DE10018319A1 - Piston engine with spark ignition; has exhaust gas return channel opening into side wall of gas inlet channel parallel to cylinder axis and in flow direction - Google Patents

Piston engine with spark ignition; has exhaust gas return channel opening into side wall of gas inlet channel parallel to cylinder axis and in flow direction

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Abstract

The engine has at least one exhaust gas outlet (5,6) for each cylinder (1). At least one gas inlet valve (2,3) for each cylinder connects a gas inlet channel (4) to the cylinder space. At least one exhaust gas return channel (12.1,12.2) opens in the cylinder at a space from the gas inlet valve. The opening (11.1,11.2) is arranged in a side wall area of the gas inlet channel parallel to the cylinder axis and in the flow direction.

Description

Eine wirkungsvolle Absenkung der Stickoxid-Emission einer fremdgezündeten Kolbenbrennkraftmaschine, die mit Otto- Kraftstoffen betrieben wird, ist bereits durch eine Beein­ flussung der Rohemission zu minimieren. Ein Mittel zur Absen­ kung der Stickoxid-Emission ist hierbei die externe Abgas­ rückführung. Hierbei wird aus dem Abgaskanal über eine Bypaß­ leitung in den entsprechenden Betriebszuständen (Teillast) Abgas zusammen mit dem Frischgas in die Zylinder zurückge­ führt, wie dies beispielsweise in EP-B-0 764 773 dargestellt ist. Die maximale Abgasrückführmenge wird hierbei u. a. durch die Verbrennungstabilität und die mit zunehmender Abgasrück­ führmenge einsetzenden Verbrennungsaussetzer begrenzt, die dadurch bedingt sind, daß durch die Vermischung von Abgas und Frischgas die Zündfähigkeit und/oder die Brenngeschwindigkeit der Zylinderfüllung herabgesetzt werden.An effective reduction in nitrogen oxide emissions spark-ignited piston internal combustion engine with Otto Fuel is already running through a leg to minimize the flow of raw emissions. A means to the outside The external exhaust gas is the nitrogen oxide emission return. Here, the exhaust duct is bypassed cable in the corresponding operating states (partial load) Exhaust gas returned to the cylinders together with the fresh gas leads, as shown for example in EP-B-0 764 773 is. The maximum exhaust gas recirculation quantity is u. a. by the combustion stability and that with increasing exhaust gas return limiting misfires, which are due to the fact that by mixing exhaust gas and Fresh gas the ignitability and / or the burning rate the cylinder filling are reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer fremdge­ zündeten Kolbenbrennkraftmaschine die Abgasrückführung so zu verbessern, daß auch bei hohen Rückführraten eine einwand­ freie Zündung gewährleistet ist.The invention has for its object on a foreign ignited the piston internal combustion engine so the exhaust gas recirculation improve that a flawless even at high recycle rates free ignition is guaranteed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine fremdgezündete Kolbenbrennkraftmaschine mit wenigstens einem Abgasauslaß je Zylinder und Abgasrückführung, deren Zylinder jeweils mit wenigstens einem Gaseinlaßventil versehen sind, das einen Gaseinlaßkanal gegenüber dem Zylinderraum ab­ schließt, wobei in den Gaseinlaßkanal mit Abstand vor dem Ga­ seinlaßventil wenigstens eine Abgasrückführkanal einmündet, wobei die Einmündung des Abgasrückführkanals an einem in etwa parallel zur Zylinderachse ausgerichteten Bereich der Seiten­ wand des Gaseinlaßkanals in Strömungsrichtung einmündet. Durch diese besondere Anordnung der Einmündung des Abgasrückführkanals ist es möglich, ohne zusätzliche Einbauten im Ga­ seinlaßkanal eine Trennung der Stoffströme, d. h. eine Tren­ nung von Frischgemisch bzw. Frischluft und zurückgeführtem Abgas zu bewirken. Das zurückgeführte Abgas wird im Gasein­ laßkanal randseitig als "Strähne" geführt und gelangt somit seitlich versetzt zu der im Bereich der Zylinderachse ange­ ordneten Zündkerze in den Zylinderraum. Das bedeutet aber auch, daß die Frischluft (bei Kraftstoffdirekteinspritzung) bzw. das Frischgemisch im wesentlichen ohne Vermischung mit Abgas im nachfolgenden Kompressionshub in den Bereich der Zündkerze gelangt, während die in den Zylinderraum eingeführ­ te Abgassträhne im wesentlichen im Wandbereich des Zylinder­ raums verbleibt. Dies gilt sowohl bei einer Gaseinlaßführung, die im Zylinderinnenraum einen um die Zylinderachse rotieren­ den Wirbel erzeugt, als auch bei einer Gaseinlaßführung, die beispielsweise über entsprechende, quer zur Zylinderachse im Gaseinlaßkanal ausgerichtete Leitelemente im Zylinderraum ei­ nen sogenannten Tumble erzeugt, d. h. eine Walzenströmung, die um eine quer zur Zylinderachse ausgerichtete Achse ro­ tiert. Im letzteren Falle ist es bei nur einem Gaseinlaßkanal mit nur einem Gaseinlaßventil zweckmäßig, wenn zu beiden Sei­ ten des Gaseinlaßkanals eine Einmündung eines Abgasrückführ­ kanals vorgersehen ist.This object is achieved according to the invention by spark-ignited piston internal combustion engine with at least one Exhaust outlet per cylinder and exhaust gas recirculation, their