Mit Einspritzung des Brennstoffes arbeitende Zweitaktbrennkraftmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Einspritzung des Brennstoffes arbeitende Zwei- taktbrennkraftmaschine, in deren Zylinder kopf oder Kolbenboden mindestens ein Brenn raum grabenförmig eingelassen ist und be steht darin, dass der Brennraum in Richtung der Spülluftströmung verlegt ist, so dass wäh rend der Spülperiode ein Spülluftstrom der Länge nach durch den grabenförmigen Brenn- raum streicht.
Zweckmässig ist der grabenförmige Brenn- raum der Form der Brennstoffstrahlen ange passt, so dass die in ihm enthaltene Luft vom Brennstoff möglichst gleichmässig durchsetzt wird. Es empfiehlt sich auch, die Brennstoff- einspritzvorrichtung im Zylinderkopf auf der jenigen Seite des Zylinders anzuordnen, an welcher die Spülluft gegen den Brennraum strömt. Dadurch kann eine Luftbewegung erzeugt werden, die in einem Teil des Brenn- raumes gleich gerichtet ist, wie die Strömung des zerstäubten Brennstoffes.
Zweitaktbrennkraftmaschinen, die mit Ein spritzung des Brennstoffes arbeiten, besitzen gewöhnlich einen in Form eines Rotations körpers ausgebildeten Brennraum. Damit in einem solchen Raum der Brennstoff gleich mässig verteilt wird, .ist eine grosse Anzahl kleiner Düsenlöcher notwendig, die nach den verschiedenen Teilen des Raumes gerichtet sind. Besonders bei kleineren Maschinen be reitet die Herstellung der kleinen Düsenlöcher Schwierigkeiten. Ausserdem werden so kleine Düsenlöcher leicht verstopft und auch stark ausgenutzt, so dass Betriebsstörungen ent stehen. Diese Nachteile wurden dadurch schon zu beheben versucht, dass dem Brennraum die Form eines in der Zylinderachse liegen den Kegels gegeben wird, an dessen Spitze nur ein Brennstoffstrahl eingespritzt wird.
Solche kegelige Räume können aber von der Spülluftströmung nicht ausgefegt werden. Die verbrannten Gase bleiben darin zurück und vermindern das zur Verfügung stehende Luft gewicht.
Alle beschriebenen Nachteile will die Er findung dadurch vermeiden, dass der Brenn- raum grabenförmig ausgebildet und in Rich- tung der Spülluftströmung verlegt ist. Der ganze Brennraum kann dann voll einem oder nur wenigen Brennstoffstrahlen vollständig mit Brennstoff beschickt werden und bei der Spülung fegt ein Strom frischer Luft die Verbrennungsgase aus dem Brennraum.
Eine Anzahl voll Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeieh- nung vereinfacht dargestellt.
Fig. 1 und 2 zeigen im Längsschnitt bezw im Querschnitt den Verlauf der Spülung und Fig. 3 und 4 ebenfalls im Längs- bezw. im Querschnitt den Verlauf der Brennstoffein spritzung bei einem ersten Ausführungsbei- spiel mit Querspülung und nach zwei Seiten spritzender Brennstoffdüse. Fig. 5 bis 8 stellen die gleichen Vorgänge in gleicher Weise bei einer Maschine dar, deren Brennstoffdüse nur nach einer Richtung den Brennstoff in den Brennraum einspritzt.
Weiter zeigen Fig. 9 bis 12 diese Vorgänge bei einem Ausführungs beispiel mit Umkehrspülung und Fig. 13 bis 16 bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem der Brennraum im Kolben bodeneingelassen ist.
Auf dem Zylinder 1 (Fig. 1 bis 16) ist ein Zylinderkopf 2 aufgesetzt. Der Kolben 3 stellt in den Fig. 1, 5, 9, 13 und 14 in der untern Totpunktstellung und in den Fig. 3, 4, 7, 8, 11, 12, 15 und 16 in der obern Totpunkt stellung. Der Brennstoff wird durch eine Düse 4 in den Brerrnraunr 5 eingespritzt. Die Spülluft strömt durch die Einlassschlitze 6 in den Zylinder und verdrängt dabei die Ver brennungsgase durch die Auslassschlitze 7. Ein Teil der Spülluftströmung im Zylinder folgt im wesentlichen der Pfeillinie B.
Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Maschine besitzt Querspülung. DergrabenförmigeBrenn- raum 5 ist in der Symmetrieebene der Spül luftströmung in den Zylinderkopf eingelassen, so dass mindestens ein Teil der Spülluft der Länge nach durch den Graben streicht und die Verbrennungsgase ausgefegt werden. Die Brennstoffdüse besitzt zwei Düsenlöcher.
Die Form des Brennraumes 5 ermöglicht die Ausbildung einer Wirbelbewegung während der Kornpression, welche bewirkt, dass zwei Brennstoffkegel 9 den ganzen Brennraum mit Brennstoff beschicken, ohne auf seine Wände aufzutreffen.
Bei dem in Fig. 5 bis 8 dargestellten Aus führungsbeispiel ist ebenfalls Querspülung verwendet. Der Brennraum 5 besitzt im Längsprofil die Form einer Tropfenhälfte. Ein einziges Loch der Brennstoffdüse 4 spritzt einen Brennstoffkegel 9 in den Brennraum. Die Brennatoffdüae ist auf derjenigen Seite des Zylinders angeordnet, an welcher die Spülluft gegen den Brennraum strömt. Von der Spülung bleibt im Brennraum 5 eine Wirbelbewegung erbalten, welche durch die Pfeillinie 10 angedeutet ist.
