DE2615813A1 - Fremdgezuendete brennkraftmaschine - Google Patents

Fremdgezuendete brennkraftmaschine

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Description

R. 3 181
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1
Fremdgezündete. Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einer vom Hauptbrennraum abgesetzten und die Zündkerze aufnehmenden Zündkammer und mit einem den Hauptbrennraum mit der Zündkammer verbindenden tangential in die Zündkammer einmündenden überströmkanal.
Mit Hilfe der Zündkammer wird erreicht, daß auch extrem magere sich im Hauptbrennraum befindliche Gemische aus Kraftstoff und Luft zündbar sind, indem statt einem Zündfunken einer Zündkerze bei den üblichen Brennkraftmaschinen eine aus der Zündkammer schiessende Fackel die Verbrennung im Hauptbrennraum einleitet. Dieses bewirkt auch bei extrem mageren Gemischen eine gleichmäßige Umsetzung der Ladung. Die Zündung des in der Zündkammer
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befindlichen Gemisches erfolgt in bekannter Weise durch eine Zündkerze. Um diese Zündung zu erreichen, wird bei bekannten Verfahren in der Zündkammer ein fetteres Gemisch eingestellt, in dem zu dem vom Hauptbrennraum einströmenden mageren Gemisch zusätzlich Kraftstoff eingespritzt wird. Bei diesem sogenannten Schichtladungsverfahren kann jedoch durch schlechte Gemischaufbereitung (z.B. als Folge einer Verrußung des Einspritzventils) eine Überfettung im Bereich der Zündkerze verursacht werden, was zu Zündaussetzern oder unvollständiger Verbrennung und damit zur Verschlechterung der Leistung und Abgase der Brennkraftmaschine führt. Diese durch die Schichtung bewirkte Problematik wird bei einer üblichen Wirbelkammeranordnung durch· die in der Kammer aufgrund der tangentialen Einströmung sich bildenden Zentrifugalkräfte, die sich besonders an den schwereren Kraftstofftropfen des Kraftstoff-Luft-Gemisches auswirken, noch verstärkt. Bei Kreiskolbenmotoren gilt dieses analog, wobei im Unterschied zum Hubkolbenmotor der Hauptbrennraum mit dem Kolben umläuft.
Um dem entgegenzuwirken, ist bei einer anderen bekannten Brennkraftmaschine dieser Art die Zündkerze in einer an die Zündkammer unmittelbar angrenzenden Extrakammer angeordnet, in die das angefettete Gemieh aus der Zündkammer über Kanäle strömt, um dann gezündet zu werden. Bei diesem Verfahren besteht die Gefahr der Verrußung der vergleichsweise dünnen Kanäle zwischen Zünd- und Extrakammer. Zudem wird in der Zündkammer kein Wirbel erzeugt, so daß die Umsatzgeschwindigkeit der darin befindlichen Ladung gegenüber der Wirbelkammer-Anordnung vermindert ist, was Nachteile für die Energieumsetzung der Hauptladung hat.
LadungsSchichtungen der beschriebenen Art erfordern einen erheblichen Mehraufwand, da eine Direkteinspritzanlage erforderlich ist mit entsprechender Zuordnung von Spritzzeitpunkt, Zündzeitpunkt und Kolbenlage des Motors.
Es sind auch Motoren mit Zündkammer bekannt, bei denen durch eine hohe Verdichtung und eine gute Verwirbelung eines relativ großen Anteils der Gesamtladung eine größtmögliche Leistung
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erreicht werden soll. Diese Motoren weisen jedoch einen besonders harten Gang sowie relativ ungünstige Abgaswerte auf. Eine hohe Verdichtung im Hauptbrennraum bewirkt eine hohe Gemischtemperatur, so daß durch sogenannte heiße Nester, d.h. Stellen besonders hoher Temperatur, die Gefahr der Selbstzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches besteht. Eine derartige Selbstzündung wiederum wird durch einen Drall im Brennraum vermieden. Andererseits führen wieder hohe Verdichtung mit starkem Drall der Hauptladung zu einem harten Lauf des Motors, wobei außerdem ein solches Gemisch, wegen der größeren Turbulenzballen sich schlechter zünden läßt als ein solches mit kleineren Wirbelabmessungen. Zündfähigkeit, Forderungen an das Abgas, Laufruhe, geringer schädlicher Raum, Leistung, Kraftstoffverbrauch usw. sind Forderungen derart komplexer, zum Teil einander widersprüchlicher Natur, daß eine optimale Abstimmung dieser Größen zwar notwendig, aber sehr schwierig ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der eine getrennte Optimierung der Vorgänge in Zündkammer und Hauptbrennraum möglich ist, wobei die Zündkammer vom Hauptbrennraum abgesetzt ist, so daß die Zündung unabhängig von den Vorgängen im Hauptbrennraum erfolgt. Der Einfluß der Zündkammer auf die Vorgänge im Hauptbrennraum besteht letztlich dann darin, eine gleichmäßige und schnelle Umsetzung der Hauptladung zu bewirken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das für die Zündung vorgesehene Kraftstoff-Luft-Gemisch ausschließlich aus dem Hauptbrennraum über den tangentialen überströmkanal in die Zündkammer gelangt, um dort ohne Zusatzeinspritzung (ohne Schichtung) durch Bildung eines Zylinderwirbels bzw. Potentialwirbels eine homogene Durchmischung von' Luft und Kraftstoff zu erfahren. Aufgrund der Absetzung von Zündkammer zum Hauptbrennraum und aufgrund des tangentialen Eintritts in die Zündkammer bildet sich in dieser zunächst ein sogenannter Festkörperwirbel, der zunehmend in einen Potentialwirbel übergeht, was ein Opti-
