DE2929282C2

DE2929282C2 - Anordnung der Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen zwischen der Vor- bzw. Wirbelkammer und dem Brennraum des Zylinders eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2929282C2
Application number: DE2929282A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8540 Schwabach Roesch
Original assignee: Alcan Aluminiumwerk Nuernberg GmbH
Current assignee: Alcan Aluminiumwerk Nuernberg GmbH
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1981-10-08
Also published as: DE2929282B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen zwischen der Vor- bzw. Wirbelkammer und dem Brennraum des Zylinders eines Verbrennungsmotors, bei der die Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen in einer durch die Kolbenachse verlaufenden Ebene liegt bzw. liegen, die gegenüber der die Kolbenachse und die Kolbenbolzenachse beinhaltenden Ebene um einen Winkel versetzt ist und bei der die Achse der Überströmöffnung bzw. Überströmöf-iiungen den Kolbenboden in etwa zur Zeit der Zündung schneidet.

Bei der bekannten, vorausgesetzten Anordnung der Vor- bzw. Wirbelkammer eines Verbrennungsmotors (vgl. z. B. DE-OS 28 33 873) liegt deren Überströmöffnung zum Brennraum des Zylinders in einer Mittelebene (einer die Zylinderachse enthaltenden Ebene), die senkrecht zur Bolzenachse des Kolbens verläuft. Dadurch wird jedoch der Kolbenboden mit heißen Gasen in einem Bereich beaufschlagt, der unter hohen mechanischen Spannungen steht, da der Kolbenboden unter dem Zünddruck sich in der Mittelebene senkrecht zur Kolbenbolzenachse konkav und in der Mittelebene durch die Kolbenbolzenachse konvex verformt. Der Kolbenboden muß daher gerade im Bereich hoher Spannungen noch eine hohe thermische Belastung aufgrund der heißen Verbrennungsgase aufnehmen. Dies erhöht die Gefahr der Rißbildung im Kolbenboden mit der Folge eines vorzeitigen Ausfalls wesentlicher Bauteile des Verbrennungsmotors.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Anordnung der Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen zwischen der Vor- bzw. Wirbelkammer und dem Brennraum des Zylinders in bezug auf den Kolbenboden bzw. die Bolzenachse derart zu treffen, daß die thermische Beanspruchung durch die heißen Verbrennungsgase auf einen Bereich des Kolbenbodens aufgebracht wird, der weitgehend von mechanischen Spannungen frei ist
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Winkel

zwischen der durch die Überströmöffnung bzw. die Überströmöffnungen und die Kolbenachse verlaufenden Ebene und der die Kolbenachse und die Kolbenbolzenachse beinhaltenden Ebene ca. 40° bis 50°, vorzugsweise 43° bis47°, beträgt,

ίο Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Anordnung treffen die von der Vor- bzw. Wirbelkammer auf den Kolbenboden auftreffenden heißen Gase auf einen Bereich des Kolbenbodens der weitgehend frei von mechanischen Spannungen ist, da der Auftreffoereich zwischen der unter dem Zünddruck auftretenden konvexen Verformung des Koibenbodens in der Mittelebene senkrecht zur Kolbenbolzenachse und der konkaven Verformung in der Mittelebene durch die Kolbenbolzenachse liegt In diesem Bereich kompensieren sich aber die mechanischen Spannungen unterschiedlichen Vorzeichens im wesentlichen.

Falls die Vor- bzw. Wirbelkammer mehrere Überströmöffnungen aufweist sollten diese so angeordnet sein, daß keine derselben in Richtung einer der beiden Mittelebenen des Kolbens (senkrecht zur Kolbenbolzenachse bzw. die Kolbenolzenachse beinhaltend) auf den Kolbenboden zeigt

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf den Boden eines Kolbens mit der erfindungsgemäßen Anordnung, und

F i g. 2 einen Schnitt durch die Anordnung nach F i g. 1 gemäß der Linie I-I.

Aus der F i g. 2 ergeben sich schematisch die wesentlichen einschlägigen Bauteile eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors. Dabei ist mit 1 der Zylinder, mit 2 der Zylinderkopf, mit 3 der im Zylinder I bewegliche Kolben, mit4-J:e Pleuelstange, mit 5 der Kolbenbolzen, der die Pleuelstange 4 und den Kolben 3 verbindet, und mit 6 die Kurbelwelle bezeichnet. Im Zylinderkopf 2 ist eine Vorkammer 7 ausgebildet, die über eine Überströmöffnung 8 mit dem Brennraum 9 des Zylinders in Verbindung steht Der Vorkammer sind ein Ventil 10 und eine Glühspirale 11 zugeordnet. In der F i g. 1 ist die die Achse des Kolbens 1 und die Achse des Kolbenbolzens 5 enthaltende Ebene mit A bezeichnet. In der mit I-I bezeichneten Ebene, die zugleich die Schnittebene gemäß F i g. 2 darstellt liegt

die Überströmöffnung 8 der Wirbelkammer 7, was durch die Darstellung des Ventils 10 in dieser Ebene angedeutet ist. Die Ebenen A und M sind um den Winkel «, der ca. 40° bis 50°, vorzugsweise 43° bis 47°, betragt, versetzt.

Dies bedeutet, daß die Überströmöffnung 8 der Vorkammer 7 in einer durch die Kolbenachse verlaufenden Ebene 1-1 liegt, die gegenüber der die Kolbenachse und die Bolzenachse heinhaltenden Ebene A um den bezeichneten Winkel λ versetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Anordnung der Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen zwischen der Vor- bzw. Wirbelkammer und dem Brennraum des Zylinders eines Verbrennungsmotors, bei der die Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen in einer durch die Kolbenachse verlaufenden Ebene liegt bzw. liegen, die gegenüber der die Kolbenachse und die Kolbenbolzenachse beinhaltenden Ebene um einen Winkel versetzt ist und bei der die Achse der Überströmöffnung bzw. Überströmöffnungen den Kolbenboden in etwa zur Zeit der Zündung schneidet, dadurch gekennzeichnet,* daß der Winkel zwischen der durch die Überströmöffnung (8) bzw. die Überströmöffnungen und die Kolbenachse verlaufenden Ebene (I-I) und der die Kolbenachse und die Kolbenbolzenachse beinhaltenden Ebene (A) ca. 40° bis 50°, vorzugsweise 43° bis 47°, beträgt