CH283185A - Verfahren zum Betrieb von Vorkammer-Dieselmaschinen. - Google Patents

Description

  <B>Verfahren zum Betrieb von</B>     Vorkammer-Dieselmaschinen.       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum  Betrieb von     Vorkammer-Dieselmaschinen,    bei  welchen während des Normalbetriebes Brenn  stoff in die Vorkammer eingespritzt und nach  teilweiser Verbrennung des Brennstoffes das       Geniiseh    durch die Druckerhöhung in der Vor  kammer in den     Hauptbrennraum    geblasen  wird.  



  Die Erfindung besteht darin, dass im Zy  linderraum verdichtete Luft am Ende des  Verdichtungshubes von allen Seiten von den  äussern     Zylinderraum.teilen    einwärts gegen die       Vorkammermändung    verdrängt wird, um un  inittelbar vor der     Vorkammermündung    auf  einanderzutreffen und in eine Vertiefung       ini    Kolbenboden abgelenkt, zu werden. Zweck  mässig wird beim Anlassen Brennstoff in flüs  sigem Zustande durch die Vorkammer hin  durch in die Kolbenvertiefung gespritzt.  



  Des weiteren besteht die Erfindung in  einer     Vorkammer-Dieselmaschine    zur Aus  übung dieses Verfahrens, die dadurch gekenn  zeichnet ist, dass gegenüber der Mündung der       Vorkammer    in den Zylinderraum eine von  einem Kolbenrand umgebene Vertiefung im  Kolbenboden angeordnet ist, das     CTanze    zum  Zwecke, dass das aus der Vorkammer austre  tende Gemisch an derjenigen Stelle in den       Zylinderraum    geblasen wird, an welcher die       ani    Ende des Verdichtungshubes aus den  äussern     Zylinderraumteilen    verdrängte Luft       sufeinandertrifft.    Vorzugsweise liegt,

   am Ende  des Verdichtungshubes der Kolbenboden    ausserhalb der Kolbenvertiefung so dicht am  Zylinderkopf, dass annähernd die gesamte  Luft in die Vorkammer und in die Kolben  vertiefung verdrängt ist.  



       Vorzugsweise    ist der     Mündungskanal    der  Vorkammer zum Kolbenboden unter einem  Winkel von mehr als 60  geneigt. Bei zentra  ler Anordnung der Vorkammer am Zylinder  kopf ist. die Kolbenvertiefung zentral in     bezug          auf    den Kolbenboden angeordnet, während bei  zur Zylinderachse versetzter     Ausmündung    der  Vorkammer und zur Zylinderachse versetzter  Kolbenvertiefung letztere auch zur Vorkam  mermündung versetzt angeordnet ist., damit die  unsymmetrischen Strömungen der verdräng  ten Luft vor der     Vorkammermündung        aufein-          andert.reffen    und an dieser 'Stelle in die Kol  benvertiefung abgelenkt werden.

    



  Die Zeichnung betrifft. Ausführungsbei  spiele der erfindungsgemässen     Maschine.        Fig.1     zeigt einen Zylinder einer Maschine mit zen  tral am Zylinderkopf angeordneter Vorkam  mer. Die Fis. ? bis 1 zeigen Zylinder von  Maschinen in bezug auf die Zylinderachse ver  setzt angeordneten Vorkammern. An Hand  der Ausführungsbeispiele wird auch das er  findungsgemässe Verfahren beispielsweise er  läutert.  



  Gemäss     Fig.    1 besitzt die Maschine, die  z. B. eine     Viertakt-Dieselmaschine    sein kann,  im Maschinenzylinder     a    einen Kolben ö,     wel-          eher    im innern Totpunkt dicht am zweck  mässig wassergekühlten Zylinderkopf c mit      den Ventilen     d    liegt, so dass nur ein schmaler  Ringspalt e zwischen den Randpartien des  Kolbens und dem Zylinderkopf verbleibt. Der       Hauptbrennraum    wird durch eine Kolbenver  tiefung f gebildet, welche     zusammen    mit der  Vorkammer im innern Kolbentotpunkt an  nähernd die gesamte Verbrennungsluft ent  hält.  



