DD155259A1 - PISTON-CONTROLLED TWO-STROKE INJECTION MOLDING MACHINE - Google Patents

PISTON-CONTROLLED TWO-STROKE INJECTION MOLDING MACHINE Download PDF

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DD155259A1
DD155259A1 DD80225969A DD22596980A DD155259A1 DD 155259 A1 DD155259 A1 DD 155259A1 DD 80225969 A DD80225969 A DD 80225969A DD 22596980 A DD22596980 A DD 22596980A DD 155259 A1 DD155259 A1 DD 155259A1
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Joachim Boehme
Guenther Rudolph
Original Assignee
Joachim Boehme
Guenther Rudolph
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitaktmaschine mit einem Brennraum im Zylinderkopf, der quer zum Spuelstrom angeordnet ist und in dem eine Einspritzduese und eine Zuendquelle muenden sowie mit Ein- und Auslasskanaelen und mit einer quer zur Zylinderachse rotierenden Drallstroemung. Ziel ist die Verbesserung der Gemischbildung in allen Lastbereichen, um staendig eine sichere Zuendung und ein Weiterbrennen der Ladung zu gewaehrleisten, wobei die Aufgabe geloest wird, Brennraumform und -lage, Zuendquellen -und Stahlandrrdnung der Ladungsbewegung anzupassen. Erfindungsgemaess wird dies durch eine in der Mitte des Zylinderkopfes oder von dieser versetzt quer zum Spuelstrom angeordnete Brennraummulde erreicht, die aus drei Brennraumteilen besteht und in ihrer Projektion auf dem Kolbenboden eine der Kontur des Einspritzstrahles angepasste Form besitzt.The invention relates to a two-stroke engine with a combustion chamber in the cylinder head, which is arranged transversely to the spool and in which a Einspritzduese and a Zuendquelle muenden and with inlet and Auslasskanaelen and with a transverse to the cylinder axis rotating swirl flow. The aim is to improve the mixture formation in all load ranges, in order to constantly ensure a safe ignition and burning of the charge, the task is to adapt the combustion chamber shape and position, Zuendquellen- and Stahlandrrdnung the charge movement. According to the invention, this is achieved by means of a combustion chamber trough arranged transversely to the purging flow in the center of the cylinder head or arranged transversely to it, which consists of three combustion chamber parts and, in its projection on the piston head, has a shape adapted to the contour of the injection jet.

Description

Titel der Erfindung:Title of the invention:

Kolbengesteuerte Zweitalrt-EinspritzbrennkraftmaschinePiston-controlled two-star injection internal combustion engine

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf befindlichen Brennraummulde, die quer zum Spülstrom angeordnet ist und in die eine Einspritzdüse und eine Zündquelle mündet sowie mit überstrom- und Auslaßkanälen und mit einer quer zur Zylinderacb.se rotierenden Drallströmung, wobei der Kraftstoff sum größten Teil in der Brennraunimulde angelagert und durch, die rotierende Drallströmung abgetragen wird·The invention relates to a piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine with a combustion chamber located in the cylinder head, which is arranged transversely to the purge flow and into which an injection nozzle and an ignition source opens and with overflow and exhaust ports and with a transverse to Zylinderacb.se rotating swirl flow, wherein the fuel accumulated in the Brennraunimulde largest and by, the rotating swirl flow is removed ·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:

Vorbekannt ist durch die DE-P3 713-618 eine selbstzündende, luftverdichtende Viertakt-Brennkraftmaschine, bei der der Brennraum sum überwiegenden Teil im Kolben angeordnet ist, wobei dessen Öffnung zum Brennraumteil im Zylinderkopf keine nennenswerte Drosselwirkung aufweist* Der Kraftstoff wird gegen Ende des Verdichtungshubes durch die im Zylinderkopf geneigt zum Kolbenboden stehende Einspritzdüse in den gesamten Brennraum verteilt eingespritzt. Gegen Ende des Verdichtungshubes 'befindet sich die Verbrennungsluft im größeren Kolbenbrennraumteil und im kleineren kegeligen Bremrautateil des Zylinderkopfes. BeidePreviously known from DE-P3 713-618 is a self-igniting, air-compressing four-stroke internal combustion engine, in which the combustion chamber is arranged predominantly sum in the piston, wherein the opening to the combustion chamber part in the cylinder head has no significant throttle effect * The fuel is towards the end of the compression stroke the injected into the cylinder head inclined to the piston head injector distributed in the entire combustion chamber. Towards the end of the compression stroke 'is the combustion air in the larger piston combustion chamber part and the smaller conical Bremrautateil the cylinder head. Both

