CH234849A - Einspritzbrennkraftmaschine. - Google Patents

Description

      Einspr        itzbrennkraftmasehine.       Vorliegende Erfindung betrifft eine im  Viertakt arbeitende, selbstzündende, luftver  dichtende     Brennkraftmaschine    mit je einem       Ein-    und     Auslassventil    im Zylinderkopf und  einem im Kolbenboden mit Bezug auf die       Zylinderachseaussermittig    angeordneten, min  destens zum Teil achssymmetrische Form be  sitzenden, durch eine verengte Öffnung mit  dem Zylinderraum in Verbindung stehenden  Brennraum, in den gegen Ende des Verdich  tungshubes durch eine im Zylinderkopf an  geordnete Einspritzdüse, deren Achse paral  lel zur Zylinderachse versetzt ist, flüssiger  Kraftstoff in einem geschlossenen Strahl ein  gespritzt wird.  



  Für die gute Gemischbildung und ins  besondere für eine möglichst rasche Ausbrei  tung der Verbrennung ist es bei Verbren  nungskraftmaschinen mit Brennraum im Kol  ben von überragender     Bedeutung,    dass die  Düsenachse (der Brennstoffstrahl) mit der  Achse des in den Brennraum einströmenden    Luftwirbels zusammenfällt. In der Absicht,  dieses Zusammenfallen von Düsenachse und       Luftwirbelachse    auch dann beizubehalten,  wenn wegen grösserer Ventile die Düsenachse  aus der Zylinderachse herausgerückt werden  muss, wurde bisher auch die     Brennraumaehse     aus der Zylinderachse heraus in die Düsen  achse verlegt.

   Damit wurde aber die Ab  sicht, das     Zusammenfallen    von Düsenachse  und     Luftwirbelachse    beizubehalten, nicht er  reicht. Denn nur dann, wenn die     Brennraum-          achse    mit der Zylinderachse zusammenfällt,  fällt auch die Achse des Luftwirbels     mit    der       Brennraumachse    zusammen. Wenn dagegen  die     Brennraumachse    aus der Zylinderachse  heraus (zum Beispiel nach rechts     .-        Abb.    1)  verlegt wird, dann fällt die Achse des Luft  wirbels nicht mehr mit der     Brennraumachse     zusammen, sondern liegt seitlich (rechts) von  dieser.

   Damit fällt aber die Achse des Luft  wirbels auch nicht mit der (in der     Brennraum-          achse    gelegenen) Düsenachse     zusammen.    Erst  durch vorliegende     Erfindung    kann man er-      reichen, dass die Achse des Luftwirbels mit  der Düsenachse zusammenfällt.  



  Die Erfindung besteht darin, die     Brenn-          raumachse    zwischen die Zylinderachse und  die versetzte Düsenachse zu legen, um eine  gute Gemischbildung und Verbrennung und  damit eine gute Leistung der Maschine zu  erzielen.  



  Da nunmehr die Düsenachse mit der       Brennraumachse    nicht zusammenfällt, wird  bei zwei der nachstehend beschriebenen Aus  führungsbeispielen der Erfindung noch be  sondere Vorsorge dafür getroffen, dass eine  ungleiche     Zerstäubung    des Brennstoffstrahls  am     Brennraumboden    nach den verschiedenen  Richtungen entsprechend der verschiedenen in  diesen Richtungen gelegenen Luftmengen er  folgt.  



  In der Zeichnung ist der Gegenstand der  Erfindung in einigen Ausführungsformen       beispielsweise    dargestellt.  



       Abb.    1 ist ein     Mittelschnitt    durch den  Zylinderkopf der     Brennkraftmaschine    und  den obern Teil des Kolbens.  



       Abb.    2 zeigt schematisch die dazugehörige  Draufsicht.  



       Abb.    3 und 4 stellen einen     'Mittelschnitt     samt zugehöriger schematischer     Draufsicht;     und       Abb.        ä    einen Mittelschnitt     zweier        weiterer     Ausführungsbeispiele dar.  



  In den     Abb.    1 bis     ä    ist 1 die Zylinder  achse.' mit 2 ist die Düsenachse, mit 3 die       Brennraumachse,    mit 4 das grosse     Einlass-          ventil    und mit 5 das     Auslassv        entil    bezeichnet.  Bei nicht in allen Teilen achssymmetrisch  ausgebildeten Brennräumen     (Abb.    3 und 5)  ist dabei unter der     Brennraumachse    3 die  Achse des achssymmetrischen     Brennraumteils     zu verstehen.  



  Auf dem Prüfstand zeigt es sich, dass im  allgemeinen das Minimum der     Beeint:räc.hti-          gung    der     Gemischbildung    dann erreicht wird,  wenn die     Brennraumachse    erheblich näher zur  Düsenachse als zur Zylinderachse liegt.  



  Diese Erscheinung lässt sich auch strö  mungstechnisch erklären wie folgt:    Wenn man, Fall 1, die     Brennraumachse     in der     Zvlinderaclise    belässt und nur die Dü  senachse allein seitlich verschiebt, dann fällt.,  die Achse (Symmetrieachse) der Luftströme  und     Luftwirbel    im     Brennraum    mit der     Dii-          senachse,    das heisst mit der Achse des Brenn  stoffstrahls nicht zusammen, was die Ge  mischbildung und Brenndauer beeinträchtigt.  



  Aber auch wenn man, Fall 2, die Achse  des     Brennraumes    in die Düsenachse seitlich  verlegt, fällt trotzdem die Achse der Luft  ströme und Luftwirbel im Brennraum nicht  mit der     Düsenaelise,    das heisst mit der Achse  des     Brennstoffstrahls    zusammen.

