DE102021100833A1

DE102021100833A1 - Verfahren und systeme für eine vorkammer

Info

Publication number: DE102021100833A1
Application number: DE102021100833.6A
Authority: DE
Inventors: Xiaogang Zhang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2021-07-22
Also published as: CN113217175A; US11002178B1

Abstract

Diese Offenbarung stellt Verfahren und Systeme für eine Vorkammer bereit. Es sind Verfahren und Systeme für eine Vorkammer bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst eine Vorkammer eine Vielzahl von Venturikanälen, die sie fluidisch an eine Primärbrennkammer koppelt. Die Vielzahl von Venturikanälen kann dazu konfiguriert sein, beim Herausziehen von Restgasen aus einem vorherigen Verbrennungsereignis während eines aktuellen Verbrennungsereignisses zu unterstützen.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen eine Vorkammer und ein Verfahren für den Betrieb eines derartigen Systems.
Allgemeiner Stand der Technik
In der Vergangenheit wurde bei Motoren Vorkammerverbrennung genutzt, um den Wirkungsgrad der Verbrennung zu steigern und entsprechend Emissionen zu reduzieren. Vorkammerverbrennungssysteme beinhalten typischerweise eine zusätzliche Vorkammer oberhalb der Hauptbrennkammer, wobei eine Zündvorrichtung und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung an die zusätzliche Vorkammer gekoppelt sind. In derartigen Systemen entfaltet sich die Verbrennung in der folgenden Abfolge; (i) eine kleine Menge an Kraftstoff wird direkt in die Vorkammer eingespritzt, (ii) dem Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer wird ein Zündfunken bereitgestellt; und (iii) das heiße Gas strömt in die Hauptbrennkammer, um die darin angeordnete Ladung zu zünden. Das Einströmen des gezündeten Gases auf diese Weise in die Hauptbrennkammer ermöglicht es, dass heiße Gasstrahlen tiefer in die Hauptbrennkammer eindringen, was im Vergleich zu Motoren, in denen keine Vorkammerlösungen zum Einsatz kommen, eine gleichmäßiger verteilte Zündung bewirkt.
Ein von Attard in U.S. 2012/0103302 gezeigter Ansatz beinhaltet ein System mit einer Zündbaugruppe mit einer Vorkammer, einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Zündkerze, die in dem Zylinderkopf oberhalb der Hauptbrennkammer montiert ist. Das Vorkammerzündsystem nach Attard erzielt eine schnelle Verbrennung unter kraftstoffmageren Bedingungen. Allerdings haben die Erfinder mehrere mögliche Nachteile im Zusammenhang mit dem System nach Attard und anderen Vorkammerbaugruppen erkannt. Beispielsweise können in der Vorkammer Reste verbrannter Gase zurückbleiben, was das Luft-Kraftstoff-Gemisch in nachfolgenden Verbrennungszyklen verdünnt. Infolgedessen verringert sich der Verbrennungswirkungsgrad und die Emissionen erhöhen sich dementsprechend. Darüber hinaus kann es sein, dass der ergänzende Kraftstoff, der in die Vorkammer eingespritzt wird, während stöchiometrischer Bedingungen die Entzündlichkeit oder Brenngeschwindigkeit nicht verbessert. Deshalb lassen sich mit dem System nach Attard Wirkungsgradgewinne nur während eines begrenzten Fensters des Motorbetriebs erzielen.
Kurzdarstellung
Die Erfinder haben jedoch die vorstehend beschriebenen Probleme identifiziert und einen Weg gefunden, diese mindestens teilweise zu lösen. In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch eine Vorkammer gelöst werden, die dazu konfiguriert ist, ein Gemisch über eine Vielzahl von Venturikanälen in eine Primärbrennkammer auszugeben. Auf diese Weise können eine Kraftstoffeinspritzung und eine Venturidüse in Kombination verwendet werden, um Restgas ohne eine zusätzliche Pumpe und einen entsprechenden Luftkanal aus der Vorkammer auszustoßen.
Als ein Beispiel wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze in ein oberes Halbvolumen eingeführt, das durch eine Vorkammerwand geformt ist. Eine Vielzahl von Seitenluftwegen ist oberhalb der Vielzahl von Auslässen zwischen einem Zylinderkopf und der Vielzahl von Auslässen angeordnet. Eine Zündkerze erstreckt sich in ein unteres Halbvolumen der Vorkammer. Indem die Vorkammer auf diese Weise konfiguriert wird, kann das Restgas über die Vielzahl von Auslässen aus der Vorkammer austreten und Luft kann dem oberen Halbvolumen über die Vielzahl von Seitenluftwegen zugeführt werden. Auf diese Weise kann eine effiziente Verbrennung ohne Verwendung von Hilfsvorrichtungen, wie etwa einer Pumpe oder einem Ventil, realisiert werden.
Es sollte sich verstehen, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 veranschaulicht einen Motor eines Hybridfahrzeugs;
2 veranschaulicht eine Vorkammer des Motors, wobei die Vorkammer dazu konfiguriert ist, ein heißes Luft-Kraftstoff-Gemisch in eine Primärbrennkammer zu leiten;
3A und 3B veranschaulichen ein erstes Beispiel für die Vorkammer;
4A und 4B veranschaulichen ein zweites Beispiel für die Vorkammer;
5 veranschaulicht ein drittes Beispiel für die Vorkammer mit einer darin auftretenden beispielhaften Kraftstoffeinspritzung; und
6 veranschaulicht ein Verfahren zum zeitlichen Abstimmen einer Kraftstoffeinspritzung und Strömen von Gasen in die und aus der Vorkammer.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für eine Vorkammer einer Hauptbrennkammer. Die Primärbrennkammer umfasst einen Kolben, der dazu konfiguriert ist, darin zu oszillieren, wie in 1 veranschaulicht. Die Vorkammer ist innerhalb oder oberhalb eines Volumens der Primärbrennkammer angeordnet, wobei die Vorkammer Wände zum Trennen eines Vorkammervolumens von dem Primärbrennkammervolumen umfasst, wie in 2 gezeigt. Die Vorkammer umfasst eine Vielzahl von Auslässen, die eine Venturiform umfasst, wie in 3A, 3B, 4A, 4B und 5 gezeigt. In dieser Schrift kann die Vielzahl von Auslässen synonym als eine Vielzahl von Venturikanälen bezeichnet werden. Die Venturiform kann fördern, dass in der Vorkammer gespeicherte Restgase während einer Kraftstoffeinspritzung aus einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung austreten, die zum direkten Einspritzen in das Vorkammervolumen positioniert ist. Wenn die Kraftstoffeinspritzung und die Restgase aus der Vorkammer austreten, kann Ansaugluft durch eine Vielzahl von Seitenluftwegen in die Vorkammer eintreten. Ein Verfahren zum zeitlichen Abstimmen der Kraftstoffeinspritzung und Strömen von Restgasen aus der Vorkammer und Ansaugluft in die Vorkammer ist in 6 veranschaulicht.
