DE19820085B4 - Direkteinspritzende Brennkraftmaschine - Google Patents
Direkteinspritzende Brennkraftmaschine Download PDFInfo
- Publication number
- DE19820085B4 DE19820085B4 DE19820085A DE19820085A DE19820085B4 DE 19820085 B4 DE19820085 B4 DE 19820085B4 DE 19820085 A DE19820085 A DE 19820085A DE 19820085 A DE19820085 A DE 19820085A DE 19820085 B4 DE19820085 B4 DE 19820085B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- piston
- engine according
- bowls
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/106—Tumble flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is horizontal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/241—Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Direkteinspritzende
Brennkraftmaschine, die pro Zylinder mindestens zwei nebeneinander angeordnete
Einlaßventile,
eine Anzahl von Auslaßventilen,
eine im wesentlichen koaxiale Zündkerze,
ein Einspritzventil und einen Kolben aufweist, wobei das Einspritzventil
(4) zwischen zwei der nebeneinander angeordneten Einlaßventile
(1) und dem an diese Einlaßventile
(1) angrenzenden Abschnitt der Zylinderwand angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der
Kolben (5) drei Brennraummulden (6, 6', 6'') aufweist, wobei sich
die eine Brennraummulde (6) im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion
eines aus dem Einspritzventil (4) austretenden Einspritzstrahles
(E) auf die Stirnfläche
des Kolbens (5) erstreckt, die beiden anderen Brennraummulden (6',
6'') seitlich benachbart zu der einen Brennraummulde (6) angeordnet
sind und die Übergänge zwischen
den Brennraummulden (6, 6', 6'') als Stege (7, 7', 7'') ausgebildet
sind.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine, die pro Zylinder wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Einlaßventile, eine Anzahl von Auslaßventilen, eine im wesentlichen koaxiale Zündkerze, ein Einspritzventil und einen Kolben aufweist, wobei das Einspritzventil zwischen zwei der nebeneinander angeordneten Einlaßventile und dem an diese beiden Einlaßventile angrenzenden Abschnitt der Zylinderwand angeordnet ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Gemischaufbereitung bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine.
- Eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der Druckschrift
EP 0 558 072 A1 bekannt. Dort wird der Kraftstoff mittels Hochdruckeinspritzdüsen bereits direkt in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt. - Darüber hinaus ist eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine auch aus der Druckschrift
DE 37 02 899 A1 bekannt, wo der Verbrennungsablauf im Brennraum durch geometrische Gestaltungsmaßnahmen sowie durch eine bestimmte Anordnung der Zündkerze und der Einspritzventile beeinflußt wird. - Bei diesen Brennkraftmaschinen finden Dosierung des Kraftstoffs und Aufbereitung des Gemischs aus Kraftstoff und Luft gleichzeitig statt. Dabei ist jedoch nicht berücksichtigt, daß die Gemischaufbereitung sowohl bei einem homogenen Magerbetrieb als auch bei einem geschichteten Magerbetrieb möglichst optimal ablaufen soll. Daher wird beim geschichteten Magerbetrieb meist eine unförmige Ladungswolke erzeugt, die nur in ungenügender Weise entzündet werden kann, was ungünstige Abgasemissionen zur Folge hat.
- Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte direkteinspritzende Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Gemischaufbereitung bei der verbesserten Brennkraftmaschine zu konzipieren, welche sich im homogenen Magerbetrieb und im geschichteten Magerbetrieb durch einen geringen Kraftstoffverbrauch sowie durch geringe Abgasemissionen auszeichnen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe weist der Kolben drei Brennraummulden auf, wobei sich die eine Brennraummulde im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion eines aus dem Einspritzventil austretenden Einspritzstrahles auf die Stirnfläche des Kolbens erstreckt, die beiden anderen Brennraummulden seitlich benachbart zu der einen Brennraummulde angeordnet sind und die Übergänge zwischen den Brennraummulden als Stege ausgebildet sind. Dabei dient die eine Brennraummulde zur Führung des durch das Einspritzventil eintretenden Kraftstoffs, während die beiden anderen, seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden zur Führung der durch die Einlaßventile eintretenden Frischluft dient. Dadurch, daß die Übergänge zwischen den Brennraummulden als Stege ausgebildet sind, wird sowohl im homogenen Magerbetrieb als auch im geschichteten Magerbetrieb jeweils eine optimale Durchmischung von Kraftstoff und Frischluft erzielt.
- Dazu strömt die durch die Einlaßventile eintretende Frischluft tumbleförmig in den Brennraum der Brennkraftmaschine, wobei die Strömung an der den Einlaßventilen gegenüberliegenden Zylinderwand nach unten in Richtung auf den Kolben zuströmt und durch die beiden seitlichen Brennraummulden in zwei Strömungszweige aufgespalten wird. Und durch das Einspritzventil wird der Kraftstoff je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine früher oder später in die im Brennraum vorherrschende Strömung eingespritzt.
- Im Fall des homogenen Magerbetriebs wird die tumbleförmig eintretende Frischluft, welche die beiden seitlich benachbarten Brennraummulden durchströmt, an den Stegen, welche den Übergang zu der dritten Brennraummulde darstellen, nach oben hin umgelenkt, so daß der Kraftstoff entgegen die beiden Strömungszweige des Doppeltumbles in den Brennraum eingespritzt wird.
- Und im Fall des geschichteten Magerbetriebs wird der erst später eingespritzte Kraftstoff vor die beiden Strömungszweige des Doppeltumbles in den Bereich der einen Brennraummulde eingebracht. Erreichen die eingespritzten Kraftstoffteilchen daraufhin die Stege, welche die eine Brennraummulde von den beiden anderen seitlich benachbar angeordneten Brennraummulden trennen, so werden sie mit einem Teil der von der gegenüberliegenden Seite auf die Stege zuströmenden und daran umgelenkten Frischluft durchmischt, so daß zwischen den Stegen in einem wohl definierten Bereich der einen Brennraummulde eine homogene Gemischwolke entsteht, wohingegen in den übrigen Bereichen des Brennraums ein deutlicher Luftüberschuß herrscht. Die Gemischwolke wird dann durch die weitere Verdichtungsbewegung des Kolbens nach oben zur Zündkerze transportiert und dort gezündet.
- Zur Unterstützung der tumbleförmigen Frischluftströmung sollten die Einlaßventile gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen maximalen Abstand zueinander aufweisen. Dieses Merkmal begünstigt außerdem die Unterbringung des Einspritzventils zwischen den Einlaßventilen.
- Das Einspritzventil soll in einem Winkel von ca. 30 bis 80 Grad zur Achse des Zylinders geneigt angeordnet sein, damit der eingespritzte Kraftstoffstrahl auch im geschichteten Magerbetrieb noch bis zu den Stegen der einen Brennraummulde und den beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden reicht. Alternativ oder ergänzend könnte das Einspritzventil auch einen Bendwinkel aufweisen, welcher den Einspritzstrahl in die gewünschte Richtung ablenkt.
- Durch die Neigung und/oder den Bendwinkel des Einspritzventils kann der Kraftstoffstrahl so eingestellt werden, daß er für den homogenen Magerbetrieb bei einem ersten Kurbelwellenwinkel in die tumbleförmige Frischluftströmung hinein und für den geschichteten Magerbetrieb bei einem zweiten Kurbelwellenwinkelbereich vor die tumbleförmige Frischluftströmung gerichtet ist, so daß für beide Betriebsphasen eine optimale Gemischaufbereitung erreicht wird.
- Für den homogenen Magerbetrieb spritzt das Einspritzventil während des Ansaugtaktes je nach Drehzahl bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 440 bis 280 Grad, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in den Zylinder ein. Denn auf diese Weise wird der Kraftstoff etwa mittig in die im Brennraum vorherrschende Frischluftströmung eingebracht, so daß der Kraftstoff und die Frischluft homogen durchmischt werden können.
- Und für den geschichteten Magerbetrieb spritzt das Einspritzventil während des Kompressionstaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 120 bis 30 Grad, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in den Zylinder ein. Somit wird der Kraftstoff größtenteils vor die tumbleförmige Frischluftströmung eingespritzt, wird aufgrund der Stege das Gemisch aus Kraftstoff und Frischluft innerhalb der einen Brennraummulde in einer zündfähigen Ladungswolke stabilisiert und schließlich zur Zündkerze transportiert. Dabei dienen die beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden zur Führung bzw. Bündelung der tumbleförmigen Frischluftströmung und dient die eine Brennraummulde zur Stabilisierung der sich ausbildenden zündfähigen Mischwolke. Die Aufbereitung der Ladungswolke kann dabei trotz des relativ späten Einspritzzeitpunktes vollständig ablaufen.
- Bevorzugt sind nicht nur zwei Stege zwischen der einen Brennraummulde und den beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden vorgesehen, sondern ist ein weiterer Steg direkt zwischen den beiden anderen seitlichen Brennraummulden vorgesehen, wobei die drei Stege dann Y-förmig miteinander verbunden sind. Durch dieses Merkmal kann die an den Einlaßventilen vorbei in den Brennraum einströmende Frischluft noch besser geführt werden, so daß sich die Frischluftströmung besonders gut in einen Doppeltumble aufspaltet und anschließend in einem Punkt auf Achse des Zylinders zentrieren kann.
- Besonders bevorzugt ist der Scheitelpunkt der Y-förmig miteinander verbundenen Stege erhöht ausgebildet. Der erhöhte Scheitelpunkt kann das Aufspalten der einströmenden Frischluft wirkungsvoll unterstützen.
- Die Aufspaltung der einströmenden Frischluft wird außerdem auch dadurch unterstützt, daß der Steg zwischen den beiden anderen seitlich angeordneten Brennraummulden breiter ausgeformt ist als die beiden Stege zwischen der einen Brennraummulde und den beiden anderen Brennraummulden. Denn um so breiter der Steg zwischen den beiden anderen Brennraummulden ausgeformt ist, desto weiter müssen sich die beiden Strömungszweige des Doppeltumbles aufspalten.
- Zweckmäßig ist die eine Brennraummulde größer als die beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden. Dadurch kann die eine Brennraummulde im geschichteten Magerbetrieb eine ausreichend große Ladungswolke aufnehmen und stabilisieren.
- Die eine Brennraummulde sollte unterhalb der Zündkerze angeordnet sein, damit beim geschichteten Magerbetrieb die Zündung der darin stabilisierten Ladungswolke erleichtert wird.
- Ist der Kolben der Brennkraftmaschine insgesamt etwa dachförmig ausgebildet, so können die eine sowie die anderen Brennraummulden zu den dachseitig abgeflachten Rändern des Kolbens hin jeweils sanft auslaufen, was das Einspritzen des Kraftstoffstrahles in die eine Brennraummulde sowie das Einströmen des Frischlufttumbles in die beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden begünstigt.
- Gelöst wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ferner durch ein Verfahren zur Gemischaufbereitung bei der direkteinspritzenden Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 13.
- Bei diesem Verfahren bildet die Frischluft eine tumbleförmige Strömung aus, welche nahe am Rand des Kolbens in die beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden eintritt und dadurch in zwei separate Strömungszweige aufgespalten wird. Diese Strömungszweige werden dann auf die eine Brennraummulde zu bewegt und an den jeweils den Übergang bildenden Stegen nach oben in Richtung auf die Zündkerze umgelenkt.
- Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 Eine perspektivische Ansicht der Anordnung von vier Gaswechselventilen, Zündkerze, Einspritzventil und Kolben einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung; -
2 eine Draufsicht des Kolbens aus1 ; -
3 eine entlang der Linie III-III geschnittene Ansicht des Kolbens aus2 ; und -
4 eine entlang der Linie IV-IV geschnittene Ansicht des Kolbens aus2 . - Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist gemäß
1 mit zwei nebeneinander angeordneten Einlaßventilen1 pro Zylinder ausgestaltet. Diese beiden Einlaßventile1 befinden sich auf einer Halbseite eines nicht näher dargestellten Zylinders und zwei ebenfalls nebeneinander angeordnete Auslaßventile2 befinden sich auf der anderen Halbseite des Zylinders. Zudem weist die Brennkraftmaschine eine Zündkerze3 auf, die konzentrisch zu der Achse des Zylinders angeordnet ist. Pro Zylinder ist außerdem ein Einspritzventil4 vorgesehen, welches zwischen den beiden Einlaßventilen1 und dem an die beiden Einlaßventile1 angrenzenden Abschnitt der Zylinderwand angeordnet ist. Der im Zylinder der Brennkraftmaschine angeordnete Kolben5 weist drei Brennraummulden6 ,6' ,6'' mit als Übergang dazwischen angeordneten Stegen7 ,7' ,7'' auf. - Die durch die beiden Einlaßventile
1 in den Zylinder einströmende Frischluft bildet innerhalb des Brennraums eine Tumbleströmung S aus. Die Ausbildung der Tumbleströmung S wird dabei begünstigt, wenn die beiden Einlaßventile1 einen maximalen Abstand zueinander aufweisen. Zudem erleichtert dies die Positionierung des Einspritzventils4 . - Die beiden Einlaßventile
1 liegen parallel nebeneinander und sind zu der Zündkerze3 bzw. zu der Achse des Zylinders jeweils geneigt angeordnet. Die beiden Auslaßventile2 liegen ebenfalls parallel nebeneinander und sind zu der Achse des Zylinders in anderer Richtung als die Einlaßventile1 geneigt angeordnet. - Auch das Einspritzventil
4 der Brennkraftmaschine ist zu der Achse des Zylinders geneigt angeordnet, wobei der Neigungswinkel α des Einspritzventils4 ca. 30 bis 80 Grad beträgt. Damit ist das Einspritzventil4 zur Achse des Zylinders stärker geneigt als die beiden benachbarten Einlaßventile1 . - Arbeitet die Brennkraftmaschine nun im homogenen Magerbetrieb, so wird durch das Einspritzventil
4 während des Ansaugtaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 440 bis 280 Grad, bevor der Kolben5 den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in die durch die beiden anderen Brennraummulden6' ,6'' geführte und an den Stegen7 ,7' umgelenkte Frischluftströmung S, S' ein gespritzt. Dadurch ergibt sich eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Frischluftströmung S, S' und Kraftstoffstrahl E, so daß die Einspritzung einer ausreichenden Menge an Kraftstoff sowie die homogene Durchmischung von Frischluft und Kraftstoff in kürzester Zeit erfolgen kann. - Arbeitet die Brennkraftmaschine dagegen im geschichteten Magerbetrieb, so wird durch das Einspritzventil
4 während des Kompressionstaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 120 bis 30 Grad, bevor der Kolben5 den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff vor die an den Stegen7 ,7' umgelenkte Frischluftströmung S, S' in die eine Brennraummulde6 eingespritzt. Die tumbleförmige Frischluftströmung S, S' und der eingespritzte Kraftstoffstrahl E werden innerhalb der Brennraummulde6 nahe dem Einspritzventil4 in einer zündfähigen Ladungswolke stabilisiert und die Ladungswolke wird durch die weitere Verdichtungsbewegung des Kolbens5 unter die Zündkerze3 befördert, so daß der zündfähige Anteil der Ladungswolke von einem Zündfunken, der im Zylinder koaxial angeordneten Zündkerze3 , erreichbar ist. - Die eine Brennraummulde
6 erstreckt sich im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion eines aus dem Einspritzventil4 austretenden Einspritzstrahls E auf die Stirnfläche des Kolbens5 . Und die beiden anderen Brennraummulden6' ,6'' sind jeweils seitlich benachbart zu der einen Brennraummulde6 angeordnet. Dabei ist die eine Brennraummulde6 bei gleicher Tiefe etwas größer als die beiden anderen seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden6' ,6'' . Zudem ist die eine Brennraummulde6 in günstiger Weise unterhalb der Zündkerze3 angeordnet. - Die Stege
7 ,7' ,7'' , welche die Brennraummulden6 ,6' ,6'' voneinander trennen, sind Y-förmig miteinander verbunden, wobei der Scheitelpunkt8 der Stege7 ,7' ,7'' erhöht ausgebildet ist. Außerdem sind die beiden Stege7 ,7' zwischen der einen Brennraummulde6 und den beiden anderen, seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden6' ,6'' jeweils schmäler ausgeformt als der Steg7'' zwischen den beiden seitlichen Brennraummulden6' ,6'' . - Der Kolben
5 ist insgesamt dachförmig ausgebildet, so daß die Brennraummulden6 ,6' ,6'' zu den dachseitig abgeflachten Rändern des Kolbens5 jeweils sanft auslaufen. Diese Form ist auf die zur Achse des Zylinders jeweils geneigt angeordneten Gaswechselventile1 ,2 der Brennkraftmaschine ab gestimmt und ermöglicht einen äußerst kompakten Brennraum. Die gedachte Giebellinie9 des dachförmigen Kolbens5 und die beiden Stege7 ,7' sind schräg zueinander angeordnet, wobei der Giebel9 die beiden Stege7 ,7' etwa halbiert.
Claims (13)
- Direkteinspritzende Brennkraftmaschine, die pro Zylinder mindestens zwei nebeneinander angeordnete Einlaßventile, eine Anzahl von Auslaßventilen, eine im wesentlichen koaxiale Zündkerze, ein Einspritzventil und einen Kolben aufweist, wobei das Einspritzventil (
4 ) zwischen zwei der nebeneinander angeordneten Einlaßventile (1 ) und dem an diese Einlaßventile (1 ) angrenzenden Abschnitt der Zylinderwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5 ) drei Brennraummulden (6 ,6' ,6'' ) aufweist, wobei sich die eine Brennraummulde (6 ) im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion eines aus dem Einspritzventil (4 ) austretenden Einspritzstrahles (E) auf die Stirnfläche des Kolbens (5 ) erstreckt, die beiden anderen Brennraummulden (6' ,6'' ) seitlich benachbart zu der einen Brennraummulde (6 ) angeordnet sind und die Übergänge zwischen den Brennraummulden (6 ,6' ,6'' ) als Stege (7 ,7' ,7'' ) ausgebildet sind. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (
1 ) einen maximalen Abstand zueinander aufweisen. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (
4 ) in einem Winkel (α) von ca. 30 bis 80 Grad zur Achse des Zylinders geneigt angeordnet ist. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (
4 ) einen Bendwinkel aufweist, der den Einspritzstrahl (E) ablenkt. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (
4 ) während des Ansaugtaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 440 bis 280 Grad, bevor der Kolben (5 ) den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in den Zylinder einspritzt. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (
4 ) während des Kompressionstaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 120 bis 30 Grad, bevor der Kolben (5 ) den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in den Zylinder einspritzt. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Brennraummulde (
6 ) größer ist als die beiden anderen, seitlich benachbart angeordneten Brennraummulden (6' ,6'' ). - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Brennraummulde (
6 ) unterhalb der Zündkerze (3 ) angeordnet ist. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (
7 ,7' ,7'' ), welche die Brennraummulden (6 ,6' ,6'' ) voneinander trennen, Y-förmig miteinander verbunden sind. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelpunkt (
8 ) der Y-förmig miteinander verbundenen Stege (7 ,7' ,7'' ) erhöht ausgebildet ist. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (
7'' ) zwischen den beiden anderen seitlich angeordneten Brennraummulden (6' ,6'' ) breiter ausgeformt ist als die beiden Stege (7 ,7' ) zwischen der einen Brennraummulde (6 ) und den beiden anderen Brennraummulden (6' ,6'' ). - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (
5 ) insgesamt etwa dachförmig ausgebildet ist und die Brennraummulden (6 ,6' ,6'' ) zu den dachseitig abgeflachten Rändern des Kolbens (5 ) hin jeweils sanft auslaufen. - Verfahren zur Gemischaufbereitung bei einer Brennkraftmaschine gemäß den Ansprüchen 1 bis 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19820085A DE19820085B4 (de) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19820085A DE19820085B4 (de) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19820085A1 DE19820085A1 (de) | 1999-11-11 |
DE19820085B4 true DE19820085B4 (de) | 2007-12-27 |
Family
ID=7866759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19820085A Expired - Fee Related DE19820085B4 (de) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19820085B4 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10040690A1 (de) * | 2000-08-19 | 2002-02-28 | Bayerische Motoren Werke Ag | Fremdgezündete, direkt einspritzende Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer homogenen Gemischbildung |
FR2834001B1 (fr) * | 2001-12-20 | 2004-06-04 | Renault | Piston pour moteur a combustion interne et moteur associe |
AT6104U1 (de) * | 2002-05-07 | 2003-04-25 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer fremdgezündeten viertakt-brennkraftmaschine |
DE10304168A1 (de) * | 2003-02-03 | 2004-08-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung |
DE10307456B4 (de) * | 2003-02-21 | 2007-10-31 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4166436A (en) * | 1976-11-15 | 1979-09-04 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion chamber of an internal combustion engine |
JPS62288314A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-15 | Isuzu Motors Ltd | 直噴式内燃機関の燃焼室構造 |
US4791899A (en) * | 1987-01-23 | 1988-12-20 | Bodine Albert G | Acoustic detonation suppression in internal combustion engine |
JPH02305319A (ja) * | 1989-05-18 | 1990-12-18 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃焼室構造 |
DE4102641A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-04-16 | Daimler Benz Ag | Direkteinspritzende luftverdichtende brennkraftmaschine mit im kolben angeordneter brennraummulde |
JPH04166612A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-12 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
JPH0544473A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-23 | Daihatsu Motor Co Ltd | 四弁式内燃機関における燃料供給装置 |
JPH0610674A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Mazda Motor Corp | 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 |
JPH06108852A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Mazda Motor Corp | 筒内燃料噴射式エンジン |
DE4413556A1 (de) * | 1994-04-19 | 1995-11-02 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Brennraumform für eine luftverdichtende, direkteinspritzende und selbstzündende Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader |
JPH0849546A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃焼室 |
DE19713029A1 (de) * | 1996-04-01 | 1997-10-30 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
DE19713030A1 (de) * | 1996-04-01 | 1997-10-30 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0544483A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1998
- 1998-05-06 DE DE19820085A patent/DE19820085B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4166436A (en) * | 1976-11-15 | 1979-09-04 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion chamber of an internal combustion engine |
JPS62288314A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-15 | Isuzu Motors Ltd | 直噴式内燃機関の燃焼室構造 |
US4791899A (en) * | 1987-01-23 | 1988-12-20 | Bodine Albert G | Acoustic detonation suppression in internal combustion engine |
JPH02305319A (ja) * | 1989-05-18 | 1990-12-18 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃焼室構造 |
JPH04166612A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-12 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
DE4102641A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-04-16 | Daimler Benz Ag | Direkteinspritzende luftverdichtende brennkraftmaschine mit im kolben angeordneter brennraummulde |
JPH0544473A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-23 | Daihatsu Motor Co Ltd | 四弁式内燃機関における燃料供給装置 |
JPH0610674A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Mazda Motor Corp | 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 |
JPH06108852A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Mazda Motor Corp | 筒内燃料噴射式エンジン |
DE4413556A1 (de) * | 1994-04-19 | 1995-11-02 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Brennraumform für eine luftverdichtende, direkteinspritzende und selbstzündende Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader |
JPH0849546A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃焼室 |
DE19713029A1 (de) * | 1996-04-01 | 1997-10-30 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
DE19713030A1 (de) * | 1996-04-01 | 1997-10-30 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
Non-Patent Citations (14)
Title |
---|
08049546 A |
2-305319 A.,M-1088,March 4,1991,Vol.15,No. 89 |
4-166612 A.,M-1317,Sep. 29,1992,Vol.16,No.467 |
5- 44473 A.,M-1437,June 30,1993,Vol.17,No.346 |
6- 10674 A.,M-1593,April 15,1994,Vol.18,No.212 |
6-108852 A.,M-1642,July 21,1994,Vol.18,No.389 |
JP Patents Abstracts of Japan: 62-288314 A.,M- 700,May 21,1988,Vol.12,No.171 |
Patents Abstracts of Japan & JP 02-305319 A, M-1088, March 4, 1991, Vol.15, No. 89 * |
Patents Abstracts of Japan & JP 04-166612 A, M-1317, Sep. 29, 1992, Vol.16, No.467 * |
Patents Abstracts of Japan & JP 05-044473 A, M-1437, June 30, 1993, Vol.17, No.346 * |
Patents Abstracts of Japan & JP 06-010674 A, M-1593, April 15, 1994, Vol.18, No.212 * |
Patents Abstracts of Japan & JP 06-108852 A, M-1642, July 21, 1994, Vol.18, No.389 * |
Patents Abstracts of Japan & JP 08-049546 A * |
Patents Abstracts of Japan & JP 62-288314 A, M- 700, May 21, 1988, Vol.12, No.171 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19820085A1 (de) | 1999-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3690387C2 (de) | Verfahren zum Betreiben einer fremdgezündeten Zweitakt-Brennkraftmaschine | |
DE69811558T2 (de) | Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung | |
EP1060330B1 (de) | Direkteinspritzende brennkraftmaschine | |
DE102004058244B4 (de) | Direkteinspritzmotor | |
DE69108994T2 (de) | Zweitaktbrennkraftmaschine. | |
DE102005001698A1 (de) | Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung im Zylinder | |
DE19741380C2 (de) | Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor | |
DE19981151B4 (de) | Direkteinspritzender Dieselmotor mit tumblegestütztem Brennverfahren | |
DE3718083C2 (de) | ||
DE19816743C2 (de) | Kolben für einen Motor mit Zylindereinspritzung | |
DE10354682B4 (de) | Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor | |
DE19820085B4 (de) | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine | |
DE69903324T2 (de) | Kolben und brennkammer mit aktiver gasführung | |
DE3725485A1 (de) | Dieselmotor mit vertiefung im kolbenboden fuer die gesteuerte ausbreitung der flammfront | |
WO2001049996A1 (de) | Hubkolbenbrennkraftmaschine mit kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlassseitig angeordneten injektor | |
EP0202216B1 (de) | Verfahren zum Ladungswechsel bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Umkehrspülung und Brennkraftmaschine zur Ausübung des Verfahrens | |
EP0930427B1 (de) | Brennkraftmaschine und Verfahren zur Gemischaufbereitung bei einer Brennkraftmaschine | |
DE10354827A1 (de) | Brennstoffeinspritzsystem | |
EP2356326B1 (de) | Zweitakt-verbrennungsmotor | |
WO2006048129A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
WO1987002415A1 (fr) | Procede et dispositif d'introduction d'une charge stratifiee dans des moteurs a allumage par etincelle | |
EP1135583B1 (de) | Direkteinspritzende brennkraftmaschine | |
DE29810897U1 (de) | Fremdgezündete Kolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung | |
DE69821589T2 (de) | Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung | |
DE10018777B4 (de) | Brennkraftmaschine der Ottobauart mit Direkteinspritzung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |