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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und zumindest einem hin- und hergehenden Kolben, mit einer Zündeinrichtung und mindestens einer Kraftstoff- einbringungseinrichtung pro Zylinder zur direkten Kraftstoffeinbringung im wesentlichen in Richtung Zündeinrichtung, sowie mit zumindest einem eine Drallströmung im dachförmig begrenzten Brennraum erzeugenden Einlasskanal, wobei die Oberfläche des Kolbens eine die Drallbewegung der Zylinderladung unterstützende, asymmetrische, bogenförmige Leitrippe aufweist, welche durch eine Anformung an der Kolbenoberfläche gebildet ist, die die dach- förmige Begrenzung des Brennraumes weitgehend nachbildet, und eine im wesentlichen zen- tral ausgebildete Brennraummulde, welche durch eine innere, von der Leitrippe gebildete Strömungsleitfläche begrenzt ist,
sowie einen im Bereich der Kraftstoffeinbringungs- einrichtung liegenden Muldeneinlauf aufweist, wobei die Leitrippe in Richtung der Drall- strömung ein sich in Breite und Höhe verjüngendes Ende aufweist Ständig steigende Anforderungen an den Kraftstoffverbrauch und die Reduktion der Abgas- emissionen, insbesondere der Kohlenwasserstoffe, erfordern den Einsatz neuer Technologien im Bereich der Verbrennungskraftmaschinen. Durch den heute üblichen Einsatz einer ex- ternen Gemischbildung bei Otto-Motoren, wie z.B. durch die Verwendung einer Saugrohr- einspritzung oder eines Vergasers, strömt ein Teil des in den Brennraum und Zylinder einge- saugten Gemisches während der Ventilüberschneidungsphase, wenn Auslass- und Einlassventil gleichzeitig offen sind, in den Auspufftrakt der Brennkraftmaschine.
Ein nicht unerheblicher Teil der messbaren unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Auspufftrakt stammt auch von Ge- mischteilen, die sich während der Verbrennung in Ringspalten oder wandnahen Bereichen, wo keine Verbrennung stattfindet, aufhalten. Zu diesen genannten Punkten kommt die not- wendige Homogenisierung der Zylinderladung bei einem annähernd stöchiometrischen Mischungsverhältnis von Kraftstoff und Luft hinzu, welches eine sichere und aussetzerfreie Verbrennung sicherstellt. Dies bedingt eine Regelung der Motorlast mit Hilfe eines Drossel- organes zur Begrenzung der insgesamt angesaugten Gemischmenge (Quantitätsregelung).
Diese Drosselung der Ansaugströmung führt zu einem thermodynamischen Verlust, der den Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine erhöht. Das Potential zur Verbrauchs- reduzierung der Verbrennungskraftmaschine bei Umgehung dieser Drosselung kann auf etwa 20% geschätzt werden.
Um diese Nachteile zu verhindern bzw. zu vermindern, werden schon seit langem Versuche unternommen, fremdgezündete Verbrennungskraftmaschinen ungedrosselt zu betreiben und den Kraftstoff erst nach Beendigung der Luftansaugung wie bei einer selbstzündenden Brenn- kraftmaschine innerhalb des Brennraums und Zylinders oder einer unmittelbar ange- schlossenen Mischkammer einzubringen.
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Dabei sind grundsätzlich drei Gemischbildungssysteme zu unterscheiden: - Flüssigkeitshochdruckeinspritzung - Luftunterstützte Kraftstoffeinbringung - Gemischeinblasung.
Aus SAE 780699 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Kraftstoff mittels einer Hochdruck- einspritzdüse direkt in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird. Die notwendige Zeit für die Aufbereitung des Gemisches begrenzt den zeitlichen Minimalabstand zwischen Einspritzzeitpunkt und Zündzeitpunkt. Es ist ein hohes Druckniveau für den Ein- spritzvorgang notwendig, um einerseits kurze Einspritzzeiten und andererseits eine gute Zer- stäubung des Kraftstoffes mit entsprechend kleinem Tropfenspektrum zu erhalten. Die Aufbe- reitung und Dosierung des Kraftstoffes findet gleichzeitig statt.
