DE2330613A1

DE2330613A1 - Otto-verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2330613A1
Application number: DE2330613A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Hirono; Kazuya Kunii; Hiroaki Miyazaki; Yasuo Sakai; Saburo Tsutsumi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1974-11-07
Also published as: FR2226005A5; GB1408100A; DE2330613B2

Description

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MISSAN MOOX)R COMPANY, LIMITED No. 2, Takara-machi,
Kanagawa-ku

Yokohama City, Japan

Otto- Verbrennungsmotor

Vorliegende Erfindimg betrifft einen Otto-Verbrennungsmotor mit einem eine Zylinderbohrung auf v/eisenden Zylinderblock, einem in der Zylinderbohrung vor- und zurückbewegbaren Kolben und mit einem auf dem Zylinderblock befestigten Zylinderkopf zur Bildung einer im wesentlichen zylindrischen Verbrennungskammer zwischen einer oberen Stirnfläche des Kolbens und einer unteren, die Zylinderbohrung begrenzenden Stirnfläche des Zylinderkopfes. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine

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Ausbildung der Verbrennungskammer eines solchen Verbrennungsmotors, um die giftigen Bestandteile, wie z.B. Kohlenmonoxid und Stickoxyde in den Motorauspuffgasen zu vermindern oder ganz zu beseitigen.

Es ist allgemein bekannt, daß die Konzentration der Stickoxyde in den Auspuffgasen von Verbrennungsmotoren ein Maximum erreicht, wenn in den Verbrennungsmotoren Brennstoffgemische verbrannt werden, deren Luft-Treibstoffverhältnis nahe dem theoretischen Mischungsverhältnis von 16 : 1 liegt. Die Konzentration an Stickoxyden vermindert sich also, wenn ein kleineres oder größeres Luft-Treibstoffverhältnis als das theoretische gewählt wird, d.h. mit anderen V/orten, wenn die Mischungen reicher oder magerer eingestellt werden. Beim Kohlenmonoxyd, das einen bedeutenden Anteil an der Luftverschmutzung durch Verbrennungsmotoren hat, gilt, daß si-ch dessen Konzentration in den Auspuffgasen stark erhöht, ,ie kleiner das Luft-Treibstoffverhältnis als das theoretische ist. Dagegen fällt dessen Konzentration auf O zurück, wenn Luft-Treibstoffverhältnisse mit Werten größer als dem theoretischen Mischungsverhältnis gewählt werden.

Zur Verminderung oder gänzlichen Beseitigung der giftigen Stickoxyde und des giftigen Kohlcnmonoxydes in ö.en Motorauspuffgasen ist es daher vorteilhaft, Luft-Treibstoffgemische zu verwenden, deren Mischungsverhältnis auf weniger als 16 : 1, vorzugsweise auf etwa 20 : 1 abgemagert ist. Dabei tritt jedoch in Verbrennungsmotoren des Otto-Typs die Schwierigkeit auf, die Luft-Treibstoffgemische in den Verbrennungskammern unter stabilen Verhältnissen zu zünden und zu verbrennen, wenn Verbrennungskammern üblicher Gestalt verwendet werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Verringerung oder gänzlichen Beseitigung der giftigen Sickoxyde und

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des giftigen Kohlenmonoxydes in den Auspuffgasen eines Verbrennungsmotors der eingangs bezeichneten Bauart die Verbrennungskammer in wenig kostspieliger und einfacher Weise so auszubilden, daß ein relativ mageres Luft-Treibstoffgemisch verwendet werden kann und trotzdem stabile Zünd- und Verbrennungsverhältnisse erhalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Zylinderkopf eine Höhlung ausgebildet ist, die mit einer Öffnung in die Verbrennungskammer mündet, deren Mittelpunkt vom Mittelpunkt der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer versetzt angeordnet ist, wobei eine Zündkerze in die Höhlung ragt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung er-

geben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Barin zeigt

Fig. 1 ein Schaubild zur Verdeutlichung anhand eines typischen Beispiels der Beziehung zwischen den Konzentrationen der Stickoxyde und des Kohlenmonoxydes in den Auspuff-.gasen eines Verbrennungsmotors zum Luft-Treibstoffverhältnis in dem dem Motor zugeführten Brennstoffgemisch;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt eines Otto-Verbrennungsmotors mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Verbrennungskammer;