cylinders are each provided with at least one gas inlet valve, the one gas inlet channel opposite the cylinder space closes, in the gas inlet channel at a distance from the Ga inlet valve opens at least one exhaust gas recirculation channel, the confluence of the exhaust gas recirculation duct at approximately Area of the sides aligned parallel to the cylinder axis wall of the gas inlet channel opens in the direction of flow. This special arrangement of the opening of the exhaust gas recirculation channel  it is possible without additional internals in the Ga seinlaßkanal a separation of the material flows, d. H. a door of fresh mixture or fresh air and recycled To cause exhaust gas. The recirculated exhaust gas is in the gas lasskanal led as a "strand" and thus arrives laterally offset from that in the area of the cylinder axis arranged spark plug in the cylinder space. But that means also that the fresh air (with direct fuel injection) or the fresh mixture essentially without mixing Exhaust gas in the subsequent compression stroke in the range of Spark plug arrives while inserted into the cylinder chamber te exhaust tract essentially in the wall area of the cylinder room remains. This applies to both gas inlet routing, which rotate around the cylinder axis inside the cylinder creates the vortex, as well as with a gas inlet guide, the for example, via corresponding, transverse to the cylinder axis in Gas inlet channel aligned guide elements in the cylinder space ei generated a so-called tumble, d. H. a roll flow, the axis ro oriented transversely to the cylinder axis animals. In the latter case, there is only one gas inlet channel useful with only one gas inlet valve if both are th of the gas inlet channel an opening of an exhaust gas recirculation channel is provided.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist für eine Kolben­ brennkraftmaschine mit zwei Gaseinlaßkanälen je Zylinder, die jeweils durch ein Gaseinlaßventil gegenüber dem Zylinderraum abschließbar sind, vorgesehen, daß jeder Gaseinlaßkanal an wenigstens einem in etwa parallel zur Zylinderachse ausge­ richteten Bereich seiner Seitenwand mit einer Einmündung ei­ nes Abgasrückführkanals versehen ist. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn jeweils eine Einmündung auf einem außen­ liegenden Seitenwandbereich eines jeden Gaseinlaßkanals ange­ ordnet ist. Hierdurch ist es möglich, in den Zylinderraum Frischgas bzw. Frischluft und Abgas so einzuführen, daß die Frischgasmenge weitgehend unvermischt im Bereich der Zylinderachse geführt wird, während die Abgasmenge zu beiden Sei­ ten der Frischgasfüllung im Zylinderraum gehalten wird.In one embodiment of the invention is for a piston Internal combustion engine with two gas inlet channels per cylinder, the each through a gas inlet valve opposite the cylinder chamber are lockable, provided that each gas inlet channel at least one approximately parallel to the cylinder axis aligned area of its side wall with a junction nes exhaust gas recirculation channel is provided. Particularly useful it is here when there is a junction on an outside lying side wall region of each gas inlet channel is arranged. This makes it possible to enter the cylinder space Introduce fresh gas or fresh air and exhaust gas so that the Fresh gas quantity largely unmixed in the area of the cylinder axis  is led, while the amount of exhaust gas to both ten of the fresh gas filling is kept in the cylinder chamber.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorge­ sehen, daß die Kolbenbrennkraftmaschine jeweils mit einem im Zylinder geführten Kolben versehen ist, der auf seiner Ober­ seite zwei mit Abstand zueinander angeordnete parallele und in Richtung der Zylinderachse ausgerichtete Leitflächen auf­ weist, die sich jeweils zwischen Gaseinlaßventil und Gasaus­ laß erstrecken. Durch eine derartige Ausbildung des sogenann­ ten Kolbenbodens kann sowohl bei der Abwärtsbewegung des Kol­ bens während des Saughubes als auch bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens während des Kompressionshubes die Führung der in den Zylinderraum eingeführten Abgassträhnen im Wandbereich noch gestützt werden.In an advantageous embodiment of the invention is also provided see that the piston internal combustion engine each with a Cylinder-guided piston is provided on its top side two spaced parallel and guide surfaces aligned in the direction of the cylinder axis points, each between the gas inlet valve and gas let stretch. By such a design of the so-called th piston crown can both during the downward movement of the Kol during the suction stroke as well as during the upward movement of the piston during the compression stroke guiding the in the exhaust gas strands introduced in the cylinder area in the wall area still be supported.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on schematic drawings of a Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Zylinder einer Kolbenbrenn­ kraftmaschine mit 4-Ventil-Technik, Fig. 1 is a plan view of a cylinder of a reciprocating internal combustion engine with four-valve technology,