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mum an homogener Durchmischung von Kraftstoff und Luft gewährleistet. Diese Homogenität ist vor allem nicht dadurch gestört, daß zusätzlich Kraftstoff wie bei der Schichtung eingespritzt wird. Im Bereich der Wandgrenzschicht ist die Gemischgeschwindigkeit innerhalb dieses Wirbels gering und es bestehen insbesondere feinballige turbulente Schwankungen, d.h. die Längenmaße der vorhandenen Turbulenz sind gering. Hinzu kommt, daß in der Wandgrenzschicht möglicherweise aufgrund der Zentrifugalkräfte trotz günstiger Homogenität eine leichte Anfettung des Kraftstoff-Luft-Gemisches besteht. In dieser Wandgrenzschicht sind die Elektroden der Zündkerze angeordnet, so daß beste Bedingungen für ein Entflammen auch sehr magerer Kraftstoff-Luft-Gemische gegeben ist. Der Zündvorgang in der Zündkammer erfolgt also abgesetzt von den Vorgängen im Hauptbrennraum, so daß Forderungen an eine optimale Gestaltung des Brennraumes nicht durch die Zündkammer beeinflußt werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch Gemische zu zünden mit einem ß der Größenordnung 1,6, während normalerweise die Grenze der Zündfähigkeit bei ^. =1,3 liegt. Der Hauptgrund der mangelnden Zündfähigkeit von mageren Gemischen beruht in der Inhomogenität der Gemische sowie deren Geschwindigkeit und Turbulenzstruktur (Wirbelgröße) im Zündkerzenbereich.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt das Verhältnis der Volumina von Hauptbrennraum am Ende der Kompression (Kompressionsraum) zu Zündkammer mehr als 5j vorzugsweise jedoch zwischen 10 und 25· Das verhältnismäßig kleine Volumen der Zündkammer hat jedoch entscheidende Vorteile. Aufgrund der sich daraus ergebenden geringen spezifischen Oberfläche sind auch die Überschiebe- und Wärmeverluste sowie die Kohlenwasserstoffemissionen verhältnismäßig klein. Aus dem gleichen Grund ist auch der Schußkanal zwischen Zündkammer und Hauptbrennraum möglichst kurz. Die Länge wird begrenzt durch die verwendeten Materialien und die Gefahr der Glühzündung an heißen Stellen. In einer kleinen Zündkammer ist auch die Verbrennungsdauer verhältnismäßig kurz und damit die
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sogenannte Zündverzugszeit für die Hauptladung gering, was sich insbesondere bei hohen Drehzahlen günstig auswirkt, da das verdichtete Hauptgemisch mehr oder weniger vom Rand her gezündet wird. Beim Kreiskolbenmotor ist der Umstand vorteilhaft, daß der aus der Zündkammer austretende Flammenstrahl den rotierenden Hauptbrennraum während einer ausreichenden Dauer überstreicht und so für eine schnelle und sichere Verbrennung der Hauptladung sorgt. Bei der kleinen Zündkammer ist auch der Drall geringer als bei einer größeren und entsprechend der Wärmeverlust an der Wand. Außerdem ist bei einem kleineren Drall auch der Druckanstieg am Anfang der Verbrennung kleiner, so daß der Motorgang weniger hart ist mit dem Vorteil geringerer mechanischer Verluste, d.h. geringere Beanspruchung des Materials, Je kleiner die Zündkammer desto kleiner ist auch der sich darin bildende Potentialwirbel. Der Potentialwirbel wiederum setzt sich aus einer großen Zahl kleiner Wirbel der sogenannten Dispersionswirbel zusammen, deren Abmessung proportional dem Hauptwirbel oder Potentialwirbel ist. Die Zündfähigkeit der Wirbel hängt jedoch von deren Größe ab. Je feinballiger und je kleiner die Wirbel sind, desto homogener ist das Gemisch und desto leichter läßt sich das Gemisch zünden. Im Zusammenhang mit dem Stoff- und Impulsaustausch gesehen, herrschen in einer kleinen Zündkammer geordnetere Strömungen, insbesondere im Wandbereich mit feinballigen Wirbeln, was günstigere Zündfähigkeit als in einer größeren Zündkammer bewirkt. Letzteres ist eine wesentliche Erkenntnis zur Erfindung.
Gemäß einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung beträgt das Verhältnis der Projektionen des Querschnitts des Überströmkanals zu dem der Zündkammer 0,1 bis 0,4, vorzugsweise 0,15 bis 0,3". Im Rahmen dieser Größenordnung ist eine ausreichende Absetzung von Zündkammer zu Hauptbrennraum gewährleistet, um einen nachteiligen Einfluß der beiden Brennraumteile aufeinander zu vermeiden.
Gemäß einer nicht nur auf die eingangs beschriebene Brennkraftmaschine sondern beispielsweise auch auf Schichtladungsmotoren
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bezogene Ausgestaltung der Erfindung ist in der Zündkammer koaxial zur Achse des Wirbels ein von Wand zu Wand gehender Füllkörper als Kern angeordnet. Im Kern eines Wirbels sind die Ladebewegungen besonders gering, so daß die Gefahr einer Selbstzündung am größten ist. Hierbei ist die Zündkammer vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet.
Gemäß einer weiteren, nicht nur auf die eingangs beschriebene Brennkraftmaschine bezogene Ausgestaltung der Erfindung führen zusätzlich zum der Hauptzündung dienenden überströmkanal von der Zündkammer zu im Hauptbrennraum befindlichen sogenannten heißen Nestern Zusatzbohrungen kleinen Durchmessers. Diese heißen Nester sind häufig Ursache für eine klopfende Verbrennung. Durch die Zusatzbohrungen wird eine frühzeitige Zündung dieser Nester und damit ein kontrollierter Ablauf der Gesamtzündung erreicht.
