DE525451C - Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents
Luftverdichtende EinspritzbrennkraftmaschineInfo
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
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- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0675—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston the combustion space being substantially spherical, hemispherical, ellipsoid or parabolic
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Description
- Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine Die Entwicklung der Brennkraftmaschinen, die mit Einspritzung arbeiten, d. h. bei, denen der Brennstoff am Ende des Kompressionshubes in die Zylinder eingespritzt wird, ist mit der Vereinfachung der Mittel verknüpft, durch die die Einspritzung des Brennstoffes Lind die Erhöhung der Umdrehungszahl der Maschine bewirkt wird.
- Die sogenannte mechanische Einspritzung, die unmittelbar und ausschließlich durch die mechanische Wirkung einer Brennstoffpumpe mit hohem Druck erfolgt, gestattet den Fortfall der Einblasluft und des bei Dieselmotoren verwendeten Kompressors.
- Dieses für die Ausführung eines Injektorinotors mit großer Umdrehungszahl wichtige Verfahren macht fernerhin Mittel erforderlich, durch die die Verbrennung des eingespritzten Brennstoffes so schnell und so vollständig wie möglich bewirkt wird. Eine wesentliche Vorbedingung, um zu diesem Ergebnis zu gelangen, besteht darin, daß die zur @"erbrennung des eingespritzten Brennstoffes bestimmte Luft in Berührung mit dein Brennstoff gebracht wird, derart, daß sie mit diesem ein homogenes Gemisch bildet, bei dem jede Partikel des durch die Einspritzung sehr fein zerstäubten Brennstoffes von einer genügenden Menge Luft umgeben ist, wodurch eine vollkommene Verbrennung erzielt wird. Auf diese Weise kann die Entzündung der Gesamtmenge dieses Gemisches nahezu augenblicklich erfolgen, da an jedem Punkt des zur vollständigen Verbrennung entsprechend zusammengesetzten Gemisches eine Temperatur herrscht, die größer als die Entzündungstemperatur ist.
- Man hat zu diesem Zwecke bereits vorgeschlagen, einen Teil der von dem Motorkolben gegen Ende seines Hubes komprimierten Luft durch einen in der Zylinderwandung befindlichen Kanal zti leiten und vor der Brennstoffeinspritzdüse vorbeizubewegen, um sie alsdann nach der Vermischung mit dem Brennstoff in einen in dem Zylinderboden befindlichen Raum zu führen, wo die Entzündung erfolgt.
- Mit einer derartigen Anordnung wird das gestellte Ziel nur unvollkommen erreicht, da eine innige Mischung nur zwischen dem Brennstoff und dem von dem Motörkolben bewegten Teil der Luft erhalten wird und keine Mittel vorgesehen sind, um diese erste Mischung mit der in dein Zylinderboden enthaltenen Luftmenge innig zu vermengen.
- Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, in dein Zvlinderboden einen Hilfskolben vorzusehen, der die zwischen diesem und dem Motorkolben befindliche Luft komprimiert. Auch bei diesen Anforderungen wird in gleicher Weise ein Teil der komprimierten Luft an den Einspritzdüsen vorbeigeführt. Außerdem hat der nur an einer seiner Kolbenseiten dem Druck der von dem Motorkolben komprimierten Luft ausgesetzte Hilfskolben eine beträchtliche Kompressionsarbeit zu leisten.
- Durch die vorliegende Erfindung wird eine innige und gleichmäßige Mischung zwischen der gesamten Luft oder wenigstens dem größten Teil der von dem Arbeitskolben verdichteten Luft und dem Brennstoff dadurch erreicht, daß die Luft gegen Ende des Verdichtungshubes aus einem offenen Aufnahmeraum in einen zweiten, ebenfalls offenen, umgefüllt wird und beim Überströmen an den Einspritzdüsen vorbeistreicht, so daß eine innige Vermischung der gesamten Ladeluft und des Brennstoffes stattfindet.
- Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird zu diesem Zweck im Zylinderboden eine Hilfskolbenpumpe angeordnet, die an ihren beiden Kolbenseiten mit dem Arbeitszylinderraum verbunden ist und die auf der einen Seite aufgenommene Luft durch einen Kanal, in den die Brennstoffeinspritzdüsen münden, nach der andern Seite umfüllt.
- Die Erfindung ist schließlich auch anwendbar für Motoren mit gegenläufigen Kolben, die sich in dem gleichen Zylinder bewegen. In diesem Falle sind in an sich bekannter Weise die Brennstoffeinspritzdüsen vorzugsweise in einem im Mittelteil des Zylinders vorgesehenen ringförmigen Vorsprung untergebracht, der eine Einschnürung des Zylinderraumes schafft. Die Kolben besitzen der Einschnürung angepaßte seitliche Ausnehmungen.
