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DE3501236C1 - Zylinderdeckel für eine Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Zylinderdeckel für eine Kolbenbrennkraftmaschine

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DE3501236C1
DE3501236C1 DE3501236A DE3501236A DE3501236C1 DE 3501236 C1 DE3501236 C1 DE 3501236C1 DE 3501236 A DE3501236 A DE 3501236A DE 3501236 A DE3501236 A DE 3501236A DE 3501236 C1 DE3501236 C1 DE 3501236C1
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DE
Germany
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fuel
cylinder cover
cylinder
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combustion engine
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DE3501236A
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Robert Ing. HTL Elgg Hofer
Anton Illnau Steiger
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Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderdeckel für eine Kolbenbrennkraftmaschine, in deren Zylinder ein nicht selbstzündender Hauptbrennstoff und ein Zündbrennstoff eingespritzt werden.
Bei Zweitaktmotoren mit Umkehrspülung werden bisher die Einspritzdüsen für den Brennstoff ausschließlich im Zentrum der Zylinderdeckel angeordnet, da dies die einfachste Anordnung darstellt, mit der der Brennraum homogen mit Brennstoff versorgt werden kann. Werden in diesen Motoren Brennstoffe benutzt, die nicht selbstzündend sind, beispielsweise Brenngas oder flüssige Brennstoffe mit Cetanzahl < 0, so wird heute entweder eine zusätzliche Zündöl-Einspritzdüse exzentrisch angeordnet, oder aber es wird eine Konstruktion gewählt, in der beide Einspritzdüsen konzentrisch ineinander verschachtelt sind.
Ferner ist aus der DE-PS 6 80 957 eine Anordnung mit einem einheitlichen Verdichtungsraum, bei der am Ende des Verdichtungshubes durch eine besondere Düse vor dem Ende des Verdichtungshubes durch eine besondere Düse vor dem Teeröl Zündöl eingespritzt und die Verbrennung des Teeröls durch das Zündöl eingeleitet wird, bekannt. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß sich die Zündung, ausgehend von der Zündöl-Einspritzdüse, nicht konzentrisch über den Brennraum ausdehnen kann; d. h. derjenige Hauptbrennstoff, der am weitesten von der Zündöldüse entfernt ist, wird verspätet gezündet. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind die kombinierten Einspritzdüsen eingeführt worden; diese bringen jedoch große Schwierigkeiten konstruktiver Art, die in der Regel die Betriebszuverlässigkeit beeinträchtigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die geschilderten Nachteile der bisherigen Konstruktionen zu beseitigen und eine bezüglich der Zylinderachse symmetrische und konzentrische Verteilung beider Brennstoffe zu erreichen, ohne daß ein Ineinanderschachteln der beiden Düsen erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Einspritzung des einen Brennstoffs mindestens zwei peripher im Zylinderdeckel angeordnete Einspritzdüsen vorgesehen sind, die rotationssymmetrisch bezüglich der Zylinderachse verteilt sind, und daß ferner für die Einspritzung des zweiten Brennstoffes eine Einspritzdüse im Zentrum des Zylinderdeckels vorhanden ist, wobei mit Vorteil in der »Zentrums«-Düse Zündöl verbrannt, d. h. der nicht selbstzündende Hauptbrennstoff den peripheren Einspritzdüsen zugeführt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Verteilung mit ausgeprägter Symmetrie bezüglich der Zyo linderachse für beide Brennstoffe erreichbar; es besteht eine vollständige Konzentrizität zwischen den Zündstrahlen und der Verteilung des Hauptbrennstoffs, und zwar weitgehend unabhängig von der Anzahl der peripheren Einspritzdüsen.
Ein weiterer Vorteil der neuen Anordnung besteht darin, daß die Anzahl der Zündstellen vergrößert ist; sie läßt sich in dem Maße steigern, in dem periphere Einspritzdüsen vorhanden sind.