Um nur ein örtlich begrenztes Gebiet mit brennbarem Kraftstoff-Luftgemisch zu erhalten ist es andererseits notwendig, erst sehr spät im Motorzyklus den Kraftstoff einzubringen (ggf. erst während der Kompression kurz vor der Zündung), um die Zeit für die Ausbreitung und Verdünnung des Gemisches in der Brennraumluft zu begrenzen. Die Forderungen nach genügend früher Einspritzung für vollständige Kraftstoffverdampfung und möglichst später Einspritzung zur Aufrechterhaltung der Gemischschichtung stehen daher im Gegensatz zueinander. Die Entwicklungs- bemühungen müssen somit darauf gerichtet sein, einerseits die charakteristische Zeit für die Gemischaufbereitung zu verkürzen und andererseits die charakteristische Zeit der Aufrecht- erhaltung der gewünschten Gemisch-Schichtung zu verlängern.
Aus SAE 940188 ist das Prinzip eines Einspritzventils bekannt, welches einen kegelförmigen Einspritzstrahl mit hoher Zerstäubungsgüte des Kraftstoffes erzielt. Durch Änderung des Kraftstoffdruckes und des Brennraumgegendruckes kann der Kegelwinkel des Einspritzstrahls beeinflusst werden. Eine charakteristische Eigenschaft derartiger Einspritzdüsen ist die Ver- besserung der Zerstäubungsgüte mit steigendem Einspritzdruck. Diese gewünschte Abhängig- keit führt jedoch zu ebenfalls steigenden Geschwindigkeiten des Einspritzstrahls von bis zu 100 m/s und somit zu einem hohen Impuls des in den Brennraum eintretenden Kraftstoff- Sprays.
Demgegenüber weist die Luftströmung im Brennraum, selbst bei starker einlass- generierter Drall- oder Tumblebewegung mit maximal ca. 25 - 30 m/s nur einen deutlich ge- ringeren Impuls auf, weshalb der Einspritzstrahl in einer ersten Phase des Eintritts in den Brennraum nur unwesentlich von der Brennraumströmung beeinflusst wird.
Es stellt sich unter diesen Voraussetzungen die Aufgabe, aus dem Einspritzstrahl eine örtlich begrenzte Gemischwolke zu erzeugen, diese von der Mündung des Einspritzventiles in die Nähe der Zündkerze zu transportieren und das Gemisch innerhalb der Wolke weiter mit Brennraumluft zu vermischen. Dabei sind folgende Punkte wesentlich : - Die Gemischwolke muss insbesondere bei niedrigen Motorlasten deutlich abgegrenzt bleiben und sich aus thermodynamischen Gründen sowie zur Reduzierung der Emis-
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sionen unverbrannter Kohlenwasserstoffe möglichst in der Mitte des Brennraumes be- finden.
Die Verdünnung des eingeblasenen Gemisches auf ein vorzugsweise stöchiometrisches
Luftverhältnis muss in der vergleichsweise kurzen Zeitspanne zwischen Einspritz- zeitpunkt und Zündzeitpunkt erfolgen.
An der Zündkerze sollte eine geringe mittlere Strömungsgeschwindigkeit und gleich- zeitig ein hohes Turbulenzniveau herrschen, um die Entflammung der Gemischwolke durch den Zündfunken zu begünstigen.
Bei der Gestaltung eines geeigneten Brennverfahrens für einen direkteinspritzenden Otto- motor sind neben den Charakteristiken der Einspritzstrahlausbreitung auch die zur Verfügung stehenden Brennraumabmessungen zu berücksichtigen. Für PKW-Ottomotoren typische Hub- räume des Einzelzylinders führen zu Bohrungsdurchmessern von ca. 65 bis 100 mm, wobei sich der Kolbenhub in der gleichen Grössenordnung bewegt.