Fig. 3 eine innere Draufsicht des die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors von Fig. 2 begrenzenden Zylinderkopfes;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Draufsicht eines abgewandelten Zylinderkopfes zur Begrenzung der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors von Fig. 2;

Fig. 5 einen Teillängsschnitt eines Verbrennungsmotors mit einer abgewandelten erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Verbrennungskammer;

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Fig. 6 eine innere Draufsicht des die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors von Fig. 5 begrenzenden Zylinderkopfes;

Fig. 7 und 8 Teillängsschnitte von Verbrennungsmotoren mit abgewandelten erfindungsgemäßen Ausgestaltungen der Verbrennungskammer;

Fig. 9 eine innere Draufsicht des die Verbrennungskammer des in Fig. 8 gezeigten Verbrennungsmotors begrenzenden Zylinderkopfes;' '- ·

Fig.10 -12 Teillängsschnitte von Verbrennungsmotoren mit abgewandelten erfindungsgemnßen Ausgestaltungen der V erbrennungskamm ern;

Fig.13 - 17 den Fig. 10-12 entsprechende Teillängsschnitte von Verbrennungsmotoren mit weiter abgewandelten erfindungsgemäß ausgestalteten Verbrennungskammern;

Fig.18 eine innere Draufsicht des die Verbrennungskammer des in Fig. 17 gezeigten Verbrennungsmotors begrenzenden Zylinderkopfes; und

Fig. 19 und 20 Teillängsschnitte von Verbrennungsmotoren mit weiter abgewandelten erfindungsgemäß ausgestalteten Verbrennungskammern.

In den einzelnen Fig. erhielten übereinstimmende Teile gleiche Bezugszeichen.

Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die Kurven a und b Beispiele für die Konzentrationen an giftigen Stickoxy-? den (NO ) bzw. an Kohlenmonoxyd (CO) in den Motorauspuffgasen in Abhängigkeit von dem Luft-Treibstoffverhältnis des dem Motor zugeführten Brennstoffgemisches angeben. Wie aus der Kurve a zu ersehen ist, erreicht die Konzentration an Stickoxyden in den Auspuffgasen ein Maximum, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis in dem dem Motor zugeführten Brennstoffgemisch ca bei 16 : 1 liegt. Die Konzentration an Stickoxyden sinkt ab,

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wenn das Luft-Treibstoffverhälvtnis im Brennstoffgemisch höher oder niedriger als das genannte Mischungsverhältnis wird. Kurve b zeigt dagegen, daß die Konzentration an unverbranntem Kohlenmonoxyd in den Motorauspuffgasen im wesentlichen auf einem Wert O bleibt, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis im Brennstoffgemisch größer als etwa 16:1 gewählt wird. Die Konzentration an Kohlenmonoxyd steigt jedoch stark an, wenn das Mischungsverhältnis, d.h. das Luft-Treibstoffverhältnis im Gemisch geringer eingestellt wird. Ein vordringliches Ziel vorliegende!? Erfindung ist es daher, einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der mit einem Brennstoffgemisch mit einem Luft-Treibstoffverhältnis von etwa 20 : 1 arbeiten kann, um dadurch praktisch alle giftigen Stickoxyde und ,jeg-

lisches giftiges Kohlenmonoxyd in den Motorauspiiffgasen auszuschalten.

Fig. 2 und 3 zeigen Beispiele für die Ausgestaltung eines nach dem Otto Prinzip arbeitenden Kolbenmotors zur Erreichung dieses Ziels.