Teile zusammen ergeben einen birnenförmigen Hohlraum, der der Form des KraftstoffStrahles angepaßt ist. Bei dieser Lösung wird ohne gewollte Wandanlagerung des Kraftstoffes ein homogenes Kraftstoff-Luftgemisch angestrebte Einrichtungen zum Erzeugen.bzw. Ausnützen von Ladungsströmungen sind nicht erwähnt« Nachteilig wirkt sich aus, daß der birnenförmige Hohlraum nur in der Nähe der Kolbenstellung des oberen Totpunktes ge' ;Idet ist, womit spätes Einspritzen notwendig ist, da der Kraftstoffstrahl ansonsten teilweise über die Kolbenmulde hinweg auf den Kolbenboden auftrifft. Dieser Nachteil ergibt sich insbesondere bei Verwendung der vorgenannten Brennraumanordnung bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen, bei denen die Einspritzung im allgemeinen sehr früh erfolgen muß· Vorbekannt ist durch die DE-PS 966 044 auch ein Verfahren zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors mit scheibenförmigem Verbrennungsraum, wobei der Kraftstoff z. T. in die kreisförmig wirbelnde Frischluft eingespritzt und an der nahe gelegenen Zündvorrichtung eine Flammenfront bildend gezündet wird, wobei in den Wirbel weiterhin allmählich eingespritzt wird, um die Verbrennung kontinuierlich aufrechtzuerhalten und auszubreiten. Hauptanliegen dieses Verbrennungsverfahrens ist eine deutliche Verringerung der Klopfneigung der verwendeten Kraftstoffe.Parts together result in a pear-shaped cavity adapted to the shape of the fuel jet. In this solution, without intentional Wandanlagerung of the fuel, a homogeneous fuel-air mixture aspired facilities for generating.bzw. Exploitation of charge flows are not mentioned «has a disadvantage that the pear-shaped cavity ge only in the vicinity of the piston position of top dead center '; Idet is what late injection is necessary because otherwise the jet of fuel partly impinges on the piston crown over the piston recess. This disadvantage arises in particular when using the aforementioned combustion chamber arrangement in two-stroke internal combustion engines, in which the injection must generally be very early · Previously known by DE-PS 966 044, a method for operating a two-stroke internal combustion engine with disk-shaped combustion chamber, wherein the Fuel z. T. is injected into the circular swirling fresh air and ignited at the nearby ignition device forming a flame front, wherein the vortex is further injected gradually to maintain the combustion continuously and spread. The main concern of this combustion process is a significant reduction in the tendency to knock of the fuels used.

Nachteilig ist, daß auf Grund der relativ späten Einspritzung die Gemischaufbereitungszeit sehr kurz ist und so bei Vollast die Verbrennung des Kraftstoffes nur unvollständig erfolgtоThe disadvantage is that due to the relatively late injection, the mixture preparation time is very short and so at full load, the combustion of the fuel takes place only incomplete

Weiterhin vorbekannt ist eine Einspritzbrennkraftmaschine mit einem walzenförmigen, quer zur Zylinderachse verlaufenden Verbrennungsraum gemäß DE-PS 894 338, bei der der Kraftstoff in Richtung der Längsachse eingespritzt wird. Am Kolbenboden und Zylinderdeckel befindet sich jeweils eine Abstufung, wobei sich beide Abstufungen überdecken« Im Bereich dieser Abstufung wird der Brennraum vom KolbenbodenFurthermore, previously known is an injection internal combustion engine with a cylindrical, transverse to the cylinder axis combustion chamber according to DE-PS 894 338, in which the fuel is injected in the direction of the longitudinal axis. At the piston head and cylinder cover is in each case a gradation, which cover both gradations «In the range of this gradation, the combustion chamber from the piston crown

bzw. Zylinderdeckelboden tangential begrenzt. Die Quetschwirkung der Abstufung erzeugt eine Wirbelbewegung im Brennraum, wodurch sich eine gute Mischung von Kraftstoff und Luft prinzipiell ergibt·or cylinder cover bottom limited tangentially. The squeezing effect of the gradation produces a swirling motion in the combustion chamber, which results in a good mixture of fuel and air in principle.

