DE856708C

DE856708C - Mit Luftverdichtung und Selbstzuendung arbeitende Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE856708C
Application number: DEG4525A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schweichart
Original assignee: GUELDNER MOTOREN WERKE ZWEIGNI
Current assignee: GUELDNER MOTOREN WERKE ZWEIGNI
Priority date: 1950-11-09
Filing date: 1950-11-09
Publication date: 1952-11-24

Description

Mit Luftverdichtung und Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine Die übliche Anordnung des Brennraumes von Dieselmaschinen im Zylinderkopf ergibt, daB die Unterbringung genügend großer Ventile und die Kühlung der Einspritzdüse Schwierigkeiten bereitet.
Zur Vereinfachung des Zylinderkopfe; und il rn größere Ein- und Auslaßventile in ihm unterzubringen sowie eine gute Kühlung des Einspritzventils zu ermöglichen, hat man bereits den Brennraum in den Kolben verlegt und ihn durch einen Kanal im Kolbenboden mit dem Zylinderraum verbunden; dem Brennraum wurde bei der bekannten Anordnung kugelige, elliptische oder eiförmige -Gestalt gegeben. Eine zylindrische Form des Brennraumes im Kolbenhoden selbst wurde durch die britische Patentschrift 394403 bekannt. Die verwendeten 1,ormeii des Brennraumes sind nicht als die günstigsten anzusprechen, da bei ihnen die vorbeistreichende Luft nicht in den innigsten Kontakt mit (lern eingespritzten Brennstoffstrahl in seiner weitesten Entwicklung tritt, sondern zum Teil ungenutzt seitlich an ihm vorbeistreicht.
Man hat ferner, wie durch die französische Patentschrift 843 6o6 bekanntgeworden ist, einem im Zylinderkopf angeordneten Brennraum die Form einer Scheibe gegeben, in welcher der eingespritzte Brennstoff vom Luftstrom quer durchsetzt wird. jedoch wurde diese Anordnung bei Unterbringung des Brennraumes im Kolben noch nicht verwendet, da die Querdurchdringung des Brennstofstrables vom Luftstrom nicht ohne Komplikationen möglich ist. Es wurde nun eine Lösung gefunden, welche die Mängel der britischen Patentschrift nicht zeigt und gegenüber der Vorrichtung nach der französischen Patentschrift eine unterschiedliche Anordnung des Brennraumes und eine andere Beaufschlagung derselben mit Brennstoff und Luft bei gleichgerichteter Brennstoff- und Lufteinführung, aber unter maximaler Durchmischung beider Reaktionsteilnehmer mit Erfolg verwendet.
Es wird nämlich in einer mit Luftverdichtung und Selbstzündung arbeitenden Brennkraftmaschine, bei der sich am Ende des Verdichtungshubes im wesentlichen die gesamte Verbrennungsluft in einem im Kolbenboden angeordneten, mit dem Hubraum über einen tangential in ihn einmündenden Kanal in Verbindung stehenden Brennraum in wirbelnder Bewegung befindet und bei der gegen Ende des Verdichtungshubes mittels einer schräg im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse durch den Kanal hindurch exzentrisch zur Brennraummitte sowie gleichgerichtet mit der Luftströmung Kraftstoff derart eingespritzt wird, daß ein Aufspritzen des Kraftstoffes auf die Kammerwand vermieden ist, erfindungsgemäß der Brennraum scheibenförmig ausgebildet und so angeordnet, daß er mit dem Hubraum über einen schlitzförmigen Kanal in Verbindung steht, dessen Breite gleich dem Durchmesser des Kraftstoffstrahles im Gebiet seiner größten Entwicklung ist.
Die britische Patentschrift 394403 zeigt zwar auch eine mit der Verbrennungsluft gleichgerichtete Einführung des Brennstoffstrahles, jedoch wird dieser nicht in seiner vollen Breite vom etwa gleichgerichtet einströmenden Luftstrahl durchsetzt, sonclern vermischt sicherst im weiteren Verlauf mit der Luft, was den Verbrennungsvorgang beeinträchtigt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird für eine äußerst innige Berührung der wirbelnden Luft mit den Brennstoffteilchen gesorgt. Die Düse ist im Zylinderkopf über dem Schlitz im Kolbenboden so angeordnet, daß der Brennstoffstrahl nicht durch die Mittelachse des scheibenförmigen Brennraumes geht, sondern seitlich des Mittelpunktes der Brennkammer und des Schlitzes eindringt, was ebenfalls eine Durchwirbelung des Brennstoffes mit der Luft begünstigt.
Der scheibenförmige Brennraum nimmt abgesehen von dem durch Zylinderkopf und Kolbenboden begrenzten Raum die gesamte Verbrennungsluft auf. Durch die entsprechende Bemessung des Schlitzes wird erreicht, daß beim Aufwärtsgang des Kolbens die Luft durch den Schlitz in einer Breite in die Kammer eintritt, welche der breitesten Entwicklung des Brennstoffstrahles entspricht. Dadurch, daß der Brennstoffstrahl seitlich in die Kammer eingespritzt wird, wird der Hauptluftstrom schräg in die Brennstoffkammer einströmen und alle Brennstoffteilchen erfassen.
Durch die scheibenförmige Ausbildung des Brennraumes wird erreicht, daß kein erheblicher Teil der Luft ungenutzt seitlich am Brennstoffstrahl vorbeistreicht und daß der Brennstoffstrahl nur an der Stelle seiner größten Entwicklung auf einer Länge, die der Längsabmessung des Kanalquerschnittes entspricht, vollkommen vom Luftstrom getroffen und durchströmt wird.
Dadurch, daß der Brennstoffstrahl von dem Luftstrom in dem Gebiet seiner weitesten Entwicklung getroffen wird, wird durch die innige Vermischung und volle Ausnutzung der Verbrennungsluft ein hoher mittlerer effektiver Druck und ein gutes Anspringen des Motors erreicht, ohne daß der Druck im Zylinder die zulässige Höhe überschreitet.
In der Zeichnung ist ein Kolben der erfindungsgemäßen. Dieselmaschine schematisch dargestellt. Fig. i zeigt den Verbrennungsraum mit Kolben im Schnitt, Fig. 2 den Kolben in Draufsicht.
Im Kolben a ist die Brennkammer b angeordnet. Diese besitzt im Schnitt betrachtet eine scheibenförmige Gestalt und steht durch einen länglichen Schlitz c mit dem Zylinderraum d in Verbindung. Das Einspritzventil e ist im Zylinderkopf f etwas geneigt angeordnet. Der Brennstoffstrahl durchdringt den Schlitz c an seinem Ende, also seitlich des Kammermittelpunktes, so daß nur ein Teil des Brennraumes vom Brennstoffstrahl bestrichen wird. Die Breite des Schlitzes c entspricht dem größten theoretischen Durchmesser des Brennstoffstrahles, also seiner weitesten Entwicklung.
Die Erfindung läßt sich vorteilhaft bei Zweitakt-und Viertaktmotoren anwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Mit Luftverdichtung und Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine, bei der sich am Ende des Verdichtungshubes im wesentlichen die gesamte Verbrennungsluft in einem im Kolbenboden angeordneten, mit dem Hubraum über einen tangential in ihn einmündenden Kanal in Verbindung stehenden Brennraum in wirbelnder Bewegung befindet und gegen Ende des Verdichtungshubes mittels einer schräg im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse durch den Kanal hindurch exzentrisch zur Brennraummitte sowie gleichgerichtet mit der Luftströmung Kraftstoff derart eingespritzt wird, daß ein Aufspritzen des Kraftstoffes auf die Kammerwand vermieden ist, gekennzeichnet durch einen scheibenförmigen Brennraum, der mit dem Hubraum über einen schlitzförmigen Kanal in Verbindung steht, dessen Breite gleich dem Durchmesser des Kraftstoffstrahles im Gebiet seiner größten Entwicklung ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 485,463, 713618; britische Patentschrift Nr. 39:14o3; französische Patentschrift Nr. 8436o6.