DE739194C

DE739194C - Vorkammereinspritzbrennkraftmaschine mit seitlich angeordneter Vorkammer

Info

Publication number: DE739194C
Application number: DEM152119D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Eberle; Dr-Ing Karl Zinner
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1941-06-20
Filing date: 1941-06-20
Publication date: 1943-09-14

Description

Vorkammereinspritzbrennkraftmaschine mit seitlich angeordneter Vorkammer Die Erfindung betrifft eine Vorkammereinspritzbrennkraftmaschine, bei welcher die Luft während des Verdichtungshubes aus dem Arbeitszylinder durch eine oder mehrere am Boden der Vorkammer angeordnete Bohrungen in die Vorkammer .einströmt und aus der nach Einspritzung und Teilverbrennung des .Kraftstoffes ein Gemisch aus Verbrennungsgasen, Luft und unverbranntem Kraftstoff in den Zylinder ausströmt. Bei seitlicher Anordnung der Kammer sind gewöhnlich die übertrittsbohrungen in dein üblichen becherförmigen Einsatz (Zerstäuberbecher) an der Mitte oder an der der Zylinderachse zugewendeten Seite derart angeordnet, daß die Kraftstoffstrahlen flach in den Hauptbrennraum austreten. Die Richtung der Bohrungen ist dadurch bedingt, daß die beim Abblasen der Vorkammer aas den Bohrungen austretenden Gasstrahlen den Raum über dem Kolben möglichst gut erfassen sollen. Die gegen Ende des Verdichtungshubes mit hoher (zoo bis 3oom/s) in die Kammer eintretende Luft strömt daher bei den üblichen Anordnungen dem @ebenfalls ,gegen Ende des Verdichtungshubies von der Einspritzdüse ausgehenden Brennstoffstrahl entgegen, wodurch dessen frühzeitige Zerteilung gefördert und sein Durchdringen zum Kammerboden ,erschwert wird. Falls doch noch Kraftstoffteile bis zum Vorkammerboden gelangt sind, werden sie durch dis mit hoher Geschwindigkeit über die Auftreffstelle blasende Luft weggeweht und in die dem Kammerboden entfernten Teile der Vorkammer getragen. Es hat sich nun gezeigt, da,ß ,die Verbrennung im Vorkammermo,tocr um so ungünstiger wird, je mehr die Luft den Kraftstoff bereits in der Vorkammer aufteilt und zerstäubt. Bei guter Zerstäubung in der Kammer nimmt ein zu großer Anteil des ,eingespritzten Kraftstoffes bereits in der Vorkammer an der Verbrennung teil, die notwendigerweise wegen des dort herrschenden Luftmangels nur unvollkommen sein kann. Da ferner bei den bekannten Anordnungen der Kraftstoff nicht in der TNähe des Vorkammerbodens konzentriert ist, gelangt er beim Abblasen der Kammer zu spät in den Zylinder. Die Folge davon sind rußender Auspuff, hohe Auspufftemperatur und hoher Kraftstoffverbrauch.
Es ist bekannt, in die Vorkammer bzw. in den Zerstäubertri@chter zentral angeordneter Vorkammern besondere Einsätze anzuordnen, die neben ihrer Hauptaufgabe der Erwärmung der in die Vorkammer einströmend,en Luft u. U.auch bewirken können, daß der Kraftstoffstrahl nicht unmittelbar angeblasen wird. Solche Einsätze haben aber den Nachteil, daß sowohl beim Einströmvorgang in die Vorkammer als auch beim Ausströmvorgang eine zusätzliche Drosselung eintritt, wodurch Verluste bei der Umwandlung von Wärme in Arbeit bedingt sind. Außerdem lassen sich derartige Luftstrahlführungseinsätze bei seitlichen Vorkammern nur sehr schwer verwenden.