Bei dieser Lösung wird ohne gewollte Wandanlagerung des Kraftstoffes ein homogenes Kraftstoff-Luftgemisch angestrebt. Nachteilig ist, daß die Quetschwirkung auf Grund der in der Höhe geringen Abstufung erst kurz vor dem oberen Totpunkt einsetzt und damit die Zeit für die Gemischbildung sehr kurz ist. Weiterhin sind die scharfen Brennraumkanten hohen thermischen Belastungen unterworfen· Bekannt ist durch die DS-AS 1 900 404 eine kolbengesteuerte, gemischverdichtende Zweitakt-Brennkraftmaschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung entgegen dem Luftstrom und mit einem eine Einspritzdüse und eine Zündkerze aufnehmenden Zylinderkopfbrennraum. Dieser Brennraum besteht aus einem den Randbereich des Kolbens abdeckenden Zylinderkopfvorsprung mit sich daran anschließender Vertiefung. Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt in eine Randschicht des an Zylinderkopfvorsprung abgelenkten Luftstromes in Richtung auf die der Einspritzdüse gegenüberliegenden Brennraumwand. Der in der Vertiefung durch. Umlenkung zurückgehaltene Kraftstoff wird durch die nachströmende Luft als Schicht in Richtung der Zündquelle verweht und das auf diese Weise entstandene Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet» Die Tiefe der Brennraummulde nimmt in Richtung des Wirbelstromes zu. Der in sie eingespritzte Kraftstoff wird nach der Wandung des Zylinderkopfes zu abgelenkt und die tiefste Stelle der Brennrauiamulde ist dem ankommenden Gemischwirbel zugeordnet· Die Breite der Brennraummulde ist größer als ihre Tiefe, und gegenüber dom Anschluß an den Zylinderkopfvorsprung ist eine scharfe Abschlußkante der Brennraurmnulde im Bereich des Gemischwirbels vorhanden. Mit dieser Lösung soll im Bereich der Zündkerze ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet werden, während im übrigen Zylinderraum ein relativ mageres Gemisch vorliegt; Nachteilig ist, daß auf einer relativ kleinenIn this solution, a homogeneous fuel-air mixture is sought without intentional Wandanlagerung of the fuel. The disadvantage is that the crushing effect due to the low in height gradation begins shortly before top dead center and thus the time for the mixture formation is very short. Furthermore, the DS-AS 1 900 404 discloses a piston-controlled, mixture-compressing two-stroke internal combustion engine with direct fuel injection against the air flow and with a cylinder head combustion chamber receiving an injection nozzle and a spark plug. This combustion chamber consists of a cylinder head projection which covers the edge region of the piston and has a recess adjacent thereto. The fuel injection takes place in an edge layer of the air flow deflected on the cylinder head projection in the direction of the combustion chamber wall opposite the injection nozzle. The in the depression through. Deflection Retained fuel is blown by the inflowing air as a layer in the direction of the ignition and ignited the resulting fuel-air mixture »The depth of the combustion bowl increases in the direction of the eddy current. The fuel injected into it is deflected towards the cylinder head wall and the lowest point of the combustion chamber is assigned to the incoming mixture vortex. · The width of the combustion bowl is greater than its depth, and opposite the cylinder head projection, a sharp terminal edge of the burner trough is in the range of the mixture vortex. With this solution, a rich fuel-air mixture is to be formed in the region of the spark plug, while in the remaining cylinder chamber a relatively lean mixture is present; The disadvantage is that on a relatively small

Brennraumfläche eine relativ große Kraftstoffmenge angelagert wird. Das ist besonders ungünstig bei großen Einspritzmengen zur Erreichung hoher Energiedichten·Brennraumfläche a relatively large amount of fuel is deposited. This is particularly unfavorable for large injection quantities to achieve high energy densities.

