydation des Kraftstoffes be- wirken. Um die Ablösung des Kraftstoffes und Verwirken,
mischung noch weiter zu beschleunigen wurde ferner
2. Brennraum nach Anspruch 1, dadurch ge- vorgesehen, in der Wand des als Übertrittskanal diekennzeichnet,
daß mindestens eine der Stufen im 35 nenden oberen Brennraumes senkrecht zur resultie-Bereich
der Auftreffstelle des Kraftstoffstrahles renden Luftbewegung zusätzliche Nuten und Nutauf
der Brennraumwand liegt. kanten vorzusehen, durch die der aufgetragene Kraft-
3. Brennraum nach Anspruch 1, dadurch ge- stoff und die vorbeistreichende Luft von der Wand
kennzeichnet, daß die Stufen der Brennraum- abgelenkt werden. Nach dem Abheben des Kraftstofwand
parallel zur Zylinderachse verlaufen. 40 fes in Dampfform von den Nutkanten entstehen so
4. Brennraum nach Anspruch 1, dadurch ge- zusätzliche Sekundärwirbel, die eine weitere Bekennzeichnet,
daß die Stufen der Brennraum- schleunigung des Mischvorganges bringen.
wand in einem Winkel zur Zylinderlängsachse Abgesehen davon, daß bei einer derartig kompli-
liegen, der kleiner als 90° ist. zierten Brennraumausbildung der Kraftstoffilm
45 durch die Nuten und Nutkanten zwangsläufig unterschiedliche Stärken erhält, wird sowohl beim Lufteintritt
in den Brennraum als auch beim Luftaustritt
durch die Quetschwirbel und zusätzlichen Sekundärwirbel die ursprünglich angestrebte und erzeugte
50 geordnete Drehung der Verbrennungsluft um die Brennraumachse derart gestört, daß sie die ihr zuge-
Die Erfindung betrifft einen Brennraum für eine dachte Wirkung verliert. Von einer geordneten Geluftverdichtende,
selbstzündende Brennkraftma- mischbildung und Verbrennung kann hier kaum
schine, der im Kolben der Maschine angeordnet und noch gesprochen werden, so daß die dem Verfahren
nach oben offen ist und der beim Verdichtungshub 55 der Kraftstoff-Wandungsauftragung anhaftenden
nahezu die gesamte Verbrennungsluft aufnimmt, wo- Vorteile nahezu verlorengehen, zumal eine zu
bei der Hauptteil des eingespritzten flüssigen Kraft- schnelle Kraftstoffablösung in Dampffonn und soforstoffes
ohne vorherige Zerstäubung durch einen oder tige, endgültige Vermischung mit der Luft erfolgt,
mehrere Kraftstoffstrahlen in geschlossener Strahl- Vielmehr hat sich herausgestellt, daß bei einer
mehrere Kraftstoffstrahlen in geschlossener Strahl- Vielmehr hat sich herausgestellt, daß bei einer
form bei kurzer freier Strahllänge derart im wesentli- 60 geordneten Luftdrehung lediglich die Voroxydation
chen tangential auf die Brennraumwand aufgebracht des auf der Brennraumwand aufgetragenen Kraftwird,
daß er sich dort über einen großen Teil der stoffilms durch kurzzeitige Ablösungen von der
Wandungsfläche als dünner Film ausbreitet, der Brennraumwand wesentliche Vorteile, insbesondere
durch eine zugeordnete Luftdrehung in Dampfform bei Verwendung von schwersiedenden Kraftstoffen
allmählich von der Brennraumwand abgelöst, mit der 65 oder bezüglich des Kaltstartverhaltens erreicht wer-Luft
vermischt und danach verbrannt wird. den können.
Luftverdichtende Brennkraftmaschinen, die nach Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe es
dem beschriebenen Einspritz- und Gemischbildungs- ist, einen in seiner Form einfachen Brennraum für
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM0064218 | 1957-07-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1526316C3 true DE1526316C3 (de) | 1976-12-23 |
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