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Selbstzündende finspritzbrennkraftmaschine mit Strahlzerstäubunj Die
schnell laufenden Einspritzbrennkraftmaschinen mit reiner Strahlzerstäubung, bei
denen also die Einspritzung und Verteilung des Brennstoffes auf den Luftinhalt des
Verbrennungsraumes nach den bekannten Grundsätzen des Strahlzerstäubungsverfahrens
erfolgt, erfordern wegen des Zündverzuges eine ziemlich beträchtliche Vorverlegung
des Einspritzzeitpunktes vor den Totpunkt. Daraus ergeben sich scharfe Zündungen
mit hohen Zünddrücken, die einen lauten, geräuschvollen Gang der Maschine bewirken.
Verlegt man den Einspritzzeitpunkt weiter zurück, also näher an den Totpunkt hin,
so wird der Gang der Maschine wesentlich ruhiger, dagegen wird die Verbrennung schlechter.
Die Maschine beginnt zu qualmen, die Auspufftemperaturen steigen, und der Brennstoffverbrauch
nimmt zu.
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Man hat bereits versucht, durch Anordnung eines Luftspeichers Abhilfe
zu schaffen, der mit dem eigentlichen Verbrennungsraum in Verbindung steht. Diesem
Luftspeicher ist entweder ein trichterförmiger Hals vorgelagert, in den der Brennstoff
eingespritzt wird, oder dem Hauptverbrennungsraum ist selbst durch entsprechende
Ausbildung des Kolbenbodens und des Zylinderdeckels eine trichterförmige Gestalt
gegeben, und der Brennstoff wird unmittelbar in den Hauptverbrennungsraum in Richtung
der Speichermündung eingespritzt. Es sind auch Maschinen bekannt, bei denen in der
Verbindungsöffnung zwischen dem Luftspeicher und dem vorgelagerten trichterförmigen
Hals eine mit einer Anzahl Bohrungen versehene Platte angeordnet ist, gegen die
der Brennstoff gespritzt wird. Allen diesen Maschinen ist gemeinsam, daß der Brennstoff
in Richtung der Speicheröffnung bzw. -öffnungen gespritzt wird und infolgedessen
ein Teil des Brennstoffes unmittelbar in den Luftspeicher gelangt. Während des Verdichtungshubes
führt dann außerdem die aus dem Hauptbrennraum in den Luftspeicher übertretende
Luftströmung einen weiteren Teil des Brennstoffes in den Luftspeicher, der dort
zusammen mit dem unmittelbar eingespritzten Brennstoff zur Verbrennung gelangt.
Die durch diese Teilverbrennung in dem Luftspeicher hervorgerufene Drucksteigerung
bewirkt während des Expansionshubes ein Zurückströmen der im Luftspeicher befindlichen
unverbrannten Luft in den Hauptverbrennungsraum, wo sie die weitere Verbrennung
speist, Diese Ausbildung hat aber den Nachteil, daß infolge der verhältnismäßig
großen Brennstoffmenge, die in den Luftspeicher gelangt, ein großer Teil der in
dem Luftspeicher vorhandenen Luft bereits in dieser verbrennt und nicht mehr zur
Nachspülung der Verbrennung im Hauptverbrennungsraum herangezogen werden kann. Gleichzeitig
besteht bei den bekannten Maschinen mit unmittelbarer Einspritzung eines Teiles
des Brennstoffes in die Luftspeicher die Gefahr, daß bei der Verbrennung dieser
verhältnismäßig großen Brennstoffmenge ein Teil der Verbrennungsrückstände in den
Luftspeichern zurückbleibt, der sich in Form von Koks an den Wandungen niederschlagen
und allmählich
leicht eine Kokskruste bilden kann, welche im Laufe
der Zeit die Güte der Verbrennung wesentlich beeinträchtigt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine selbstzündende
Einspritzbrennkraftmaschine mit Strahlzerstäubung und einem oder mehreren mit dem
Hauptbrennraum verbundenen Luftspeichern, deren Verbindungsöffnungen zum Hauptbrennraum
den Brennstoffdüsen gegenüberliegen und infolge ihrer Lage oder Ausbildung nur einen
Teil der gesamten Brennstoffladung zu einer Teilverbrennung und Rückführung der
aufgespeicherten Luft in den Hauptbrennraum eintreten lassen. Sie unterscheidet
sich jedoch von den bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art dadurch, daß die Verbindungsöffnungen
der Luftspeicher seitlich von den Brennstoffstrahlen oder zwischen zwei benachbarten
Brennstoffstrahlen liegen. Infolge dieser Anordnung der Luftspeicher kann im Gegensatz
zu den bekannten Maschinen eine unmittelbare Brennstoffeinspritzung in sie nicht
eintreten: Auch der durch die Luftströmung aus dem Hauptverbrennungsraum in die
Laftspeicher während des Verdichtungshubes mittelbar eingeführte Brennstoffteil
ist naturgemäß erheblich geringer als bei den bekannten Maschinen, bei denen der
Brennstoff unmittelbar in Richtung der Speicheröffnung gespritzt wird. Infolgedessen
wird auch bei der Teilverbrennung in den Luftspeichern ein geringerer Teil der gespeicherten
Luft zur Verbrennung herangezogen und ein weitaus größerer Teil bleibt zur Nachspeisung
der Verbrennung im Hauptverbrennungsraum verfügbar. Die Speicherwirkung hält also
wesentlich länger an, und infolge der geringeren in die Luftspeicher eindringenden
Brennstoffmengen sind auch die Koksabscheidungen an den Speicherwänden erheblich
geringer.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen dargestellt.
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In Abb. r ist eine Maschine mit seitlicher Einspritzung zugrunde gelegt:
a ist die in der Zylinderwand sitzende mehrstrahlige Einspritzdüse, deren Bohrungen
und Strahlrichtungen der Form des Verbrennungsraumes angepaßt werden. Dieser gegenüber,
und zwar seitlich von den Brennstoffstrahlen, ist ein Luftspeicher b angeordnet,
der mit dem eigentlichen Verbrennungsraum c durch eine Öffnung d in Verbindung steht.
Durch die gegenseitige Lage zwischen der Einspritzdüse a und der zu dem Luftspeicher
führenden Verbindungsöffnung d bedingt, findet keine direkte Einspritzung in diesen
statt. Beim Kolbenhochgang wird ein Teil der im Zylinder befindlichen Luft in den
Luftspeicher übergeschoben, der mit geringen Teilen Brennstoff beladen ist. Nach
dem Hubwechsel erfolgt durch die im Luftspeicher stattfindende Teilverbrennung ein
kräftiges Zurückströmen der in dem Luftspeicher enthaltenen Luft in den eigentlichen
Verbrennungsraum, wo die Verbrennung des weiterhin eingespritzten Brennstoffes somit
unter ständiger Sauerstoffzufuhr stattfindet. Gleichzeitig bewirkt die unter Überdruck
aus dem Luftspeicher in den Verbrennungsraum zurückströmende Luft eine starke Aufwirbelung
des Inhaltes des Verbrennungsraumes und stellt so den bekannten Zustand her, der
die Vorbedingung für die gute und vollständige Verbrennung des eingespritzten Brennstoffes
bildet.
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Die Abb. 2 und 3 zeigen die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei
zentraler Einspritzung. Auch in diesem Falle kann der Luftspeicher b entweder beliebig
seitlich oder auch zwischen zwei benachbarten Brennstoffstrahlen liegen, nur muß
dabei die Bedingung erfüllt sein, daß eine direkte Einspritzung in letzteren nicht
erfolgen kann, daß aber eine kleine, für die Teilverbrennung bestimmte Brennstoffteilladung
mittelbar eindringen kann. Statt eines Luftspeichers kann auch noch ein zweiter,
dem ersten gegenüberliegender Luftspeicher b1 angeordnet sein, wodurch die aufwirbelnde
Wirkung des zurückströmenden Kammerinhalts auf den Inhalt des Verbrennungsraumes
noch erhöht wird.