Eine ebenfalls nicht auf die eingangs beschriebene Brennkraftmaschine eingeschränkte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß bei der Verwendung von mehreren Überströmkanälen durch Anordnung dieser Überströmkanäle zwischen Hauptbrennraum und Zündkammer in der Zündkammer mindestens zwei nebeneinander jedoch in gegensätzlicher Drehrichtung verlaufende Wirbel erzeugbar sind. Im Grenzbereich zwischen den Wirbeln wird eine besonders große Turbulenz und damit Flammgeschwindigkeit erreicht. Ursache sind die extrem großen Geschwindigkeitsgradienten zwischen diesen Wirbeln. Die schnelle, besonders bei Schichtladungsmotoren vorteilhafte Umsetzung der Ladung führt zu späten leistungsoptimalen Zündzeitpunkten, was eine gute Annäherung an den sogenannten Gleichraumprozeß, und damit geringe Klopfneigung des Motors ergibt. Die geometrischen Verhältnisse gestatten eine optimale Wahl der von der Wirbelkammer in den Hauptbrennraum gerichteten Flammenstrahlen, da je Wirbel mindestens ein Schußkanal, und zwar in verschiedener Richtung angeordnet werden kann.
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Zündkerze mit der Oberkante ihrer Zündelektrode in der Wandgrenz-
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schicht des Kraftstoff-Luft-Wirbels angeordnet, und zwar näherungsweise gegenüber der Einmündung des Überströmkanals in die Zündkammer. Bei einer Ausgestaltung mit Mehrfachwirbeln ist die Elektrode entsprechend lang ausgeführt oder es sind mehrere einzelne Zündstellen vorgesehen. Da nach Zündung das verbrannte Gemisch zum Zentrum der Zündkammer strebt, wird das unverbrannte Gemisch an der Zündkerze vorbeigezogen, so daß eine besonders günstige vollständige Zündung des ganzen Gemisches erfolgt. Hierbei bleibt der Flammenkern an der Kerze erhalten, was sieh günstig auf die Stabilität der Zündungseinleitung und der Umsatzgeschwindigkeit auswirkt. Darüber hinaus liegt beim gegenläufigen Wirbel sowohl in der Wandgrenzschicht als auch zwischen den Wirbeln ein großer Geschwindigkeitsgradient vor, was ebenfalls für eine Zündungseinleitung vorteilhaft ist. Die Zündverzugszeit (Zeit zwischen Punkenüberschlag und Ausbreitung der Plammenfront) ist aufgrund der Erfindung sehr viel geringer und wegen der starken Wirbelbewegung der Ladung die Umsatzgeschwindigkeit in der Wirbelkammer mit zweifachem Wirbel sehr viel höher als bei üblichen Zündkammer-Anordnungen.
Aufgrund des steilen Druckanstiegs ist die Annäherung an den Idealprozeß, d.h. den Gleichraumprozeß des Ottomotors verbessert. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Abhängigkeit des leistungsoptimalen Zündzeitpunktes von Drehzahl und Last bzw. Saugrohrdruck des Motors.
Aufgrund der geordneten, näherungsweise drehzahlproportional ablaufenden Ladungsumsetzung in der Wirbelkammer werden ebenfalls günstige Zündungs- und Verbrennungsbedingungen im Hauptbrennraum erreicht, da der aus der Wirbelkammer austretende Strahl diese Vorgänge positiv beeinflußt, ohne von der Zündung her gesehen entscheidende Forderungen an die Gestaltung des Hauptbrennraums zu stellen. Dies gilt insbesondere bei Kreiskolbenmotoren. Vorteilhafterweise sind dadurch die zyklischen Schwankungen auch bei der Verbrennung eines im Vorr und Hauptbrennraum befindlichen mageren Gemisches sehr gering. Insbesondere ist auch die Klopfneigung des Motors bei Vollast erheblich vermindert. Durch mehrere Überströmkanäle .ist der Zündvorgang für den Hauptbrenn-
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raum mit einer Mehrfachzündung* vergleichbar, welche die Umsetzgeschwindigkeit der Ladung im Hauptbrennraum erhöht, was wiederum den Wirkungsgrad verbessert. Abgesehen davon, daß ein Teil der erfinderischen Merkmale für sich auch beim Schxehtladungsmotor wesentliche Vorteile bringt, ist der Nachteil des Schichtladungsmotors, nämlich vergleichsweise große Emissionen von Kohlenwasserstoffen, beim erfindungsgemäß mit homogener Ladung arbeitenden Motor überwunden. Hinsichtlich der Emission von Stickoxiden weist der erfindungsgemäße Vorkammermotor im Vergleich zum Schichtladungsmotor ebenfalls Vorteile auf, indem die bei Schichtladungsmotoren auftretende teilweise Vermischung von fetten und mageren Ladungsteilen vermieden wird, wobei schwach überstöchiometrische Zusammensetzungen entstehen, deren Verbrennung wiederum zu extrem hoher Stickoxidbildung führen.
Außer den beschriebenen Merkmalen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Ansprüchen entnehmbar und anhand der Zeichnungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1, 2, 11, 12 und 14 verschiedene Ausführungsformen
und Anordnungen von Zündkammern,
Fig. 3 bis 10 verschiedene Anordnungen des
Überströmkanals und der Zündvorrichtung und
Fig. 15 und 16 die Anwendung der Zündkammer am
Kreiskolbenmotor.
