DE2853576A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

Verbrennungsmotor

Info

Publication number
DE2853576A1
DE2853576A1 DE19782853576 DE2853576A DE2853576A1 DE 2853576 A1 DE2853576 A1 DE 2853576A1 DE 19782853576 DE19782853576 DE 19782853576 DE 2853576 A DE2853576 A DE 2853576A DE 2853576 A1 DE2853576 A1 DE 2853576A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder head
cylinder
cavity
main
combustion engine
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.)
Withdrawn
Application number
DE19782853576
Other languages
English (en)
Inventor
Kyugo Hamai
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE2853576A1 publication Critical patent/DE2853576A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B2031/006Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
    • 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

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
DfPl_-tNG
- 4 - H. KINKELDEY
5 3 5*8 W. STOCKMAlR
DR-ING-AeS(CALTEOQ
K. SCHUMANN
. OR RER NOX- DPU-PHYS
P. H. JAKOB
DIPL-ING:
G. BEZOLD
OR. R£R NAT· DIPL-CHEM.
8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE 43
Verbrennungsmotor
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor mit einer zweifachen bzw. doppelten Änsauganlage, die eine Hauptansauganlage aufweist, um über ein Hauptansaugventi1 eine erste Strömungsmittelladung in einen Zylinder zu lenken , um hierin bei allen Betriebsbedingungen des Motors eine Verwirbelung zu bilden, sowie eine Neben-
909829/0585
telefon (oaö) sassea telex os-aesso Telegramme monapat telekopierer
ORIGINAL INSPECTED
_5 _ 26535?
ansauganlage, um eine zweite Stromungsmittelladung über ein Nebenansaugventil in einer derartigen Richtung in den Zylinder zu lenken / um der Wirbelbewegung der ersten Strömungsmittellage, die der Hauptansauganlage entstammt, unter vorbestimmten Betriebsbedingungen des Motors entgegenzuwirken bzw. diese zu behindern und zu verringern, wobei der auf das Volumen bezogene Wirkungsgrad des Motors bei einem hinlänglich hohen Niveau beibehalten wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf den Aufbau des Verbrennungsraumes des oben genannten Motors.
Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren mit dem oben erwähnten Aufbau sind ein Hauptansaugventil und ein Nebenansaugventil hin- und herbeweglich von einem Zylinderkopf getragen, wobei die Köpfe der Haupt- und Nebenansaugventile im Inneren der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes liegen, die sich quer zur Zylinderbohrung erstreckt, wenn die Ventile geschlossen sind. Der gesamte Verbrennungsraum wird durch das freie Volumen zwischen der oberen Oberfläche eines Kolbens im Inneren der Zylinderbohrung und der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes gebildet. Das Nebenansaugventil wird derart betätigt, daß es synchron mit dem öffnen des Hauptansaugventils öffnet. Unter niedrigen und mittleren Lasten wird eine Luft-Treibstoff-Gemischladung in den Verbrennungsraum durch einenHauptansaug- oder Hauptöffnungskanal über das Hauptansaugventil angesaugt, um im Inneren des Verbrennungsraumes eine Wirbelung zu bilden, wenn das Hauptansaugventil geöffnet wird. Da das Nebenansaugventil synchron mit der Öffnung des Hauptansaugventiles unter diesen Belastungen geöffnet wird, neigt der Kopf des Nebenansaugventils dazu, die Wirbelbewegung des aus dem ersten öffnungs-
909829/0585 " 6 *"
kanal ankommenden Luft-Treibstoffgemischs zu behindern und einen Teil des Luft-Treibstoffgemischs zu veranlassen, in den Nebenansaugöffnungskanal zu strömen. Diese Erscheingungen treten besonders hervor, wenn der Hauptöffnungskanal winklig angeordnet ist, um der Luft-Treibstoff -Gemischladung eine derartige Richtung zu verleihen, daß ein abgeflachter Wirbel im Inneren des Verbrennungsraumes erzeugt wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt einen Zylinder oder einen Verbrennungsraum mit einem Kolben, der im Inneren hiervon oszillierend bzw. hin- und herbeweglich angebracht ist. Ein Zylinderkopf ist über einem Ende des Zylinders angeordnet und weist ein Haupt- und Nebenansaugventil auf. Der gesamte Verbrennungsraum wird durch das freie Volumen (Hauptkammer) zwischen der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes und der oberen Oberfläche des Kolbens gebildet, sowie durch einen Hohlraum (eine Nebenkammer), die im Zylinderkopf ausgebildet ist. Das Hauptansaugventil ist im Inneren der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes angeordnet, und das Nebenansaugventil ist im Inneren des Hohlraums angeordnet. Ein Luft-Treibstoffgemisch wird aus dem Hauptansaugventil in dem Zylinder angesaugt, um im Inneren der Hauptkammer während aller Motorbetriebsbereiche des Motors einen Wirbel zu bilden. Das Nebenansaugventil wird, da es im Inneren der Nebenkammer angeordnet ist, den aus Luft-Treibstoffgemisch aus dem Ansaugventil gebildeten Wirbel nicht behindern, wenn das Nebenansaugventil geöffnet wird.
