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Die Erfindung betrifft eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und direkter Kraftstoffeinspritzung, mit einem hin-und hergehenden Kolben pro Zylinder und einer dachförmig ausgebildeten Brennraumdeckfläche, sowie mit im Brennraum eine Tumbleströmung erzeugenden, auf einer Seite einer durch die Zylinderachse und die Kurbelwellenachse aufgespannten Motorlängsebene angeordneten Einlasskanälen, sowie einem zwischen den Einlasskanälen angeordneten und-im Grundriss betrachtet-zu einer im Bereich der Zylinderachse angeordneten Zündquelle gerichteten Einspritzorgan,
wobei der Kolbenboden des Kolbens auf der der Zündquelle zugewandten Seite einer von der Kolbenkante etwa normal auf die Zylinderachse aufgespannten Kolbenebene einen einlassseitig angeordneten ersten Kolbenaufsatz mit einer etwa parallel zur einlassseitigen Brennraumdeckfläche ausgebildeten ersten Quetschfläche und einer über eine erste Kante daran anschliessenden, der Auslassseite zugewandten Leitfläche aufweist, welche erste Kante im wesentlichen parallel zur Motorlängsebene verläuft, und wobei die erste Quetschfläche eine zur Leitfläche hin auslaufende konkave Vertiefung aufweist.
Ständig steigende Anforderungen an den Kraftstoffverbrauch und die Reduktion der Abgasemissionen, insbesondere der Kohlenwasserstoffe und der Stickoxide, erfordern den Einsatz neuer Technologien im Bereich der Verbrennungskraftmaschinen.
Ein wesentlicher Grund für den gegenüber z. B. Dieselmotoren höheren spezifischen Kraftstoffverbrauch einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine liegt in der Betriebsweise mit vorgemischtem homogenen Kraftstoff-Luft-Gemisch. Dies bedingt eine Regelung der Motorlast mit Hilfe eines Drosselorganes zur Begrenzung der insgesamt angesaugten Gemischmenge (Qualitätsregelung).
Diese Drosselung der Ansaugströmung führt zu einem thermodynamischen Verlust, der den Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine erhöht. Das Potential zur Verbrauchsreduzierung der Verbrennungskraftmaschine bei Umgehung dieser Drosselung kann auf etwa 25% geschätzt werden. Ein Teil dieses Verbesserungspotentials kann genutzt werden, wenn im Teillastbereich eine Verringerung der Drosselung möglich wird.
Bei gegebener Kraftstoffmenge ist dies jedoch nur durch eine Abmagerung des Gemisches oder durch Rückführung von Abgas
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(AGR) möglich. Es sind also Massnahmen erforderlich, die Abmagerungsfähigkeit bzw. AGR-Verträglichkeit des Motors bei gleichzeitiger Einhaltung oder besser Verringerung der Emissionswerte zu erhöhen.
Eine Massnahme zur Verbesserung der Abmagerungsfähigkeit oder AGR-Verträglichkeit besteht in einer Beschleunigung der Verbrennung durch erhöhte Turbulenz zum Zeitpunkt der Verbrennung bei homogenem Gemisch.
Ein weiterer Schritt besteht in der Erzeugung einer Ladungsschichtung durch Einspritzung des Kraftstoffes nur in einen Teil der Ansaugluftströmung und geeignete Strömungsführung im Zylinderraum zur Stabilisierung dieser Ladungsschichtung.
Eine vollständige Nutzung des Potentials zur Verbrauchsreduktion wird durch direkte Kraftstoffeinspritzung und weitgehend ungedrosselten Betrieb des Motors möglich, was die extremste Form der Ladungsschichtung darstellt.
Eine derartige im Saugrohr oder durch direkte Kraftstoffeinspritzung generierte Gemischschichtung muss durch die Hauptströmungsstrukturen im Zylinderraum der Brennkraftmaschine stabilisert werden, um selbst in Anwesenheit der typischerweise sehr hohen Turbulenzgrade der Motorinnenströmung den Kompressionsvorgang zwischen dem Schliessen der Einlassventile und der Zündung überdauern zu können. Als Hauptströmungsformen kommen hier die Wirbelbewegungen Drall und Tumble in Betracht. Bei einer Drallströmung rotiert die Zylinderladung aufgrund der Einlasskanalgestaltung um die Zylinderachse, während bei einer Tumbleströmung eine Rotation um eine zur Kurbelwelle parallele Achse zu beobachten ist.