- Erfindungsgemäß sind dabei die Kolben derart zueinander versetzt angeordnet, daß sie an ihrem oberen Totpunkt nacheinander ankommen, so daß die Luft in axialer Richtung an den Einspritzdüsen vorbei lebhaft aus der Ausnehmung des einen Kolbens in die des anderen bewegt wird, wodurch die innige Vermischung der gesamten Ladeluft und des Brennstoffes stattfindet.
- In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es veranschaulichen: Abb. i einen senkrechten Schnitt durch einen Motor mit quer liegenden Hilfskolben, Abb.2 einen Schnitt durch einen Motor mit einem konaxial mit dem Motorkolben angeordneten Hilfskolben, Abb. 3 eine schematische Darstellung eines Motors mit entgegengesetzt angeordneten Kolben, Abb. .I einen senkrechten Schnitt durch den Mittelteil eines Motors mit entgegengesetzt angeordneten Kolben, Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie _r--v der Abb..I.
- Bei dem mit Zylinderkopf versehenen Motor nach Abb. i befindet sich der Kolben i am Ende seiner Bewegung nach oben, so daß nur ein geringes Spiel zwischen ihm und dem Boden 5 des Zylinderkopfes bleibt. Dieser besitzt einen zylindrischen Hohlraum 9, in dem sich der Hilfskolben 2 unter dein Einfluß der N ockenscheibe 3 und der Feder d. bewegen kann. Der Hohlraum 9 steht durch Öffnungen 6 und 7 mit dem Zylinder in Verbindung. In die Öffnung 7 mündet die Einspritzdüse B. Im Augenblick der Einspritzung verschiebt sich der Hilfskolben 2 in Pfeilrichtung und zwingt den größten Teil der komprimierten Luft, durch die Öffnung 7 an dem Injektor vorbeizuströmen. Der Injektor 8 und der Boden 5 des Zylinderkopfes können in bekannter Weise, beispielsweise durch Wasserumlauf, gekühlt werden.
- Bei dem Motor nach Abb. 2 ist der Hilfskolben io konaxial mit dem Motorkolben i angeordnet und mit einem oder mehreren Ventilen i i versehen, die während der Kompression die Luft frei über den Hilfskolben in die Kammer 9 treten lassen und sich schließen, wenn der erwähnte Kolben durch die Nockenscheibe 3 in Bewegung gesetzt wird, damit die in der Kammer 9 befindliche Luft durch die Öffnung 7 an dem Injektor 8 sich vorbeibewegt.
- Die beschriebenen Anordnungen lassen sich in besonders einfacher Weise auf Zweitaktmotoren finit gegenläufigen Kolben anwenden.
- Werden bei einem solchen Motor die mit den beiden entgegengesetzt arbeitenden Kolben verbundenen Kurbelzapfen der Kurbelwelle etwas abweichend von 18o° zueinander versetzt, so befinden sich die Kolben nicht beide zu gleicher Zeit am Ende ihrer Bewegung. Die schematische Darstellung der Abb. 3 läßt diese Verhältnisse erkennen, in der der Kolben B um mehr als i8o° hinter dem Kolben A für den Drehsinn F versetzt dargestellt ist. Wenn sich der Kolben A an seinem unteren Totpunkt I befindet, hat der Kolben B seinen oberen Totpunkt II noch nicht erreicht. Wenn der Kolben B an seinem oberen Totpunkt IV angelangt ist, so hat der Kolben A seinen unteren Totpunkt III bereits überschritten.
- Die Abstände I-III und II-IV sind gleich, wenn die Kurbelzapfen der Kolben A und B um 18o° versetzt sind. Während der Umdrehung verschieben sich die Kolben A und B im selben Sinne, und ihr gegenseitiger Abstand schwankt nur sehr wenig um den Mindestwert (effektiver Totpunkt des Motors). Es kann nun die gegenseitige Bewegung der Kolben ausgenutzt werden, um die größtmögliche Menge der im Zylinder komprimierten Luft am Ende des Kompressionshubes zu zwingen, vor der Einspritzdüse oder den Einspritzdüsen vorbeizuströmen, während die 1?inspritzung erfolgt.
