DE973933C

DE973933C - Dieselmotor

Info

Publication number: DE973933C
Application number: DEK14151A
Authority: DE
Inventors: Walter Gerecke
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-05-10
Filing date: 1952-05-10
Publication date: 1960-07-28

Description

Dieselmotor Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor mit einem im Zylinder angeordneten und vom Zylinderraum abgesetzten, als besonderer Einsatz ausgebildeten kegeligen Brennraum, dessen größter Querschnitt dem Arbeitszylinder zugekehrt ist und an dessen engster Stelle der Kraftstoff durch eine zentral angeordnete Düse eingespritzt wird.
Solche Motoren weisen eine um so bessere Gangruhe auf, je höher die Temperaturen sind, die der Kraftstoff beim Auftreffen auf die Brenn.raum-Wandung vorfindet, da hohe Wandungstemperaturen die Voraussetzung für einen geringen Zündverzug bilden. Außerdem ist bei hohen Wandungstemperaturen dler Motor kraftstoffunempfindlicher. Ein bekannter Motor befriedigt in dieser Hinsieht insofern nicht, als bem ihre die Verbrennung im wesentlichen außerhalb des eingesetzt kegeligen Brennraumes stattfindet, und zwar in einer Mulde des Kolbenbodens. Der schlank gehaltene kegelige Einsatzkörper dient vornehmlich dem Zweck, den eingespritztem Kraftstoff in zusammengehaltener Form bei feiner Verteilung mit großer Fläche auf die im eigentlichen Brennraum befind'-liche verdichtete Luft auftreffen zu lassen. Im vollständig vom Kraftstoff durchsetzten Einsatzkörper findet infolge ungenügenden, Luftüberschusses nur eine unvollständige Verbrennung statt, so daß sich Rückstände mit einer wesentlich höheren Entflammungstemperatur wie der eingespritzte Kraftstoff bi den.. Es kommt zu einem Verkracken des Kraftstoffes, und zwar in um so- größerem Ausmaß, je weniger Kraftstoff eingespritzt wird, d. h. also insbesondere im Teillastbetrieb.
Bei dem erfindungsgemäßen Motor sind für eine günstigere Verbrennung im Interesse einer Verbesserung der Gangruhe ,dadurch wesentlich bessere Voraussetzungen geschaffen, daß in an sich bekannter Weise der dem Zylinderraum zugekehrte Teil des Einsatzes als allseitig gasbespülte Glocke frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf hängt und der Kolbenboden im oberen Totpunkt des Kolbens nur durch einen geringen Spalt von dem Einsatz getrennt ist, so daß der Einsatz und die diesen in seinem unteren Teil ringförmig umgebende Aushehmung des Zylinderkopfes am Ende des Verdichtungshubes nahezu die gesamte Verbrennungsluft aufnehmen, und da,ß ferner der Kraftstoff durch. eine Mehrloch- oder Ringspaltdüse so eingespritzt wird, daß er im allseitig gasbespülten Teil des Einsatzes auf dessen, Wandung auftrifft.
Es ist eine Brennkraftmaschine mit unterteiltem Brennraum bekannt, wobei sich einer der beiden Teilräume im Zylinderkopf befindet. Dieser Tei:lbrennraum, in den auch der Kraftstoff eingespritzt wird, ist im wesentlichen zylindrisch ausgebÜdet und hängt mit dem zylinderraumseitigen Ende als allseitig gasbespülte Glocke frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf. Der Kraftstoff wird in Richtung seiner Achse durch ihn hindurch auf seine Mündung gespritzt. Hierbei findet eine teilweise Verbrennung statt, durch die der restliche Kraftstoff in den zweiten Teilbrennraum geschleudert wird. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Dieselmotor erfolgt bei dieser bekannten Brennkraftmaschine die vollständige Verbrennung nicht in dem im Zylinderkopf untergebrachten Teilbrennraum, sondern in dem zweiten_Teilraum.
Beim erfindungsgemäßen Motor findet innerhalb der Glocke, die ja nahezu die gesamte Verbrennungsluft aufnimmt, -infolge des hohen Luft-Überschusses- eine einwandfreie, vollständige Verb-rennung statt. Der eingespritzte Kraftstoff findet beim Auftreffen auf die Wandung der Glocke Temperaturen vor, die einen befriedigend geringen Zündverzug gewährleisten.
In Awsgestaltung der Erfindung erweitert sich der (das frei 'hängende Teil des eingesetzten Brennraumes umgebende, als NTebenbrennraum wirkende Raum zum Zylinderraum hin ebenfalls kegelig und ist durch Öffnungen in der Wandung des Hauptbrennraumes mit letzterem verbunden.