Ein einlassgenerierter Tumblewirbel (Rotation um eine zur Kurbelwelle parallele Achse) zeigt einerseits eine Beschleunigung der Rotation durch die Verkleinerung der Querschnittsfläche während der Kompression. Andererseits ist der Tumblewirbel im Vergleich zu einer um die Zylinderachse rotierenden Drallströmung etwas instabiler und neigt zum Zerfall in komplexere Sekundärwirbel. In der Endphase der Kompression ist bei genügend flachem Ventilwinkel (eines typischen Vierventil-Brennraums) ein starker Zerfall des Tumblewirbels in kleinere stochastisch verteilte Wirbel zu beobachten. Eine Tumbleströmung lässt sich im Zylinderraum eines modernen mehrventiligen Ottomotors mit 2 oder mehr Einlassventilen sinnvoll
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erzeugen ohne deutliche Verringerungen des Durchflusskoeffizienten der Einlasskanäle in Kauf nehmen zu müssen.
Die Tumbleströmung stellt daher heute ein häufig angewandtes Strömungskonzept für Ottomotoren dar, bei welchen mit Hilfe erhöhter Ladungsbewegung die Verbrennungscharakteristiken verbessert werden sollen.
Grundsätzlich lassen sich die kolbenseitigen Brennraumformen in turbulenzerhöhende und/oder schichtungstabilisierende Zielrichtungen bei gemischansaugendem Betrieb einteilen.
Bei der DE 36 01 458 Al wird beispielsweise eine Quetschströmung durch kolbenseitige Massnahmen erzeugt, indem ein Aufsatz einlassseitig über eine durch die Kolbenkanten gebildete Kolbenebene auf die Kolbenachse hinausragt. Dieser Teil erzeugt nahe dem oberen Totpunkt eine zur Zündkerze hin gerichtete Quetschströmung, die zur Turbulenzsteigerung dient.
Diese ermöglicht eine Verbrennungsstabilisierung und eine effizientere Durchmischung des angesaugten Gemisches.
Die EP 0 558 073 Al zeigt eine gemischansaugende Brennkraftmaschine für Magerbetrieb, bei der zur Aufrechterhaltung einer zentralen Schichtung das Kraftstoff-Luft-Gemisch im mittleren Bereich der Ansaugkanäle in den Brennraum bzw.
Zylinder der Brennkraftmaschine eingebracht wird. Die generierte Brennraumgrundströmung - eine Tumbleströmung - und die Form der Kolbenoberfläche ermöglichen bis nahe dem Zündzeitpunkt eine gewisse zentrale Schichtung. Durch einen auf der Einlassseite des Kolbenbodens ausgebildeten Kolbenaufsatz kann die stabile Tumbleströmung erreicht werden, wobei zusätzlich nahe dem oberen Totpunkt eine turbulenzerhöhende Quetschströmung zur Steigerung der Verbrennungsstabilität entsteht.
Auch die DE 36 26 757 Al zeigt, dass durch eine besondere Ausbildung des Brennraumes mit teilweise durch Kolbenaufsätze gebildete Quetschflächen eine gerichtete Strömung zum Zündort hin erzeugt werden kann, wodurch eine bessere Abmagerbarkeit einer gemischansaugenden Brennkraftmaschine zu erzielen ist.
Bei direkter Einbringung des Kraftstoffes bzw. Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine kann der Kolben zusätzlich die Aufgabe der Kraftstoffstrahlbegrenzung erfüllen, indem in geeigneter Weise die brennraumseitige Kolbenform ausgebildet ist.
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So zeigt die EP 0 558 072 Al eine Anordnung für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung. Der kolbenseitige Brennraum besteht dabei aus einer Kalotte, in die flüssiger Kraftstoff eingespritzt wird und die durch geeignete Formgebung einen sogenannten "Revers-Tumble" bis nahe dem oberen Totpunkt aufrecht erhält, sowie einer Quetschfläche, die unter den Auslassventilen angeordnet ist.
Die Einspritzung erfolgt dabei in Richtung der Brennraumgrundströmung. Die nahe dem oberen Totpunkt erzeugte Quetschströmung wirkt nicht unmittelbar auf den auf der Kolbenoberfläche angelagerten Kraftstoff ; dieser wird einerseits durch Reflexion und andererseits durch den Revers-Tumble zum Zündort geführt. Nachteilig ist, dass sich das Tumble-Niveau und damit der Gemischtransport während der Kompressionsphase verringert und der Revers-Tumble besondere konstruktive Massnahmen erfordert, die entweder durch Abschirmung der Einlasskanäle im Brennraumeintrittsbereich mit konventionellen Einlasskanälen mit entsprechendem deutlichen Durchflussverlust oder aber durch eine völlig neue Einlasskanalführung im Zylinderkopf darstellbar sind.
