DE2038048A1 - - Google Patents

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DE2038048A1 DE19702038048 DE2038048A DE2038048A1 DE 2038048 A1 DE2038048 A1 DE 2038048A1 DE 19702038048 DE19702038048 DE 19702038048 DE 2038048 A DE2038048 A DE 2038048A DE 2038048 A1 DE2038048 A1 DE 2038048A1
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Description

fo/kr
Maschinenfabrik Augeburg-Iürnberg
Aktiengesellschaft Zweigniederlassung Hürnbtrg
Hürnberg, 29.7.1970
Luftverdichtende, direkteinspritzende Brennkrartmaeohine
Die Erfindung bezieht eich auf eine luftverdichtend«, direkt· einepritaende Brennkraftmaschine mit einem kegelförmigen, Im Kolben oder Zylinderkopf angeordneten, einen gegenüber * seine* Durchmesser eingeeohnUrten Hals aufweisenden Brennraum, bei der der flüssige Kraftstoff zu seinem größten feil fHaartig auf die Brennraumwand aufgetragen wird, und bei der eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung vorgesehen 1st.
Eb iat bekannt, daß inabesondere bei Brennkraftmaschinen der vorbeechriebenen Art im Leerlauf und im unteren und mittleren Teillastgebiet eine die Umgabung belästigende, Augen und Atmungeorgane reizende. Blaurauchbildung auftritt. Ά Der Grund für diese Blaurauchbildung ist eine für eine gute Verbrennung zu niedrige Temperatur der Brennraumwand. Eine schlechte Verbrennung fördert die Bildung von Aldehyden, Acrolein, speziellen Kohlenwasserstoffen u.a. in den Abgasen.
Um diesem Übel abzuhelfen, wurde schon vorgeschlagen, das Verdichtungsverhältnis der Masohine zu erhöhen oder einen Drallzeratörer für die rotierende Luft im Brennraum aneuwenden. Des weJ teren wurde die Lage des Kraftstoffstrahlee
22.8170 - ■ ./.
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BAD ORIGINAL
in diesen Betriebabereiohen derart verändert, daß der Anteil an unmittelbar mit der Brennraumluft vermischtem Kraftstoff entsprechend größer wird. "" .
Durch derartige Maßnahaen erreicht man zwar eine entapre- ' chende Verminderung dee Blauraucha bzw. der reisenden Stoffe in den Abgasen, eie aind jedoch insofern nicht eufriedenateilend, weil die hierfür zusätzlich erforder,liohen MIttel eine Verteuerung und außerdem eine Verschlechterung dar leoto* riechen Betriebsdaten, besonders bei Vollast, mit eich bringen. Ferner bedeuten zusätzliche Mittel immer erhöhte 3tör~ anfäliigkeit.
Auoh wurde bereit» vorgeschlagen, mit einfachen Mitteln dit Kraftstoff-Einepritszelt im unteren Drehaahlberelch au ytrlängern, um eine auogeprägte Kraftstoffetrahlbildung zu verhindern, die zwar einen entscheidenden, jedoch noch nicht den angestrebten Brfolg brachte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bai Brennkraftmaschinen der vorausgesetzten Bauart einen neuen Weg zu finden, durch den in einfacher, unkomplizierter Welao ohne Verteuerung der Maschine und ohne Verschlechterung der Betriebedaten eine maximale Verminderung der Blaurauchbildung zu erreichen 1st.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daS das Verhältnis des Brermraumdurchmeaaara zum Durchmesser Beines Halaeo kLßlner oder höchatana gleich 1,15 lat, und daö der Auftreffpunkt dea KraftetoffStrahles auf dia Brennraumwand durch ontaprechende Wahl des DUaenwinkela und der Dliflonlage im unteren Viertel deo Brannraumes liegt»
Während man bisher das Verhältnia des B^ennraumdurchmeecors zum Durchmesser «eines Halsea größer oder höchstens gleich
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1 r? r.ur Erzeugung des erforderlichen Wirbele ia Brennraum als unbedingt erforderlich ansah, hat man nunmehr gefunden und durch umfangreich« Versuchsreihen nachgewiesen, dafl diene VerhHltnii» zahl durchaus nicht bindend let, wenn man den Auftreffpunkt des Kraftatoffstrahles auf die Brennraumvftnd entsprechend raitveröndert* Dieser Auftreffpunkt lag im Gegensatt. sur Erfindung bisher in der Ebene dee größten BrennraunidurohHieseers oder nur knapp darunter.
Durch die genannten Vtrbeeeerungen wird eine wesentliche Blaurauohverctirderung im unteren Lastbereich erzielt, während insbeeonder« in Vollaatbereich keine Verschlechterung der Betriebsdaten festzustellen ist. Die diesbezüglich durchgeführten Versuche haben forner bestätigt, daß bei der Anordnung nach <ier Erfindung eogar eine Verringerung den Luftdralls im Brennraum möglich ist, wodurch eine Verbeaaerung des Liefergrades und eine Verminderung der Gaawecbselverluete gegeben let. So wird ale eine Weiterbildung der Erfindung noch vorgeschlagen, daß daa Verhältnis Umfangsgeschwindigkeit der drehenden Luftladung zu ihrer Axialge-Bohwindigkeit kleiner oder höchstens gleich vier ist, wobei die Umfangsgeschwindigkeit auf den Meßdurchmeeaer (0,7 Zylin derdurchmeeeer) und max. Ventilhub bezogen und die AxialgeHchwindigkeit der mittleren Kolbengeschwindigkeit gleichgeaetfct iat. Bieaee Verhältnis lag bisher üblicherweise bei 4,5 + 0,2. Mit anderen Wortea bedeutet das, daß die Brehfrequenz der Luft in Brennraum gegenüber den bisher optimalen Werten - beispielsweise 165 bis 175 Hz - um etwa 10·ί - beispielsweise auf 150 bis 155 H« - geeenkt wird. Die Werte sind auf eine mittlere Kolbengeschwindigkeit von 10 m/eec und max. Ventilhub bezogen.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfüixrungsbeispleles hervor. Es zeigen:
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BAD ORIGINAL·
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil «inte in einem Zylinder angeordneten Kolben* alt eingezeichneten Kraftetoffstrahl naoh der Erfindung,
Pig. 2 eine Draufsicht auf den Kolben nach einem Schnitt I-I in Pig. 1,
Pig. 3 einen Schnitt II-II durch die Anordnung naoh Pig.
In den Fig. 1 bis 3 weist ein nur zum Teil dargestellter Kolben 1 in seinem Kolbenboden 2 einen kugelförmigen Brennraum 3 mit einem Durchmesser D auf. Der Brennraum 3 ist durch einen auf einen Durchmesser d eingeschnürten Hals 4 . mit dem Innenraum des Zylinders 5 verbunden. Eine Schnaupe * 6 im Haie 4 dient zur Einspritzung des Kraftstoffes duroh eine Einspritzdüse 7, die schräg im Zylinderkopf θ angeordnet ist. Das Verhältnis dee Brennraumdurchmeaeers D sum Durchmesser d des Halses 4 wird als öffnungsverhältnis bezeichnet und ist kleiner oder höchstens gleich 1,15·
Die Xquatorebene des Brennraumee 3 ist durch eine strichpunktierte Linie 9 und die Hälfte des unteren Teiles des Brennraumee 3 durch eine gleiche Linie 10 gekennzeichnet. Ein Pfeil 11 zeigt die Richtung dee KraftstoffStrahles nach der Erfindung, der bei dem Punkt 12 auf die Brennraumwand 13 auftrifft. Dieser Auftreffpunkt 12 liegt deutlich im Bk unteren Viertel des Brennraumee 3. Durch den strichpunktierten Pfeil 14 und den Punkt 15 ist die bisherige Kraftstoffatr&hlrichtung und der bisherige Auftreffpunkt angedeutet. Die Änderung der Strahlrichtung ist. durch Verkleinern des Düeenwinkels, der die maximale Abweichung der Strahlrichtung von der Düaenachse darstellt, und durch entsprechende Drehung der Einspritzdüse 7 zu erreichen. DerίDüsenwinkel wird dabei je nach Lage des Düsenhalters im Zylinderkopf um ca. 5 bis 7° verkleinert.
oo «17Λ -Λ BADORjQiNAL
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Claims (2)

