DE2710482C2 - Fremdgezündete Brennkraftmaschine - Google Patents
Fremdgezündete BrennkraftmaschineInfo
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description
55
Die Erfindung bezieht sich auf eine fremdgezündete Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1. Eine solche Brennkraftmaschine ist bekannt (DD-PS 13 215). Diese bekannte Brennkraftmaschine arbeitet im Leerlauf in der Weise, daß in die
zweite Vorkammer eingespritzter Kraftstoff während der Verdichtung von aus dem Hauptbrennraum durch
den zweiten Kanal zugeführter Luft durch den dritten Kanal aus der zweiten Vorkammer in die erste
Vorkammer geblasen wird, in der ein zündfähiges Gemisch entsteht, das von der Zündeinrichtung
gezündet wird, was zur Folge hat, daß aus der ersten Vorkammer ein Flammenstrahl durch den ersten Kanal
in den Hauptbrennraum schlägt Diese Ausbildung und Arbeitsweise ermöglicht es, ein Gemisch vollständig zu
verbrennen, das ein sehr hohes Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis hat so daß die Strömung der angesaugten
Luft im Leerlauf weniger gedrosselt zu werden braucht und dadurch der thermische Wirkungsgrad erhöht und
schließlich der Kraftstoffverbrauch verbessert sind.
Bei der bekannten Brennkraftmaschine ist der dritte
Kanal als verhältnismäßig enge Düse ausgebildet die in den ersten Kanal nahe dessen engster Stelle mündet
Die Aufbereitung des Gemisches für den Leerlaufbetrieb erfolgt somit im wesentlichen durch Mischung von
Luft und Kraftstoff im ersten Kanal und ist noch verbesserungsbedürftig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Brennkraftmaschine derart auszubilden, daß die Gemischaufbereitung verbessert ist
Diese Aufgabe wird erundungsgemäß dadurch gelöst,
daß der erste Kanal durch die zweite Vorkammer hindurchführt und von einer dünnen Wand begrenzt ist
die gleichzeitig eine Innenwand der zweiten Vorkammer bildet
Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine erwärmt der aus der ersten Vorkammer in den
Hauptbrennraum schlagende Flammenstrahl die den ersten Kanal begrenzende Wand erheblich, da die Wand
dünn ausgebildet ist Diese stark erwärmte Wand ist zugleich eine Innenwand der zweiten Vorkammer, so
daß sie an den in die zweite Vorkammer eingespritzten Kraftstoff Wärme abgibt und erheblich zu dessen
Verdampfung beiträgt. Die Verdampfung des Kraftstoffes in der zweiten Vorkammer ist somit verbessert, was
wiederum eine verbesserte Gemischaufbereitung zur Folge hat
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die zweite Vorkammer zwischen
dem Hauptbrennraum und der ersten Vorkammer angeordnet ist und daß die dünne Wand zylindrisch
geformt ist. Durch diese Ausbildung ist sichergestellt, daß das in der zweiten Vorkammer aufbereitete
Gemisch von den aus der ersten Vorkammer einströmenden Gasen aus der zweiten Vorkammer in den
Hauptbrennraum vollständig ausgetrieben wird.