Ein weiterer Nachteil ist, dass sich die initiale Flammenfront zum Injektor bewegt und diesen mit relativ hohen Temperaturen zu Beginn der Verbrennung belastet.
Aus der DE 39 04 760 A2 ist eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung der eingangs genannten Art bekannt, bei der der Kolben eine Brennraummulde aufweist. Der direkt in den Brennraum flüssig eingebrachte Kraftstoff wird bei Teillast auf eine bis etwa zur Mitte des Brennraumes sich hin erstreckende Quetschfläche gespritzt, die eine der Strahlausbreitung angepasste flache Vertiefung besitzt, und die gegen Ende der Verdichtung durch die erzeugte Quetschströmung die Verdampfung des Kraftstoffilmes fördert und den Gemischtransport zum zentral angeordneten Zündort gewährleistet. In der Brennraummulde ist allerdings nur eine schwache Ladungsbewegung möglich.
Ein weiterer Nachteil ist, dass der Gemischtransport nicht durch eine Brennraumgrundströmung unterstützt wird und dass somit auch keine zusätzliche Gemischaufbereitung durch Interaktion einer Brennraumgrundströmung und der Einspritzung stattfindet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art die Magerlauffähigkeit, insbesondere im
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Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen, zu verbessern.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der überwiegende Teil des Kolbenbodens flach ausgebildet ist und im wesentlichen in der Kolbenebene liegt und der restliche Teil des Kolbenbodens auf der der Zündquelle zugewandten Seite der Kolbenebene angeordnet ist und die Leitfläche zumindest im Bereich der Zylinderachse verlaufend in die flache Kolbenoberfläche übergeht. Flach bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Kolben muldenlos ausgeführt ist. Gegebenenfalls kann die Kolbenoberfläche leicht zur Leitfläche hin gekrümmt sein, um die Tumblestabilität zu verbessern. Während des Ansaugtaktes wird eine ausgeprägte Tumbleströmung generiert, die durch die erfindungsgemässe Brennraum- und Kolbenform im wesentlichen während des Kompressionstaktes aufrecht erhalten bleibt. Die Einbringung des Kraftstoffes bzw.
Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Brennraum erfolgt bei geschichtetem Betrieb während der Kompressionsphase, um eine zu starke Durchmischung und damit Verdünnung des Gemisches zu verhindern. Der einlassseitige Kolbenaufsatz ermöglicht in Verbindung mit der zylinderkopfseitigen Brennraumdeckfläche die Erzeugung einer zum Auslass hin gerichteten Quetschströmung, die eine schnellere Verdampfung des auf den Kolbenaufsatz gespritzten Kraftstoffes bewirkt und den Transport zur Brennraummitte hin unterstützt. Ein Teil des Einspritzstrahles trifft dabei den Kolbenaufsatz und wird von diesem teilweise Richtung Brennraummitte reflektiert und durch die vorhandene Tumbleströmung in Richtung Zündort transportiert.
Der auf dem Kolbenaufsatz haftende und abdampfende Kraftstoffilm wird gegen Ende des Kompressionstaktes infolge der oben beschriebenen Quetschströmung ebenfalls Richtung Brennraummitte transportiert. Die Gemischaufbereitung wird zusätzlich dadurch geführt, dass der Kraftstoff direkt in die Tumbleströmung eingespritzt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Achse der Zündquelle maximal um einen Wert von 0, 1, vorzugsweise maximal um einen Wert von 0, 05 mal dem Kolbendurchmesser von der Zylinderachse entfernt auf der Auslassseite angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Kante von der Motorlängsebene etwa 0, 05 bis 0, 3, vorzugsweise etwa 0, 15 bis 0, 25 mal dem Kolbendurchmesser entfernt ist. Dadurch ist ein besonders guter Kraftstofftransport in Richtung Zündquelle
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möglich. Weiters ist es günstig, wenn die Leitfläche - gemes- sen unmittelbar im Bereich der Kante - mit einer Normalebene auf die Zylinderachse einen Winkel zwischen etwa 450 und 750 einschliesst.
