DE2502486B2 - Kolben-brennkraftmaschine mit einer vorverbrennungskammer - Google Patents

Kolben-brennkraftmaschine mit einer vorverbrennungskammer

Info

Publication number
DE2502486B2
DE2502486B2 DE19752502486 DE2502486A DE2502486B2 DE 2502486 B2 DE2502486 B2 DE 2502486B2 DE 19752502486 DE19752502486 DE 19752502486 DE 2502486 A DE2502486 A DE 2502486A DE 2502486 B2 DE2502486 B2 DE 2502486B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
internal combustion
combustion engine
engine according
valve
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.)
Granted
Application number
DE19752502486
Other languages
English (en)
Other versions
DE2502486A1 (de
DE2502486C3 (de
Inventor
Shizuo; Asaka Saitama; Inoue Kazuo; Tamashi Tokio Yagi (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of DE2502486A1 publication Critical patent/DE2502486A1/de
Publication of DE2502486B2 publication Critical patent/DE2502486B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2502486C3 publication Critical patent/DE2502486C3/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/1023Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s)
    • F02B19/1028Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s) pre-combustion chamber and cylinder having both intake ports or valves, e.g. HONDS CVCC
    • F02B19/1047Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s) pre-combustion chamber and cylinder having both intake ports or valves, e.g. HONDS CVCC means for varying the size of the torch passage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/1023Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s)
    • F02B19/1028Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s) pre-combustion chamber and cylinder having both intake ports or valves, e.g. HONDS CVCC
    • F02B19/1061Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s) pre-combustion chamber and cylinder having both intake ports or valves, e.g. HONDS CVCC with residual gas chamber, e.g. containing spark plug
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving 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)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben- Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder, der eine Hauptverbrennungskammer und eine damit über einen Flammkanal verbundene Vorverbrennungskammer, ein Haupteintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luftgemischs in die Hauptverbrennungskammer sowie ein Hilfseintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luftgemischs in die Vorverbrennungskammer enthält, wobei in einer mit der Vorverbrennungskammer über eine verengte öffnung verbundenen Restgaskammer eine Funkenzündvorrichtung angeordnet ist.
Beim Betrieb einer derartigen Brennkraftmaschine die z. B. durch die DT-OS 23 31 553 bekannt ist, wird ein relativ abgemagertes Kraftstoff-Luftgemisch der Hauptverbrennungskammer und ein relativ angereich· tertes Kraftstoff· Luftgemisch der Vorverbrennungskammer zugeführt. Das Gesamt-Kraftsioff-Luftverhältnis ist magerer als das stöchiometrische Verhältnis, se daß in den Abgasen überschüssiger Sauerstoff vornan den ist. Dabei besteht das Problem, den Anteil dei Stickoxide (NO») in den Abgasen zu verringern unc gleichzeitig eine wesentliche Zunahme des Anteils vor Kohlenmonoxid oder unverbrannter Kohlenwasserstof fe in den Abgasen zu verhindern.
Es hat sich gezeigt, daß bei Speicherung einei geringen Restgasmenge in einer Restgaskammer nebel der Vorverbrennungskammer am Ende eines jedei Auspuffhubes eine Verringerung der Emission von NO erreicht werden kann. Eine besonders hierzu entwickel
te Brennkraftmaschine wurde bereits durch die ältere Patentanmeldung P 24 48 405.7-13 vorgeschlagen. Hierbei verbindet eine verengte öffnung die Restgaskammer mit der Vorverbrennungskammer, und die Zündkerze ist mit ihren Elektroden wit bei der eingangs genannten bekannten Maschine i.n der Restgaskammer angeordnet Dadurch lassen sich die Emissionen von NOx zwar verringern, es ist jedoch festzustellen, daß dies nur bei bestimmten Betriebszuständen der Fall ist
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine nut einer Restgaskammer versehene Brennkraftmaschine so weiter zu verbessern, daß eine Verringerung der Anteile von NO* in den Abgasen bei praktisch allen Betriebf-zuständen gewährleistet ist
Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine Steuervorrichtung zur selbsttätigen Veränderung der wirksamen Größe der verengten öffnung abhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Maschine vorgesehen ist.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Größe der verengten öffnung zwischen der Restgaskammer und der Vorverbrennungskammer abhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine immer so eingestellt wird, daß innerhalb des gesamten Betriebsbereichs der Maschine eine gleichmäßige Verringerung des Anteils von NO» in den Abgasen möglich ist. So kann beispielsweise bei zunehmender Maschinenbelastung die Öffnung immer mehr verschlossen werden, so daß dann eine immer größere Restgasmen^e in der Restgaskammer vorhanden ist, denn das am Ende des Auspuffhubes vorhandene Gas wird beim nachfolgenden Ansaughub dann nur zu einem geringeren Tei! aus der Restgaskammer herausbefördert. Der Effekt besteht darin, daß durch unterschiedliche Mengen von in die Vorverbrennungskammer eintretendem Restgas abhängig vom Belastungszustand der Maschine unterschiedliche Anreicherungsgrade des Kraftstoff-Luftgemischs in der Vorverbrennungskammer erreicht werden. Diese Zusammenhänge werden im folgenden noch näher erläutert.
Es wurde auch bereits für eine Brennkraftmaschine mit Vorverbrennungskammer und Hauptverbrennungskammer vorgeschlagen, abhängig von der Maschinenbelastung die effektive Querschnittsgröße des Flammkanals zwischen beiden Brennkammern zu verändern (ältere Patentanmeldung P 24 06 803.9-13). Hierdurch wird die Zündfähigkeit des Kraftstoff-Luftgemischs in der Vorverbrennungskammer bei allen Betriebszuständen verbessert, so daß im gesamten Betriebsbereich ein Betrieb mit einem insgesamt gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis abgemagerten Kraftstoff-Luftverhältnis möglich ist. Diese Lösung bezieht sich also auf eine Regulierung der Menge des in der Vorverbrennungskammer jeweils vorhandenen Kraftstoff-Luftgemischs. Bei der Erfindung wird hingegen die Anreicherung dieses Gemischs beeinflußt. Es ist jedoch möglich, eine Regulierung des effektiven Querschnitts des Flammkanals auch in Verbindung mit der Erfindung vorzusehen, was zu einer weiteren Verbesserung des • angestrebten Effekts ausgenutzt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise gebrochene Schnittdarstellung einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung, F i g. 2 den Schnitt 2-2 nach F i g. 1,
F i g. 3 den Schnitt 3-3 nach F i g. 1,
F i g. 4 den Schnitt 4-4 nach F i g. 1,
F i g. 5 eine Darstellung ähnlich F i g. 3, jedoch für eine andere Betriebsstellung,
Fig.6 eine Darstellung ähnlich Fig.4, jedoch entsprechend der in F i g. 5 gezeigten Stellung,
F i g. 7 eine perspektivische Darstellung einiger Teile der Maschine nach F i g. 2 bis 6,
F i g. 8 eine grafische Darstellung des Schließungsgrades des Flammkanals abhängig von unterschiedlichen Maschinenbelastungen,
F i g. 9 eine Darstellung ähnlich F i g. 3 für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 10 die in Fig.9 gezeigte Anordnung für eine andere Betriebsstellung und
F i g. 11 die Anordnung nach F i g. 9 entsprechend einer Darstellung nach F i g. 4.
In den F i g. 1 bis 8 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem oder mehreren Zylindern 2 dargestellt, die jeweils einen Kolben 3 enthalten. Jeder Kolben bildet eine Wandung einer Hauptverbrennungskammer 4. Ein Haupteintrittsventil 5 steuert die Zuführung eines vergleichsweise mageren Gemisches durch einen Haupteintrittskanal 6 zur Hauptverbrennungskammer 4.
Eine Vorverbrennungskammer 7 ist innerhalb einer dünnwandigen Schale 8 gebildet, die aus einem wärmebeständigen Material wie z. B. Edelstahl besteht. Diese Schale 8 hat einen radial vorstehenden Flansch 9 an ihrem offenen Ende sowie einen abgerundeten Bodentell, der verschlossen ist. Eine öffnung 10 in der zylindrischen Wandung der Schale 8 bildet einen Flammkanal, der die Vorverbrennungskammer 7 mit der Hauptverbrennungskammer 4 verbindet. Eine verengte öffnung 11 in der Schale 8 verbindet die Vorverbrennungskammer 7 mit einer Restgaskammer 60 außerhalb der Schale 8, dieser Raum enthält die Zündkerzenelektroden 13.
