DE366490T1 - Waermeisolierte brennkraftmaschine mit wirbelkammer. - Google Patents

Waermeisolierte brennkraftmaschine mit wirbelkammer.

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DE366490T1 DE198989311127T DE89311127T DE366490T1 DE 366490 T1 DE366490 T1 DE 366490T1 DE 198989311127 T DE198989311127 T DE 198989311127T DE 89311127 T DE89311127 T DE 89311127T DE 366490 T1 DE366490 T1 DE 366490T1
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swirl chamber
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Claims (20)

0366430 EP 89311127.8 - ISUZU MOTORS LIMITED - Patentansprüche
1. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer enthaltend:
einen Zylinderblock mit Zylindern;
an den Zylindern befestigte Zylinderwandungen; einen Zylinderkopf mit einer am Zylinderblock befestigten unteren Zylinderkopffläche, in die Einlaß- und Auslaßöffnungen geformt sind;
Einlaß- und Auslaßventile, die in den Einlaß- und Auslaßöffnungen angeordnet sind;
Kolben, die mit innerhalb der Zylinderwandungen hin- und herlaufenden Kolbenboden versehen sind;
Hauptverbrennungskammern, die durch die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden gebildet sind; Verwirbelungskammern, die im Zylinderkopf ausgebildet und durch einen wärmeisolierenden Wandkörper hergestellt sind;
07 01
-2- 0366430
Kraftstoffeinspritzdüsen mit in die Verwirbelungskammern führende Einspritzöffnungen;
im Zylinderkopf ausgebildete Verbindungsöffnungen, die durch einen wärmeisolierenden Wandkörper hergestellt sind und die Verwirbelungskammer mit der Hauptverbrennungskammer verbinden; und
Steuerventilen, um die Verbindungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen, wobei die Steuerventile die Verbindungsöffnungen nahe am Ende eines Kompressionshubes freigeben und die Verbindungsöffnungen durch die Steuerventile geschlossen gehalten werden.
2. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer enthaltend:
einen Zylinderblock mit Zylindern;
an den Zylindern befestigte Zylinderwandungen; einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf, der mit einer unteren Zylinderkopffläche versehen ist, in die Einlaß- und Auslaßöffnungen geformt sind;
Einlaß- und Auslaßventile, die in den Einlaß- und Auslaßöffnungen angeordnet sind;
Kolben mit Kolbenboden, die innerhalb der Zylinderwandungen hin- und herlaufen;
Hauptverbrennungskammern, die durch die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden gebildet sind; Verwirbelungskammern, die im Zylinderkopf ausgebildet sind entsprechend zentraler Teile der Zylinder und die durch einen wärmeisolierenden Wandkörper ausgebildet sind; Kraftstoffeinspritzdüsen mit in die Verwirbelungskammern führende Einspritzdüsen;
im Zylinderkopf ausgebildete Verbindungsöffnungen, die durch einen wärmeisolierenden Wandkörper hergestellt sind, um die Verwirbelungskammern mit den Hauptverbrennungskammern zu verbinden; und
Steuerventile, um die Verbindungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen, wobei die Steuerventile Ventilteller und Ventilspindeln in den Ventiltellern umfassen, die Ventilspindeln durch wesentlich zentrale Teile in der Verwirbelungskammer geführt
07 02
sind, die Steuerventile die Verbindungsöffnungen nahe am Ende eines Kompressionshubes freigeben und die Verbindungsöffnungen während eines Einlaßhubes durch die Steuerventile geschlossen gehalten werden.
3. Wärmeisolierte Maschine mit einer Wirbelungskammer enthaltend: einen Zylinderblock mit Zylindern;
an den Zylindern befestigte Zylinderwandungen; einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf, der mit einer unteren Zylinderkopffläche versehen ist, in die Einlaß- und Auslaßöffnungen geformt sind;
Einlaß- und Auslaßventile, die in den Eingangs- und Ausgangsöffnungen angeordnet sind;
Kolben mit Kolbenboden, die innerhalb der Zylinderwandungen hin- und herlaufen;
Hauptverbrennungskammern, die durch die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden gebildet sind; Verwirbelungskammern, die im Zylinderkopf ausgebildet sind und aus einem wärmeisolierenden Wandkörper bestehen; im Zylinderkopf ausgebildete Verbindungsöffnungen, die durch einen wärmeisolierenden Wandkörper hergestellt sind, um die Verwirbelungskammern mit den Hauptverbrennungskammern zu verbinden; Kraftstoffeinspritzdüsen mit in die Verwirbelungskammer führende Einlaßöffnungen, die mit Mehrfacheinspritzlöchern der Einspritzöffnungen ausgebildet sind;
jede Verwirbelungskammer hat eine Form dergestalt, daß eine Fläche, die die Verbindungsöffnungen und die Einspritzöffnungen der Kraftstoffeinspritzventile öffnet auf einer zylindrischen Fläche als sphärische Fläche gebildet ist; und Steuerventile, um die Verbindungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen wobei die Steuerventile die Verbindungsöffnungen nahe am Ende eines Kompressionshubes freigeben und Verbindungsöffnungen während eines Einlaßhubes durch die Steuerventile geschlossen gehalten werden.
4. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer enthaltend :
07 03
einen Zylinderblock mit Zylindern?
an den Zylindern befestigte Zylinderwandungen,· einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf, der mit einer unteren Zylinderkopffläche versehen ist, in die Einlaß- und Auslaßöffnungen geformt sind;
Einlaß- und Auslaßventile, die in den Einlaß- und Auslaßöffnungen angeordnet sind;
Kolben mit Kolbenboden, die innerhalb der Zylinderwandungen hin- und herlaufen;
Hauptverbrennungskammern, die durch die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden gebildet sind; einen Verwirbelungskammerblock, der im Zylinderkopf gebildet und aus einem wärmeisolierenden Wandkörper aus Keramikmaterial zusammengesetzt ist;
Verwirbelungskammern, die im Verwirbelungskammerblock ausgebildet sind;
Kraftstoffeinspritzdüsen mit in die Verwirbelungskammern führende Einspritzöffnungen;
im Verwirbelungskammerblock ausgebildete Verbindungsöffnungen, die die Verwirbelungskammern mit den Hauptverbindungskammern verbinden;
Ventilführungsöffnungen und Ventilsitze, die im Verwirbelungsblock ausgebildet sind;
Steuerventile, die durch die Ventilführungsöffnungen geführt und in den Ventilsitzen angeordnet sind, um die Verbindungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen, wobei die Steuerventile die Verbindungsöffnungen nahe am Ende eines Kompressionshubes freigeben und die Verbindungsöffnungen durch die Steuerventile geschlossen gehalten werden.
5. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer enthaltend:
einen Zylinderblock mit Zylindern;
an den Zylindern befestigte Zylinderwandungen; einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf, der mit einer unteren Zylinderkopffläche versehen ist, in die Einlaß- und Auslaßöffnungen geformt sind;
07 OA
Einlaß- und Auslaßventile, die in den Einlaß- und Auslaßöffnungen angeordnet sind;
Kolben mit Kolbenboden, die innerhalb der Zylinderwandungen hin- und herlaufen;
Hauptverbrennungskammern, die durch die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden gebildet sind; im Zylinderkopf ausgebildete Verwirbelungskammern, die aus einem wärmeisolierenden Wandkörper bestehen;
Kraftstoffeinspritzdüsen mit in die Verwirbelungskammer führende Einspritzöffnungen;
im Zylinderkopf ausgebildete Verbindungsöffnungen, die die Verwirbelungskammern mit den Hauptverbrennungskammern verbinden; Steuerventile, um die Verbindungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen, wobei die Steuerventile keramische Ventilteller, keramische untere Ventilspindeln in den Ventiltellern und obere Ventilspindeln aus magnetischem Material umfassen, die mit den unteren Ventilspindeln verbunden sind; und elektromagnetische Spulen, die nach Maßgabe der oberen Ventilspindeln angeordnet sind, wobei die Steuerventile mittels elektromagnetischer Kraft durch Zuführung eines elektrischen Stromes an die elektromagnetischen Spulen geöffnet oder geschlossen werden, die Steuerventile die Verbindungsöffnungen nahe am Ende eines Kompressionshubes freigeben und die Verbindungsöffnungen während eines Einlaßhubes durch die Steuerventile geschlossen gehalten werden.
6. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer enthaltend:
einen Zylinderblock mit Zylindern;
an den Zylindern befestigte Zylinderwandungen; einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf, der mit einer unteren Zylinderkopffläche versehen ist, in die Einlaß- und Auslaßöffnungen geformt sind;
Einlaß- und Auslaßventile, die in den Einlaß- und Auslaßöffnungen angeordnet sind;
Kolben mit Kolbenboden, die innerhalb der Zylinderwandungen hin- und herlaufen;
07 05
Hauptverbrennungskammern, die durch die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden gebildet sind; im Zylinderkopf ausgebildete Verwirbelungskammern, die aus einem wärmeisolierenden Wandkörper bestehen; Kraftstoffeinspritzdüsen mit in die Verwirbelungskammern führende Einspritzöffnungen;
im Zylinderkopf ausgebildete Verbindungsöffnungen, die aus einem wärmeisolierenden Wandkörper bestehen, um die Verwirbelungskammern mit den Hauptverbindungskammern zu verbinden; Steuerventile, um die Verbindungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen, wobei die Steuerventile keramische Ventilteller, keramische untere Ventilspindeln in den Ventiltellern und obere Ventilspindeln aus magnetischem Material umfassen, die mit den unteren Ventilspindeln verbunden sind; elektromagnetische Spulen, die nach Maßgabe der oberen Ventilspindeln angeordnet sind;
einen Sensor, um die Position jeder Steuerventile abzufragen; einen Sensor, um den Betriebszustand der Maschine abzufragen; einen Regler, um die Steuerventile mittels elektromagnetischer Kraft, die durch Anlegen eines elektrischen Stromes an die elektromagnetische Spule zum Zwecke des Regeins eines Öffnungsoder Schließvorganges der Steuerventile erzeugt wird, zu öffnen oder zu schließen, um die Verbindungsöffnungen nahe am Ende eines Kompressionshubes freizugeben und um die Verbindungslöcher durch die Steuerventile geschlossen zu halten.
7. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 6, in welcher der die Verwirbelungskammern und die Verbindungsöffnungen bildende wärmeisolierende Wandkörper aus Keramikmaterial hergestellt ist.
8. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6, in welcher die Zylinderwandungen, die untere Zylinderkopffläche und die Kolbenboden der Kolben aus einem wärmeisolierenden Wandkörper aus Keramikmaterial zusammengesetzt sind.
07 06
-■?- 036649
9. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in welcher der Freigabezeitpunkt zur Freigabe der Steuerventile so eingestellt ist, daß diese eine Zeitspanne von einem Kurbelwinkel von 30* bis 40° vor einem oberen Totpunkt an einem Ende eines Kompressionshubes bis zu einem Kurbelwinkel von 40° bis 50" vor einem oberen Totpunkt an einem Ende eines Auspuffhubes aufweist.
10. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 1, in welchem diese so eingestellt ist, daß diese einen Kurbelwinkel von 40° bis 50° vor einem oberen Totpunkt am Ende eines Auspuffhubes mit niedrigstem Auspuffdruck aufweist, wenn die Steuerventile die Verbindungsöffnungen schließen.
11. Wärmeisolierte Maschine nach Anspruch 1, in welcher jede der Steuerventile aus einem keramischen Ventilteller, einer keramischen unteren Ventilspindel im Ventilteller und einer aus magnetischem Material hergestellten oberen Ventilspindel gebildet ist, die mit der unteren Ventilspindel verbunden ist.
12. Wärmeisolierte Maschine nach Anspruch 1, in welcher die Kolbenboden der Kolben mit einem konkaven Teil ausgebildet sind, der als Freigabeteil der Steuerventile dient.
13. Wärmeisolierte Maschine nach Anspruch 1, in welcher die Ventilspindeln der Steuerventile durch den die Verbindungsöffnungen bildenden wärmeisolierenden Wandkörper geführt und die Ventilspindeln der Steuerventile von den Verwirbelungskammern beabstandet sind.
14. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 2, in welcher zentrale Teile der Kolbenboden der Kolben mit konkaven Teilen ausgebildet sind, wobei die konkaven Teilverbrennungskammern und die Verwirbelungskammern sich gegenüberliegen.
07 07
15. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 2, in welcher die äußeren Flächen der Steuerventile mit keramischem Material bedeckt sind, um eine wärmeisolierende
Struktur zu bilden.
16. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 3, in welcher die Zylinderwandungen, die unteren Zylinderkopfflächen und die Kolbenboden der Kolben aus einem wärmeisolierenden Wandkörper gebildet sind.
17. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 3, in welcher die Einspritzöffnungen der Kraftstoffeinspritzdüsen in einem longitudinalen zentralen Teil der zylindrischen Fläche positioniert sind und die an den Kraftstoffeinspritzdüsen gebildeten Einspritzöffnungen ausgebildet sind, um eine große Einspritzöffnungen in einem zentralen Teil und eine kleine Einspritzöffnung in einem äußeren peripherischen Teil zu haben.
18. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 4, in welcher die Steuerventile aus dem gleichen keramischen Material gebildet sind, wie das keramische Material, aus dem der Verwirbelungskammerblock zusammengestellt ist.
19. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 6, in welcher der Sensor zum Abfragen des Betriebszustandes der Maschine ein Belastungssensor ist, um die Beanspruchung der Maschine abzufragen.
20. Wärmeisolierte Maschine mit einer Verwirbelungskammer nach Anspruch 6, in welcher der Sensor zur Abfrage eines Betriebszustandes der Maschine ein Rotationssenor ist, um die Drehzahl der Maschine abzufragen.
07 08
DE198989311127T 1988-10-28 1989-10-27 Waermeisolierte brennkraftmaschine mit wirbelkammer. Pending DE366490T1 (de)

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