Es hat sich herausgestellt, dass die besten Ergebnisse dann erreicht werden können, wenn die maximale Tiefe der konkaven Vertiefung - gemessen von der Quetschfläche - einen Wert zwischen 0, 02 und 0, 1 mal dem Kolbendurchmesser aufweist und wenn die maximale Breite der Vertiefung - in Richtung der Motorlängsebene gemessen-einen Wert zwischen etwa 0, 1 und 0, 4 mal dem Kolbendurchmesser aufweist.
Die erfindungsgemässen Massnahmen erfordern keine einschneidenden Veränderungen in der Struktur des Zylinderkopfes und können bei konventioneller Anordnung der Saugkanäle mit optimalen Durchflusseigenschaften durchgeführt werden. Da keine Mulde im Kolben vorgesehen ist, treten im wandnahen Bereich keine Probleme mit Ablagerungen infolge von Ladungsbewegungsmangel auf.
Der Gemischtransport mittels Brennraumgrundströmung zum Zündort kann weiters noch dadurch gefördert werden, indem der Kolbenboden einen auslassseitig angeordneten zweiten Kolbenaufsatz mit einer etwa parallel zur auslassseitigen Brennraumdeckfläche ausgebildeten zweiten Quetschfläche und einer über eine zweite Kante daran anschliessenden, der Einlassseite zugewandten Fläche aufweist, welche zweite Kante im wesentlichen parallel auf die Motorlängsebene verläuft. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der zweite Kolbenaufsatz eine kleinere Grundfläche als der erste Kolbenaufsatz einnimmt und die zweite Kante von der Motorlängsebene um einen Wert zwischen etwa 0, 35 und 0, 45 mal dem Kolbendurchmesser entfernt ist. Die maximale Höhe des zweiten Kolbenaufsatzes wird dabei durch die Brennraumdeckfläche im oberen Totpunkt des Kolbens begrenzt.
Eine Führung des Kraftstoffgemisches ist weiters in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante dadurch möglich, dass der Kolbenboden zwei Leitrippen aufweist, die im wesentlichen etwa normal auf die Motorlängsebene anschliessend an den Kolbenaufsatz oder die Kolbenaufsätze angeordnet sind, wobei die Leitrippen von einer durch die Zylinderachse verlaufenden Symmetrieebene normal zur Kurbelwellenachse gleich weit - vorzugsweise um einen Wert zwischen etwa 0, 2 bis 0, 4 des Kolbendurchmessers - beabstandet sind. Dabei ist es besonders
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vorteilhaft, wenn die Leitrippen sich zwischen den Kanten der beiden Kolbenaufsätze erstrecken und vorzugsweise der Abstand zwischen den Leitrippen der Länge der zweiten Kante des zweiten Kolbenaufsatzes entspricht.
Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Höhe der Leitrippen von ihrer grössten Höhe im Bereich der ersten Kante des ersten Kolbenaufsatzes kontinuierlich zum Bereich der zweiten Kante des zweiten Kolbenaufsatzes hin, vorzugsweise bis zum Wert der maximalen Höhe des zweiten Kolbenaufsatzes, abnimmt, wobei vorzugsweise vorgesehen sein kann, dass die maximale Höhe der Leitrippen der maximalen Höhe des ersten Kolbenaufsatzes entspricht.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung wird die Gemischaufbereitung zusätzlich dadurch gefördert, dass der Kraftstoff einerseits direkt in die Tumbleströmung eingespritzt wird und andererseits vom Kolben abdampft.
Durch die sich mit der erfindungsgemässen Kolbenausführung ausbildende Strömung bildet sich der erste Teil der Flamme in einer Richtung vom Injektor weg aus, wodurch es zu keinen initialen Temperaturspitzen am Injektor kommt. Untersuchungen haben weiters gezeigt, dass das Absaugen von unverbranntem Kraftstoff in Randbereiche mit entsprechender unbrennbarer Gemischzusammensetzung verhindert wird, indem nach dem oberen Totpunkt die Flamme in Richtung Quetschfläche und Vertiefung hin abgelenkt wird, sie also in das Gebiet mit der Einspritzung hinläuft.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Brennkraftmaschine mit einem sich im Ansaugtakt befindlichen Kolben in einer ersten Ausführungsvariante, Fig. 2a und 2b dieselbe Brennkraftmaschine im Kompressionstakt, Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung im Längsschnitt durch einen Zylinder, Fig. 4 einen Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 den Kolben aus Fig. 3 und 4 in Draufsicht, Fig. 6 eine dritte Ausführungsvariante der Erfindung im Längsschnitt durch einen Zylinder, Fig. 7 einen Schnitt gemäss der Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 den Kolben aus Fig. 6 und 7 in Draufsicht, Fig. 9 eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung in einem Längsschnitt durch einen Zylinder, Fig. 10 einen Schnitt gemäss der Linie X-X in Fig. 9 und Fig. 11 den Kolben aus Fig.