Eine Ventilführung 15 kann axial in eine Bohrung 16 des Zylinderkopfes 17 eingesetzt und dort mittels einer Mutter 18 festgehalten sein. Eine Kante 19 an de· Ventilführung 15 klemmt den Flansch 9 der Schale 8 an einer Kante 20 fest. Isolierende Dichtungen 21 sind auf den beiden Seiten des Flansches 9 vorgesehen.
Ein Hilfseintrittsventil 23 steuert die Zuführung eines vergleichsweise fetten Gemischs in die Vorverbrennungskammer 7. Das Ventil 23 hat einen vergrößerten Kopf 25 an einem Ende eines Ventilschafts 26; dieser Kopf 25 wirkt auf einen ringförmigen, stationären Ventilsitz 27 ein, an dem die Ventilschließung erfolgt. An dem Ventilkopf 25 ist ein gekrümmter Rand 62 mittels einer Halterung 29 befestigt; die Funktion dieses Elements wird im folgenden noch beschrieben. Eine Schraubenfeder 30 bewegt den Ventilschaft 26 in Längsrichtung innerhalb des Führungselements 15 derart, daß der Kopf 25 an dem stationären Ventilsitz 27 abschließt. Die Feder 30 wirkt auf den Schaft 26 über ein unteres Element 31 eines Drucklagers 32 ein, welches Rollenelemente 33 enthält. Ein in üblicher V/eise durch Nocken betätigbarer Mechanismus 34 wirkt auf das obere Ende des Ventilschafts 26 entgegen der Wirkung der Feder 30 ein, um den Ventilkopf 25 in axialer Richtung von dem Sitz 27 zu entfernen und somit das Hilfseintrittsventil zu öffnen. Ist das Ventil geöffnet, wie es in F i g. 5 gezeigt ist, so wird ein fettes Gemisch durch den Kanal 35, öffnungen 36 und eine Bohrung 37 der Vorverbrennungskammer 7 zugeführt.
Der Rand 62 hat einen gemäß Fig.4 und 6 gekrümmten Querschnitt und einen die Verschiebung innerhalb der zylindrischen Wandung der Schale 8 nahe
dem Flammkanal 10' ermöglichenden Abstand. Der Ventilschaft 26 kann, falls erwünscht, gedreht werden, um den Rand 62 zwischen der in Fig.4 gezeigten Stellung, in der er den Flammkanal 10 teilweise verschließt, und der in Fig.6 gezeigten Stellung zu bewegen, in der er den Flammkanal 10 vollständig geöffnet hat.
Zur Drehung des Ventilschafts 26 ist eine Vorrichtung vorgesehen, die ein Ritzelsegment 41 umfaßt, welches an dem Ventilschaft 26 durch einen Keil 42 befestigt ist. Dieses Segment 41 greift in die Zahnung einer Zahnstange 43 ein. Eine nicht dargestellte Führung ist für die Zahnstange 43 vorgesehen. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, kann die Zahnstange durch einen Stab 44 mit dem Beschleunigungspedal 45 verbunden sein, oder sie kann auch durch einen Stab 46 mit einer Unterdruckvorrichtung 47 gekoppelt sein. Der Ansaugdruck für die Hauptverbrennungskammer kann auf einen Anschluß 48 der Unterdruckvorrichtung 47 geleitet werden, so daß eine flexible Membran 49 den Stab 46 entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 50 bewegt. Eine axiale öffnungs- und Schließungsbewegung des Ventilschafts 26 erfolgt durch die Wirkung des drehenden Nockens und der Feder 30. Während dieser Bewegung gleiten die Zähne des Segments 41 auf den Zähnen der Zahnstange 43. Eine Drehbewegung des Schafts 26 zur Änderung der Stellung des Randes 62 gegenüber dem Flammkanal 10 erfolgt durch Bewegung der Zahnstange 43. Ein geteilter Keilring 51 sitzt in einer Nut 52 des oberen Teils des Ventilschafts 26. Dieser Keilring 51 ist in einem Körper 53 des Drucklagers 32 angeordnet. Die Rollen 33 ermöglichen eine Drehung des Körpers 53 gegenüber dem unteren Lagerelement 31.
