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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem eine Zylinderlängsmittelachse aufweisenden Zylinder, der zumindest ein Einlassventil, zumindest ein Auslassventil sowie einen in einem Zylinderdach angeordneten Kraftstoffinjektor mit mehreren Einspritzöffnungen zur Erzeugung von Kraftstoffstrahlen aufweist.
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Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also der Bereitstellung eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Sie verfügt über den wenigstens einen Zylinder, in welchem ein Kolben bezüglich der Zylinderlängsmittelachse längsbeweglich angeordnet ist. Dem Zylinder ist das wenigstens eine Einlassventil, das wenigstens eine Auslassventil sowie der Kraftstoffinjektor zugeordnet. Durch das Einlassventil kann dem Zylinder Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt werden, während durch das Auslassventil Fluid, beispielsweise Luft und/oder Abgas, aus dem Zylinder abgeführt werden können. Mithilfe des Kraftstoffinjektors kann Kraftstoff in den Zylinder eingebracht werden. Zu diesem Zweck verfügt der Kraftstoffinjektor über mehrere Einspritzöffnungen, aus welchen der Kraftstoff in den Zylinder austreten und dort Kraftstoffstrahlen bilden kann.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
US 2009/0133668 A1 bekannt. Diese betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffinjektor, um Kraftstoff unmittelbar in einen Zylinder einzubringen und eine Tumble-Strömung mithilfe des eingespritzten Kraftstoffs zu verstärken.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere sowohl eine besonders gute Gemischaufbereitung als auch eine hohe Effizienz ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Zylinder aufgeteilt ist von einer gedachten ersten Normalenebene sowie einer auf der ersten Normalenebene senkrecht stehenden zweiten Normalenebene, die jeweils die Zylinderlängsmittelachse aufnehmen, wobei die erste Normalenebene parallel zu einer senkrecht auf einer Einlassventillängsmittelachse des Einlassventils und einer Auslassventillängsmittelachse des Auslassventils stehenden Verbindungsgerade und/oder äquidistant zu Einlassventillängsmittelachsen mehrerer Einlassventile angeordnet ist, wobei die Kraftstoffstrahlen Strahlmittelachsen aufweisen, die auf zumindest einer Seite der zweiten Normalenebene von der ersten Normalenebene beabstandet sind.
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Der Zylinder wird insoweit von den beiden gedachten Normalenebenen, nämlich der ersten Normalenebene und der zweiten Normalenebene, in mehrere Segmente aufgeteilt. Die beiden Normalenebenen stehen senkrecht aufeinander, schließen also miteinander einen Winkel von 90° ein. Zudem verlaufen sie beide durch die Zylinderlängsmittelachse, nehmen diese also jeweils in sich auf. Es kann nun beispielsweise vorgesehen sein, dass die erste Normalenebene parallel zu der Verbindungsgeraden vorliegt oder mit dieser zusammenfällt. Diese gedachte Verbindungsgerade verbindet die Einlassventillängsmittelachse mit der Auslassventillängsmittelachse und steht dabei auf beiden senkrecht. Eine derartige Definition der Ausrichtung der ersten Normalenebene ist insbesondere vorgesehen, wenn der Zylinder genau ein Einlassventil sowie genau ein Auslassventil aufweist. Selbstverständlich kann sie jedoch auch bei mehreren Einlassventilen und/oder mehreren Auslassventilen herangezogen werden.
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Zusätzlich oder alternativ ist die erste Normalenebene äquidistant zu den Einlassventilmittelachsen mehrerer Einlassventile angeordnet. Hierbei sind insoweit nicht lediglich ein Einlassventil, sondern vielmehr mehrere Einlassventile vorgesehen, welche jeweils über eine Einlassventillängsmittelachse verfügen. Die erste Normalenebene soll nun genau mittig zwischen diesen mehreren Einlassventilen verlaufen und insoweit zu ihren Einlassventillängsmittelachsen jeweils denselben Abstand aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann es selbstverständlich vorgesehen sein, dass die erste Normalenebene äquidistant zu Auslassventillängsmittelachsen mehrerer Auslassventile angeordnet ist. Die Ausführungen zu den Einlassventillängsmittelachsen kann hierbei analog herangezogen werden.
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Die aus dem Kraftstoffinjektor beziehungsweise aus den mehreren Einspritzöffnungen in den Zylinder austretenden Kraftstoffstrahlen weisen Strahlmittelachsen auf. Diese sind beispielsweise als Verlängerung von Längsmittelachsen der Einspritzöffnungen, welche insoweit als Einspritzöffnungslängsmittelachsen bezeichnet werden können, definiert. Insoweit stellen die Strahlmittelachsen eine Verlängerung einer Hauptströmungsrichtung des Kraftstoffs in Austrittsmündungsöffnungen der Einspritzöffnungen dar. Durch die Austrittsmündungsöffnungen tritt der Kraftstoff aus den Einspritzöffnungen unmittelbar in den Zylinder ein. Die Strahlmittelachse beginnt vorzugsweise in derjenigen Stelle, an welcher der Kraftstoffstrahl aus der jeweiligen Einspritzöffnung in den Zylinder eintritt und endet an einem Auftreffpunkt, an welchem die Strahlmittelachse auf eine Zylinderwandung des Zylinders tritt.
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Die Strahlmittelachsen können alternativ den tatsächlichen Verlauf des Kraftstoffs wiedergeben. Während in den vorstehend erläuterten Fällen die Strahlmittelachsen vorzugsweise gerade sind, insbesondere über ihre gesamte Erstreckung hinweg, sind sie, wenn sie dem tatsächlichen Verlauf des Kraftstoffs entsprechen, beispielsweise gekrümmt. Auch hier kann jedoch ein zumindest teilweise gerader Verlauf, insbesondere vollständig gerader Verlauf, der Strahlmittelachsen realisiert sein oder zumindest vereinfachend angenommen werden.
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Auf der zumindest einen Seite der zweiten Normalenebene verlaufen nun die Strahlmittelachsen von der ersten Normalenebene beabstandet, berühren oder schneiden diese also nicht. Dies gilt insbesondere nicht nur für die Strahlmittelachsen, sondern vielmehr auch für die vollständigen Kraftstoffstrahlen, welche um ihre jeweilige Strahlmittelachse herum eine bestimmte Ausdehnung aufweisen. Diese Ausdehnung entspricht beispielsweise zunächst Abmessungen der Einspritzöffnungen. Im weiteren Verlauf des Kraftstoffstrahls kann sich jedoch eine Aufweitung ergeben.
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Durch die beschriebene Ausrichtung der Kraftstoffstrahlen beziehungsweise ihrer Strahlmittelachsen wird ein Einfluss der Kraftstoffstrahlen auf eine sich in dem Zylinder ausbildende Luftströmung, insbesondere eine Tumble-Strömung, größtenteils vermieden. Insbesondere sollen die Kraftstoffstrahlen keine Verstärkung der Tumble-Strömung bewirken. Die Tumble-Strömung baut sich üblicherweise auf, wenn das wenigsten eine Einlassventil geöffnet ist. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, zusätzlich zu dem Einlassventil auch das wenigstens eine Auslassventil zu öffnen. In diesem Fall liegt eine sogenannte Ventilüberschneidung auf, welche das Auftreten der Tumble-Strömung begünstigt.
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Unter der Tumble-Strömung ist eine Strömung zu verstehen, die eine Rotation um eine Rotationsachse aufweist, wobei die Rotationsachse vorzugsweise parallel zu der zweiten Normalenebene vorliegt.
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Beispielsweise erstreckt sich die Tumble-Strömung entlang der Rotationsachse über den gesamten Querschnitt des Zylinders, also ausgehend von einer ersten Seite des Zylinders bis hin zu einer ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Zylinders.
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Aufgrund der dämpfenden Wirkung einer den Zylinder begrenzenden Zylinderwandung weist die Tumble-Strömung bei maximalem Abstand von der Zylinderwandung ihr Intensitätsmaximum auf, üblicherweise also im Bereich der Zylinderlängsmittelachse. Das Intensitätsmaximum der Tumble-Strömung liegt insoweit vorzugsweise in der ersten Normalenebene vor. Dies ist insbesondere der Fall bei einer symmetrischen Anordnung von mehreren Einlassventilen und/oder mehreren Auslassventilen, insbesondere genau zwei Einlassventilen sowie genau zwei Auslassventilen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zylinder aufgeteilt ist von einer ersten Teilungsebene und einer zweiten Teilungsebene, die jeweils die Zylinderlängsmittelachse aufnehmen und als Winkelhalbierende zu der Normalenebene der zweiten Normalenebene vorliegen. Neben der ersten Normalenebene und der zweiten Normalenebene sind zwei weitere Ebenen, nämlich die erste Teilungsebene sowie die zweite Teilungsebene, vorgesehen. Diese stellen ebenso wie die erstgenannten Normalenebenen lediglich gedachte Ebenen dar, um die konkrete geometrische Ausrichtung der Kraftstoffstrahlen beziehungsweise ihrer Strahlmittelachsen zu beschreiben.
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Alle vier Ebenen, also sowohl die beiden Normalenebenen als auch die beiden Teilungsebenen, verlaufen durch die Zylinderlängsmittelachse beziehungsweise nehmen diese auf. Die zweite Teilungsebene steht senkrecht auf der ersten Teilungsebene. Gleichzeitig sind die beiden Teilungsebenen als Winkelhalbierende zu den beiden Normalenebenen angeordnet. Die beiden Normalenebenen und die beiden Teilungsebenen teilen insoweit den Zylinder in acht Teilvolumina auf, welche vorzugsweise denselben Volumeninhalt aufweisen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigsten eine der Strahlmittelachsen die erste Teilungsebene und/oder die zweite Teilungsebene und/oder die zweite Normalenebene schneidet. Gleichzeitig gilt jedoch weiterhin, dass die Strahlmittelachsen, insbesondere alle Strahlmittelachsen der Kraftstoffstrahlen, von der ersten Normalenebene beabstandet verlaufen. Schneidet die wenigstens eine Strahlmittelachse die erste Teilungsebene und/oder die zweite Teilungsebene, so bedeutet dies, dass sie von der ersten Normalenebene fort gerichtet ist. Entsprechendes gilt für das Schneiden der zweiten Normalenebene durch die wenigstens eine Strahlmittelachse, welches zusätzlich oder optional zu dem Schneiden der ersten Teilungsebene und/oder der zweiten Teilungsebene vorgesehen sein kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Teilungsebene und die zweite Teilungsebene den Zylinder in vier Quadranten aufteilen, wobei ein erster Quadrant unter dem wenigstens einen Auslassventil und ein dritter Quadrant unter dem wenigstens einen Einlassventil angeordnet ist. Die vier Quadranten weisen vorzugsweise denselben Volumeninhalt auf. Zumindest jedoch verfügen sie in einer senkrecht auf den Teilungsebenen stehenden Ebene denselben Flächeninhalt. Ein erster der Quadranten wird im nachfolgenden der Einfachheit halber als erster Quadrant, ein zweiter der Quadranten als zweiter Quadrant, ein dritter der Quadranten als dritter Quadrant und ein vierter der Quadranten als vierter Quadrant bezeichnet.
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Der erste Quadrant ist nun – in Draufsicht beziehungsweise in Richtung der Zylinderlängsmittelachse gesehen – unter dem Auslassventil angeordnet. Das Auslassventil liegt also wenigstens bereichsweise in diesem ersten Quadrant vor. Besonders bevorzugt liegen alle Auslassventile wenigstens bereichsweise in dem ersten Quadrant vor. Der dritte Quadrant liegt dem ersten Quadrant gegenüber, insbesondere bezüglich der Zylinderlängsmittelachse. In Umfangsrichtung bezogen auf die Zylinderlängsmittelachse gesehen, liegen zwischen dem ersten Quadrant und dem dritten Quadrant einerseits der zweite Quadrant und andererseits der vierte Quadrant vor. Der dritte Quadrant ist nun – wiederum in Draufsicht beziehungsweise in Richtung der Zylinderlängsmittelachse gesehen – unter dem Auslassventil oder den Auslassventilen, insbesondere allen Auslassventilen, angeordnet.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Schnittpunkte der Strahlmittelachsen mit einer senkrecht auf der Zylinderlängsmittelachse stehenden gedachten Höhenebene außerhalb des ersten Quadrants und/oder außerhalb des dritten Quadrants liegen. Die Höhenebene schneidet die Zylinderlängsmittelachse und mithin ebenso die beiden Normalenebenen und die beiden Teilungsebenen unter einem rechten Winkel, steht also senkrecht auf diesen. Die Strahlmittelachsen schneiden diese Höhenebene in den Schnittpunkten, wobei jeder Strahlmittelachse beziehungsweise jedem Kraftstoffstrahl ein Schnittpunkt zugeordnet werden kann. Wenigstens einer der Schnittpunkte, vorzugsweise alle Schnittpunkte, sollen nun außerhalb des ersten Quadrants und/oder außerhalb des dritten Quadrants liegen. Besonders bevorzugt liegen sie mithin in dem zweiten Quadrant oder dem vierten Quadrant. Auf diese Art und Weise wird eine besonders geringe Beeinflussung der Tumble-Strömung durch die Kraftstoffstrahlen erzielt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Höhenebene einen Abstand von einem Kraftstoffaustrittspunkt des Kraftstoffinjektors aufweist, an welchem einer der Kraftstoffstrahlen austritt, wobei der Abstand bezogen auf einen Maximalabstand des Kraftstoffaustrittspunkts von einem in dem Zylinder angeordneten Kolben höchstens 10%, höchstens 20%, höchstens 30%, höchstens 40% oder höchstens 50% beträgt. Der Kraftstoffaustrittspunkt entspricht beispielsweise einem Mittelpunkt der vorstehend bereits erläuterten Austrittsmündungsöffnung. Zu diesem weist die Höhenebene einen (minimalen) Abstand auf, der dem genannten Wert beziehungsweise einem der genannten Werte entspricht. Der Abstand wird bezogen auf den Maximalabstand angegeben, der dem Abstand entspricht, welchen der Kraftstoffaustrittspunkt von dem Kolben während eines gesamten Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine maximal aufweist.
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Dieser Maximalabstand wird üblicherweise vorliegen, wenn sich der Kolben in einem unteren Totpunkt befindet. Alternativ zu dem Kraftstoffaustrittspunkt kann selbstverständlich auch ein höchster Punkt, also der am weitesten von dem Kolben entfernte Punkt des Zylinders, herangezogen werden. Der Abstand der Höhenebene zu diesem höchsten Punkt wird nun auf den Maximalabstand des höchsten Punkts von dem Kolben bezogen und beträgt dabei einen der genannten Werte. Beispielsweise beträgt der Abstand mindestens 10%, höchstens 10%, mindestens 20%, höchstens 20%, mindestens 30%, höchstens 30%, mindestens 40%, höchstens 40%, mindestens 50% oder höchstens 50%.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Einlassventillängsmittelachse und/oder die Auslassventillängsmittelachse außerhalb des ersten Quadrants und/oder außerhalb des dritten Quadrants liegen. Unter der Einlassventillängsmittelachse ist die Längsmittelachse eines Ventilschafts des wenigstens einen Einlassventils und unter der Auslassventillängsmittelachse die Längsmittelachse eines Ventilschafts des wenigstens einen Auslassventils zu verstehen. Diese Achsen sollen nun beispielsweise über ihre gesamte Längserstreckung hinweg außerhalb des ersten Quadrants und/oder außerhalb des dritten Quadrants liegen. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass ein Schnittpunkt der Einlassventillängsmittelachse mit der Höhenebene und/oder ein Schnittpunkt der Auslassventillängsmittelachse mit der Höhenebene außerhalb des ersten Quadrants und/oder außerhalb des dritten Quadrants angeordnet sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kraftstoffinjektor in der ersten Normalenebene, insbesondere beabstandet von der zweiten Normalenebene, und/oder in dem ersten Quadrant angeordnet ist. Beispielsweise liegt der Kraftstoffinjektor symmetrisch zu der ersten Normalenebene vor, sodass eine Injektorlängsmittelachse des Kraftstoffinjektors in der ersten Normalenebene liegt. Besonders bevorzugt ist der Kraftstoffinjektor beziehungsweise seine Injektorlängsmittelachse beabstandet von der zweiten Normalenebene angeordnet, vorzugsweise auf der dem wenigstens einen Auslassventil zugewandten Seite der zweiten Normalenebene. Insbesondere kann der Kraftstoffinjektor beziehungsweise die Injektorlängsmittelachse in dem ersten Quadrant vorliegen. Während also der Kraftstoffinjektor durchaus derart angeordnet sein kann, dass er Kraftstoff beziehungsweise die Kraftstoffstrahlen in den ersten Quadrant ausbringt, sollen diese derart ausgerichtet sein, dass sie die Tumble-Strömung möglichst wenig beeinflussen. Dies wird durch die vorstehend beschriebene Ausrichtung realisiert.
