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Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere für schwere
Teeröle Die Erfindung geht aus von luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschinen,
die insbesondere für den Betrieb mit schweren Teerölen bestimmt sind und mit einer
gekühlten, aus einem weiteren und einem engeren dem Arbeitszylinder zugewandten
Teil und symmetrisch zu der Brennstoffeinspritzdüsenachse angeordneten Vorkammer
und einem innerhalb des engeren Teiles der Vorkammer angeordneten rohrförmigen,
an der Mündung in den Arbeitszylinder sich zu einem kegelförmigen Austrittskanal
verengenden Einsatzstück, in dessen unterem Teil konzentrisch zur Vorkammer- und
Brennstioffstrahlachse ein an dem Einsatzstück über Stege biefestigtes Kernstück
angeordnet ist, dessen . zwischen den Verbindungsstegen liegende Durchgangsöffnungen
über den hinter dem Kernstück liegenden kegtelförmigen Austrittskanal in den Arbeitszylinder
münden, ausgerüstet siüd. Der Brennstoff wird bei diesen Vorkammern gegen das Kernstück
gespritzt und von demselben. an einem unmittelbaren Durchtritt in den Hauptbrennraum
gehindert. Derartige Vorkammern haben sich bei Verwendung normalen Rohöls sehr gut
bewährt. Sie neigen jedoch beim Betrieb mit besonders schweren Brennstoffen, wie
Teeröl, infolge der schwereren Verdampfbarkeit bzw. Aufbereitung des Teeröls zu
deinem unelastischen Gang und zum Rauchen der Maschine. Hier setzt die Erfindung
ein. Um nämlich derartige Einspritzbrennkraftm:aschinen .auch für einen einwandfreien
Betrieb mit schweren Teerölen brauchbar zu machen, mündet erfindungsgemäß das Kernstück
in eine gegen die Brennstoffdüsenmündung zu gerichtete frei stehende kegelförmige,
scharfe Spitze aus, an deren Oberfläche entlang der Brennstoff in Richtung gegen
die zwischen den Stegen gebildeten öffnungen :gespritzt wird.
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Hierdurch wird einerseits infolge der Wärmespeicherung durch die Spitze
im vergrößerten Kernstück ein allgemein höherer Wärmezustand der Vorkammer und andererseits
auch noch eine wirksame, unmittelbare Beeinflussung des Brennstoffes durch die Kernstückspitze
erzielt. Diese Wirkung kann noch verbessert werden, wenn nach- einer weiteren Ausbildung
der Erfindung der obere, die Kernstückspitze umgebende Teil des Einsatzstückes an
seiner Innenwandung mit Rippen versehen ist, die vorzugsweise in der Verlängerung
der das Kernstück mit dem Einsatzstück verbindenden Stege: liegen und schließlich
auch noch der erweiterte Teil der Vorkammer gegen die Vorkammier Isolierränke bildende
Einsätze beisitzt.
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Infolge der hierdurch bewirkten erhöhten Temperatur in der Vorkammer
und ferner dadurch, daß der Brennstoff an der Oberfläche der Kernstückspitze entlang
gespritzt wird und hierbei einen Teil der im Kernstück aufgespeicherten Wärme aufnimmt,
kann die Aufbereitung und Zündung des Brennstoffes schnell vor sich gehen. Es kommt
noch hinzu,
daß das scharf zugespitzte Kernstück gleichzeitig auch
eine vorteilhafte Zerstäubung des Brennstoffes bewirkt. lpa der nach untensich verbreiternde
Querschnitt deregii:` spitze einen gleichmäßigen Abfluß der wä@xn@-aus dem Kegel.
über die das Kernstück n A.3 dem äußeren Einsatzmantel verbindiendierl Stege auf
die gekühlte Wandung ermöglicht, wird trotz der starken Wäriiiespei:cherung im Entzündungskörper
ein Verbrennen diesselben verhindert.
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Es sind nim an sich schon Vorkammern bekannt, welche mit .einer bis
dicht an die Düsenmündung heranreichenden Zerstäubierspitzie versehen sind. B!ei
diesen ist jedoch entweder ein die Vorkammer auskleidendes Einsatzstück nicht vorgesehen,
innerhalb dessen das als Zerstäube.rspitze ausgebildete Kernstück angeordnet ist,
oder, sofern ei11 Einsatzstück vorgesehen ist, wird der - das Kernstück enthaltende
Teil der Vorkammer nicht gekühlt. Der Wärmezustand der Vorkammer kann daher nicht
so beherrscht werden wie bei der Vorkammer gemäß der Erfindung. Die Zerstäuberspitzie
befindet sich ferner im weitesten Teil der Vorkammer. Im Gegensatz hierzu ist bei
der Vorkammer gemäß der Erfindung das mit der Spitze versehene Kernstück in einem
.engeren, nach dem Hauptbren nraum zu gelegenen Teil der Vorkammer angeordnet, so
daß der Brennstoff trichte.rförmig in diesem engeren Teil zusammengezogen wird und
hierbei sowohl der Heizwirkung des Kernstückes und als auch der des Einsatzstückes
unterliegt., Hierdurch wird auch möglich, das Kernstück in einer dar Strahlweite
des Brennstoffstrahlie:Sblm wesentlichen entsprechenden Entfernung von der Düsenmünduing
anzuordnen, sio daß die Zündung in dem das Kernstück enthaltenden verengten Teil
stattfindet, wähnend der erweiterte Teil der Vorkanimier, durch den der Brennstoff
hindurchgespritzt wird, im wesentlichen` als Luftraum dient. Eine Einspritzbremikraftmaschine
mit den Merkmalen gemäß der Erfindung hat sich für den Betrieb mit schweren Brennstoffen,
wie Teeröl, als geeignet erwiesen.