Bei einer Anordnung des Einspritzventils im Zylinderkopf in einer maximal ca. 70 zur Zylinderachse geneigten Position steht dem Einspritzstrahl im Falle einer späten Einspritzung kurz vor dem Zündzeitpunkt eine freie Ausbreitungsstrecke von max. 50 - 60 mm zu Verfü- gung, bevor der Einspritzstrahl auf die gegenüberliegende Brennraumwand (zumeist die Kolbenoberfläche) auftrifft. In Anbetracht der genannten Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Einspritzstrahls muss daher ein Auftreffen zumindest eines Teils des Kraftstoff-Sprays auf der Kolbenoberfläche erwartet werden. Die Gestaltung der Brennrauminnenströmung sollte daher diesen Vorgang der Wandbenetzung berücksichtigen.
Zur Formung der Gemischwolke und zur Aufbereitung des Kraftstoff-Sprays können folgende Effekte genutzt werden : - Umlenkung des hohen Impulses des Einspritzstrahls zur Zündkerze mit Hilfe der
Kolbenoberfläche.
- Hoher Einspritzdruck zur Verbesserung der Zerstäubung und damit zur Beschleunigung der direkten Verdampfung des Kraftstoff-Sprays vor der Wandberührung.
- Erzeugung eines erhöhten Turbulenzniveaus im Bereich des Einspritzstrahls durch die
Brennrauminnenströmung.
- Beschleunigung der Wandfilmverdampfung durch Erzeugung einer hohen Strömungs- geschwindigkeit am benetzten Bereich der Kolbenoberfläche.
Alle durch die Brennrauminnenströmung erzielbaren Massnahmen setzen die Generierung eines hohen Ladungsbewegungsniveaus beim Einlassvorgang voraus. Diese hohen Strömungsgeschwindigkeiten sollten möglichst lange während der Ansaug- und Kompres- sionsphase erhalten bleiben oder sogar während der Kompression verstärkt werden. Diese
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Forderung lässt sich am sinnvollsten durch eine einlassgenerierte Drall- oder Tumblebewegung der Brennraumluft erreichen. Eine Drallbewegung (Rotation um die Zylinderachse) stellt die stabilste Strömungsstruktur in Zylinder dar, was zur geringsten Dissipation der Bewegungsenergie während der Kompression führt.
Durch Ausbildung einer gegenüber dem Zylinderdurchmesser kleineren Kolbenmulde lässt sich während der Kompression aufgrund der Drallerhaltung eine Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit des Drallwirbels erzielen.
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 zum Drall in- stabiler und neigt zum Zerfall in komplexere Sekundärwirbel. In der Endphase der Kompres- sion ist bei genügend flachem Ventilwinkel (eines typischen Vierventil-Brennraums) ein star- ker Zerfall des Tumblewirbels in kleinere stochastisch verteilte Wirbel zu beobachten.
Aus der AT 001 392 Ul ist eine Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und zumindest einem hin- und hergehenden Kolben mit einer Kolbenmulde bekannt, welche die einlass- generierte Drallströmung bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens beschleunigt. Die Kolben- mulde ist dabei asymmetrisch gestaltet und weist einen Einlaufbereich mit zunehmender Muldentiefe, einen Zentralbereich mit maximaler Muldentiefe und einen Auslaufbereich mit abnehmender Muldentiefe auf. Zwischen dem Auslaufbereich und dem Einlaufbereich ist auf der Seite einer Kraftstoffeinbringungseinrichtung eine keilförmige Einschnürung vorgesehen.
