Die Vorkammereinspritzung im Dieselmotor dient vor allem bei PKW-Motoren dazu, eine geringere Geräuschentwicklung zu erzielen, wird aber durch technische Fortentwicklung immer mehr durch die direkte Einspritzung abgelöst.
Beschreibung
Bei der Vorkammer handelt es sich um einen Vorverbrennungsraum, in den eine Einlochdüse einspritzt. Die Form der Vorkammer soll eine gute Kraftstoff-Luft-Mischung erzielen. Der mit einem Teil der Verbrennungsluft vorgemischte Kraftstoff verbrennt in der Vorkammer zum Teil und wird durch die Expansion bei der Verbrennung mit hohem Druck in den Hauptverbrennungsraum gedrückt. Hier findet die endgültige Verbrennung statt, die auf den Kolben wirkt.
Nachteilig an dieser zweistufigen Verbrennung ist die große Kühlfläche der Vorkammer, die die verdichtete Luft schnell abkühlt. Deshalb starten solche Motoren erst ab 50°C Kühlwassertemperatur ohne zusätzliche Vorkammerheizungen. Bei Kaltstartern sind Glühwendeln zur Vorkammerheizung üblich.
Arten
Es gibt Wirbelkammern, in denen der Kraftstoff mit der Luft verwirbelt wird. Weiter sind einfache zylindrische Vorkammern in Verwendung, die über einen Mehrlochkanal in den Verbrennungsraum führen.
Ein Sonderfall ist das MAN-M-Verfahren, bei dem die Vorkammer Bestandteil des Kolbens ist. Hierbei wird der Kraftstoff durch eine Einlochdüse tangential in eine kugelförmige Vertiefung im Kolben gespritzt. Der Kraftstoff verteilt sich als Film an der Oberfläche und dampft daran ab, mit steigender Verbrennungstemperatur entsprechend stärker. Dadurch werden auch eine kurze Brenndauer, ein leiser Gang und wenig Ruß erreicht.
Eine Weiterentwicklung des M-Verfahrens stellt der Elsbett-Motor dar.
Kritik
Das langsame zweistufige Verbrennungsverfahren benötigt große Voreinspritzwinkel und lange Verbrennungszeiten. Damit sind die Drehzahlen der Motoren begrenzt, der Gaswechsel in der Vorkammer ist relativ schlecht.