Vorbekannt ist durch die DD-PS 129 352 ein im Zylinderkopf angeordneter Verbrennungsraum für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung. Der Verbrennungsraum besteht aus einer quer zum Spülstrom über dem Auslaßkanal angeordneten, muldenförmigen Ausnehmung, in die der Kraftstoff eingespritzt wird» Es soll mittels einer verbesserten Ausbildung und Anordnung des Verbrennungsraumes und der Einspritzdüse eine Verbrennung während jedes Arbeitsspieles bei hohem Wirkungsgrad und minimaler Schadstoffemission erreicht werden. Dabei ist der Brennraum über dem Auslaßkanal angeordnet und weist einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, der zur Quetschfläche hin geradlinig verläuft und am Übergang eine scharfe Kante bildet,, Die Einspritzdüse ist zur Achse des Verbrennungsraumes winklig angeordnet, so daß der auftretende Strahlkegel auf die Wandpartie der Spülluftumlenkung gerichtet ist·Previously known by DD-PS 129 352 arranged in the cylinder head combustion chamber for two-stroke internal combustion engine with fuel injection. The combustion chamber consists of a transversely to the purge stream above the outlet channel arranged, trough-shaped recess into which the fuel is injected »It should be achieved by means of improved design and arrangement of the combustion chamber and the injector combustion during each working cycle with high efficiency and minimal emission of pollutants. The combustion chamber is arranged above the outlet channel and has a semicircular cross-section which is rectilinear to the pinch surface and forms a sharp edge at the transition, the injection nozzle is arranged at an angle to the axis of the combustion chamber, so that the beam cone occurring on the wall portion of the scavenging air is directed ·

Nachteilig bei dieser Anordnung ist eine geringe Wirbelbewegung im Brennraum, wodurch in bestimmten Drehzahlbereichen der Kraftstoff nur ungenügend abgetragen wird und somit nicht an der Verbrennung teilnimmt. Damit wird der Anteil unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Abgas der Brennkraftmaschine erhöhtоA disadvantage of this arrangement is a slight swirling motion in the combustion chamber, whereby in certain speed ranges, the fuel is removed only insufficient and thus does not participate in the combustion. This increases the proportion of unburned hydrocarbons in the exhaust gas of the internal combustion engine

Ziel der Erfindung;Aim of the invention;

Die genannten Nachteile der vorbekannten Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschinen und gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen sollen beseitigt werden, wobei mittels qualitativ verbesserter Gemischbildung die Zündbedingungen des Gemisches zu optimieren sind, um damit die Emission unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Abgas zu reduzieren·The mentioned disadvantages of the previously known two-stroke injection internal combustion engines and mixture-compressing internal combustion engines are to be eliminated, whereby by means of qualitatively improved mixture formation the ignition conditions of the mixture are to be optimized in order to reduce the emission of unburned hydrocarbons in the exhaust gas.

Darlegung zum Wesen der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:

Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Gattung eine geeignete Brennraumform und -lage im Zylinderkopf eines Ladungsschichtungsmotors zu finden, die eine sichere Zündung und eine vollkommene Verbrennung eines mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches durch verbesserte Gemischbildung gewährleistet.The object of the invention is to find an appropriate combustion chamber shape and location in the cylinder head of a charge stratification engine for an internal combustion engine of the type described above, which ensures reliable ignition and perfect combustion of a lean fuel-air mixture through improved mixture formation.

Erfindungsgemäß v/ird diese Aufgabe durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale gelöst:According to the invention, this object is achieved by the combination of the following known features:

- Anordnung der Brennraummulde in der Mitte des Zylinderkopfes oder leicht versetzt in Richtung des aufsteigenden Spülstromes;- Arrangement of the combustion bowl in the middle of the cylinder head or slightly offset in the direction of the rising purge stream;

- eine in ihrer Projektion auf den Kolbenboden im wesentlichen der Kontur des Einspritzstrahles angepaßte Form der Brennraummulde, wobei diese einen viertelkugelförmigen Brennraumteil als Abschlußpartie aufweist.- A in their projection on the piston head substantially the contour of the injection jet adapted shape of the combustion chamber trough, which has a quarter-spherical combustion chamber part as the end part.

Erreicht wird hierdurch eine verbesserte Abtragung des zum größten Teil auf den viertelkugelförmigen Brennraumteil aufgespritzten Kraftstoffes unter Ausnutzung einer rotierenden Drallströmung, welche in der quer zum aufgezeigten Spülstrom liegenden Brennraummulde infolge des Spülstromverlaufes und der Verdichtung entsteht. Bei Teillast ist das Vorliegen eines zündfähigen Gemisches an der Zündquelle gewährleistet. Damit wird vor allem eine Verringerung der Kohlenwasserstoffemission und des Kraftstoffverbrauches sowie eine Verbesserung des Laufverhaltens über den gesamten Drehzahlbereich, erzielt. Vorteilhaft besteht die Brennraummulde aus drei in ihrem Volumen unterschiedlichen Brennraumteilen, dabei weisen der viortelkugelförmige und der kegelsturapfabachnittfcrmige Brennraumteil zusammen das zwei- bis vierfache Volumen' des zylinder ab se Imittförmigen Brennrauinteiles auf. Dies sichert eine günstige Ladungsverteilung für den Verbrennung ablauf.This achieves an improved removal of the sprayed on the most part of the quarter-spherical combustion chamber part fuel using a rotating swirl flow, which is formed in the transverse to the indicated purge flow combustion bowl due to the Spülstromverlaufes and the compression. At partial load, the presence of an ignitable mixture at the ignition source is ensured. This is mainly a reduction of the hydrocarbon emission and fuel consumption and an improvement of the running behavior over the entire speed range achieved. Advantageously, the combustion bowl from three different in volume combustion chamber parts, while the viortelkugelförmige and the Kegelsturapfabachnittfcrmige combustion chamber part together two to four times the volume of the cylinder from se Imittförmigen Brennrauinteiles on. This ensures a favorable charge distribution for the combustion process.

Vorteilhaft wirkt sich, weiterhin aus, wenn die Zündquelle im kegelstumpfabschnittförmigen Teil bzw· in dessen Übergang zum viertelkugelförmi£en Teil der Brennraummulde angeordnet ist· Im vorgenannten Bereich erfolgt die Geraischbildung bevorzugt durch Abtragung des in Richtung der Wirbelachse aufgespritzten Kraftstoffes, womit in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ein zündfähiges Gemisch an der Zündquelle gewährleistet wird. Vorteilhaft ist die Begrenzung der Brennraumraulde scharfkantig ausgeführt· Insbesondere ist bei einem geringen Versatz der Bremiraummulde von der Zylinderkopfmitte weg in Richtung des aufsteigenden Spülstromes eine stetige Erweiterung des Abstandes vom Kolbenboden zum Zylinderkopf bei oberer Totpunktlage des Kolbens in Richtung der Brennraummulde zweckmäßig· Beides dient der Erzeugung einer QuetschströmtJig zur Unterstützung der Wirbelintensität in der Brennraummulde· Die Achse der Einspritzdüse kann zu der Achse ues Zylinders um 90° geneigt sein· Der Wirbel übernimmt dabei die Abtragung des zum größten Teil auf den viertelkugelförmigen bzw·.kegelstumpfabschnittförmigen Brennraumteiles in Achsrichtung des Wirbels aufgespritzten Kraftstoffes· Eine um weniger als 90 zur Zylinderachse geneigte Anbringung der Einspritzdüse vermindert den Anteil des in die beiden hinteren Brennraumteile aufzubringenden Kraftstoffes.Advantageously, it also has an effect if the ignition source is arranged in the truncated cone-shaped part or in its transition to the quarter-spherical part of the combustion chamber recess. In the abovementioned region, the formation of air is preferably carried out by ablating the fuel sprayed in the direction of the swirl axis, whereby in each operating state Internal combustion engine an ignitable mixture is ensured at the ignition source. In particular, with a slight offset of the brake chamber recess away from the cylinder head center in the direction of the ascending purge flow, a continuous widening of the distance from the piston crown to the cylinder head at top dead center of the piston in the direction of the combustion chamber recess is expedient. Both serve to generate the combustion chamber The axis of the injection nozzle can be inclined by 90 ° to the axis of the cylinder. The vortex undertakes the removal of the fuel sprayed on the quarter-spherical or conical-frustum portion-shaped combustion chamber part in the axial direction of the vortex · An attachment of the injection nozzle inclined by less than 90 degrees to the cylinder axis reduces the proportion of fuel to be applied to the two rear combustion chamber parts.