9 und 10 in einer Draufsicht.
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Funktionsgleiche Elemente sind in den Fig. mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In einem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 längsverschieblich angeordnet. Einlassseite E und Auslassseite A sind im Zylinderkopf 3 auf verschiedenen Seiten bezüglich einer durch die Zylinderachse 4 und einer nicht weiter dargestellten Kurbelwellenachse aufgespannten Motorlängsebene 5 angeordnet. Die Brennraumdeckfläche 6a und 6b im Zylinderkopf 3 ist dachförmig ausgebildet.
Auf der Einlassseite E münden zwei strichliert angedeutete Einlasskanäle 7 über ebenfalls strichliert angedeutete Einlassventile 8 in den Brennraum 9. Auf der Auslassseite A münden zwei Auslasskanäle 10 in den Brennraum 9. Auslasskanäle 10 und Auslassventile 11 sind ebenfalls strichliert dargestellt und im Bereich der Motorlängsebene 5 angeordnet, wobei die Mittellinie 12a der Zündquelle 12 um einen Wert e von der Motorlängsebene 5 in Richtung Auslassseite A beabstandet ist.
Auf der Einlassseite ist zwischen den beiden Einlasskanälen 7 ein Einspritzorgan 13 zur Einspritzung von flüssigem Kraftstoff in den Brennraum 9 vorgesehen. Die Achse 14 des Einspritzorganes 13 ist-im Grundriss gesehen-im wesentlichen zur Zündquelle 12 gerichtet (siehe Fig. 5,8 und 11).
Der in Fig. 1 im Bereich des unteren Totpunktes eingezeichnete Kolben 2 weist an seinem Kolbenboden 2a einen ersten Kolbenaufsatz 15 mit einer etwa parallel zur Brennraumdeckfläche 6 ausgebildeten ersten Quetschfläche 16, welche der Einlassseite E zugewandt ist, und eine der Auslassseite A zugewandte Leitfläche 17 auf, welche in einem Winkel a zu einer Normalebene 22'auf die Zylinderachse 4 geneigt ist. Zwischen der ersten Quetschfläche 16 und der Leitfläche 17 ist eine erste Kante 18 ausgebildet, welche in einem Abstand f zwischen 0, 05 und 0, 3 mal dem Kolbendurchmesser D parallel zur Motorlängsebene 5 verläuft.
Im Bereich einer durch die Zylinderachse 4 gehenden Symmetrieebene 19 normal auf die Motorlängsebene 5 weist der erste Kolbenaufsatz 15 eine zur Leitfläche 17 hin auslaufende Vertiefung 20 auf, deren grösste Tiefe T im Bereich der ersten Kante 18 liegt und einen Wert zwischen 0, 02 und 0, 1 mal dem Kolbendurchmesser D beträgt. Die grösste Breite B der Vertiefung 20 liegt etwa zwischen 0, 1 und 0, 4 mal dem Kolbendurchmesser D.
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Der erste Kolbenaufsatz 15 liegt auf der der Zündquelle 12 zugewandten Seite einer durch die Kolbenkante 21 aufgespannten Kolbenebene 22 auf die Zylinderachse 4. Unter der Kolbenkante 21 ist in diesem Zusammenhang der obere Rand des Kolbenmantels 2b des Kolbens 2 zu verstehen. Der grösste Teil der dem Brennraum 9 zugewandten Oberfläche des Kolbenbodens 2a liegt in der Kolbenebene 22.
Fig. 1 zeigt den Kolben 2 während des Ansaugtaktes, bei dem die Einlassventile 8 geöffnet sind. Während des Ansaugtaktes wird eine, durch den Pfeil 25 angedeutete Tumbleströmung generiert, die durch Brennraum- und Kolbenform im wesentlichen während des Kompressionstaktes aufrecht erhalten bleibt, wie in Fig. 2a und 2b gezeigt ist.
Fig. 2a und 2b zeigen den Kolben 2 in der Kompressionsphase, wobei in Fig. 2a der durch das Einspritzorgan 13 in den Brennraum 9 eingespritzte Kraftstoff 23 eingezeichnet ist.