Werden aschenhaltige Brennstoffe verwendet, so ist es vorteilhaft, wenn die öffnungen der peripher angeordneten Einspritzdüsen derart symmetrisch zu den Abstandsebenen zwischen den peripheren und der zentralen Einspritzdüse angeordnet und ausgebildet sind, daß die resultierende Strahlverteilung bezogen auf die Zylinderachse drallfrei ist; denn dadurch wird vermieden, daß Aschepartikel infolge der Zentrifugalkraft gegen die Zylinderwand geschleudert werden und dort haften bleiben. Um optimale Brennstoff/Luftverteilung zu erhalten, ist es vorteilhaft, die Durchmesser der Düsenöffnungen der beiden peripheren Einspritzdüsen in Abhängigkeit von der geforderten Wurfweite des zugehörigen Strahles unterschiedlich groß zu dimensionieren, wobei mit zunehmender Wurfweite die Durchmesser der Düsenöffnungen zunehmen; eine gleichmäßig verteilte zentrisch symmetrische »Flächen«-Zündung erreicht man, wenn die Düsenöffnungen der zentralen Einspritzdüse in den Abstandsebenen zu den peripheren Einspritzdüsen verlaufen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt I-I von F i g. 2 durch den Zylinderdeckel einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine;
F i g. 2 ist Schnitt II-II von F i g. 1;
F i g. 3 gibt als Schnitt III-III von F i g. 1 in vergrößertem Maßstab ein Beispiel für eine periphere Einspritzdüse wieder.
Der Zylinderdeckel 1 (Fig. 1), der, wie schematisch angedeutet, mit dem Zylindereinsatz 2 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine verbunden ist, schließt den Zylinderhohlraum 3 nach oben ab, in dem sich ein Kolben 4 hin- und herbewegt.
Im Deckel 1 verbleibt dabei oberhalb des in seiner obersten Stellung gezeigten Kolbens 4 ein Brennraum 5; in diesen ragen, parallel zur Zylinderachse, durch den Zylinderdeckel 1 hindurchgeführte Einspritzdüsen 6 und 7.
Die im Zentrum des Zylinderhohlraumes bzw. seines Deckels 1 angeordnete Düse 7 dient der Einspritzung des Zündbrennstoffes, im allgemeinen normales Dieselöl, und ist daher an ein nicht dargestelltes Einspriizsystem angeschlossen.
Die Düsen 6, die rotationssymmetrisch um die zentra-Ie Düse 7 herum nahe der Peripherie des Brennraumes 5 verteilt sind, werden mit dem Hauptbrennstoff beschickt, der zum Beispiel aus in einer Flüssigkeit suspendierten Kohlepartikelchen besteht; sie sind dafür mit
35 Ol 236
schematisch angedeuteten Zuführungsleitungen 8 verbunden.
Wie F i g. 2 erkennen läßt, sind die Düsenöffnungen
10 der Einspritzdüsen 6 derart verteilt und — beispielsweise in Richtung und Größe — derart ausgebildet, daß sich für jede Düse 6 eine Verteilung der einzelnen, eingespritzten Brennstoffstrahlen 12 ergibt, die symmetrisch zur zugehörigen Abstandsebene 11 zwischen den Düsen 6 und 7 ist. Gleichzeitig sind die öffnungen 13 in der Öldüse 7 so angeordnet, daß die aus ihnen austretenden »Zündstrahlen« in den genannten Abstandsebenen
11 liegen. Wie bereits erwähnt, bewirkt die geschilderte symmetrische Verteilung der Brennstoffstrahlen 12, daß die Strömung des Brennstoff-Luftgemisches im Brennraum 5 bezogen auf die Zylinderachse drallfrei erfolgt.
Aus Fig.3 ist weiterhin zu entnehmen, daß die Durchmesser der Düsenöffnungen 10 um so größer sind, je länger die in F i g. 2 gezeigte »Wurfweite« der Brennstoffstrahlen 12 ist.
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Hierzu 1 BlattZeichnungen
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Claims (3)

35 Ol 236 Patentansprüche:
1. Zylinderdeckel für eine Kolbenbrennkraftmaschine, in deren Zylinder ein nicht selbstzündender Hauptbrennstoff und ein Zündbrennstoff drallfrei eingespritzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einspritzung des einen Brennstoffs mindestens zwei peripher im Zylinderdeckel (1) angeordnete Einspritzdüsen (6) vorgesehen sind, die rotationssymmetrisch bezüglich der Zylinderachse verteilt sind, und daß ferner für die Einspritzung des zweiten Brennstoffs eine Einspritzdüse (7) im Zentrum des Zylinderdeckels (1) vorhanden ist.
2. Zylinderdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zentrum eingespritzte Brennstoff Zündöl ist.
3. Zylinderdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Düsenöffnungen (10) bei den peripheren Einspritzdüsen (6) in Abhängigkeit von der geforderten Wurfweite des zugehörigen Strahles (12) unterschiedlich groß sind.
DE3501236A 1985-01-11 1985-01-16 Zylinderdeckel für eine Kolbenbrennkraftmaschine Expired DE3501236C1 (de)

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