In den Figuren 1 und 2 sind Ausschnitte aus je einer Brennkraftmaschine dargestellt, die eine mögliche Anordnung der erfindungsgemäßen Zündkammer zeigen. In einem Motorzylinder 1 ist ein Motorkolben 2 angeordnet, der mit dem Zylinderkopf 3 den Hauptbrennraum k begrenzt. Über die Saugleitung 5 und das Motoreinlaßventil 6 (beides in Figur 2 nicht dargestellt) gelangt durch eine nicht dargestellte Anlage zugemessen ein mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch während des Saughubs des Motorkolbens 2 in den Hauptbrennraum J|. Während des Verdichtungshubs des Motorkolbens 2
gelangt dann ein Teil dieses mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches
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- ar- .
über einen Überströmkanal 7 in eine Zündkammer 8. Der Überströmkanal 7 mündet tangential in die Zündkammer 8 ein, so daß sich in der Zündkammer 8 ein Wirbel mit geordnetem Strömungsverlauf bildet. Die im Wandbereich 9 der Zündkammer entstehende Wandgrenzschicht des Kraftstoff-Luft-Gemisches wird an den Zündelektroden 10 einer Zündkerze 11 vorbeigeführt und gezündet. Aufgrund der geringen Geschwindigkeit der Wandgrenzschicht und der durch den geordneten Wirbel gebildeten absolut homogenen Mischung von Kraftstoffluft und Restgas wird auch bei sehr mageren Gemischen eine Zündung ermöglicht. Hierbei wird aufgrund eines geringen Volumens der Zündkammer 8 dafür gesorgt, daß auch die Dispersionswirbel oder die dem Hauptwirbel zugrundeliegenden kleinen Wirbel entsprechend klein sind, was einer günstigen Zündung entgegenkommt. Aufgrund der Eigenart des Potentialwirbels, der hier entsteht, streben die heißen, also bereits entzündeten Kraftstoff-Luft-Gemischteile zur Zündkammermitte hin, so daß die ungezündeten Gemischteile an die Zündkammerwand und damit in den Bereich der Elektroden 10 strömen. Es geht also eine Spirale, wie sie durch Pfeile angedeutet sind, von der Zündkerze nach der Kammermitte. Selbst nach Erlöschen des Zündfunkens erfolgt eine weitere Zündung wegen des sogenannten Halteflammeneffektes an der Zündstelle. Eine zusätzliche Zündung erfolgt durch die sich ausbreitende spiralenförmige Flamme infolge Konvektion mit unverbrannten Gasen. Nach Zündung des Gemisches erfolgt über den Überströmkanal 7 eine Zündung des gleich mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches im Hauptbrennraum 4. Aufgrund der starken Zündflamme aus dem überströmkanal 7 sind extrem magere Gemische bis zu J< - 1,6 zündbar. Um die obengenannten Vorteile zu erhalten, ist es erforderlich, das Zündkammervolumen im Verhältnis zum Volumen des Hauptbrennraums bei eingefahrenem Kolben, also dem Volumen des Kompressionsraums, möglichst klein zu machen. Das Verhältnis der Volumina von Kompressionsraum zu Zündkammer sollte mehr als 5 betragen. Ein Betrag von 10 bis 20 für dieses Volumenverhältnxs hat sich als besonders günstig gezeigt. Die Zündkammer kann Kugelform, Zylinderform oder auch, wie in Figur 1 dargestellt, Glockenform haben, d.h. eine flache Stirnseite 12, die vom überströmkanal durchbrochen ist. Aufgrund der Abflachung wird erreicht, daß die
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Wirbelgeschwindigkeit im Bereich der Zündkerze verringert wird und damit die Zündeinleitung aufgrund niederer Geschwindigkeit eines homogenen Gemisches erleichtert wird.
Um eine möglichst große Austrittsgeschwindigkeit, d.h. der heißen Gase aus der Zündkammer in den Hauptbrennraum zu erzielen, kann wie in Figur 1 dargestellt, der überströmkanal 7 zum Hauptbrennraum hin leicht erweitert werden. Bei der Ausbildung dieses Überströmkanals in Art einer Lavaldüse kann bei extrem hohen Dreh-
zahlen die Schallgeschwindigkeit überschritten werden.
Da ein in einer Zündkammer oder einer Wirbelkammer sich ausbildender Wirbel im Zentrum eine relativ geringe Ladungsbewegung aufweist, besteht bei extrem hohen Verdichtungsverhältnissen die Gefahr der Selbstzündung vom Kern des Wirbels aus. Eine derartige Selbstzündung ist jedoch wegen der Nichtbeherrschbarkeit des Zündzeitpunktes unerwünscht. Um diese Selbstzündung zu vermeiden, ist im Zentrum der Zündkammer bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Füllkörper Angeordnet, der von Wand zu Wand seht, koaxial zur Achse des Wirbels. Ein derartige
Selbstzündungen vermeidender Kernest natürlich nicht nur bei der erfindungsgemäßen Zündkammer von Vorteil, sondern generell bei Zünd- oder Wirbelkammern, wie sie auch beispielsweise bei den eingangs beschriebenen, mit Schichtung arbeitenden Brennkraftmaschinen verwendet werden. Ein KernVwird besonders vorteilhaft bei scheibenförmiger Wirbelkammer verwendet.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zu dem in Figur 1 dargestellten die Zündkammer 8 in einem Einsatz angeordnet, der aus zwei Teilen 13 und 14 besteht. Der Teil 13 ist als Schraubteil ausgebildet, der den Teil 14 im Zylinderkopf 3 festspannt. Während im Teil I1J der Überströmkanal 7 angeordnet ist, also eine Verbindung zum Hauptbrennraum 4 besteht, ist im Teil 13 die Zündkerze 11 angeordnet. Teil 13 ist wie natürlich die Zündkerze 11 von außerhalb des Motors zugängig. Um eine Lockerung des Teiles 13 zu verhindern, ist auf das Teil eine Kontermutter 15 geschraubt, durch die vorteilhafterweise
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eine Kupferdichtung 16 als Dichtung gegen den Zylinderkopf 3 spannbar ist. Diese Anordnung ist auch dahingehend modifizierbar, daß Teil 13 und I1I verschweißt werden, wobei sich das Gewinde bis zum Brennraum hin am Umfang des Teils befindet. Eine außen angebrachte Markierung erlaubt dabei die Einstellung der Richtung des Schußkanals .
Bekanntlich bilden sich innerhalb des Hauptbrennraums meistens an den Übergangsstellen zum Zylinderkopf sogenannte heiße Nester. Dieses sind Stellen, bei denen die Bewegung des Gemisches verhältnismäßig gering ist, beispielsweise tote Ecken, wodurch häufig Selbstzündung entsteht. Diese Selbstzündungen führen zu klopfender Verbrennung. Wie in Figur 2 dargestellt, können derartige heiße Nester durch Zusatzkanäle 17 entschärft werden. Einerseits wird durch die Zusatzkanäle 17 eine stärkere Bewegung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in diesen toten Ecken erreicht und andererseits werden diese Stellen über diese Kanäle 17 als Zündkanäle von der Zündkammer aus gezielt gezündet. Auch in diesem Fall gilt, daß derartige Kanäle nicht nur bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine Anwendung finden können, sondern generell bei mit Zünd- oder Wirbelkammer arbeitenden Brennkraftmaschinen, also auch Schichtladungsmotoren.
In Figur 3» ^ und 5 ist ein zwei Überströmkanäle 7' enthaltendes Teil 14 des Einsatzes in vergrößertem Maßstab dargestellt, und zwar in Figur 3 vom Hauptbrennraum k aus, in Figur 4 im Schnitt und in Figur 5 von der Zündkammer 8 aus gesehen. Die Achsen der Schußkanäle 7' schließen einen Winkel von vorzugsweise angenähert 90° ein. Aufgrund der Verwendung zweier Überströmkanäle 71 mit der entsprechenden Anordnung werden einerseits die guten Entzündungsbedingungen in der Zündkammer, insbesondere im Bereich der Zündkerze erhalten und es wird andererseits die Zündung im Hauptbrennraum wesentlich verbessert, da zwei Zündfakkeln in der angegebenen Art einen verhältnismäßig großen Bereich des Kompressionsraums erfassen, so daß die Umsatzgeschwxndigkext wesentlich erhöht wird. Hierdurch ist es möglich, daß die Klopfneigung des Motors vermindert wird und besonders magere Kraft-
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stoff-Luft-Gemische zündbar sind, wodurch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen NOx-Emission und Kraftstoffverbrauch erreichbar ist.
Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zwischen den Überströmkanälen 7' angeordnete Steg weggelassen, so daß ein Schußkanal 7" sichelförmigen Querschnitts entsteht. Der Schnitt entspricht in der Ansicht dem in Figur H. Eine derartige Ausbildung kann insbesondere bei /Hochleistungsmotoren von Vorteil sein, da im Bereich des Steges der in Figur 3, h und 5 dargestellten Beispiele Heißstellenzündung auftreten kann.
In den Figuren 7 bis 10 sind Zündkammern dargestellt, bei denen aufgrund der Anordnung der jeweils zwei Überströmkanäle zwei Wirbel nebeneinander verlaufen, die im wesentlichen die gleiche Achse aufweisen. Bei dem in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine zylindrische Zündkammer vorgesehen, in die parallel zueinander angeordnete Überströmkanäle 7"' tangential einmünden. Die Überströmkanäle 7"' sind jeweils an eine der Stirnwände der Zündkammer 8 angelehnt, so daß, wie insbesondere aus Figur 8 ersichtlich, zwei Zylinderwirbel nebeneinander verlaufen, die wie durch die Pfeile in Figur 7 angedeutet, gegeneinander laufen. Hierdurch wird erreicht, daß im Grenzbereich der beiden Wirbel eine besonders große und feinballige Turbulenz und damit eine hohe Flammengeschwindigkeit erreicht wird. Diese Steigerung der Flammen- bzw. Umsatzgeschwindigkeit ist eine Folge des extrem großen Geschwindigkeitsgradienten zwischen beiden Wirbeln, der auch die turbulenten Austauschgrößen von Impuls, Stoff und Wärme bestimmt. Die schnelle Umsetzung der Ladung führt zu späten leistungsmaximalen Zündzeitpunkten, was eine gute Annäherung an den sogenannten Gleichraumprozeß und geringe Klopfneigung des Motors ergibt. Die geometrischen Verhältnisse gestatten eine .optimale Lenkung der von der Zündkammer in den Hauptbrennraum gerichteten Flammenstrahlen. Je nach Bedarf können die überströmkanäle^sich wie in Figur 9 kreuzen oder wie in Figur 10 V-förmig angeordnet sein. Das Ausbilden von zwei gegeneinander laufenden Wirbeln in einer Zündkammer ist selbstverständlich nicht
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eingeschränkt anwendbar auf die mit homogener Strömung arbeitende, eingangs beschriebene Brennkraftmaschine, sondern ist generell bei allen Zündkammern von Vorteil, insbesondere auch solchen, die mit Schichtladung arbeiten sowie bei Dieselmotoren.
Um eine bessere Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Zündkammer zu erhalten ist, wie in Figur 7 dargestellt, die Zündkammer# (13, I1O durch einen Luftraum 19 zum Zylinderkopf 3 hin isoliert. Dieser Raum 19 ist insbesondere an den Seiten der Zündkammer 8 angeordnet, über die die unverbrannten Kraftstoff-Luft-Gemischgase zur Zündkerze hin vorbeiströmen. Statt einem Luftraum kann natürlich auch ein anderer Isolator dienen.