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Es sind auch Vorkammern bekannt, welche über ihre gesamte Länge mit
einem durch einen ringförmigen Isolierraum hegen die Wandung isolierten Einsatz
versehen sind. Diese Vorkammern besitzen jedoch kein inneres Kernstück, gegen welches
der Brennstoff gespritzt wird, so daß auch der mit der Erfindung beabsichtigte Zweck
nicht !erreicht werden kann.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für eine luftverdichtende
Einspritzbrennkraftmasch'me gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb.
i einen Längsschnitt durch die Vorkammer mit dem gemäß der Erfindung ausgebildeten
Kernstücl@, Abb.2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der @11?b. i, .''Abt. 3 eine entsprechende
Vorkammer, bei welcher auch der erweiterte Teil der Vor-:lcammer mit einem Einsatz
ausgekleidet ist.
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Im einzelnen ist a die vom Kühlwassermantel b umgebene Vorkammer,
welche durch eine öffnung c mit dem Hauptbrennraum in Verbindung steht. Vor dieser
ist ein Kernstückid bekannter Art angeordnet, das durch Stege mit dem äußeren Einsatzmanticl
e vierbunden ist, wobei zwischen den Stegen die Bohrungen f gebildet werden.
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Die Vorkammer a besteht in bekannter Weise aus dem oberen erweiterten
Teil a, und dem verengten Teil a;,,. In ersteren mündet die Einspritzdüse g ein,
mittels welcher der Brennstoffstrahl durch den Raum n, in den Raum a. gespritzt
wird. Die Düse besitzt hierbei beispielsweise zwei oder mehr Bnennstoffzuleitungskanäle
!t1 und lt.,, von denen z. B. der eine zur Zuführung von Teeröl, der andere zur
Zuführung von Gasöl dient.
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Erfindungsgemäß ist nach Abb. i das Kernstückid mit einem nach der
Düse gerichteten spitzen Kegel i versehen. Der Brennstof wird gegen diesen K Tegel
gespritzt, wo er zerstäubt und 3entzündet bzw. zur Entzündung vorbereitet wird,
indem der Kegel einen Teil seiner aufgespeicherten Wärme an dien an seiner Oberfläche
entlang gespritzten Brennstoff abgibt. Der Einsatz e ist mit ebenfalls wärmespeichernden
Ripp n h versehen, welche in der Verlängerung der zwischen den Bohrungen f gebildeten
Stegen angeordnet sind und in senkrechteRichtung oder auch in Schraubenlinien verlaufen.
In letzterem Falle wird der beim Verdichtungshube in die Vorkammer eintretenden
Luft zugleich in vorteilhafter Weise eine Drehb:e«,#cgung um den Kegel erteilt,
wodurch leine noch weitem gehende Zerstäubung des Brennstoffies erzielt wird. Der
Einsatz e ist durch einten oder mehrere Isolierräume Z von der Zylinderkopfwandung
getrennt. Diese Isolierräume sind entweder gegien dien Zutritt der Verbrennungsluft
bzw. der Verbrennungsgase abgedichtet. Sie können aber auch einen teil.-weisen Ein-
oder Durchtritt derselben erlauben.
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Im Ausführungsbeispiel nach .Abt. 3 ist auch der erweiterte Teil a,
der Vorkammer durch ein. Einsatzstück m ausgekleidet. Hierbei sind beispielsweise
ringförmige Isolierräumen, und n, vorgesehen, welche ein"eii intensiven Wärmeübergang
von der Auskleidung auf die gekühlte Wandung verhindern und die Auskleidung und
damit auch
den erweiterten Teil der Vorkammer auf einem höheren
Wärmezustand halben. Auch in diesem Fall können \TerbinduDgsöffnungen -zwischen
den Isolierräumen und clem Innern der Vorkammer vorgesehen sein.
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Die Einsatzteile, insbesondere der Kern i, können, was an sich bekannt,
aus besonders hochwertigem, insbesondere auch katalytisch wirkendem Material hergestellt
sein.