DE3015181A1 - Gemischverdichtende, fremdgezuendete viertakt-brennkraftmaschine mit ladungsschichtung - Google Patents

Gemischverdichtende, fremdgezuendete viertakt-brennkraftmaschine mit ladungsschichtung

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DE3015181A1
DE3015181A1 DE19803015181 DE3015181A DE3015181A1 DE 3015181 A1 DE3015181 A1 DE 3015181A1 DE 19803015181 DE19803015181 DE 19803015181 DE 3015181 A DE3015181 A DE 3015181A DE 3015181 A1 DE3015181 A1 DE 3015181A1
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Walter Dipl.-Ing. 7251 Weissach Wurster
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description

W
Geinischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine mit Ladungsschichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine mit Ladungsschichtung und unterteilten Brennräumen, bei der der größte Teil der Ladung durch eine Gemischzuführungsleitung und ein Einlaßventil des brennstoffarmes Brennstoff-Luft-Gemisch einem Hauptbrennraum und der Brennstoff des durch brennstoffreiches Brennstoff-Luft-Gemisch gebildeten restlichen Teiles der Ladung durch eine Einspritzdüse unmittelbar einem mit dem Hauptbrennraum über Schußkanäle verbundenen Nebenbrennraum zugeführt wird.
Durch die DE-OS 27 14 490 ist eine gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine mit Ladungsschichtung und unterteilten Brennräumen bekannt, bei der der Hauptbrennraum und der Nebenbrennraum durch bis zu fünf Schußkanäle miteinander verbunden sind. Diese Schußkanäle weisen bestimmte Ausrichtungen zum Hauptbrennraum auf, durch die die das Brennstoff-Luft-Gemisch im Hauptbrennraum entzündenden Flammen in bestimmte Bereiche des Hauptbrennraumes geleitet werden. Der Gesamtquerschnitt der Schußkanäle beträgt für jeden Kubikzentimeter des Volumens des Nebenbrennraumes 0,04 bis 0,20 Quadratzentimeter. Weitere Parameter bleiben bei dieser Brennkraftmaschine bei der Festlegung der Größe der Querschriittsflachen der Schußkanäle unberücksichtigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine der eingangs benannten Art zu schaffen, bei der durch eine optimierte Bemessung der Querschnittsflächen der Schußkanäle
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die Abgasemission verringert und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Querschnittsflächen der Schußkanäle nach dem jeweils von ihnen zu entflammenden Volumenanteil des Hauptbrennraumes und die bei der Entflammung vorhandenen Flammenausbreitungswege gemessen wird.
Durch die Bemessung der Querschnittsflächen der Schußkanäle unter Berücksichtigung des jeweils von ihnen zu entflammenden Volumenanteiles des Hauptbrennraumes und der Flammenausbreitungswege werden Verbrennungstotzonen weitgehend vermieden und somit insbesondere die Kohlenwasserstoff-Emission verbessert. Darüber hinaus ist ein das sogenannte Klopfen einer Brennkraftmaschine verursachende Selbstzünden des brennstoffarmen Brennstoff-Luft-Gemisches in den von den Schußkanälen entfernten Bereichen infolge eines aus der Zündung des brennstoffarmen Brennstoff— Luft-Gemisches in den Bereichen der Schußkanäle resultierenden Druckanstieges nicht mehr möglich.
Weisen die Schußkanäle kreisrunde Querschnittsflächen auf, können die Durchmesser der Querschnittsflächen zweckmäßigerweise als Funktion der Flammenausbreitungswege bestimmt werden. In einem besonders vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei der Bemessung der Querschnittsflächen der Schußkanäle auch das Volumen des Nebenbrennraumes derart berücksichtigt, daß die Querschnittsflächen einer maximalen Größe von
AS
« 0,03 (1/cm)
VVK
aufweisen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt. Es zeigt:
130043/0512
W 4
Fig. 1 die erfindungswesentlichen Teile einer Brennkraftmaschine in einer Seitenansicht, und Fig. 2 eine Unteransicht der Brennkraftmaschine der Fig*
Die mit 1 bezeichnete Brennkraftmaschine umfaßt einen Kolben 2, einen Zylinder 3 und einen Zylinderkopf 4. Diese Teile sind strichpunktiert dargestellt. Der Kolben 2 bildet zusammen mit dem Zylinderkopf 4 einen Hauptbrennraum 5, dem brennstoffarmes Brennstoff-Luft-Gemisch durch ein nicht gezeigtes Einlaßventil zugeführt wird. In den Hauptbrennraum 5 ist eine den Nebenbrennraum bildende, in Vollinien dargestellte Vorkammer 6 angeordnet. Dem Nebenbrennraum wird durch eine nicht gezeigte Einspritzdüse der Brennstoff des durch brennstoffreiches Brennstoff-Luft-Gemisch gebildeten Teiles der Ladung zugeführt und ist durch Schußkanäle 7 mit dem Hauptbrennraum 5 verbunden. Die Form der Vorkammer und der Schußkanäle, sowie die Anzahl der Schußkanäle sind erfindungsunwesentlich und können beliebig sein. In der Zeichnung wird von kreisrunden Schußkanälen ausgegangen, von denen vier wahllos herausgegriffen werden und deren Durchmesser mit ^11/ ^ .-, *^si3 un(^ ^ "4 bezeichnet sind. Die bei der Entflammung vorhandenen Flammenausbreitungswege dieser Schußkanäle sind entsprechend mit Si1 bis Si4 bezeichnet. Entlang der Flammenausbreitungswege wird der von den einzelnen Schußkanälen zu entflammende Volumenanteil des Hauptbrennraumes entflammt. Die Querschnittsflächen der Schußkanäle werden erfindungsgemäß nach den jeweils von Ihnen zu entflammenden Volumenanteil des Hauptbrennraumes und die bei der Entflammung vorhandenen Flammenausbreitungswege bemessen. Bei der Verwendung von kreisrunden Schußkanälen werden die Durchmesser der Querschnittsflächen als Funktion der Flammenausbreitungswege bestimmt. Die Querschnittsflächen sollen eine maximale Größe von
VVK
= 0,03 (1/cm)
nicht überschreiten. Die Querschnittsfläche eines Schuß
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W 4
kanales wird dabei mit hc und das Volumen eines Nebenbrenn-
raumes mit V™ bezeichnet.
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. ^■
Leerseite

Claims (3)

  1. W 4 Patentanmeldung
    1 J Gemischverdichtende, fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine mit Ladungsschichtung und unterteilten Brennräumen, bei der der größte Teil der Ladung durch eine Gemischzuführungsleitung und ein Einlaßventil als brennstoffarmes Brennstoff-Luft-Gemisch einem Hauptbrennraum und der Brennstoff des durch brennstoffreiches Brennstoff-Luft-Gemisch gebildeten restlichen Teiles der Ladung durch eine Einspritzdüse unmittelbar einem mit dem Hauptbrennraum über SchuSkanäle verbundenen Nebenbrennraum zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen der Schußkanäle (7) nach den jeweils von ihnen zu entflammenden Volumenanteil des Hauptbrennraumes (5) und die bei der Entflammung vorhandenen Flammenausbreitungswege (si) bemessen sind.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußkanäle (7Ϊ kreisrunde Querschnittsflächen aufweisen und die Durchmesser (d .) der Querschnittsflächen als Funktion der Flammenausbreitungswege !si) bestimmt werden.
  3. 3 ο Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet„ daß die Querschnittsflächen eine maximale Größe von
    = 0,03 (1/cro)
    VVK
    aufweisen, wobei
    Ac die Querschnittfläche des Schußkanales und V___ das Volumen des Nebenbrennraumes ist.
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DE19803015181 1980-04-19 1980-04-19 Gemischverdichtende, fremdgezuendete viertakt-brennkraftmaschine mit ladungsschichtung Withdrawn DE3015181A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3636885A1 (de) * 1986-10-30 1988-05-11 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit zuendunwilligen kraftstoffen
FR2781840A1 (fr) * 1998-07-31 2000-02-04 Univ Orleans Dispositif et procede d'allumage pour moteur a combustion interne et paroi de separation correspondante
FR3106619A1 (fr) * 2020-01-27 2021-07-30 Renault S.A.S. Pré-chambre multi-sites

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WO2000008317A1 (fr) * 1998-07-31 2000-02-17 Universite D'orleans Dispositif et procede d'allumage pour moteur a combustion interne et paroi de separation correspondante
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