Wie in Figur 7 und 8 dargestellt, kann zur Zündung selbst eine Zündkerze mit nur" einer Elektrode 20 verwendet werden, die als Zündelektrode dient, wobei die Wand der Zündkammer selbst als Masse dient. Bei einer entsprechend langen Ausgestaltung der Elektrode 20, wie in Figur 8 dargestellt, können beide Wirbel gleichzeitig durch eine Zündkerze gezündet werden. Durch das Verzichten auf eine extra Masseelektrode, d.h. durch das Ausbilden des Zündfunkens von der Zündelektrode direkt zur Wand der Zündkammer hin, wird erreicht, daß gerade die Wandgrenzschicht des Kraftstoff-Luft-Gemisches günstig vom Zündfunken erfaßt wird.
Die Zündung kann außerdem verbessert werden durch eine Art Vorionisierung mit Hilfe von zwei in Strömungsrichtung des Kraftstoff-Luft-Gemisches hintereinander angeordneten Zündeinheiten 21, wie es in Figur 13 dargestellt ist. Dabei wird die Zündung an beiden Elektrodenpaaren gleichzeitig oder unmittelbar pacheinander eingeleitet.
Ein ähnlicher Effekt läßt sich dadurch erzielen, daß zur Zündung eine Zündanlage mit vergleichsweise langer Zünddauer und hoher Energie verwendet wird, so daß zwischen den Elektroden ionisierte bzw. aktivierte Teilchen nach einem Umlauf im Wirbel wieder zwischen die Elektroden gelangen, während dort der Zündfunke noch an steht.
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Vorteilhaft für die Zündung wirkt sich auch eine katalytisch wirksame Oberfläche der Zündkamraer aus. Das kann z.B. durch Herstellung des Einsatzes aus Nickel erreicht werden.
Der überströmkanal 7, 7', 7", 7lrt ist vorteilhafterweise kreisförmigen bzw. elyptischen Querschnitts. Weist die Zündkammer nur einen Hauptwirbel auf, so ist bei der elyptischen Ausführung des Überströmkanals die Hauptachse der Elypse vorteilhaffeerweise parallel zur Wirbelachse angeordnet."Grundsätzlich hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verhältnis der Gesamtquerschnxtte des Überströmkanals oder der Überströmkanäle zu dem Querschnitt der Zündkammer 0,1 bis 0,4 vorzugsweise 0,15 bis 0,3 beträgt. Hierdurch ist eine klare Absetzung von Zündkammer zu Hauptbrennraum möglich, ohne daß die Zündfunktion beeinträchtigt ist. Die Zündkerze 11 ist vorteilhafterweise mit ihren Elektroden 10, 21 bei einem überströmkanal näherungsweise gegenüber der Einspritzstelle dieses Kanals bei mehreren Kanälen dem Mittelpunkt der gegenüberliegenden Stellen der Eintrittsstelle der Kanäle angeordnet. Um insbesondere die Wandgrenzschicht des Potentialwirbels zu erfassen, sollte die Mittelelektrode der Zündkerze maximal nur einige Zehntelmillimeter in die Zündkammer hineinragen, es sei denn, es wird, wie oben beschrieben, die Wand der Zündkammer unmittelbar als Masse verwendet. Bei gegenläufigen Wirbeln kann, sofern die Zündung in der Mittelebene zwischen beiden Wirbeln erfolgt, die Mittelelektrode auch tiefer in den Brennraum hineinragen, ohne daß sich Nachteile für die Zündung ergeben, da die Strömung hier auch Grenzschichtcharakter aufweist. Voraussetzung ist in jedem Pail, daß an der Zündstelle eine geordnete Strömung niedriger Strömungsgeschwindigkeit bzw. feinballiger Turbulenz vorliegt, was für die Zündung
i ein Minimum an ZündVerzugszeit und deren Streuung ergibt. Zudem bleibt bei einer solchen Anordnung nach Einleiten der Zündung die Flamme mehr oder weniger lange an der Zündkerze hängen, so daß frische Ladungsteile an ihr gezündet werden, ohne daß ein Zündfunken an der Kerze stehen muß. Aufgrund .der günstigen und geordneten Zündung in der Zündkammer kann die Geschwindigkeit des Plammenstrahls im überströmkanal 7 näherungsweise proportional
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der Drehzahl sein, so daß die Ladungsumsetzung im Hauptbrennraum ebenfalls annähernd drehzahlsynchron erfolgen kann. Hierdurch wird erreicht, daß die leistungsgünstigsten Zündwinkel vergleichsweise wenig von Last und Drehzahl beeinflußt werden. Beim gegenläufigen Wirbel besteht weiterhin der Vorteil, daß die Selbstzündungsneigung wegen der starken Turbulenz im Berührungsbereich gering ist. Weiterhin sind besonders geünstige Zerstäubungs- und Verdampfungsbedingungen bei Wandauftragung des Kraftstoffes in Verbindung mit einem Drall gegeben. Auch die außerordentlich gute Vermischung von Luft und Kraftstoff ;im gegenläufigen Drall wirkt sich positiv aus. Nicht zuletzt ist durch die entsprechende Anordnung der Überströmkanäle ein großer Bereich des Hauptbrennraums durch die Zündfackel erfaßbar und damit eine schnelle Umsetzung der Ladung zu bewirken.
In Figur 11 und 12 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem der Kompressionsraum *l halbkugelförmig ausgebildet ist und der Zündkammereinsatz 13 in diesen Brennraum hineinragt. Um eine gute Erfassung durch die Zündfackeln zu erreichen, sind hier drei Überströmkanäle 7"" zwar tangential einmündend in die Zündkammer 81, aber im wesentlichen radial zur Achse des Einsatzes verlaufend.
