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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, im besonderen
eine Brennkraftmaschine mit Wechselwirkungskolben und ganz
besonders eine Brennkraftmaschine, die eine
Brennstoff-Aktivierungskammer, welche neben einer Hauptbrennkammer angeordnet ist, und
ein Ventil umfaßt, welches zwischen der
Brennstoff-Aktivierungskammer und der Hauptbrennkammer angeordnet ist, um dazwischen
geöffnet und geschlossen zu werden. Das Ventil wird durch Bewegung
eines Ventilkörpers des Ventils geöffnet. Weiterhim umfaßt die
Maschine ein Brennstoffeinleitungsloch, von dem Brennstoff in die
Brennstoff-Aktivierungskammer eingespritzt wird, sowie ein
Einleitungsloch für Druckluft. Eine Brennkraftmaschine der genannten
Art ist aus der GB-A-436 824 bekannt, welche den nächstkommenden
Stand der Technik darstellt und den Oberbegriff des
Hauptanspruchs bildet. Weiterhin ist beispielsweise in der GB-A-96 950,
der WO-A-84 00 994 und der FR-A-548 967 bereits vorgeschlagen
worden, Maschinen dieser Art vorzusehen.
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Eine Brennkraftmaschine schließt beispielsweise ein
Verbrennungssystem einer Maschine mit Eigenzündung, eine Maschine vom Typ mit
direkter Einspritzung, eine Maschine vom Typ mit Vorverbrennung,
eine Maschine vom Typ mit Wirbelkammer und eine Maschine vom Typ
mit Luftkammer ein. Da der flüssige Brennstoff direkt in die
Brennkammer eingespritzt wird, kann jedoch in jedem der
Verbrennungssysteme die Eigenzündungsverbrennung starten, bevor der
eingespritzte
Brennstoff gleichmäßig mit Luft vermischt wurde. In
diesem Falle erfolgt die Verbrennung unvollständig und in der
Brennkammer wird Kohlenwasserstoff produziert und schwarzer Rauch
wird aus der Maschine mit Eigenzündung ausgeblasen. Darüberhinaus
wird die Verbrennungseffektivität reduziert und Luftverschmutzung
bewirkt.
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Weil weiterhin die meisten gängigen Maschinen mit Eigenzündung
geeignet sind, mit einem hohen Druckverhältnis und bei einer
hohen Temperatur zu zünden, werden viele Stickoxyde (Nox)
ausgeblasen und ebenfalls wird Luftverschmutzung bewirkt.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine der
oben genannten Art vorzusehen, die besser an die Erfordernisse
der Praxis angepaßt ist als diejenigen, die bisher bekannt sind.
Besonders betrifft dies eine schnelle Aktivierung des Brennstoffs
in der Brennstoff-Aktivierungskammer.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt eine innere
Brennkammer eine Brennstoff-Aktivierungskammer, die bei einer
Hauptbrennkammer angeordnet ist, und ein Ventil, das zwischen der
Brennstoff-Aktivierungskammer und der Hauptbrennkammer angeordnet
ist, um sich dazwischen zu öffnun und zu schließen. Das Ventil
wird durch die Bewegung eines Ventilkörpers des Ventils geöffnet
und die Maschine umfaßt weiterhin ein Brennstoff-Einleitungsloch,
von dem Brennstoff in die Brennstoff-Aktivierungskammer
eingespritzt wird, und ein Druckluft-Einleitungsloch, wobei der
Ventilkörper zu der Brennstoff-Aktivierungskammerseite bewegt
wird, um das Ventil zu öffnen, und aktivierter Brennstoff in der
Brennstoff-Aktivierungskammer zwischen Spritz-Oberflächen an der
rückseitigen Oberfläche des Ventilkörpers und der
korrespondierenden gegenüberliegenden Innenwand der Aktivierungskammer
gespritzt wird, um in die Hauptbrennkammer eingespritzt zu
werden. Zusätzlich sieht die Erfindung ein Ventil-Kontrollmittel
vor, um das Ventil zu einem Zündzeitpunkt in einem
Niedrig-Geschwindigkeitsbetrieb zu öffnen und zu schließen, und um das
Ventil während eines Hoch-Geschwindigkeitsbetriebs offenzuhalten.
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Die Figuren 1 bis 11 zeigen Ausführungsbeispiele einer
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Es zeigen
die Figuren 1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel einer
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei
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Fig.1 eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration der
Brennkraftmaschine darstellt;
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Fig.2 eine vergrößerte Querschnittansicht, die einen Teil
dieser Brennkraftmaschine darstellt;
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Fig.3 eine vergrößerte Querschnittansicht, die einen Teil
dieser Brennkraftmaschine darstellt; und
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Fig.4 eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Kolbens der
Brennkraftmaschine darstellt, zeigt;
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Fig.5 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform
einer Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
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die Figuren 6 bis 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei
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Fig.6 eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration der
Brennkraftmaschine darstellt;
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Fig.7 eine Teilquerschnitts - vergrößerte Draufsicht, die einen
Teil der Brennkraftmaschine darstellt;
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Fig.8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil
des Ventilsitzes der Brennkraftmaschine darstellt;
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Fig.9 ein vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil
der Brennkraftmaschine darstellt;
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Fig.10 eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht, die einen Teil der
Brennkraftmaschine darstellt; und
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Fig.11 eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht, die einen Teil der
Brennkraftmaschine darstellt; zeigt.
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Ausführungsbeispiele einer Brennkraftmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen
beschrieben. Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Eine Brennkraftmaschine 1 der vorliegenden
Ausführungsform wird als Maschine mit Eigenzündung z.B als eine
Diesel-Maschine verwendet. Die Brennkraftmaschine 1 umfaßt eine
Brennstoff-Aktivierungskammer 3, welche oberhalb oder nahe einer
Hauptbrennkammer 2 angeordnet ist. Die
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 ist in einen unteren Teilbereich 4b ausgebildet, der mit
einem relative großen Durchmesser eines zylindrischen Halters 4
ausgebildet ist, welcher einen oberen Teilbereich 4a hat, der mit
einem kleinen Durchmesser und einer Stufe 4c ausgebildet ist. Die
Aktivierungskammer 3 hat die Form eines Rotationskörpers, welcher
einen Mittelpunkt hat, der durch eine vertikale Achse des Halters
4 gebildet wird, wobei sein oberer Teilbereich eine konische Form
aufweist.
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Der Halter 4 enthält einen halbwegs semisphärischen Hohlraum 5,
der an dessen Boden mit einer Öffnung ausgebildet ist, welche
abwärts ausgerichtet ist, und welcher mit der Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 kommuniziert. Der Hohlraum 5 des Halters 4
liegt gegenüber einem halbwegs semisphärischen Hohlraum 7,
welcher im oberen Teilbereich eines Kolbens 6 mit einer nach oben
gerichteten Öffnung ausgebildet ist. Die Hauptbrennkammer 2 ist
in halbwegs semisphärischer Form ausgebildet und fähig, durch die
Hohlräume 5 und 7 einen Wirbel A zu erzeugen, wenn sich der
Kolben 6 am oberen Totpunkt zur Kompression befindet.
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Ein Kommunikationsloch 9, welches sich in axialer Richtung des
Halters 4 erstreckt, ist im oberen Teilbereich 4a des Halters 4
ausgebildet. Eine Stange 11, die an ihrem unteren Teilbereich
einen Ventilkörper 10 aufweist, wird in das Loch 9 eingeführt und
dichtet zwischen dem Halter 4 und der Stange 11 ab. Der
Ventilkörper 10 kann in einem Ventilsitz 12 eingepaßt sein, welcheer im
Halter 4 zwischen der Brennstoffaktivierungskammer 3 und dem
Hohlraum 5 ausgebildet ist und zusammen mit dem Ventilsitz 12 ein
Ventil 13 bildet. Ein Mitnehmer 14 ist fest am oberen Ende der
Stange 11 befestigt, und eine Feder 15 ist zwischen dem
Mitnehmer 14 und einem Zylinderkopf 8 angeordnet.
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Der Ventilkörper 10 wird durch die Kraft der Feder 15 immer dazu
gedrängt, sich aufwärts zu bewegen, so daß der Mitnehmer 14 gegen
eine Nocke 16 stößt. Somit wird der Ventilkörper 10 auf- und
abwärts bewegt, wenn die Nocke 16 rotiert wird. Die Bewegungskraft
einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) wird durch eine geeignete
Kraftübertragungseinrichtung auf die Nocke 16 übertragen, um die
Nocke 16 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt zu rotieren.
Folglich wird das Ventil 13 in Bezug zu der zu einem
vorherbestimmten Zeitpunkt stattfindenden Rotation der Nocke 16
geöffnet und geschlossen. Der Öffnungszeitraum des Ventils 13
wird bevorzugt auf einen geeigneten Zeitraum zwischen dem
ungefähren Ende des Kompressionstaktes und dem ungefähren Beginn des
Auslaßtaktes festgelegt, ist jedoch nicht darauf festgelegt.
Beispielsweise kann der Öffnungszeitraum des Ventils 13 auf einen
langen Zeitraum zwischen dem ungefähren Ende des
Komprssionstaktes und dem ungefähren Ende des Ansaugtaktes festgelegt
werden.
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Das Ventil 13 wird vorzugsweise so konstruiert, daß der
Öffnungszeitpunkt in Übereinstimmung mit der Rotationsgeschwindigkeit der
Brennkraftmaschine vorangeht. Eine solche vorhergehende
Einrichtung kann leicht durch Nutzung einer konventionellen Technik
gebildet und in der oben genannten Kraftübertragungseinrichtung
vorgesehen werden, so daß eine zusätzliche detaillierte
Beschreibung davon unterlassen werden kann.
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Ein Brennstoff-Zuführungsloch 18, welches eingespritzten
Brennstoff von einer Brennstoff-Einspritzdüse 17 in die Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 zuführt, ist in einem Seitenbereich des
Halters 4 ausgebildet. Das Brennstoff-Zuführungsloch 18 ist
vorzugsweise exzentrisch im Bezug auf die
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 ausgebildet (siehe Fig.2), so daß der durch die
Brennstoff-Einspritzdüse 17 eingespritzte Brennstoff einen im
Uhrzeigersinn laufenden Wirbel B gemäß Fig.2 bildet. Der Wirbel B
erleichtert die Aktivierung des Brennstoffs.
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Weiterhin kommunizieren das Brennstoff-Zuführungsloch 18 und der
Hohlraum 5 des Halters 4 miteinander durch ein
Druckluft-Einführungsloch 18a, welches einen kleinen Durchmesser aufweist. Das
Druckluft-Einführungsloch 18a dient zum Einführen der Druckluft
in der Hauptbrennkammer 2 in das Brennstoff-Zuführungsloch 18.
Die Druckluft vom Druckluft-Einführungsloch 18a wird mit dem von
der Brennstoff-Einspritzdüse 17 eingespritzten Brennstoff
vorgemischt, und die Mischung aus Druckluft und eingespritztem
Brennstoff wird in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3
eingespritzt.
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Weil das Brennstoff-Zuführungsloch 18 zum Vormischen des
Brennstoffs und der Druckluft dient und die Mischung der Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 zuführt, ist das Brennstoff-Zuführungsloch
18 als sogenannte Vormischuntgsöffnung für die
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 ausgebildet.
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Weiterhin tritt ein Ende einer Glühkerze 19 ein wenig in die
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 hinein. Vorzugsweise ist die
Glühkerze 19 ein wenig unterhalb des Lochs 18 in Richtung der
Brennstoffeinspritzung von dem Loch 18 angeordnet. Ein innerer
Gewindegang 20 ist im Halter 4 in entgegengesetzter Beziehung zum
Brennstoff-Zuführungsloch 18 ausgebildet. Eine Zündkerze 21 ist
fest in den inneren Gewindegang 20 eingepaßt. Ein Ende 21a der
Zündkerze 21 ist in dem inneren Gewindegang 20 angeordnet, so daß
der Wirbel B in der Brennstoff-Aktivierungskammer 3 nicht
behindert wird, während es selbstverständlich ist, daß das Ende
21a von dem inneren Gewindegang 20 in die
Brennstoff-Aktivierungskammer
3 hineinragen kann. Die Zündkerze 21 ist durch ein
Loch 22, welches korrespondierend zum inneren Gewindegang 20 des
Halters 4 im Zylinderkopf 8 ausgebildet ist, lösbar mit dem
inneren Gewindegang befestigt. Der Halter 4 ist weiterhin mit
einem weiteren Loch 23 ausgebildet, und der Zylinderkopf 8 ist
mit Löchern 24 und 25 ausgebildet, welche mit dem Loch 23 des
Halters 4 korrespondieren. Das Loch 23 ist so ausgebildet, daß es
unterhalb des Wirbels B in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3
gerichtet ist. Das Loch 24 kommuniziert mit der
Hauptbrennkammer 2 durch das Loch 25. Folglich kommuniziert die Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 mit der Hauptbrennkammer 2 durch die Löcher
23, 24 und 25.
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Eine Luftmengen-Einstellungseinrichtung 26, welche eingerichtet
ist, um ein Öffnungsvolumen des Lochs 25 in Bezug auf das Loch 24
zu verändern, ist zwischen den Löchern 24 und 25 angeordnet. Die
Luftmengen-Einstellungseinrichtung 26 umfaßt eine kleine
zylindrische Stange 27, welche einen geneigten Teilbereich 27a,
der an einem ihrer Enden ausgebildet ist, und eine
Rotationseinrichtung 28, welche die Stange rotiert, umfaßt. Die kleine Stange
27 ist so asugeführt, daß der geneigte Teilbereich 27a an einem
Einlaß des Lochs 25 angeordnet ist. Die Stange ist rotierbar in
einem Loch 29, welches im Zylinderkopf 8 ausgebildet ist,
befestigt und ist mit der Rotationseinrichtung 28 durch eine
Verbindungsstange 30 verbunden. Die
Luftmengen-Einstellungseinrichtung 26 ist vorgesehen, um einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb,
einen Beschleunigungsbetrieb und/oder einen Schwerlastbetrieb der
Maschine zu erfassen und um eine Menge an Druckluft, welche von
der Hauptbrennkammer 2 der Brennstoff-Aktivierungskammer 3 durch
das Drucklufteinführungsloch 18a zugeführt wird, zu ergänzen. In
der Einstellung wird die kleine Stange 27 winkelförmig bewegt, um
den Öffnungsbereich durch Überlappung des geneigten Bereichs 27a
und des Lochs 25 einzustellen, so daß die Menge an Druckluft, die
durch die Löcher 25, 24 und 23 strömt, eingestellt wird.
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Die Rotationseinrichtung 28 rotiert die kleine Stange 27 um einen
geeigneten Betrag auf der Basis von beispielsweise einer
Umdrehungszahl einer nicht dargestellten Kurbelwelle, einem
Bewegungsbetrag eines Beschleunigungspedals, einem Variationsgrad
des Bewegungsbetrages des Beschleunigungspedals, einem
Variationsgrad der Flußgeschwindigkeit unterhalb eines
Drosselventils in einem nicht dargestellen Eingangsrohr oder ähnlichem.
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Die Rotationseinrichtung 28 kann eine Prozessoreinheit, bspw.
einen Mikrocomputer, zur Verarbeitung der Erfassungsdaten,
welche durch Erfassung der durch die mittels der oben
beschriebenen verschiedenen Variationen erhalten werden, einen
Schrittmotor, der auf der Basis der verarbeiteten Ergebnisse der
Prozessoreinheit betrieben wird und eine Reduktionseinrichtung
für den Schrittmotor enthalten. Alternativ kann die
Rotationseinrichtung 28 ausgeführt sein, um mechanisch mit einem
Drosselventil oder einem Beschleunigungspedal durch nicht dargestellte
Verbindungsmittel verbunden zu werden. Die Konfiguration der
Rotationseinrichtung 28 kann unter Berücksichtigung der
Verwendung und des Gegenstandes der Brennkraftmaschine bestimmt werden.
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Zwei ringförmige Kerben 31 sind in einer oberen Oberfläche 10a
des Ventilkörpers 10 und weitere zwei ringförmige Kerben 32 sind
in einer seitlichen Peripherie 10b des Ventilkörpers 10
ausgebildet. Die Anzahl der Kerben 31 und 32 ist nicht begrenzt. Wenn
das Ventil 13 in Betrieb ist, wird Kohlenstoff, der an der oberen
Oberfläche 3a der Brennstoff-Aktivierungskammer 3 angelagert ist
effektiv beseitigt. Kohlenstoff, der an der seitlichen
Peripherie 10b des Ventilkörpers 10 und/oder dem Ventilsitz 12
angelagert ist, wird ebenfalls effektiv beseitigt. Insbesondere,
weil Kohlenstoff zwischen der oberen Oberfläche 10a des
Ventilkörpers 10 und der Deckenoberfläche 3a beseitigt werden kann,
kann ein Verschluß zwischen dem Ventilkörper 10 und dem
Zylinderkopf 8 immer in gutem Zustand gehalten werden, wenn der
Ventilkörper aufwärts bewegt wird.
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Der Halter 4 enthält die Stufe 4c, die zwischen dem oberen
Teilbereich 4a und dem unteren Teilbereich 4b wie oben
beschrieben ausgebildet ist. Der Zylinderkopf 8 ist mit einem
Loch 8a, welches einen kleinen Durchmesser aufweist, und einem
Loch 8b versehen, welches einen großen Durchmesser aufweist, die
in korrespondierender Beziehung zur Form des Halters 4 stehen.
Zwischen den Löchern 8a und 8b ist eine ringförmige Stufe 8c
ausgebildet.
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In dem Ausführungsbeispiel überlappt ein Teil des Loches 8b einen
Zylindereinsatz 34, welcher an der inneren Peripherie eines
Zylinderblocks 33 befestigt ist, und das Loch 8b ist sehr
exzentrisch zur Hauptbrennkammer 2 ausgebildet.
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Der Halter 4 ist folgendermaßen im Zylinderkopf 8 befestigt. Der
Halter 4 wird erzwungen in die Löcher 8a und 8b des
Zylinderkopfes 8 von dessen unteren Teil her eingeführt und vollständig
mit dem Zylinderkopf 8 verbunden. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Stufe 4c des Halters 4 in engen Kontakt mit der Stufe 8c des
Zylinderkopfes 8 gebracht. Dann wird der Zylinderkopf am
Zylinderblock 33 befestigt. Der Halter 4 ist vollständig
befestigt durch Einschränkung seiner Bewegung in vertikaler Richtung
durch die Stufe 8c des Zylinderkopfes 8, welcher die Stufe 4c und
eine obere Endoberfläche 34a des Einsatzes 34, der einen Teil
eines Bodens 4d des Halters 4 andrückt. Vorzugsweise
ist der Halter 4 am Zylinderkopf 8 befestigt und wird mit Hilfe
eines Keils (nicht dargestellt) im Bezug auf den Zylinderkopf 8
daran gehindert, zu rotieren. Der Keil kann an jeder beliebigen
Stelle ausgebildet sein und verhindert die Rotation des Halters
4. In dem Fall jedoch, in welchem der Halter 4 als
Nicht-Rotationskörper im Bezug auf seine Achse ausgebildet ist, ist der
Keil nicht notwendig, weil der Halter 4 im Bezug zu dem
Zylinderkopf 8 nicht rotiert wird. Es ist weiterhin selbstverständlich,
daß sich ein Teil des Bodens 4d des Halters 4 weit über den
Einsatz 34 erstreckt, um den Zylinderblock zu erreichen, so daß der
Halter 4 befestigt ist.
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In dem Ausführungsbeispiel ist der Kolben 6 mit zwei
Führungskerben 35 versehen, die sich geradlinig oder kurvig von dem
Hohlraum 7 des Kolbens 6 erstrecken. Die Kerben 35 sind vorgesehen,
um im Kompressionstakt einen effektiven Luftwirbel in der
Hauptbrennkammer 2 zu bilden. Wenn die Führungskerben 35 kurvig
ausgebildet
sind ist es folglich vorzuziehen, daß die Kurvenlinien
der Führungskerben 35 identisch mit der Richtung des Wirbels
sind. In Fig.4 deuten Kreise 36 und 37 im Kolben 6, die durch
strichpunktierte Linien dargestellt sind, die Positionen eines
Ansaugventils und eines Ausblasventils (nicht dargestellt) an,
welche im Zylinderkopf 8 in Bezug auf den Kolben 6 vorgesehen
sind.
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Nun wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels beschrieben. Es
wird angenommen, daß sich die Brennkraftmaschine 1 im
Kompressionstakt befindet, so daß Luft in der Hauptbrennkammer 2
komprimiert wird. Die Druckluft in der Hauptbrennkammer 2 wird
durch das Druckluft-Einführungsloch 18a in das
Brennstoff-Zuführungsloch 18 eingespeist und wird vom
Brennstoff-Zuführungsloch 18 weiter in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3 geführt. Zu
diesem Zeitpunkt wird Brennstoff von der
Brennstoff-Einspritzdüse 17 in das Brennstoff-Zuführungsloch 18 eingespritzt. In dem
Brennstoff-Zuführungsloch 18 wird der eingespritze Brennstoff mit
der von der Hauptbrennkammer 2 durch das
Druckluft-Einführungsloch 18a eingespeisten Druckluft vorgemischt, und die Mischung
wird in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3 eingespeist. Der
Wirbel B der Brennstoff-Luft-Mischung wird in der Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 durch die Glühkerze 19 erhitzt, um die
Aktivierung der Mischung zu erleichtern, damit die Mischung
gleichmäßig gebildet wird.
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Nahe des oberen Totpunktes für die Kompression wird dann der
Ventilkörper 10 nach oben bewegt, und das Ventil 13 wird durch
die Rotation der Nocke 16 und die Kraft der Feder 15 geöffnet. In
Verbindung mit dieser Operation erzeugt die Zündkerze 21 zu einem
vorbestimmten Zündzeitpunkt einen Zündfunken. Die Mischung in der
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 wird durch die Öffnung des
Ventils 13 mit der Druckluft aus der Hauptbrennkammer 2 gemischt
und fängt an, gezündet und verbrannt zu werden. Weiterhin wird
die Mischung durch den Zündfunken der Zündkerze 21 exakt
gezündet. Die Mischung in der Brennstoff-Aktivierungskammer 3
beginnt verbrannt zu werden und der daraus resultierende Druck in
der Kammer 3 wird plötzlich erhöht, so daß die Mischung durch den
Raum zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Ventilsitz 12 und den
Löchern 18 und 18a in die Hauptbrennkammer 2 eingespritzt wird.
Zu diesem Zeitpunkt bildet die in Verbrennung befindliche
eingespritzte Mischung vom Loch 18a einen starken Wirbel in der
Hauptbrennkammer 2. Die Mischung in der Hauptbrennkammer 2 wird
durch diesen Wirben gleichmäßig verbrannt.
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Wie oben beschrieben, wenn das Ventil 13 geöffnet ist und die
Mischung anfängt zu verbrennen, stößt der Ventilkörper 10 gegen
die Deckenoberfläche 3a, um zwischen dem Ventilkörper und dem
Zylinderkopf 8 zu sperren. Die Sperrung verhindert, daß die in
der Brennstoff-Aktivierungskammer 3 befindliche Mischung durch
die Lücke zwischen dem Halter 4 und dem Ventilkörper 10 nach
außen durchsickert.
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Danach wird das Ventil zu einem geeigneten Zeitpunkt geschlossen,
beispielsweise nahe dem Ende des Expansionstaktes oder nahe dem
Ende des Ausblastaktes. Die gleiche Operation wie oben
beschrieben wird dann wiederholt.
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Anstelle der Luftmengen-Einstellungseinrichtung 26 oder zusammen
mit dieser Einrichtung kann die Brennkraftmaschine 1 weiterhin
eine Druckluft-Zuführungseinrichtung 38 umfassen, welche bei der
Beschleunigung der Brennkraftmaschine Druckluft in die
Hauptbrennkammer 3 einspeist. Gemäßt Fig. 1 kann die
Druckluft-Zuführungseinrichtung 38 beispielsweise aus einer Pumpe 39, die
Teile von Frischluft, die durch einen Luftreiniger erhalten wird,
komprimiert, einem Tank 40, der die durch die pumpe komprimierte
Luft speicher, einer Leitung 41, die die Druckluft vom Tank zur
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 leitet, einem normalerweise
geschlossenen elektromagnetischen Ventil 42, das in der Leitung 41
angeordnet ist und einem Regler 43, der das Öffnen und Schließen
des elektromagnetischen Ventils regelt, zusammengesetzt sein.
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Die Pumpe 39 wird durch die Bewegungskraft einer nicht
dargestellten Kurbelwelle betrieben. Der Regler 43 erfaßt den
Beschleunigungszustand oder den Belastungszustand der
Brennkraftmaschine, um das elektromagnetische Ventil 42 zu öffnen, so daß
Druckluft in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3 eingespeist
wird. Im Ausführungsbeispiel wird die große Bewegung in einer
Richtung eines Regelgestells 44a einer
Brennstoff-Zuführungspumpe 44 im Beschleunigungszustand oder Belastungszustand der
Maschine verwendet, um den Stellantrieb eines Schalters 45 durch
die Bewegung des Regelgestells 44a zur Öffnung des Schalters zu
drücken, wobei ein Betriebsstrom von einer Batterie 46 durch den
Schalter 45 zum elektromagnetischen Ventil 42 fließt.
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Bezugszeichen 47 bezeichnet ein in der Leitung 48 angeordnetes
Regulierventil, so daß die Druckluft nicht entgegengesetzt vom
Tank 40 zur Pumpe 39 strömt und 49 bezeichnet ein
Entspannungsventil, welches den Druck im Tank konstant hält. Wenn die
Druckluft-Zuführungseinrichtung 38 vorgesehen ist, kann die Druckluft
gemäß Fig. 1 direkt in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3
eingespeist werden, während die Druckluft zugeführt werden kann, um in
derselben Richtung wie die des Wirbels B und in tangentialer
Richtung des Wirbels B in der Brennstoff-Aktivierungskammer 3
eingespeist zu werden, das bedeutet, daß die Druckluft
beispielsweise vom Loch 23 oder dem Brennstoff-Zuführungsloch 18
oder von jeder Position zwischen dem Loch 23 und dem Brennstoff-
Zuführungsloch 18 zugeführt werden kann.
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Der charakteristische Betrieb und die Wirkung der
Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Erfindung werden folgendermaßen
zusammengefaßt.
1. Voraktivierung des eingespritzten Brennstoffs
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Der Brennstoff wird relativ früh von der Brennstoff-Einspritzdüse
17 in die Brennstoff-Aktivierungskammer 3, welche verbleibendes
Gas von einer hohen Temperatur gespeichert hat und eine auf eine
hohe Temperatur erhitzte Wandoberfläche aufweist, eingespritzt
und wird mit der vom Druckluft-Einführungsloch 18a eingespeisten
Druckluft vorgemischt. Weiterhin bildet der eingespritzte und
vorgemischte Brennstoff einen Wirbel in der Brennstoff-
Aktivierungskammer 3, welcher durch das verbleibende Gas, die
hoch temperierte Wandoberfläche, die Glühkerze usw.
erzwungenermaßen vorgeheizt wird, so daß eine gleichmäßige Mischung gebildet
wird. Wenn in dieser Verbindung das Druckluft-Einführungsloch 18a
zu groß ist, wird der Brennstoff in der
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 selbst gezündet, so wie bei der sogenannten
Diesel-Verbrennung, und folglich wird der Durchmesser des
Druckluft-Einführungsloches 18a bevorzugt auf relativ kleine Werte festgelegt.
2) Regelung des Zündzeitpunktes durch das Ventil 13
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Die gleichmäßig aktivierte (vorgemischt und vorgeheizt) Mischung,
die zwischen dem Ventilkörper 10 und der Deckenoberfläche 3a der
Brennstoff-Aktivierungskammer 3 existiert, wird der
Spritzoperation zwischen der oberen Oberfläche 10a des Ventilkörpers 10
und der Deckenoberfläche 3a der Brennstoff-Aktivierungskammer 3
unterworfen, wenn der Ventilkörper 10 aufwärts bewegt wird, um
kräftig vom geöffneten Vengil 13 in die Hauptbrennkammer 2
eingespritzt zu werden, und wird in der Hauptbrennkammer 2 mit
Frischluft in Kontakt gebracht, um sofort gezündet und verbrannt
zu werden. Weil die Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung
auf diese Weise durch Öffnung des Ventils 13 die Zündung und
Verbrennung im wesentlichen ohne den Zündfunken der Zündkerze 21
erwirkt, kann die Zündkerze 21 entfernt werden. Weiterhin kann
die Verwendung der Zündkerze 21 auf exakte Weise einen Brennstoff
zünden, welcher schwer zu aktivieren und zu einem vorbestimmten
Zeitpunkt zu zünden ist. Folglich kann die Verwendung der
Zündkerze unter Berücksichtigung der Art und der Eigenschaft des
Brennstoffs und der Verwendung der Brennkraftmaschine bestimmt
werden.
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Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich wird, kann die
Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung den Öffnungs- und
Schließzeitpunkt
des Ventils 13 und/oder den Zündfunkenzeitpunkt der
Zündkerze 21 auswählen oder ändern, so daß der Zündungszeitpunkt
optimal geregelt weden kann. Weil der Öffnungs- und
Schließzeitpunkt des Ventils 10 geregelt werden kann, kann auch der
Zuführungszeitpunkt des Brennstoffs geregelt werden, und der
Brennstoff und die Luft werden ausreichend vorgemischt und
vorgeheizt, um in der Brennstoff-Aktivierungskammer 3 aktivert zu
werden. Folglich können verschiedene Gase in optimale Zustände
vergast werden, so daß sie geeignet für verschiedene
Brennkraftmaschinen sind. Somit können verschiedene Brennstoffe verwendet
werden und die vorliegende Erfindung kann für alle
Brennkraftmaschinen gebraucht werden (nicht beschränkt auf die Diesel-
Maschine und schließt die gewöhnliche Benzin-Maschine ein).
3) Vormischungsverbrennung durch Aktivierung
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Der Brennstoff ist frühzeitig vor der Zündung in der Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 aktiviert, und folglich tritt kein Diesel-
Klopfen auf, das der Dieselverbrennung eigen ist. Es kann eine
ruhige Vormischungsverbrennung mit weniger Abgas erzielt werden
und insbesondere schwarzer Rauch wird nicht immer produziert.
Weil die Maschine bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit
betrieben werden kann und ihr Kompressionsverhältnis etwas
reduziert werden kann, kann das Gewicht der Maschine verringert
werden. Weiterhin kann der Überschußkoeffizient 1.0 erreichen und
folglich kann die Ausgangsleistung der Maschine verbessert werden.
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In der vorliegenden Erfindung kann der Halter 4 in Bezug auf den
Kolben 6 in der Mitte angeordnet sein.
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Die Form des hohlraumes 7 des Kolbens 6 ist nicht auf eine
halbwegs semisphärische Form beschränkt und kann jede mögliche
Form, z.B eine halbwegs zylindrische Form, aufweisen. Weiterhin
können die Kerben 31 und 32 des Ventilkörpers 10, die
Luftmengen-Einstellungseinrichtung 26, die Kerbe 35 des Kolbens 6
und die Druckluft-Zuführungseinrichtung 38 entfernt werden und
können tielweise unter Berücksichtigung der Verwendung der
Brennkraftmaschine 1 vorgesehen werden.
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Weil zusätzlich dazu die Wandoberfläche der Brennstoff-
Aktivierungskammer 3 oder der ganze Halter 4 aus keramischem
Material gebildet sind, wird vorzugsweise der thermische
Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert.
Selbstverständlich kann die gesamte Maschine zusammen mit dem Zylinderblock 8
und dem Zylinderblock 33 aus keramischem Material gebildet
werden. Während im Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, daß die
Hauptbrennkammer 2 durch das Druckluft-Einführungsloch 18a mit
der Halbwegsposition des Brennstoff-Zuführungslochs 18
kommuniziert, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und
kann derart ausgeführt sein, daß die Halbwegspositionen der
jeweiligen Löcher miteinander verbunden sind.
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Fig.5 zeigt eine ander Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Diejenigen Elemente, die dieselbe Funktion wie
diejenigen Elemente der Fig.1 bis 4 aufweisen, sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung wird unterlassen.
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Eine Brennkraftmaschine 50 der Ausführungsform gemäß Fig.5 unfaßt
im wesentlichen dieselbe Konfiguration wie die Maschine 1 des
Ausführungsbeispiels gemäß Fig.1, außer das eine
Ventil-Regeleinrichtung 51 vorgesehen ist, welche das Ventil 13 zu einem
Zündzeitpunkt in einem Niedriggeschwindigkeitsbetrieb öffnet und
schließt und das Ventil in einem Mittleren- oder
Hochgeschwindigkeitsbetrieb offen hält.
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Die Beschreibung in Bezug auf dieselbe Konfiguration wie die der
Maschine 1 ist in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der
Fig. 1 bis 4 ausgeführt, und es wird nun die
Ventil-Regeleinrichtung 51 beschrieben, die verschieden zum Ausführungsbeispiel
gemäß der Fig. 1 bis 4 ist.
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Der Ventil-Regeleinrichtung 51 ist ein Mechanismus, welcher die
Drehzahl der Maschine erfaßt und den Betrieb der Nocke 16 zum
Öffnen des Ventils 13 stoppt, wenn die Drehzahl eine mittlere
Geschwindigkeit erreicht. Ein solcher Mechanismus kann leicht
durch einen Regler ausgebildet werden, welcher einen bisher
bekannten Geschwindigkeitserfassungssensor, einen Mikrocomputer
oder ähnliches verwendet und folglich wird eine detaillierte
Beschreibung unterlassen. Der Mechanismus der
Ventil-Regeleinrichtung 51 ist nicht auf eine spezielle Konfiguration beschränkt
und es kann jede Konfiguration verwendet werden, so lange das
Ventil 13 im Mittleren- oder Hochgeschwindigkeitszustand in
offenem Zustand gehalten werden kann. Die mittlere
Geschwindigkeit der Ventil-Regeleinrichtung 51 ist im Ausführungsbeispiel
vorzugsweise auf einen Bereich von 1500 bis 2000 rpm festgelegt,
während sie nicht darauf beschränkt ist und unter
Berücksichtigung des Typs, der Ausführung und der Verwendung der Maschine,
für die die vorliegende Erfindung verwendet wird, bestimmt werden
kann.
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Die Fig. 6 bis 9 zeigen noch eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Eine Brennkraftmaschine 101 der
vorliegenden Ausführungsform stellt den Fall dar, in welchem die
vorliegende Erfindung als Maschine mit Eigenzundung, z.B. als
Diesel-Maschine verwendet wird.
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Die Brennkraftmaschine 101 umfaßt eine
Brennstoff-Aktivierungskammer 103, welche oberhalb oder nahe einer Hauptbrennkammer 102
angeordnet ist. Die Brennstoff-Aktivierungskammer 103 ist in
einen unteren Teilbereich 104b ausgebildet, der mit einem relative
großen Durchmesser eines zylindrischen Halters 104 ausgebildet
ist, welcher einen oberen Teilbereich 104a hat, der mit einem
kleinen Durchmesser und einer Stufe 104c ausgebildet ist. Die
Aktivierungskammer 103 hat die Form eines Rotationskörpers,
welcher einen Mittelpunkt hat, der durch eine vertikale Achse des
Halters 104 gebildet wird, wobei sein oberer Teilbereich eine
konische Form aufweist.
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Der Halter enthält einen halbwegs semisphärischen Hohlraum 105,
der unter der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 mit einer abwärts
gerichteten Öffnung ausgebildet ist. Der Hohlraum 105 des Halters
104 liegt gegenüber einem halbwegs semisphärischen Hohlraum 107,
welcher im oberen Teilbereich eines Kolbens 106 mit einer nach
oben gerichteten Öffnung ausgebildet ist. Die Hauptbrennkammer
102 ist in halbwegs sphärischer Form ausgebildet und fähig, durch
die Hohlräume 105 und 107, ausgenommen ist ein ebener Teilbereich
zwischen dem Kolben und dem Zylinderkopf 108, einen Wirbel A zu
erzeugen, wenn sich der Kolben 106 am oberen Totpunkt zur
Kompression befindet.
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Ein Kommunikationsloch 109, welches sich in axialer Richtung des
Halters 104 erstreckt, ist im oberen Teilbereich 104a des Halters
104 ausgebildet.
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Eine Stange 111, die in ihrem unteren Teilbereich einen
Ventilkörper 110 aufweist, wird verschiebbar in das Loch 109
eingeführt und dichtet zwischen dem Halter 104 und der Stange 111
ab. Der Ventilkörper 110 bildet zusammen mit einem Ventilsitz
112, welcher im Halter 104 zwischen der
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 und dem Hohlraum 105 ausgebildet ist, ein Ventil 113.
Eine Feder 115 ist zwischen dem Mitnehmer 114, der am oberen
Ende der Stange 111 fest befestigt ist, und einem Zylinderkopf
108 angeordnet.
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Der Ventilkörper 110 wird durch die Kraft der Feder 115 immer
angetrieben, sich aufwärts zu bewegen und wird in Beziehung zur
Rotation der Nocke 116, welche gegen den Mitnehmer 114 stößt,
auf- und abwärts bewegt. Die Bewegungskraft einer nicht
dargestellten Kurbelwelle wird durch eine nicht dargestellte
Kraftübertragungseinrichtung auf die Nocke 116 übertragen, um die
Nocke zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt zu rotieren. Folglich
wird das Ventil 113 in Bezug auf die Rotation der Nocke 116 zu
einem vorherbestimmten Zeitpunkt geöffnet und geschlossen.
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Vorzugsweise wird die Öffnungsperiode des Ventils 113 auf einen
geeigneten Zeitraum zwischen dem ungefähren Ende des
Kompressionstaktes und dem ungefähren Beginn des Auslaßtaktes
festgelegt, jedoch ist sie nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann
die Öffnungsperiode des Ventils 113 auf einen langen Zeitraum
zwischen dem ungefähren Ende des Kompressionstaktes und dem
ungefähren Ende des Ansaugtaktes festgelegt werden.
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Das Ventil 113 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sein
Öffnungszeitpunkt in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit der
Brennkraftmaschine vorangeht. Eine solche vorhergehende
Einrichtung kann leicht durch Nutzung einer konventionellen
Technik gebildet und in der oben genannten
Kraftübertragungseinrichtun vorgesehen werden, so daß eine zusätzliche detaillierte
Beschreibung davon unterbleiben kann.
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Ein Brennstoff-Zuführungsloch 118, welches eingespritzten
Brennstoff von einer Brennstoff-Einspritzdüse 117 in die Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 zuführt, ist in einem Seitenbereich des
Halters 104 ausgebildet. Das Brennstoff-Zuführungsloch 118 ist
zur Brennstoff-Aktivierungskammer 103 vorzugsweise exzentrisch
ausgebildet, so daß der durch die Brennstoff-Einspritzdüse 117
eingespritzte Brennstoff in der Brennstoff-Aktivierungkammer 103
einen Wirbel bildet. Der Wirbel B erleichtert die Aktivierung des
Brennstoffs.
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Weiterhim kommunizieren das Brennstoff-Zuführungsloch 118 und der
Hohlraum 105 des Halters 104 miteinander durch ein Druckluft-
Einführungsloch 119, welches einen kleinen Durchmesser aufweist.
Das Druckluft-Einführungsloch 119 dient zum Einführen der
Druckluft in der Hauptbrennkammer 102 in das
Brennstoff-Zuführungsloch 118. Die Druckluft vom Druckluft-Einführungsloch 119 wird
mit dem von der Brennstoff-Einspritzdüse 117 eingespritzten
Brennstoff vorgemischt, und die Mischung aus Druckluft und
eingespritztem
Brennstoff wird in die
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 eingespritzt. Weil das Brennstof-Zuführungsloch 118
zum Vormischen des Brennstoffs und der Druckluft dient und die
Mischung der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 zuführt, ist das
Brennstoff-Zuführungsloch 118 als sogenannte Vormischungsöffnung
für die Brennstoff-Aktivierungskammer 103 ausgebildet.
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Weiterhin tritt ein Ende einer Glühkerze (nicht dargestellt) ein
wenig in die Brennstoff-Aktivierungskammer 103 hinein.
Vorzugsweise ist die Glühkerze ein wenig unterhalb des Loches 118 in
Richtung der Brennstoffeinspritzung von dem Loch 118 angeordnet.
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Der Halter 104 enthält eine Stufe 104c, die zwischen dem oberen
Teilbereich 104a und dem unteren Teilbereich 104b wie oben
beschrieben ausgebildet ist. Der Zylinderkopf 108 ist mit einem
Loch 108a, welches einen kleinen Durchmesser aufweist, und einem
Loch 108b versehen, welches einen großen Durchmesser aufweist,
die in korrespondierender Beziehung zur Form des Halters 104
stehen. Zwischen den Löchern 108a und 108b ist eine ringförmige
Stufe 108c ausgebildet.
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In dem Ausführungsbeispiel überlappt ein Teil des Loches 108b
einen Zylindereinsatz 134, welcher an der inneren Peripherie
eines Zylinderblocks 120 befestigt ist, und das Loch 108b ist
sehr exzentrisch zur Hauptbrennkammer 102 ausgebildet.
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Der Halter 104 ist folgendermaßen im Zylinderkopf 108 befestigt.
Der Halter 104 wird erzwungen in die Löcher 108a und 108b des
Zylinderkopfes 108 von dessen unteren Teil her eingeführt und
vollständig mit dem Zylinderkopf 108 verbunden. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Stufe 104c des Halters 104 in engen Kontakt mit
der Stufe 108c des Zylinderkopfes 108 gebracht. Dann wird der
Zylinderkopf am Zylinderblock 133 befestigt. Der Halter 104 ist
vollständig befestigt durch Einschränkung seiner Bewegung in
vertikaler Richtung durch die Stufe 108c des Zylinderkopfes 108,
welcher die Stufe 104c und eine obere Endoberfläche 121a des
Einsatzes 121, der einen Teil eines Bodens 104d des Halters 104
andrückt, andrückt. Vorzugsweise ist der Halter 104 am
Zylinderkopf 108 befestigt und wird mit Hilfe eines Keils (nicht
dargestellt) in Bezug auf den Zylinderkopf 108 daran gehindert,
zu rotieren. Der Keil kann an jeder beliebigen Stelle ausgebildet
sein, um die Rotation des Halters 104 zu vermeiden. In dem Fall
jedoch, in welchem der Halter 104 als Nicht-Rotationskörper in
Bezug auf eine seiner Achsen ausgebildet ist, ist der Keil nicht
notwendig, weil der Halter 104 in Bezug zum Zylinderkopf 108
nicht rotiert wird. Es ist weiterhin selbstverständlich, daß sich
ein Teil des Bodens 104d des Halters 104 weit über den Einsatz
134 erstreckt, um den Zylinderblock 133 zu erreichen, so daß der
Halter 104 befestigt ist.
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Die Brennkraftmaschine umfaßt eine
Ventilkörper-Einstellungseinrichtung 122, die zwischen der Feder 115 und dem Zylinderkopf
108 angeordnet ist. Die Ventilkörper-Einstellungseinrichtung 122
enthält einen an der Stange 111 angebrachten Block 123 und
eine Rotationseinrichtung 124, die betrieben wird, um den Block
zu rotieren.
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Der Block 123 ist in seiner Mitte mit einem Loch 125 ausgebildet,
in welches die Stange 111 eingeführt ist. Weiterhin ist ein
Endbereich 126 des Blocks 123 durch einen Schlitz 127 geteilt,
welcher vom Loch 125 ausgebildet ist und sich nach außen
erstreckt. Eine sich vertikal erstreckende Keilnut 128 ist im Loch
125 gegenüber dem Schlitz 127 ausgebildet, und ein Keil 129 ist
in die Keilnut eingepaßt. Auf der anderen Seite ist die Stange
111 in ihrem halbwegs mittigen Bereich mit einer Kerbe 130
versehen, die sich in axialer Richtung der Stange 111 erstreckt. Ein
Teil des Keils 129 des Blocks 123 steht mit der Kerbe 130 der
Stange 111 in Eingriff. Durch den Keil 129 wird die Stange 111 in
ihrer axialen Richtung unrotierbar am Block 123 gehalten.
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Ein Bolzen 131 ist am Endbereich 126 des Blocks 123 durch den
Schlitz 127 vorgesehen. Der Bolzen 131 kann eingestellt werden,
um die Breite des Schlitzes 127 zu verändern, so daß der Block
123 straff und ohne wackeln an der Stange 111 befestigt werden
kann. Der andere Endbereich 132 des Blocks 123 ist durch eine
Aussparung 133 in zwei Ausläufer gegabelt. Ein sich ausdehnendes
Bauteil 134 ist durch einen Dorn 135 mit einem seiner Enden
rotierbar in der Aussparung 133 befestigt. Ein Gewindebolzen 136
ist am anderen Ende des sich ausdehnenden Bauteils 134 befestigt.
Die Rotationseinrichtung 124 enthält ein T-förmiges
Verstellungsbauteil 139, das an einem gegenwirkenden Bauteil 138
befestigt ist, welches in ineinandergreifender Beziehung mit
einem Regelgestell 137a der Brennstoff-Einspritzpumpe 137
arbeitet.
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Das gegenwirkende Bauteil 138 ist durch einen Block 140, der auf
dem Zylinderkopf 108 vorgesehen ist, in senkrechter Richtung zur
axialen Richtung der Stange 111 verschiebbar gehalten. Ein
Langloch 141, welches sich in senkrechter Richtung zur
Bewegungsrichtung des gegenwirkenden Bauteils 138 ausdehnt, ist an einem
Ende des Verstellungsbauteils 139 ausgebildet. Am anderen Ende
des Verstellungsbauteils 139 sind ein Loch 143, in welches ein am
gegenwirkenden Bauteil 138 befestigter Gewindebdolzen 142
eingefügt ist, und Löcher 144, welcher an beiden Seiten des Lochs
143 angeordnet sind, ausgebildet.
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Das Verstellungsbauteil 139 ist am gegenwirkenden Bauteil 138
durch den Gewindebolzen 142 des Bauteils 138, welcher in das Loch
143 eingefügt ist, und eine Mutter 145 befestigt. Nasen 146, die
an beiden Seiten des Gewindebolzens 142 vom gegenwirkenden
Bauteil 138 herausragen, werden in die Löcher 144 des
Verstellungsbauteils 139 eingefügt, und folglich ist das Verstellungsbauteil
139 ohne wackeln zum gegenwirkenden Bauteil 138 vorgesehen. Der
Gewindebolzen 136 des sich ausdehnenden Bauteils 134 wird in das
Langloch 141 des Verstellungsbauteils 139 eingefügt. Durch den
Gewindebolzen 136 und eine Mutter 147, die fest angeschraubt
sind, wird vermieden, daß das Verstellungsbauteil 139 während des
Betriebs vom sich ausdehnenden Bauteil 134 abspringt.
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Weiterhin sind gemäß Fig.8 und 9 keilförmige Einschnitte 148 und
149 in Teilen der Peripherie des Ventilsitzes 112 und des
Ventilkörpers 110 ausgebildet. Der Einschnitt 148 ist mit einer
aufwärts gerichteten Öffnung ausgebildet, und der Einschnitt 149
ist in entgegengesetzter Weise zum Einschnitt 148 mit einer
abwärts gerichteten Öffnung ausgebildet. Folglich wird gemäß
Fig. 10 im Ventil 113 ein Druckluft-Einblasloch 150 gebildet, wenn
sich die Einschnitte 148 und 149 überlappen. Im Normalzustand
wird das Druckluft-Einblasloch 150 nicht ausgebildet.
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Der Block 123 ist erzwungen an einem Drucklager 151 befestigt,
welches in der Aussparung, die durch die Feder 115 im
Zylinderkopf 108 ausgebildet wird, eingepaßt ist. Somit wird der Block
123 über die Stange 111 rotierbar am Zylinderkopf 108 gehalten.
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Die Brennkraftmaschine 101 kann zusätzlich eine Druckluft-
Zuführungseinrichtung 152 vorsehen, die der
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 im Beschleunigungszustand der Maschine Druckluft
zuführt. Gemäß Fig.6 kann die Druckluft-Zuführungseinrichtung 152
beispielsweise eine Pumpe 153, die Teile von Frischluft, die
durch einen Luftreiniger erhalten wird, einen Tank 154, der die
durch die Pumpe komprimierte Luft speichert, eine Leitung 155,
die die Druckluft vom Tank zur Brennstoff-Aktivierungskammer 103
leitet, ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches
Ventil 156 regelt, enthalten. Die Pumpe wird durch die
Bewegungskraft einer nicht dargestellten Kurbelwelle betrieben.
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Der Regler 157 wird betrieben, um das elektromagnetische Ventil
156 zu öffnen und um der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 im
Beschleunigungszustand oder im Belastungszustand der Maschine
Druckluft zuzuführen.
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Im Ausführungsbeispiel wird die große Bewegung in einer Richtung
des Regelgestells 137a der Brennstoff-Zuführungspumpe 137 im
Beschleunigungszustand oder Belastungszustand der Maschine genutzt,
um den Stellantrieb des Schalters 158 durch die Bewegung des
Regelgestells 137a zu drücken, so daß der Schalter 158
geschlossen wird und ein Betriebsstrom von der Batterie 159 durch den
Schalter 158 zum elektromagnetischen Ventil 156 fließt.
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Bezugszeichen 160 bezeichnet ein in der Leitung 161 angeordnetes
Regulierventil, daß zwischen die Pumpe 153 und den Tank 154
geschaltet ist, so daß die Druckluft nicht entgegengesetzt vom
Tank 154 zur Pumpe 153 strömt und Bezugszeichen 162 bezeichnet
ein Entspanungsventil, welches den Druck im Tank 154 konstant
hält. Wenn die Druckluft-Zuführungseinrichtung 152 vorgesehen
ist, kann die Druckluft gemäß Fig.6 direkt in die Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 eingespeist werden, während Druckluft
zugeführt werden kann, um in derselben Richtung wie die des
Wirbels, der in der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 gebildet
wird, eingespeist zu werden.
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Nun wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn
sich die Brennkraftmaschine 101 im Kompressionstakt im
Normalzustand befindet, wird Luft in der Hauptbrennkammer 102
komprimiert. Die Druckluft in der Hauptbrennkammer 102 wird durch
das Druckluft-Einführungsloch 119 in das
Brennstoff-Einführungsloch 118 eingespeist und wird weiter in die Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 geführt. Zu diesem Zeitpunkt wird
Brennstoff von der Brennstoff-Einspritzdüse 108 in das Brennstoff-
Zuführungsloch 118 eingespritzt. In dem Brennstoff-Zuführungsloch
118 wird der eingespritzte Brennstoff mit der von der
Hauptbrennkammer 102 durch das Druckluft-Einführungsloch 119 eingespeisten
Druckluft vorgemischt, und die Mischung wird in die Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 eingespeist. Der Wirbel der Brennstoff-
Luft-Mischung wird in der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 durch
die Einspeisung der Mischung gebildet, und die Aktivierung des
eingespeisten Brennstoffs wird erleichtert. In diesem
Zusammenhang wird der eingespeiste Brennstoff durch eine nicht
dargestellte Glühkerze erhitzt, um die Aktivierung der Mischung zu
erleichtern, so daß die Mischung gleichmäßig gebildet wird.
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Nahe des oberen Totpunktes für den Kompressionstakt wird dan der
Ventilkörper 110 nach oben bewegt, und das Ventil 113 wird durch
die Rotation der Nocke 116 geöffnet. Die Mischung in der
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 wird durch die Öffnung des Ventils
10 mit der Druckluft aus der Hauptbrennkammer 102 gemischt und
fängt an, gezündet zu werden. Die Mischung in der Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 fängt an, in Bezug auf die Zündung
verbrannt zu werden und der daraus resultierende Druck in der
Kammer 103 wird plötzlich erhöht, so daß die Mischung durch den
Raum zwischen dem Ventilkörper 110 und dem Ventilsitz 112 und den
Löchern 118 und 119 in die Hauptbrennkammer 102 eingespritzt
wird. Zu diesem Zeitpunkt bildet die in Verbrennung befindliche
eingespritzte Mischung vom Loch 119 einen starken Wirbel in der
Hauptbrennkammer 102. Durch den Wirbel wird die Verbrennung in
der Hauptbrennkammer 102 gleichmäßig gehalten.
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Wie oben beschrieben, wenn das Ventil 113 geöffnet ist und die
Mischung anfängt zu verbrennen, stößt der Ventilkörper 110 gegen
die Deckenoberfläche 103a, um zwischen dem Ventilkörper und dem
Zylinderkopf 108 zu sperren. Die Sperrung verhindert, daß die in
der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 befindliche Mischung durch
die Lücke zwischen dem Halter 104 und dem Zylinderkopf 108 nach
außen durchsickert.
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Danach wird das Ventil 113 zu einem geeigneten Zeitpunkt
geschlossen, beispielsweise nahe dem Ende des Expansionsstaktes
oder nahe dem Ende des Ausblastaktes. Die gleiche Operation wie
oben beschrieben wird dann wiederholt.
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Wenn der Betrieb der Maschine vom oben beschriebenen
Normalzustand in den Beschleunigungszustand oder den
Schwerlastzustand verändert wird, wird das Regelgestell 138 bewegt. Die
Bewegung des Regelgestells 138 wird durch das
Verstellungsbauteil 139 auf das sich ausdehnende Bauteil 134 übertragen, um den
Block 123 winkelförmig zu bewegen. Die winkelförmige Bewegung des
Blocks 123 wird durch den Keil 129 auf die Stange 111 übertragen,
um die Stange 111 winkelförmig zu bewegen. Die winkelförmige
Bewegung verstellt den Ventilkörper 110 in der Umfangsrichtung in
Bezug auf den Ventilsitz 112, um die Einschnitte 148 und 149
teilweise zu überlappen, so daß das Druckluft-Einspeisungsloch
150 ausgebildet wird. Der Querschnitt des
Druckluft-Einspeisungslochs 150 wird durch den überlappenden Betrag der Einschnitte 148
und 149 automatisch verändert.
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Wenn die Maschine in dem Zustand, in welchem das
Druckluft-Einspeisungsloch
150 ausgebildet ist, in den Kompressionstakt
eintritt, wird die in der Hauptbrennkammer 102 befindliche
Druckluft durch das Druckluft-Einspeisungsloch 150 in die
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 eingespeist, um die aus dem
Loch 119 nur unzureichend vorhandene Druckluft zu ergänzen.
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Folglich kann, selbst wenn eine große Menge an Brennstoff im
Beschleunigungszustand oder Schwerlastzustand der Maschine
eingespritzt wird, eine zur großen Menge an eingespritztem
Brennstoff korrespondierende genügende Menge an Druckluft in die
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 eingespeist werden, um die
Verbrennung in einem zufriedenstellenden Zustand zu halten.
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Der charakteristische Betrieb und die Wirkung der
Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Erfindung werden folgendermaßen
zusammengefaßt.
1) Voraktivierung des eingespritzten Brennstoffs
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Der Brennstoff wird relative früh von der Brennstoff-Einspritzdüse
117 in die Brennstoff-Aktivierungskammer 103, welche
verbleibendes Gas von einer hohen Temperatur gespeichert hat und eine auf
eine hohe Temperatur erhitzte Wandoberfläche aufweist,
eingespritzt und wird mit der vom Druckluft-Einführungsloch 119
eingespeisten Druckluft vorgemischt. Weiterhin bildet der
eingespritzte und vorgemischte Brennstoff einen Wirbel in der
Brennstoff-Aktivierungskammer 103, der durch das verbleibende
Gas, die hoch temperierte Wandoberfläche, die Glühkerze usw.
erzwungenermaßen vorgeheizt wird, so daß eine gleichmäßige Mischung
gebildet wird.
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Wenn in dieser Verbindung das Druckluft-Einführungsloch 119 zu
groß ist, wird der Brennstoff in der
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 selbst gezündet, so wie bei der sogenannten Diesel-
Verbrennung, und folglich wird der Durchmesser des Druckluft-
Einführungsloches 119 bevorzugt auf relative kleine Werte
festgelegt.
2) Regelung des Zündzeitpunktes durch das Ventil 113
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Die gleichmäßig aktivierte (vorgemischte und vorgeheizte)
Mischung, die zwischen dem Ventilkörper 110 des Ventils 113, das
nahe der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 vorgesehen ist, und
der Deckenoberfläche 103a der Brennstoff-Aktivierungskammer 103
existiert, wird der Spritzoperation zwischen der oberen
Oberfläche 110a des Ventilkörpers 110 und der Deckenoberfläche 103a
der Brennstoff-Aktivierungskammer 103 unterworfen, wenn der
Ventilkörper 110 aufwärts bewegt wird, um kräftig vom geöffneten
Ventil 113 in die Hauptbrennkammer 102 eingespritzt zu werden,
und wird in der Hauptbrennkammer mit Frischluft in Kontakt
gebracht, um sofort gezündet und verbrannt zu werden. Wie oben
beschrieben, kann die Brennkraftmaschine der vorliegenden
Erfindung den Öffnungs- und Schließzeitpunkt des Ventils 113
auswählen und verändern, so daß der Zündzeitpunkt optimal geregelt
werden kann. Weil der Öffnungs- und Schließzeitpunkt des Ventils
110 geregelt werden kann, kann auch der Zuführungszeitpunkt des
Brennstoffs geregelt werden, und der Brennstoff und die Luft
werden ausreichend vorgemischt und vorgeheizt, um in der
Brennstoff-Aktivierungskammer 103 aktiviert zu werden. Folglich können
verschiedene Brennstoffe in optimale Zustände vergast werden, so
daß sie geeignet für verschiedene Brennkraftmaschinen sind. Somit
können verschiedene Brennstoffe verwendet werden und die
vorliegende Erfindung kann für alle Brennkraftmaschinen verwendet
werden (nicht beschränkt auf die Diesel-Maschine und schließt die
gewöhnliche Benzin-Maschine ein).
3) Vormischungsverbrennung durch Aktivierung
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Der Brennstoff ist frühzeitig vor der Zündung in der Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 aktiviert, und folglich tritt kein Diesel-
Klopfen auf, das der Dieselverbrennung eigen ist. Es kann eine
ruhige Vormischungsverbrennung mit weniger Abgas erzielt werden
und insbesondere schwarzer Rauch wird nicht immer produziert.
Weil die Maschine bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit
betrieben werden kann und ihr Kompressionsverhältnis etwas
reduziert werden kann, kann das Gewicht der Maschine verringert
werden. Weiterhin kann der Überschußkoeffizient 1.0 erreichen und
folglich kann die Ausgangsleistung der Maschine verbessert
werden.
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In dem Ausführungsbeispiel sind der Ventilsitz 112 und der
Ventilkörper 110 jeweils mit Einschnitten 148 und 149
vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt, und gemäß Fig. 11 können zusätzlich zu den
Einschnitten 148 und 149 Löcher 162 und 163 ausgebildet sein, so
daß das Druckluft-Einspeisungsloch 164 durch die Überlappung der
Löcher 162 und 163 ausgebildet sein kann. Weiterhin kann das
Druckluft-Einspeisungsloch durch die Kombination eines
Einschnitts und eines Lochs gebildet werden. Das
Druckluft-Einspeisungsloch
kann nämlich in jeder beliebigen Form ausgebildet
sein, solange der Querschnitt des Druckluft-Einspeisungslochs
durch die Verstellung des Ventilkörpers in Bezug auf den
Ventilsitz verändert werden kann.
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Im Ausführungsbeispiel wird der Ventilkörper winkelförmig bewegt,
um den Querschnitt des Druckluft-Einspeisungslochs zu
verändern, während der Ventilkörper in axialer Richtung etwas
verstellt werden kann. In diesem Fall können im Ventilsitz und im
Ventilkörper je ein Einschnitt und ein Loch ausgebildet sein, so
daß das Druckluft-Einspeisungsloch ausgebildet wird. In diesem
Fall kann eine Einrichtung zur Verstellung des Ventilkörpers in
axialer Richtung leicht angeordnet werden, indem eine
konventionelle Technik wie z.B. die Bewegungskraft des
Regelgestells genutzt wird, und folglich kann eine Beschreibung
unterbleiben.
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Weiterhin ist in der vorliegenden Erfindung die Antriebsquelle
zur Verstellung des Ventilkörpers nicht auf das Regelgestell
beschränkt und kann eine verschiedenartige
Krafterzeugungseinrichtung sein, welche eine winkelförmige Bewegung des
Beschleunigungspedals oder einen negativen Druck im Ansaugrohr erfaßt, um
dadurch betrieben zu werden. Zusätzlich kann eine Einrichtung zur
winkelförmig Bewegung des Ventilkörpers aus einem Getriebe, das
in der Lage ist, um mit der Stange 11 verbunden zu werden, indem
es anstelle des Blocks 123 eine Feder verwendet, und einem
Gestell zusammengesetzt sein, welches in einem direkten
Bewegungsbauteil, bspw. einem Regelgestell, vorgesehen ist.
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In der vorliegenden Erfindung kann der Halter 104 in der Mitte
des Kolbens 106 angeordnet sein. Die Form des Hohlraumes 107 des
Kolbens 106 ist nicht auf eine halbwegs semisphärische Form
beschränkt und kann jede mögliche Form, z.B. eine halbwegs
zylindrische Form aufweisen. Weiterhin können die Kerben 131 und
132 des Ventilkörpers 110, die Luftmengen-Einstellungseinrichtung
126, die kerbe 135 des Kolbens 106 und die
Druckluft-Zuführungseinrichtung 138 entfernt werden und können teilweise unter
Berücksichtigung der Verwendung der Brennkraftmaschine 101
vorgesehen werden.
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Weil zusätzlich dazu die Wandoberfläche der Brennstoff-
Aktivierungskammer 103 oder ganze Halter 104 aus keramischem
Material gebildet sind, wird vorzugsweise der thermische
Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert.
Selbstverständlich kann die gesamte Maschine zusammen mit dem Zylinderblock 108
und dem Zylinderblock 133 aus keramischem Material gebildet
werden. Während im Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, daß die
Hauptbrennkammer 102 durch das Druckluft Einführungsloch 119 mit
der Halbwegsposition des Brennstoff-Zuführungslochs 118
kommuniziert, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und
kann derart ausgeführt sein, daß die Halbwegsposition der
jeweiligen Löcher miteinander verbunden sind.
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Wie oben beschrieben, umfaßt die Brennkraftmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Brennstoff-Aktivierungskammer, welche
neben der Hauptbrennkammer angeordnet ist, und das Ventil,
welches zwischen der Brennstoff-Aktivierungskammer und der
Hauptbrennkammer angeordnet ist, um dazwischen zu öffnen und zu
schließen, wobei daß Ventil durch die Bewegung eines
Ventilkörpers des Ventils geöffnet wird und die Maschine weiterhin ein
Brennstoff-Zuführungsloch, von dem Brennstoff in die Brennstoff-
Aktivierungskammer eingespritzt wird, und ein Druckluft-
Einführungsloch umfaßt und dadurch gekennzeichet ist, daß der
Ventilkörper 10 zu der Brennstoff-Aktivierungskammerseite 3
bewegt wird, um das Ventil 13 zu öffnen, und aktivierter
Brennstoff in der Brennstoff-Aktivierungskammer 3 zwischen
Spritzoberflächen an der rückseitigen Oberfläche des Ventilkörpers 10a
und der korrespondierenden gegenüberliegenden Innenwand der
Aktivierungskammer 3a gespritzt wird, um in die Hauptbrennkammer
2 engespritzt zu werden.
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Folglich kann die Mischung in der Brennstoff-Aktivierungskammer,
wenn das Ventil geöffnet wird, in die Hauptbrennkammer
eingespritzt werden, während der Ventilkörper die Mischung in die
Brennstoff-Aktivierungskammer einspritzt. Weil der Ventilkuorper
beim Einsprizten der Mischung den Fluß der Mischung
gleichmäßig und schnell. Folglich kann die Brennkraftmaschine der
vorliegenden Erfindung eine extrem gute Verbrennung mit weniger
Diesel-Klopfen erzielen, ist geeignet für den
Hochgeschwindigkeitsbetrieb und kann eine höhere Ausgangsleistung produzieren.
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Der Brennstoff wird in der Brennstoff-Aktivierungskammer unter
hohem Druck und bei hohen Temperaturen vorgemischt und aktiviert,
und weiterhin kann der Brennstoff unter Verwendung der Zündkerze
exakt gezündet werden. Folglich kann die Verbrennungseffektivität
im Vergleich zu konventionellen Brennkraftmaschinen, insbesondere
zur Maschine mit Eigenzündung, selbst bei steigendem oder
fallendem Kompressionsverhältnis erhöht werden.
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Folglich können schwarzer Rauch und Stickoxide (Nox) reduziert
werden und Luftverschmutzung, die auf dem Ausblasen von
schwarzem Rauch und von Stickoxiden beruht, wird vermieden.
Zusätzlich wird die Erzeugung des Diesel-Klopfens verhindert und
die Beschleunigungs-Arbeitsleistung wird verbessert, während das
Ausblasen von viel schwarzem Rauch im Beschleunigungszustand oder
im Lastzustand vermieden wird.
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Weil die Zündung durch Verwendung der Zündkerze erfolgt und der
von der Brennstoff-Einspritzdüse eingespritzte Brennstoff exakt
verbrannt werden kann, kann verschiedenartiger Brennstoff
verwendet und die Verbrennung gleichmäßig ausgeführt werden, selbst
wenn eine kleine Menge an Brennstoff festgelegt ist. Folglich
kann der Brennstoffverbrauch verbessert werden.
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Weil weiterhin das Druckluft-Einführungsloch vorgesehen ist,
welches die Druckluft in der Hauptbrennkammer dem Brennstoff-
Zuführungsloch zuleitet, und der von der
Brennstoff-Einspritzdüse eingespritzte Brennstoff im Brennstoff-Zuführungsloch
vorgemischt wird, um seine Aktivierung zu erleichtern, bevor der
Brennstoff in die Brennstoff-Aktivierungskammer eingespritzt
wird, kann die Zündung und die Verbrennung in der Maschine exakt
und gleichmäßig durchgeführt werden. Weil der Brennstoff in der
Aktivierungskammer zusätzlich unter hohem Druck und bei hohen
Temperaturen aktiviert werden kann, kann die
Verbrennungseffektivität im Vergleich zu konventionellen Brennkraftmaschinen,
insbesondere zur Maschine mit Eigenzündung, selbst bei steigendem
oder fallendem Kompressionsverhältnis erhöht werden.
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Folglich können schwarzer Rauch und Stickoxide (Nox) reduziert
werden und Luftverschmutzung, die auf dem Ausblasen von
schwarzem Rauch und von Stickoxiden beruht, wird vermieden.
Zusätzlich wird die Erzeugung des Diesel-Klopfens verhindert und
die Beschleunigungs-Arbeitsleistung wird verbessert, während das
Ausblasen von viel schwarzem Rauch im Beschleunigungszustand oder
im Lastzustand vermieden wird.
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Es kann verschiedenartiger Brennstoff verwendet und gleichmäßig
verbrannt werden. Die Brennstoff-Aktivierungskammer ist im
Halter, der getrennt vom Zylinderkopf ausgebildet ist,
ausgebildet und das am Halter versehene Loch, welches mit der
Stufe am im wesentlichen mittigen Bereich vorgesehen ist, ist im
Zylinderblock in Bezug auf die Hauptbrennkammer exzentrisch
zum Maß, mit dem ein Teil des Lochs die innere Peripherie des
Zylinderblocks überlappt, ausgebildet. Weiterhin ist der Halter
mit einer zur Stufe des Lochs korrespondierenden Stufe
ausgebildet, und wenn der Halter im Loch eingepaßt ist, wird der
Halter durch die Stufe des Lochs des Zylinderkopfes und die
innere Peripherie des Zylinderblocks befestigt. Weil folglich
eine Befestigungseinrichtung wie z.B. ein Bolzen nicht benötigt
wird, um den Halter am Zylinderkopf zu befestigen, wird die
Befestigungsstruktur des Halters erleichtert, und die notwendige
Anzahl der Teile zur Befestigung der Struktur kann reduziert
werden. Folglich kann das Aussehen und die Fabrikation oder die
Verbindung der Brennkraftmaschine vereinfacht werden, und es wird
eine ökonomische Maschine vorgesehen.
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Zusätzlich umfaßt die Brennkraftmaschine der vorliegenden
Erfindung eine Ventil-Regeleinrichtung, die die Öffnung und
Schließung des Ventils zu einem Zündzeitpunkt im
Niedriggeschwindigkeitsbereich und das Offenhalten des Ventils im
Hochgeschwindigkeitsbereich regent. Folglich kann der frühzeitig in der
Brennstoff-Aktivierungskammer aktivierte Brennstoff exakt und
gleichmäßig im Bereich zwischen dem
Niedriggeschwindigkeitsbereich und dem Mittelgeschwindigkeitsbereich gezündet werden,
um dabei in diesem Bereich das Klopfen zu vermeiden, wodurch ein
gleichmäßiger Betrieb im Bereich zwischen dem Mittleren- und dem
Hochgeschwindigkeitsbereich erreicht werden kann.
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Weil der Brennstoff in der Brennstoff-Aktivierungskammer
zusätzlich unter hohem Druck und bei hohem Temperaturen aktiviert
werden kann, kann die Verbrennungseffektivität im Vergleich zu
konventionellen Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Maschine
mit Eigenzündung, selbst bei steigendem oder fallendem
Kompressionsverhältnis erhöht werden. Folglich können schwarzer Rauch
und Stickoxide (Nox) reduziert werden und Luftverschmutzung, die
auf dem Ausblasen von schwarzem Rauch und von Stickoxiden beruht,
wird vermieden.
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Weil das Druckluft-Einspeiseungsloch, welches die Flußrate der
Druckluft in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand verändern
kann, im Ventil, welches zwischen der Hauptbrennkammer und der
Brennstoff-Aktivierungskammer angeordnet ist, vorgesehen ist,
kann in jedem Betriebszustand immer genügend Druckluft in die
Brennstoff-Aktivierungskammer eingespeist werden und folglich
kann in der Brennkraftmaschine eine exakte und gleichmäßige
Zündung und Verbrennung erreicht werden.
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Weil der Brennstoff in der Brennstoff-Aktivierungskammer
zusätzlich unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen aktiviert
werden kann, kann die Verbrennungseffektivität im Vergleich zu
konventionellen Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Maschine
mit Eigenzündung, selbst bei steigendem oder fallendem
Kompressionsverhältnis erhöht werden. Folglich können schwarzer Rauch
und Stickoxide (Nox) reduziert werden und Luftverschmutzung, die
auf dem Ausblasen von schwarzem Rauch und von Stickoxiden beruht,
wird vermieden.
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Zusätzlich wird die Erzeugung des Diesel-Klopfens verhindert und
die Beschleunigungs-Arbeitsleistung wird verbessert, während das
Ausblasen von viel schwarzem Rauch im Beschleunigungszustand oder
im Lastzustand vermieden wird.
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Weil immer eine ausreichende Menge an Druckluft in die
Brennstoff-Aktivierungskammer eingespeist werden kann, können
Brennstoffe verschiedener Art verwendet und gleichmäßig verbrannt
werden.