Wenn sich der Kolben seiner oberen Totpunktlage während des Kompressionshubes nähert, dann wird eine Quetschwirkung durch den sich verringernden freien Raum zwischen Kolben und benachbarter Oberfläche des Zylinderkopfes gebildet. Die Tätigkeit der Quetschwirkung
909829/0585 - 7 -
"7" . 2853578
drückt das wirbelnde Luft-Treibstoffgemisch in den Hohlraum. Infolge der Quetschwirkung wird eine kreisringförmige Bewegung dem wirbelnden Luft-Treibstoffgemisch überlagert und gibt hierbei Anlaß zu einer wesentlichen Zunahme der Geschwindigkeit bzw. Intensität der Verwirbelung.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbrennungsmotor vorzusehen, bei dem, wenn kein Luft-Treibstoffgemisch oder keine Luft in einen Zylinder durch ein Nebenansaugventil eintritt, ein Luft-Treibstoffgemisch aus dem Hauptansaugventil in den Zylinder eingesaugt wird, um hierin eine hinlänglich hohe Verwirbelung bzw. Wirbelgeschwindigkeit zu erzeugen.
Ein besonderer Gesichtspunkt der Erfindung liegt in einem fremdgezündeten Kolbenmotor mit Doppelansauganlage, wobei bei niederer und mittlerer Belastung, wenn nur ein Hauptdrosselventil in einer Hauptansauganlage öffnet, ein Hauptansaugöffnungskanal in einem Zylinderkopf eine Strömungsmittelladung in einen Verbrennungsraum in einen Zylinder derart lenkt, daß hierin eine Verwirbelung gebildet wird, wenn das Hauptansaugventil öffnet, während bei hohen Belastungen, wenn ein Nebendrosselventil in einer Nebenansauganlage ebenfalls öffner, ein Nebenansaugöffnungskanal innerhalb des Zylinderkopfes eine Strömungsmittelladung in den Verbrennungsraum im Zylinder in einer derartigen Richtung lenkt , daß die Wirbelbewegung der Strömungsmittelladung aus dem Hauptansaugöffnungskanal behindert und verringert wird, wenn das Nebenansaugventil öffnet, um hierbei den auf das Volumen bezogene Wirkungsgrad des Motors bei einem hinlänglich hohen Niveau zu halten. Das Nebenansaugventil wird derart betrieben, daß es synchron mit dem öffnen des Hauptansaugventiles öffnet. Der gesamte Verbrennungsraum wird durch Qas freie Volumen zwischen der oberen Oberfläche eines Kolbens und
909829/0585
"8" 2853578
der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes sowie durch einen Hohlraum gebildet, der im Zylinderkopf ausgebildet ist. Das Hauptansaugventil ist in der unteren · Oberfläche des Zylinderkopfes außerhalb des Umfangs des Hohlraums angeordnet, und das Nebenausgangsventil· ist in der Bodenfläche des Hohlraums derart angeordnet, daß bei niedrigen und mittleren Belastungen das Nebenansaugventil nicht die Wirbelbewegung der Strömungsmittel·l·adung aus dem Hauptansaugöffnungskanal· behindert, wenn das Nebenansaugventil offen ist. Bei niedrigen und mittleren Belastungen wird, wenn sich der Kolben seiner oberen Totpunktlage nähert, eine Quetschwirkung durch den abnehmenden freien Raum zwischen Koibenkopf und benachbarter OberOäche des Zy^nderkopfes erzeugt. Die Quetschwirkung drückt die wirbelnde Strömungsmitte^adung in den Hohlraum. Da das Moment bzw. der Dra^ der Stromungsmitte^adung beibehaiten wird, veraniaßt das Komprimieren der Strömungsmitteiladung in den Hohlraum hinein eine wesentiiche Zunahme in der Wirbeigeschwindigkeit der Stromungsmitte^adung. Eine Zündkerze ist derart angeordnet, daß ihre Eiektrode die Strömungsmitte^adung im Inneren des Hohiraums zum Zündzeitpunkt schneidet bzw. unterbricht. Infoige der Zündung breitet sich die Fiamme rasch quer über die Stromungsmitte^adung wegen der Turbul·enz aus, die durch die Zunahme in der Wirbelgeschwindigkeit erzeugt wurde.
Andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres aus der fortschreitenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen verständiich.
In den Zeichnungen ist:
909829/0585
Fig. 1 die Ansicht eines Schnitts, der durch Linie I - I, die in Fig. 2 gezeigt ist, bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors vorgenommen wurde,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Motor,
Fig. 3 die Ansicht eines Schnitts, der durch Linie III - III vorgenommen wurde, die in Fig. 1 gezeigt ist,
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei jedoch ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt ist, und
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
Es wird nun auf Fig. 1 bis 3 Bezug genommen;, der Motor weist einen Zylinderkopf 10 und einen Zylinderblock auf, der eine Zylinderbohrung aufweist, innerhalb deren sich ein hin- und herbeweglicher Kolben 12 befindet. Der Zylinderkopf 10 ist über dem Ende der Zylinderbohrung angeordnet, um diese zu verschließen. Der Kolben 12 ist dazu eingerichtet, in der Zylinderbohrung mittels einer Kurbelwelle und eines Pleuels hin- und hergeführt zu werden (keines dieser Teile ist gezeigt).
Der Zylinderkopf 10 weist einen kleinen Hauptansaugöffnungskanal 13, einen großen Nebenansaugöffnungskanal 14 und einen AuspuffÖffnungskanal 15 auf. Ein kleines Hauptansaugventil 16, ein großes Nebenansaugventil und ein Auspuffventil 18 sind im Inneren des Zylinderkopfes 10 hin- und herbeweglich bzw. oszillierend ab-
909829/0585 " 1° "
gestützt oder angebracht.
Die Köpfe des Hauptansaugventils 16 und des Auspuffventils 18 liegen bündig zur unteren Oberfläche des Zylinderkopfes 10, wenn diese Ventile geschlossen sind. Die untere Fläche des Zylinderkopfes 10 erstreckt sich quer über die Zylinderbohrung des Zylinderblocks T1. Der gesamte Verbrennungsraum wird durch das freie Volumen oder die Hauptkammer 20 zwischen der oberen Fläche des" Kolbens 12 und der unteren Fläche des Zylinderkopfes 10 sowie durch einen Hohlraum 21 gebildet, der im Zylinderkopf 10 in seiner unteren Fläche ausgebildet ist. Der Hohlraum begrenzt eine Hilfs- oder Nebenkammer Der Kopf des Nebenansaugventils 17 ist bündig zur Bodenfläche des Hohlraums 21 angeordnet.
Der Hohlraum oder die Nebenkammer 21 ist tief genug, um zu verhindern, daß der Kopf des Nebenansaugventils 17 in die Hauptkammer 20 vorspringt oder eintaucht, wenn das Nebenansaugventil 17 voll geöffnet ist, um seine maximale Hubstellung einzunehmen, wie sie in Fig. 1 gestrichelt gezeigt ist.
Die Nebenkammer 21 weist rund um den Umfang des Ventilkopfes des Nebenansaugventils 17 einen Bereich auf, und weist auch einen zweiten Bereich unmittelbar neben der Zylinderachse auf. Eine Zündkerze 22 ist mit ihrer Elektrode in unmittelbarer Nähe der Zylinderachse und in Verbindung mit dem zweiten Bereich der Nebenkammer 21 angeordnet (siehe Fig. 2).
