DE2658783C2

DE2658783C2 - Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2658783C2
Application number: DE2658783A
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr.-Ing. 8500 Nürnberg Müller
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1981-10-15
Also published as: RO75483A; SE429992B; SE7714697L; AT357379B; DE2658783A1; GB1552547A; IT1088390B; FR2375451B1; CH623892A5; HU175499B; DD133836A1; ATA929577A; TR19939A; US4313407A; JPS5382907A; FR2375451A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eint luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, welche im Kolbenboden oder Zylinderkopf einen rotationskörperförmigen Brennraum aufweist, in dem eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung herrscht und bei der ein Teil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes als dünner Film auf die Brennraumwand aufgetragen, dort verdampft, mit der rotierenden Luft vermischt und verbrannt wird.

Brennkraftmaschinen, die nach dem vorbeschriebenen Gemischbildungs- und Verbrennungsverfahren arbeiten, sind bereits hinreichend bekannt. So sehr sich dieses Verfahren auch bewährt und in der Praxis eingeführt hat, so haftet ihm dennoch der Nachteil an, daß die Gemischbildung im unteren Lastbereich, bei Leerlauf und insbesondere beim Starten durch die zu wenig warme Brennraumwand nicht schnell genug vor sich geht. Die Folge davon ist eine unvollständige Verbrennung und damit Verschlechterung der Abgasqualität.

Auch ist es bekannt bei Dieselbrennkraitmaschinen eine Mehrlochdüse so in der Brennraummulde in der rotierenden Luft anzuordnen, daß die verschiedenen Strahlen gleichzeitig auf die Brennraumwand auftreffen.

Gemäß der GB-PS 2 48 531 ist vorgeschlagen bei einer Dieselbrennkraftmaschine, in der eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung herrscht eine Einspritzdüse mit einer schlitzförmigen Austrittsöffnung zu benutzen.

Eine Einspritzdüse mit schlitzförmigen Austrittsöffnungen und den Merkmalen aus dem Anspruch 3 ist für sich aus der DE-PS 4 67 724 zu entnehmen.

Es soll die Aufgabe gelöst werden, eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß auch im unteren Lastbereich, im Leerlauf und beim Starten eine gute Gemischbildung, Verbrennung und damit bessere Abgasqualität erreicht wird.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst,

ίο daß zur Kraftstoffeinspritzung eine eine schlitzförmige Ausirittsöffnung aufweisende Einspritzdüse vorgesehen ist, daß die Lage dieser Austrittsöffnung derart gewählt wird, daß der austretende Kraftstoffstrahl über seine gesamte Breite gesehen nahezu zur gleichen Zeit auf die Brennraumwand auftrifft und sich dort als breitflächiger Film ausbreitet, und daß der Durchgangsquerschnitt der Austrittsöffnung einer für das beschriebene Gemischbildungs- und Verbrennungsverfahren üblicherweise verwendeten Einlochdüse entspricht.

Durch diese Merkmale wird das angestrebte Ziel auf billigste Art und Weise voll erreicht und es sind keine beweglichen, störanfälligen Teile erforderlich. Die schlitzförmige Austrittsöffnung erzeugt einen Kraftstoffstrahl mit großer Oberfläche, so daß insbesondere im unteren Lastbereich und im Leerlauf, wo die Einspritzgeschwindigkeit niedrig ist und mit der Einlochdüse sehr große Tropfen entstehen, eine schnellere Kra?tstoffaufbereitung durch teilweise unmittelbare Kraftstoff-Luftvermischung erfolgt. Begünstigt wird dieser Vorgang wesentlich dadurch, daß sich durch den schmalen Austrittsschlitz nur kleine Kraftstofftröpfchen bilden können, die leicht aufbereitbar sind. Mit zunehmender Last erhöht sich die Einspritzgeschwindigkeit. Dies führt bei den kleinen Tropfen, die durch die Schlitzdüse entstehen, zu einer geringeren Zunahme des Tropfenzerfalles in der Verbrennungsluft als bei den großen Kraftstofftropfen der Einlochdüse, so daß auch mit der Schlitzdüse im oberen Lastbereich eine ausgeprägte Kraftstoff-Wandanlagerung erreicht wird.

Einzelheiten können der nachfolgenden Beschreibung von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen entnommen werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil einer Einspritzdüse,

Fig.2 die Einspritzdüse nach Fig. 1 von unten gesehen,

F i g. 3 einen weiteren Längsschnitt durch deü unteren Teil einer Einspritzdüse, bei der die Ausirittsöffnung anders angeordnet und ausgebildet ist,

so Fig.4 die Einspritzdüse nach Fig.3 von unten gesehen.

In Fig. 1 ist der Einspritzdüsenkörper mit 1 bezeichnet, in den eine Düsennadel 2 geführt und durch eine nicht dargestellte Feder dichtend auf einen Sitz 3 gedrückt wird. Unterhalb des Sitzes 3 bzw. der Düsennadelspitze 4 befindet sich im Einspritzdüsenkörper 1 ein Hohlraum 5, von dem aus in einem Winkel α zur Einspritzdüsenlängsachse χ geneigt eine schlitzförmige Austrittsöffnung 6 mit durchgehend konstanter Breite für die Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum nach außen führt.

Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß die Austrittsöffnung 6 von der Einspritzdüsenlängsachse χ aus radial nach außen verläuft. Diese Anordnung ist durchaus nicht bindend und richtet sich vollkommen nach der Form des Brennraums und der Einbaulage der Einspritzdüse. So könnte die Austrittsöffnung durchaus auch schräg oder gar um 90° gedreht angebracht sein, wie das

beispielsweise in den Fig.3 und 4 der Fall ist Aus diesen Figuren kann letztlich noch entnommen werden, daß sich die Austrittsöffnung 6 vom Hohlraum 5 zur Außenwand des Düsenkörpers 1 hin in ihrsr Breite konisch erweitert. Auch eine solche Ausgestaltung richtet sich nach der Form des Brennraumes und der Breite des gewünschten Kraftstoffilms.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, welche im Kolbenboden oder Zylinderkopf einen rotationskörperförmigen Brennraum aufweist, in dem eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung herrscht und bei der ein Teil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes als dünner Film auf die Brennraumwand aufgetragen, dort verdampft, mit der rotierenden Luft vermischt und verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftstoffeinspritzung eine eine schlitzförmige Austrittsöffnung (6) aufweisende Einspritzdüse vorgesehen ist, daß die Lage dieser Austrittsöffnung (6) derart gewählt wird, daß der austretende Kraftstoffstrahl über seine gesamte Breite gesehen nahezu zur gleichen Zeit auf die Brennraumwand auftrifft und sich Jort als breitflächiger Film ausbreitet, und daß der Durchgangsquerschnitt der Austrittsöffnung (6) einer für das beschriebene Gemischbildungs- und Verbrennungsverfahren üblicherweise verwendeten Einlochdüse entspricht.

2. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Austrittsöffnung (6) von der Innenwand zur Außenwand durchgehend gleiche Breite aufweist.

3. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Austrittsöffnung (6) von der Innenwand zur Außenwand des Düsenkörpers (1) hin sich in ihrer Breite konisch erweiternd ausgebildet ist.