Sowohl die Ver brennungsluft als auch die Brennstoffstrahlen weisen bei der Verbrennung in einem Teil des Brennraumes dieselbe Strömungsrichtung auf, so dass der Brennstoff gleichmässig mit frischer Luft vermischt wird und vollständig verbrennt.
Die Maschine nach den Fig. 9 bis 12 arbeitet mit Umkehrspülung. Wiederum ist die Brenn stoffdüse 4 auf der Seite des gegen den Brennraum fliessenden Spülluftstromes ange ordnet, so dass der Brennstoff im grösseren Teil des Brennstoffkegels 9 sich in der durch einen Pfeil 10 angegebenen Richtung der Verbrennungsluftströmung bewegt.
Bei der in Fig. 13 bis 16 dargestellten Ma schine ist der grubenförmige Brennraum 5 in den Kolben 3 eingelassen. Es werden dadurch die gleichen Vorteile erreicht, wie wenn der Brennraum im Zylinderkopf eingelassen ist. Der hochbeanspruchte Zylinderkopf ist aber in seiner Form einfacher als bei der Maschine gemäss Fig. 5 bis B.
Two-stroke internal combustion engine operating with fuel injection. The invention relates to a two-stroke internal combustion engine operating with fuel injection, in the cylinder head or piston crown of which at least one combustion chamber is embedded in a trench and consists in the fact that the combustion chamber is relocated in the direction of the scavenging air flow, so that the scavenging period begins Purge air stream sweeps lengthways through the trench-shaped combustion chamber.
The trench-shaped combustion chamber is expediently matched to the shape of the fuel jets, so that the air contained in it is permeated as evenly as possible by the fuel. It is also advisable to arrange the fuel injection device in the cylinder head on the side of the cylinder on which the scavenging air flows against the combustion chamber. As a result, an air movement can be generated which, in part of the combustion chamber, is directed in the same way as the flow of the atomized fuel.
Two-stroke internal combustion engines that work with an injection of the fuel usually have a combustion chamber designed in the form of a rotary body. So that the fuel is evenly distributed in such a space, a large number of small nozzle holes are necessary, which are directed towards the different parts of the space. Particularly in the case of smaller machines, the production of the small nozzle holes causes difficulties. In addition, such small nozzle holes are easily clogged and also heavily used, so that malfunctions arise. Attempts have already been made to remedy these disadvantages by giving the combustion chamber the shape of a cone lying in the cylinder axis, at the tip of which only a fuel jet is injected.
Such conical spaces cannot be swept out by the scavenging air flow. The burnt gases remain in it and reduce the available air weight.
The invention aims to avoid all of the disadvantages described by designing the combustion chamber in the form of a trench and laying it in the direction of the scavenging air flow. The entire combustion chamber can then be fully charged with fuel with just one or just a few fuel jets, and a stream of fresh air sweeps the combustion gases out of the combustion chamber during purging.
A number of full exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in simplified form on the drawing.
Fig. 1 and 2 show in longitudinal section or in cross section the course of the flush and Fig. 3 and 4 also in longitudinal or. in cross section the course of the fuel injection in a first exemplary embodiment with transverse scavenging and a fuel nozzle spraying on two sides. FIGS. 5 to 8 show the same processes in the same way in a machine whose fuel nozzle injects the fuel into the combustion chamber in only one direction.
9 to 12 show these processes in an embodiment example with reverse flushing and FIGS. 13 to 16 in an embodiment in which the combustion chamber in the piston is let into the bottom.
A cylinder head 2 is placed on the cylinder 1 (FIGS. 1 to 16). The piston 3 is in Figs. 1, 5, 9, 13 and 14 in the bottom dead center position and in Figs. 3, 4, 7, 8, 11, 12, 15 and 16 in the top dead center position. The fuel is injected into the burner chamber 5 through a nozzle 4. The scavenging air flows through the inlet slots 6 into the cylinder and displaces the combustion gases through the outlet slots 7. Part of the scavenging air flow in the cylinder essentially follows the arrow line B.
The machine shown in FIGS. 1 to 4 has cross-flushing. The trench-shaped combustion chamber 5 is let into the cylinder head in the plane of symmetry of the scavenging air flow, so that at least part of the scavenging air sweeps lengthwise through the trench and the combustion gases are swept out. The fuel nozzle has two nozzle holes.
The shape of the combustion chamber 5 enables the formation of a vortex movement during compression, which has the effect that two fuel cones 9 charge the entire combustion chamber with fuel without hitting its walls.
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 5 to 8, cross flushing is also used. The longitudinal profile of the combustion chamber 5 has the shape of half a droplet. A single hole in the fuel nozzle 4 injects a fuel cone 9 into the combustion chamber. The Brennatoffdüae is arranged on that side of the cylinder on which the scavenging air flows against the combustion chamber. From the flushing, a vortex movement remains in the combustion chamber 5, which is indicated by the arrow line 10.
Both the combustion air and the fuel jets have the same flow direction during combustion in a part of the combustion chamber, so that the fuel is evenly mixed with fresh air and burns completely.
The machine according to FIGS. 9 to 12 operates with reverse flushing. Again, the fuel nozzle 4 is arranged on the side of the purge air flow flowing against the combustion chamber, so that the fuel in the larger part of the fuel cone 9 moves in the direction of the combustion air flow indicated by an arrow 10.
In the machine shown in FIGS. 13 to 16, the pit-shaped combustion chamber 5 is embedded in the piston 3. This achieves the same advantages as when the combustion chamber is let into the cylinder head. The highly stressed cylinder head is simpler in shape than in the machine according to FIGS. 5 to B.