Zwecks Erzielung einer guten D.urchw irbelung von Luft und eingespritztem Kraftstoff empfiehlt es sich, die Verbindungsöffnungen zwischen dem Hauptbrennraum und diem Nebenmrennraum tangential in ersteren einmünden zu lassen.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dieselmotors beispielsweise dargestellt.
Abb. i zeigt den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine im Schnitt. Der Hauptbrennraum wird durch einen sich kegelförmig zum Zylinderraum i hinerweiternden Einsatz :2 begrenzt, in den durch eine zentral angeordnete Einspritzdüse3 der Kraftstoff so eingespritzt wird, daß er etwa in halber Höhe des Einsatzkörpers 2 auf dessen Innenwandung auftrifft. Aus dem Bereich der Auftrefffläche der Kraftstoffstrahlen hängt der Einsatzkörper 2 frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf, so. daß den Einsatzkörper im unteren Teil ein als Nebenbrennraum wirksamer Ringraum ¢ umgibt.
Der in Abb. 2 im Schnitt gezeigte Zylinderkopf unterscheidet sich vom Zylinderkopf nach Abb. i dadurch, daß sich der den Einsatz 5 im unteren Teil umgebende Ringraum 6 eheniso wie der Körper 5 zum Zylinderraum 7 hin -kegelig erweitert. Der Hauptbrennraum 8 und der Nel)enbren:nraüm 6 sind durch Öffnungen g miteinander verbunden, die, wie der Schnitt gemäß der Linie III-III in Abb.3 erkennen läßt, tangen.tial in den Hauptbrennraum 8 einmünden.
Diie in A#bb. q. gezeigte Anordnung entspricht im Aufbau grundsätzlich dem Zylinderkopf nach den Abb. 2 und 3, doch besitzt der Einsatzkörper io einen zylindrischen Fortsatz i i, oder bei Einwand@erung des Kolbens in die obere Totlege .in eine entsprechende Au:snehmung 12 des Kolbens 13 Bind ringt, wobei diese Au@snehmung im Kolbenboden entweder, wie auf der rechten Seite des. Schnittbil,des angedeutet, die Form eines Ringspaltes oder, wie in der linken Hälfte des Schnittbildes ange@dleutet, die Form einer zylind Irischen Mulde haben kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dieselmotor mit einem im Zylinderkopf angeordneten und vom Zylinderraum abgesetzten, als besonderer Einsatz ausgebildeten kegeligen Brennraum, dessen größter Querschnitt dem Arbeitszylinder zugekehrt ist und an dessen engster Stelle der Kraftstoff durch eine zentral angeordnete Düse eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der dem Zylinderraum zugekehrte Teil des Einsatzes als allseitig gasbespülte Glocke frei im entsprechend ausgenommenen Zylinderkopf hängt und der Kolbenboden im oberen Totpunkt des Kolbens nur durch einen geringen Spalt von dem Einsatz getrennt ist, so daß der Einsatz und die diesen in seinem unteren Teil ringförmig umgebende Ausnellmung des Zylinderkopfes am Ende des Verdichtungshubes nahezu die gesamte Verbrennungsluft aufnehmen, und daß ferner der Kraftstoff durch eine Mehrloch- oder Ringspaltdüse so eingespritzt wird, daß er im aillseitig gasbespülten Teil des Einsatzes auf dessen Wandung auftrifft.
2. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das frei hängende Teil des eingesetzten Brennraumes umgebende, als Neibe@nbrennraum wirksame Raum sich ebenfalls kegel@i,g zum Zylinderraum hin erweitert und durch Öffnungen in der Wandung des Hauptbrennraumes mit letzterem verbunden ist.
3. Dieselmotor nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die, Verbindungsöffnungen tangential in den Hauptbrennraum einmünden.
4. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dras frei hängende Teil der Wandung des enngesehzten Brennraumes mittels eines zylindrischen Ansatzes bei Einwanderung des Kolbens in die obere Totlage in eine entsprechende Ausnehmunjz im Kolbenboden eindrinzt. _ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 727 959, 616 275, 840 471, 681 299, 661 891, 479 151 deutsche Patentanmeldung A 77523 1/46a2 (bekanntgemacht am 30. 12. 1937) ; französische Patentschrift Nr. 869 233; britische Patentschrift Nr. 640 41o.