  Die Kolbenvertiefung f ist hierbei koaxial  zur Zylinderachse und zum im Zylinderkopf  befindlichen Mündungskanal i der kugelför  migen Vorkammer     jz    angeordnet. Der Brenn  stoff wird in die Vorkammer durch eine Düse       g    eingespritzt, und zwar quer durch die Vor  kammer h und in Richtung des düsenförmig  gestalteten Mündungskanals i, welcher die  Vorkammer mit dem     Hauptbrennraum    ver  bindet. Die Austrittsöffnung des Mündungs  kanals ist hierbei bündig mit der Innenseite  der Wandung des Zylinderkopfes.  



  Die Länge des Kanals ist grösser als seine  lichte Weite und entspricht mindestens an  nähernd der Tiefe der Kolbenvertiefung f.  



  Beim     Verdichtungshub    des Kolbens wird,  sobald sich derselbe dem innern Kolbentot  punkt nähert, die Luft aus den äussern Raum  teilen des Zylinders, welche sich zu dem  schmalen Ringspalt e verengen, von allen Sei  ten gegen die Zylinderachse in den     Haupt-          brennraum    verdrängt, damit sie unmittelbar  vor der     Ausmündung    des Verbindungskanals  i der Vorkammer     aufeinandertrifft    und als  dann in die Vertiefung f des Kolbenbodens  abgelenkt     wird.    Der in die Vorkammer einge  spritzte     Brennstoff    wird nach Zündung des  selben teilweise verbrannt,

   so dass das Gemisch  unter der Wirkung .der in der Vorkammer  verursachten     Drucksteigei-Ling    durch den Ver  bindungskanal i in die Kolbenvertiefung aus  geblasen wird. Das in den     Hauptbrennraum     austretende Gemisch wird von den zu einem  Ringwirbel abgelenkten     Luftströmungen    in  der Kolbenvertiefung erfasst und verteilt.

    Durch die koaxiale Anordnung von Einspritz  düse und Verbindungskanal ist zugleich die  Möglichkeit gegeben, dass während des An  lassens, das heisst also bei niedrigen Drehzah-         len,    Brennstoff     unmittelbar    aus der Düse  durch die Vorkammer und den Verbindungs  kanal hindurch in den     Hauptbrennraum    ge  spritzt und dadurch das Anlassen erleichtert  wird.  



  Bei der Maschine nach     Fig.    2 ist die Vor  kammer seitlich neben den Ventilen und ex  zentrisch und     schräg    zur Zylinderachse im  zweckmässig wassergekühlten     Zylinderkopf    an  geordnet. Die Kolbenvertiefung f ist ebenfalls  zur Zylinderachse versetzt. Da beim Verdich  tungshub zur Achse des Kolbens unsymmetri  sche Luftströmungen entstehen, mündet die  Vorkammer entsprechend den ausserhalb der  Mitte der Kolbenvertiefung zusammentreffen  den Luftströmen exzentrisch in die Kolben  vertiefung aus. Die     Abmessung    der Kolben  vertiefung ist - ebenso wie beim Beispiel  nach     Fig.    1 - senkrecht zur Zylinderachse  grösser     als    in Richtung der Zylinderachse.  



  Bei der Maschine nach Fis. 3 ist die Kol  benvertiefung f der Schräglage des Mün  dungskanals i der Vorkammer     3z    entsprechend  schräg angeordnet, wobei die Achsen des Mün  dungskanals und der Kolbenvertiefung unter  Berücksichtigung der unsymmetrischen Strö  mungsverhältnisse zueinander etwas versetzt  sind. Im Vergleich zu den Ausführungsbei  spielen nach     Fig.    1 und ? ist die Abmessung  der Vertiefung f in Richtung der Achse der  Vertiefung grösser.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach     Fig.        .l    er  weitert sich die Kolbenvertiefung konisch  gegen den Zylinderraum. Die Vorkammer  mündet entsprechend der zur Zylinderachse  exzentrischen Anordnung der Vertiefung f  ihrerseits mit leichter Exzentrizität zur Achse  der Kolbenvertiefung in diese aus.  



