DE102005058424A1 - Motor mit Direkteinspritzung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung, aufweisend mindestens einen Zylinder mit einem Zylinderkopf, an welchen mindestens ein Einlassventil, mindestens ein Auslassventil und eine zentrale Kraftstoffeinspritzdüse montiert sind, und einen Kolben, welcher gleitend in dem Zylinder montiert ist, welcher an seiner oberen Oberfläche eine Schale aufweist, die mit einem zentralen Ansatz versehen ist, wobei die zentrale Einspritzdüse fähig ist, gleichzeitig Kraftstoffstrahle gemäß einer ersten schmalen Fläche, wobei der Winkel (beta') der ersten Fläche und der Winkel (alpha) an der Spitze des Ansatzes (6) derart bestimmt sind, dass die Strahle der ersten Fläche durch die Seitenfläche (62) des Ansatzes geführt werden, und Kraftstoffstrahle gemäß einer zweiten breiten Fläche zu liefern, welche einen Winkel (beta'') derart aufweist, dass der Auftreffpunkt der Strahle der zweiten Fläche auf Höhe der seitlichen Wand (8) der Schale angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung und insbesondere einen Motor mit Direkteinspritzung vom Typ Diesel mit vier Takten, wie er in der Automobilindustrie verwendet wird.
- Diese Motoren weisen herkömmlicherweise mindestens einen Zylinder mit einem Zylinderkopf auf, welcher den Deckel über dem Zylinder bildet, an welchem im Wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders mindestens ein Einlassventil für Frischluft, mindestens ein Auslassventil und eine zentrale Kraftstoffeinspritzdüse montiert sind, und einen Kolben, welcher gleitend in dem Zylinder zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt montiert ist und an seiner oberen Oberfläche eine Schale aufweist, die mit einem zentralen Ansatz versehen ist.
- Vielzählige Formen des Profils der Schale sind mit dem Ziel vorgeschlagen worden, die Leistungen des Motors zu verbessern und die Emissionen von umweltverschmutzenden Stoffen, wie z.B. Abgase, NOx, HC und CO zu reduzieren.
- Herkömmlicherweise weist die Schale des Kolbens einen Ansatz einer kegelförmigen oder kegelstumpfartigen Form auf, der mit einer seitlichen Wand verbunden ist, die vertikal sein kann oder eine Konkavität aufweisen kann. Die Einspritzdüse zerstäubt den Kraftstoff unter hohem Druck in mehrere Strahle, die an einem Konus angeordnet sind, dessen Achse mit der vertikalen Achse der Schale zusammenfällt. Der Winkel der Fläche der Einspritzdüse ist derart, dass die Kraftstoffstrahle die seitliche Wand der Schale schneiden, wenn der Kolben im oberen Totpunkt ist, und hieraus ergibt sich eine Bewegung der Kraftstoff/Einlassgas-Mischung in Richtung nach unten und sodann in Richtung zur Mitte der Schale.
- Es ist ebenso, insbesondere in dem Dokument
EP 1 217 186 , eine Einspritzdüse mit einem geringen Winkel der Fläche vorgeschlagen worden, damit die Kraftstoffstrahle, welche von der Einspritzdüse her kommen, durch die kegelförmige oder kegelstumpfförmige Wand des zentralen Ansatzes geführt werden, wobei die Mischung sodann eine umgekehrte Bewegung zu derjenigen ausführt, welche zuvor beschrieben wurde. - Um die Mischung des Kraftstoffs und des Einlassgases zu verbessern und somit den Wirkungsgrad der Verbrennung in der Kammer zu erhöhen, ist es bekannt, einen Wirbelstrom der Einlassgase, herkömmlich bezeichnet als „Swirl", um eine im Wesentlichen identische Achse zu derjenigen des Zylinders zu erzeugen unter Annahme einer besonderen Geometrie und Anordnung der Lufteinlassleitungen.
- Die Erfindung hat als Aufgabe, einen neuartigen Motor mit Direkteinspritzung vorzuschlagen, welcher einen guten Kompromiss zwischen spezifischen, erhöhten Leistungen und einer reduzierten Emission von umweltverschmutzenden Gasen sicherstellt.
