Schnellaufender Fahrzeugdieselmotor mit im Kolben liegenden Verbrennungsraum
Bei den vorzugsweise für Fahrzeugzwecke verwendeten schnellaufenden Dieselmotoren
mit geringem Zylinderdurchmesser ist es aus baulichen Gründen erwünscht, die Brennstoffeinspritzdüse
im Deckel außerhalb der Zylinderachse anzuordnen und schräg einzusetzen, einmal
um genügend Platz für je ein möglichst großes Ein- und Auslaßventil zu erhalten
und andererseits um die Düse außerhalb der Ventilhaube zugänglich zu machen. Obwohl
sich dabei gewisse Erschwerungen für die Ausgestaltung und Wirkung des Brennraumes
ergeben, wenn dieser, wie meist üblich, im Zylinderdeckel in Form einer Höhlung
o. dgl. untergebracht ist, ist diese Bauart doch sehr praktisch und deshalb auch
bei der Erfindung vorausgesetzt.High-speed vehicle diesel engine with a combustion chamber located in the piston
In the high-speed diesel engines, which are preferably used for vehicle purposes
With a small cylinder diameter, it is desirable for structural reasons to use the fuel injector
to be arranged in the cover outside the cylinder axis and inserted at an angle, once
to get enough space for the largest possible inlet and outlet valve
and on the other hand to make the nozzle accessible outside the valve cover. Even though
There are certain complications for the design and effect of the combustion chamber
result when this, as is usually the case, in the cylinder cover in the form of a cavity
o. The like. Is housed, this type of construction is very practical and therefore also
assumed in the invention.
Man fand nun weiterhin die bekannte Lösung, hierbei den Brennraum
im Kolben anzuordnen. Bei den gewählten Brennraumformen ergab sich aber wegen der
Schräglage der Düse entweder eine ungleichmäßige Verteilung des Brennstoffes über
den Brennrauin oder es waren verwickelte Düsenbauarten nötig, wollte man nicht auf
die schräge außermittige Lage der Düse und die. damit verbundenen Vorteile verzichten.The well-known solution was found, here the combustion chamber
to be arranged in the piston. In the case of the selected combustion chamber shapes, however, the result was
Inclined position of the nozzle either causes an uneven distribution of the fuel
the furnace or intricate nozzle designs were necessary if you didn't want to open
the oblique eccentric position of the nozzle and the. forego the associated advantages.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dieselmotor der obenerwähnten
vorteilhaften Bauart. Sie schafft eine Maschine, die einen bisher nicht erreichten
niedrigen Brennstoffverbrauch besitzt, verbunden mit einer überraschenden Anlaßfreudigkeit
auch bei bislang nicht ohne weiteres startfähigen tiefen Temperaturen. Erreicht
wird dieses durch die Vereinigung folgender Merkmale: Der Verbrennungsraum ist kugelförmig
und nimmt, abgesehen von einem unvermeidlichen, beiderseits eben begrenzten Kolbenspaltraum
von praktisch erreichbar geringster Größe bei Totpunktlage des Kolbens; die ganze
Verbrennungsluft auf; der Querschnitt der kreisförmigen und gleichmittig auf einer
parallel zur Zylinderachse verlaufenden Mittellinie der Kugel angeordneten Üffnung
zwischen dem Verbrennungsraum
und dem Zylinderinnern ist etwa halb
so groß wie der größte Querschnitt der Kugel; die Düse liegt nahe der über die Öffnung
fortgesetzt gedachten Kugelschale, und die Achse des Brennstoffstrahlkegels geht
ini Kolbentotpunkt etwa durch die Kugelmitte. wobei der Strahlkegel selbst den Öffnung:-;
rand nicht trifft und durchweg gleichmäßig ig mit fein zerstäubten Brennstoffteilchen
angefüllt ist.The invention relates to a diesel engine of the above
advantageous design. It creates a machine that has not yet reached you
has low fuel consumption, combined with a surprising tendency to start
even at low temperatures that have not yet been easily started. Achieved
this is achieved by combining the following features: The combustion chamber is spherical
and takes apart from an unavoidable piston clearance space that is just limited on both sides
of practically achievable smallest size at the dead center position of the piston; the whole
Combustion air on; the cross section of the circular and equidistant on one
opening arranged parallel to the cylinder axis running center line of the ball
between the combustion chamber
and the inside of the cylinder is about halfway
as large as the largest cross-section of the sphere; the nozzle is close to the one above the opening
continued imaginary spherical shell, and the axis of the fuel jet cone goes
ini piston dead center approximately through the center of the ball. wherein the jet cone itself has the opening: -;
edge does not hit and consistently evenly with finely atomized fuel particles
is filled.