F i g. 8 zeigt, daß eine sehr geringe Überlappung des Randes 62 gegenüber dem Flammkanal 10 auftritt, wenn sich die Maschine im Leerlauf befindet. Wenn die Maschinenbelastung zunimmt, so wird jedoch der Ventilschaft 26 gedreht, so daß eine größere Überlappung und damit eine Verringerung der effektiven Größe des Flammkanals 10 auftritt.
Beim Betrieb wird ein fettes Gemisch von einem ersten Vergaser durch den Kanal 35 der Vorverbrennungskammer 7 zugeführt, diese Zuführung wird durch das Hilfseintrittsventil 23 gesteuert. Gleichzeitig wird ein mageres Gemisch eines zweiten Vergasers der Hauptverbrennungskammer 4 zugeführt was durch das Haupteintrittsventil 5 gesteuert wird. Ein nicht dargestelltes Austrittsventil ist für die Hauptverbrennungskammer 4 vorgesehen. Alle drei Ventile werden in üblicher Weise durch Nocken gesteuert Wenn das Gemisch in der Vorverbrennungskammer 7 durch die Zündkerzenelektroden 13 gezündet wird, so wird ein Flammenstrahl durch den Kanal 10 hindurch in die Hauptverbrennungskammer 4 gerichtet, so daß dort das relativ magere Gemisch gezündet wird.
Bei der in Fig.9, 10 und Ii gezeigten Abwandlung stimmen die dünnwandige Schale 8 und der Flammkanal 10 mit den bereits beschriebenen Elementen überein, jedoch ist der Rand 28 mit einem Schütz 52 versehen. Wenn das Ventil 23 in die in Fig.!0 gezeigte örfaungsstelluHg gebracht wird, so ist der Schlitz 52 auf den Flammkanal 10 aasgerichtet, am eine Verringerung seiner effektiven Größe zn verhindern. Wenn der Ventilkopf 25 an dem Sitz 27 schließt, so bestimmt die Winkelstellung des Randes 28 den Grad der Verringerung der effektiven Größe des Ffcunmkanals 10, wie i>erehs beschrieben. Wenn jedoch der Ventäkopf 25 von dem Sitz 27 in der Öffnungsstellung einen Abstand hat, wie es in F i g. 10 gezeigt ist, so tritt keine Verringerung auf, unabhängig von der Winkelstellung des Randes 28. Die Zündkerzenelektroden 13 sind in der Restgaskammer 60 der öffnung 11 näher als einer Abschlußwand 61 angeordnet. Das Hilfseintrittsventil 23 hat einen weiteren Rand 63, der gleichfalls der Form der Innenwandung der Schale 8 angepaßt ist. Der zweite Rand 63 ist ein Steuerelement, welches die effektive
ίο Größe der verengten öffnung 11 steuert, wenn das Hilfseintrittsventil 13 nicht geschlossen ist. Der Drehnockenmechanismus 34 bewegt das Hilfseintrittsventil 23 zwischen der in F i g. 1 gezeigten Schließstellung und der in F i g. 5 gezeigten Öffnungsstellung. Die Drehbewegung des Hilfseintrittsventils 23 bewegt die Ränder 62 und 63 zwischen der in F i g. 4 gezeigten Verengungsstellung und der in F i g. 6 gezeigten vollen Öffnungsstellung. Die volle Öffnungsstellung des Randes 63 ist in F i g. 3 und 5 gestrichelt dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Rand 63 nur eine Wirkung auf die
Größe der Öffnung 11 hat, wenn das Hilfseintrittsventil 23, welches ihn trägt, geöffnet ist. Dieser Vorgang tritt 'also während des Ansaughubes des Kolbens 3 auf.