Die Form der Kolbenmulde bewirkt, dass einerseits ein Auftreffen der Kraftstoffstrahlen in Richtung der mittig angeordneten Zündkerze umgelenkt wird, und andererseits die Fall- strömung während der Kompression durch die Kolbenmuldenform derart umgelenkt und be- schleunigt wird, so dass im Auftreffbereich der Kraftstoffstrahlen eine auf die Zündkerze ge- richtete Strömung mit hoher Geschwindigkeit erreicht wird. Das Turbulenzniveau reicht aller- dings nicht aus, um bei jeder Drehzahl eine sichere Entflammung des Kraftstoffes sicher zu stellen.
Aus der JP 7-102976 A ist eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art mit einer einzigen bogenförmigen Leitrippe bekannt, welche die Drallströmung in den Bereich der mit- tig angeordneten Zündkerze lenkt. Der Kraftstoff wird dabei in einen von den konkaven Leit- flächen der Leitrippen begrenzten, muldenförmigen Bereich der Kolbenstirnfläche durch eine am Rand des Brennraumdaches angeordnete Einspritzdüse eingespritzt. Durch die seitliche Einspritzung zur Zylinderachse hin werden die Kraftstoffteilchen allerdings über die Leitrippe hinweggeschleudert und in einen durch eine konvexe Leitfläche der Leitrippe und den Kolbenrand begrenzten Bereich abgelenkt.
Die abgelenkten Kraftstoffteilchen müssen erst wieder durch die Drallströmung in den Bereich der Zündkerze geführt werden, wobei ein re- lativ langer, sich über einen Winkelbereich von mehr als 180 erstreckender Strömungsweg entlang des Kolbenrandes zurückgelegt werden muss. Dies bewirkt, dass die abgelenkten Kraft- stoffteilchen erst zu einem relativ späten Zeitpunkt im Bereich der Zündkerze eintreffen und für die Entflammung des Gemisches nicht mehr zur Verfügung stehen. Dies wirkt sich nach- teilig für die Kohlenwasserstoffemissionen und für den Kraftstoffverbrauch aus.
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Aus der AT 002 378 Ul ist eine Brennkraftmaschine mit Fremdzündung der eingangs ge- nannten Art bekannt. Aufgrund der Nachbildung des zylinderkopfseitigen Brennraumdaches durch die auf der Kolbenoberfläche ausgebildete Leitrippe und der nahezu zentral ange- ordneten, ausgeprägten Brennraummulde kommt es zu einem Zurückschieben der über die Brennraummulde und Leitrippe hinwegströmenden (vagabundierenden) Kraftstoffteilchen durch eine sich zwischen der Kolbenoberfläche und dem Brennraumdach ausbildenden Quetschströmung. Dies trägt zur Verbesserung der Zerstäubung und der Entflammung des Kraftstoffes bei.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art eine weitere Verbesserung der Zerstäubung und der Entflammung des Kraftstoffes zu erzielen.
Erfindungsgemäss erfolgt dies dadurch, dass die Leitrippe im Bereich der Zündeinrichtung eine Tasche aufweist, welche am Übergang zu der durch die Leitrippe gebildeten Strömungs- leitfläche zumindest eine scharfe Kante ausbildet. Die Drallströmung wird durch die Leitrippe in den Bereich der Zündeinrichtung gelenkt. Durch die im Bereich der Zündeinrichtung im Kolben eingelassene Tasche wird die Führung der gerichteten Drallströmung durch die Strömungsleitfläche der Leitrippe in diesem Bereich unterbrochen und damit eine erhöhte Turbulenz generiert.
In einer Draufsicht auf den Kolben kann die Tasche im wesentlichen die Form eines Kreis- segmentes aufweisen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Krümmungsmittelpunkt MT der Tasche zu einer Bezugsebene s eine Exzentrizität XT aufweist, für welche gilt-0,08*D < XT < 0,03*D, wobei die Bezugsebene ¼ durch die Kolbenbolzenachse und die Kolbenachse definiert ist und mit D der Kolbendurchmesser bezeichnet ist, sowie dass der Krümmungs- mittelpunkt der Tasche eine Exzentrizität YT in Bezug auf eine die Kolbenachse enthaltende Normalebene ¼1 der Bezugsebene s aufweist, für die gilt-0,08*D < YT < 0,08*D.