Die Kugelform des Brennraumes besitzt den bekannten Vorteil des günstigsten
Verhältnisses zwischen Inhalt und Oberfläche. was für die geringste Abkühlung der
heißen Gase wichtig ist. An sich hat man schon einen Kugelbrennraum auch im Kolben
vorgesehen, aber nicht in Verbindung mit den übrigen Merkmalen der Erfindung. Vor
allen Dingen hat man nicht erkannt, daß der Brennstoffkegel bzw. seine gedachte
Verlängerung trotz der schiefen Lage seiner Achse die Kugelwände in einer symmetrischen
Kreislinie und überall unter gleichem Winkel trifft. Eine Kugel ist der einzige
Körper, der sich in bezug auf eine beliebige Achse stets als gleichgeformter Rotationskörper
darstellt und bei dem jeder beliebige Schnitt eine Kreisgestalt aufweist, an den
sieh die Kugelschale mit überall gleichen Winkeln anschließt. Es ergeben sich dabei
infolgedessen rundum die gleichen Strömungsverhältnisse beim Übertritt des Zylinderinhaltes
in den Brennraum.The spherical shape of the combustion chamber has the well-known advantage of being the cheapest
Relationship between content and surface. what the slightest cooling of the
hot gases is important. In itself you already have a spherical combustion chamber in the piston
provided, but not in conjunction with the remaining features of the invention. before
In all things one has not recognized that the fuel cone or its intended
In spite of the oblique position of its axis, the spherical walls extend in a symmetrical manner
Circle line and meets everywhere at the same angle. One bullet is the only one
Body that is always a uniformly shaped body of revolution with respect to any axis
represents and in which any section has a circular shape to which
see the spherical shell connected with the same angles everywhere. It results from it
As a result, the same flow conditions all around when the cylinder content is passed
into the combustion chamber.
Eine ältere amerikanische Anordnung zeigt einen kugelförmigen Brennraum
im Kolben bei einer Düsenlage in der Zylindermittelachse. Sie ist aber nicht für
schnellaufende Fahrzeugmotoren mit verhältnismäßig geringen Zylinderdurchmessern
brauchbar, da die Kugel baulich aus dein Kolben durch besondere schalenartige Wände
herausgehoben ist und sich genügend große Ventile (nur ein Einlaß- und ein Auslaßventil)
nicht anbringen lassen. Außerdem ist der Kolbenspaltrauin stark zerklüftet. also
nicht eben wie bei der Erfindung und nimmt deshalb einen verhältnismäßig großen
Anteil der Verbrennungsluft auf und verursacht andere Störungen. Es fehlt hierbei
auch die Möglichkeit. die Düse schräg zu legen: die oben angedeuteten Vorteile dieser
Anordnung in Verbindung mit den Eigentümlichkeiten der Kugel sind also nicht erreichbar,
abgesehen davon, daß sie auch nicht erkannt und offenbart wurden.An older American arrangement shows a spherical combustion chamber
in the piston with a nozzle position in the cylinder center axis. But it is not for
high-speed vehicle engines with relatively small cylinder diameters
useful because the ball is structurally made up of your piston by special shell-like walls
is lifted out and there are sufficiently large valves (only one inlet and one outlet valve)
do not have it attached. In addition, the roughness of the piston gap is very fissured. so
not exactly like the invention and therefore takes a relatively large one
Proportion of the combustion air and causes other disturbances. It is missing here
also the possibility. to put the nozzle at an angle: the advantages of this indicated above
Arrangement in connection with the peculiarities of the sphere are therefore not achievable,
apart from the fact that they were also not recognized and revealed.
Wesentlich bei der Erfindung ist in Verbindung mit den übrigen Merkmalen
die Lage, Gestalt und Größe der Öffi:ung des Brennraumes nach dem Zylinderinnern
zu. Es hat sich gezeigt, daß die angegebenen Verhältnisse für die guten Eigenschaften
der Maschine von erheblicher Bedeutung sind. Brennräume im Kolben, beispielsweise
mit außermittiger Öffnung, ergeben ungünstigere T uff- bzw. Gasströmungs- und Verbrennungseigenschaften.
Bei zu geringer öffnungsgröße treten Wirkungen auf, die denen der Speicher- oder
V orkammermotoren ähn-,licli sind, zu große Öffnungen verringern die gute Mischungsmöglichkeit
von Brennstoff und Luft und verlangen hierfür besondere Maßnahmen.What is essential to the invention is in connection with the other features
the position, shape and size of the opening of the combustion chamber after the inside of the cylinder
to. It has been shown that the specified ratios for the good properties
of the machine are of considerable importance. Combustion chambers in the piston, for example
with an off-center opening, result in less favorable tuff or gas flow and combustion properties.
If the opening size is too small, effects similar to those of the memory or
Pre-chamber engines are similar, but openings that are too large reduce the possibility of good mixing
of fuel and air and require special measures for this.
Ähnlich wichtig für die gute Wirkung sind die beschriebene Lage der
Düse und die Angaben über den Brennstoffstrahlkegel, wie Vergleiche mit älteren
Maschinen auf dem Versuchsstand gezeigt haben. 1--s ist dabei zu erwähnen, daß hier
ebenso wie bei den übrigen Merkmalen der Erfindung einzelne Kennzeichen schon früher
vorgeschlagen worden sind, was z. B. für die Einspritzung eines der Kammerform angepaßten
Strahles gilt und auch für eine Kreisform der Verbrennungsraumöffnung. Sie finden
sieh aber stets mit anderen bei der Erfindung nicht brauchbaren Einzelheiten vereinigt,
und ihre Wirkung ist deshalb anders oder weniger vollkommen. Die Erfindung wird
erblickt in der vorgeschriebenen Vereinigung der Merkmale, durch die die angegebenen
neuen, ganz überraschend vorteilhaften Wirkungen erreicht werden. .The described positions of the are just as important for the good effect
Nozzle and the information about the fuel jet cone, such as comparisons with older ones
Machines on the test stand. 1 - s is worth mentioning that here
just as with the other features of the invention, individual characteristics were earlier
have been proposed what z. B. for the injection of one of the chamber shape adapted
Beam applies and also for a circular shape of the combustion chamber opening. you find
but always see combined with other details that are not usable in the invention,
and their effect is therefore different or less perfect. The invention will
beheld in the prescribed union of the characteristics by which the specified
new, quite surprisingly beneficial effects can be achieved. .
An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der neuen Brennraunianordnung
darstellt, soll diese näher erläutert werden. In dem Kolben a ist der kugelförmige
Brennraum b vorgesehen, der von der Düse c aus mit Brennstoff versorgt wird. Die
Düsenachse ä steht schräg zur Achse des Zylinders, und die Düse selbst liegt ebenso
wie der Brennraum außerhalb der Zylinderachse. Die vollständige Kugelschale durchdringt
den oberen Kolbenboden in einem Kreisschnitt, und es entsteht hier, unter Berücksichtigung
der Abrundungen bei d, und e, eine kreisförmige Öffnung mit der Achse f, deren Fläche
etwa der Hälfte des größten Kugelquerschnittes entspricht. Die Düse c liegt an der
gedachten oberen Kugelschale. Aus der Eigenart der Kugel ergibt sich, daß trotz
der senkrechten Lage der Hauptachse j und der schräg liegenden Düsenachse ä bei
dein gewählten Strahlwinkel zwischen Brennraumwand und Strahlkegel rundum ein überall
praktisch gleichbleibender Luftraum li übrigbleibt.Using the drawing, an embodiment of the new furnace arrangement
this should be explained in more detail. In the piston a is the spherical one
Combustion chamber b is provided, which is supplied with fuel from the nozzle c. the
The nozzle axis ä is inclined to the axis of the cylinder, and the nozzle itself is also located
like the combustion chamber outside the cylinder axis. The complete spherical shell penetrates
the upper piston crown in a circular section, and it arises here, taking into account
of the fillets at d, and e, a circular opening with axis f, its area
corresponds to about half of the largest spherical cross-section. The nozzle c is on the
imaginary upper spherical shell. From the peculiarity of the sphere it follows that in spite of
the vertical position of the main axis j and the inclined nozzle axis ä
your chosen jet angle between the combustion chamber wall and the jet cone all around everywhere
practically constant air space li remains.