-
Hintergrund
-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor, der eine Kraftstoffeinspritzung in einer Nebenkammer durchführt, die in einer Hauptbrennkammer vorgesehen ist.
-
Stand der Technik
-
JP 2015 - 21 391 A offenbart einen Verbrennungsmotor, der eine Hauptbrennkammer und eine Nebenkammer hat, die in der Hauptbrennkammer vorgesehen ist. Die Nebenkammer ist über ein Durchgangsloch mit der Hauptbrennkammer verbunden. In der Nebenkammer sind eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Zündkerze vorgesehen und die Kraftstoffeinspritzung und eine Fremdzündung werden in der Nebenkammer durchgeführt. Eine Flamme, die in der Nebenkammer erzeugt wird, breitet sich durch das Durchgangsloch in die Hauptbrennkammer aus.
-
JP 2009 - 215 973 A offenbart einen Verbrennungsmotor, der eine Hauptbrennkammer und eine Nebenkammer hat, die in der Hauptbrennkammer vorgesehen ist. In dem Fall des Verbrennungsmotors ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in einem Ansaugkanal oder der Hauptbrennkammer vorgesehen. In einem Verdichtungshub tritt ein Anteil eines Mischgases aus der Hauptbrennkammer durch ein Durchgangsloch in die Nebenkammer ein. In der Nebenkammer ist eine Zündkerze vorgesehen und die Verbrennung wird durch die Durchführung einer Fremdzündung in der Nebenkammer hervorgerufen. Eine Flamme, die in der Nebenkammer erzeugt wird, breitet sich durch das Durchgangsloch in der Hauptbrennkammer aus.
-
AT 510 435 B1 offenbart einen Fremdzündungsmotor, der eine Hauptkammer und eine Vorkammer aufweist. Die Hauptkammer steht durch eine Vielzahl von Überströmbohrungen und einen Steigkanal mit der Vorkammer in Verbindung. Im Verdichtungszyklus strömt ein mageres Gas-Luft-Gemisch aus der Hauptbrennkammer in die Vorkammer und wird dort mit dem angereicherten Gemisch vermischt. Der Steigkanal öffnet sich an einer außermittigen Position in die Vorkammer, sodass das Gas-Luft-Gemisch in der Vorkammer eine definierte Tumble-Strömung in der Vorkammer erzeugt.
-
US 4 294 209 A offenbart einen Selbstzündungsmotor, der eine Hilfskammer aufweist, die über einen Überströmkanal mit einer Hauptverbrennungskammer, die in einen größeren und in einen kleineren Verbrennungsbereich aufgeteilt ist, verbunden ist. Eine Einspritzdüse ist entgegengesetzt zum Überströmkanal an der Hilfskammer angeordnet. Der Überströmkanal ist an seinem unteren Ende mit einer Vielzahl von Verbrennungslöchern versehen, von denen drei Löcher, die zum größeren Verbrennungsbereich hin gerichtet sind, einen größeren Durchmesser als die Löcher haben, die zum kleineren Verbrennungsbereich gerichtet sind, sodass in beiden Bereichen der Hauptbrennkammer eine einheitliche Größe des Gasmischungsvolumens ermöglicht wird.
DE 10 2006 035 139 A1 betrifft einen Fremdzündungsmotor mit einem Abgaskatalysator. Der Motor weist einen oder mehrere Zylinder, mit je einem darin auf- und abbeweglichen Kolben auf. Ein Injektor spritzt Kraftstoff in die durch den Zylinder definierte Hauptbrennkammer ein, der sich darin mit angesaugter Luft vermischt. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird von einer Zündkerze gezündet, sodass das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrennt. Das dabei entstehende Abgas wird über einen Abgaskanal zur Nachbehandlung durch den Abgaskatalysator hindurchgeführt.
-
JP 2014 - 62 484 A beschreibt einen Vorbrennkammer-Motor, in dem Klopfen unterdrückt werden soll. Der Vorbrennkammer-Motor weist einen Zylinder, einen Zylinderkopf, einen Kolben, der mit dem Zylinderkopf zusammen eine Hauptbrennkammer definiert, und eine Vorbrennkammer-Abdeckung auf, die eine Vorbrennkammer definiert. Die Vorbrennkammer-Abdeckung hat eine Vielzahl an Einspritzlöchern, die jeweils mit der Vorbrennkammer und der Hauptbrennkammer in Verbindung stehen. Die Hauptbrennkammer ist in einen einlassseitigen Bereich und in einen auslassseitigen Bereich unterteilt. Die Vorbrennkammer kann sechs Düsenlöcher aufweisen, wobei der Durchmesser jedes der drei einlassseitigen Düsenlöcher größer als der Durchmesser jedes der drei auslassseitigen Düsenlöcher ist.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
In dem Fall des Verbrennungsmotors, der in der
JP 2015-21391 A offenbart ist, sind die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Zündkerze in der Nebenkammer vorgesehen und die Kraftstoffeinspritzung und die Fremdzündung werden in der Nebenkammer durchgeführt. Dann breitet sich die Flamme, die in der Nebenkammer erzeugt wird, durch das Durchgangsloch in die Hauptbrennkammer aus. Wenn sich die Hauptbrennkammer allerdings in einem übermäßig mageren Zustand befindet, verteilt sich die Flamme nicht gut in der Hauptbrennkammer, was zu einer Verschlechterung der Verbrennungsstabilität führt.
-
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzusehen, das verhindern kann, dass eine Hauptbrennkammer in einem übermäßig mageren Zustand ist, in Bezug auf einen Verbrennungsmotor, der die Kraftstoffeinspritzung in der Nebenkammer durchführt, die in der Hauptbrennkammer vorgesehen ist.
-
Eine erste Offenbarung sieht einen Verbrennungsmotor vor. Der Verbrennungsmotor weist auf: eine Hauptbrennkammer, die zwischen einem Zylinderkopf und einem Kolben, der dem Zylinderkopf zugewandt ist, angeordnet ist; einen Ansaugkanal, der innerhalb des Zylinderkopfes gebildet ist und über eine Einlassöffnung mit der Hauptbrennkammer verbunden ist; einen Abgaskanal, der innerhalb des Zylinderkopfes gebildet ist und über eine Auslassöffnung mit der Hauptbrennkammer verbunden ist; eine Nebenkammer, die zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung an dem Zylinderkopf vorgesehen ist und über eine Vielzahl von Durchgangslöchern mit der Hauptbrennkammer verbunden ist; eine Einspritzvorrichtung, die Kraftstoff in die Nebenkammer einspritzt; und eine Zündkerze, die in der Nebenkammer eine Zündung durchführt. An einer Position der Nebenkammer strömt eine Tumble-Strömung von der Nebenkammer aus gesehen von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite. Die Vielzahl an Durchgangslöchern weist auf: ein erstes Durchgangsloch, das in einem Bereich an der ersten Seite einer Seitenwand der Nebenkammer gebildet ist; und ein zweites Durchgangsloch, das sich vom ersten Durchgangsloch unterscheidet und in einem Bereich an der zweiten Seite der Seitenwand der Nebenkammer gebildet ist. Ein Durchmesser des ersten Durchgangslochs ist größer als ein Durchmesser des zweiten Durchgangslochs und die Einspritzvorrichtung führt Kraftstoff in einer asymmetrischen Weise durch, sodass sich die Kraftstoffeinspritzung in die Richtung der zweiten Seite konzentriert.
-
Eine zweite Offenbarung hat des Weiteren zusätzlich zur ersten Offenbarung das folgende Merkmal. Das erste Durchgangsloch und das zweite Durchgangsloch sind einander zugewandt.
-
Eine dritte Offenbarung hat das folgende Merkmal. Weder im Ansaugkanal noch in der Hauptbrennkammer ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
-
Eine vierte Offenbarung hat das folgende Merkmal. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt eine erste Kraftstoffeinspritzmenge bei einem Ansaughub in die Nebenkammer ein. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt eine zweite Kraftstoffeinspritzmenge, die geringer als die erste Kraftstoffeinspritzmenge ist, nach dem Ansaughub und vor einem Zündzeitpunkt in die Nebenkammer ein.
-
Eine fünfte Offenbarung hat das folgende Merkmal. Die Vielzahl an Durchgangslöchern weist des Weiteren ein drittes Durchgangsloch auf. Das dritte Durchgangsloch ist so vorgesehen, dass der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, das dritte Durchgangsloch passiert, um direkt in die Hauptbrennkammer einzutreten.
-
Eine sechste Offenbarung sieht einen Verbrennungsmotor vor. Der Verbrennungsmotor weist auf: eine Hauptbrennkammer, die zwischen einem Zylinderkopf und einem Kolben, der dem Zylinderkopf zugewandt ist, angeordnet ist; einen Ansaugkanal, der innerhalb des Zylinderkopfes gebildet ist und über eine Einlassöffnung mit der Hauptbrennkammer verbunden ist; einen Abgaskanal, der innerhalb des Zylinderkopfes gebildet ist und über eine Auslassöffnung mit der Hauptbrennkammer verbunden ist; eine Nebenkammer, die zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung an dem Zylinderkopf vorgesehen ist und über eine Vielzahl von Durchgangslöchern mit der Hauptbrennkammer verbunden ist; eine Einspritzvorrichtung, die Kraftstoff in die Nebenkammer einspritzt; und eine Zündkerze, die in der Nebenkammer eine Zündung durchführt. Die Vielzahl an Durchgangslöchern weist auf: ein erstes Durchgangsloch, das in einem Bereich einlassöffnungsseitigen einer Seitenwand der Nebenkammer gebildet ist; und ein zweites Durchgangsloch, das sich vom ersten Durchgangsloch unterscheidet und in einem Bereich an der zweiten Seite der Seitenwand der Nebenkammer gebildet ist. Ein Durchmesser des ersten Durchgangslochs ist größer als ein Durchmesser des zweiten Durchgangslochs und die Einspritzvorrichtung führt Kraftstoff in einer asymmetrischen Weise durch, sodass sich die Kraftstoffeinspritzung in die Richtung der zweiten Seite konzentriert.
-
Gemäß der ersten Offenbarung ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der Nebenkammer vorgesehen und die Kraftstoffeinspritzung wird in der Nebenkammer durchgeführt. An einer Position der Nebenkammer strömt die Tumble-Strömung von der Nebenkammer aus gesehen von der ersten Seite zur zweiten Seite. Darüber hinaus ist das erste Durchgangsloch, das größer als ein anderes Durchgangsloch ist, im ersten Seitenbereich der Seitenwand der Nebenkammer gebildet. Da das vergleichsweise große erste Durchgangsloch an der ersten Seite ausgebildet ist, ist es möglich, die Tumble-Strömung effizient in die Nebenkammer einzuleiten. Wenn die Tumble-Strömung durch das erste Durchgangsloch in die Nebenkammer eintritt, wird ein Gasgemisch aus der Nebenkammer durch ein anderes Durchgangsloch in die Hauptbrennkammer gedrückt. In anderen Worten ist es durch Verwendung der Tumble-Strömung möglich, das Gasgemisch aus der Nebenkammer effizient in der Hauptbrennkammer zu verteilen. Daher wird ein übermäßig magerer Zustand der Hauptbrennkammer verhindert. Folglich verteilt sich die Flamme, die aus der Nebenkammer in der Hauptbrennkammer ausbreitet, während der Verbrennung sehr gut in der Hauptbrennkammer. Das heißt, dass eine hervorragende Verbrennungsstabilität erreicht werden kann.
-
Gemäß der ersten Offenbarung kann die Tumble-Strömung, die durch das erste Durchgangsloch in die Nebenkammer eingeleitet wird, leicht durch das zweite Durchgangsloch auf der zweiten Seite ausströmen. In anderen Worten wird der Strom in der Nebenkammer entlang einer Richtung der Tumble-Strömung gleichmäßig erzeugt. Da der Strom in der Nebenkammer entlang einer Richtung der Tumble-Strömung erzeugt wird, kann sich das Gasgemisch aus der Nebenkammer effizienter in der Hauptbrennkammer verteilen.
-
Gemäß der zweiten Offenbarung sind das erste Durchgangsloch auf der ersten Seite und das zweite Durchgangsloch auf der zweiten Seite einander zugewandt. In diesem Fall ist es möglich, das Gasgemisch aus der Nebenkammer möglichst effizient in der Hauptbrennkammer zu verteilen.
-
Gemäß der ersten Offenbarung ist es möglich, die Kraftstoffeinspritzung effizient durchzuführen, indem die Richtung der Tumble-Strömung, die von der ersten Seite zur zweiten Seite strömt, berücksichtigt wird.
-
Gemäß der dritten Offenbarung ist weder im Ansaugkanal noch in der Hauptbrennkammer eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen. Da sich das Gasgemisch aus der Nebenkammer effizient in der Hauptbrennkammer verteilt, ist es nicht notwendig, in der Hauptbrennkammer oder im Ansaugkanal eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung separat zu installieren. Da es nicht notwendig ist, eine Vielzahl an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen individuell zu steuern, wird die Kraftstoffeinspritzsteuerung einfach. Da es darüber hinaus ausreichend ist, eine einzelne Einspritzvorrichtung in der Nebenkammer vorzusehen, können die Herstellungskosten verringert werden.
-
Gemäß der vierten Offenbarung ist es möglich, vor dem Zündzeitpunkt ein fettes Gasgemisch in der Nebenkammer zu bilden. Als Folge verbessert sich die Zündbarkeit in der Nebenkammer, was es möglich macht, die Ursprungsflamme gut zu erzeugen.
-
Gemäß der fünften Offenbarung passiert der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, das dritte Durchgangsloch, um direkt in die Hauptbrennkammer einzutreten. Durch Verwendung von sowohl dem ersten Durchgangsloch als auch dem dritten Durchgangsloch ist es möglich, das Gasgemisch und den Kraftstoff weiter effizient in die Hauptbrennkammer einzuleiten.
-
Gemäß der sechsten Offenbarung ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der Nebenkammer vorgesehen und die Kraftstoffeinspritzung wird in der Nebenkammer durchgeführt. Das erste Durchgangsloch, das größer als das zweite Durchgangsloch ist, ist im einlassseitigen Bereich der Seitenwand der Nebenkammer ausgebildet. Grundsätzlich ist eine Richtung einer Tumble-Strömung in der Nähe der Nebenkammer von der Einlassseite zur Auslassseite. Da das vergleichsweise große erste Durchgangsloch auf der Einlassseite ausgebildet ist, ist es möglich, die Tumble-Strömung effizient in die Nebenkammer einzuleiten. Wenn die Tumble-Strömung durch das erste Durchgangsloch in die Nebenkammer eintritt, wird ein Gasgemisch aus der Nebenkammer durch ein anderes Durchgangsloch in die Hauptbrennkammer gedrückt. In anderen Worten ist es durch Verwendung der Tumble-Strömung möglich, das Gasgemisch aus der Nebenkammer effizient in der Hauptbrennkammer zu verteilen. Daher wird ein übermäßig magerer Zustand der Hauptbrennkammer verhindert. Folglich verteilt sich die Flamme, die sich aus der Nebenkammer in die Hauptbrennkammer ausbreitet, während der Verbrennung sehr gut in der Hauptbrennkammer. Das heißt, dass eine hervorragende Verbrennungsstabilität erreicht werden kann.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein Querschnittsdiagramm, das schematisch ein Konfigurationsbeispiel eines Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Konfigurationsbeispiel des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 3 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung der Verbrennung im Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung einer Tumble-Strömung in einer Hauptbrennkammer des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 5 ist eine Perspektivansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 6 ist ein Querschnittsdiagramm zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung und der Kraftstoffverteilung in der Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 7 ist ein Querschnittsdiagramm zur Erklärung eines anderen Beispiels der Kraftstoffeinspritzung und der Kraftstoffverteilung in der Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration zeigt, die sich auf eine Kraftstoffeinspritzsteuerung im Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht;
- 9 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der Kraftstoffeinspritzsteuerung im Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 10 ist eine Perspektivansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 11 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung in die Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 12 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung in die Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 13 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung in die Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 14 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung in die Nebenkammer des Verbrennungsmotors gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
-
Ausführungsformen
-
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Erste Ausführungsform
-
Grundkonfiguration
-
1 ist ein Querschnittsdiagramm, das schematisch ein Konfigurationsbeispiel eines Verbrennungsmotors 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einer Hauptbrennkammer 10, einem Ansaugkanal 30, einem Abgaskanal 40, einer Nebenkammer 50, einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 und einer Zündkerze 70 als Hauptkomponenten versehen.
-
Die Hauptbrennkammer 10 ist ein Raum, der von einem Zylinderblock 20, einem Kolben 22 und einen Zylinderkopf 23 umgeben ist. Genauer gesagt weist der Zylinderblock 20 eine zylindrische Zylinderlaufbuchse (Zylinderbohrung) auf, die eine Seitenwand der Hauptbrennkammer 10 bildet. Im Diagramm wird eine Mittelachse der zylindrischen Zylinderlaufbuchse 21 mit dem Bezugszeichen „C“ bezeichnet. Der Kolben 22 ist vorgesehen, um sich in der Achsenrichtung der Zylinderlaufbuchse 21 hin- und herzubewegen. Eine Oberfläche des Kolbens 22 bildet eine untere Fläche der Hauptbrennkammer 10. Der Zylinderkopf 23 befindet sich auf dem Zylinderblock 20, um dem Kolben 22 zugewandt zu sein. Eine Kopf-Bodenfläche 24, die eine Bodenfläche des Zylinderkopfes 23 ist, bildet eine obere Fläche der Hauptbrennkammer 10. Der Kolben 22 und der Zylinderkopf 23 (die Kopf-Bodenfläche 24) sind einander zugewandt und die Hauptbrennkammer 10 ist zwischen dem Kolben 22 und dem Zylinderkopf 23 angeordnet.
-
Hier soll ein Koordinatensystem definiert werden, das in der nachfolgenden Beschreibung verwendet wird. Eine „Z-Richtung“ ist eine Richtung, in die sich der Kolben 22 bewegt und die parallel zur Mittelachse C ist. Eine „XY-Ebene“ ist eine Ebene, die senkrecht zur Z-Richtung ist.
-
Der Ansaugkanal 30 wird dazu verwendet, der Hauptbrennkammer 10 Ansauggas zuzuführen. Genauer gesagt ist der Ansaugkanal 30 innerhalb des Zylinderkopfes 23 gebildet und mit der Hauptbrennkammer 10 verbunden. Eine Öffnung des Ansaugkanals 30 zur Hauptbrennkammer 10 ist eine Einlassöffnung 31. Das heißt, dass der Ansaugkanal 30 über die Einlassöffnung 31 mit der Hauptbrennkammer 10 verbunden ist. Ein Einlassventil 32 ist an der Einlassöffnung 31 vorgesehen, um geöffnet und geschlossen werden zu können.
-
Der Abgaskanal 40 wird dazu verwendet, Abgas aus der Hauptbrennkammer 10 auszustoßen. Genauer gesagt ist der Abgaskanal 40 innerhalb des Zylinderkopfes 23 gebildet und mit der Hauptbrennkammer 10 verbunden. Eine Öffnung des Abgaskanals 40 zur Hauptbrennkammer 10 ist eine Auslassöffnung 41. Das heißt, dass der Abgaskanal 40 über die Auslassöffnung 41 mit der Hauptbrennkammer 10 verbunden ist. Ein Auslassventil 42 ist an der Auslassöffnung 41 vorgesehen, um geöffnet und geschlossen werden zu können.
-
Die Nebenkammer 50 befindet sich in der Hauptbrennkammer 10. Genauer gesagt ist die Nebenkammer 50 am Zylinderkopf 23 (d.h. die Kopf-Bodenfläche 24) zwischen der Einlassöffnung 31 und der Auslassöffnung 41 vorgesehen, wie es in 1 gezeigt ist. Auch wenn die Nebenkammer 50 vom Zylinderkopf 23 aus in die Hauptbrennkammer 10 hineinragt, steht sie am oberen Totpunkt (TDC) nicht mit dem Kolben 22 in Verbindung. Des Weiteren hat die Nebenkammer eine Vielzahl an Durchgangslöchern 51, die mit der Hauptbrennkammer 10 verbunden sind. In anderen Worten ist die Nebenkammer 50 über die Vielzahl an Durchgangslöchern 51 mit der Hauptbrennkammer 10 verbunden.
-
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 ist vorgesehen, um in die Nebenkammer 50 Kraftstoff einzuspritzen. Genauer gesagt ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 an der Oberseite (an der Seite des Zylinderkopfes 23) der Nebenkammer 50 angeordnet. Im Beispiel, das in 1 gezeigt ist, ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 nahe der Mittelachse C angeordnet, um vom Zylinderkopf 23 in die Nebenkammer 50 zu ragen.
-
Die Zündkerze 70 ist vorgesehen, um die Durchführung der Fremdzündung in der Nebenkammer 50 zu ermöglichen. Das heißt, dass der Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Verfahren einsetzt, das die Fremdzündung in der Nebenkammer 50 durchführt, um die Verbrennung zu veranlassen.
-
2 zeigt ein Anordnungsbeispiel der Einlassöffnung 31, der Auslassöffnung 41 und der Nebenkammer 50 in der XY-Ebene, und zwar bei Betrachtung aus der Z-Richtung.
-
Im Anordnungsbeispiel, das in 2 gezeigt ist, sind eine Vielzahl an Einlassöffnungen 31-1 und 31-2 und eine Vielzahl an Auslassöffnungen 41-1 und 41-2 für die einzelne Hauptbrennkammer 10 vorgesehen. Die Einlassöffnungen 31-1 und 31-2 und die Auslassöffnungen 41-1 und 41-2 sind um die Mittelachse C der Hauptbrennkammer 10 angeordnet. Die Nebenkammer 50 ist nahe der Mittelachse C der Hauptbrennkammer 10 angeordnet. Das heißt, dass die Nebenkammer 50 von den Einlassöffnungen 31-1 und 31-2 und den Auslassöffnungen 41-1 und 41-2 umgeben ist.
-
Es ist zu beachten, dass die vorangegangene 1 dem Querschnittsdiagramm entlang der Linie A-A in 2 entspricht. Eine Linie B-B in 2 trennt die Einlassseite von der Auslassseite ab. Die Linie B-B ist parallel zur Y-Richtung und verläuft durch eine Position der Nebenkammer 50. Eine Seite, an der die Einlassöffnungen 31-1 und 31-2 von der Linie B-B aus gesehen (d.h. von der Nebenkammer 50 aus) vorliegen, ist die „Einlassseite“. Andererseits ist eine Seite, an der die Auslassöffnungen 41-1 und 41-2 von der Linie B-B aus gesehen (d.h. von der Nebenkammer 50 aus) vorliegen, die „Auslassseite“ .
-
Ein Grundverbrennungsprozess im Verbrennungsmotor 1 gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist, wie folgt.
-
In den Ansaug- und Verdichtungshüben wird Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in die Nebenkammer 50 eingespritzt und in der Nebenkammer 50 wird ein Gasgemisch gebildet. Ein Anteil des Mischgases wird über das Durchgangsloch 51 der Nebenkammer 50 der Hauptbrennkammer 10 zugeführt. Dann führt die Zündkerze 70 an einem vorbestimmten Zündzeitpunkt die Fremdzündung in der Nebenkammer 50 durch. Als Folge wird eine Verbrennung veranlasst und die Ursprungsflamme wird in der Nebenkammer 50 erzeugt. Dann breitet sich die in der Nebenkammer 50 erzeugte Flamme durch das Durchgangsloch 51 kräftig in die Hauptbrennkammer 10 aus, wie es in 3 gezeigt ist. Die Flamme, die sich aus der Nebenkammer 50 durch das Durchgangsloch 51 in die Hauptbrennkammer 10 ausbreitet, wird auch Jet bzw. Strahl 80 genannt. Der Hochenergie-Strahl 80 verteilt sich in der Hauptbrennkammer 10 und somit fährt die Verbrennung in der Hauptbrennkammer 10 fort.
-
Konfiguration der Nebenkammer
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 und die Zündkerze 70 in der Nebenkammer 50 vorgesehen und die Kraftstoffeinspritzung und die Fremdzündung werden in der Nebenkammer 50 durchgeführt, wie es oben beschrieben ist. Dann breitet sich die in der Nebenkammer 50 erzeugte Flamme als der Strahl 80 in die Hauptbrennkammer 10 aus und verteilt sich in der Hauptbrennkammer 10. Durch die derartige Verwendung der Nebenkammer 50 und des Strahls 80 ist es möglich, eine insgesamt magere Verbrennung zu erreichen.
-
Wenn allerdings die Hauptbrennkammer 10 in einem übermäßig mageren Zustand ist, verteilt sich der Strahl 80 nicht gut, was zu einer Verschlechterung der Verbrennungsstabilität führt. Damit sich der Strahl 80 gut ausbreitet, ist es notwendig, nicht nur in der Nebenkammer 50 eine bestimmte Menge Gasgemisch zu bilden, sondern auch in der Hauptbrennkammer 50. Hier kann in Betracht gezogen werden, zusätzlich zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 eine andere Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff in der Hauptbrennkammer 10 oder im Ansaugkanal 30 zu installieren. In diesem Fall ist es allerdings notwendig, die Vielzahl an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen individuell zu steuern und somit wird die Kraftstoffeinspritzsteuerung kompliziert. Des Weiteren nehmen die Herstellungskosten zu. Angesichts dessen wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Verfahren berücksichtigt, das nur die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 verwendet, um den Kraftstoff erfolgreich zu verteilen, der aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 aus der Nebenkammer 50 in die Hauptbrennkammer 10 eingespritzt wird.
-
Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Verfahren berücksichtigt, das das in der Nebenkammer 50 gebildete Gasgemisch effizient an die Hauptbrennkammer 10 leitet (verteilt). Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine „Tumble-Strömung“ in der Nähe der Nebenkammer 50 verwendet.
-
4 ist ein konzeptuelles Diagramm zur Erklärung einer Tumble-Strömung FT in der Hauptbrennkammer 10. Eine Gestaltung in 4 ist dieselbe wie die in der vorangegangenen 1, und die Darstellung des Einlassventils 32 und des Auslassventils 42 entfällt. In einem Ansaughub wird das Ansauggas aus dem Ansaugkanal 30 der Hauptbrennkammer 10 zugeführt. Als Folge wird in der Nähe der Einlassöffnung 31 eine Ansauggasströmung FI erzeugt und die Tumble-Strömung FT wird in der Hauptbrennkammer 10 erzeugt. Im Beispiel, das in 4 gezeigt ist, ist eine Richtung der Tumble-Strömung FT in der Nähe der Nebenkammer 50 von der Einlassseite zur Auslassseite in der Hauptbrennkammer 10.
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Tumble-Strömung FT in die Nebenkammer 50 eingeleitet, um das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 in der Hauptbrennkammer 10 effizient zu verteilen. In dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, ist die Richtung der Tumble-Strömung FT in der Nähe der Nebenkammer 50 von der Einlassseite zur Auslassseite in der Hauptbrennkammer 10. Um die Tumble-Strömung FT so in die Nebenkammer 50 einzuleiten, ist es wichtig, dass das Durchgangsloch 51 zumindest auf der Einlassseite der Nebenkammer 50 vorliegt. Das Durchgangsloch 51 an der Einlassseite, zur Aufnahme der Tumble-Strömung FT, wird nachstehend als „erstes Durchgangsloch 51 i“ bezeichnet.
-
5 ist eine Perspektivansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Nebenkammer 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Eine Seitenwand 50s der Nebenkammer 50 ist parallel zur Z-Richtung und senkrecht zur XY-Ebene. Die Vielzahl an Durchgangslöchern 51 ist in der Seitenwand 50s ausgebildet. Die Vielzahl an Durchgangslöchern 51 weist das oben beschriebene erste Durchgangsloch 51 i auf. Um die Tumble-Strömung FT einzuleiten, die in der Nebenkammer 50 von der Einlassseite zur Auslassseite strömt, ist das erste Durchgangsloch 51 i im einlassseitigen Bereich der Seitenwand 50s der Nebenkammer 50 gebildet.
-
Darüber hinaus ist das erste Durchgangsloch 51 größer als andere Durchgangslöcher 51 (zweite Durchgangslöcher), wie es in 5 gezeigt ist. Der Grund ist, wie folgt. Um das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 effizient in die Hauptbrennkammer 10 zu leiten, ist es vorteilhaft, so viel Tumble-Strömung wie möglich in die Nebenkammer 50 einzuleiten. Diesbezüglich ist das erste Durchgangsloch vergleichsweise groß ausgebildet. Währenddessen ist es hinsichtlich des Strahlimpulses nach der Fremdzündung vorzuziehen, dass ein Durchmesser (d.h. Größe) des Durchgangslochs 51 klein ist. Der Grund ist, dass, wenn der Durchmesser des Durchgangslochs 51 größer wird, der Drall des Strahls 80 schwächer wird, der sich durch das Durchgangsloch 51 ausbreitet. Angesichts dessen ist das erste Durchgangsloch 51 i gemäß der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, dass sein Durchmesser (Größe) größer als die Durchmesser der anderen Durchgangslöcher 51 ist. Folglich ist es möglich, die Tumble-Strömung FT effizient in die Nebenkammer 50 einzuleiten, während der Drall des Strahls 80 sichergestellt wird.
-
6 ist ein Querschnittsdiagramm zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung und der Kraftstoffverteilung in der Nebenkammer 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Eine Querschnittsstruktur der Nebenkammer 50 entlang der Linie D-D in 5, und vor allem eine Querschnittsstruktur, die das erste Durchgangsloch 51 i aufweist, ist in 6 schematisch gezeigt. Die Tumble-Strömung FT aus der Hauptbrennkammer 10 wird durch das erste Durchgangsloch 51 i in die Nebenkammer 50 eingeleitet. Wenn die Tumble-Strömung FT in die Nebenkammer 50 eintritt, wird dementsprechend das Gas aus der Nebenkammer 50 durch andere Durchgangslöcher 51 in die Hauptbrennkammer 10 gedrückt. Das heißt, dass der Strom (Strömung) in der Nebenkammer 50 erzeugt wird. Unter diesen Bedingungen spritzt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 Kraftstoff in die Nebenkammer 50 ein. Der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eingespritzt wird, ist typischerweise in einem Sprühzustand und wird durch ein Bezugszeichen „90“ in der Zeichnung bezeichnet. Ein Gasgemisch aus Sprühkraftstoff 90 und Luft entsteht durch den Strom in der Nebenkammer 50, um effizient in die Hauptbrennkammer 10 geleitet (verteilt) zu werden.
-
Im Beispiel, das in 5 und 6 gezeigt ist, weisen die Durchgangslöcher 51, anders als das erste Durchgangsloch 51i, ein auslassseitiges Durchgangsloch 51e auf. Das auslassseitige Durchgangsloch 51e ist im auslassseitigen Bereich der Seitenwand 50s der Nebenkammer 50 gebildet. Wenn es ein auslassseitiges Durchgangsloch 51e gibt, kann die Tumble-Strömung FT, die durch das erste Durchgangsloch 51i an der Einlassseite in die Nebenkammer 50 eingeleitet wird, leicht durch das auslassseitige Durchgangsloch 51e ausströmen. In anderen Worten wird der Strom entlang der Richtung der Tumble-Strömung FT gleichmäßig in der Nebenkammer 50 erzeugt. Wenn der Strom entlang der Richtung der Tumble-Strömung FT in der Nebenkammer 50 erzeugt wird, kann sich das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 effizienter in die Hauptbrennkammer 10 bewegen (verteilen), was vorteilhaft ist. Insbesondere dann, wenn das erste Durchgangsloch 51i und das auslassseitige Durchgangsloch 51e einander zugewandt sind, wie es in 5 und 6 gezeigt ist, ist es möglich, das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 möglichst effizient an die Hauptbrennkammer 10 zu leiten.
-
Allerdings ist das auslassseitige Durchgangsloch 51e nicht unverzichtbar. 7 zeigt beispielsweise einen Fall, bei dem kein auslassseitiges Durchgangsloch 51e an der Position vorliegt, die dem ersten Durchgangsloch 51i zugewandt ist. Selbst wenn in diesem Fall die Tumble-Strömung FT durch das erste Durchgangsloch 51i in die Nebenkammer 50 eintritt, wird das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 durch ein anderes Durchgangsloch 51 in die Hauptbrennkammer 10 gedrückt. Das heißt, dass es möglich ist, die Reaktion und die Wirkung zu erreichen, dass die Tumble-Strömung FT dazu verwendet wird, das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 effizient in der Hauptbrennkammer 10 zu verteilen.