Vorteilhaft für die Bildung einer starken Turbulenz im Bereich der Zündeinrichtung ist es, wenn der Krümmungsradius RT der Tasche zwischen 0,05*D und 0,15*D liegt, wobei D der Kolbendurchmesser ist. Die Krümmungsmitte der Tasche befindet sich dabei vorzugsweise im Bereich der Zündeinrichtung. Herstellungsmässig besonders einfach ist es, wenn die Mantel- fläche der Tasche im wesentlichen als Kugelkalotte ausgeführt ist.
Um eine gute Zündung des Kraftstoffes zu erreichen, ist die Tiefe der Tasche kleiner oder gleich der Tiefe der Brennraummulde ausgeführt. Zwischen dem Boden der Brennraummulde und dem Boden der Tasche ist vorzugsweise ein Absatz ausgebildet. Die Absatzhöhe TT be- trägt höchstens 0,22*D, wobei D der Kolbendurchmesser ist.
Vorteile bei der Fertigung können dann erreicht werden, wenn die Wand der Tasche zur Kolbenachse einen Winkel y zwischen -10 und +10 aufweist. Die Wandfläche der Tasche kann somit eine Hinterschneidung bis zu etwa 10 aufweisen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ausgehend vom Muldeneinlauf ein um das sich verjüngende Ende der Leitrippe herumgeführter Muldenzulauf vorgesehen ist, welcher als in die Kolbenoberfläche eingearbeitete rinnenartige Vertiefung ausgeführt ist. Durch diese Massnahme kommt es zu einer weiteren Beschleunigung der Drall- strömung Richtung Muldeneinlauf, wobei die auslassseitige Quetschströmung ausgenützt wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Kolben- oberfläche einlassseitige und auslassseitige Quetschflächen ausgebildet sind, wobei die Leit- rippe im Anschluss an diese Quetschflächen jeweils dachförmige Begrenzungsflächen auf- weist, welche gegebenenfalls durch eine zur Kolbenoberfläche parallele Abflachung ver- bunden sind.
Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Flächenschwerpunkt z der Brennraummulde in der Ebene der Kolbenoberfläche zu einer Bezugsebene s eine Exzentrizität Eh aufweist, für welche gilt 0,03*D < E < 0,23*D, wobei die Bezugsebene E durch die Kolbenbolzenachse und die Kolbenachse definiert ist und mit D der Kolbendurchmesser bezeichnet ist. Die Exzentrizität Es im Bezug auf eine die Kolbenachse enthaltende Normalebene ¼' der Bezugsebene s kann zwischen -0,03*D und +0,12*D liegen, wobei vorzugsweise eine Verschiebung der Brenn- raummulde von Vorteil ist, welche in Fig. 4 nach oben erfolgt.
Herstellungstechnische Vorteile ergeben sich insbesondere dann, wenn die Brennraummulde im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist.
Zur Ausbildung einer hohen Drallströmung entlang der Strömungsleitflächen der Leitrippe ist es vorteilhaft, wenn der Durchmesser Dm der Brennraummulde zwischen 0,4*D und 0,6*D liegt, wobei D der Kolbendurchmesser ist. Die Tiefe Tm der Brennraummulde liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,1*D und 0,25*D.
Um zu gewährleisten, dass bei jeder Drehzahl eine genügend hohe Drallströmung ausgebildet werden kann, ist vorgesehen, dass der Anfang der Leitrippe so angeordnet ist, dass gilt: 20 < a < 70 , wobei a der im Uhrzeigersinn um die Kolbenachse gemessene Winkel zwischen der Bezugsebene s und dem Anfangsbereich der Leitrippe ist. Das sich verjüngende Ende der Leitrippe ist dabei so angeordnet, dass gilt: 120 < # < 170 , wobei # der im Uhrzeigersinn um die Kolbenachse gemessene Winkel zwischen der Bezugsebene ¼ und dem Ende der Leitrippe ist.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die innere Strömungsleitfläche der Leitrippe zur Kolbenachse einen Winkel 5 zwischen -5 und 20 aufweist. Es sind somit Hinter- schneidungen der Strömungsleitfläche bis zu 20 vorgesehen, um die Gemischwolke in der Brennraummulde zu halten.