Bei dem in den Figuren 13 und lh dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einsatz 13, in dem die Zündkammer 8 angeordnet ist, mittels eines Bajonettverschlußes 24 in Zylinderkopf 3 befestigt und gegen Lösen durch eine Schraube 25 gesichert. Weiterhin ist bei diesem Beispiel gezeigt, wie durch die Absetzung von Zündkammer 8 zu Hauptbrennraum 4 eine separate Optimierung möglich ist. Um eine für die Zündung vorteilhafte Homogenisierung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erreichen, wird, wie durch den Pfeil dargestellt, im Hauptbrennraum 4 ein Wirbel erzeugt, der in seiner Art den Bedürfnissen des Brennraumes angepaßt ist. Bei manchen Brennräumen ist es von Vorteil, wenn der Wirbel bereits im Saugrohr bzw. am Einlaßventil erzeugt wird und dann als solcher in den Brennraum 4 eintritt. Bei anderen Brennkraftmaschinen wiederum wird der Wirbel erst durch entsprechende Formgebung
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des Kompressionsraumes erreicht. In jedem Fall kann in Bezug auf die erfindungsgemäße Zündkammer 8 eine Optimierung der Aufbereitung im Hauptbrennraum unabhängig erfolgen. Durch die Kombination eines im Brennraum bereits voll homogenisierten und in verstärkter, geordneter Ladungsbewegung befindlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches mit den oben beschriebenen Ausgestaltungen an einer Zündkammer 8, die wiederum eine Optimierung der Möglichkeiten der Zündkammer selbst bedeuten, läßt sich ein optimaler Motorbetrieb erreichen. Die erfindungsgemäße Zündkammer kann entsprechend bei Kreiskolbenmotoren Anwendung finden. Eine weitere Möglichkeit zur vorteilhaften Abstimmung zwischen Zündkammer und Hauptbrennraum ist die, den Überströmkanal bzw. die mittlere Richtung der überströmkanal in den Bereich des Auslaßventils zu lenken. Damit läßt sich die im allgemeinen von dort ausgehende klopfende Verbrennung unterdrücken.
Bei den in Figur 15 und 16 dargestellten Beispielen der Anwendung der erfindungsgemäßen Zündkammer an einem Kreiskolbenmotor dreht der Kreiskolben 27 im Uhrzeigersinn. In beiden Figuren nimmt der Kreiskolben 27 gerade die Stellung ein, bei der in der Zündkammer die Zündung eingeleitet wird (geringfügig vor dem Erreichen des kleinsten Kompressionsraums). Vor dieser Stellung wird die Zündkammer 8 durch den Kreiskolben 27 mit dem sich verdichtenden Brennraum 28 verbunden, so daß unter Ausnutzung der Bewegungsrichtung der Ladung im rotierenden Hauptbrennraum über den überströmkanal 7 mageres Gemisch in die Zündkammer 8 geschoben wird.
Bei dem Beispiel nach Figur 15 ist der überströmkanal 7 im Augenblick der Zündung schräg der Längsausdehnung des Brennraumes 28 entgegengerichtet. Dadurch kommt es nachfolgend zu einer intensiven Vermischung der aus der Zündkammer austretenden Gase mit der gegen diese Strömung rotierenden Hauptladung, wobei diese zudem von der Fackel noch überstrichen wird. Beides führt zu einer vorteilhaften, schnellen und gleichmäßigen Umsetzung des Gemischs im Hauptbrennraum.
Bei dem Beispiel nach Figur 16 sind mehrere Überströmkanäle 7"' vorgesehen, um eine Vielfachzündung zu erhalten, wie sie bei der
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IC
an sich ungünstigen Brennraumform und Ladungsbewegung der Kreiskolbenmotoren von Vorteil ist.
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    ( 1.) Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einer vom Hauptbrennraum abgesetzten und die Zündkerze aufnehmenden Zündkammer und mit einem den Hauptbrennraum mit der Zündkammer verbindenden tangential in die Zündkammer einmündenden Überströmkanal, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Zündung vorgesehene Kraftstoff-
    Luft-Gemisch ausschließlich aus dem Hauptbrennraum (4) über den tangentialen Überströmkanal (7) in die Zündkammer (8) gelangt, um dort ohne Zusatzeinspritzung (ohne Schichtung) durch Bildung eines Zylinderwirbels bzw. Potentialwirbels eine homogene Durchmischung von Luft und Kraftstoff zu erfahren.
    2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Volumina von Hauptbrennraum (4) am Ende der Kompression (Kompressionsraum) zu Zündkammer (8) mehr als 5j vorzugsweise jedoch zwischen 10 und 25 beträgt.
    3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Querschnitts des Überströmkanals (7) zu dem der Zündkammer (8) 0,1 bis 0,4, vorzugsweise 0,15 bis 0,3 beträgt.
    4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer (8) im wesentlichen Kugelform hat.
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    ORIGINAL INSPECTED
    5- Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer (8) im wesentlichen Zylinderform hat.
    6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer im wesentlichen Glockenform hat, wobei der überströmkanal (7) in die insbesondere flache Stirnwand (12) mündet.
    7· Brennkraftmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zündkammer (8) koaxial zur Achse des Wirbels ein von Wand zu Wand gehender Füllkörper als Kern angeordnet ist.
    8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern zylindrisch ausgebildet ist.
    9· Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der überströmkanal (7") in Anpassung an die Kugelform der Zündkammer (8) sichelförmigen Querschnitt aufweist.
    10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der überströmkanal (7) zum Hauptbrennraum (4) hin in Art einer Lavaldüse erweitert.
    11. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch· gekennzeichnet, daß die Zündkammer (8) zum Zündzeitpunkt
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    einseitig zum Kompressionsraum (4) angeordnet ist und daß der überströmkanal (7) in Richtung der Hauptausdehnung des Kompressionsraums (4) gerichtet ist.
    12. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der überströmkanal (7) in Richtung Auslaßventil der Brennkraftmaschine gerichtet ist.
    13· Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Überströmkanäle vorgesehen sind.
    14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der überströmkanal (7) in Richtung Auslaßventil einen größeren Querschnitt als der andere überströmkanal aufweist.
    15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen der zwei Überströmkanäle (71) zum Hauptbrennraum (4) hin einen Winkel von 70 bis 120°, vorzugsweise ca. 90° einschliessen.
    16. Brennkraftmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum der Hauptzündung dienenden überströmkanal (7) von der Zünd- i kammer (8) zu im Hauptbrennraum (4) befindlichen sogenannten heißen Nestern Zusatzbohrungen (17) kleinen Durchmessers
    führen. j
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    17· Brennkraftmaschine insbesondere nach einem der Ansprüche 13 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung der Überströmkanäle (7"') zwischen Hauptbrennraum (H) und Zündkammer (8) in der Zündkammer (8) mindestens zwei nebeneinander jedoch in gegensetzlicher Richtung verlaufende Wirbel erzeugbar sind.
    18. Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle (7"') parallel zueinander verlaufen.
    19. Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Überströmkanäle (7"') in sich kreuzenden Ebenen angeordnet sind.
    20. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze näherungsweise gegenüber der Einmündung des Überströmkanals (7) in die Zündkammer angeordnet ist, bei mehreren Überströmkanälen näherungsweise gegenüber der Mitte der Einmündung der Überströmkanäle in die Zündkammer.
    21. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze mit der Oberkante ihrer Mittelelektrode (10) in der Wandgrenzschicht des Kraftstoff-Luft-Wirbels angeordnet ist.
    22. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis.20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Zündkammer als Masse-
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    elektrode dient.
    23. Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode weitgehend parallel zur Wand der Zündkammer und quer zur Strömungsrichtung des Wirbels angeordnet ist.
    24. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer eine katalytisch wirksame Oberfläche aufweist.
    25. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer (8) zum Motorgehäuse hin wärmeisoliert ist.
    26» Brennkraftmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammer (8) in einem Gehäuse (13, lh) angeordnet ist, welches teilweise durch Lufträume (19) zum Motor hin wärmeisoliert ist.
    27· Brennkraftmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Wand der Zündkammer (8) isoliert ist, die in Strömungsrichtung des Gemischwirbels vor der Zündkerze (11) angeordnet ist.
    28. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei voneinander unab-
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    hängige Zündstellen (10) in Strömungsrichtung des Wirbels unmittelbar hintereinander angeordnet sind, von denen die erste insbesondere der Vorionisierung dient.
    29. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden.Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere das zwischen den Elektroden (10) strömende Kraftstoff-Luft-Gemisch mit Hilfe einer Hochenergiezündanlage (E > lOOmJ) mit langer Zünddauer (tp > 0,5 ms) zunächst vorionisiert wird, um dann nach Umlauf im Wirbel von dem noch ausstehenden Zündfunken endgültig entflammt zu werden.
    30. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zündkammer (8) in einem Einsatz (13, 14) befindet, welcher im Zylinder oder Zylinderkopf der Brennkraftmaschine vorzugsweise austauschbar angeordnet ist und welcher Zündkerze (11) und überströmkanal (7) aufnimmt .
    31. Brennkraftmaschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus zwei Teilen (13, 14) besteht, von denen der dem Brennraum (H) zugewandte Teil (I1J) den überströmkanal (7) enthält und der von außen zugängliche Teil (13) die Zündkerze (11) aufnimmt.
    32. Brennkraftmaschine nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13, 1*1) zur Befestigung einschraub-
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    bar ist und auf seiner Mantelfläche mindestens teilweise mit einem Gewinde versehen ist.
    33· Brennkraftmaschine nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherung gegen sich Herausschrauben auf einem aus dem Motor herausragendeη Gewindeabschnitt des Einsatzes (13) eine Kontermutter (15) angeordnet ist. *
    JtH. Brennkraftmaschine nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) mittels eines Bajonettverrschlußes (2*1) am Motor befestigbar ist.
    35· Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 30 bis 31*, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) in den Hauptbrennraum ragt und die Strahlrichtung des Überströmkanals (7"") oder der Überströmkanäle (7"") weitgehend radial zur Einsatzachse verläuft .
    36. Brennkraftmaschine nach einem der .vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Homogenisierung des ungezündeten Kraftstoff-Luft-Gemisches der Hauptbrennraum (4) oder die Einlaßseite der Brennkraftmaschine in bekannter Weise zur Erzeugung eines geordneten Wirbels gestaltet ist.
    37· Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennkraftmaschine ein Kreiskolbenmotor dient, dessen umlaufende Brennräume in verdichtetem Zustand mit der Zündkammer verbunden sind.
    709843/0212 " 25 ■
    38. Brennkraftmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der überströmkanal vor Erreichen der maximalen Verdichtung durch den Kreiskolben mit dem jeweils verdichteten Brennraum verbunden wird.
    39· Brennkraftmaschine nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß der überströmkanal der Bewegungsrichtung der Brennräume ehtgegengerichtet ist.
    40. Brennkraftmaschine nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mehreren Überströmkanälen die Zündkammer etwa der Mitte des Brennraums gegenüberliegt, wenn dieser sein kleinstes !Compressions volumen erreicht hat.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102017218836A1 (de) * 2017-10-23 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Zündeinrichtung zum Zünden eines Kraftstoffgemischs

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2806358A1 (de) * 1978-02-15 1979-08-16 Bosch Gmbh Robert Zuendkerze zum einbau in eine vorkammer
DE102017218836A1 (de) * 2017-10-23 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Zündeinrichtung zum Zünden eines Kraftstoffgemischs
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