fo/kt Maechinenfabrik Aug»burg-NÜrnb*rg Aktiengesellschaft Zweigniederlassung Hürnbtrg Nürnberg» 29»?»1970 Patentansprüche
1.)Luftverdichtende, direkteinspritzende Brennkraftmaschine nit einem kugelförmigen, la Kolben oder Zylinderkopf angeordneten, einen gegenüber seinem Durchmesser eingeschnürten Hals aufweisenden Brennraum, bei der der flüssige Kraftstoff zu seinem größten Heil filmartig auf die Brennraumwand aufgetragen wird, und bei der ein* um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Brennraumdurchmesaere (D) zum Durchmesser (d) seines Halses (4) kleiner öder höchstens gleich 1,15 ist, und daß der Auftreffpunkt (12) des Kraftstoffstrahles (11) auf die Brennrauffiwand (13) durch entsprechende Wahl des Düsenwinkels und der Düsenlage im unteren Viertel des Brenn-(3) liegt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß das Verhältnis Umfangsgaechwindigkeit (cu) der drehenden Luftladung zu ihrer Axialgeechwindlgkeit (ca) kleiner oder höchstens gleich vier ist, wobei die Umfangsgeschwindigkeit (cu) auf den Meßdurchmesaer (0,7 Zylinderdurchmeaser) und max. Ventilhub bezogen und die Axialgeschwindigkeit (ca) der mittleren Kolbengeschwln·" digkeit gleichgesetzt ist.
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8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: M A N NUTZFAHRZEUGE GMBH, 8000 MUENCHEN, DE