Gemäß Fig. 2 umfaßt der Motor, wie üblich, einen Zylinderblock 30 mit einer Zylinderbohrung 32, in der ein Kolben 34- vor- und zurückbewegbar ist. Der Kolben 34· greift in bekannter Weise an einer (nicht dargestellten) Motorkurbelwelle an. Ein Zylinderkopf 36 ist beispielsweise unter Zwischenschaltung von Dichtungen an die Oberseite des Zylinderblocks geschraubt. In den Zylinderkopf sind Ein- und Auslaßöffnungen 38 bzw. 4-0 (Fig.2 und 3) eingearbeitet, die sich in die Bohrung 32 in dem Zylinderblock 30 öffnen. Zwischen dem Zylinderkopf 36 und der oberen Stirnfläche des Kolbens 34- ist eine Verbrennungskammer 4-2 gebildet, die, wie üblich, einen Teil der Bohrung 32 in dem Zylinderblock 30 einnimmt.

Erfindungsgemäß ist in den an das obere Ende der Verbrennungskammer 4-2 angrenzenden Abschnitt des Zylinderkopfes 36 eine

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Tasche oder Höhlung 44 eingearbeitet, die, wie Fig. 2 zeigt, über eine öffnung 46 zur Verbrennungskammer 42 mündet. In die Tasche bzw. Höhlung 44 ragt eine Zündkerze 46 eines Motor-Zündsystems.

Die Öffnung 46 ist gemäß Fig. 3 mit ihrem Mittelpunkt seitlich versetzt vom Mittelpunkt der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42 angeordnet. Ihre Ouerschnitt^fläche ist vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42. Gemäß Versuchsergebnissen sollte das Verhältnis der Querschnittsflächen von Öffnung 46 und Verbrennungskammer 42 in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gewählt werden. Das optimale Verhältnis liegt für relativ hoch drehende Verbrennungsmotoren bei etwa 50$ und sinkt für relativ langsam drehende Verbrennungsmotoren auf etwa 5# ab. Weiterhin zeigten Versuchsergebnisse, daß das Volumen der Höhlung 44 etwa bei ^0% des Volumens der Verbrennungskammer 42 liegen sollte, so daß das mit dem Motor erreichbare Kompressionsverhältnis unter Berücksichtigung des abgegebenen Motordrehmomentes und der Konsentration an Stickoxyden in den Motorauspuffgasen zwischen etwa 7 ^: 1 und etwa 11 : 1 variiert.

Während des Ansaughubes eines Motor-Arbeitszyklus werde ein Brennstoffgemisch mit einem Luft-Treibstoffverhältnis von etwa 20 : 1 durch die Einlaßöffnung 38 in die Verbrennungskammer 42 geleitet. Das Brennstoffgemisch in der Verbrennungskammer 42 wird während des nachfolgenden Kompressionshubes zwischen der oberen Stirnfläche des Kolbens 34 und der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes 36, deren Flächeninhalt größer ist als die Hälfte der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42, komprimiert. Das komprimierte Gemisch wird beim Annähern des Kolbens 34 an den oberen Todpunkt in die Höhlung 44 gedruckt, wie in Fig. 2 durch die Pfeile angedeutet.

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Dabei spült es das aus einem vorangehenden Motor-Arbeitszyklus um die Zündkerze 48 übrig gebliebene Gemisch beiseite. Infolge der von der Stirnfläche des Kolbens 34 bewirkten "Quetschung" des Brennstoffgemisches wird in der Höhlung 44 ein Wirbelfluß erzeugt, wodurch das weitere Vermischen des Luft-Treibstoffgemisches in der Höhlung 44 begünstigt wird. Das Gemisch wird auf diese Weise mit erhöhter V/irksamkeit gezündet, wenn die Zündkerze 48 während des Verbrennungshubes unter Energie gesetzt wird»