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Weiterhin kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass auf der den Kraftstoffinjektor aufweisenden Seite der zweiten Normalenebene eine größere Anzahl an Schnittpunkten vorliegt als auf der gegenüberliegenden Seite. Unter den Schnittpunkten sind die Schnittpunkte der Strahlmittelachsen mit der Höhenebene zu verstehen. Dies ist beispielsweise durch die Anordnung des Kraftstoffinjektors auf einer Seite der zweiten Normalenebene und/oder durch unterschiedliche Querschnitte von Einlassventil und Auslassventil zu verstehen. Beispielsweise weisen das Einlassventil beziehungsweise die mehreren Einlassventile jeweils einen größeren Querschnitt auf als das Auslassventil beziehungsweise die mehreren Auslassventile. Dabei verfügen besonders bevorzugt alle Einlassventile über denselben Querschnitt, während dies zusätzlich oder alternativ auch für die Auslassventile zutreffen kann.
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Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Kraftstoffinjektor bezüglich der Zylinderlängsmittelachse gegenüber einer Zündkerze oder Glühkerze angeordnet ist. Die Zündkerze oder Glühkerze, insbesondere eine Längsmittelachse der Zündkerze beziehungsweise Glühkerze, kann auf der Zylinderlängsmittelachse liegen. Alternativ ist sie auf der dem Kraftstoffinjektor gegenüberliegenden Seite der zweiten Normalenebene beziehungsweise der Zylinderlängsmittelachse angeordnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
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Figur eine schematische Schnittdarstellung durch einen Zylinder einer Brennkraftmaschine.
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Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch einen Bereich einer Brennkraftmaschine 1, nämlich durch einen Zylinder 2. Dieser weist eine Zylinderlängsmittelachse 3 auf und verfügt zumindest in dem dargestellten Schnitt über einen kreisrunden Querschnitt, welcher durch eine Zylinderwandung 4 definiert ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Zylinder 2 zwei Einlassventile 5 und 6 sowie zwei Auslassventil 7 und 8 auf. Ventillängsmittelachsen 9, 10, 11 und 12 der Ventile 5, 6, 7 und 8 sind ebenfalls angedeutet.
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Die Ventile 5, 6, 7 und 8 sind in einem lediglich angedeuteten Zylinderdach 13 angeordnet, ebenso wie ein Kraftstoffinjektor 14 sowie eine Zündbeziehungsweise Glühkerze 15. Der Kraftstoffinjektor 14 weist mehrere Einspritzöffnungen 16 auf (lediglich teilweise gekennzeichnet), durch welche Kraftstoff in den Zylinder 2 einbringbar ist. Das Einbringen des Kraftstoffs erfolgt in Form von Kraftstoffstrahlen 17, 18, 19, 20, 21 und 22. Jeder der Kraftstoffstrahlen 17, 18, 19, 20, 21 und 22 weist eine Strahlmittelachse 23, 24, 25, 26, 27 beziehungsweise 28 auf.
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Der Zylinder 2 wird nun von einer gedachten ersten Normalenebene 29 und einer senkrecht auf dieser stehenden zweiten Normalenebene 30 aufgeteilt. Beide Normalenebenen 29 und 30 verlaufen durch die Zylinderlängsmittelachse 3 beziehungsweise nehmen diese in sich auf. Die erste normale Ebene 29 verläuft dabei beispielsweise parallel zu einer Verbindungsgeraden 31, die auf der Einlassventillängsmittelachse 9 und der Auslassventillängsmittelachse 11 senkrecht steht. Zusätzlich oder alternativ kann die erste Normalenebene 29 äquidistant zwischen den Ventillängsmittelachsen 9 und 10 und/oder den Ventillängsmittelachsen 11 und 12 angeordnet sein.
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Bei geöffneten Einlassventilen 5 und 6 strömt Luft in den Zylinder 2 ein, was durch die Pfeile 32 und 33 gekennzeichnet ist. Es bildet sich eine sogenannte Tumble-Strömung aus, deren Drehachse beziehungsweise Rotationsachse in der zweiten Normalenebene 30 oder parallel zu dieser liegt. Ihre maximale Intensität weist die Tumble-Strömung dabei vorzugsweise mittig in dem Zylinder 2, insbesondere also in der ersten Normalenebene 29 auf. Während des Einbringens von Kraftstoff mittels des Kraftstoffinjektors 14 soll die Tumble-Strömung möglichst wenig beeinflusst werden. Aus diesem Grund sind die Einspritzöffnungen 16 derart angeordnet, dass die Strahlmittelachsen 23, 24, 25, 26, 27 und 28 auf zumindest einer Seite der zweiten Normalenebene 30, besonders bevorzugt jedoch auf beiden Seiten der zweiten Normalenebene 30, von der ersten Normalenebene 29 beabstandet sind. Die Strahlmittelachsen 23, 24, 25, 26, 27 und 28 beginnen dabei an den Einspritzöffnungen 16 und enden an einem jeweiligen Auftreffpunkt des Kraftstoffstrahls 17, 18, 19, 20, 21 beziehungsweise 22 in dem Zylinder 2.
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Neben den Normalenebenen 29 und 30 wird der Zylinder 2 weiterhin von einer ersten Teilungsebene 34 und einer zweiten Teilungsebene 35 aufgeteilt. Die Teilungsebenen 34 und 35 nehmen analog zu der Normalenebene 29 und 30 die Zylinderlängsmittelachse 3 in sich auf. Die Teilungsebenen 34 und 35 stehen senkrecht aufeinander und sind als Winkelhalbierende der ersten Normalenebene 29 und der zweiten Normalenebene 30 angeordnet. Die Teilungsebenen 34 und 35 schließen mithin mit den Normalenebenen 29 und 30 jeweils einen Winkel von 45° ein. Es ist erkennbar, dass die Strahlmittelachsen 23, 24, 25, 26, 27 und 28 jeweils die erste Teilungsebene 34 sowie die zweite Teilungsebene 35 schneiden, insbesondere auf einer Seite der zweiten Normalenebene 30, auf welcher auch der Kraftstoffinjektor 14 angeordnet ist.
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Die erste Teilungsebene 34 und die zweite Teilungsebene 35 teilen den Zylinder 2 in vier Quadranten I, II, III und IV auf. Der erste Quadrant IV liegt dabei wenigstens bereichsweise unter den Auslassventilen 7 und 8, während der dritte Quadrant wenigstens bereichsweise unter den Einlassventilen 5 und 6 angeordnet ist. In dem ersten Quadrant I liegt bevorzugt der Kraftstoffinjektor 14.