  Die Maschine kann als Zweitakt- oder       Viertaktmaschine    betrieben und für beliebige  Zwecke, insbesondere auch als schnellaufende       Fahrzeugdieselmaschine,    verwendet werden.  Die Vorkammer kann im     Zylinderkopf    einge  gossen oder in diesen eingesetzt sein. Auch  kann der Mündungskanal der Vorkammer in  einem besonderen Einsatzstück oder Futter  vorgesehen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRf'CHE I. Verfahren zum Betriebe von Vorkam mer-Dieselmaschinen, bei welchen während des Normalbetriebes Brennstoff in die Vor kammer eingespritzt und nach teilweiser Ver brennung des Brennstoffes das Gemisch durch die Druckerhöhung in der Vorkammer in den Hauptbrennraum geblasen wird, dadurch ge kennzeichnet., dass im Zylinderraum verdich tete Luft am Ende des Verdiehtungshubes von allen Seiten von den äussern Zylinder raumteilen einwärts gegen die Vorkammer- en verdrängt wird,

   um unmittelbar vor der Vorkammermündung aufeinanderzu- treffen und in eine Vertiefung im Kolben boden abgelenkt zu werden. II. Vorkammer-Dieselmaschine zur Aus übung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber der Mündung der Vorkammer in den Zylinder raum eine von einem Kolbenrand umgebene Vertiefung im;

   Kolbenboden angeordnet ist, das Ganze zum Zwecke, dass das aus der Vor kammer austretende Gemisch an derjenigen Stelle in den Zylinderraum geblasen wird, an welcher die am Ende des Verdichtungshubes aus den äussern Zylinderraumteilen ver drängte Luft aufeinandertrifft. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass Brennstoff beim Anlassen in flüssigem Zustande durch die Vorkammer hindurch in die Kolbenvertiefung gespritzt wird.

   \?. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Verdiehtungshubes der Kol- benboden ausserhalb der Kolbenvertiefung so dicht am Zylinderkopf liegt, da.ss annähernd die gesamte Luft. in die Vorkammer und in die Kolbenvertiefung verdrängt ist. 3. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der yIündungskanal der Vorkammer zum Kolbenboden unter einem Winkel von mehr als 60 geneigt ist.

   -I. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II mit zentraler Anordnung der Vorkammer am Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenvertiefung zentral in bezug auf den Kolbenboden ange ordnet ist.

   Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II mit zur Zylinderachse ver setzter Ausmündung der Vorkammer und zur Zylinderachse versetzter Kolbenvertiefung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenver tiefung auch zur Vorkammermündung ver setzt. angeordnet. ist, damit. die unsiunmetri- schen Strömungen der verdrängten Luft. vor der Vorkammermündung aufeinandertreffen und an dieser Stelle in die Kolbenvertiefung abgelenkt werden.

   6. Vorkammer-Dieselmasehine nach Pa tentanspruch II mit zur Zylinderachse schrä ger Lage des Mündungskanals der Vorkam mer, dadurch gekennzeichnet, da.ss auch die Achse der Kolbenvertiefung entsprechend schräg liegt. 7. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung des Mündungskanals der Vorkammer mit. der Innenseite der Wan dung des Zylinderkopfes bündig ist.

   $. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Kolbenvertiefung unverengt in den über dem Kolben befindlichen Teil des Zylinder raumes übergeht. 9. Vorkammer-Dieselmasehine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenvertiefung gegen den Zylinder raum koniseh erweitert ist.

   10. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Abmessung der Kolbenvertiefung senkrecht zur Zylinderachse grösser ist als die Abmessung in Richtung der Zylinder achse. 11. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer durch einen koaxial zur Ein spritzdüse angeordneten Mündungskanal mit dem Zylinderraum verbunden ist, damit Brennstoff durch den Kanal hindurch un mittelbar in die Kolbenvertiefung eingespritzt werden kann.

   12. Vorkammer-Dieselmaschine nach Pa tentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Mündungskanals grösser als seine lichte Weite ist. und mindestens an nähernd der Tiefe der Kolbenvertiefung ent spricht.