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die in dem Zylinderkopf 36 ausgebildete Tasche oder Höhlung 44 als zusätzliche Verbrennungskammer dient, die mit der üblichen zylindrischen Verbrennungskammer 42 in dem Zylinderblock 30 zusammenarbeitet. Mit dieser zusätzlichen Verbrennungskammer ist ein wirkungsvolleres Zünden und eine stabilisierte Verbrenntmg des Luft-Treibstoffgemisches möglich, selbst wenn das Brennstoffgemisch über das theoretische Mischungsverhältnis abgemagert worden ist. Die Anordnung solch einer zusätzlichen Verbrennungskammer wird als wesentlich zum Absenken der Verbrennungstemperatur und demgemäß zur Beseitigung der giftigen Stickoxyde und des giftigen Kohlenmonoxydes in den Motorauspuffgasen angesehen.

Die Tasche oder Höhlung 44 wurde bei dem in Fig. 2 dargestellten Verbrennungsmotor als etwa halbkugelförmig angenommen, wobei deren Mündungsöffnung 46 gemäß Fig» 3 als kreisförmig unterstellt wurde. Indessen könnte die erfindungsgemäß in den Zylinderkopf 36 eingearbeitete Höhlung 44 eine andere Form aufweisen, nämlich beispielsweise Glocken-, Ei- oder selbst Zylinderform. In Fig. 4 ist die Höhlung 44 z.B. mit im wesentlichen eiförmigem Querschnitt gezeigt.

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Zur erleichterten Einstellung der Fläche der öffnung 46 und zur weiteren Begünstigung der Ausbildung des Wirbelflusses des Gemisches in der Höhlung 44 kann gemäß Fig. 5 und 6 an den Rand des Zylinderkopfes 36 eine die Öffnung 48 umschließende Blende 50 befestigt werden.

Die Höhlung 44- stand bei den beschriebenen Ausführungsformen über die Verbrennungskammer 42 mit der Einlaßöffnimg 38 in Verbindung. Gemäß Fig. -7 kann sie auch in direkter Verbindung mit der Einlaßöffnung 38 stehen, v/obei ein Einlaßventil 52 zwischen der Höhlung 44- und der Einlaßöffnung 38 angeordnet ist. Das Auslaßventil 54 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 7 in üblicher Weise zwischen der Verbrennungskammer 42 und der Auslaßöffnung 40 angeordnet.

In Anbetracht der Unterbringung der Zündkerze 48, daß sie in die Höhlung 44 ragt, und zum Ausrichten des Gemischstromes innerhalb der Höhlung 44 zur weiteren Verbesserung der Ausbildung des Wirbelflusses in der Höhlung kann gemäß Fig. 8 und 9 ein seitlicher Abschnitt 44a der Höhlung 44 seitlich eingezogen sein. Wie Fig. 9 deutlich zeigt, ist der eingezogene Abschnitt 44a der Höhlung 44 seitlich versetzt von der Fläche des Zylinderkopfes angeordnet, die sich in Höhe der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42 in dem Zylinderblock 30 erstreckt.

Fig. 10 bis 12 zeigen Anordnungen, bei denen zwischen der Unterseite des Zylinderkopfes 36 und der oberen Stirnfläche des Kolbens 34 eine "Quetschfläche" vorgesehen ist, so daß das während des Kompressionshubes des Motors aus der Verbrennungskammer 42 in die Höhlung 44 einströmende Luft-Treibstoffgemisch in verstärktem Maße "gequetscht" wird, um die Ausbildung des Wirbelflusses in der Höhlung 44 zu erleichtern.

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Gemäß Fig. 10 ist die Unterseite des Zylinderkopfes 36 so ausgebildet, daß die öffnung 46 vom Mittelpunkt der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42 in Richtung radiales Ende der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer nach unten geneigt ist.

Durch das nach unten !feigen der öffnung 46 in Richtung ihres äußeren Endes wird das während des Ansaughubes des Motors in die Verbrennungskammer^ 4.2 angesaugte Luft-Treibstoffgemisch gegen Ende des Kompressionshubes mit erhöhter Wirksamkeit und in stromlinienförmiger Weise in die Höhlung 44 gepreßt, so daß das Vermischen des in die Höhlung 44 einströmenden Luft-Treibstoffgemisches weiter begünstigt und demgemäß der Verbrennungswirkungsgrad des Gemisches während des Verbrennung shub es erhöht wird.

