Wirbelkammer
Funktion
Die Wirbelkammer (auch Brennkammereinsatz und Brennraumeinsatz genannt) dient bei den Dieselmotoren ohne Direkteinspritzung (1X, AAB/AJA und ABL) der besseren Vermischung von Kraftstoff und Verbrennungsluft vor der Verbrennung im Zylinder.
Es handelt sich um einen kugel- bzw. walzenförmig ausgebildeten Hohlraum, der über einen tangential einmündenden Kanal (Schusskanal) mit dem Hauptbrennraum verbunden ist. Ebenso wie bei anderen Kammerdieselmotoren wird der Kraftstoff indirekt in den Brennraum eingespritzt.
Während der Verdichtung wird Luft aus dem Hauptbrennraum durch den Schusskanal in die Wirbelkammer gepresst und wegen der tangentialen Mündung des Schusskanals in starke Rotation versetzt. Der Kraftstoff wird nun in Richtung der Luftbewegung in die Wirbelkammer eingespritzt. Durch den Zentrifugaleffekt entsteht eine Gemisch-Schichtung mit fettem Gemisch am Umfang der Kammer. (Quellenangabe 1)
Im nachfolgenden Bild sind Wirbelkammer und Schusskanal gelb eingefärbt. Oben ragt die Einspritzdüse in die Wirbelkammer, rechts die Glühkerze.
Bei Beginn der Verbrennung wird das Gemisch durch den Schusskanal in den Hauptbrennraum katapultiert, wo es sich mit der übrigen Luft vermischt.
Dieses Vermischen kann durch eine geeignete Gestaltung des Kolbens weiter begünstigt werden, indem durch dessen Formgebung die Luftverwirbelung und damit die Durchmischung unterstützt wird.
Gegenüber dem Vorkammerverfahren sind die Strömungsverluste geringer und der Wirkungsgrad höher. Außerdem wird durch die Verwirbelung die Durchmischung und somit die Verbrennung verbessert, was zusammen mit der größeren Schusskanalfläche auch noch bei höheren Drehzahlen ( <5000 U/min) passable Leistung, Drehmoment und Wirkungsgrad ermöglicht.
(Quellenangabe 1)
Durch den Beginn der Verbrennung in der Wirbelkammer und deren 'Transport' in den Hauptbrennraum entstehen nennenswerte Wärme- und Überströmverluste, weshalb der Kraftstoffverbrauch gegenüber einem Dieselmotor mit Direkteinspritzung (TDI) in der Größenordnung von 15% höher ist.
Einbauort
Die Wirbelkammern sind - eine pro Zylinder - in der Nähe der Ventile in den Zylinderkopf eingesetzt.
Aus- und Einbau
Die Wirbelkammern können nur bei abmontiertem Zylinderkopf ausgebaut werden. Sie werden mit einem geeigneten Werkzeug (z.B. Dorn) durch die Öffnung für die Einspritzdüsen herausgeschlagen.
Zum Einbau müssen zunächst die Anlageflächen der Kammern von Verbrennungsrückständen gereinigt werden. Dann werden die Wirbelkammern mit einem 'weichen' Hammer in den Zylinderkopf eingetrieben. Nach dem Einbau muss das Überstandsmaß der Wirbelkammern zur Oberfläche des Zylinderkopfes kontrolliert werden. Es darf maximal 0,05 mm betragen.
Bei frühen AAB-Motoren mit einer Zylinderkopfdichtung (ZKD) aus Papier müssen die Wirbelkammern beim Tausch der ZKD ersetzt werden, wenn eine verbesserte Metall-ZKD verbaut wird. Grund dafür ist die unterschiedliche Dicke der Dichtung.
Teilenummern
| Teilenummer | Bezeichnung | Preis (2010) |
| 028 103 391 L | Brennkammereinsatz 1X und AAB | ca. 15,10 Euro |
| 028 103 391 M | Brennkammereinsatz ABL | ca. 15,10 Euro |
Quellenangabe
- Artikel Wirbelkammereinspritzung. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 3. April 2007, 18:45 UTC. URL: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Wirbelkammereinspritzung&oldid=30070745 (Abgerufen: 20. April 2007, 15:57 UTC)
- Motorlexikon.de - Artikel "Kammermotor"
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