- Hierfür hat die vorliegende Erfindung einen Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung zum Gegenstand, aufweisend mindestens einen Zylinder mit einem Zylinderkopf welcher einen Deckel über dem Zylinder bildet, an welchem im Wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders mindestens ein Einlassventil, mindestens ein Auslassventil und eine zentrale Kraftstoffeinspritzdüse, welche fähig ist, Kraftstoffstrahle in mindestens einer Fläche einzuspritzen, montiert sind, und einen Kolben, welcher gleitend in dem Zylinder montiert ist und an seiner obere Oberfläche eine Schale aufweist, die mit einem zentralen Ansatz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Einspritzdüse fähig ist, gleichzeitig Kraftstoffstrahle gemäß einer ersten schmalen Fläche, wobei der Winkel (β') der ersten Fläche und der Winkel (α) an der Spitze des Ansatzes derart festgelegt sind, dass die Strahle der ersten Fläche durch die Seitenfläche des Ansatzes geführt werden, wenn der Kolben sich in der Nähe seines oberen Totpunkts befindet, und Kraftstoffstrahle gemäß einer zweiten breiten Fläche zu liefern, welche einen Winkel (β'') derart aufweist, dass der Auftreffpunkt der Strahle der zweiten Fläche sich auf Höhe der seitlichen Wand der Schale befindet, vorzugsweise in der unteren Hälfte der seitlichen Wand der Schale, wenn der Kolben sich in der Nähe seines oberen Totpunkts befindet.
- Gemäß einer Besonderheit weist die seitliche Wand der Schale eine konkave Vertiefung derart auf, dass die Kraftstoffstrahle der zweiten Fläche durch die konkave Vertiefung geführt werden, wenn sich der Kolben in der Nähe seines oberen Totpunkts befindet.
- Gemäß einer Ausführungsform ist die konkave Vertiefung aus einem gekrümmten Teil und einem geraden geneigten Teil gebildet, wobei der Winkel der zweiten Fläche und der Neigungswinkel des geraden Teils festgelegt sind, um die Führung der Strahle in Richtung nach unten zu erlauben, die von dieser breiten Fläche her kommen.
- Vorteilhafterweise liegt der Winkel (β') der ersten Fläche zwischen 55° und 65°, und/oder der Winkel an der Spitze (α) des Ansatzes der Schale ist um 5 bis 15° größer als der Winkel (β') der ersten Fläche, und/oder der Winkel (β'') der breiten Fläche liegt zwischen 120 und 160°.
- Gemäß einer anderen Besonderheit umfassen die breite Fläche und die schmale Fläche jede mindestens drei Strahle, die in regelmäßigen Winkelintervallen aufgeteilt sind.
- Vorteilhafterweise sind die Ausgangsöffnungen der zwei Flächen gemäß einer gleichen Ebene angeordnet.
- Gemäß einer anderen Besonderheit sind die zwei Flächen versetzt angeordnet, jede Fläche weist n Strahle auf, wobei die Ausgangsöffnungen einer Fläche bei 360/(2xn) Grad von denjenigen der anderen Fläche angeordnet sind.
- Gemäß einer anderen Besonderheit weist der Motor eine Wirbelbewegung oder „Swirl" auf, deren Intensität geringer als 1 Nd/N ist.
- Gemäß einer Ausführungsform weist die Schale eine seitliche Wand auf, die einen gekrümmten Teil in einem Krümmungsradius R2 aufweist, einen im Wesentlichen geradlinigen geneigten Teil mit einem Neigungswinkel θ und einen zurückgehenden Sattel, wobei die seitliche Wand mit der kegelstumpfförmigen oder kegelförmigen Wand des Ansatzes über eine Übergangswand verbunden ist, welche einen gekrümmten Teil eines Krümmungsradius R1 aufweist und gegebenenfalls eine im Wesentlichen ebene Wand, wobei die Schale einen Öffnungsdurchmesser der Schale D1 aufweist, einen mittleren Bodendurchmesser der Schale D2, einen Satteldurchmesser D3, eine Tiefe der Schale H1, eine Tiefe des Sattels H2, einen Abstand d zwischen der Spitze des Ansatzes und der oberen Oberfläche des Kolbens, einen Ausgangsquerschnitt S und ein Gesamtvolumen V und wobei mindestens eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist:
- – D1/H1 zwischen 2 und 3,5;
- – R2/R1 zwischen 0,6 und 0,85;
- – D2/D1 niedriger als 0,7;
- – D3/D1 zwischen 0,7 und 0,9;
- – H2/H1 zwischen 0,6 und 0,85;
- – θ niedriger als 35°; und/oder
- – S/V zwischen 0,75 min–1 und 1,5 mm–1.