Mit einer so geformten Öffnung 46 kann der Kolben 34 in entsprechender Weise gestaltet werden, daß sein oberer Stirnflächenabschnitt, welcher der geneigten Öffnung 46 gegenüberliegt, ebenfalls in Richtung radialem, dem äußeren Ende der Öffnung 46 gegenüberliegenden Ende nach unten geneigt wird, wie in Pig. 11 gezeigt, um einen verstärkten "Quetscheffekt" zu erhalten. Der in der Höhlung 44 während des Verbrennungshubes entwickelte Gasdruck wirkt auf die obere Stirnfläche des Kolbens 34. Unter diesen Bedingungen wird der Kolben 34-einer Kraft ausgesetzt, deren Richtung von der Längsachse des Kolbens abweicht, so daß es vorteilhaft ist, daß die mit dem Kolben verbundene (nicht dargestellte) Kurbelwelle etwas vom Mittelpunkt der Querschnittsfläche des Kolbens versetzt verläuft. Wo gewünscht, kann überdies in den geneigten oberen Stirnflächenabschnitt 56 des Kolbens 3^- eine Ausnehmung 58 mit einer zur öffnung 46 im wesentlichen gleichen Flächenerstreckung eingearbeitet werden, wie in Pig. 11 gezeigt.Diese Ausnehmung 58 bildet einen Teil der Höhlung 44, wenn der

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Kolben 34 sich am Ende des Kompressionshubes des Motors in den oberen To'tpunkt bewegt hat.

Wenn die Öffnung 4-6 zwischen der Verbrennungskammer 42 und der Höhlung 44 von ihrem inneren Ende in der Nähe des Mittelpunkts der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42 in der beschriebenen V/eise auswärts nach unten geneigt ist, so kann ein Abschnitt der Höhlung 44 gemäß Fig. 12 im Zylinderblock 30 ausgebildet sein. In diesem Fall ist in der an den Zylinderkopf 36 angrenze'nden Oberseite des Zylinderblocks eine innere Oberfläche 60 ausgebildet, die vom Mittelpunkt der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer 42 teilweise nach außen zurückgezogen ist und fließend in die Oberfläche der Höhlung 44 im Zylinderkopf 36 einläuft.

In jeder ^er erfindungsgemäßen Anordnungen ist die Öffnung 46 zwischen der Verbrennungskammer ^L\2 und der Höhlung 44 durch eine scharfe Kante bestimmt, die am Zylinderkopf 36 oder teils am Zylinderkopf 36 und teils am Zylinderblock 30 (wie in der Anordnung von Fig. 12) ausgebildet ist. Die die Öffnung 46 bestimmende scharfe Kante versucht den während des Korapressionshubes des Motors aus der Verbrennungskammer 42 in die Höhlung 44 eintretenden Luft-Treibstoffgemischstrom von der Wand der Verbrennungskammer 42 zu trennen. Dies hat die Ausbildung eines extrem unregelmäßigen turbulenten Luft-Treibstoffgemischstromes in der Höhlung 44 zur Folge, wodurch bei hochbelastetem Motorbetieb, bei dem das Luft-Treibstoffgemisch angereichert oder der Zündzeitpunkt vorverlegt ist, gegen das Ende des Kompressionshubes in der Zylinderbohrung 32 ein übermäßig starker Gasdruckanstieg zu verzeichnen ist. Unter diesen Bedingungen wird der Druck im Zylinder wie in einem gewöhnlichen Kompressions-Zündmotor variieren. Das Entstehen ungewöhnlicher Geräusche in dem Zylinder, Durchblasen der Dichtungen und / oder Abbrennen der Elektrodenenden der Zünd-

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kerze sind die Folge. Fig. 15 bis 20 zeigen Anordnungen, bei denen diese Schwierigkeiten nicht auftreten.

