Selbstzündende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine selbstzündende
Breninkraftmaschine mit einem kegelstumpfförmigen Verbrennungsraum im Zylinderkopf,
auf dessen Innenwand der Brennstoff von einer am kleinsten Durchinesser koaxial
angeordneten Düse in flachem Winkel aufgespritzt und von der durch ein-en. tangential
zur Mantelfläche des Brennraums angeordneten Kanal vom Hauptbrennraum her einströmenden
Luft abgelöst wird.Self-igniting internal combustion engine The invention relates to a self-igniting engine
Combustion engine with a frustoconical combustion chamber in the cylinder head,
on the inner wall of the fuel, the smallest diameter is coaxial
arranged nozzle sprayed on at a flat angle and from the through one. tangential
to the outer surface of the combustion chamber arranged channel flowing in from the main combustion chamber
Air is released.
Bei einer bekannten selbstzfindenden Brennkraftma,schine ist der Verbrennungsraum
kugelförmig ausgebildet, und die Selbstzündung wird dabei nur von einem kleinen
Teil des am Rand des Strahls zeirstäubenden Brennstoffs eingeleitet, während der
Hauptanteil in geschlossenem Strahl im flachen Winkel auf die Wand des Brennraums
auftrifft und sich dort zu einem dünnen, eine möglichst große Fläche benetzenden
Brennstoffilm ausbreitet. Das unter Mitwirkung der im Brennraum kreisenden Luft
entstehende Dampf-Luft-Gemisch entzündet sich dann nacheinander an den durch die
vorausgegangene, Selbstzündung erzeugten heißen Gasen. Bei einer derartigen Brennkraftmaschine
ist Voraussetzung, daß die Strahllänge möglichst kurz bemessen und. eine möglichst
große Brennstoffilmausweitung im V-erbrennungsraum vorhanden ist. Dieser Forderung
kann bei Brennkraftmaschinen mit kleinerem Zylin!derdurchmesser und einer kugelförmigen
Mulde im Kolben ohne weiteres nachgekommen werden; sie bereitet aber um so größere
Schwierigkeiten, je größer der Zylinderdurchmesser der Brennkraftmaschine
wird. Es sind zwar schon Brennkraftmaschinen mit Verbrennungsräumen in Form eines
Kegelstumpfes bekannt, an dessen kleinstem Durchmesser die Einspritzdüse koaxial
angeordnet ist und bei dem der Luftzuführungskanal tangential zur Mantelfläche des
Brennraums ein#mündet. Diese Brenn,räume weisen je-
doch durchwegeinen spitzen
Kegelwinkel auf, so daß sich der aufgespritzte Brennstoff infolge des ungünstigen
Auftreffwinkels nicht auf der Brennraumwand ausbreiten kann, sondern sich unmittelbar
mit der Luft vermischt. Ein Aufspritzen des gesamten Brennstoffs auf die heiße Brennraumwand
und -eine zw-eckmäßige Anordnung des Luftführungskanals, derart, daß die gesamte
Brennraumoberfläche erfaßt und der Brennstoff gewissermaßen abgeschält wird, ist
aber notwendig, um die gewünschte geräuscharme Verbrennung erzielen zu können.In a known self-igniting internal combustion engine, the combustion chamber is spherical, and the auto-ignition is initiated by only a small part of the fuel atomizing at the edge of the jet, while the main part hits the wall of the combustion chamber at a flat angle at a flat angle and there spreads to a thin, as large as possible wetting fuel film. The steam-air mixture created with the help of the air circulating in the combustion chamber then ignites one after the other on the hot gases generated by the preceding self-ignition. In such an internal combustion engine, it is a prerequisite that the beam length is as short as possible and. The greatest possible expansion of the fuel film is present in the combustion chamber. This requirement can easily be met in internal combustion engines with a smaller cylinder diameter and a spherical recess in the piston; however, the greater the cylinder diameter of the internal combustion engine, the greater the difficulties. Internal combustion engines with combustion chambers in the form of a truncated cone are already known, at the smallest diameter of which the injection nozzle is arranged coaxially and in which the air supply duct opens tangentially to the outer surface of the combustion chamber. These combustion chambers, however, always have an acute cone angle, so that the sprayed fuel cannot spread on the combustion chamber wall due to the unfavorable angle of incidence, but instead mixes directly with the air. A spraying of the entire fuel onto the hot combustion chamber wall and a purposeful arrangement of the air duct in such a way that the entire combustion chamber surface is covered and the fuel is peeled off, so to speak, is necessary in order to be able to achieve the desired low-noise combustion.
Erfindungsgemäß kann dies bei einer selbstzündenden Brennkraftmaschine
mit einem ke#gelstumpfförmigen Verbrennungsraum im Zylinderkopf, auf dessen Innenwand
der Brennstoff von, einer am kleinsten Durchmesser koaxial angeordneten Düse in
flachem Winkel aufgespritzt und von der durch einen tangential zur Mantelfläche
des Brennraums angeordnet.,en Kanal vom Hauptbrennraum her einströmenden Luft abgelöst
wird, dadurch erreicht werden, daß der kegelstumpfförmige Verbrennungsraum einen
Kegelwinkel von mindestens 90' und der Luftführungskanal an der Einmündung
in denselben die Form eines flachgedrückt#en Rechtecks aufweist, dessen lange Seite
annähernd der Länge der Mantellinie entspricht, und ferner die Einspritzdüsenbohrungen
derart angeordnet sind, daß die Brennstoffstrahlen nach. kurzer Strahllänge im flachen
Winkel im Bereich des kleinen Durchmessers des kegelförmigen Brennraums auf die
Wand auftreffen. Durch dieseAusbildung des Verbrennungsraums kann auch bei großen
Zylinderdurchmessern das bewährte Verfahren angewendet werden, das sich durcheinen
geräuschannen Verbrennungsablauf, einen rauchfreien Auspuff und die Verwendbarkeit
der verschieden,artigsten Brennstoffe auszeichnet.According to the invention, this can be done in a self-igniting internal combustion engine with a frustoconical combustion chamber in the cylinder head, onto the inner wall of which the fuel is sprayed from a nozzle that is coaxially arranged at its smallest diameter at a flat angle and from which is arranged through a tangential to the outer surface of the combustion chamber Main combustion chamber is replaced by inflowing air, achieved in that the frustoconical combustion chamber has a cone angle of at least 90 ' and the air duct at the confluence with it has the shape of a flattened rectangle, the long side of which corresponds approximately to the length of the surface line, and f Rener the injection nozzle bores are arranged such that the fuel jets after. short beam length at a flat angle in the area of the small diameter of the conical combustion chamber impinge on the wall. This design of the combustion chamber allows the tried and tested method to be used even with large cylinder diameters, which is characterized by a noisy combustion process, a smoke-free exhaust and the ability to use the most varied of fuels.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispieil der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch den Zylinderdeckel einer Brennkraftmaschine
nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1,
Fig.
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A auf die Brennkammer.In the drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown. 1 shows a section through the cylinder cover of an internal combustion engine according to the invention, FIG. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a view in the direction of arrow A onto the combustion chamber.
In der Zeichnung ist mit 1 der Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
bezeichnet. In demselben ist die Verbrennungskammer 2 in Form eines Kegelstumpfes
mit waagerecht liegender Drehachse angeordnet, in deren kleinstem Durchmesser die.
Brennstoffdüse 3
ko,axial einmündet. Die Verbrennungskammer 2 ist mit dem
Hauptbrenn-raum 4 durch einen Kanal 5 verbunden, der, wie aus der Zeichnung
Fig. 2 ersichtlich ist, von einem runden in einen flachgedrückten Querschnitt verläuft.
Der Mündungsquerschnitt 6 wird dabei tangential an die Mantelfläche des Kegels
anliegend in die Verbrennungskammer eingeführt, so daß
dort beim
Hochgehen des Kolbens eine schnellkreisende Luftbewegung entsteht. Um diese möglichst
über die ganze Verbrennungskammer auszudehnen, ist die lange Seite des flachgedrückten
Recktecks annähernd der Länge der Mantellinie des Verbrennungsraunis gleich. Die
Brennstoffdüse ist am engen Querschnitt der Verbrennungskammer derart angeordnet,
daß die Brennstoffstrahlen 7 nur eine kurze Länge aufweisen und im flachen
Winkel auf die innere Mantelfläche auftreffen. Dort breiten sie sich fächerartig
und unter der Einwirkung der schnellkrei#senden Luft sowohl radial als auch tangential
über annähernd die gesamte Kegelfläche aus. Die Anordnung der Spritzöffnungen an
der Düse kann auch so getroffen sein. daß die Brennstoffstrahlen sowohl am kleinen
als auch an einem größeren Durchmesser des Brennratlines auftreffen, wodurch eine
gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffilms entlang der gesamten Mantelfläche ermöglicht
wird.In the drawing, 1 denotes the cylinder head of an internal combustion engine. In the same, the combustion chamber 2 is arranged in the form of a truncated cone with a horizontally lying axis of rotation, in the smallest diameter of which the. Fuel nozzle 3 ko, opens axially. The combustion chamber 2 is connected to the main combustion chamber 4 by a channel 5 which, as can be seen from the drawing in FIG. 2, extends from a round to a flattened cross-section. The orifice cross-section 6 is introduced into the combustion chamber, lying tangentially against the outer surface of the cone, so that a rapidly circling air movement occurs there when the piston goes up. In order to expand this as far as possible over the entire combustion chamber, the long side of the flattened rectangle is approximately equal to the length of the surface line of the combustion chamber. The fuel nozzle is arranged on the narrow cross section of the combustion chamber in such a way that the fuel jets 7 are only short in length and impinge on the inner lateral surface at a shallow angle. There they spread out like a fan and under the influence of the rapidly circulating air, both radially and tangentially over almost the entire conical surface. The arrangement of the spray openings on the nozzle can also be made in this way. that the fuel jets impinge on both the small and a larger diameter of the Brennratlines, whereby a uniform distribution of the fuel film along the entire surface area is made possible.