Ein Teil des eingespritzten Kraftstoffes 23 trifft auf den ersten Kolbenaufsatz 15 und prallt auf die Vertiefung 20, von wo er teilweise in Richtung Brennraummitte reflektiert und durch die vorhandene Tumbleströmung 25 Richtung Zündquelle 12 transportiert wird. Der auf dem Kolbenaufsatz 15 haftende und abdampfende Kraftstoffilm wird gegen Ende des Kompressionstaktes infolge der in Fig. 2b ersichtlichen Quetschströmung 24 ebenfalls in Richtung Brennraummitte transportiert.
In der in Fig. 3,4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsvariante ist ausser dem ersten Kolbenaufsatz 15 ein zweiter, kleinerer Kolbenaufsatz 26 im Bereich der Auslassseite A in einem Abstand g zwischen 0, 35 bis 0, 45 mal dem Kolbendurchmesser D von der Motorlängsebene 5 entfernt am Kolbenboden 2a angeordnet. Der zweite Kolbenaufsatz 26 weist eine etwa parallel zur auslassseitigen Brennraumdeckfläche 6b parallel ausgebildete zweite Quetschfläche 27 und eine der Einlassseite E zugewandte Fläche 28 auf, die in den Kolbenboden 2a übergeht.
Zwischen der zweiten Quetschfläche 27 und der Fläche 28 ist eine zweite Kante 29 ausgebildet, die im wesentlichen parallel auf die durch die Zylinderachse 4 und die Kurbelwellenachse aufgespannte Motorlängsebene 5 verläuft. Durch die zweite Quetschfläche 27 wird in Verbindung mit der zylinderkopfseitigen Brennraumdeckfläche 6b einerseits eine Turbulenzerhöhung beim oberen Totpunkt des Kolbens 2 erreicht. Andererseits wird durch die sich ausbildende Quetschströmung eine Bremswirkung
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auf die Tumbleströmung 25 ausgeübt, die eine zu starke Ablenkung des Kraftstoff-Luftgemisches in Richtung Auslass verhindert.
Die Fig. 6,7 und 8 zeigen eine dritte Ausbildungsvariante, bei der ausser dem ersten Kolbenaufsatz 15 zwei Leitrippen 30 und 31 vorgesehen sind, die im wesentlichen parallel zur auf die Kurbelwellenachse normalen Symmetrieebene 19 durch die Zylinderachse 4 ausgebildet sind und jeweils auf einer Seite der Symmetrieebene 19 und im gleichen Abstand von dieser liegen. Die Leitrippen 30 und 31 bewirken, dass der eingespritzte Kraftstoff, unterstützt durch die Tumbleströmung 25 und die Quetschströmung 24, gezielt zur Zündquelle 12 hin bewegt wird. Die direkt an den ersten Kolbenaufsatz 15 anschlie- ssenden Leitrippen 30 und 31 weisen dabei vorteilhafter Weise ihre grösste Höhe im Bereich der Kante 18 des ersten Kolbenaufsatzes 15 auf, wobei die maximale Höhe der Leitrippen 30,31 der maximalen Höhe des ersten Kolbenaufsatzes 15 entspricht.
In den Fig. 9 bis 11 ist eine vierte Ausbildungsvariante der Erfindung gezeigt, bei der-abgesehen vom ersten Kolbenaufsatz 15 - ein zweiter Kolbenaufsatz 26 als auch Leitrippen 30 und 31 vorgesehen sind. Die Leitrippen 30 und 31 erstecken sich dabei zwischen dem ersten Kolbenaufsatz 15 und dem zweiten Kolbenaufsatz 26, wobei der Abstand zwischen den Leitrippen 30,31 der Länge l der zweiten Kante 29 des zweiten Kolbenaufsatzes 26 entspricht. Die Höhe der Leitrippen 30,31 nimmt dabei von ihrer grössten Höhe H im Bereich der Kante 18 des Kolbenaufsatzes 15 kontinuierlich zum Bereich der Kante 29 des zweiten Kolbenaufsatzes 26 hin ab, wobei die minimale Höhe h der Leitrippen 30,31 der maximalen Höhe des zweiten Kolbenaufsatzes 26 entspricht.
Die Lage des Einspritzorganes 13 und der Einlassventile 8 bzw. Auslassventile 11 ist in den Fig. 5,8 und 11 durch strichlierte Linien angedeutet, wobei die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen mit zwei Einlass- 8 und zwei Auslassventilen 11 beschrieben ist. Grundsätzlich ist der erfindungsgemäss ausgebildete Kolben 2 aber auch auf Brennkraftmaschinen mit mehr als zwei Einlass- 8 oder Auslassventilen 11 oder nur einem einzigen Auslassventil 11 anwendbar.