Ausführungsbeispiel der Erfindung:Embodiment of the invention:

Anhand von Zeichnungen sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden· Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention will be described with reference to drawings.

Fig. 1 die im Zylinderkopf angeordnete Brennraummulde der kolbengesteuerten Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschine quer zum aufsteigenden Spülstrom mit einer im Zylinderkopf befindlichen Zündquelle bei Kolbenstellung im unteren TotpunktjFig. 1 arranged in the cylinder head combustion chamber of the piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine transverse to the rising purge flow with an ignition head located in the cylinder head at piston position in the bottom dead center

Fig· 2 wie Fig. 1 zeigt die Brennraummulde bei Kolbenstellung Auslaßkanal geschlossen; es bildet sich eine quer zur Zy linder ac lise rotierende Drallströmung, die bei v/eiterer Verdichtung einen Wirbel in der Brennraummulde hervorruft, dessen Achse mit der Brennraummuidenlängsachse übereinstimmt;Fig. 2 as Figure 1 shows the combustion bowl when piston position outlet channel closed. A swirling flow, which rotates ac- celerately across the cylinder, is formed, which causes a vortex in the combustion bowl when it is compressed, the axis of which coincides with the combustion chamber longitudinal axis;

Fig· 3 wie Fig. 1 zeigt die aus 3 Teilen zusammengesetzte Brennraummulde und die leicht geneigte Einspritzdüse mit der Einspritzstrahlkontur bei Kolbenstellung im unteren Totpunkt;1 shows the combustion chamber trough composed of 3 parts and the slightly inclined injection nozzle with the injection jet contour in the piston position at bottom dead center;

Fig. 4 die Form der Brennrauminulde von unten bei mittiger Lage der Brennraummulde und der Zündquelle einschließlich der Einspritzstrahlkontur, die deutlich der Kontur des kegelstumpfforniigen und viertelkugelförraigen Brennraumteiles angepaßt ist;4 shows the shape of the combustion chamber recess from below with central position of the combustion bowl and the ignition source, including the injection jet contour, which is clearly adapted to the contour of the frusto-conical and Viertelkugelförraigen combustion chamber part.

Figo 5 Variante der Fig. 1 und Fig. 3 zeigt die außermittige Anordnung der Zündquelle im Übergang vom kegelstumpf abschnittförmigen zum viertelkugelförmigen Brennraumteil und die um 90 zur Zylinderachse geneigte Anordnung der Einspritzdüse;FIG. 5 shows a variant of FIG. 1 and FIG. 3 shows the off-center arrangement of the ignition source in the transition from the truncated-cone-shaped section to the quarter-spherical combustion chamber section and the arrangement of the injection nozzle inclined by 90 ° relative to the cylinder axis;

Fig. 6 eine Variante der Fig. 4 gemäß Schnitt A-A in Fig. 5;FIG. 6 shows a variant of FIG. 4 according to section A-A in FIG. 5; FIG.

Fig. 7 eine Variante der Figo 4 mit von der Zylinderachse in Richtung aufsteigenden Spülstrom wegversetzter Brennrauinmulde.FIG. 7 shows a variant of FIG. 4 with the scavenging flow away from the cylinder axis in the direction away from the focal point.

Bei der gemäß Figo 1 bis Fig. 7 dargestellten kolbengesteuerten Zweitakt-Sinspritzbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf 3 befindlichen Brennraummulde 2, die quer zum Spülstrom 4 angeordnet ist und in die eine Einspritzdüse 15 und eine Zündquelle 1 mündet sowie mit Überstrom- und Auslaßkanälen 6, 7 und mit einer quer zur Zylinderachse rotierenden Drallströmung 10 wird der Kraftstoff zum grüßten Teil in dem viertelkugelförmigen Brennraumteil 11, zum geringen Teil im kegelstumpfabschnittförmigen Brennraum-In the piston-controlled two-stroke Sinspritzbrennkraftmaschine shown in FIG. 1 to 7 with a combustion chamber 2 located in the cylinder head 3, which is arranged transversely to the purge flow 4 and into which an injection nozzle 15 and an ignition source 1 opens and with overflow and exhaust ports 6, 7th and with a swirling flow 10 rotating transversely to the cylinder axis, the fuel is conveyed to the most part in the quarter-spherical combustion-chamber part 11, to a small extent in the truncated-cone-shaped combustion chamber.

teil 12, als dünner Film angelagert. Die Anordnung der in ihrer Form der Projektion des Einsprit2.strah.les auf den Kolbenboden im wesentlichen angepaßten Brennraummulde 2 erfolgt in der Mitte des Zylinderkopfes 3· Der Boden des Kolbens 8 besitzt die übliche gewölbte Form. Die bei Zweitaktmotoren aus dem Spülstromverlauf 4· entstehende Drallströmung 10 bleibt bei der Verdichtung in etwa erhalten. Die rotierende Drallströmung 10 führt zur Bildung des Wirbels 9 in der Brennraummulde 2. Dieser hat die Aufgabe, den Kraftstoff, der im wesentlichen auf die Brennraumteile 11 und 12 aufgespritzt wird, allmählich von den Wänden abzulösen und dem Verbrennungsherd zuzuführen. Die Anordnung der Zündquelle 1, insbesondere in ihrer Variante 1a, gewährleistet, daß bei kleinen und mittleren Belastungen, wo der Kraftstoff kurz vor dem Zündzeitpunkt und in kleinen Mengen eingespritzt wird, ein zündfähiges Gemisch an der Zündquelle 1 vorliegt.Part 12, attached as a thin film. The arrangement of the combustion chamber trough 2 substantially adapted in its shape to the projection of the injection nozzle onto the piston head takes place in the center of the cylinder head 3. The bottom of the piston 8 has the usual curved shape. The swirl flow 10 produced in the case of two-stroke engines from the scavenging flow path 4 remains approximately the same during compression. The rotating swirl flow 10 leads to the formation of the vortex 9 in the combustion chamber trough 2. This has the task of gradually dissolving the fuel, which is sprayed onto the combustion chamber parts 11 and 12, from the walls and fed to the combustion hearth. The arrangement of the ignition source 1, in particular in its variant 1a, ensures that at low and medium loads, where the fuel is injected just before the ignition and in small quantities, an ignitable mixture is present at the ignition source 1.

Die Form der einzelnen Brennraumteile 11; 12 und 13 und die !Proportion des zwei- bis vierfach größeren Volumens der Brennraumteile 11 und 12 gegenüber dem zylinderabschnittförmigen Brennraumteil 13 gewährleistet in Verbindung mit der Lage der Zündquelle 1 bzw. 1a und der Lage der Einspritzdüse 15 bzw. 15a eine ökonomische Verbrennung von sehr mageren Gemischen-im Teillastbereich und einen guten Übergang im Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zum Vollastbereich bei einem geringen Anteil von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas.The shape of the individual combustion chamber parts 11; 12 and 13 and the proportion of the two to four times larger volume of the combustion chamber parts 11 and 12 with respect to the cylinder portion-shaped combustion chamber part 13 ensures, in conjunction with the position of the ignition source 1 and 1a and the position of the injection nozzle 15 and 15a, an economical combustion of a lot lean mixtures in the partial load range and a good transition in the performance of the internal combustion engine to the full load range with a small proportion of unburned hydrocarbons in the exhaust gas.

Der Übergang von den Brennraumwänden zur Zylinderkopffläche ist zur Unterstützung der Wirbelbildung in der Brennraummulde scharfkantig ausgeführt. Bei der von der Zylinderkopfmitte leicht in Richtung aufsteigenden Spülstrom wegversetzten Brennraummulde ist eine stetige Zunahme des Abstandes vom Kolbenboden in dessen oberer Totpunktlage zur Zylinderkopfbodenfläche in Richtung der Brennraummulde vorgesehen.The transition from the combustion chamber walls to the cylinder head surface is made sharp-edged to support the vortex formation in the combustion bowl. In the combustion chamber trough displaced slightly away from the cylinder head center in the direction of the rising purge flow, a continuous increase in the distance from the piston crown in its upper dead center position to the cylinder head bottom surface in the direction of the combustion chamber trough is provided.

Claims (6)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Kolbengesteuerte Zweitalct-Einspritzbrennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf befindlichen Brennraummulde, die quer zum Spülstrom angeordnet ist und in die eine Einspritzdüse und eine Zündquelle mündet sowie mit Überström- und Auslaßkanälen und mit einer quer zur Zylinderachse rotierenden Drallströmung, gekennzeichnet durch folgende an sich bekannte Merkmale:1. Piston-controlled Zweitalct injection internal combustion engine with a combustion chamber located in the cylinder head, which is arranged transversely to the purge flow and into which an injection nozzle and an ignition source and with overflow and exhaust ports and with a transverse to the cylinder axis rotating swirl flow, characterized by the following per se known features : - Anordnung der Brennraummulde (2; 16) in der Mitte des Zylinderkopfes (3) oder leicht versetzt in Richtung des aufsteigenden Spülstromes (4·);- Arrangement of the combustion bowl (2; 16) in the middle of the cylinder head (3) or slightly offset in the direction of the rising purge stream (4 ·); - eine in ihrer Projektion auf den Kolbenboden im wesentlichen der Kontur des Einspritzstrahles (17) angepaßte Form der Brennraummulde (2; 16), wobei diese einen viertelkugelförmigen Brennraumteil (11) als Abschlußpartie aufweist«a shape of the combustion chamber trough (2; 16) adapted in its projection onto the piston bottom substantially in the contour of the injection jet (17), the latter having a quarter-spherical combustion chamber part (11) as the final part. 2. Kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Brennraummulde (2) aus drei in ihrem Volumen unterschiedlichen Brennraumteilen (11; 12; 13) besteht, dabei weisen der viertelkugelförmige (11) und kegelstumpf abschnittf örmige Brenntaumteil (12) zusammen das zwei- bis vierfache Volumen des zylinderabschnittförmigen Brennraumteiles (13) auf.2. Piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine according to item 1, characterized in that the combustion chamber trough (2) consists of three different in their volume combustion chamber parts (11; 12; 13), thereby, the quarter-spherical (11) and truncated cone abschnittf örmige Brenntaumteil (12) together two to four times the volume of the cylinder-section-shaped combustion chamber part (13). 3. Kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrernikraftmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zündquelle (1) im kegelstumpfabschnittförmigen Brennraumteil (12) oder in dessen Übergangsbereich zum viertelkugelförmigen Brennraumteil (11) angeordnet ist (1a).3. Piston-controlled two-stroke Einspritzbrernikraftmaschine according to item 1, characterized in that the ignition source (1) in the truncated cone-shaped combustion chamber part (12) or in its transition region to the quarter-spherical combustion chamber part (11) is arranged (1 a). 4-· Kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Einspritzdüse (15) zur Zylinderachse um 90° oder weniger geneigt angeordnet ist (15a).4- · Piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine according to item 1, characterized in that the injection nozzle (15) is arranged inclined to the cylinder axis by 90 ° or less (15a). 5· Kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschine nach. Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Übergang von den Brennraumwänden zur Zylinderkopfbodenfläche scharfkantig ausgeführt ist.5 · piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine according to. Item 1, characterized in that the transition from the combustion chamber walls to the cylinder head bottom surface is sharp-edged. 6· Kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand zwischen dem Kolbenboden und der Zylinderkopfbodenfläche bei einer Kolbenstellung im oberen Totpunkt in Richtung der Brennraummulde (2) stetig zunimmt β 6 · piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine according to item 1, characterized in that the distance between the piston head and the cylinder head bottom surface at a piston position at top dead center in the direction of the combustion chamber trough (2) steadily increases β Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
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