- Die Abb..l zeigt eine praktische Ausführung für diesen Fall. Der Kolben A befindet sich am Ende seines Weges, während der Kolben B noch nicht den Totpunkt erreicht hat; die größte 'Menge der im Zylinder komprimierten Luft befindet sich in der Kammer 9, die umgeben ist von dem Kolben B, der Zylinderwandung und der ringförmigen Einschnürung der Zylinderbohrung 2o, die von einem Vorsprung der Zylinderwandung gebildet wird und in die eine oder mehrere Einspritzdüsen 8 münden. Der hervortretende Boden der Einschnürung 2o besitzt Ausnehmungen 21, die den Injektoren gegenüber angeordnet sind. Wenn der Kolben B :ich seinem Totpunkt nähert, schiebt er die zwischen dem Boden Ba des Kolbens B und der rinschnürung 2o komprimierte Luft an denEinspritzdüsen vorbei, in welchem Augenblick die Einspritzung erfolgt.
- Die feste Einsclinürung 2o der Zylinderwandung kann, falls erforderlich, gekühlt werden, indem an ihrer Innenseite Ausnehrnungen vorgesehen sind, die mit der Kühlwasserzirkulation in Verbindung gebracht «-erden.
- Ferner kann diese Ausführung der Vorrichtung zum innigen :Tischen der Luft und des Brennstoffes mit der Ausführung kombiniert werden, bei der eine schnelle Kreisl:e«-egung der Luft um die Zylinderachse hervorgerufen wird, indem am Boden des Kolbens "1 und auf der Oberfläche der Einschnürung 2o schräubengangförmige Teile vorgesehen werden und die oberen Enden der .lusnehmungen 21 schräg angeordnet werden, derart, daß die schraubengangförmigen Teile und Ausnehmungen einander verlängern und Schraubengänge bilden.
- Die Vorrichtungen lassen sich noch auf die verschiedenste Weise abändern, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung überschritten wird.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Luftverdichtende Einspritzhrennkraftmaschine, bei welcher während der Einspritzung verdichtete Ladeluft an der oder den Brennstoffeinspritzdüsen vorbeigeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte oder annähernd gesamte ,Menge der von dem Arbeitskolben verdichteten Luft gegen Ende des Verdichtungshubes aus einem offenen Aufnahmeraum in einen zweiten, ebenfalls offenen umgefüllt wird und beim Überströmen an den Einspritzdüsen v orbeistreicht, so daß eine innige Vermischung der gesamten Ladeluft und des Brennstoffes stattfindet. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbeileitung der Luft an der Einspritzdüse eine im Zylinderboden angeordnete Hilf skolbenpumpe verwendet wird, welche an ihren beiden Kolbenseiten mit dem Arbeitszvlinderraum verbunden ist und die auf der einen Seite aufgenommene Luft durch einen Kanal, in den die Brennstoffeinspritzdüsen münden, nach der anderen Seite umfüllt. 3. Brennkraftrnaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle, durch die die Luft umgefüllt wird, in der Art von Türbinenleitrohren ausgebildet und angeordnet sind, so daß eine -wirbelnde Bewegung des Brennstoffluftgemisches hervorgerufen wird. .I. Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit zwei im gleichen Zylinderraum gegenläufig bewegten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kolben (A, B) in an sich bekannter Weise einen zylindrischen Ansatz besitzt, welche Ansätze einer an der Zylinderwandung vorgesehenen Einschnürung entsprechen, in die die Einspritzdüsen münden, und daß die Kolben (A, B) an ihren oberen Totpunkten nacheinander anlangen, so daß während der Einspritzung eine Strömung der Ladeluft an den Einspritzdüsen vorbei durch die Relativbewegung der beiden Kolben erfolgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR525451X | 1928-01-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE525451C true DE525451C (de) | 1931-05-23 |
Family
ID=8920078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES88413D Expired DE525451C (de) | 1928-01-12 | 1928-11-09 | Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE525451C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3981286A (en) * | 1974-02-01 | 1976-09-21 | Werner Erik Siemens | Method and apparatus for forming and burning a fuel-air-mixture in an air-compressing piston internal combustion engine |
WO1982004462A1 (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-23 | Avermaete Gilbert Lucien Charles Henri Louis Van | Internal combustion engine with variable auxiliary chamber |
-
1928
- 1928-11-09 DE DES88413D patent/DE525451C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3981286A (en) * | 1974-02-01 | 1976-09-21 | Werner Erik Siemens | Method and apparatus for forming and burning a fuel-air-mixture in an air-compressing piston internal combustion engine |
WO1982004462A1 (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-23 | Avermaete Gilbert Lucien Charles Henri Louis Van | Internal combustion engine with variable auxiliary chamber |
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