Beim Betrieb der Maschine verbleiben Restgase in der Hauptverbrennungskammer 4, der Vorverbrennungskammer 7 und der Restgaskammer 60 am Ende des Auspuffhubes des Kolbens. Während des nachfolgenden Ansaughubes des Kolbens wird das Haupteintrittsventil 5 geöffnet, um ein mageres Gemisch in die Hauptverbrennungskammer zu leiten. Das Hilfseintrittsventil 23 wird geöffnet um ein fettes Gemisch in die Vorverbrennungskammer 7 zu leiten. Das Austrittsventil in der Hauptverbrennungskammer 4 schließt. Während des Ansaughubes kann die zur Restgaskam-
mer 60 führende öffnung 11 verkleinert oder auch vollständig mit dem Rand 63 verschlossen werden, was von der Maschinenbelastung abhängt Befindet sich die Maschine 1 im Leerlauf, so ist die öffnung 11 praktisch nicht verengt (siehe Fig.6). Wenn jedoch die Maschinenbelastung zunimmt so wird das Eintrittsventil 23 gedreht und der Rand 63 bedeckt einen immer größer werdenden Teil der öffnung 11, bis die öffnung vollständig geschlossen ist wenn sich die Maschine im mittleren Belastungszustand befindet (siehe F i g. 4). Das Ergebnis ist daß die in der Restgaskammer 60 bei Beginn des Kompressionshubes vorhandene Restgasmenge immer mehr zunimmt wenn die Maschinenbelastung ausgehend vom Leerlauf bis zum mittleren Belastungszustand zunimmt Dies liegt daran, daß progressiv immer weniger Restgas aus der Kammer 60 während des Ansaughubes herausbefördert wird.
Während des Ansaughubes füllt ein fettes Gemisch die Vorverbrennungskammer 7 und wird durch den Flammkanal 10 in die Hauptverbrennungskammer 4 befördert wo es einen Bereich mäßig angereicherten Gemisches bildet welcher innerhalb eines größeren Bereichs eines relativ mageren Gemisches vorhanden ist Einige Restgase werden in der Hauptverbrennungskammer 4 verteilt, wenn die Öffnung 11 sieht vollständig geschlossen ist Während des folgenden Kompressionshubes des Kolbens 3 werden das AuS-trittsventiL das Haupteintrittsventil 5 aod das HHfseintrittsventil 23 geschlossen, und die Drnckzunahme inder Hauptverbrennungskammer 4 verursacht eine Rfickströmung durch des Flammkanal 10, so daS das Gemisch in der Hilfsverbrennungskammer 7 magerer wird als bei der anfänglichen Zuführung. Ferner enthält dann die Restgaskammer 60 oät der Zündkerze 13 ein
komprimiertes Gemisch aus Luft, Kraftstoff und Restgasen.
Am Ende eines jeden Kompressionshubes ist die Gesamtmenge des Restgases in allen drei Kammern 4, 7, 60 konstant. Die Menge des Restgases in der s Restgaskammer 60 hängt jedoch von dem Anteil der frischen Ladung in dieser Kammer 60 und von dem Schließungsgrad der öffnung 11 während des Ansaughubes ab. Ein zündbarer frisches Gemisch existiert in der Umgebung der Zündelektroden 13 nahe der verengten öffnung 11 und mit Abstand zu der Abschlußwand 61 der Restgaskammer.
Nahe dem Ende des Kompressionshubes wird dieses Gemisch in der Restgaskammer 60 durch die Zündkerzenelektroden 13 gezündet, und die Spitzentemperatur des verbrennenden Gemisches liegt niedriger als es bei Fehlen der Restgase der Fall wäre. Der Druck- und Temperaturanstieg der verbrennenden Gase verursacht einen ersten Flammenstrahl durch die öffnung 11 hindurch, so daß das fette Gemisch in der Vorverbrennungskammer 7 gezündet wird. Dieses brennende Gemisch erzeugt dann einen zweiten Flammenstrahl durch den Flammkanal 10 hindurch in die Hauptverbrennungskammer 4, so daß dort das mäßig fette Gemisch verbrannt und dadurch der größere Anteil relativ mageren Gemisches in der Hauptverbrennungskammer 4 gezündet wird. Die Spitzentemperaturen in der Restgaskammer 60 und der Vorverbrennungskammer 7 sind niedriger als die Spitzentemperatur, die erzeugt würde, wenn keine separate Restgaskammer 60 mit Restgasen vorhanden wäre. Das turbulente Gemisch in der Vorverbrennungskammer 7 enthält verbrannte Gase aus der Restgaskammer 60, so daß die Spitzentemperatur verringert wird.