   Denn sobald  die Achse des Brennraumes aus der Zylinder  achse heraus verlegt wird, erfolgt die Luft  einströmung in den Brennraum nicht mehr  symmetrisch zur     Brennraumachse.    Die Achse  der     Lufteinströmung    befindet sich vielmehr,  wenn man zum Beispiel, wie in     Abb.    1, die       Brennraumaclise    nach rechts verschiebt,  rechts seitlich von der     Brennrauinachse.        Wenn     man also die     Brennraumachse    mit der Düsen  achse zusammenfallen lässt, dann fällt die  Achse der     Lufteinströmung    nicht mit der  Düsenachse, das heisst nicht mit dem Brenn  stoffstrahl zusammen,

   was wieder die gute  Gemischbildung     beeinträchtigt.     



  Wenn     inan        dagegen,    Fall 3, die     Brenn-          rauniachse    weniger nach seitwärts verschiebt  als die Düsenachse, zum Beispiel so wie in       Abb.    1 gezeichnet, dann kann man die rechts  von der     Brennraumachse    gelegene     Achse    der       Lufteinströmung    zum Zusammenfallen mit  der Düsenachse, das heisst. mit dein Brenn  stoffstrahl, bringen und dadurch die Gemisch  bildung, Verbrennung und Leistung verbes  sern.  



  Die     Abb.    3     zeigt,    die     Anwendung    der  Erfindung bei einem Motor, dessen Brenn  raum nicht die in     Abb.    2 gezeigte übliche  vollkommen achssymmetrische Form mit kon  kavem Boden hat, sondern eine über den       Brennraumboden    erhöhte besondere     Auftreff-          fläche    für den Brennstoffstrahl, die den  Zweck hat, bei, grossen Brennräumen den  nach allen Richtungen zerstäubten Brenn  stoffstrahl gegen das verhältnismässig hoch      über dem     Brennraumboden    gelegene Zentrum  des Luftwirbels zu lenken.  



  Bei der üblichen     Brennraumform    mit  konkavem Boden nach     Abb.    1, bewirkt die  Lage der     Brennraumachse    zwischen Zylinder  achse und Düsenachse schon an und für sich,  das heisst ohne weitere Massnahme, dass der  Brennstoffstrahl nicht senkrecht auf die Bo  denfläche auftrifft und hierdurch eine für die  Gemischbildung günstige, ungleiche Vertei  lung der Brennstoffmengen im Sinne der ver  schiedenen Grösse der Luftmengen zu beiden  Seiten des Brennstoffstrahls herbeiführt.

   Da  gegen muss bei dem Brennraum mit erhöhter       Auftrefffläche    nach     Abb.    3 darauf besonders  Bedacht genommen werden, dass auch in die  sem Falle in verschiedenen Richtungen eine  ungleiche Verteilung der Brennstoffmengen  auf die in verschiedenen Richtungen ungleich  grossen Luftmengen stattfindet. Dies wird  dadurch bewirkt, dass man der erhöhten Auf  t.refffläche nach den verschiedenen Richtungen  eine entsprechend verschiedene Neigung zur       Brennraumachse    gibt.  



  Die Ausführungsform nach     Abb.    5 be  zweckt eine Verbesserung der Ausführungs  form nach     Abb.    1 durch bessere Abstimmung  der radial um den Brennstoffstrahl ungleich  grossen Lufträume mit den nach den verschie  denen Seiten verschieden stark zerstäubten  Brennstoffmengen.

   Dies geschieht in der Aus  führungsform nach     Abb.    5 dadurch, dass die  Achse des     Brennraumes    3 gegenüber der  Achse seiner kreisrunden Eintrittsöffnung 3'       i    (durch deren Lage die Achse des einströmen  den Luftwirbels bestimmt wird) etwas ver  schoben ist, wodurch gleichzeitig die Grösse  der ungleichen Lufträume in bezug auf den  Brennstoffstrahl und die ungleiche     Zerstäu-          i        bung    des Brennstoffstrahls in diese Räume  geändert wird. Die achssymmetrische Form    des     Brennraumes    bleibt dabei weitestgehend  erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Im Viertakt arbeitende, selbstzündende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit je einem Ein- und Auslassventil im Zylinder kopf und einem mit Bezug auf die Zylinder achse aussermittig angeordneten, mindestens zum Teil achssymmetrische Form besitzenden Brennraum im Kolbenboden, der durch eine verengte Offnung mit dem Zylinderraum in Verbindung steht und in den gegen Ende des Verdichtungshubes durch eine im Zylinder kopf angeordnete Einspritzdüse, deren Achse parallel zur Zylinderachse versetzt ist, flüs siger Kraftstoff in einem geschlossenen Strahl eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennraumachse (3) gegenüber der Einspritzdüsenachse (2)

   in Richtung auf die Zylinderachse verschoben ist, zum Zwecke, eine gute Gemischbildung und Verbrennung und damit eine gute Leistung der Brennkraft- maschine zu erzielen. UNTERANSPRüCHE 1.

   Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Er höhung am Brenuraumboden, auf die der Brennstoffstrahl auftrifft, zur Brennraum- achse in den verschiedenen Richtungen ver schiedene Neigung hat, zum Zwecke, die Menge der in die verschiedenen Richtungen zerstäubten Brennstoffteilchen den in diesen Richtungen befindlichen Luftmengen anzu passen. z. Brenukraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennraumachse (3) gegenüber der Achse (3') der kreisförmigen Eintrittsöffnung des Brennraumes versetzt ist.