DE2609765A1

DE2609765A1 - Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2609765A1
Application number: DE19762609765
Authority: DE
Inventors: Isao Matsuno; Tokuichi Mizunuma; Hisamitsu Yamazoe
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1976-09-23
Also published as: JPS5426409Y2; FR2303947B1; GB1537357A; FR2303947A1; US4052972A; JPS51116307U

Description

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 München 60 ■ Orthstraße 12 ■ Telefon (089) 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

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FUJI HEAVY INDUSTRIES LIMITED

7-2 Nishishinjuku 1-chome Shinjuku-ku, Tokio, Japan

Verbrennungskraftmaschine

Priorität: 14. März 1975 Japan 50-35269

Es wird eine Viertakt-Benzinverbrennungskraftmaschine beschrieben, deren Verbrennungskammer in einer Stellung nahe dem oberen Totpunkt des Kolbenhubs in mehrere einzelne Kammern unterteilt ist, wobei die Wand der Verbrennungskammer mit Wärmeisoliereinrichtungen versehen ist, um einen Abfall der Verbrennungsgastemperatur zu verhindern.

Die Erfindung bezieht sich auf Viertakt-Benzinverbrennungskraftmaschinen und insbesondere auf die Ausbildung der Verbrennungskammer für solche Maschinen.

Es ist eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, deren Kolben am vorderen Ende Vorsprünge und deren Zylinderkopf Aussparungen aufweist, in welche die Vorsprünge des Kolbens in einer Stellung nahe dem oberen Totpunkt eingesetzt werden können, so daß die Verbrennungskammer in mehrere Einzelkammern aufgeteilt werden kann und die Zündungen der aufgeteilten Verbrennungskammern nacheinander in vorbestimmter Reihenfolge stattfinden. Dieses System mit aufeinanderfolgender Verbrennung ermöglicht es, die Maschine so aufzubauen, daß ein mageres Gemisch verwendet werden kann, um den Gehalt an Stickoxyden und Kohlenmonoxyd zu verringern.

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Andererseits tritt ein wesentlicher Abfall der Verbrenmingsgastemperatur in der Verbrennungskammer wegen der wesentlichen Wärmeabfuhr von der Verbrenmingskammerwand auf, deren Fläche durch die Vor Sprünge an dem vorderen Ende des Kolbens und die Aussparungen des Zylinderkopfs vergrößert wird. Der Abfall der Verbrennungsgastemperatur wird des weiteren durch den Anstieg der Wärmeleitung von dem Verbrennungsgas in der Verbrennungskammer vergrößert, und zwar verursacht durch den komplizierten Aufbau der Kammer. Der Abfall der Verbrennungsgastemperatur führt zu einem Anstieg von Kohlenwasserstoff in dem Auslaßgas, was für die Oxydation des Kohlenwasserstoffs in der Hachbehandlungsvorrichtung, wie einem Keaktor, nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei welcher der Abfall der Verbrennungsgastemperatur in der Verbrennungskammer und dem Auslaßgasdurchlaß in dem Zylinderkopf verhindert wird, wodurch der Gehalt an Kohlenwasserstoff verringert wird und eine Oxydation in der ITachbehandlungsvorrichtung wirksam stattfinden kann.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

Fig. 1 ein Teilschnitt einer Verbrennungskammer nach der Erfindung und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Fig.

Mit 1 ist ein Zylinderkopf bezeichnet, der am vorderen Ende eines Zylinders 2 angebracht ist. 3 ist ein Kolben, dessen vorderer Teil mit einem zylindrischen Unterkolben 3a versehen ist, der vorragt. Der Zylinderkopf 1 hat eine Aussparung, in die der zylindrische Unterkolben 3a eingeführt werden kann, wenn der Kolben 3 eine Stellung nahe dem oberen Totpunkt des Kolbenhubs erreicht. Das Einführen des Unterkolbens 3a in die Aussparung unterteilt die Verbrennungskammer in eine erste Verbrennungskammer M- und

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eine zweite VerDrennungskammer 5· In der ersten Verbrennungskammer sind eine Zündkerze 6 und eine Einlaßöffnung 7 mit einem Einlaßventil 8 vorgesehen. In der zweiten Verbrennungskammer 5 sind eine Auslaßöffnung 9 mit einem Auslaßventil 10 vorgesehen.

¹ Gemäß der Erfindung sind die inneren Wände der ersten und der zweiten Verbrennungskammern 4 und 5> die Auslaßöffnung 9 und der Auslaßdurchlaß 9¹ in dem Zylinderkopf mit Auskleidungen 11 und 12 aus wärmebeständigem und wärmeisolierendem Material, wie Stahlplatten, bedeckt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist jede Auskleidung durch Stahlplatten mit hohlem Aufbau gebildet, um eine wärmeisolierende Luftschicht zu bilden, in der gegebenenfalls wärmeisolierendes Material vorgesehen sein kann. Die Auskleidungen sind vorzugsweise durch Formen der Stahlplatten in dem Zylinderkopfblock bei dessen Formgebung hergestellt. Des weiteren ist eine wärmeisolierende Luftschicht 15 in dem Kolben 3 an dessen vorderem Teil vorgesehen.

Wenn der Unterkolben 3a im Betrieb in die Aussparung des Zylinderkopfes beim Kompressionshub eintritt, wird die Verbrennungskammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufgeteilt, wie oben beschrieben. Die Zündkerze 6 wird nahe dem oberen Totpunkt gezündet, so daß das Gas in der ersten Verbrennungskammer 4 verbrennt, wenn die erste Verbrennungskammer 4 mit der zweiten Verbrennungskammer 5 während des ,Abwärtshubes des Kolbens in Verbindung steht, wobei die Verbrennung in der ersten Verbrennungskammer in die zweite Verbrennungskammer überschlägt, -wodurch das Gas in der Kammer verbrennt.

Das Verbrennungssystem ist als eine Verbrennung bei konstantem Druck und weniger als eine Verbrennung bei konstantem Volumen anzusehen. Deshalb kann der Gehalt von

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Stickoxyden verringert werden. Wie oben beschrieben wurde, führt ein Anstieg der Fläche der Verbrennungskammer und ein ' Anstieg der Wärmeleitung dazu, die Verbrennungsgastemperatur zu verringern. Gemäß der Erfindung können die Auskleidungen 11 und die wärmeisolierende Luftschicht 13 einen Abfall der Verbrennungsgastemperatur verhindern. Auf diese Weise kann der Kohlenwasserstoffgehalt verringert werden. Da des weiteren die Auskleidungen 12 in der Auslaßöffnung 9 und dem Auslaßdurchlaß 9' den Abfall der Auslaßgastemperatur verringern können, wird deshalb ein Auslaßgas mit vergleichsweise hoher Temperatur zu der Nachbehandlungsvorrichtung, wie einem Eeaktor, geführt, wodurch eine Oxydation der unverbrannten Bestandteile wirksam stattfinden kann, um den Gehalt dieser Bestandteile zu verringern.

Die Erfindung ergibt somit eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher der Abfall der Verbrennungsgastemperatur verringert werden kann, wodurch eine Oxydation der unverbrannten Bestandteile in der ITachbehandlungsvorrichtung wirksam ausgeführt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

/ 1. /Viertakt-Benzinverbrennungskraftmaschine mit einem tylinder, mit einem Kolben, mit einem an dem vorderen Ende des Kolbens vorragenden Unterkolben, mit einem Zylinderkopf, der an dem oberen Ende des Zylinders angebracht ist und eine Aussparung aufweist, in die der Unterkolben in einer Stellung nahe dem oberen Totpunkt des Kolbenhubs eingeführt werden kann, so daß die Verbrennungskammer in mehrere einzelne Kammern unterteilt werden kann, mit einem in der Verbrennungskammer in dem Zylinderkopf vorgesehenen Zündkerze, und mit einem Einlaßdurchlaß und einem Auslaßdurchlaß in dem Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Wände des Zylinderkopfes und des Auslaßdurchlasses mit wärmeisolierenden Einrichtungen versehen sind.
2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterkolben aus mehreren von dem vorderen Ende des Kolbens vorragenden Stufen besteht.
3. Verbrennungskraftmas chine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben und der Unterkolben an ihrem vorderen Ende eine wärmeisolierende Luftschicht aufweisen.
4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Einrichtungen durch Stahlplatten mit hohlem Aufbau gebildet sind.

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