Fig. 2 perspektivisch die Darstellung einer Tumble- Strömung während des Saughubes, Fig. 2 shows in perspective an illustration of a tumble flow during the suction stroke,

Fig. 3 schematisch einen Vertikalschnitt gem. der Linie III-III in Fig. 1. Fig. 3 shows schematically a vertical section according to. the line III-III in Fig. 1st

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist ein Zylinder 1 einer Kolben­ brennkraftmaschine mit zwei Gaseinlaßventilen 2 und 3 verse­ hen, die einen sich gabelförmig verzweigenden Gaseinlaßkanal 4 gegenüber dem Zylinderraum abschließen. Auf der den Gasein­ laßventilen 2 und 3 gegenüberliegenden Seite sind zwei Gas­ auslaßventile 5 und 6 vorgesehen, die den Zylinderraum gegen­ über einem Gasauslaßkanal 7 abschließen. Im Bereich der Zy­ linderachse 8 ist in dem dem Zylinderraum auf der Oberseite abschließenden Brennraumdach eine hier durch ein Blitzsymbol dargestellte Zündeinrichtung 9 angeordnet. Die Kraftstoffzu­ fuhr kann durch Einspritzung in den Gaseinlaßkanal 4 oder durch Direkteinspritzung in den Brennraum erfolgen.As can be seen in FIG. 1, a cylinder 1 of a piston internal combustion engine with two gas inlet valves 2 and 3 is provided with a gas-branching duct 4 branching in a fork-like manner relative to the cylinder chamber. On the Gasein laßventilen 2 and 3 opposite side two gas outlet valves 5 and 6 are provided which complete the cylinder chamber against a gas outlet channel 7 . In the area of the cylinder axis 8 , an ignition device 9 , represented here by a lightning symbol, is arranged in the combustion chamber roof that closes the cylinder chamber on the top. The fuel supply can be done by injection into the gas inlet channel 4 or by direct injection into the combustion chamber.

Mit Abstand vor dem Beginn der Verzweigung 10 des Gaseinlaß­ kanals 4 ist auf den beiden in etwa parallel zur Zylinderach­ se 8 ausgerichteten Bereich der Seitenwandungen des Gasein­ laßkanals 4 jeweils eine Einmündung 11.1 und 11.2 eines Ab­ gasrückführkanals 12.1 und 12.2 angeordnet, die als Zweigka­ näle mit einer zentralen Abgasrückführleitung 13 verbunden sind, die die Abgasrückführkanäle 11 zu den einzelnen Zylin­ dern aus der Abgasleitung 7 mit Abgas versorgt. In der Abgas­ leitung 13 ist ein über die Motorsteuerung ansteuerbares Ven­ til angeordnet, so daß in den entsprechenden Lastbereichen der Kolbenbrennkraftmaschine über die hier nicht näher darge­ stellte Motorsteuerung durch Öffnung des Ventils 14 die Ab­ gasrückführmenge eingestellt werden kann. Die Abgasrückführ­ kanäle 17.1 und 17.2 münden unter einem flachen Winkel in den Gaseinlaßkanal 4 ein, um das Abgas möglichst in Wandnähe zu halten. Durch eine jeweils die stromaufliegende Kante der Einmündung 11.1 bzw. 11.2 zumindest teilweise überdeckende "Hutze" können durch einen Venturi-Effekt insbesondere bei drosselfreien Kolbenbrennkraftmaschinen die Zuströmbedingun­ gen für das Abgas günstig beeinflußt werden.At a distance from the start of the branch 10 of the gas inlet duct 4 is on the two approximately parallel to Zylinderach se 8 aligned portion of the side walls of the gas inlet laßkanals 4 each have a mouth 11.1 and 11.2 of from gas return duct 12.1 and 12.2 arranged in the ducts as Zweigka with a central exhaust gas recirculation line 13 are connected, which supplies the exhaust gas recirculation channels 11 to the individual cylinders from the exhaust line 7 with exhaust gas. In the exhaust line 13 a controllable via the engine control Ven valve is arranged so that in the corresponding load ranges of the piston internal combustion engine via the engine control not shown here Darge by opening the valve 14, the gas recirculation amount can be adjusted. The exhaust gas recirculation channels 17.1 and 17.2 open at a flat angle into the gas inlet channel 4 in order to keep the exhaust gas as close to the wall as possible. By a "cover" at least partially covering the upstream edge of the mouth 11.1 or 11.2, the inflow conditions for the exhaust gas can be favorably influenced by a Venturi effect, particularly in the case of throttle-free piston internal combustion engines.

Die Rückströmung des Abgases aus der Abgasleitung 7 in die Gaseinlaßkanäle 4 erfolgt bei gedrosselten Motoren über das durch den Überdruck in der Abgasleitung 7 einerseits und den Unterdruck in den Gaseinlaßkanälen 4 andererseits bestehende Druckgefälle.The backflow of the exhaust gas from the exhaust gas line 7 into the gas inlet channels 4 takes place in throttled engines via the pressure drop existing on the one hand due to the excess pressure in the exhaust gas line 7 and the negative pressure in the gas inlet channels 4 .

Bei Kolbenbrennkraftmaschinen mit drosselfreier Laststeuerung sind jeweils Einrichtung vorzusehen, die bei Teillast in je­ weils einem Teilkanal eines Gaseinlasses den Aufbau eines Un­ terdrucks bewirken. For piston internal combustion engines with throttle-free load control are to be provided in each case, the equipment at partial load in because a sub-channel of a gas inlet builds an Un effect.  

Wird im Teillastbetrieb das Ventil 14 entsprechend geöffnet, dann wird über die Einmündungen 11.1 und 11.2 in den Gasein­ laßkanal 4 jeweils zu beiden Seiten Abgas eingesaugt, das aufgrund der Strömungsverhältnisse in zwei Teilsträhnen zu beiden Seiten des angesaugten Frischgasgemischs in den Zylin­ derraum geführt wird.If the valve 14 is opened accordingly in part-load operation, then exhaust gas is drawn in through the orifices 11.1 and 11.2 into the gas inlet lasskanal 4 on both sides, which derraum is guided into the cylinder cylinder due to the flow conditions in two partial strands on both sides of the fresh gas mixture drawn in.

In Fig. 2 ist schematisch für eine Führung der Brennraumfül­ lung in Form einer Tumble-Strömung dieser Strömungsverlauf dargestellt. Der vollausgezogene Pfeil 15 versinnbildlicht hierbei den Strömungsweg der Frischgasmenge, während die bei­ den nur durch eine Umrandung dargestellten Pfeile 16 den Strömungsweg der beiden Abgassträhnen symbolisieren.In Fig. 2, this flow profile is shown schematically for guiding the combustion chamber filling in the form of a tumble flow. The fully drawn arrow 15 symbolizes the flow path of the fresh gas quantity, while the arrows 16, which are only shown by a border, symbolize the flow path of the two exhaust gas strands.

Der in Fig. 3 dargestellte schematische Schnitt, der eine An­ sicht gegen die Gaseinlaßventile 2 und 3 zeigt, läßt auch ei­ ne besondere Kolbenausbildung erkennen. Der Kolben 17 ist hierbei auf seiner Oberseite mit zwei sich in Richtung der Zylinderachse 8 erstreckenden parallelen Leitflächen 18 ver­ sehen, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zur Außenseite hin eine auf dem Kolbenboden erhöht angeordnete Mulde 19 begrenzen. Durch diese beiden Leitflächen 18 kann die durch die seitlichen Einmündungen der Abgasrückführkanäle in den Gaseinlaßkanal bewirkte Teilung der Stoffströme in ei­ nen im wesentlichen zentralen Frischgasstrom einerseits und zwei seitliche strähnenartige Abgasströme andererseits wäh­ rend der Abwärtsbewegung des Kolbens und während der Auf­ wärtsbewegung des Kolben so weit aufrechtzuerhalten, daß im unmittelbaren Nahbereich der Zündkerze 9 im wesentlichen un­ verdünntes Frischgas vorhanden ist, wenn der Kolben 17 sich der oberen Totpunktstellung zum Zündzeitpunkt nähert.The schematic section shown in Fig. 3, which shows a view against the gas inlet valves 2 and 3, also shows egg ne special piston design. The piston 17 is seen on its top with two extending in the direction of the cylinder axis 8 parallel guide surfaces 18 ver, which in the embodiment shown here to the outside limit a trough 19 arranged higher on the piston head. By means of these two guide surfaces 18 , the division of the material flows into the essentially central fresh gas stream, on the one hand, and two lateral streak-like exhaust gas streams, on the other hand, during the downward movement of the piston and during the upward movement of the piston, can be maintained as far as possible, caused by the lateral openings of the exhaust gas recirculation channels in the gas inlet channel that in the immediate vicinity of the spark plug 9 there is essentially un-diluted fresh gas when the piston 17 approaches the top dead center position at the time of ignition.

Will man statt der in Fig. 2 dargestellten Tumble-Strömung im Zylinderraum, d. h. der Ausbildung einer Gasströmung, die um eine quer zur Zylinderachse 8 ausgerichtete Achse rotiert, einen sogenannten Wirbel oder Drall im Zylinderraum erzeugen, d. h. eine Gasströmung, die um die Zylinderachse 8 rotiert, dann wird nur eine seitliche Einmündung in einen Gaseinlaßka­ nal vorgesehen, um eine Führung der "Abgassträhne" an der Zy­ linderwandung sicherzustellen, auch bei dieser Ausgestaltung ist ein entsprechend Fig. 3 ausgestalteter Kolbenboden mit Leitflächen 18 hilfreich, die koaxial zur Zylinderachse ge­ krümmt sein können, um eine Führung der wandnahen Strömung als Drallströmung zu unterstützen.Instead of the tumble flow shown in FIG. 2, i.e. the formation of a gas flow that rotates about an axis oriented transversely to the cylinder axis 8 , if a so-called vortex or swirl is to be generated in the cylinder space, ie a gas flow that is about the cylinder axis 8 rotates, then only a lateral opening in a Gaseinlaßka channel is provided to ensure guidance of the "exhaust tract" on the cylinder wall Zy, also in this embodiment, a Fig. 3 designed piston crown with guide surfaces 18 is helpful, the ge coaxial to the cylinder axis curved can be to support guiding the flow close to the wall as a swirl flow.