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist erfindungsgemäß die Bodenöffnung derart angeordnet, daß sie an der von der Zylinderachse entfernten Seite des Bodens in die Vorkammer mündet, so daß die durch die Bodenöffnung einströmende Verdichtungsluft seitlich am Kraftstoffstrahl vorbeiiströmt und nicht über die Auftreffstelle des Kraftstoffstrahles am Vorkammerboden hinivegstreicht. Dabei wird der Kraftstoffstrahl. nur auf einer Seite in seinen äußeren Schichten aufgelöst, während der Kern des Strahles bis zum Kammerboden vordringt, von wo aus die noch nicht verbrannten Brennstoffteilchen nach der Zündung in der Vorkammer durch die Kammerbohrun- gen in den Hauptbrennraum ausgeblasen werden. Zweckmäßigenveise kann man auch noch die Auftreffstelle des Kraftstoffstrahles am Vorkammerboden aus der Vorkammerachse in Richtung 'der Zylinderachse verschieben. Damit werden Kraftstoff-und Luftstrahlachse noch weiter auseinandergerückt. Die Folgen dieser zweckmäßigen Brennstoffaufteilung auf Vorkammer Lind Hauptbrennraum gemäß der Erfindung sind ein besserer Brennstoffverbrauch und Auspuff und eine wesentlich niedrigere Auspufftemperatur. .
In der Zeichnung sind mehrere Vorkammern im Axialschnitt dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine seitliche Vorkammer in der bisher üblichen Ausbildung und Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Vorkammer nach der Erfindung.
In den Abbildungen ist mit i der Kolben, mit 2 der Zylinderkopf, mit 3 die Vorkammer. mit .l die Einspritzdüse und mit 5 der Zerstäubereins.atz bezeichnet, der die Bodenöffnungen 6 enthält, welche die Vorkammer 3 mit dem Hauptbrennraum 7 verbinden.
In Abb. i ist gezeigt, wie die aus dem Hauptbrennraum 7 durch die Öffnung 6 strörnende verdichtete Luft unmittelbar gegen den Brennstoffstrahl gerichtet ist und diesen daran hindert, bis zum Boden des Zerstäubereins.atzes 5 vorzudringen, bzw. den Kraftstoff vom Vorkammerboden in die rückwärtigen Teile der Vorkammer zurückbläst. Statt der einen öffnung 6 können natürlich deren mehrere vorgesehen sein.
In der Abb.2 münden die Bodienöffnungen 6 in der von der Zylinderachse abgelegenen Seite des Vorkammerbodens aus, wodurch der Kraftstoffstrahl nicht unmittelbar angeblasen wird. Zur Unterstützung dieser Wirkung kann außerdem die Auftreffstelle S des Kraftstoffstrahles am Vorkammerboden aus der Mitte gegen die Zylinderachse zu verschoben werden. Der Luftstrahl geht jetzt seitlich am Kraftstoffstrahl vorbei und löst diesen am Rande nur so weit auf, als zur Entzündung und Drucksteigerung erforderlich ist. Durch den schnell ansteigenden Druck im Innern der Vorkammer wird dann auch der noch nicht verbrannte Kraftstoff in den Arbeitszylinder ausgeblasen, wo er restlos verbrennt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.Vorkammereinspritzbrennkraftmascbine mit seitlich angeordneter Vorkammer, bei welcher die Bodenöfinung bzw. -öffnungen der Vorkammer flach in den H ,auptbrennraum münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenöffnungen (6) an der von der Zylinderachse entfernten Seite des Bodens in die Vorkammer (3) münden, so daß die durch die Bodenöffnungen (6) einströmende Verdichtungsluft seitlich am Kraftstoffstrahl vorbeiströmt und nicht über die Auftreffstelle (c9) des Kraftstoffstrahles am Vorkammerboden hinweg streicht.
2.Vorkammereinspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftreffstelle (3) des Kraftstoffstrahles am Vorkammerboden aus der Vorkammerachse in Richtung der Zylinderachse verschoben ist.