Aus der US-PS 38 07 369 ist eine Brennkraftmaschine
bekannt, die eine erste Vorkammer mit einer darin angeordneten Zündeinrichtung sowie eine zweite
Vorkammer aufweist, in die Kraftstoff eingespritzt wird. Die erste Vorkammer ist mit der zweiten Vorkammer
durch einen Kanal verbunden, und die zweite Vorkammer ist mit einem Hauptbrennraum durch einen
weiteren Kanal verbunden. Eine direkte Verbindung zwischen der ersten Vorkammer und dem Hauptbrennraum besteht nicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine;
Fig.2 einen senkrechten Schnitt durch eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform;
F i g. 3 eine Schnittdarstellung gemäß X-X in F i g. 2; Fig.4 eine Schnittdarstellung gemäß Y-Yin Fig.2;
F i g. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform;
und
F i g. 6 eine Schnittdarstellung gemäß Z-Zin F i g. 5. In F i g. 1 sind ein Motorblock 1, eine Einlaßleitung 2,
eine Auslaßleitung 3, ein Luftfilter 4, ein im Fahrzeuginnenraum angeordnetes Gaspedal 5, eine von der
Maschine angetriebene und vom Gaspedal gesteuerte erste Kraftstoff-Einspritzpumpe 6, eine von der
Maschine angetriebene und vom Gaspedal 5 gesteuerte zweite Kraftstoff-Einspritzpumpe 7, eine an der
Einlaßleitung 2 angebrachte und mit der zweiten Kraftstoff-Einspritzpumpe 7 verbundene zweite Kraftstoff-Einspritzdüse
8, eine mit der ersten Kraftstoff-Einspritzpumpe 6 verbundene erste Kraftstoff-E'nspritzdüse
9, ein Kraftstofftank 10 und eine Drosselklappe 11 dargestellt jedoch ist es nicht immer notwendig, die
Drosselklappe 11, die zweite Einspritzdüse 8 und die zweite Einspritzpumpe 7 vorzusehen, wie sich noch aus
der folgenden Beschreibung ergeben wird.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Brennkraftmaschine ist die Drosselklappe 11 so konstruiert, daß sie in
vorbestimmtem Ausmaß offenbleibt daß das Ausmaß de·· öffnung der Drosselklappe bei einer herkömmlichen
Maschine im Leerlauf übersteigt bis das Gaspedal auf ein vorbestimmtes Maß herabgedrückt wird.
Solange das Gaspedal weniger als das vorbestimmte Maß herabgedrückt wird, saugt nur die erste Einspritzpumpe
6 gemäß dem Herabdrücken des Gaspedales S eine Kraftstoffmenge vom Kraftstofftank 10 an,
während die zweite Einspritzpumpe 7 unwirksam bleibt.
Wenn das Gaspedal 5 über das vorstehend genannte vorbestimmte Ausmaß hinaus herabgedrückt wird,
gelangt die Drosselklappe U in Eingriff mit dem Gaspedal 5, so daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe
11 gemäß dem zunehmenden Herabdrücken des Gaspedals 5 ansteigt und als Folge davon die
eingesaugte Luftmenge durch die Drosselklappe Ii reguliert wird. Wenn dies auftritt, saugt die zweite
Einspritzpumpe 7 vom Kraftstofftank 10 eine der Menge der eingesaugten Luft entsprechende Kraftstoffmenge
an, die dann von der zweiten Einspritzdüse 8 in die Einlaßleitung 2 eingespritzt wird und darin ein
Luft-Kraftstoff-Gemisch bildet. Dann wird das auf diese Weise gebildete Gemisch in den Brennraum der
Maschine eingeführt. Wenn die zweite Einspritzpumpe wirksam wird, kommt die erste Einspritzpumpe 6 außer
Eingriff mit dem Gaspedal 5, so daß von der ersten Einspritzdüse 9 danach eine konstante Kraftstoffmenge
dem Brennraum der Maschine zugeführt wird.
Das in F i g. 1 gezeigte Kraftstoff-Einspritzsystem arbeitet wie folgt. Nachstehend wird das Belastungsmaß
der Maschine, wenn das Gaspedal 5 weniger als auf das vorstehend genannte vorbestimmte Maß herabgedrückt
ist, als Leerlauf bzw. geringe Last bezeichnet, während das Belastungsmaß nachstehend als mittlere bzw. große
Last bezeichnet wird, wenn das Gaspedal 5 bis über das vorstehend genannte vorbestimmte Maß hinaus herabgedrückt
wird.
Die vom Luftfilter 4 gefilterte Luftmenge wird durch die Drosselklappe 11 gesteuert. Die Luft wird durch die
Einlaßleitung 2 in den Brennraum der Maschine eingeführt. Wenn die Maschine im Leerlauf bzw. bei
geringer Last arbeitet, wird über die Drosselklappe 11
eine konstante Luftmenge in den Brennraum der Maschine eingeführt; die Drosselklappe 11 ist im
vorstehend genannten vorbestimmten Ausmaß geöffnet. Die Ausgangsleistung der Maschine wird allein
durch Steuern der von der ersten Einspritzdüse 9 in den Brennraum der Maschine direkt eingespritzten Kraftstoffmenge
reguliert. Andererseits wird während des Betriebs der Maschine bei mittlerer bzw. großer Last die
Luftmenge durch die Drosselklappe 11 gesteuert, deren
Öffnungsgrad bei Zunahme des Herabdrückens des Gaspedales 5 ansteigt Eine der Menge der eingeführten
Luft entsprechende Kraftstoffmenge wird von der zweiten Einspritzdüse 8 in die Einlaßleitung 2
eingespritzt so daß ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Einlaßleitung 2 gebildet wird und dann das auf diese
Weis; gebildete brennbare Gemisch in den Brennraum der Maschine eingeführt wird. Dabei wird von der
ersten Einspritzdüse 9 eine konstante Kraftstoffmenge unmittelbar in den Brennraum der Maschine eingespritzt
Das verbrannte Gas wird in üblicher Weise über die Auslaßleitung 3 in die Atmosphäre ausgestoßen.