In den nachstehenden Ausführungsformen der Vorkammer können Merkmale eingeführt werden, um den Ausstoß von Restgasen aus einem Volumen der Vorkammer in ein Volumen der Primärbrennkammer während eines aktuellen Verbrennungsereignisses zu unterstützen. In dieser Schrift beziehen sich Restgase auf Gase aus einem vorherigen Verbrennungszyklus, die nicht ausgestoßen worden sind und innerhalb der Vorkammer gehalten werden können. Demnach können die Restgase Luft, Abgas, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Verbrennungsnebenprodukte beinhalten. Darüber hinaus beinhaltet ein Verbrennungszyklus einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt. Ein aktueller Verbrennungszyklus endet und ein nächster Verbrennungszyklus beginnt bei einem Übergang eines Kolbens von dem Ausstoßtakt zu einem Ansaugtakt.
1 stellt ein Motorsystem 100 für ein Fahrzeug dar. Das Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug sein, das Antriebsräder aufweist, die einen Straßenbelag berühren. Das Motorsystem 100 beinhaltet einen Motor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst. 1 beschreibt einen derartigen Zylinder oder eine derartige Brennkammer im Detail. Die verschiedenen Komponenten des Motors 10 können durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert werden.
Der Motor 10 beinhaltet einen Zylinderblock 14, der mindestens eine Zylinderbohrung beinhaltet, und einen Zylinderkopf 16, der Einlassventile 152 und Auslassventile 154 beinhaltet. In anderen Beispielen kann der Zylinderkopf 16 in Beispielen, in denen der Motor 10 als Zweitaktmotor konfiguriert ist, einen oder mehrere Einlassanschlüsse und/oder Auslassanschlüsse beinhalten. Der Zylinderblock 14 beinhaltet Zylinderwände 32, wobei ein Kolben 36 darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Somit können der Zylinderkopf 16 und der Zylinderblock 14, wenn sie aneinandergekoppelt sind, eine oder mehrere Brennkammern bilden. Demnach wird das Volumen der Brennkammer 30 auf Grundlage einer Oszillation des Kolbens 36 eingestellt. Die Brennkammer 30 kann in dieser Schrift auch als Zylinder 30 bezeichnet werden. Es ist gezeigt, dass die Brennkammer 30 über jeweilige Einlassventile 152 und Auslassventile 154 mit einem Ansaugkrümmer 144 und einem Abgaskrümmer 148 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Alternativ dazu können eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Baugruppe aus einer Ventilspule und einem Anker gesteuert werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Somit können die Brennkammer 30 und die Zylinderbohrung, wenn die Ventile 152 und 154 geschlossen sind, fluidisch abgedichtet sein, sodass Gase nicht in die Brennkammer 30 eintreten oder diese verlassen können.
Die Brennkammer 30 kann durch die Zylinderwände 32 des Zylinderblocks 14, den Kolben 36 und den Zylinderkopf 16 gebildet sein. Der Zylinderblock 14 kann die Zylinderwände 32, den Kolben 36, die Kurbelwelle 40 usw. beinhalten. Der Zylinderkopf 16 kann eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, wie etwa die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66, ein oder mehrere Einlassventile 152 und ein oder mehrere Auslassventile, wie etwa die Auslassventile 154, beinhalten. Der Zylinderkopf 16 kann über Befestigungselemente, wie etwa Bolzen und/oder Schrauben, an den Zylinderblock 14 gekoppelt sein. Insbesondere können der Zylinderblock 14 und der Zylinderkopf 16, wenn sie gekoppelt sind, über eine Dichtung in abdichtendem Kontakt miteinander stehen, und demnach können der Zylinderblock 14 und der Zylinderkopf 16 die Brennkammer 30 abdichten, sodass Gase nur über den Ansaugkrümmer 144, wenn die Einlassventile 152 geöffnet sind, und/oder über den Abgaskrümmer 148, wenn die Auslassventile 154 geöffnet sind, in die und/oder aus der Brennkammer 30 strömen können. In einigen Beispielen können für jede Brennkammer 30 nur ein Einlassventil und ein Auslassventil eingeschlossen sein. In anderen Beispielen können jedoch in jeder Brennkammer 30 des Motors 10 mehr als ein Einlassventil und/oder mehr als ein Auslassventil eingeschlossen sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 beinhalten, um die Verbrennung einzuleiten. Bei ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 190 dem Zylinder 14 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch weggelassen werden, wie etwa, wenn der Motor 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann dazu positioniert sein, Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einzuspritzen, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt Flüssigkraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW von der Steuerung 12 ab. Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben. Der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 wird ein Betriebsstrom von einem Treiber 68 zugeführt, der auf die Steuerung 12 reagiert. In einigen Beispielen kann der Motor 10 ein Benzinmotor sein und kann der Kraftstofftank Benzin beinhalten, das durch die Einspritzvorrichtung 66 in die Brennkammer 30 eingespritzt werden kann. In anderen Beispielen kann der Motor 10 jedoch ein Dieselmotor sein und kann der Kraftstofftank Dieselkraftstoff beinhalten, der durch die Einspritzvorrichtung 66 in die Brennkammer eingespritzt werden kann. Ferner kann der Motor 10 in derartigen Beispielen, in denen der Motor 10 als Dieselmotor konfiguriert ist, eine Glühkerze beinhalten, um die Verbrennung in der Brennkammer 30 einzuleiten.
In einem Beispiel ist die Brennkammer 30 eine Primärbrennkammer, die ferner eine Vorkammer 244 umfasst. Die Zündkerze 192 kann dazu angeordnet sein, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden, das nur innerhalb der Vorkammer angeordnet ist. 2 veranschaulicht die Primärbrennkammer und die Vorkammer detaillierter. Wenngleich die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 als Seitenwandkraftstoffeinspritzvorrichtung veranschaulicht ist, versteht es sich, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 dazu positioniert sein kann, in ein Volumen der Vorkammer 244 einzuspritzen. Ein derartiges Beispiel ist in 2 veranschaulicht.
Es ist gezeigt, dass der Ansaugkrümmer 144 mit einer Drossel 62 kommuniziert, die eine Position einer Drosselklappe 64 einstellt, um einen Luftstrom zu dem Motorzylinder 30 zu steuern. Dies kann das Steuern eines Luftstroms von aufgeladener Luft aus einer Ansaugladedruckkammer 146 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Drossel 62 weggelassen werden und kann der Luftstrom zu dem Motor über eine einzige Luftansaugsystemdrossel (air intake system throttle - AIS-Drossel) 82 gesteuert werden, die an einen Luftansaugkanal 42 gekoppelt ist und stromaufwärts der Ansaugladedruckkammer 146 angeordnet ist. In noch weiteren Beispielen kann die AIS-Drossel 82 weggelassen werden und kann der Luftstrom zu dem Motor mit der Drossel 62 gesteuert werden.
In einigen Ausführungsformen ist der Motor 10 zum Bereitstellen von Abgasrückführung oder AGR konfiguriert. Wenn sie eingeschlossen ist, kann AGR als Hochdruck-AGR und/oder Niederdruck-AGR bereitgestellt sein. In Beispielen, in denen der Motor 10 Niederdruck-AGR beinhaltet, kann die Niederdruck-AGR dem Motorluftansaugsystem über einen AGR-Kanal 135 und ein AGR-Ventil 138 an einer Position stromabwärts der Luftansaugsystemdrossel (AIS-Drossel) 82 und stromaufwärts des Verdichters 162 von einer Stelle in dem Abgassystem stromabwärts einer Turbine 164 aus bereitgestellt werden. AGR kann aus dem Abgassystem in das Ansaugluftsystem gesaugt werden, wenn eine Druckdifferenz vorliegt, um die Strömung anzutreiben. Eine Druckdifferenz kann erzeugt werden, indem die AIS-Drossel 82 teilweise geschlossen wird. Eine Drosselklappe 84 steuert den Druck an dem Einlass zu dem Verdichter 162. Das AIS kann elektrisch gesteuert werden und seine Position kann auf Grundlage eines optionalen Positionssensors 88 eingestellt werden.