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In dem Zylinder 2 liegt eine gedachte Höhenebene 36 vor, welche auf der Zylinderlängsmittelachse 3 und mithin den Normalenebenen 29 und 30 senkrecht steht. Dargestellt sind Schnittpunkte 37, 38, 39, 40, 41 und 42, in welchen die Strahlmittelachsen 23, 24, 25, 26, 27 und 28 die Höhenebene 36 schneiden. Die Höhenebene ist dabei beispielsweise von einem Kraftstoffaustrittspunkt (hier nicht dargestellt) des Kraftstoffinjektors 14 mit einem Abstand beabstandet, der bezogen auf einen Maximalabstand des Kraftstoffaustrittspunkts von einem in dem Zylinder angeordneten Kolben (hier nicht dargestellt) höchstens 10%, höchstens 20%, höchstens 30%, höchstens 40% oder höchstens 50% beträgt. Alternativ kann der Abstand der Höhenebene 36 auch ausgehend von einem höchsten Punkt des Zylinders 2 angegeben werden, in diesem Fall bezogen auf den Maximalabstand zwischen diesem höchsten Punkt und dem Kolben.
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Es wird deutlich, dass die Schnittpunkte 37, 38, 39, 40, 41 und 42 außerhalb des ersten Quadrants I und/oder außerhalb des dritten Quadrants III liegen. Vielmehr sind sie ausschließlich in dem zweiten Quadrant II und dem vierten Quadrant IV angeordnet. Entsprechendes gilt für die Einlassventillängsmittelachsen 9 und 10 sowie die Auslassventillängsmittelachse 11 und 12. Wie bereits erläutert, liegt dagegen der Kraftstoffinjektor 14 in dem ersten Quadrant I vor, insbesondere liegt er in der ersten Normalenebene 29, beispielsweise beabstandet von der zweiten Normalenebene 30. Auf der den Kraftstoffinjektor 14 aufweisenden Seite der zweiten Normalenebene 30 liegt zudem vorzugsweise eine größere Anzahl an Schnittpunkten vor als auf der gegenüberliegenden Seite.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Schnittpunkte 37, 38, 40 und 41 auf derjenigen Seite der zweiten Normalenebene 30 vor, auf welcher auch der Kraftstoffinjektor 14 angeordnet ist. Die Schnittpunkte 39 und 42 dagegen liegen auf der abgewandten Seite der zweiten Normalenebene 30. Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die Zünd- beziehungsweise Glühkerze 15 zentral oder zumindest nahezu zentral in dem Zylinder 2 angeordnet ist. So durchläuft die Zylinderlängsmittelachse 3 die Zündkerze 15, während die Zündkerze 15 symmetrisch zu der ersten Normalenebene 29 vorliegt.
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Es kann, wie hier dargestellt, vorgesehen sein, dass mehrere Schnittpunkte 37, 38, 39, 40, 41 und 42 denselben Abstand von der ersten Normalenebene 29 aufweisen. So sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Schnittpunkte 37 und 40, die Schnittpunkte 38 und 41 sowie die Schnittpunkte 39 und 42 jeweils symmetrisch zu der ersten Normalenebene 29 angeordnet. Beispielsweise weisen dabei die Schnittpunkte 37, 39, 40 und 42 denselben Abstand zu der ersten Normalenebene 29 auf, während die Schnittpunkte 38 und 41 näher an der ersten Normalenebene 29 angeordnet sind.
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Mit der beschriebenen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1, insbesondere einer Ausgestaltung des Kraftstoffinjektor 14, mittels welcher die Kraftstoffstrahlen 17, 18, 19, 20, 21 und 22 in der beschriebenen Art und Weise erzeugt werden können, wird zum einen eine gute Gemischaufbereitung und zum anderen eine hohe Brenngeschwindigkeit und eine damit einhergehende hohe Effizienz der Brennkraftmaschine 1 erzielt. Selbstverständlich kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Kraftstoffstrahlen 17, 18, 19, 20, 21 und 22 vorgesehen sein, insbesondere eine größere oder eine kleinere Anzahl als hier dargestellt. Der Zylinder 2 kann zudem über eine größere oder kleinere Anzahl an Einlassventilen 5 und 6 und/oder Auslassventilen 7 und 8 verfügen. So können beispielsweise ein einziges Einlassventil 5 und/oder ein einziges Auslassventil 7 vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist jedoch die hier dargestellte Ausführung mit genau zwei Einlassventilen 5 und 6 sowie genau zwei Auslassventilen 7 und 8.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0133668 A1 [0003]