Die in F i g. 1 gezeigte Brennkraftmaschine wird im folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 2 ausführlicher
beschrieben. Gemäß der Darstellung in F i g. 2 besitzt die Brennkraftmaschine einen Zylinderblock 20, einen
im lylinderblock 20 ausgebildeten Zylinder 20a, einen
im Zylinder 20a hin- und herbewegbaren Kolben 19, einen über eine Dichtung 26 am Zylinderblock 20
befestigten Zylinderkopf 24, ein Einlaßventil 2i und ein nicht gezeigtes Auslaßventil, die am Zylinderkopf 24
befestigt sind, und eine im Zylinderkopf 24 ausgebildete Einlaßöffnung 22. Das öffnen und Schließen der
Einlaßöffnung 22 wird vom Einlaßventil 21 gesteuert. An die Einlaßöffnung 22 ist die Einlaßleitung 2 mittels
eines Flansches 25 angeschlossen, und gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die zweite Einspritzdüse
8 an der Einlaßleitung 2 montiert Die dargestellte Brennkraftmaschine besitzt ferner einen zwischen einer
innenwand des Zylinderkopfes 24 und einer Stirnfläche des Kolbens 19 gebildeten Hauptbrennraum 18, ein
Vorkammer-Paßteil 17, das in eine im Zylinderkopf 24 gebildete Ausnehmung 27 unter Bildung eines Preßsitzes
eingesetzt ist, eine erste Vorkammer 13, die am Boden der Ausnehmung 27 gebildet und durch den
Zylinderkopf 24 und das Paßteil 17 begrenzt ist, und eine zweite Vorkammer 23. Die erste Vorkammer 13 ist
einerseits über zwei dritte Kanäle 15 (siehe Fig. 3) mit der zweiten Vorkammer 23 und andererseits über einen
ersten Kanal 14 mit dem Hauptbrennraum 18 verbunden. Die zweite Vorkammer 23 ist mit dem
Hauptbrennraum 18 über vier zweite Kanäle 16 (siehe F i g. 4) verbunden, die in den Hauptbrennraum 18 in der
Nähe der Mündung 14a münden, an der der erste Kanal 14 in den Hauptbrennraum 18 eintritt. Eine dünne hohle
zylindrische Wand 17a ist im Paßteil 17 so ausgebildet, daß sie durch die zweite Vorkammer 23 hindurchgeht.
Diese dünne hohle zylindrische Wand 17a ist eine gemeinsame Wand, die einen Teil der Innenwand der
zweiten Vorkammer 23 und gleichzeitig die Außenwand des ersten Kanals 14 bildet. Eine Zündkerze 12 befindet
sich in der ersten Vorkammer 13, während sich in der zweiten Vorkammer 23 die erste Einspritzdüse 9
befindet. In F i g. 3 ist ein Querschnitt gemäß der Linie X-X in Fig.2 dargestellt, während Fig.4 einen
Querschnitt gemäß der Linie Y- Yin F i g. 2 zeigt.