- Die Anmelderin hat festgestellt, dass, unter einem Verwenden einer Einspritzdüse mit zwei Flächenwinkeln mit einer besonderen Schalengeometrie, wie sie zuvor definiert worden ist, und vorzugsweise mit einem schwachen „Swirl"-Grad, es möglich war, eine optimale Verwendung des in der Brennkammer vorhandenen Verbrennungsmittels sicherzustellen, im Allgemeinen der Sauerstoff der Luft, und somit gute Leistungen im Hinblick auf das Moment und die spezifische Kraft, ein geringes Verschmutzungsniveau mit insbesondere einem geringen Verbrennungsgeräusch zu erhalten.
- Die Erfindung wird besser verstanden werden, und andere Aufgaben, Details, Merkmale und Vorteile werden deutlicher offenbar im Verlaufe der detaillierten, erläuternden Beschreibung, welche nachfolgt, einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die derzeit bevorzugt ist, unter Bezugnahme auf die schematischen, beigefügten Zeichnungen, in welchen:
-
1 eine schematische Draufsicht des Dachs des Zylinderkopfes eines Zylinders des Motors darstellt; -
2 eine teilweise Schnittansicht gemäß der Ebene II-II aus1 darstellt; -
3 ein Halbschnitt in vergrößertem Maßstab der Schale des Kolbens aus2 ist; -
4 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab des Einspritzkopfes aus2 darstellt; und -
5 eine Ansicht von unten der Einspritzdüse aus4 darstellt. - Die
1 und2 stellen einen Zylinder1 des Motors mit Direkteinspritzung dar, insbesondere eines Motors vom Typ Diesel. Der Zylinder ist an seinem oberen Ende durch einen Zylinderkopf2 verschlossen, und ein Kolben3 ist gleitend auf dichte Weise in der Bohrung des Zylinders montiert. Die Brennkammer4 ist durch den Zylinderkopf und die obere Fläche31 des Kolbens begrenzt, welcher zwischen seinem unteren Totpunkt und seinem oberen Totpunkt gleitet. Die obere Fläche31 des Kolbens weist eine kreisförmige Vertiefung oder profilierte Schale5 auf, die im Wesentlichen im Verhältnis zur Achse A des Zylinders zentriert ist. Der Boden der Schale weist eine zentrale Erhöhung oder Ansatz6 in einer kegelförmigen oder kegelstumpfartigen Form mit einem Winkel an der Spitze α auf, der über eine Übergangswand7 und eine seitliche Wand8 mit der oberen Oberfläche31 verbunden ist, wobei diese letztere einen frontalen, ringförmigen Spielbereich bildet, welcher die Schale umgibt. Der Zylinderkopf2 weist die zentrale Kraftstoffeinspritzdüse9 auf, eine Glühkerze10 sowie Einlassventile11 und Auslassventile, z.B. zwei Einlassventile und zwei Auslassventile, die um die Einspritzdüse9 herum angeordnet sind. Der Motor fasst mehrere Zylinder mit analogen Brennkammern zusammen. - Unter Bezugnahme auf die