Der Hauptansaugöffnungskanal 13 fördert ein Luft-Treibstoffgemisch während aller Betriebsbereiche des Motors. Der Treibstoff kann durch den Hauptansaugöffnungskanal 13 mittels eines Vergasers oder einer Treibstoffeinspritzeinrichtung zugeführt werden. Der Nebenan-
- 11 -
909829/0585
saugöffnungskanal 14 fördert ein Luft-Treibstoffgemisch oder Luft während Motorbetriebsbereichen mit hoher Last. Der Treibstoff kann vom Vergaser oder einer Treibstoffeinspritzeinrichtung geliefert werden.
Der Haüptansaugöffnungskanal 13 ist derart gekrümmt, daß das Luft-Treibstoffgemisch, das in die Hauptkammer 20 eingesaugt wird, rund um die Zylinderachse wirbelt, er weist einen ovalen Querschnitt auf, und er weist einen geringen Winkel zu einer Ebene senkrecht zur Zylinderachse auf. Der NebenansaugÖffnungskanal 14 weist eine große, kreisförmige Querschnittsfläche auf und weist einen großen Winkel zur Ebene senkrecht zur Zylinderachse auf. Der NebenansaugÖffnungskanal verleiht Luft-Treibstoffgemisch oder Luft eine derartige Richtung, daß die Wirbelbewegung des Luft-Treibstoffgemischs aus dem Hauptansaugöffnungskanal 13 behindert und verringert wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, werden Haupt- und Nebenansaugventil 16, 17 sowie das Auspuffventil 18,durch einen üblichen Nockenbetätigungsmechanismus betrieben, der eine Nockenwelle 25 und Schwinghebel oder Schwingarme 26, 27 und 28 aufweist. Das Nebenansaugventil 17 wird vom Nockenbetätigungsmechanismus derart betrieben, daß es synchron zur öffnung des Hauptansaugventils 16 öffnet. . " .
Während der Motorbetriebsbereiche mit niedriger und mittlerer Belastung wird Luft-Treibstoffgemisch in die Zylinderbohrung nur durch den Hauptansaugöffnungskanal 13 eingesaugt und wirbelt rund um die Zylinderachse in einer Richtung, die durch einen in Fig. 2 gezeigten Teil angedeutet ist.
909829/0585
285357S
' Da das Nebenansaugventil 17 nicht in die Hauptkammer 20 hineinragt, wenn es voll geöffnet ist, wird die Wirbelbewegung im Inneren der Hauptkammer 20 nicht behindert. Als Ergebnis wird eine hinlänglich kräftige Wirbelbewegung während des Ansaughubes sichergestellt.
Während des Kompressionshubes schließen das Haupt- und das Nebenansaugventil 16 und 17, und der Kolben 12 bewegt sich aus der unteren Totpunktlage nach oben. Wenn der Kolben 12 sich seiner oberen Totpunktlage während des Kompressionshubes nähert, wird eine Quetschwirkung durch den sich verringernden freien Raum zwischen dem Kolben 12 und der benachbarten Oberfläche des Zylinderkopfes 10 erzeugt. Die Quetschwirkung drückt das wirbelnde Luft-Treibstoffgemisch in den Hohlraum 21. Infolge der Quetschwirkung wird die kreisringförmige Bewegung (troidal motion) als überlagerung auf das wirbelnde Luft-Treibstoffgemisch aufgebracht. Da das Moment bzw. der Drall des Luft-Treibstoffgemischs beibehalten wird, veranlaßt die Kompression des Gemischs in die Hilfskammer 21 hinein eine wesentliche Zunahme bei der Wirbelgeschwindigkeit.
Da die Zündkerze 22 derart angeordnet ist, daß ihre Elektrode oder ihr Ende das wirbelnde Gemisch bzw. die Bahn des wirbelnden Gemisches innerhalb der Hilfskammer" 21 zum Zündzeitpunkt schneidet, breitet sich die Flainrae nach der Zündung wegen der Turbulenz rasch über das Gemisch aus.
Die Zunahme der Ausbreitungsgeschwindigkeit, der Flamme infolge der Turbulenz ermöglicht es, eine stabile Verbrennung bei magerem Treibstoffgemisch oder hohem Abgasverhältnis bzw. hohen Abgaszusätzen zu bewirken. Als Ergebnis wird sowohl ein wirtschaftlicher Treibstoffverbrauch als auch ein niedriger Anteil an NOx bzw.
- 13 -
909829/0585
Stickoxiden erzielt.
Bei hohen Belastungen läßt der Nebenansaugöffnungskanal 14 ein Luft-Treibstoffgemisch oder Luft in die Zylinderbohrung ein, um die Wirbelbewegung des Luft-Treibstoffgemischs, das vom Hauptansaugöffnungskanal 13 stammt, zu behindern und zu verringern, um hierbei einen hinlänglich hohen, auf das Volumen bezogenen Wirkungsgrad des Motors sicherzustellen.
Es wird darauf hingewiesen, daß, da die Elektrode der Zündkerze 22 die Bewegungsbahn des wirbelnden Gemisches in der Nebenkammer 21 schneidet und von diesem Gemisch gespült wird, die Zündung sichergestellt sein wird. Da ferner die Zündung ihren Ausgang bei der Nebenkammer 21 nimmt, die gegenüber der unteren Oberfläche des Zylinderkopfs 10 vertieft ist, was die Möglichkeit der Entstehung einer Quetschzone verringert, liegt keine bedeutende Zunahme in HC-Emissionen vor.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hilfs- bzw. Nebenkammer vergrößert ist und bei der im Inneren dieser Hilfskammer 21· ein Auspuffventil 18 vorliegt oder angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung des AuspuffVentils 18, wobei der Kopf des Auspuffventils 18 bündig mit der Bodenwand der Hilfskammer 21' abschließt, können die Abgase wirksam auch aus dem Hilfsverbrennungsraum 21 * bespült werden. Somit wird bei dieser Abgasvenfcilanord— nung die Temperatur rund um das Abgasventil 18, die verhältnismäßig hoch ist, verwendet, um die Temperatur des Luft-Treibstoffgemischs, das rund um die Zündkerze 22 angeordnet ist, hoch genug zu halten, um die Zündung zu sichern.
- 14 -
90982 970585
2853578
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Auspuffventile, und zwar zwei Auspuffventile 18a und 18b, in einer Hilfsverbrennungskammer 21' angeordnet sind, um die Hilfskammer 21' hochwirksam zu spülen. In diesem Fall sollte die Bodenwand der Hilfskammer 21' so sein, daß der Bereich, der mit 21a bezeichnet ist und in dem der Kopf des Nebenansaugventils 17 angeordnet ist, am tiefsten ist, und daß der Bereich, der mit 21b bezeichnet ist und in dem der Kopf des Abgasventils 18a angeordnet ist, weniger tief ist als der Bereich 21a, jedoch tiefer als der Bereich 21c, in dem der Kopf des anderen Abgasventils 18b angeordnet ist.
Es wird nun verständlich, daß die derart beschriebene Nebenventilanordnung das Nebenansaugventil, wenn es sich öffnet, daran hindert, im Inneren des Verbrennungsraumes die Erzeugung einer Verwirbelung, die von dem aus dem Hauptluftansaugventil einströmenden Luft-Treibstoffgemisch herrührt, während des Motorbetriebs bei leichter und mittlerer Belastung zu behindern.
Es wird auch verständlich, daß während des Kompressionshubes bei einem Motorbetriebszustand bei geringer und mittlerer Belastung die Verwirbelung noch immer im Inneren der Hilfskammer vorliegt, in der die Zündkerze vorliegt, und stark genug ist, so daß nach der Zündung die Verbrennungsflamme sich mit hoher Geschwindigkeit ausbreitet und somit die Verbrennung bei diesem Motorbetriebszustand verbessert.
Diese verbesserte Verbrennung bei einem Motorbetriebszustand bei leichter und mittlerer Last wird den Motorbetrieb mit magererem Gemisch oder bei höherem Abgasrückführungsverhältnis ermöglichen, als dies herkömmlicherweise der Fall ist, wodurch der wirtschaftliche Treibstoffverbrauch verbessert und die Abgas-
- 15 -
909829/Q585
2853578
emissionen verringert werden.
Es wird auch verständlich, daß, da ein Auspuffventil im Inneren der Hilfskammer vorgesehen ist, dies zu einer Zunahme der wirksamen Spülwirkung rund um die Zündkerze führen wird, wobei die überhitzung der Zündkerze sowie deren unsichere Zündung verhindert werden-, also Erscheinungen, die sonst infolge der Anwesenheit von Restgas auftreten würden. Da die Spülwirkung erhöht ist, um die Restgasmenge zu verringern, wird der Einleitungsbzw. Änsaugwirkungsgrad der frischen Ladung erhöht, was zu einer Erhöhung der Motorleistungsabgabe führt.
903829/0585
/6
Leerseite

Claims (7)

  1. PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
    DIPL-INS
    H. KlNKELDEY
    DR-ING
    O Q K O ς 7 C w. STOCKMAlR
    K. SCHUMANN
    P. H. JAKOB
    OPU-INS
    G. BEZOLD
    DH BSlNAT- OPL.-CHBA
    8 MÜNCHEN
    MAXI MIUANSTRASSe
    12. Dez. i97S P 13 325
    Nissan I'iotor Company, Limited
    No. 2, Takara-cho, Kan.sg^wa-ku, Yokohama City, Japan
    Ansprüche
    (1 */ Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    - ein Zylinderblock, in dem ein Zylinder ausgebildet ist,
    - ein im Zylinder in entgegengesetzten Richtungen beweglich, angebrachter Kolben,
    - ein Zylinderkopf, der über dem einen Ende des Zylinders angebracht ist, wobei der Zylinderkopf eine
    Oberfläche und einen Hohlraum aufweist, der im Zylinderkopf ausgebildet und in der Oberfläche angeordnet ist,
    - eine Hauptkammer (20), die durch den freien Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Zylinderkopfes und dem Kolben gebildet ist,
    - eine Hilfskammer (21), die durch den Hohlraum gebildet wird,
    - ein Hauptansaugventil (16), das in entgegengesetzten Richtungen beweglich im Zylinderkopf angebracht und in der. Oberfläche angeordnet ist,
    909829/0585 - 2 -
    Telefon (oss) asasea telex oo-agaeo telebramme monapat telekopiere«
    2 8 b 3 5!^ S
    - ein Nebenansaugventil (17), das in Gegenrichtung beweglich im Zylinderkopf angebracht und im Hohlraum angeordnet ist,
    - im Zylinderkopf ist ein Hauptansaugöffnungskanal (13) angeordnet, der zum Hauptansaugventil führt und dazu eingerichtet ist, eine erste Strömungsmittelladung in den Zylinder zur Wirbelbildung in der Hauptkammer während aller Betriebszustände des Motors einzuleiten, und
    - im Zylinderkopf ist ein Nebenansaugöffnungskanal (14) angeordnet, der zum Nebenansaugventil führt und dazu eingerichtet ist, eine zweite Strömungsmittelladung in den Zylinder in einer derartigen Richtung einzuleiten, daß die Wirbelbewegung der ersten Strömungsmittelladung unter vorbestimmten Betriebszuständen des Motors behindert wird.
  2. 2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenansaugventil derart betrieben wird, daß es synchron mit der öffnung des Hauptansaugventiles öffnet.
  3. 3. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenansaugventil nicht in die Hauptkammer eintaucht, wenn das Nebenansaugventil öffnet.
  4. 4. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündkerze (22) derart angeordnet ist, daß sie die Ladung im Hohlraum zündet.
  5. 5. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Auspuff ν en til im Hohlraum angeordnet ist.
    909829/0585
    ORIGINAL INSPECTED
    " 3 -/■■■ 2853578
  6. 6. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betrieb während der Motorbetriebszustände, mit Ausnahme der vorbestimm- . ten Betriebszustände des Motors, am Ende des Kompressionshubs die einen Wirbel bildende erste Strömungsmittelladung durch die Quetschwirkung zwischen Kolben und der Oberfläche des Zylinderkopfs in den Hohlraum hineingedrückt wird und daß als Ergebnis die Ladung im Hohlraum einen Wirbel mit erhöhter Geschwindigkeit bildet.