Ferner wird eine bessere Verbrennung in der Hauptverbrennungskammer 4 erzielt, da zum Zündzeitpunkt ein geringerer Anteil von Restgasen in der Hauptverbrennungskammer 4 verbleibt.
Die Verbrennung des mageren Gemisches in der Hauptverbrennungskammer 4 setzt sich während des Leistungshubes fort. Nur die Hauptverbrennungskammer 4 hat ein Austrittsventil, welches während des Austrittshubes geöffnet ist, so daß die Abgase die Maschine 1 verlassen können. Die Abgase können in dem Abgassyslem hinter dem Austrittsventil weiterbrennen, damit die überschüssige Luft jegliche unverbrannte Kohlenwasserstoffe verbrennen kann und damit Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid oxidiert werden kann, bevor es in die Atmosphäre abgegeben wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen «9582996

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Kolben-Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder, der eine Hauptverbrennungskammer und eine damit über einen Flammkanal verbundene Vorverbrennungskammer, ein Haupteintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luftgemischs in die Hauptverbrennungskammer sowie ein Hilfseintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luftgemischs in die Vorverbrennungskan.mer enthält, wobei in einer mit der Vorverbrennungskammer über eine verengte öffnung verbundenen Restgaskammer eine Funkenzündvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (63) zur selbsttätigen Veränderung der wirksamen Größe der verengten öffnung (11) abhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Maschine (1) vorgesehen ist
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (63) die Größe der verengten Öffnung (11) während des Ansaughubes des Kolbens (3) variiert.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (63) die Größe der verengten Öffnung (11) bei zunehmender Maschinenbelastung ausgehend vom Leerlauf mindestens bis zu einer mittleren Belastung progressiv verringert.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (63) ein durch ein bewegliches Ventilelement (25,26) des Hilfseintrittsventils (23) gehaltenes Steuerelement (63) umfaßt, das in die Vorverbrennungskammer (7) nahe der verengten Öffnung (11) hineinragt, und daß eine Vorrichtung (41, 43) zur Drehung des beweglichen VeF.tilelements (25, 26) vorgesehen ist, um mit dem Steuerelement (63) einen variablen Anteil der verengten öffnung (11) zu verschließen.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilelement (25, 26) ein Ventilschaft (26) mit einem im Bereich eines stationären Ventilsitzes (27) angeordneten Ventilkopf (25) des Hilfseintrittsventils (23) ist und daß das Steuerelement (63) ein an dem Kopf vorgesehener Rand ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung für das Ventilelement (25, 26) eine Zahnstange (43) und ein Ritzel (41) umfaßt, daß das Ritzel (41) an dem Ventilschaft befestigt ist und daß die Zahnstange (43) entweder mit einer Leistungseinstellvorrichtung (44, 45) der Maschine (1) oder mit einer Unterdruckvorrichtung (47) koppelbar ist, die durch den Ansaugunterdruck der Hauptverbrennungskammer (4) gesteuert wird.
7. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Steuervorrichtung zur automatischen Variation der effektiven Größe des Flammkanals (10) abhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Maschine (1) vorgesehen ist.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuervorrichtung (62) die Größe des Flammkanals (10) bei ausgehend vom Leerlauf zunehmender Maschinenbelastung
progressiv verringert
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuervorrichtung (62) ein durch das bewegliche Ventilele-
ment (25,26) gehaltenes zweites Steuerelement (62) umfaßt, welches in die Vorverbrennungskammer (7) nahe dem Flammkanal (10) hineinragt, so daß eine Drehung des Ventilelements (25, 26) die Verschließung eines variablen Anteils des Flammkanals (10)
!o durch das zweite Steuerelement (62) bewirkt
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerelement (62) ein an dem Ventilkopf (25) vorgesehener zweiter Rand ist
11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Rand (62) so geformt ist daß seine Bewegung parallel zur Achse des Ventilschaft:. (26) ohne dessen Drehung bei Schließen oder öffnen des Hilfseintrittsventils (23) die effektive Größe des Flammkanals (10) nicht ändert.
12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rand (62) so geformt ist, daß seine Bewegung parallel zur Achse
des Ventilschafts (26) ohne dessen Drehung bei öffnen oder Schließen des Hilfseintritisventils (23) die effektive Größe des Flammkanals (JO) ändert.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rand (28) mit
einem Schlitz (52) oder einer öffnung versehen ist, der bzw. die so angeordnet ist, daß er bzw. sie nur dann auf den Flammkanal (10) ausgerichtet ist, wenn das bewegliche Ventilelement (25,26) zur Öffnungsstellung hin bewegt wird.
DE19752502486 1974-01-23 1975-01-22 Kolben-brennkraftmaschine mit einer vorverbrennungskammer Granted DE2502486B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US43586474 1974-01-23
US435864A US3919984A (en) 1974-01-23 1974-01-23 Internal combustion engine with auxiliary chamber having variable size openings

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2502486A1 DE2502486A1 (de) 1975-07-31
DE2502486B2 true DE2502486B2 (de) 1977-01-13
DE2502486C3 DE2502486C3 (de) 1977-09-01

Family

ID=23730130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752502486 Granted DE2502486B2 (de) 1974-01-23 1975-01-22 Kolben-brennkraftmaschine mit einer vorverbrennungskammer

Country Status (15)

Country Link
US (1) US3919984A (de)
JP (1) JPS5213565B2 (de)
AR (1) AR207225A1 (de)
BE (1) BE824640A (de)
CA (1) CA1002409A (de)
CH (1) CH601655A5 (de)
DD (1) DD116891A5 (de)
DE (1) DE2502486B2 (de)
ES (1) ES434046A1 (de)
FR (1) FR2258521B1 (de)
GB (1) GB1489789A (de)
IT (1) IT1026418B (de)
NL (1) NL159470B (de)
SE (1) SE403503B (de)
SU (1) SU554822A3 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5157309A (en) * 1974-11-13 1976-05-19 Toyota Motor Co Ltd Nainenkikanno fukunenshoshitsu
JPS5429368Y2 (de) * 1975-06-30 1979-09-19
DE2536775C3 (de) * 1975-08-19 1978-05-18 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine
JPS53100304A (en) * 1977-02-16 1978-09-01 Honda Motor Co Ltd Combustion chamber system in engine
US4574754A (en) * 1982-08-16 1986-03-11 Rhoades Jr Warren A Stratified charge combustion system and method for gaseous fuel internal combustion engines
JPS60114228U (ja) * 1984-01-11 1985-08-02 つち田 正志 副燃焼室一体バルブ
JPS60120225U (ja) * 1984-01-24 1985-08-14 ▲つち▼田 正志 バルブの中で点火するプラグ
JPH0619800Y2 (ja) * 1984-02-16 1994-05-25 正志 ▲土▼田 バルブ数を省いたエンジン・バルブ
JPS60141419U (ja) * 1984-02-29 1985-09-19 ▲つち▼田 正志 副燃焼室一体バルブ
JPS63183220A (ja) * 1987-01-23 1988-07-28 Haruyama Jikou:Kk 内燃機関
JPS63183217A (ja) * 1987-01-21 1988-07-28 Haruyama Jikou:Kk 内燃機関
JPS63186911A (ja) * 1987-12-19 1988-08-02 Masashi Tsuchida 副燃焼室一体バルブ
JP2603490B2 (ja) * 1987-12-23 1997-04-23 臼井国際産業株式会社 スライド式排気ブレーキ装置
US5201907A (en) * 1991-06-28 1993-04-13 Mazda Motor Corporation Internal combustion engine
US5224450A (en) * 1992-08-07 1993-07-06 Paul Marius A Multi-fuel precombustor unit
US6125809A (en) * 1998-10-20 2000-10-03 Caterpillar Inc. Valve redesign for improved life
GB2493117B (en) 2008-03-12 2013-02-27 Cameron Int Corp A pre-chamber configured to screw in to a sparkplug aperture of an engine
WO2009114327A1 (en) * 2008-03-12 2009-09-17 Cameron International Corporation Internal combustion engine with shrouded injection valve and precombustion chamber system
DK2151569T3 (da) * 2008-08-06 2012-10-29 Waertsilae Switzerland Ltd Indretning til udtagelse af en udstødningsgas-delstrøm og forbrændingsmotor med denne indretning
JP5964134B2 (ja) * 2012-05-23 2016-08-03 愛三工業株式会社 吸気用エンジンバルブ
USD868116S1 (en) * 2017-06-09 2019-11-26 Sang Kyeong Kim Connecting device for combustion engine