Umgebungsluft wird über den Ansaugkanal 42, der ein Luftfilter 156 beinhaltet, in die Brennkammer 30 gesaugt. Somit tritt die Luft zunächst durch das Luftfilter 156 in den Ansaugkanal 42 ein. Der Verdichter 162 saugt dann Luft aus dem Luftansaugkanal 42 an, um der Ladedruckkammer 146 über ein Verdichterauslassrohr (in 1 nicht gezeigt) verdichtete Luft zuzuführen. In einigen Beispielen kann der Luftansaugkanal 42 ein Luftfiltergehäuse (nicht gezeigt) mit einem Filter beinhalten. In einem Beispiel kann der Verdichter 162 ein Turbolader sein, bei dem Leistung für den Verdichter 162 aus der Strömung von Abgasen durch die Turbine 164 entnommen wird. Konkret können Abgase die Turbine 164, die über eine Welle 161 an den Verdichter 162 gekoppelt ist, zum Drehen bringen. Ein Wastegate 72 ermöglicht, dass Abgase die Turbine 164 umgehen, sodass der Ladedruck unter variierenden Betriebsbedingungen gesteuert werden kann. Das Wastegate 72 kann als Reaktion auf einen erhöhten Ladebedarf, wie etwa während einer Pedalbetätigung durch den Fahrzeugführer, geschlossen werden (oder eine Öffnung des Wastegates kann verkleinert werden). Durch Schließen des Wastegates können Abgasdrücke stromaufwärts der Turbine erhöht werden, was die Turbinendrehzahl und Spitzenleistungsausgabe steigert. Dies ermöglicht eine Steigerung des Ladedrucks. Zusätzlich kann das Wastegate in Richtung der geschlossenen Position bewegt werden, um den gewünschten Ladedruck beizubehalten, wenn das Verdichterrückführungsventil teilweise offen ist. In einem anderen Beispiel kann das Wastegate 72 als Reaktion auf einen verringerten Ladebedarf, wie etwa während einer Pedalfreigabe durch den Fahrzeugführer, geöffnet werden (oder eine Öffnung des Wastegates kann vergrößert werden). Durch Öffnen des Wastegates können Abgasdrücke reduziert werden, was die Turbinendrehzahl und Turbinenleistung reduziert. Dies ermöglicht eine Senkung des Ladedrucks.
In alternativen Ausführungsformen kann der Verdichter 162 jedoch ein Kompressor sein, bei dem Leistung für den Verdichter 162 von der Kurbelwelle 40 entnommen wird. Somit kann der Verdichter 162 über eine mechanische Verbindung, wie etwa einen Riemen, an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein. Demnach kann ein Teil der durch die Kurbelwelle 40 ausgegebenen Drehenergie an den Verdichter 162 übertragen werden, um den Verdichter 162 mit Leistung zu versorgen.
Ein Verdichterrückführungsventil 158 (compressor recirculation valve - CRV) kann in einem Verdichterrückführungsweg 159 um den Verdichter 162 herum bereitgestellt sein, sodass sich Luft von dem Verdichterauslass zu dem Verdichtereinlass bewegen kann, um einen Druck zu reduzieren, der sich an dem Verdichter 162 aufbauen kann. Ein Ladeluftkühler 157 kann in der Ladedruckkammer 146 stromabwärts des Verdichters 162 positioniert sein, um die an den Motoreinlass abgegebene aufgeladene Luftladung zu kühlen. In anderen Beispielen, wie in 1 gezeigt, kann der Ladeluftkühler 157 jedoch stromabwärts der elektronischen Drossel 62 in einem Ansaugkrümmer 144 positioniert sein. In einigen Beispielen kann der Ladeluftkühler 157 ein Luft-Luft-Ladeluftkühler sein. In anderen Beispielen kann der Ladeluftkühler 157 jedoch ein Flüssigkeit-Luft-Kühler sein.
In dem dargestellten Beispiel ist der Verdichterrückführungsweg 159 dazu konfiguriert, gekühlte verdichtete Luft von einer Stelle stromaufwärts des Ladeluftkühlers 157 zu dem Verdichtereinlass zurückzuführen. In alternativen Beispielen kann der Verdichterrückführungsweg 159 dazu konfiguriert sein, verdichtete Luft von einer Stelle stromabwärts des Verdichters und stromabwärts des Ladeluftkühlers 157 zu dem Verdichtereinlass zurückzuführen. Das CRV 158 kann über ein elektrisches Signal von der Steuerung 12 geöffnet und geschlossen werden. Das CRV 158 kann als Dreizustandsventil konfiguriert sein, das eine standardmäßige halboffene Position aufweist, aus der es in eine vollständig offene Position oder eine vollständig geschlossene Position bewegt werden kann.
Es ist gezeigt, dass eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 an den Abgaskrümmer 148 gekoppelt ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden. Die Abgasreinigungsvorrichtung 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen mit jeweils mehreren Wabenkörpern verwendet werden. Während das dargestellte Beispiel die UEGO-Sonde 126 stromaufwärts der Turbine 164 zeigt, liegt es auf der Hand, dass in alternativen Ausführungsformen die UEGO-Sonde stromabwärts der Turbine 164 und stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 in dem Abgaskrümmer positioniert sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Abgasreinigungsvorrichtung 70 einen Dieseloxidationskatalysator (diesel oxidation catalyst - DOC) und/oder einen Dieselkaltstartkatalysator, ein Partikelfilter, einen Dreiwegekatalysator, eine NO_x-Falle, eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion und Kombinationen daraus umfassen. In einigen Beispielen kann ein Sensor stromaufwärts oder stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 angeordnet sein, wobei der Sensor dazu konfiguriert sein kann, einen Zustand der Abgasreinigungsvorrichtung 70 zu diagnostizieren.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Festwertspeicher 106, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Es ist gezeigt, dass die Steuerung 12 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfängt, einschließlich: einer Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines an eine Eingabevorrichtung 130 gekoppelten Positionssensors 134 zum Erfassen einer durch einen Fahrzeugführer 132 eingestellten Pedalposition (PP) der Eingabevorrichtung; eines Klopfsensors zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); einer Messung des Motorkrümmerdrucks (manifold pressure - MAP) von einem Drucksensor 121, der an den Ansaugkrümmer 144 gekoppelt ist; einer Messung des Ladedrucks von einem Drucksensor 122, der an die Ladedruckkammer 146 gekoppelt ist; eines Motorpositionssensors von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser); und einer Messung der Drosselposition von einem Sensor 58. Der Luftdruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Hall-Effekt-Sensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (RPM) bestimmen lässt. Die Eingabevorrichtung 130 kann ein Fahrpedal und/oder ein Bremspedal umfassen. Demnach können Ausgaben von dem Positionssensor 134 dazu verwendet werden, die Position des Fahrpedals und/oder des Bremspedals der Eingabevorrichtung 130 zu bestimmen und deshalb ein gewünschtes Motordrehmoment zu bestimmen. Somit kann ein gewünschtes Motordrehmoment, wie es durch den Fahrzeugführer 132 angefordert wird, auf Grundlage der Pedalposition der Eingabevorrichtung 130 geschätzt werden.
In einigen Beispielen kann es sich bei einem Fahrzeug 5 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 59 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen handelt es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein herkömmliches Fahrzeug mit lediglich einem Motor oder ein Elektrofahrzeug mit lediglich (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Die elektrische Maschine 52 kann ein Elektromotor oder ein Elektromotor/Generator sein. Die Kurbelwelle 40 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 59 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um die Kurbelwelle 40 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetengetriebesystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, einschließlich als Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 61 auf, um den Fahrzeugrädern 59 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann zudem als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Laden der Batterie 61 bereitzustellen.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Zum Beispiel kann ein Kühlmittelstrom zu der Primärbrennkammer 30 und zu einer Vorkammer, die nachstehend in Bezug auf 2 beschrieben ist, auf Grundlage von Rückkopplung von mindestens einem Temperatursensor der Vorkammer und/oder ihres Kühlmittelkreislaufs eingestellt werden.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die ein Beispiel für einen einzelnen Zylinder eines Motors 200 zeigt. In einem Beispiel kann der Motor 200 ein nicht einschränkendes Beispiel für den Motor 10 aus 1 sein. Demnach kann der Motor 200 innerhalb der Ausführungsform eines Hybridfahrzeugs, wie etwa des Fahrzeugs 5 aus 1, eingeschlossen sein.
Der Motor 200 umfasst eine Primärbrennkammer 201. Die Primärbrennkammer 201 kann ein nicht einschränkendes Beispiel für die Brennkammer 30 aus 1 sein. Die Primärbrennkammer 201 kann über einen Zylinderkopf 202, eine erste innere Zylinderwand 228, eine zweite innere Zylinderwand 230 und eine Kolbenfläche 231 definiert sein. Es versteht sich, dass die erste innere Zylinderwand 228 und die zweite innere Zylinderwand 230 eine einzelne, durchgehende Wand sein können. In dem Beispiel aus 2 unterteilt der Querschnitt die Wände jedoch in zwei Stücke. Auf diese Weise kann ein Primärbrennkammervolumen durch einen Zylinderkopf 202, die erste innere Zylinderwand 228, die zweite innere Zylinderwand 230 und die Kolbenfläche 231 definiert sein. Das Primärbrennkammervolumen kann über eine Oszillation des Kolbens 234 eingestellt werden.
Die Kolbenfläche 231 entspricht einer oberen Fläche des Kolbens 234, wobei der Kolben 234 dazu konfiguriert sein kann, über eine Kurbelwelle 232 innerhalb der Primärbrennkammer 201 zu oszillieren. Die Kurbelwelle kann sich drehen, wenn ein Kraftstoff-Luft-Gemisch innerhalb der Primärbrennkammer 201 verbrennt und gegen die Kolbenfläche 231 drückt und den Kolben 234 nach unten schiebt. Diese Handlung kann zu einer Bewegung des Fahrzeugs führen.
Um die Verbrennungseigenschaften zu verbessern, wie etwa die Verbrennungsverteilung, ist eine Vorkammer 244 über eine Vielzahl von Kanälen, die eine Vielzahl von Auslasskanälen 246, eine Vielzahl von Luftwegen 248 und ein Drahtgeflecht 250 beinhaltet, fluidisch an die Primärbrennkammer 201 gekoppelt. Die Vorkammer 244 umfasst eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 und eine Zündvorrichtung 258. In einem Beispiel ist die Zündvorrichtung 258 eine Zündkerze und ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 dazu konfiguriert, Benzin einzuspritzen. Zusätzlich oder alternativ kann die Zündvorrichtung 258 eine Glühkerze sein und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 dazu konfiguriert sein, Diesel einzuspritzen. In einigen Beispielen kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 zusätzlich oder alternativ dazu konfiguriert sein, ein Gemisch aus Kraftstoffen, einschließlich Alkoholen, einzuspritzen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 und die Zündvorrichtung 258 können bündig miteinander oder direkt benachbart zueinander sein, um eine Verbaugröße zu verringern.
In einem Beispiel ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 die einzige Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Vorkammer 244 und der Primärbrennkammer 201. Demnach kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 dazu konfiguriert sein, ein gesamtes gewünschtes Kraftstoffeinspritzvolumen bereitzustellen. In einem Beispiel ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 dazu konfiguriert, eine Vielzahl von Einspritzungen an verschiedenen Positionen des Kolbens 231 einzuspritzen, um den Luftstrom zu der Vorkammer zu erhöhen, den Ausstoß von Restgasen aus der Vorkammer zu erhöhen und die Verbrennungsverteilung zu erhöhen. Demnach kann die Primärbrennkammer 201 frei von einer anderen Kraftstoffeinspritzvorrichtung sein, sodass eine Kraftstoffeinspritzung nicht direkt in ein Volumen der Primärbrennkammer eingespritzt wird.
Die Primärbrennkammer 201 kann einen Luftstrom aus einem Luftansaugkanal 236 aufnehmen, wenn sich ein Einlassventil 238 in einer offenen Position befindet. Die Vorkammer 244 kann Luft aus der Primärbrennkammer 201 über einen oder mehrere der Vielzahl von Luftwegen 248 und das Drahtgeflecht 250 aufnehmen. Die Primärbrennkammer 201 kann fluidisch an einen Abgaskanal 240 gekoppelt sein, wenn sich ein Auslassventil 242 in einer offenen Position befindet. Abgase können zusammen mit anderen Verbrennungsartefakten (z. B. Luft, unverbranntem Kraftstoff usw.) aus der Primärbrennkammer 201 in den Abgaskanal 240 ausgestoßen werden. Wenn sich das Einlassventil 238 und das Auslassventil 242 in geschlossenen Positionen befinden, wie etwa den veranschaulichten Positionen, können die Primärbrennkammer 201 und die Vorkammer 244 gegenüber dem Ansaugkanal 236 und dem Abgaskanal 240 fluidisch abgedichtet sein.
Auf diese Weise ist die Primärbrennkammer 201 ein separates Raumvolumen in Bezug auf die Vorkammer 244, wobei ein Volumen der Primärbrennkammer 201 größer als ein Volumen der Vorkammer 244 ist. Die Vorkammer 244 kann Ansauggase aus der Primärbrennkammer 201 aufnehmen und ein mindestens teilweise gezündetes Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Primärbrennkammer 201 freisetzen, um die Verbrennung innerhalb der Primärbrennkammer 201 einzuleiten.
Wie veranschaulicht, ist die Vorkammer 244 innerhalb eines Volumens der Primärbrennkammer 201 angeordnet. Insbesondere veranschaulicht die gestrichelte Linie 206 eine Teilung zwischen dem Zylinderkopf 202 und dem Zylinderblock 204. Der Pfeil 208 veranschaulicht eine Zylinderkopfseite und der Pfeil 210 veranschaulicht eine Zylinderblockseite. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 und die Zündvorrichtung 258 erstrecken sich von der Zylinderkopfseite und in das Volumen der Primärbrennkammer auf der Zylinderblockseite. Die Vorkammer 244 ist in einer Position angeordnet, um die äußersten Enden der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 und der Zündvorrichtung 258 aufzunehmen, sodass sie innerhalb eines Volumens der Vorkammer 244 einspritzen und funken. In einem Beispiel ist ein gesamtes Volumen der Vorkammer 244 auf der Zylinderblockseite des Motors 201 angeordnet. Das Volumen der Vorkammer 244 ist jedoch fest und von dem Volumen der Primärbrennkammer 201 getrennt. Die Vielzahl von Auslässen 246, die Vielzahl von Luftwegen 248 und das Drahtgeflecht 250 werden nachstehend ausführlicher beschrieben. Wie ebenfalls nachstehend beschrieben wird, kann das Drahtgeflecht 250 optional sein und in einigen Ausführungsformen kann das Drahtgeflecht 250 weggelassen werden und die Wände der Vorkammer 244 können sich an seiner Stelle erstrecken.
Es wird nun auf 3A Bezug genommen, die eine erste Ausführungsform 300 der Vorkammer 244 zeigt, die die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 und die Zündvorrichtung 258 umfasst. Insbesondere ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze 360 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 in einem oberen Halbvolumen 302 der Vorkammer 244 angeordnet und die Zündvorrichtung 258 dazu positioniert, einem unteren Halbvolumen 304 der Vorkammer 244 einen Zündfunken bereitzustellen. In einem Beispiel definiert die Vielzahl von Venturikanälen 246 eine imaginäre Grenze zwischen dem oberen Halbvolumen 302 und dem unteren Halbvolumen 304.
Die Vorkammer 244 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze 360 teilen sich eine Mittelachse 399. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze 360 umfasst eine Vielzahl von Öffnungen 362, durch die Kraftstoff in die Vorkammer 244 ausgegeben werden kann. Demnach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 dazu positioniert, direkt in die Vorkammer 244 einzuspritzen. Eine Kraftstoffeinspritzung kann aus jeder Öffnung der Vielzahl von Öffnungen 362 entlang einer Einspritzachse einer Vielzahl von Einspritzachsen 364 in Richtung eines zugehörigen Venturikanals der Vielzahl von Venturikanälen 246 austreten. Die Vielzahl von Einspritzachsen 364 ist in Bezug auf die Mittelachse 399 um einen Winkel 366 abgewinkelt. Der Winkel 366 kann in einem Beispiel weniger als 90 Grad betragen. In einigen Beispielen beträgt der Winkel 366 zusätzlich oder alternativ zwischen 5 und 50 Grad oder zwischen 10 und 40 Grad oder zwischen 20 und 30 Grad.
In dem Beispiel aus 3A umfasst die Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze 360 eine zentrale Öffnung 368, die dazu konfiguriert ist, eine Kraftstoffeinspritzung mit einer Einspritzachse parallel zu der Mittelachse 399 auszustoßen. Demnach kann die Kraftstoffeinspritzung aus der zentralen Öffnung 368 direkt in Richtung des Drahtgeflechts 250 gerichtet sein. In einem Beispiel trifft der Kraftstoffsprühstrahl aus der zentralen Öffnung 368 direkt auf das Drahtgeflecht 250 auf und erzeugt einen hohen statischen Druck in dem unteren Halbvolumen 302 der Vorkammer. Die Differenz beim statischen Druck zwischen Verengungsbereichen 346 der Vielzahl von Venturikanälen 246 und dem unteren Halbvolumen 304 schiebt Restgas über eine Vielzahl von Innenkanälen 348 in die Vielzahl von Venturikanälen 246 und aus der Vorkammer 244 heraus.
Die zentrale Öffnung 368 kann derart bemessen sein, dass eine zentrale Einspritzung, die dadurch fließt, eine ausreichende Menge an Kraftstoff umfasst, um das Drahtgeflecht 250 zu erreichen. In Beispielen für die Vorkammer, in denen das Drahtgeflecht 250 weggelassen ist, kann der Durchmesser der zentralen Öffnung 368 reduziert werden, um eine Menge der zentralen Einspritzung zu verringern, die eine Vorkammerfläche an der Stelle des Drahtgeflechts 250 erreicht.
Insbesondere umfasst jeder Venturikanal der Vielzahl von Venturikanälen 246 einen Venturieinlass 342, einen Venturiauslass 344 und die Venturidüse 346, die zwischen dem Venturieinlass 342 und dem Venturiauslass 344 angeordnet ist. Eine Querschnittsfläche der Venturidüse 346 kann kleiner sein als jeder des Venturieinlasses 342 und des Venturiauslasses 344, sodass die Venturidüse 346 eine Begrenzung innerhalb des Venturikanals 246 erzeugt. Jeder Innenkanal der Vielzahl von Innenkanälen 348 kann innerhalb einer Vorkammerwand 306 geformt und dazu konfiguriert sein, das untere Halbvolumen 304 an der Venturidüse 346 fluidisch an den Venturikanal 246 zu koppeln.
Auf diese Weise können die Kraftstoffeinspritzungen aus der Vielzahl von Öffnungen 362 an dem Venturieinlass 342 in die Venturikanäle 246 eintreten und durch die Venturidüse 346 und zu dem Venturiauslass 344 strömen. Währenddessen kann ein niedriger statischer Druck an der Venturidüse 346 erzeugt werden, was in Kombination mit dem hohen statischen Druck an dem unteren Halbvolumen 304 aufgrund der Kraftstoffeinspritzung aus der zentralen Öffnung 368 dazu führt, dass aus einem vorherigen Verbrennungszyklus in dem unteren Halbvolumen 304 eingeschlossene Restgase durch die Innenkanäle 348 und in die Vielzahl von Venturikanälen 246 strömen, wo das Restgas an der Verbrennung in der Primärbrennkammer (z. B. der Primärbrennkammer 201 aus 2) teilnehmen kann.
Wie veranschaulicht, treten die Kraftstoffeinspritzungen aus der Vielzahl von Öffnungen 362 zunächst in das obere Halbvolumen 302 ein und strömen über einen Spalt zwischen der Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze 360 und der Vielzahl von Venturikanälen 246, bevor sie in die Venturikanäle eintreten.
Wenn das Gemisch aus Kraftstoff, Luft und Restgasen über die Vielzahl von Venturikanälen 246 aus der Vorkammer 244 austritt, kann Ansaugluft damit beginnen, über die Vielzahl von Luftkanälen 248 in die Vorkammer 244 einzutreten. Auf diese Weise wird der Vorkammer 244 Frischluft zugeführt.
Die Zündkerze 258 ist direkt benachbart zu der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 angeordnet. Eine Position der Zündkerze 258 ist in 3B ausführlicher veranschaulicht, die einen Querschnitt 350 entlang der Schnittebene A-A' aus 3A veranschaulicht. Wie gezeigt, ist die Zündkerze 258 in einer Position benachbart zu der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 und zwischen benachbarten Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen 362 angeordnet. Durch Positionieren der Zündvorrichtung 258 auf diese Weise kann es weniger wahrscheinlich sein, dass Kraftstoff diese berührt und darauf auftrifft.
Es wird nun auf 4A und 4B Bezug genommen, die jeweils eine zweite Ausführungsform 400 der Vorkammer 244 neben einem Querschnitt 450 der Vorkammer 244 zeigen, wobei der Querschnitt 450 entlang der Schnittebene B-B' aus 4A genommen ist. Die zweite Ausführungsform 400 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform 300 aus 3A dadurch, dass die zweite Ausführungsform 400 eine andere Ausrichtung der Zündvorrichtung 258 umfasst. Darüber hinaus kann die zweite Ausführungsform 400 frei von dem Drahtgeflecht 250 sein.
Die Zündvorrichtung 258 kann in einem Winkel 490 positioniert sein, der zwischen der Mittelachse 399 und einer Mittelachse 499 der Zündvorrichtung 258 gemessen wird. Der Winkel 490 kann weniger als 90 Grad betragen. In einigen Beispielen liegt der Winkel 490 zusätzlich oder alternativ zwischen 10 und 60 Grad. In einigen Beispielen liegt der Winkel 490 zusätzlich oder alternativ zwischen 20 und 50 Grad. In einigen Beispielen liegt der Winkel 490 zusätzlich oder alternativ zwischen 20 und 40 Grad. In einem Beispiel liegt der Winkel 490 zwischen 20 und 30 Grad. In einem Beispiel ist der Winkel 490 der gleiche wie der Winkel der Einspritzvorrichtungsspitze 362.
Wie in dem Querschnitt 450 aus 4B gezeigt, kann die Zündvorrichtung 258 nach wie vor zwischen benachbarten Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen 362 positioniert sein. Durch Anordnen der Zündvorrichtung 258 in dem Winkel 490 kann die Zündvorrichtung 258 eine Kraftstoffeinspritzung aus der zentralen Öffnung 368 gründlicher zünden. Demnach kann das Drahtgeflecht 250 weggelassen werden, da der statische Druck der zweiten Ausführungsform 400 aufgrund einer verbesserten Verbrennung der Einspritzung aus der zentralen Öffnung 368 erhöht ist.
Es wird nun auf 5 Bezug genommen, die eine dritte Ausführungsform 500 der Vorkammer 244 neben einem beispielhaften Kraftstoffeinspritzstrom, Luftstrom und Restgasstrom zeigt. Die dritte Ausführungsform 500 kann sich von der ersten Ausführungsform 300 und der zweiten Ausführungsform 400 dadurch unterscheiden, dass die Zündvorrichtung 258 vollständig unterhalb des Zylinderkopfes 202 positioniert sein kann. In dem Beispiel aus 5 ist die Zündvorrichtung 258 vollständig innerhalb des unteren Halbvolumens 304 positioniert, wobei eine Mittelachse 599 der Zündvorrichtung 258 senkrecht zu der Mittelachse 399 ist. Ähnlich wie bei der Ausführungsform 400 aus 4 kann die zentrale Öffnung 368 der dritten Ausführungsform 500 einen reduzierten Durchmesser in Bezug auf die zentrale Öffnung 368 der ersten Ausführungsform 300 umfassen. Demnach kann die zentrale Öffnung 368 nur genug Kraftstoff ausgeben, um das untere Halbvolumen 304 mindestens teilweise zu füllen, ohne dass der Kraftstoff auf eine untere Fläche der Vorkammer 244 auftrifft.
In einem Beispiel kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 260 signalisiert werden, Kraftstoff über die Vielzahl von Öffnungen 362 und die zentrale Öffnung 368 als Reaktion auf einen Ansaugtakt eines Kolbens, der in einer Primärbrennkammer positioniert ist, direkt in die Vorkammer einzuspritzen. Demnach strömen Kraftstoffeinspritzungen 564 durch die Vielzahl von Öffnungen 362 entlang der Einspritzachsen 364 in Richtung der Vielzahl von Venturikanälen 246. Darüber hinaus kann eine zentrale Kraftstoffeinspritzung 568 aus der zentralen Öffnung 368 austreten und in das untere Halbvolumen 304 strömen. Wenn die Kraftstoffeinspritzung 564 durch die Vielzahl von Venturikanälen 246 strömt, kann darin ein niedriger statischer Druck erzeugt werden. Zusätzlich kann die zentrale Kraftstoffeinspritzung 568 einen statischen Druck des unteren Halbvolumens 304 erhöhen und Restgase 570 durch die Vielzahl von Innenkanälen 348 und in die Venturikanäle 246 schieben. Demnach ist die Vielzahl von Innenkanälen 348 fluidisch von der Primärbrennkammer getrennt und ermöglicht nur, dass die Restgase 570 mit den Kraftstoffeinspritzungen 564 austreten. Zusätzlich kann die zentrale Kraftstoffeinspritzung 568, die verbrannt wird, aus der Vorkammer 244 über die Venturikanäle 246 austreten, indem sie durch die Innenkanäle 348 zu diesen strömt. Wenn die Kraftstoffeinspritzungen und Restgase aus der Vorkammer 244 austreten, kann der Luftstrom 572 über die Vorkammer 244 aus der Vielzahl von Luftwegen 248 in die Vorkammer 244 eintreten. Die Luft kann aus der Primärbrennkammer zugeführt werden. In einem Beispiel kann der Luftstrom 572 durch die Venturikanäle 246 gesaugt werden, wobei sich der Luftstrom mit den Kraftstoffeinspritzungen und dem Restgas vermischen kann, bevor er in die Primärbrennkammer zurückkehrt, wo sich das Vorkammergemisch aus Kraftstoff, Restgasen und Luft mit Kraftstoff und Luft in der Primärbrennkammer vermischen kann. Das Vorkammergemisch, das über die Zündvorrichtung gezündet wird, kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Primärbrennkammer zünden. Durch Verwenden des Vorkammergemisches zum Zünden des Kraftstoff-LuftGemisches der Primärbrennkammer kann die Verbrennung gleichmäßiger verteilt werden, was zu einer verbesserten Leistungsausgabe und reduzierten Emissionen führt.
1-5 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls sie als einander direkt berührend oder direkt aneinandergekoppelt gezeigt sind, können derartige Elemente in mindestens einem Beispiel als einander direkt berührend bzw. direkt aneinandergekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander anliegen bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt stehend bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen nur ein Zwischenraum befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel derart bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die oberhalb/unterhalb voneinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander dargestellt sind, in Bezug aufeinander derart bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im in dieser Schrift verwendeten Sinne kann sich Oberseite/Unterseite, oberes/unteres, oberhalb/unterhalb auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind in einem Beispiel Elemente, die oberhalb anderer Elemente gezeigt sind, vertikal oberhalb der anderen Elemente positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die innerhalb der Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die einander schneidend gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel als einander schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel derart bezeichnet werden. Es versteht sich, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet sind, sich Herstellungstoleranzen entsprechend (z. B. innerhalb von 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
Es wird nun auf 6 Bezug genommen, die ein Verfahren 600 zum Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer und Strömen von Luft und Gasen in der Vorkammer zu der Primärbrennkammer zeigt. Anweisungen zum Ausführen von mindestens einem Teil des Verfahrens 600 können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Das Verfahren 600 beginnt bei 602, was Bestimmen, Schätzen und/oder Messen eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter beinhaltet. Der eine oder die mehreren Motorbetriebsparameter können eine Drosselposition, ein Krümmervakuum, eine Motortemperatur, eine Motordrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Luft-KraftstoffVerhältnis beinhalten.
Das Verfahren 600 geht zu 604 über, was Bestimmen beinhaltet, ob sich ein Ansaugtakt ereignet. Der Ansaugtakt kann sich ereignen, falls sich ein Kolben der Primärbrennkammer aus einer Position am oberen Totpunkt in eine Position am unteren Totpunkt bewegt. Demnach kann sich der Kolben von einem Zylinderkopf wegbewegen und ein Volumen der Primärbrennkammer vergrößern.
Falls sich der Ansaugtakt nicht ereignet, geht das Verfahren 600 zu 606 über, was Beibehalten aktueller Betriebsparameter beinhaltet. Darüber hinaus kann sich keine Kraftstoffeinspritzung in der Vorkammer ereignen. Demnach wird kein Kraftstoff aus der Vorkammer in die Primärbrennkammer ausgestoßen.
Falls sich der Ansaugtakt ereignet, dann geht das Verfahren 600 zu 608 über, was Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer beinhaltet. In einem Beispiel signalisiert die Steuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die dazu positioniert ist, direkt in die Vorkammer einzuspritzen, mit dem Einspritzen von Kraftstoff zu beginnen. Der Kraftstoff kann über die Vielzahl von Öffnungen und die zentrale Öffnung eingespritzt werden.
Das Verfahren 600 geht zu 610 über, was Strömen des Kraftstoffs aus der Vielzahl von Öffnungen durch die Venturikanäle beinhaltet. Demnach kann ein niedriger statischer Druck innerhalb der Venturikanäle erzeugt werden, wenn der Kraftstoff durch diese strömt.
Das Verfahren 600 geht zu 612 über, was Strömen der Restgase in die Venturikanäle beinhaltet. Die Kombination des niedrigen statischen Drucks in den Venturikanälen und des hohen statischen Drucks, der über das Drahtgeflecht und/oder die zentrale Einspritzung erzeugt wird, kann die Restgase durch die Innenkanäle drängen, die fluidisch an die Venturidüse der Venturikanäle gekoppelt sind.
Das Verfahren 600 geht zu 614 über, was Strömen von Luft in die Vorkammer über die Vielzahl von Luftwegen beinhaltet. Wenn das Gemisch aus Kraftstoff und Restgasen aus den Venturikanälen austritt, kann die Luft in die Vorkammer strömen und sich mit dem verbleibenden Kraftstoff und den Restgasen vermischen.
Das Verfahren 600 geht zu 616 über, was Bereitstellen eines Zündfunkens über eine Zündvorrichtung beinhaltet. Demnach können Luft, Kraftstoff und Restgase in der Vorkammer gezündet werden.
Das Verfahren 600 geht zu 618 über, was Ausstoßen des Gemisches aus entzündetem Kraftstoff, Restgasen und Luft in die Primärbrennkammer beinhaltet. Das Gemisch kann tief in die Primärbrennkammer eindringen, sodass die Verbrennung im Vergleich zu vorherigen Beispielen gleichmäßiger durch die Primärbrennkammer verteilt wird.
Auf diese Weise kann eine Vorkammer dazu konfiguriert sein, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzungen darin aufzunehmen, wobei die Kraftstoffeinspritzungen den statischen Druck verschiedener Abschnitte der Vorkammer einstellen, um Restgase aus einem vorherigen Verbrennungszyklus in einem aktuellen Verbrennungszyklus herauszudrängen. Der technische Effekt des Konfigurierens der Vorkammer mit Venturiauslasskanälen und einem Drahtgeflecht und/oder einer tief eindringenden Zündvorrichtung besteht darin, den statischen Druck einzustellen, um den Restgasstrom aus dem unteren Halbvolumen der Vorkammer und in die Venturidüse der Venturiauslasskanäle zu fördern. Dadurch können eine zusätzliche Pumpe und/oder ein zusätzlicher Kanal weggelassen werden, was zu reduzierten Verbauungseinschränkungen führt, während die Restgase dennoch ausgestoßen werden, was zu einer erhöhten Luft-Kraftstoff-Genauigkeit und einer erhöhten Leistungsausgabe führt. Zusätzlich können das Auftreten von Fehlzündungen reduziert und der Betrieb bei geringer Last verbessert werden.
Ein Beispiel für ein System umfasst eine Vorkammer, die dazu konfiguriert ist, ein Gemisch über eine Vielzahl von Venturikanälen in eine Primärbrennkammer auszugeben.
Ein erstes Beispiel für das System beinhaltet ferner, dass das Gemisch eines oder mehrere von Kraftstoff, Restgasen und Luft umfasst.
Ein zweites Beispiel für das System, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass Restgase von einem unteren Halbvolumen der Vorkammer zu einer Venturidüse eines Venturikanals der Vielzahl von Venturikanälen gedrängt werden.
Ein drittes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Vorkammer ferner eine Vielzahl von Luftwegen umfasst, die zwischen der Vielzahl von Venturikanälen und einem Zylinderkopf angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Luftwegen dazu konfiguriert ist, Luft in die Vorkammer strömen zu lassen, wenn Restgase in die Venturidüse eintreten.
Ein viertes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass eine Gesamtheit der Vorkammer unterhalb eines Zylinderkopfes und innerhalb eines Volumens der Primärbrennkammer angeordnet ist.
Ein fünftes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung dazu positioniert ist, direkt in ein Volumen der Vorkammer einzuspritzen, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzungen direkt in die Vielzahl von Venturikanälen einzuspritzen.
Ein sechstes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ferner eine zentrale Öffnung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine zentrale Kraftstoffeinspritzung in Richtung eines unteren Halbvolumens der Vorkammer einzuspritzen, wobei die zentrale Kraftstoffeinspritzung auf ein Drahtgeflecht auftrifft.
Ein siebtes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich eine Zündvorrichtung in das untere Halbvolumen der Vorkammer erstreckt und wobei eine Mittelachse der Zündvorrichtung abgewinkelt oder parallel zu einer Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist.
Ein achtes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Zündvorrichtung zwischen benachbarten Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen angeordnet ist.
Ein Beispiel für einen Motor umfasst eine Primärbrennkammer, die ein Volumen umfasst, das durch einen Zylinderkopf, innere Zylinderwände und eine obere Kolbenfläche definiert ist, eine Vorkammer, die innerhalb des Volumens angeordnet und an den Zylinderkopf gekoppelt ist, wobei ein Vorkammervolumen über Vorkammerwände von dem Volumen getrennt ist, wobei das Vorkammervolumen über eine Vielzahl von Venturikanälen und eine Vielzahl von Luftwegen fluidisch an das Volumen gekoppelt ist, und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die dazu positioniert ist, direkt in das Vorkammervolumen einzuspritzen, und eine Zündkerze, die dazu positioniert ist, einen Zündfunken innerhalb des Vorkammervolumens bereitzustellen.
Ein erstes Beispiel für den Motor beinhaltet optional, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, die dazu konfiguriert ist, Kraftstoff in einem Winkel in Bezug auf eine Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung einzuspritzen, wobei die Vielzahl von Öffnungen Kraftstoff direkt zu der Vielzahl von Venturikanälen leitet, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung die einzige Einspritzvorrichtung ist und die Primärbrennkammer frei von einer anderen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist.
Ein zweites Beispiel für den Motor, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass jeder der Vielzahl von Venturikanälen einen Venturieinlass, einen Venturiauslass und eine dazwischen angeordnete Venturidüse umfasst, wobei die Venturidüse eine kleinere Querschnittsdurchflussfläche als der Venturieinlass und der Venturiauslass umfasst, ferner umfassend, dass eine Vielzahl von Innendurchlässen ein unteres Halbvolumen der Vorkammer fluidisch an die Venturidüse koppelt.
Ein drittes Beispiel für den Motor, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine zentrale Öffnung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine zentrale Kraftstoffeinspritzung auf ein Drahtgeflecht zu leiten, wobei die zentrale Kraftstoffeinspritzung auf das Drahtgeflecht auftrifft und nicht in die Primärbrennkammer eintritt.
Ein viertes Beispiel für den Motor, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Zündkerze in einem Winkel in Bezug auf eine Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung positioniert ist.
Ein fünftes Beispiel für den Motor, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Winkel senkrecht zu der Mittelachse ist.
Ein siebtes Beispiel für den Motor, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Vielzahl von Luftwegen zwischen dem Zylinderkopf und der Vielzahl von Venturikanälen angeordnet ist.
Eine Ausführungsform eines Systems eines Motors umfasst eine Primärbrennkammer, die einen Kolben umfasst, der dazu konfiguriert ist, darin zu oszillieren, eine Vorkammer, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst, die dazu positioniert ist, Kraftstoff direkt in diese einzuspritzen, wobei die Vorkammer ferner eine Zündkerze umfasst, die dazu positioniert ist, einen Zündfunken direkt in diese bereitzustellen, wobei die Vorkammer unterhalb eines Zylinderkopfes innerhalb eines Volumens der Primärbrennkammer angeordnet ist, wobei eine Vielzahl von Venturikanälen die Vorkammer fluidisch an das Volumen der Primärbrennkammer koppelt, wobei jeder der Vielzahl von Venturikanälen eine Venturidüse umfasst, die an einen Innenkanal einer Vielzahl von Innenkanälen gekoppelt ist, wobei der Innenkanal die Venturidüse fluidisch an ein unteres Halbvolumen der Vorkammer koppelt.
Ein erstes Beispiel für das System beinhaltet ferner, dass der Kolben dazu konfiguriert ist, nur ein Volumen der Primärbrennkammer einzustellen.
Ein zweites Beispiel für das System, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, die dazu konfiguriert ist, in ein oberes Halbvolumen der Vorkammer einzuspritzen, wobei eine Einspritzachse einer aus einer der Vielzahl von Öffnungen ausgestoßenen Einspritzung in Bezug auf eine Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgewinkelt ist und dazu konfiguriert ist, die Kraftstoffeinspritzung direkt in einen der Vielzahl von Venturikanälen zu leiten.
Ein drittes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Zündkerze parallel oder abgewinkelt zu der Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet ist, wobei die Zündkerze dazu positioniert ist, eine zentrale Einspritzung zu zünden, die aus einer zentralen Öffnung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgestoßen wird, wobei eine Einspritzachse der zentralen Einspritzung parallel zu der Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist.
Es ist anzumerken, dass die in dieser Schrift eingeschlossenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert sein und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können in Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einprogrammiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Im in dieser Schrift verwendeten Sinne ist der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs auszulegen, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims

System, umfassend: eine Vorkammer, die dazu konfiguriert ist, ein Gemisch über eine Vielzahl von Venturikanälen in eine Primärbrennkammer auszugeben.
System nach Anspruch 1, wobei das Gemisch eines oder mehrere von Kraftstoff, Restgasen und Luft umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei Restgase von einem unteren Halbvolumen der Vorkammer zu einer Venturidüse eines Venturikanals der Vielzahl von Venturikanälen gedrängt werden.
System nach Anspruch 3, wobei die Vorkammer ferner eine Vielzahl von Luftwegen umfasst, die zwischen der Vielzahl von Venturikanälen und einem Zylinderkopf angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Luftwegen dazu konfiguriert ist, Luft in die Vorkammer strömen zu lassen, wenn Restgase in die Venturidüse eintreten.
System nach Anspruch 3, wobei eine Gesamtheit der Vorkammer unterhalb eines Zylinderkopfes und innerhalb eines Volumens der Primärbrennkammer angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung dazu positioniert ist, direkt in ein Volumen der Vorkammer einzuspritzen, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzungen direkt in die Vielzahl von Venturikanälen einzuspritzen.
System nach Anspruch 6, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ferner eine zentrale Öffnung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine zentrale Kraftstoffeinspritzung in Richtung eines unteren Halbvolumens der Vorkammer einzuspritzen, wobei die zentrale Kraftstoffeinspritzung auf ein Drahtgeflecht auftrifft.
System nach Anspruch 7, wobei sich eine Zündvorrichtung in das untere Halbvolumen der Vorkammer erstreckt und wobei eine Mittelachse der Zündvorrichtung abgewinkelt oder parallel zu einer Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist.
System nach Anspruch 8, wobei die Zündvorrichtung zwischen benachbarten Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen angeordnet ist.
Motor umfassend: eine Primärbrennkammer, die ein Volumen umfasst, das durch einen Zylinderkopf, innere Zylinderwände und eine obere Kolbenfläche definiert ist; eine Vorkammer, die innerhalb des Volumens angeordnet und an den Zylinderkopf gekoppelt ist, wobei ein Vorkammervolumen über Vorkammerwände von dem Volumen getrennt ist, wobei das Vorkammervolumen über eine Vielzahl von Venturikanälen und eine Vielzahl von Luftwegen fluidisch an das Volumen gekoppelt ist; und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die dazu positioniert ist, direkt in das Vorkammervolumen einzuspritzen, und eine Zündkerze, die dazu positioniert ist, einen Zündfunken innerhalb des Vorkammervolumens bereitzustellen.
Motor nach Anspruch 10, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, die dazu konfiguriert ist, Kraftstoff in einem Winkel in Bezug auf eine Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung einzuspritzen, wobei die Vielzahl von Öffnungen Kraftstoff direkt zu der Vielzahl von Venturikanälen leitet, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung die einzige Einspritzvorrichtung ist und die Primärbrennkammer frei von einer anderen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist.
Motor nach Anspruch 10, wobei jeder der Vielzahl von Venturikanälen einen Venturieinlass, einen Venturiauslass und eine dazwischen angeordnete Venturidüse umfasst, wobei die Venturidüse eine kleinere Querschnittsdurchflussfläche als der Venturieinlass und der Venturiauslass umfasst, ferner umfassend, dass eine Vielzahl von Innendurchlässen ein unteres Halbvolumen der Vorkammer fluidisch an die Venturidüse koppelt.
Motor nach Anspruch 10, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine zentrale Öffnung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine zentrale Kraftstoffeinspritzung auf ein Drahtgeflecht zu leiten, wobei die zentrale Kraftstoffeinspritzung auf das Drahtgeflecht auftrifft und nicht in die Primärbrennkammer eintritt.
Motor nach Anspruch 10, wobei die Zündkerze in einem Winkel in Bezug auf eine Mittelachse der Kraftstoffeinspritzvorrichtung positioniert ist.
Motor nach Anspruch 14, wobei der Winkel senkrecht zu der Mittelachse ist und wobei die Vielzahl von Luftwegen zwischen dem Zylinderkopf und der Vielzahl von Venturikanälen angeordnet ist.