Wenn die Maschine im Leerlauf bzw. bei geringer Last arbeitet, wird während der Einlaßphase durch die
Einlaßleitung 2, die Einlaßöffnung 22 und das geöffnete Einlaßventil 21 nur Luft in den Hauptbrennraum 18
eingeführt In die zweite Vorkammer 23 wird Kraftstoff so eingespritzt, daß die Kraftstoffeinspritzung beendet
ist, wenn der Kolben 19 eine Stelle nahe dem unteren Totpunkt erreicht. Während der Verdichtungsphasc
wrd Luft aus dem Hauptbrennraum 18 einerseits über den ersten Kanal 14 in die erste Vorkammer 13 und
andererseits über die zweiten Kanäle 16 in die zweite Vorkammer 23 gedrückt. Die Kanäle 16 sind so
angeordnet, daß die in die zweite Vorkammer 23 gedrückte Luft zu diesem Zeitpunkt eine Wirbelbewegung
in der zweiten Vorkammer 23 bewirkt, wie es in F i g. 4 durch den Pfeil A dargestellt ist. Die gemeinsame
Wand 17a ist von dem von der ersten Vorkammer 13 in den Hauptbrennraum 18 gelangten brennenden Strahl
im vorhergehenden Zyklus erhitzt. Folglich verdampft der von der ersten Einspritzdüse 9 eingespritzte und auf
die gemeinsame Wand 17s aufprallende Kraftstoff infolge der hohen Temperatur der gemeinsamen Wand ι ο
17a schnell; anschließend wird der auf diese Weise zerstäubte Kraftstoff mit der verwirbelten Luft
vollständig vermischt. Deshalb wird in der zweiten Vorkammer 23 ein äußerst fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch
gebildet. Jedoch ist die von der ersten Einspritzdüse 9 eingespritzte Kraftstoffmenge so
einreguliert, daß der Mittelwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
des im Hauptbrennraum 18, der ersten Vorkammer 13 und der zweiten Vorkammer 23 enthaltenen Gemisches größer als das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
des in einer üblichen Maschine verwendeten Gemischs ist. Ein Teil des in der zweiten Vorkammer 23
gebildeten fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches gelangt durch die dritten Kanäle 15 und wird mit der in der
ersten Vorkammer 13 enthaltenen Luft vermischt. Folglich wird in der Nähe des Elektrodenspalts der
Zündkerze 12 ein brennbares Gemisch gebildet. Am Ende der Verdichtungsphase wird das brennbare
Gemisch in der ersten Vorkammer 13 durch die Zündkerze 12 gezündet, und es breitet sich die Flamme
schnell über den gesamten Raum der ersten Vorkammer 13 aus. Dann dringt ein Teil des brennenden Gases, das
sich auf diese Weise in der ersten Vorkammer 13 gebildet hat und eine hohe Temperatur aufweist, über
den ersten Kanal 14 in den Hauptbrennraum 18 ein, während ein Teil des verbleibenden brennenden Gases
über die dritten Kanäle 15 in die zweite Vorkammer ?3
eintritt. Wie vorstehend erwähnt ist, ist ein äußerst fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch in der zweiten Vorkammer
23 gebildet. Somit wird die in die zweite Vorkammer 23 eintretende Flamme ausgelöscht, und
deshalb wird das Gemisch in der zweiten Vorkammer 23 nicht verbrannt. Der Druck in der zweiten Vorkammer
23 steigt allmählich an, wenn das brennende Gas über die dritten Kanäle 15 in die zweite Vorkammer 23
eintritt; somit strömt ein fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch von der zweiten Vorkammer 23 durch die zweiten
Kanäle 16 in den Hauptbrennraum 18 in Richtung auf eine Stelle in der Nähe der Mündung 14a, an der der
erste Kanal 14 in den Hauptbrennraum 18 mündet Das aus den Kanälen 16 strömende fette Luft-Kraftstoff-Gemisch
wird mit der Luft im Hauptbrennraum 18 vermischt und durch den aus dem ersten Kanal 14
strömenden brennenden Strahl gezündet Die Flamme breitet sich dann über den gesamten Raum des
Hauptbrennraumes 18 aus. Deshalb wird der aus der ersten Einspritzdüse 9 in die zweite Vorkammer 23
eingespritzte Kraftstoff im Hauptbrennraum 18 vollständig verbrannt, was auf die austreibende Wirkung
des in die zweite Vorkammer 23 eintretenden brennenden Gases und auf den aus dem ersten Kanal 14
strömenden brennenden Strahl zurückzuführen ist. Die dritten Kanäle 15 sind so angeordnet, daß das fette
Luft-Kraftstoff-Gemisch leicht in die erste Vorkammer verteilt werden kann.