Bei der Ausführungsform von Fig. 13 ist die öffnung 46 zwischen der Verbrennungskammer 42 im Zylinderblock 30 und der Höhlung 44 im Zylinderkopf 36 durch eine abgerundete Kante 62 des Zylinderkopfes 36 bestimmt. Das Luft-Treibstoffgemisch kann somit stromlinienförmig von der Verbrennungskammer 42 in die Höhlung 44 einfließen, so daß die Entwicklung eines überaus unregelmäßigen- turbulenten Stromes in der Höhlung verhindert und demgemäß das weitere Vermischen der in die Höhlung 44 eintreten Mischung befriedigend wirkungsvoll gestaltet werden kann. Da also die Entwicklung übermäßig unregelmäßiger Turbulenzen vermieten wird, kann ein übermäßiger Druckanstieg im Zylinder während des Verbrennungshubes des Motors unterbunden werden, so daß nicht nur die Erzeugung ungewöhnlicher Geräusche vermieden, sondern wegen der Verlangsamung der Verbrennung des Gemisches und der damit verbundenen hohen Temperatur der Auspuffgase auch das Vorkommen unverbrannter Kohlenwasserstoffe in den Auspuffgasen weitgehend ausgemerzt wird.

Fig. 14 zeigt eine Abwandlung der Anordnung von Fig. 13, bei der das äußere Ende 46a der öffnung 46 in einer Ebene mit der die Verbrennungskammer 42 umgrenzenden inneren Oberfläche des Zylinderblockes 30 liegt und die öffnung durch die von dem Ende 46a ausgehende abgerundete Kante 62 bestimmt ist.

Fig. 15 zeigt eine weitere Abwandlung der Anordnung von Fig. 13» bei der wie in den Anordnungen von Fig. 10 bis 12 die Höhlung 44 einen seitlich nach außen zurückgezogenen Abschnitt 44a besitzt. In der in Fig. I5 gezeigten Anordnung weist die die öffnung 46 bestimmende abgerundete Kante 62 einen äußeren Endabschnitt 62a auf, der seitwärts nach außen in einen Wandabschnitt einläuft, der den nach außen zurückgezogenen

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Abschnitt 44a der Höhlung 44 bestimmt. Bei einer solchen Ausgestaltung der Höhlung 44 kann gemäß Fig. 16 die die öffnung 46 bestimmende abgerundete Kante 62 einen seitlichen äußeren Endabschnitt 62c aufweisen, der fließend aus dem oberen Ende der die Verbrennungskammer 42 umgrenzenden Innenwand des Zylinderblockes 30 in das untere Ende der die Höhlung 44 umgrenzenden Innenwand des Zylinderkopfes 36 einläuft.

Fig. 17 und 18 zeigen eine. Anordnung, bei der die Öffnung 46 von der abgerundeten Kante 62 einer Einschnürung zwischen der Verbrennungskammer 42 und der Höhlung 44 bestimmt ist.

Fig. 19 zeigt eine Anordnung, bei der die Höhlung 44 mit der durch die abgerundete Kante 62 bestimmten Öffnung 46 eine im wesentliches zylindrische oder säulenförmige Gestalt aufweist, v/obei die Zündkerze 48 in Abstand von der Öffnung 46 angeordnet ist. Fig. 20 zeigt schließlich eine Anordnung, bei der die Höhlung 44 mit der durch die abgerundete Kante 62 bestimmten öffnung 46 in direkter Verbindung mit der Motoreinlaßöffnung 38 steht, wobei wie bei der Anordnung von Fig.7 das Einlaßventil 52 zwischen öfer Höhlung 44 und der Einlaßöffnung 38 und das Auslaßventil 54 zwischen der Verbrennungskammer 42 und der"Motorauslaßöffnung 40 angeordnet ist.