  7. 7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb während der Betriebszustände des Motors mit Ausnahme der vorbestimmten Motor— betriebszustände die Ladung, die im Hohlraum einen Wirbel mit erhöhter Geschwindigkeit bildet, gezündet wird-
    80982970585 "4
DE19782853576 1978-01-12 1978-12-12 Verbrennungsmotor Withdrawn DE2853576A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53002274A JPS5845571B2 (ja) 1978-01-12 1978-01-12 内燃機関の燃焼室

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2853576A1 true DE2853576A1 (de) 1979-07-19

Family

ID=11524777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782853576 Withdrawn DE2853576A1 (de) 1978-01-12 1978-12-12 Verbrennungsmotor

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4211189A (de)
JP (1) JPS5845571B2 (de)
AU (1) AU510858B2 (de)
CA (1) CA1135133A (de)
DE (1) DE2853576A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347112A1 (de) * 1982-12-29 1984-07-12 Toyo Kogyo Co. Ltd., Hiroshima Ansaugsystem fuer eine kolben-brennkraftmaschine
US4660529A (en) * 1981-04-22 1987-04-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Four-cycle engine
EP0444018A1 (de) * 1990-02-23 1991-08-28 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Einlassventilen je Motorzylinder
US5081971A (en) * 1989-04-07 1992-01-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Intake system for internal combustion engine
EP0542264A1 (de) * 1991-11-13 1993-05-19 Suzuki Kabushiki Kaisha Viertaktbrennkraftmaschine
EP0573322A1 (de) * 1992-06-05 1993-12-08 Automobiles Peugeot Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
US5394845A (en) * 1991-10-15 1995-03-07 Mazda Motor Corporation Intake system for engine
WO1995029328A1 (en) * 1994-04-25 1995-11-02 Hyundai Motor Company Combustion chamber for internal combusion engine having multiple valves
FR2720784A1 (fr) * 1994-06-06 1995-12-08 Renault Moteur à combustion interne à plusieurs soupapes d'admission par cylindre.
EP0723074A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine
US5553580A (en) * 1995-01-13 1996-09-10 Ganoung; David P. Stratified charge engines and method for their operation

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54153919A (en) * 1978-05-25 1979-12-04 Toyota Motor Corp Plural intake valve system internal combustion engine
JPS595769B2 (ja) * 1978-10-06 1984-02-07 本田技研工業株式会社 高出力型エンジン
US4658780A (en) * 1981-05-08 1987-04-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Four cycle internal combustion engine
JPS58197420A (ja) * 1982-05-12 1983-11-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃焼室
JPS5917222U (ja) * 1982-07-22 1984-02-02 マツダ株式会社 エンジンの燃焼室構造
JPS5923815U (ja) * 1982-08-04 1984-02-14 株式会社クボタ Hst用デテント構造
JPS5996406A (ja) * 1982-11-24 1984-06-02 Honda Motor Co Ltd 3弁式内燃機関における動弁装置
GB2131084A (en) * 1982-11-25 1984-06-13 Ass Octel Combustion chambers in I.C. engine cylinder heads
JPS6057739U (ja) * 1983-09-28 1985-04-22 本田技研工業株式会社 多弁式内燃機関の燃焼室構造
JPS60224921A (ja) * 1984-04-23 1985-11-09 Toyota Motor Corp 2吸気弁式内燃機関の燃焼室
JPS6114426A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Honda Motor Co Ltd 直噴式デイ−ゼル機関の吸気系装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2652039A (en) * 1948-02-18 1953-09-15 Weslake Henry Supply system for combustible mixture for internal-combustion engines
US3154059A (en) * 1962-10-25 1964-10-27 Southwest Res Inst Stratified spark ignition internal combustion engine
US3211137A (en) * 1963-03-12 1965-10-12 Love John Input valve systems for internal combustion engines
US3678905A (en) * 1970-06-29 1972-07-25 Ford Motor Co Internal combustion engine dual induction system
AT343957B (de) * 1972-09-15 1977-10-15 List Hans Einlasskanal fur brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren
SE401239B (sv) * 1972-05-10 1978-04-24 List Hans Forbrenningsmotor av insprutningstyp

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660529A (en) * 1981-04-22 1987-04-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Four-cycle engine
USRE33787E (en) * 1981-04-22 1992-01-07 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Four-cycle engine
DE3347112A1 (de) * 1982-12-29 1984-07-12 Toyo Kogyo Co. Ltd., Hiroshima Ansaugsystem fuer eine kolben-brennkraftmaschine
US5081971A (en) * 1989-04-07 1992-01-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Intake system for internal combustion engine
EP0444018A1 (de) * 1990-02-23 1991-08-28 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Einlassventilen je Motorzylinder
US5394845A (en) * 1991-10-15 1995-03-07 Mazda Motor Corporation Intake system for engine
EP0542264A1 (de) * 1991-11-13 1993-05-19 Suzuki Kabushiki Kaisha Viertaktbrennkraftmaschine
EP0573322A1 (de) * 1992-06-05 1993-12-08 Automobiles Peugeot Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
FR2692007A1 (fr) * 1992-06-05 1993-12-10 Peugeot Dispositif d'admission pour un moteur à combustion interne.
WO1995029328A1 (en) * 1994-04-25 1995-11-02 Hyundai Motor Company Combustion chamber for internal combusion engine having multiple valves
FR2720784A1 (fr) * 1994-06-06 1995-12-08 Renault Moteur à combustion interne à plusieurs soupapes d'admission par cylindre.
EP0686760A1 (de) * 1994-06-06 1995-12-13 Regie Nationale Des Usines Renault Brennkraftmaschine mit mehreren Einlassventilen pro Zylinder
US5553580A (en) * 1995-01-13 1996-09-10 Ganoung; David P. Stratified charge engines and method for their operation
EP0723074A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine
US5596965A (en) * 1995-01-24 1997-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder head for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU4199878A (en) 1979-07-26
US4211189A (en) 1980-07-08
CA1135133A (en) 1982-11-09
JPS5495816A (en) 1979-07-28
AU510858B2 (en) 1980-07-17
JPS5845571B2 (ja) 1983-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2853576A1 (de) Verbrennungsmotor
DE112013000183B4 (de) Brennkammeraufbau für einen Motor
DE2755531C3 (de) Brennkraftmaschine mit Nebenbrennkammer
DE2854332A1 (de) Verbrennungsmotor
DE7206510U (de) Zweitaktbrennkraftmaschine mit innerer verbrennung
DE112015005816B4 (de) Brennraumaufbau für Direkteinspritzmotor
DE102017009228A1 (de) Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE102018000706A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE19925256A1 (de) Verbrennungskammerstruktur bei einem Verbrennungsmotor
DE102017009235A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE2514479C3 (de) Viertakt-Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE2913763C2 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE10354682B4 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor
DE3222081C2 (de) Zünd-Brennverfahren einer Zweitakt-Brennkraftmaschine und Zweitakt-Brennkraftmaschine
DE2727357A1 (de) Brennkraftmaschine der hubkolbenbauart
DE7824895U1 (de) Dieselmotor mit vorverbrennungsraum
DE2542942A1 (de) Fremdgezuendete viertaktbrennkraftmaschine
DE2717326A1 (de) Brennkraftmaschine
DE674229C (de) Zweitaktbrennkraftmaschine
DE2460204A1 (de) Verbrennungsmotor
DE2307284C3 (de) Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung mit einem über einen Durchlaß verbundenem Zylinderpaar
DE4418698C1 (de) Brennraum für Dieselbrennkraftmaschine
DE2837231C2 (de) Gemischverdichtende Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE2417838C3 (de) Fremdgezündete Viertaktverbrennungskraftmaschine mit einem Brennraum und einem taschenförmigen zusätzlichen Raum
DE2330613B2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OAR Request for search filed
OB Request for examination as to novelty
OC Search report available
OF Willingness to grant licences before publication of examined application
8139 Disposal/non-payment of the annual fee