Wenn die Maschine bei mittlerer bzw. großer Last arbeitet, wird zusätzlich zu dem von der ersten
Einspritzdüse 9 in die zweite Vorkammer 23 eingespritzten Kraftstoff auch Kraftstoff von der zweiten
Einspritzdüse 8 in die Einlaßleitung 2 eingespritzt. Folglich wird in diesem Fall ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch
in den Hauptbrennraum 18 eingeführt. Jedoch wird bei der beschriebenen Brennkraftmaschine
die Menge des von der ersten Einspritzdüse 9 und der zweiten Einspritzdüse 8 eingespritzten Kraftstoffes so
reguliert, daß der Mittelwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des im Hauptbrennraum 18, der ersten
Vorkammer 13 und der zweiten Vorkammer 23 enthaltenen Gemisches größer als das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
des in einer üblichen Maschine verwendeten Gemisches ist. Wenn die Maschine unter mittlerer bzw.
großer Last arbeitet, wird die Verbrennung in gleicher Weise wie im Leerlauf bzw. während des Betriebes bei
geringer Last eingeleitet. Deshalb kann eine erneute Beschreibung dieses Vorgangs entfallen.
In F i g. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei sind gleiche Bauteile wie in F i g. 2 mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet Gemäß der Darstellung in Fig.5 ist die Querschnittsfläche der
offenen Mündung 14a des ersten Kanals 14, der in den Hauptbrennraum 18 mündet, im Vergleich mit jedem
anderen Teil des ersten Kanals 14 eingeschränkt und der zweite Kanal 16 mündet gemäß der Darstellung in
F i g. 6 in den Hauptbrennraum 18 in Form einer um die offene Mündung 14a angeordneten ringförmigen
öffnung. Folglich wird die Wärmeisolationsfähigkeit der gemeinsamen Wand 17a im Vergleich mit der in
F i g. 2 gezeigten gemeinsamen Wand 17a erhöht und es wird deshalb die Fähigkeit, ein fettes Gemisch in der
zweiten Vorkammer 23 zu erwärmen, verbessert
Ähnlich dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird am Ende der Verdichtungsphase ein brennbares
Gemisch in der ersten Vorkammer 13 gezündet Während ein Teil des brennenden Gases, das auf diese
Weise in der ersten Vorkammer 13 gebildet worden ist und eine hohe Temperatur aufweist durch den ersten
Kanal 14 in den Hauptbrennraum 18 strömt, ist die Geschwindigkeit des in der Mündung 14a strömenden
brennenden Strahls größer als die Geschwindigkeit des aus der zweiten Vorkammer 23 durch die ringförmige
öffnung des Kanals 16 gestoßenen fetten Gemisches. Folglich wird das in der zweiten Vorkammer 23
vollständig verdampfte fette Luft-Kraftstoff-Gemisch infolge eines Strahlpumpeneffektes in den Hauptbrennraum
18 gesaugt so daß der gesamte in die zweite Vorkammer 23 eingespritzte Kraftstoff im Hauptbrennraum
18 verbrannt werden kann.
Um einen starken brennenden Strahl zu erhalten und den gesamten Kraftstoff aus der zweiten Vorkammer 23
in den Hauptbrennraum 18 einzuführen, hat die erste Vorkammer, bezogen auf das gesamte Volumen des
Brennraumes der Maschine, vorzugsweise ein Volumen von 8 bis 12%. Femer liegt das Verhältnis der
Querschnittsfläche der offenen Mündung 14a des ersten Kanals 14 zum Volumen der ersten Vorkammer 13
vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 0,08 cm-1 bis 0,12 cm-'. Während bevorzugt wird, daß die zweite
Vorkammer 23 ein Volumen von 10 bis 30% relativ zum gesamten Volumen des Brennraumes der Maschine
aufweist ist es ferner nicht notwendig, die Drosselklappe 11, die zweite Einspritzpumpe 7 und die zweite
Einspritzdüse 8 vorzusehen, wenn das Volumen der zweiten Vorkammer 23, bezogen auf das gesamte
Volumen des Brennraumes, 30% übersteigt Sind die Drosselklappe 11, die zweite Einspritzpumpe 7 und die
zweite Einspritzdüse 8 nicht vorgesehen, entsteht keine
drosselnde Wirkung der eingeführte Luft, unabhängig von der Last, unter der die Maschine arbeitet. Sogar
wenn die in den Brennraum eingeführte Kraftstoffmenge durch die erste Einspritzpumpe 6 reguliert wird und
somit der gesamte für die Verbrennung notwendige Kraftstoff von der ersten Einspritzdüse 9 der zweiten
Vorkammer 23 zugeführt wird, kann in diesem Fall zusätzlich eine gute Verbrennung erreicht werden.
