DE1451635C - Einspritz-Brennkraftmaschine. insbesondere Viertakt Dieselmaschine fur Kraft fahrzeuge mit Brennraum im Kolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritz-Brennkraftmaschine, insbesondere eine Viertakt-Dieselmaschine für Kraftfahrzeuge, bei welcher der Kraftstoff durch eine zentral oder angenähert zentral im Zylinderkopf angeordnete Düse in mehreren Strahlen in einen im Kolbenboden angeordneten, aus mehreren kreisförmigen und in gleichem Abstand von der Düse liegenden Ausnehmungen und einem konzentrisch zur Düsenachse ausgesparten, die Ausnehmungen miteinander verbindenden Raum bestehenden Brennraum derart eingespritzt wird, daß er in flüssigem Zustand auf die Wände der Ausnehmungen auftrifft, dort verdampft und von Luftwirbeln aufgenommen wird, die durch einen um die Zylinderachse kreisenden Verbrennungsluftwirbel in den Ausnehmungen hervorgerufen sind.

Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art (britische Patentschrift 833 683) ist die tangential einströmende Luft gezwungen, jede der Kammern quer anzuströmen, wobei in jeder dieser Kammern ein Wirbel im gleichen Sinn des Hauptwirbels entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, dem Brennraum im Kolben eine solche Form zu geben, daß in den Ausnehmungen eine gegen die Richtung des Einströmwirbeis gerichtete Wirbelströmung entsteht.

Zweck der Erfindung ist die Mischung von Verbrennungsluft und Kraftstoffdampf gegenüber jenen Brennkraftmaschinen zu verbessern, bei denen mehrere völlig voneinander getrennte, als Wirbelkammern wirkende Vertiefungen im Kolbenboden vorliegen oder bei denen eine zentral aufragende Erhebung zwischen diesen Kammern bis nahe an den Zylinderkopfboden heranreicht und dort bei innerer Kolbentotlage lediglich einen dicht vor der Düse liegenden Durchtrittsspalt freiläßt.

Die Erfindung besteht darin, daß der konzentrisch zur Düsenachse ausgesparte Raum, vom Kolbenboden aus gemessen, halb so tief ist wie die Ausnehmungen und eine zylindrische Grundform aufweist, deren Durchmesser mindestens so groß ist wie der Durchmesser jeder Ausnehmung.

Weiterhin ist es denkbar, daß der Kraftstoff in an sich bekannter Weise in so viel Strahlen eingespritzt wird, als durch den zentral ausgesparten Raum miteinander verbundene Ausnehmungen vorhanden sind, und die Kraftstoffstrahlen in Richtung der in den Ausnehmungen kreisenden Luftwirbel tangential in die Ausnehmungen eintreten und dort im oberen Drittel ihrer Wand auftreffen.

Wie die F i g. 1 als Ausführungsbeispiel zeigt, weist der Kolben 4 konzentrische und gleichmäßig um die Kolbenmitte herum verteilte napfförmige, jeweils eine Wirbelkammer bildende Ausnehmungen 2. auf, die oberhalb eirier zentralen Kolbenerhebung 3 mit einem lediglich durch schmale Wandstege 4 ausgesparten Raum 5 miteinander in Verbindung stehen, der etwa halb so hoch ist, wie die als Wirbelnäpfe ausgebildeten Ausnehmungen 2 tief sind, und der mindestens einen Durchmesser von solcher Größe hat, daß er der zunächst als Horizontalwirbel über dem Kolben im Zylinderraum kreisenden Luft die Bildung eines zwischen den Wirbelnäpfen kreisenden zentralen Wirbels in der Mitte der Kolbenbodenausnehmung ermöglicht. Gleichfalls zentral über der 6g Kolbenbodenerhebung ragt vom Zylinderkopf 6 eine Kraftstoff-Einspritzdüse 7 nach unten, die entsprechend der vorhandenen Anzahl von vier Wirbelnäpfen 2 den Kraftstoff in vier Strahlen 8 quer durch den Zentralwirbel W hindurch in Drehrichtung der in den Wirbelnäpfen kreisenden Luft derart einspritzt, daß die Strahlen tangential auf deren Wand auftreffen. Die Einlaßventile sind mit 9 und die Auslaßventile mit 10 bezeichnet.

Die Wirkungsweise der Erfindung ergibt sich bei der Betrachtung der Figuren ohne weiteres. Die in den Zylinderraum eintretende, zunächst als Horizontahvirbel über dem Kolben kreisende Verbrennungsluft bildet zunächst einen über der Kolbenerhebung 3 kreisenden Luftwirbel W innerhalb der Kolbenausnehmung 5 und veranlaßt die in den Wirbelnäpfen 2 eintretende Luft gleichfalls zu einer Wirbelbewegung w in umgekehrter Richtung, welche die von den Wänden der Wirbelnäpfe sich ablösenden Brennstoffdämpfe aufnimmt und mitreißt. Durch den Umstand, daß die Wirbelnäpfe 2 über dem zentralen Raum 5 mit größeren Querschnitten mit diesem in Verbindung stehen, werden in den einzelnen Wirbelnäpfen auftretende Unterschiede des Mischungs- und Verbrennungsablaufes sofort ausgeglichen.

Für die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 4 wird nur Schutz im Zusammenhang mit den im Hauptanspruch enthaltenen Merkmalen begehrt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere Viertaktdieselmaschine für Kraftfahrzeuge, bei welcher der Kraftstoff durch eine zentral oder angenähert zentral im Zylinderkopf angeordnete Düse in mehreren Strahlen in einen im Kolbenboden angeordneten, aus mehreren kreisförmigen und in gleichem Abstand von der Düse liegenden Ausnehmungen und einem konzentrisch zur Düsenachse ausgesparten, die Ausnehmungen miteinander verbindenden Raum bestehenden Brennraum derart eingespritzt wird, daß er in flüssigem Zustand auf die Wände der Ausnehmungen auf trifft, dort verdampft und von Luftwirbeln aufgenommen wird, die durch einen um die Zylinderachse kreisenden Verbrennungsluftwirbel in den Ausnehmungen hervorgerufen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der konzentrisch zur Düsenachse ausgesparte Raum (5), vom Kolbenboden aus gemessen, halb so tief ist wie die Ausnehmungen (2) und eine zylindrische Grundform aufweist, deren Durchmesser mindestens so groß ist wie der Durchmesser jeder Ausnehmung.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff in an

. sich bekannter Weise in so viel Strahlen eingespritzt wird, als durch den zentral ausgesparten Raum (5) miteinander verbundene Ausnehmungen (2) vorhanden sind, und die Kraftstoffstrahlen in Richtung der in den Ausnehmungen kreisenden Luftwirbel tangential in die Ausnehmungen eintreten und dort im oberen Drittel ihrer Wand auftreffen.

3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise vier Ausnehmungen (2) gleichmäßig über den Umfang des zentral ausgesparten Raumes (5) verteilt sind.

4. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekenn-

zeichnet durch eine derartige Anordnung der äußeren Ausnehmungen (2) zur zentralen Ausnehmung (5), daß — wie an sich bekannt — zwischen den ersteren schmale Stege mit konkaven Stirnflächen (4) verbleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen