DE60002533T2

DE60002533T2 - Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff

Info

Publication number: DE60002533T2
Application number: DE60002533T
Authority: DE
Inventors: Terutoshi Toyota-shi Tomoda; Mutsumi Toyota-shi Kanda; Takashi Toyota-shi Usui; Toshimi Toyota-shi Kashiwagura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: US6363909B1; EP1079081B1; EP1079081A3; JP3633392B2; DE60002533D1; EP1079081A2; JP2001059423A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und ein Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, welche ein Treibstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Treibstoff in einen Zylinder aufweist, spritzt üblicherweise Treibstoff in einen in einer oberen Fläche eines Kolbens ausgebildeten Zwischenraum während einer späten Periode des Verdichtungshubes derart ein, um Treibstoff unter Verwendung von Hitze von dem Kolben zu verdampfen und um den verdampften Treibstoff in die Umgebung einer Zündkerze zu führen, so dass zum Zeitpunkt der Zündung nur in der Umgebung der Zündkerze eine entzündbare Luft-Treibstoffmischung mit einer guten Zündqualität ausgebildet wird. Der Motor realisiert von daher eine geschichtete Ladeverbrennung, welche eine Verbrennung einer Mischung gestattet, die mager im Treibstoff bezüglich des gesamten Zylinders ist.
Bei dieser Art von fremdgezündeter Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ist die zeitliche Koordinierung der Treibstoffeinspritzung durch die Kolbenposition beschränkt, um zuverlässig Treibstoff in den Zwischenraum einzuspritzen, so dass die Freiheit bzw. der Freiheitsgrad bei der Treibstoffeinspritzung gering ist. Wenn von daher mit dem Anwachsen der Motorumlaufgeschwindigkeit die Kolbenhubgeschwindigkeit während des Verdichtungshubes hoch wird, wird die Zeit zwischen der untersten Kolbenposition, wo eine Treibstoffeinspritzung gestattet ist, und die Zündzeit besonders kurz, so dass es schwierig wird, eine gute entzündbare Mischung auszubilden. Um dieses Problem zu lösen, schlägt die japanische Patentveröffentlichung Nr. 60-261922 eine Steigerung der Freiheitsgrade bei der Treibstoffeinspritzung durch Ausbilden eines Zwischenraumes in dem Zylinderkopf vor.
Selbst wenn jedoch ein Zwischenraum in dem Zylinderkopf ausgebildet ist und Treibstoff wie obig beschrieben einfach in den Zwischenraum eingespritzt wird, liegt nicht immer der Fall vor, dass die Gesamtmenge des eingespritzten Treibstoffes verdampft ist und sich eine zündfähige Mischung zum Zeitpunkt der Zündung ausgebildet hat. Selbst wenn eine zündfähige Mischung ausgebildet wird, besteht des weiteren eine Möglichkeit, dass die zündfähige Mischung nicht in der Umgebung der Zündkerze zum Zeitpunkt der Zündung positioniert ist; beispielsweise mag ein Hauptteil der Mischung aus dem Zwischenraum vor der Zündung ausgeströmt sein.
Die DE-A-3148165 offenbart eine gewöhnliche fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und ein gewöhnliches Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff in eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und/oder ein Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff in eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung anzugeben, welche eine verbesserte Schichtladeverbrennung darbietet.
Diese Aufgabe wird mittels einer Brennkraftmaschine, welche die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist und/oder mittels eines Verfahrens, welches die Merkmale des Patentanspruches 11 aufweist, gelöst. Die Erfindung ist ferner durch die Unteransprüche weiterentwickelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Somit stellt eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß der Erfindung eine gute Schichtladeverbrennung bereit durch eine zuverlässige Anordnung eines Hauptteiles einer Luft-Treibstoffmischung in der Nähe einer Zündkerze zum Zeitpunkt der Zündung in einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, welche in einer oberen Zylinderwand einen Zwischenraum aufweist, um eine zündfähige Mischung auszubilden.