-
Die Richtung der Tumble-Strömung FT an der Position der Nebenkammer 50 ist nicht notwendigerweise dieselbe, wie in dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist. Beispielsweise kann die Tumble-Strömung FT an der Position der Nebenkammer 50 von der Auslassseite zur Einlassseite strömen. Bei Verallgemeinerung dessen strömt die Tumble-Strömung FT an der Position der Nebenkammer 50 bei Betrachtung von der Nebenkammer 50 aus von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite. In diesem Fall ist das erste Durchgangsloch 51i im ersten Seitenbereich der Seitenwand 50s der Nebenkammer 50 ausgebildet.
-
Beispiel der Kraftstoffeinspritzsteuerung
-
Als Nächstes wird ein Beispiel der Kraftstoffeinspritzsteuerung im Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration bezüglich der Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird durch eine Steuervorrichtung 100 des Verbrennungsmotors 1 durchgeführt. Die Steuervorrichtung 100 ist ein Mikrocomputer, der mit einem Prozessor, einem Speicher und einem Eingabe/Ausgabe-Interface versehen ist und auch ECU (elektronische Steuereinheit) genannt wird. Die Steuervorrichtung 100 steuert die Kraftstoffeinspritzung aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60.
-
9 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Eine horizontale Achse stellt einen Kurbelwinkel dar und eine vertikale Achse stellt die Menge des Kraftstoffes dar, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eingespritzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuervorrichtung 100 die Kraftstoffeinspritzung mehrfach während eines Motorzyklus durch. Im Beispiel, das in 9 gezeigt ist, führt die Steuervorrichtung 100 die Kraftstoffeinspritzung während eines Motorzyklus zweimal durch.
-
Genauer gesagt führt die Steuervorrichtung 100 die erste Kraftstoffeinspritzung in einem Ansaughub durch. In der ersten Kraftstoffeinspritzung spritzt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eine erste Kraftstoffeinspritzmenge in die Nebenkammer 50 ein. Folglich bildet sich in der Nebenkammer 50 das Gasgemisch aus dem Sprühkraftstoff 90 und Luft. Ein Anteil des Mischgases verteilt sich durch das Durchgangsloch 51 der Nebenkammer 50 in der Hauptbrennkammer 10 (siehe 6 und 7).
-
Danach führt die Steuervorrichtung 100 die zweite Kraftstoffeinspritzung in einem Verdichtungshub durch. Genauer gesagt führt die Steuervorrichtung 100 die zweite Kraftstoffeinspritzung direkt vor einem Zündzeitpunkt SA durch. Bei der zweiten Kraftstoffeinspritzung spritzt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eine zweite Kraftstoffeinspritzmenge in die Nebenkammer 50 ein. Die zweite Kraftstoffeinspritzmenge ist eine sehr kleine Menge und geringer als die erste Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Kraftstoffeinspritzung.
-
Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Male der Kraftstoffeinspritzung während eines Motorzyklus nicht auf zwei begrenzt ist. Die Kraftstoffeinspritzung kann dreimal oder häufiger während eines Motorzyklus durchgeführt werden. In jedem Fall führt die Steuervorrichtung 100 die letzte Kraftstoffeinspritzung direkt vor dem Zündzeitpunkt SA durch, um der Nebenkammer 50 eine sehr kleine Menge Kraftstoff zuzuführen.
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzung, wie oben beschrieben, direkt vor dem Zündzeitpunkt SA durchgeführt, um der Nebenkammer 50 eine sehr kleine Menge Kraftstoff zuzuführen. Folglich wird die Zündung unter einer Bedingung durchgeführt, dass ein fettes Gasgemisch in der Nebenkammer 50 gebildet wird. Dementsprechend verbessert sich die Zündbarkeit in der Nebenkammer 50, was es möglich macht, die Ursprungsflamme gut zu erzeugen. Der Grund, warum eine solche Kraftstoffeinspritzsteuerung möglich ist, ist, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 vorgesehen ist. Das heißt, dass das Vorsehen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 es ermöglicht, ein fettes Gasgemisch in der Nebenkammer 50 zu bilden, während insgesamt eine magere Verbrennung erreicht wird.
-
Wirkung
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 vorgesehen und die Kraftstoffeinspritzung wird in der Nebenkammer 50 durchgeführt. An der Position der Nebenkammer 50 strömt die Tumble-Strömung FT von der Nebenkammer 50 aus gesehen von der ersten Seite zur zweiten Seite. Darüber hinaus ist das erste Durchgangsloch 51i, das größer als ein anderes Durchgangsloch 51 ist, im ersten Seitenbereich der Seitenwand der Nebenkammer 50 ausgebildet. Da das vergleichsweise große erste Durchgangsloch an der ersten Seite vorliegt, ist es möglich, die Tumble-Strömung FT effizient in die Nebenkammer 50 einzuleiten. Wenn die Tumble-Strömung FT über das erste Durchgangsloch 51i in die Nebenkammer 50 eintritt, wird das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 durch ein anderes Durchgangsloch 51 in die Hauptbrennkammer 10 gedrückt. In anderen Worten ist es durch Verwenden der Tumble-Strömung FT möglich, das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 effizient in der Hauptbrennkammer 10 zu verteilen. Daher wird ein übermäßig magerer Zustand der Hauptbrennkammer 10 verhindert. Folglich verteilt sich der Strahl 80, der sich aus der Nebenkammer 50 in die Hauptbrennkammer 10 ausbreitet, sehr gut in der Hauptbrennkammer 10. Das heißt, dass eine hervorragende Verbrennungsstabilität erreicht werden kann.