Es sind Versuche angestellt worden, um den optimalen Krümungsradius für die Rundung der Kante 62 zu bestimmen. Diese Versuche ergaben, daß bei einem Durchmesser D der Bohrung 32 in dem Zylinderblock 30 der Krümmungsradius R für die Rundung der Kante 62 in folgendem Bereich gewählt werden sollte 0,0177<R/D<0,118. Wird also die abgerundete Kante 62 am Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors mit einem Zylinderbohrungsdurchmesser von 85 mm ausgebildet, dann sollte der Krümmungsradius für die Rundung der Kante 62 etwa zwischen 1 mm und 10 mm liegen. An dieser Stelle sei festgehalten, daß die

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abgerundete Kante 62 über ihren Umfang nicht einen gleichmäßigen Krümmungsradius aufzuweisen braucht. Vielmehr kann dieser Krümmungsradius innerhalb des oben angegebenen Bereichs variieren.

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Claims

Pate ntansprüche

Otto-Verbrennungsmotor mit einem eine Zylinderbohrung aufweisenden Zylinderblock, einem in der Zylinderbohrung vor- und zurückbewegbaren Kolben und mit einem auf dem Zylinderblock befestigten Zylinderkopf zur Bildung einer im wesentlichen zylindrischen Verbrennungskammer zwischen einer oberen Stirnfläche des Kolbens und einer unteren, die Zylinderbohrung begrenzenden Stirnfläche des Zylinderkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinderkopf (36) eine Höhlung (44) ausgebildet ist, die mit einer Öffnung (46) in die Verbrennungskammer (42) mündet, deren Mittelpunkt vom Mittelpunkt der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer versetzt angeordnet ist, wobei eine Zündkerze (48) in die Höhlung ragt.
2.Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (46) eine Querschnittsfläche besitzt, die kleiner ist als die Hälfte der Querschnittsfläche der Verbrennungskammer (42).
3.Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (44) ein größeres Volumen aufweist als 50$ des Volumens der Verbrennungskammer (42).
4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (44) einen Abschnitt (44a) aufweist, der seitlich nach außen von der Verbrennungskammer (42) zurückgezogen ist.

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5.Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (44) in direkter Verbindung mit der Motoreinlaßoffnung (38) steht, wobei ein Einlaßventil (52) zwischen der Höhlung (44) und der Einlaßöffnung (38) angeordnet ist.
6.Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (46) gegen ihr seitlich äußeres Ende nach unten geneigt ist.
7.Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chnet, daß die obere Stirnfläche des Kolbens (34)einen gegen deren radial äußeres Ende, das dem seitlich äußeren Ende der Öffnung (46) gegenüberliegt, nach unten geneigten Abschnitt (56) aufweist.
8.Motor nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß in dem geneigten Abschnitt (56) der oberen Strinfläche des Kolbens (34) eine Ausnehmung (58) mit zur öffnung (46) im wesentlichen gleicher Ausdehnung ausgebildet ist.
9.Motor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (30) eine innere, obere Stirnfläche (60) aufweist, die seitlich nach außen zurückgezogen ist, um einen zusätzlichen Raum zu schaffen, der ein Teil der Höhlung (44) bildet, wobei die öffnung (46) zwischen dem zusätzlichen Raum und der Verbrennungskammer nach unten geneigt ist.
10.Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (46) von einer Kante (62) zumindest eines Abschnittes des Zylinderkopfes (36) und des Zylinderblockes (30) bestimmt ist.

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11.Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (62) abgerundet ist.
12.Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius R der Rundung der Kante (62) innerhalb des Bereichs 0,0177 (R/D < 0,118 liegt, wobei D der Durchmesser der Zylinderbohrung ist.
13«Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (46) im wesentlichen kreisförmig ist.
14.Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (46) im wesentlichen oval ist.
1.5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (44) im wesentlichen zylindrisch ist.
16.Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (46) durch eine Einschnürung in dem an die Verbrennungskammer (42) angrenzenden unteren Endabschnitt des Zylinderkopfes (36) bestimmt ist.

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