4 und5 ist die zentrale Einspritzdüse9 im Wesentlichen entsprechend der Achse A des Zylinders angeordnet und weist auf bekannte Art und Weise einen Kopf oder Einspritznase91 auf, die vorragend in die Brennkammer angeordnet ist und welche mit Löchern oder Durchgängen zum Einspritzen des Kraftstoffs in Form von Strahlen versehen ist. Eine Einspritznadel92 ist in dem Einspritzkopf zum Steuern des Durchsatzes und des Drucks der Strahle montiert. - Gemäß der Erfindung bildet die Einspritzdüse Kraftstoffstrahle, welche gemäß zwei Konussen oder Flächen von unterschiedlichen Winkeln angeordnet sind, deren Achsen mit der Achse A des Zylinders zusammenfallen. Die Kraftstoffstrahle sind gemäß einer ersten als schmal bezeichneten Fläche angeordnet, welche einen Flächenwinkel β' aufweist, und gemäß einer zweiten als breit bezeichneten Fläche, welche einen Flächenwinkel β'' aufweist. Hierfür weist die Einspritznase eine erste Reihe von Löchern oder Durchgängen
93a ,93b ,93c auf, deren Achsen in einer Weise angeordnet sind, um die schmale Fläche mit dem Winkel β' zu bilden, und eine zweite Reihe von Durchgängen oder Löchern94a ,94b ,94c für die Bildung der breiten Fläche im Winkel β''. Die Durchgänge der zwei Flächen weisen transversale, identische Querschnitte auf, im Allgemeinen kreisförmig, und welche versetzt bei einem regelmäßigen Winkelintervall angeordnet sind. Die Durchgänge der zwei Flächen münden in die Brennkammer auf der gleichen Höhe, wobei die Öffnungen der Ausgänge der Durchgänge gemäß einer gleichen Ebene P rechtwinklig zur Achse des Zylinders zentriert sind. In der vor liegenden Ausführungsform weist jede Fläche drei Durchgänge93a –b und94a –b auf, wobei die Durchgänge einer gleichen Fläche um 60° voneinander beabstandet sind, wobei die benachbarten Durchgänge der zwei unterschiedlichen Flächen bei 30° zueinander angeordnet sind. - Unter Bezugnahme auf
3 , in welcher schematisch die zwei Flächen mit den Winkeln β' und β'' dargestellt sind, ist der Ansatz6 koaxial zu den Achsen der zwei Kraftstoffflächen angeordnet, die von der Einspritzdüse her kommen. Der Ansatz weist eine konische Form mit einer leicht abgerundeten Spitze auf, welche durch eine konische Wand oder Flanke62 im Wesentlichen geradlinig in Richtung des Bodens der Schale fortgesetzt ist. Die gerade Flanke bzw. Seitenfläche ist durch die Übergangswand7 fortgesetzt, welche einen ersten gekrümmten Teil71 eines Krümmungsradius R1 aufweist und eine im Wesentlichen ebene Wand72 , welche den Boden der Schale bildet, und endet durch die seitliche Wand8 , welche zwei gekrümmte Teile81 eines Krümmungsradius R2 aufweist, einen im Wesentlichen geraden geneigten Teil82 , welcher einen Neigungswinkel θ mit der Vertikalen bildet, der mit der oberen ringförmigen Fläche31 durch eine Kehle83 verbunden ist, die einen zurückgehenden Sattel bildet. - In einer Variante kann der Ansatz eine im Allgemeinen kegelstumpfartige Form mit einer im Wesentlichen horizontalen Spitze aufweisen, die durch eine im Wesentlichen gerade Flanke fortgesetzt wird, einem Übergangsteil, der aus einem einzigen gekrümmten Teil gebildet wird, und einer seitlichen Wand, die aus einem gekrümmten Teil gebildet wird, gegebenenfalls von dem gleichen Krümmungsradius wie demjenigen des Übergangsteils, und einem im Wesentlichen vertikalen Teil, welcher mit der oberen Fläche des Kolbens verbunden ist.
- Der Winkel an der Spitze α des Ansatzes ist an den Winkel β' der schmalen Fläche der Einspritzdüse derart angepasst, dass die Strahle dieser schmalen Fläche im Wesentlichen entlang der geraden Flanke des Ansatzes eingespritzt werden, wenn der Kolben in der Nähe des oberen Totpunkts ist. Der Winkel der schmalen Flä che β' liegt zwischen 55 und 65°. Der Winkel an der Spitze α des Ansatzes ist um 5 bis 15° größer als der Winkel der Fläche der schmalen Fläche, wobei die Kraftstoffstrahle, welche von der Einspritzdüse her kommen, somit einen Schnittwinkel von mindestens 5° mit der Flanke des Ansatzes bilden (Schnittwinkel = α – β'). Die Höhe des Ansatzes ist niedriger als die Tiefe der Schale, der Abstand d zwischen der Spitze
61 des Ansatzes und der oberen Fläche des Kolbens liegt zwischen 4 und 5 mm. - Die Geometrie der Schale und der Winkel β'' der breiten Fläche sind derart, dass, wenn der Kolben in der Nähe des oberen Totpunkts ist, der Auftreffpunkt der Strahle dieser breiten Fläche sich unter dem zurückgehenden Sattel
83 auf Höhe des geraden Teils82 der seitlichen Wand der Schale befindet, im Wesentlichen auf mittlerer Tiefe (H1/2), derart, dass die Strahle dieser Fläche durch diesen geraden Teil geführt werden (Definition der Auftreffzone in der Höhe, Winkel β'' im Verhältnis zu θ). - Der Kraftstoffstrom, welcher von einem Strahl der schmalen Fläche her kommt, und derjenige, welcher von einem Strahl der breiten Fläche her kommt, sind schematisch in der gleichen
3 durch die Pfeile dargestellt worden, welche jeweils mit F1 und F2 bezeichnet sind, diese Ströme sind selbstverständlich winkelmäßig verschoben, wobei ein Kraftstoffstrom, welcher von einer Fläche her kommt, zwischen zwei Kraftstoffströme in umgekehrter Richtung der anderen Fläche zwischengesetzt ist. Die Strahle der breiten Fläche winden sich in dem Torus, der zwischen der geneigten Wand82 und dem gekrümmten Teil81 gebildet wird, steigen dann in Richtung zu dem zentralen Ansatz6 an. Umgekehrt gehen die Strahle der schmalen Fläche entlang dem Ansatz herunter und steigen dann entlang der geneigten Wand auf. Diese gleichzeitigen Kraftstoffeinspritzungen gemäß zweier versetzter Flächen stellen eine gute Mischung von Kraftstoff und Luft sicher, welche in der Kammer vorhanden ist. - Mit D1 bezeichnet man den Öffnungsdurchmesser der Schale mit einem Radius entsprechend dem Abstand zwischen der Achse A und dem am weitesten entfernten Punkt des zweiten gekrümmten Teils
81 , mit D2 den mittleren Durchmesser des Bodens der Schale mit einem Radius entsprechend dem Abstand zwischen der Achse A und der Mitte der ebenen, horizontalen Wand72 , welche den Boden der Schale bildet, mit D3 den Durchmesser des Sattels mit einem Radius entsprechend dem Abstand zwischen der Achse A und dem Ende des Sattels. H1 bezeichnet die Tiefe der Schale, d.h. den Abstand zwischen der oberen Fläche31 und der horizontalen Wand72 , und H2 bezeichnet die Tiefe des Sattels berücksichtigt am Durchmesser des Sattels. Vorteilhafterweise erfüllt die Schale die nachfolgenden Bedingungen: -
- – das Verhältnis D1/H1 liegt zwischen 2 und 3,5;
- – das Verhältnis R2/R1 liegt zwischen 0,6 und 0,85;
- – das Verhältnis D2/D1 ist niedriger als 0,7;
- – der Neigungswinkel θ ist niedriger als 35°;
- – D3/D1 liegt zwischen 0,7 und 0,9; und
- – H2/H1 liegt zwischen 0,6 und 0,85.
- Außerdem ist das Verhältnis des Ausgangsquerschnitts S der Schale, betrachtet auf Höhe des Durchmessers des Sattels D3, über das gesamte Volumen der Schale V, d.h. S/V, zwischen 0,75 mm–1 und 1,5 mm–1.
- Die Stärke der „Swirl"-Bewegung ist relativ schwach, wobei das Verhältnis der Geschwindigkeit der Einlassgase in der Brennkammer (Nd) in U/min über die Motordrehzahl (N) in U/min niedriger als 1 ist, wobei der „Swirl"-Grad in den Motoren des Standes der Technik herkömmlicherweise zwischen 2 und 3,5 Nd/N liegt. Diese Geometrie der Schale kombiniert mit einer Einspritzdüse mit zwei Flächenwinkeln und mit einem „Swirl" einer schwachen Stärke ermöglicht es, ein spezifisches erhöhtes Leistungsniveau, insbesondere eine spezifische Leistung größer als 60 kW/l bei 4000 U/min, und ein geringes Niveau an umweltverschmutzenden Stoffen miteinander in Einklang zu bringen.
- Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer besonderen Ausführungsform beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass sie keineswegs beschränkt ist und alle die technischen Äquivalente der so beschriebenen Mittel sowie ihre Kombinationen umfasst, wenn diese in den Rahmen der Erfindung fallen.
Claims (10)
- Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung, aufweisend mindestens einen Zylinder mit einem Zylinderkopf, welcher einen Deckel oberhalb des Zylinder bildet, an welchem im Wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders mindestens ein Einlassventil, mindestens ein Auslassventil und eine zentrale Kraftstoffeinspritzdüse, welche fähig ist, Kraftstoffstrahle in mindestens einer Fläche einzuspritzen, montiert sind, und einen Kolben, welcher gleitend in dem Zylinder zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt montiert ist und welcher an seiner oberen Oberfläche eine Schale aufweist, die mit einem zentralen Ansatz ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Einspritzdüse (
9 ) fähig ist, gleichzeitig Kraftstoffstrahle gemäß einer ersten schmalen Fläche, wobei der Winkel (β') der ersten Fläche und der Winkel (α) an der Spitze des Ansatzes (6 ) derart festgelegt sind, dass die Strahle der ersten Fläche durch die Seitenfläche (62 ) des Ansatzes geführt werden, und Kraftstoffstrahle gemäß einer zweiten breiten Fläche zu liefern, welche einen Winkel (β'') derart aufweist, dass der Auftreffpunkt der Strahle der zweiten Fläche sich auf Höhe der seitlichen Wand (8 ) der Schale (5 ) befindet. - Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Wand (
8 ) der Schale (5 ) eine konkave Vertiefung (81 ,82 ) derart aufweist, dass die Kraftstoffstrahle der zweiten Fläche durch die konkave Vertiefung geführt werden, wenn sich der Kolben in der Nähe seines oberen Totpunktes befindet. - Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β') der ersten Fläche zwischen 55° und 65° liegt.
- Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel an der Spitze (α) des Ansatzes (
6 ) der Schale um 5 bis 15° größer als der Winkel (β') der ersten Fläche ist. - Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β'') der breiten Fläche zwischen 120 und 160° liegt.
- Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die breite Fläche und die schmale Fläche jede mindestens drei Strahle aufweisen, welche in einem regelmäßigen Winkelintervall aufgeteilt sind.
- Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen der zwei Flächen gemäß einer gleichen Ebene (P) angeordnet sind.
- Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fläche n Strahle aufweist, wobei die Auslassöffnungen einer Fläche bei 360/(2xn) Grad zu denjenigen der anderen Fläche angeordnet sind.
- Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Wirbelbewegung oder „Swirl" aufweist, deren Intensität niedriger als 1Nd/N ist.
- Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schale eine seitliche Wand (
8 ) aufweist, welche einen gekrümmten Teil (81 ) in einem Krümmungsradius R2 aufweist, einen im Wesentlichen geraden, geneigten Teil (82 ) mit einem Neigungswinkel θ und einen zurückgehenden Sattel (83 ), wobei die seitliche Wand mit der kegelstumpfförmigen oder kegelförmigen Wand (62 ) des Ansatzes über eine Übergangswand (7 ) verbunden ist, welche einen gekrümmten Teil (71 ) eines Krümmungsradius R1 und eine im Wesentlichen ebene Wand (72 ) aufweist, – wobei die Schale einen Öffnungsdurchmesser der Schale D1 aufweist, einen mittleren Bodendurchmesser der Schale D2, einen Satteldurchmesser D3, eine Tiefe der Schale H1, eine Tiefe des Sattels H2, einen Abstand d zwischen der Spitze (61 ) des Ansatzes und der oberen Oberfläche (31 ) des Kolbens, einen Ausgangsquerschnitt S und ein Gesamtvolumen V und wobei mindestens eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: – D1/H1 zwischen 2 und 3,5; – R2/R1 zwischen 0,6 und 0,85; – D2/D1 niedriger als 0,7; – D3/D1 zwischen 0,7 und 0,9; – H2/H1 zwischen 0,6 und 0,85; – θ niedriger als 35°; und/oder – S/V zwischen 0,75 mm–1 und 1,5 mm–1.
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