Obwohl vorstehend Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, bei denen der Kraftstoff von der
zweiten Kraftstoff-Einspritzdüse 8 in die Einlaßleitung 2 eingespritzt wird, wenn die Maschine unter mittlerer
bzw. großer Last arbeitet, kann anstelle der Verwendung dieses Kraftstoff-Einspritzsystems ein Vergaser
verwendet werden, der in die Einlaßleitung 2 Kraftstoff nur dann einspritzt, wenn die Maschine unter mittlerer
bzw. großer Last arbeitet. Außerdem ist die beschriebene Brennkraftmaschine als Vielstoffmotor geeignet.
Da die aus einer Schicht aus brennbarem Gemisch und aus einer Schicht aus einem äußerst fetten Gemisch,
in dem die Flamme ausgelöscht wird, bestehende Gemischladung in einem Raum gebildet wird, der aus
der ersten und der zweiten Vorkammer besteht, und da der gesamte, in die zweite Vorkammer eingespritzte
Kraftstoff zur Verbrennung im Hauptbrennraum beitragen kann, sogar wenn der Mittelwert des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des im Hauptbrennraum enthaltenen Gemisches sehr viel größer als das
stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, können eine leichte Zündung und eine gute Verbrennung
erreicht werden. Folglich kann eine gute Verbrennung erreicht werden, ohne daß die eingeführte Luft im
Leerlauf bzw. bei geringer Last der Maschine gedrosselt wird, wodurch der Kraftstoffverbrauch stark verbessert
und die Menge der schädlichen Abgasbestandteiie HC, CO und NOx verringert wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
230 244/279
Claims (6)
1. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einem Hauptbrennraum, einer ersten Vorkammer, die
direkt mit dem Hauptbrennraum durch einen ersten Kanal verbunden ist und in der ein zündbares
Gemisch erzeugt wird, einer in der ersten Vorkammer angeordneten Zündeinrichtung, einer zweiten
Vorkammer, die einerseits durch zumindest einen zweiten Kanal mit dem Hauptbrennraum verbunden
ist und andererseits durch zumindest einen dritten Kanal mit der ersten Vorkammer verbunden ist, und
einer in die zweite Vorkammer einspritzenden Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, die darin ein überfettes, nicht zündbares Luft-Kraftstoff-Gemisch
erzeugt wobei der erste, zweite und dritte Kanal so ausgebildet sind, daß während der Verdichtung
sowohl aus der zweiten Kammer als auch direkt aus dem Hauptbrennraum Gemisch bzw. Luft in die
erste Vorkammer einströmt, dadurch gekennzeichnet, dafl der erste Kanal (14) durch die
zweite Vorkammer (23) hindurchführt und von einer dünnen Wand (17a^begrenzt ist, die gleichzeitig eine
Innenwand der zweiten Vorkammer bildet
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Vorkammer (23)
zwischen dem Hauptbrennraum (18) und der ersten Vorkammer (13) angeordnet ist und daß die dünne
Wand (YIa)zylindrisch geformt ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzöffnung der
Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (6, 9) zu der dünnen Wand (Va)gerichtet ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
zumindest eine dritte Kanal (15) derart ausgebildet ist, daß er aus der ersten Vorkammer (13) in die
zweite Vorkammer (23) strömendem Gas eine Wirbelbewegung um die Innenwand der zweiten
Vorkammer herum aufprägt.
5. Brennkraftmaschine nach einem dir Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mündung des zweiten Kanals (16) in den Hauptbrennraum (18) als ringförmige Öffnung ausgebildet
ist, in deren Mitte die Mündung (14a^ des ersten
Kanals (14) in den Hauptbrennraum angeordnet ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (XAa) des ersten
Kanals (14) in den Hauptbrennraum (18) eine im Vergleich zum gesamten übrigen ersten Kanal
verringerte Querschnittsfläche hat.
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| US4218993A (en) * | 1979-03-14 | 1980-08-26 | Blackburn Donald E | Method and apparatus for accomplishing flame ignition for an internal combustion engine |
| DE3017948A1 (de) * | 1980-05-10 | 1981-11-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Fremdgezuendete brennkraftmaschine mit einer jeweils dem hauptbrennraum zugeordneten zuendkammer |
| US4404938A (en) * | 1981-11-17 | 1983-09-20 | Zivomir Nikolic | Four-stroke-cycle internal combustion engine with fuel injection |
| US5222993A (en) * | 1992-09-28 | 1993-06-29 | Gas Research Institute | Ignition system for water-cooled gas engines |
| US6009849A (en) * | 1996-08-12 | 2000-01-04 | Mazda Motor Corporation | Direct fuel injection engine |
| KR19990042831A (ko) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | 정몽규 | 텀블용 직접 분사 엔진 |
| US20050092285A1 (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-05 | Klonis George P. | System and method for improving ignitability of dilute combustion mixtures |
| DE102004043143A1 (de) * | 2004-08-17 | 2006-05-11 | Kuhnert-Latsch-GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Herr Dr.-Ing. Reinhard Latsch, 76530 Baden-Baden) | Verfahren und Vorrichtung zur Entflammung von Kraftstoff-Luft-Gemischen bei einem Gas-Verbrennungsmotor mit Vorkammerzündung |
| US9476347B2 (en) | 2010-11-23 | 2016-10-25 | Woodward, Inc. | Controlled spark ignited flame kernel flow in fuel-fed prechambers |
| US9172217B2 (en) | 2010-11-23 | 2015-10-27 | Woodward, Inc. | Pre-chamber spark plug with tubular electrode and method of manufacturing same |
| US8584648B2 (en) | 2010-11-23 | 2013-11-19 | Woodward, Inc. | Controlled spark ignited flame kernel flow |
| US20130333445A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-19 | Eif - Astute | Analyzer for fluids containing an inflammable substance and corresponding method |
| US9856848B2 (en) | 2013-01-08 | 2018-01-02 | Woodward, Inc. | Quiescent chamber hot gas igniter |
| US9765682B2 (en) | 2013-06-10 | 2017-09-19 | Woodward, Inc. | Multi-chamber igniter |
| US9840963B2 (en) | 2015-03-20 | 2017-12-12 | Woodward, Inc. | Parallel prechamber ignition system |
| US9653886B2 (en) | 2015-03-20 | 2017-05-16 | Woodward, Inc. | Cap shielded ignition system |
| US9890689B2 (en) | 2015-10-29 | 2018-02-13 | Woodward, Inc. | Gaseous fuel combustion |
| DE202019105016U1 (de) * | 2019-09-11 | 2019-09-19 | Silvester Cambal | Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung für Verbrennungsmotoren |
| FR3107305B1 (fr) * | 2020-02-14 | 2022-02-11 | Vianney Rabhi | Prechambre d’allumage a clapet a sens de combustion inverse |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD13215A (de) * | ||||
| US1907095A (en) * | 1921-11-03 | 1933-05-02 | Fairbanks Morse & Co | Internal combustion engine |
| US2242274A (en) * | 1937-09-01 | 1941-05-20 | Thysse John | Combustion chamber for internal combustion engines |
| DE1137897B (de) * | 1961-04-01 | 1962-10-11 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Vorkammerdieselmaschine |
| US3270721A (en) * | 1964-01-02 | 1966-09-06 | Ford Motor Co | Internal combustion engine combustion chambers |
| JPS5014007Y2 (de) * | 1971-06-03 | 1975-04-30 | ||
| JPS5424167Y2 (de) * | 1973-03-06 | 1979-08-16 | ||
| US3933134A (en) * | 1973-10-11 | 1976-01-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus using proportional residual gas storage to reduce NOx emissions from internal combustion engines |
| JPS5830135B2 (ja) * | 1974-04-02 | 1983-06-27 | 古河電気工業株式会社 | プラスチツクハツポウタイ ノ オシダシセイケイホウホウ |
| JPS52123206U (de) * | 1976-03-17 | 1977-09-19 |
-
1976
- 1976-12-25 JP JP15721376A patent/JPS5381807A/ja active Pending
-
1977
- 1977-03-03 US US05/773,934 patent/US4125094A/en not_active Expired - Lifetime
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