US11060443B1 (en) * 2020-02-25 2021-07-13 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for increasing oxygen levels in an active pre-chamber
US11156147B1 (en) 2020-12-02 2021-10-26 Aramco Services Company Prechamber device for internal combustion engine
US11293337B1 (en) * 2021-04-16 2022-04-05 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for adjustable pre-chamber

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1461088A (en) * 1921-11-30 1923-07-10 Gosnell Ernest Allen Ignition device for internal-combustion engines
US1550104A (en) * 1923-03-23 1925-08-18 George A Schwer Oil-burning engine
US1821173A (en) * 1929-06-13 1931-09-01 Berner Leo Fuel injection apparatus for internal combustion engines
US2198979A (en) * 1936-01-03 1940-04-30 Daimler Benz Ag Antechamber diesel engine with readjustable control body
SE7300256L (de) * 1972-01-11 1973-07-12

Also Published As

Publication number Publication date
SU554822A3 (ru) 1977-04-15
AU7244674A (en) 1976-02-26
ES434046A1 (es) 1977-03-01
CH601655A5 (de) 1978-07-14
BE824640A (fr) 1975-07-22
SE403503B (sv) 1978-08-21
FR2258521A1 (de) 1975-08-18
AR207225A1 (es) 1976-09-22
NL7500747A (nl) 1975-07-25
JPS50102710A (de) 1975-08-14
IT1026418B (it) 1978-09-20
DD116891A5 (de) 1975-12-12
US3919984A (en) 1975-11-18
NL159470B (nl) 1979-02-15
CA1002409A (en) 1976-12-28
DE2502486A1 (de) 1975-07-31
JPS5213565B2 (de) 1977-04-15
SE7500689L (de) 1975-07-24
GB1489789A (en) 1977-10-26
FR2258521B1 (de) 1978-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2502486B2 (de) Kolben-brennkraftmaschine mit einer vorverbrennungskammer
DE2502486C3 (de)
DE2453160C3 (de) Brennkraftmaschine mit Hilfsverbrennungskammer
DE2324190A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine und nach diesem verfahren arbeitende brennkraftmaschine
DE2349928C3 (de) Mit Ladungsschichtung betriebene fremdgezündete Brennkraftmaschine
DE2510004A1 (de) Steuereinrichtung fuer verbrennungsmotor
DE2710482C2 (de) Fremdgezündete Brennkraftmaschine
DE2731021C2 (de) Brennkraftmaschine mit Fackelzündung
DE2747884A1 (de) Verfahren zum steuern des betriebes einer brennkraftmaschine, sowie nach dem verfahren arbeitende brennkraftmaschine
DE2539243C3 (de) Vergaseranordnung für eine Brennkraftmaschine
DE2009365A1 (de) Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Diesemaschine
DE2855445A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
DE3104437A1 (de) "diesel-brennkraftmaschine mit abgasrueckfuehrung"
DE4445412C2 (de) Einlaßkanalsystem für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit mindestens zwei in einem Zylinderkopf angeordneten Hub-Einlaßventilen pro Zylinder
DE2557533C3 (de) Gemischansaugende Kreiskolben-Brennkraftmaschine
DE2731687C3 (de) Ottomotor mit einer Verbrennungskammer mit Zündkerze sowie mit einer Vorkammer
DE2411213C3 (de) Verbrennungsraum für eine Brennkraftmaschine mit Schichtladung
DE3912834A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
DE2460204A1 (de) Verbrennungsmotor
DE2424122B2 (de) Kreiskolben-brennkraftmaschine
DE2448405C3 (de) Kolben-Brennkraftmaschine mit einer Haupt- und einer Hilfsverbrennungskammer
DE102022206552B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE2363637C3 (de) Steuerung für eine Brennkraftmaschine
DE2649850C2 (de) Einspritzbrennkraftmaschine mit einem im wesentlichen im Kolben angeordneten Brennraum
DE551200C (de) Luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer Vorkammer

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee