DE3832133A1 - Ladungsschichtung in achsial-kreiskolbenmotoren durch die nutzung der ansaugstroemung und der fliehkraefte - Google Patents

Ladungsschichtung in achsial-kreiskolbenmotoren durch die nutzung der ansaugstroemung und der fliehkraefte

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DE3832133A1
DE3832133A1 DE19883832133 DE3832133A DE3832133A1 DE 3832133 A1 DE3832133 A1 DE 3832133A1 DE 19883832133 DE19883832133 DE 19883832133 DE 3832133 A DE3832133 A DE 3832133A DE 3832133 A1 DE3832133 A1 DE 3832133A1
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    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/04—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
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Description

Die Erfindung betrifft die Ladungsschichtung von Kraftstoffgemischen bei Ottomotoren mit Kraftstoff­ einspritzung.
Bei Motoren mit Ladungsschichtung wird das Gemisch im Bereich der Zündkerze so weit angereichert, daß eine sichere Entflammung garantiert ist, die Verbrennung im Mittel aber bei stark abgemagertem Gemisch statt­ findet. Dadurch sollen geringe Teillastverbräuche, vor allem aber niedere NOx- und CO-Emissionen erreicht werden.
Es ist bekannt, daß bei den dieselähnlichen offenen Verfahren durch innere Gemischbildung (ausnutzen von Strömungen) versucht wird, ein zündfähiges Gemisch an der Zündkerze zu erzeugen, während im übrigen Bereich des Brennraums bis hin zu reiner Luft abgemagert wird. Bei den Kammerverfahren wird die Zündkerze in einer kleinen Nebenkammer angeordnet. Die Zündkammer ist durch eine oder mehrere Bohrungen (Schußkanäle) mit dem Hauptbrennraum verbunden. Dabei wird eine Teil-Kraftstoffmenge über ein zusätzliches in der Kammer angeordnetes Einspritzventil eingespritzt oder ein Teil-Luft-Kraftstoff-Gemisch über ein zusätzlich in der Kammer angeordnetes Ventil angesaugt.
Nachteil des offenen Verfahrens ist, daß die Strömungen in allen Betriebszuständen zu wenig stabil gerichtet bleiben um immer ein zündfähiges Gemisch an der Zündkerze zu erreichen.
Bei den Kammerverfahren ist der Nachteil vor allem der höhere Bauaufwand, aber auch eine höhere CH-Emission aufgrund der niedrigen Abgastemperaturen und der dadurch geringeren Nachreaktion im Auslaßtrakt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Achsial-Kreiskolbenmotor mit Kolben, welche in gleichen Abständen auf einem zur Mittelachse konzentrischen Teilkreis verteilt sind und um die Mittelachse kreisen, durch Ausnutzung der Strömungsge­ schwindigkeit der angesaugten Luft und der im Arbeitsraum wirkenden Zentrifugalkräfte eine bei jeder Drehzahl und Belastung möglichst optimal geschichtete Kraftstoffgemischverteilung im Zylinder zu erreichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einlaßkanal (9) mit der an seinem Ende befindlichen Einspritzventil (12) auf der Innenseite des Zylinderteilkreises (11) angeordnet ist, während die Lage der Zündkerze (10) sich auf der Außenseite des Zylinderteilkreises (11) befindet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß ohne großen Bauaufwand in allen Zylindern (4) dieselben Ansaugverhältnisse herrschen, weil die Ansaugluft in die im Ansaugtakt befindlichen Zylinder (4) kontinuierlich einströmt. Der kurz vor UT eingespritzte Kraftstoff wird durch die zunächst radial weiterströmende Luft mitgerissen bis die Kraftstoffteilchen an der Außenseite der Zylinder (4) auf die heiße Zylinderwand treffen und, soweit sie noch nicht in ein Kraftstoffluftgemisch übergegangen sind, verdampfen, wobei das schwerere Kraftstoffluftgemisch eine durch die Zentrifugalkraft der kreisenden Zylinder (4) erzeugte Kraftstoffan­ reicherung auf der Zylinderaußenbahn bildet, welche sich dann zum Zündzeitpunkt auch unter der Zündkerze (10) befindet und trotz durchschnittlich magerem Kraftstoffluftgemisch immer noch eine zünd­ fähige Mischung im Bereich der Zündkerze (10) ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt B-B durch die Längsachse des Motors.
Fig. 2 ist ein Schnitt A-A über 270 Grad durch die Zündkerze (10), den Einlaßkanal (9) und den Auslaßkanal (6).
Fig. 3 ist die Draufsicht auf den Zylinderdeckel (2).
Am Motorgehäuse (1) ist der Zylinderdeckel (2) befestigt und in ihm ist die Motorwelle (3) drehbar gelagert. Die Motorwelle (3) ist fest mit den Zylindern (4) verbunden, welche dadurch mit den darin befindlichen Kolben (5) um die Mittelachse (13) kreisen.
Bei einer Umdrehung der Motorwelle (3) durchläuft jeder Kolben (5) ein volles Arbeitspiel, beginnend mit dem Ansaugtakt, wo durch die Einlaßöffnung (8) die Luft in den bogenförmigen Einlaßkanal (9) einströmt. Am Ende des Einlaßkanals (9) wird über ein Einspritzventil (12) die erforderliche Kraftstoffmenge eingespritzt, welche dann der Luftstrom mitreißt und unter dem Einfluß der Fliehkraft in die Nähe der Zündkerze (10) trans­ portiert, wo das sich nun angereicherte Gemisch entzündet, expandiert und verbrannt über den Auslaßkanal (6) und seinen Auslaß (7) den Motor verläßt.

Claims (1)

  1. Ladungsschichtung in Achsial-Kreiskolbenmotoren durch die Nutzung der Ansaugströmung und der Fliehkräfte, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (9) mit dem an seinem Ende befindlichen Einspritzventil (12) auf der Innenseite des Zylinderteilkreises (11) angeordnet ist, während die Lage der Zündkerze (10) sich auf der Außenseite des Zylinderteilkreises (11) befindet.
DE19883832133 1988-03-15 1988-09-22 Ladungsschichtung in achsial-kreiskolbenmotoren durch die nutzung der ansaugstroemung und der fliehkraefte Withdrawn DE3832133A1 (de)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6494171B2 (en) * 1995-03-17 2002-12-17 Noel Stephen Duke Axial piston machines

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