Schliesslich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Tiefe Tm der Brennraummulde grösser ist als jene des rinnenartigen Muldenzulaufs.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die erfindungs- gemässe Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 bzw. Fig. 4, Fig. 3 einen Längsschnitt des Kolbens der Brennkraftmaschine in einer Schnittführung gemäss Linie IIII III in Fig. 4, Fig. 4 und 5 Draufsichten auf den Kolben.
In einem Zylinder 1 ist ein hin- und hergehender Kolben 2 angeordnet. Die Oberfläche 3 des Kolbens 2 bildet zusammen mit der im Zylinderkopf 4 dachförmig ausgebildeten Brennraum- deckfläche 5 einen Brennraum 6 aus, in welchen eine Zündeinreichtung 8 einmündet. Die Mündung 10 einer Kraftstoffeinbringungseinrichtung 9 befindet sich am Rand des Brenn- raumes 6. Die Längsachse der Kraftstoffeinbringungseinrichtung 9 ist mit 11bezeichnet, der Winkel (p zwischen der Längsachse 11und der Ebene des Zylinderkopfes 4 beträgt 25 bis 60 .
Die Kraftstoffeinbringungseinrichtung 9 ist so angeordnet, dass ein eingespritzer Kraft- stoffstrahl 12 im wesentlichen zur Zündeinrichtung 8 gerichtet ist, und der Kraftstoffstrahl 12 etwa im Bereich der Brennraummulde 14 des Kolben 2 auf dessen Oberfläche 3 auftrifft. Für die folgenden Winkel- und Entfernungsangaben wird eine Bezugsebene s eingeführt, welche durch die Kolbenbolzenachse 2' und die Kolbenachse 7 aufgespannt wird. Die Ebene s' enthält die Kolbenachse und steht normal auf die Bezugsebene ¼ (siehe Fig. 1 bzw. Fig. 2 und 4).
Wie aus den Figuren 1 bis 5 ersichtlich, ist an der Kolbenoberfläche 3 eine die Drallbewegung der Zylinderladung unterstützende, asymmetrische, bogenförmige Leitrippe 13 angeformt, welche in ihrer äusseren Kontur die dachförmige Begrenzung des Brennraum 6 weitgehend nachbildet ist, und die im wesentlichen zentral ausgebildete Brennraummulde 14 sowie einen im Bereich der Kraftstoffeinbringungseinrichtung 9 liegenden Muldeneinlauf 15 aufweist. In Richtung der mit 16 bezeichneten Drallströmung (siehe Fig. 5) weist die Leitrippe 13 ein sich in Breite und Höhe verjüngendes Ende 17 auf.
Weiters ist ausgehend vom Muldeneinlauf 15 ein um das sich verjüngende Ende 17 der Leit- rippe 13 herumgeführter Muldenzulauf 18 vorgesehen, welcher als rinnenartige Vertiefung 19 in die Kolbenoberfläche 3 eingearbeitet ist.
Die ebenen Teile der Kolbenoberfläche 3 verbreitern sich einlassseitig und auslassseitig zu Quetschflächen 20, 21, wobei die Leitrippe 13 im Anschluss an diese Quetschflächen jeweils dachförmige Begrenzungsflächen 22,23 aufweist, welche durch eine zur Kolbenoberfläche 3 parallele Abflachung 24 miteinander verbunden sein können.