-
Da darüber hinaus das Gasgemisch aus der Nebenkammer 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform effizient in der Hauptbrennkammer 10 verteilt wird, gibt es keine Notwendigkeit, in der Hauptbrennkammer 10 oder im Ansaugkanal 30 eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung separat zu installieren. Dadurch, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 nur in der Nebenkammer 50 vorgesehen ist und der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in die Nebenkammer 50 eingespritzt wird, ist es möglich, das Gasgemisch auch in der Hauptbrennkammer 10 gut zu bilden. Da es nicht notwendig ist, eine Vielzahl an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen individuell zu steuern, wird die Kraftstoffeinspritzsteuerung einfach. Da es darüber hinaus ausreichend ist, die einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 vorzusehen, können die Herstellungskosten verringert werden.
-
Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in der Nebenkammer 50 vorgesehen ist, ist es des Weiteren möglich, ein fettes Gasgemisch in der Nebenkammer 50 zu bilden. Insbesondere durch die Durchführung der Kraftstoffeinspritzung direkt vor dem Zündzeitpunkt SA ist es möglich, die Zündung unter einer Bedingung durchzuführen, dass das fette Gasgemisch in der Nebenkammer 50 gebildet wird. Als Folge verbessert sich die Zündbarkeit in der Nebenkammer 50, was es möglich macht, die Ursprungsflamme gut zu erzeugen.
-
Zweite Ausführungsform
-
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung passiert der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in die Nebenkammer 50 eingespritzt wird, zumindest einen Teil der Durchgangslöcher 51, um direkt in die Hauptbrennkammer 10 einzutreten. Das Durchgangsloch 51, das der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eingespritzt wird, direkt passiert, wird nachstehend als ein „Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d“ bezeichnet.
-
10 ist eine Perspektivansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Nebenkammer 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie im Fall der ersten Ausführungsform ist die Vielzahl der Durchgangslöcher 51 in der Seitenwand 50s der Nebenkammer 50 gebildet. Die Vielzahl der Durchgangslöcher 51 weist zusätzlich zu dem oben beschriebenen ersten Durchgangsloch 51i ein Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d (ein drittes Durchgangsloch) auf. In anderen Worten ist ein Teil der Durchgangslöcher 51 als das Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d ausgebildet. Im Beispiel, das in 10 gezeigt ist, ist das Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d unterhalb (d.h. auf der Seite des Kolbens 22) des ersten Durchgangslochs 51i gebildet.
-
11 und 12 sind konzeptuelle Diagramme zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung in die Nebenkammer 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Genauer gesagt, zeigt 11 den Sprühkraftstoff 90, der aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eingespritzt wird, zusammen mit einem XY-Querschnitt an einer Position des Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d. 12 zeigt schematisch eine Querschnittsstruktur der Nebenkammer 50 entlang der Linie E-E in 11.
-
Wie es in 11 und 12 gezeigt ist, ist das Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d so vorgesehen, dass der Sprühkraftstoff 90, der aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eingespritzt wird, das Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d passiert, um direkt in die Hauptbrennkammer 10 einzutreten. In anderen Worten ist das Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d in einer Zielrichtung des Sprühkraftstoffes 90 positioniert. Daher ist es möglich, den Sprühkraftstoff 90, der in die Nebenkammer 50 eingespritzt wird, direkt in die Hauptbrennkammer 10 einzuleiten. Typischerweise wird der Sprühkraftstoff 90, der durch die in 9 gezeigte erste Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, durch das Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d direkt der Hauptbrennkammer 10 zugeführt.
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Teil der Vielzahl an Durchgangslöchern 51 als das Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d ausgebildet, wie es oben beschrieben ist. Durch das Vorsehen des Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d ist es möglich, den Kraftstoff, der aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 in die Nebenkammer 50 eingespritzt wird, direkt der Hauptbrennkammer 10 zuzuführen. Durch Verwendung von sowohl dem ersten Durchgangsloch 51i als auch dem Direkteinspritzungs-Durchgangsloch 51d ist es möglich, das Gasgemisch und den Kraftstoff weiter effizient in die Hauptbrennkammer 10 einzuleiten.
-
Dritte Ausführungsform
-
13 und 14 sind konzeptuelle Diagramme zur Erklärung der Kraftstoffeinspritzung in die Nebenkammer 50 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Genauer gesagt zeigt 13 den Sprühkraftstoff 90, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eingespritzt wird, zusammen mit einem XY-Querschnitt an der Position des Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d. 14 zeigt schematisch eine Querschnittsstruktur der Nebenkammer 50 entlang der Linie F-F in 13.
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzung unter Berücksichtigung der Tumble-Strömung FT durchgeführt, die von der ersten Seiten zur zweiten Seite strömt. Genauer gesagt spritzt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 vorzugsweise Kraftstoff über eine Richtung der ersten Seite in eine Richtung der zweiten Seite ein. In anderen Worten führt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzung in einer asymmetrischen Weise durch, sodass sich die Kraftstoffeinspritzung in die Richtung der zweiten Seite konzentriert.
-
Wie es in 14 gezeigt ist, kann sich das Mischgas, das in einem zweiten Bereich in der Nebenkammer 50 gebildet wird, aufgrund der Tumble-Strömung FT, die von der ersten Seiten zur zweiten Seite strömt, effizient in der Hauptbrennkammer 10 verteilen. Zusätzlich kann sich der Sprühkraftstoff 90, der das Direkteinspritzungs-Durchgangslochs 51d an der zweiten Seite passiert, aufgrund der Tumble-Strömung FT, die von der ersten Seiten zur zweiten Seite strömt, effizient in der Hauptbrennkammer 10 verteilen.
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Kraftstoffeinspritzung effizient durchzuführen, indem die Richtung der Tumble-Strömung FT, die von der ersten Seite zur zweiten Seite strömt, berücksichtigt wird, wie es oben beschrieben ist.