Claims (4)

1. Fremdgezündete Kolbenbrennkraftmaschine mit wenigstens ei­ nem Abgaslauslaß (5, 6) je Zylinder, deren Zylinder (1) je­ weils mit wenigstens einem Gaseinlaßventil (2, 3) versehen sind, das einen Gaseinlaßkanal (4) gegenüber dem Zylinderraum abschließt, in den mit Abstand vor dem Gaseinlaßventil wenig­ stens ein Abgasrückführkanal (12) einmündet, wobei die Ein­ mündung (11) des Abgasrückführkanals (12) an einem in etwa parallel zur Zylinderachse (8) ausgerichteten Bereich der Seitenwand des Gaseinlaßkanals (4) in Strömungsrichtung ein­ mündet.1. spark-ignited piston internal combustion engine with at least one exhaust outlet ( 5 , 6 ) per cylinder, the cylinders ( 1 ) of which are each provided with at least one gas inlet valve ( 2 , 3 ), which closes a gas inlet channel ( 4 ) with respect to the cylinder chamber, into the with distance in front of the gas inlet valve little least discharges an exhaust gas recirculation passage (12), wherein the one mouth (11) of the exhaust gas return duct (12) opens at an aligned approximately parallel to the cylinder axis (8) region of the side wall of the gas inlet channel (4) in the flow direction a. 2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, mit zwei Gasein­ laßventilen je Zylinder, die den Gaseinlaßkanal jeweils ge­ genüber dem Zylinderraum abschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaßkanal (4) an wenigstens einem in etwa paral­ lel zur Zylinderachse (8) ausgerichteten Bereich seiner Sei­ tenwand mit einer Einmündung (11) eines Abgasrückführkanals (12) versehen ist.2. Piston internal combustion engine according to claim 1, with two Gasein lassventilen per cylinder, each of which completes the gas inlet channel ge compared to the cylinder chamber, characterized in that the gas inlet channel ( 4 ) on at least one approximately paral lel to the cylinder axis ( 8 ) aligned area of its side wall is provided with an opening ( 11 ) of an exhaust gas recirculation channel ( 12 ). 3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Einmündung (11.1, 11.2) auf beiden außenliegenden Seitenbereichen des Rückführkanals (4) angeordnet ist.3. Piston internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that in each case an opening ( 11.1 , 11.2 ) is arranged on both outer side regions of the return duct ( 4 ). 4. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit je­ weils einem im Zylinder (1) geführten Kolben (17), der auf seiner Oberseits (2) in Richtung der Zylinderachse (8) ausge­ richtete, vorzugsweise parallele Leitflächen (18) aufweist, die sich jeweils zwischen Gaseinlaßventil (2, 3) und Gasaus­ laß (5, 6) erstrecken.4. Piston internal combustion engine according to claim 1, 2 or 3, each with a piston ( 17 ) guided in the cylinder ( 1 ), which on its upper side ( 2 ) in the direction of the cylinder axis ( 8 ) has aligned, preferably parallel guide surfaces ( 18 ), which each between gas inlet valve ( 2 , 3 ) and Gasaus let ( 5 , 6 ) extend.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10307456A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-16 Audi Ag Method of operating motor vehicle internal combustion engine involves injecting insert gas into combustion chamber around spark plug area

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681719A (en) * 1992-08-31 1994-03-22 Hitachi Ltd Intake device of internal combustion engine
FR2728939A1 (en) * 1994-12-29 1996-07-05 Inst Francais Du Petrole IMPROVED METHOD AND APPARATUS FOR RECYCLING EXHAUST GAS AT THE INTAKE OF A FOUR-TIME ENGINE WITH COMMAND IGNITION
AT407773B (en) 1995-09-22 2001-06-25 Avl Verbrennungskraft Messtech FOUR-STOCK COMBUSTION ENGINE
GB9524365D0 (en) * 1995-11-29 1996-01-31 Ford Motor Co Stratified charge engine
JP3644255B2 (en) * 1998-06-03 2005-04-27 スズキ株式会社 Combustion chamber structure of internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10307456A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-16 Audi Ag Method of operating motor vehicle internal combustion engine involves injecting insert gas into combustion chamber around spark plug area
DE10307456B4 (en) * 2003-02-21 2007-10-31 Audi Ag Method and device for operating an internal combustion engine

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