Im Bereich der Zündeinrichtung 8 weist die Kolbenoberfläche 3 eine Tasche 25 auf, welche mit der Brennraummulde 14 verbunden ist. Die Wand 26 der Tasche 25 schneidet sich scharf- kantig mit den Strömungsleitflächen 13' der Brennraummulde 14. Die entsprechenden Kanten sind in den Figuren 4 und 5 mit Bezugszeichen 27 und 28 bezeichnet. Dadurch kommt es im Bereich der Kanten 27 und 28 zu einer Unterbrechung der Führung der gerichteten Drall- strömung 16, wodurch eine erhöhte Turbulenz im Bereich der Zündeinrichtung 8 entsteht. Der Bereich der Turbulenz ist mit Bezugszeichen 16a in Fig. 5 angedeutet.
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Die Tasche 25 kann in einer Draufsicht auf den Kolben 2 eine kreissegmentartige Form aufweisen. Eine besonders einfache Herstellung ergibt sich, wenn die Wände 26 der Tasche 25 im wesentlichen die Form einer Kreiskalotte haben.
Wie insbesondere aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich weist die Erfindung folgende Merkmale auf:
EMI8.1
<tb> Muldendurchmesser <SEP> Dm <SEP> 0,4*D <SEP> < <SEP> Dm <SEP> < <SEP> 0,6*D
<tb>
<tb> Tiefe <SEP> der <SEP> Mulde <SEP> Tm <SEP> 0,1 <SEP> *D <SEP> < Tm < 0,25*D
<tb>
EMI8.2
EMI8.3
<tb> Breite <SEP> der <SEP> Leitrippe <SEP> B <SEP> 0,06*D <SEP> < <SEP> B <SEP> < <SEP> 0,15*D <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Exzentrizität <SEP> Es <SEP> -0,03*D <SEP> < <SEP> Es <SEP> < <SEP> +0,12*D <SEP>
<tb>
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<tb> Exzentrizität <SEP> Ev <SEP> 0,03*D < Ev < 0,23*D
<tb>
<tb>
<tb> Leitrippenanfang <SEP> 200 <SEP> < <SEP> a <SEP> < <SEP> 70
<tb>
<tb> Leitrippenende <SEP> 120 U < ss < <SEP> 1700
<tb>
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<tb> Neigung <SEP> der <SEP> Strömungsleitfläche <SEP> -5 < 8 < <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb> Taschenkrümmungsradius <SEP> RT <SEP> 0,05*D <SEP> < <SEP> RT < <SEP> 0,
15*D <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Exzentrizität <SEP> YT-0,08*D <SEP> < <SEP> YT < 0,08*D
<tb>
<tb>
<tb> Exzentrizität <SEP> XT <SEP> -0,08*D <SEP> < <SEP> XT < <SEP> 0,03*D <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Absatzhöhe <SEP> TT <SEP> 0 <SEP> < <SEP> TT < <SEP> 0,22*D <SEP>
<tb>
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<tb> Neigung <SEP> der <SEP> Taschenwand <SEP> 26 <SEP> -10 < Y < <SEP> 10
<tb>
Die Angaben über die Exzentrizität Y,. und XT beziehen sich auf den Krümmungsmittelpunkt MT der Tasche 25. Im dargestellten Beispiel (Fig. 4) beträgt die Exzentrizität XT ca.-0,04*D und die Exzentrizität YT allenfalls ca.-0,04*D.
Die Angaben über die Exzentrizität Es und Ev beziehen sich auf den Flächenschwerpunkt z der Brennraummulde 14 in der Ebene der Kolbenoberfläche 3. Die Brennraummulde 14 kann auch im wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein. Mit D wird jeweils der Kolbendurch- messer bezeichnet. Die Winkelangaben im Zusammenhang mit dem Anfang 25 und dem Ende 17 der Leitrippe 13werden ausgehend von der Bezugsebene ¼ im Uhrzeigersinn um die Kolbenachse 7 gemessen. Die innere Strömungsleitfläche 13', welche die Brennraummulde begrenzt, kann nach aussen (8 < 5 ) oder nach innen (8 < 15 ) geneigt sein.