In der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung spritzt das Treibstoffeinspritzventil den Hauptanteil des Treibstoffes separat in zwei Richtungen ein. In diesem Fall werden Anteile des Hauptanteiles des in die beiden Richtungen eingespritzten Treibstoffes entlang des Treibstoffführungsteils in die Umgebung der Zündkerze geführt, um sich gegenseitig gegenüberzustehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorhergehenden und weitere Aspekte, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, worin gleiche Bezugsziffern verwendet werden, um gleiche Komponenten darzustellen und worin:
1 eine schematische Längsschnittansicht eines Zylinders ist, die eine erste Ausführungsform der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung der Erfindung zeigt;
2 eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil des Zylinders von 1 ist;
3 eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders ist, die ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt;
4 eine vergrößerte Ansicht eines Zündkerzentaschenteiles in dem vergleichenden Beispiel ist;
5 eine vergrößerte Ansicht einer Abwandlung des in 4 gezeigten Zündkerzentaschenteiles ist;
6 eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders ist, die ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt;
7 eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders ist, die ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt;
8 eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders ist, die eine zweite Ausführungsform der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt;
9 eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders ist, die ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt; und
10 eine schematische Längsschnittansicht eines Zylinders ist, die eine dritte Ausführungsform der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung der Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine schematische Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt. 2 ist eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders 10 in der ersten Ausführungsform. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein oberer Teil des Zylinders 10 der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung mit Einlassleitungen 1 und Auslassleitungen 2 versehen. Die Einlassleitungen 1 und die Auslassleitungen 2 kommunizieren jeweils über Einlassventile 3 und Auslassventile 4. Ein Kolben 5 ist in dem Zylinder 10 angeordnet. Ein Zwischenraum 8 ist in dem oberen Teil des Zylinders ausgebildet. Die beiden Einlassleitungen 1 öffnen sich zu einer oberen Wand 8a des Zwischenraumes 8. Des weiteren ragt eine Zündkerze 6 aus der oberen Wand 8a des Zwischenraumes 8 heraus. Die Zündkerze 6 ist im wesentlichen in einer Mitte des oberen Teiles des Zylinders 10 angeordnet. Von daher erweitert sich eine Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8, so dass sie die beiden Einlassleitungen 1 und die Zündkerze 6 umgibt. Die Seitenwand 8b erstreckt sich durch die Umgebung der Zündkerze 6. Ein Treibstoffeinspritzventil 7 ist in einem Bereich der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 derart positioniert, dass es gegenüber und fern ab von der Zündkerze 6 liegt.
Das Treibstoffeinspritzventil 7 weist ein schlitzförmiges Einspritzöffnung zum Einspritzen von Treibstoff in der Gestalt eines Kreisausschnitts bzw. Sektors auf, welcher eine geringe Dicke oder Höhe aufweist. Das Treibstoffeinspritzventil 7 weist in dieser Ausführungsform, wie mittels der Schraffur in 2 angezeigt, zwei schlitzförmige Einspritzöffnungen zum Einspritzen von Treibstoff in zwei Richtungen derart auf, dass die Dicke eines jeden kreisausschnittförmigen (d. h. fächerförmig) Einspritznebels im wesentlichen gleich der Höhe der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 ist. Die Treibstoffeinspritzrichtungen und die Formgebung der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 sind so gesetzt, dass jeder Anteil des von dem Treibstoffeinspritzventil in die beiden Richtungen eingespritzten Treibstoffes auf die Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 auftrifft, und zwar unter einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente zu der Seitenwand 8b an dem Punkt, wo der Treibstoff auf die Seitenwand 8b auftrifft.
Eine Querschnittsform der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 ist allgemein symmetrisch zu einer vertikalen Ebene, die eine Mittenachse des Treibstoffeinspritzventils 7 und eine Mittenachse der Zündkerze 6 einschließt. Das Treibstoffeinspritzventil 7 spritzt kreisausschnittförmig Treibstoffnebel in zwei Richtungen ein, die allgemein symmetrisch zueinander in bezug auf die vertikale Ebene sind.
Nach dem Auftreffen auf die Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 bewegt sich Treibstoff in jedem Sprühnebel bzw. Spray aufgrund seiner Massenträgheit entlang der Seitenwand 8b in Richtung der Zündkerze 6, die in der Nähe der Seitenwand 8b angeordnet ist. von daher dient ein Teil der Seitenwand 8b als ein Treibstoffführungsteil zum Führen von Treibstoff in die Umgebung der Zündkerze 6. Aufgrund der obig beschriebenen Anordnung sind in dieser Ausführungsform die Entfernungen von den beiden Treibstoffaufprallpositionen auf der Seitenwand 8b zu einer an die Zündkerze 6 angrenzenden Position im wesentlichen gleich zueinander. Von daher verdampfen nach dem Aufprall auf die Seitenwand 8b die eingespritzten flüssigen Treibstoffsprühnebel, die in 2 mit der Schraffur angezeigt sind, allmählich mit der Hitze, die während der Bewegung entlang des Treibstoffführungsteils zu der Zündkerze 6 empfangen bzw. aufgenommen wurde, und dann kollidieren sie gegenseitig, wenn sie die Umgebung der Zündkerze 6 erreichen. Daraus resultiert, dass eine zündfähige Luft-Treibstoffmischung in einem mittels einer punktierten Fläche in 2 angezeigten Bereich ausgebildet wird. In dieser und anderen exemplarischen Ausführungsformen schneidet das Treibstoffführungsteil eine Mittenebene der Höhe der Treibstoffsprühnebel senkrecht, so dass flüssiger Treibstoff, welcher sich entlang des Treibstoffführungsteils bewegt, nicht aus dem Zwischenraum hinausströmt, sondern die gesamte eingespritzte Treibstoffmenge eine zündfähige Mischung ausbildet.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, wird Treibstoff in den in einem oberen Teil des Zylinders ausgebildeten Zwischenraum 8 eingespritzt. Von daher ist das Treibstoffeinspritzventil 7 in der Lage, Treibstoff während einer frühen Zeitperiode des Verdichtungshubes unabhängig von der Position des Kolbens 5 einzuspritzen. Auch wird es möglich, eine relativ große Menge von Treibstoff einzuspritzen. Während solch einer Treibstoffeinspritzung und im einzelnen während einer späteren Zeitperiode der Treibstoffeinspritzung erfährt aufgrund der Verdampfung der großen Menge von Treibstoff das Treibstoffführungsteil der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 ein Temperaturabfall, so dass die Hitze, die von dem Treibstoffführungsteil zu dem Treibstoff übertragen wird, unzureichend werden kann, und flüssiger Treibstoff die Umgebung der Zündkerze 6 erreichen kann. Aufgrund jedoch des Zusammenpralls in der Umgebung der Zündkerze 6 wird der flüssige Treibstoff in feine Partikel zerlegt und dann auf einfache Weise verdampft. Selbst wenn eine relativ große Menge von Treibstoff eingespritzt wird, kann von daher eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 ausgebildet werden.
Selbst wenn eine gequetschte Strömung von der Seite der Auslassleitungen 2 in dem oberen Teil des Zylinders 10 während einer späteren Zeitperiode des Verdichtungshubes auftritt, beeinflusst die gequetschte Strömung nicht die zündfähige Mischung, die in der Umgebung der Zündkerze 6 ausgebildet wird. Da von daher kein Faktor vorliegt, welcher verursacht, dass sich die zündfähige Mischung aus der Umgebung der Zündkerze 6 bewegt, verbleibt die zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6, so dass die Zündung und die Verdichtung zu einer beliebigen Zeit durchgeführt werden können. Von daher ist es möglich, den Treibstoffeinspritzzeitpunkt und den Zündzeitpunkt frei zu setzen und eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze zu dem Zeitpunkt der Zündung unabhängig von der Maschinenumlaufgeschwindigkeit zu positionieren, selbst wenn eine relativ große Menge von Treibstoff eingespritzt wird. Von daher kann eine gute Schichtladeverbrennung realisiert werden. Als ein Ergebnis hiervon kann der Betriebsbereich der Schichtladeverbrennung, welcher einen besonders reduzierten Treibstoffverbrauch erzielt, zuverlässig zu der Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Betriebszustandseite erweitert bzw. ausgeweitet werden.
Während eines Maschinenbetriebes unter Hochlast, der eine große Menge von Treibstoff erfordert, oder dergleichen, wird Treibstoff während des Einlasshubes eingespritzt, um eine gleichförmige Verbrennung auszuführen. Da ein Teil des Treibstoffführungsteils der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 an die zylinderseitigen Öffnungen der Einlassleitungen 1 angrenzt, wird der von dem Treibstoffeinspritzventil 7 eingespritzte Treibstoff während der Bewegung durch die zylinderseitigen Öffnungen der Einlassleitungen 1 mittels einer Einlassluftströmung von den zylinderseitigen Öffnungen der Einlassleitungen 1 während der gleichförmigen Zündoperation durchgerührt. Darüber hinaus wird Treibstoff, welcher den Treibstoffführungsteil erreicht hat, durch eine Einlassströmung, die sich entlang des Treibstoffführungsteiles bewegen, gut verrührt. von daher wird eine hinreichend homogenisierte, gleichförmige Mischung in dem Zylinder zum Zeitpunkt der Zündung ausgebildet, so dass eine gute gleichförmige Verbrennung realisiert werden kann.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, spritzt das Einspritzventil 7 Treibstoff in die beiden Richtungen ein, und die beiden Anteile des Treibstoffes werden mittels des Treibstoffführungsteils der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 derart geführt, um in der Umgebung der Zündkerze 6 aufeinander zustoßen. In einem vergleichenden Beispiel bildet der in eine Richtung eingespritzte Treibstoff während einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise eine zündfähige Mischung in einer schmalen und langen Gestaltung, die sich entlang der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 bewegt. Die zündfähige Mischung in einer schmalen und langen Gestaltung bringt einen relativen lange Zeitkontakt mit einem Zündungsspalt der Zündkerze 6 zu Stande, während welchem eine Zündung und Verbrennung durchgeführt werden kann. Von daher kann die Treibstoffeinspritzzeit und die Zündzeit relativ frei gesetzt werden. Auch wird es möglich, eine gute Schichtladeverbrennung durch eine geeignete Positionierung einer zündfähigen Mischung in der Umgebung der Zündkerze zum Zeitpunkt der Zündung zu realisieren, unabhängig von der Maschinenumlaufgeschwindigkeit, selbst wenn eine relativ große Menge von Treibstoff eingespritzt wird. Wenn eine relativ große Menge von Treibstoff während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise eingespritzt wird, wird in diesem Fall eine zündfähige Mischung in einer ringförmigen Gestaltung entlang der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 ausgebildet. Die zündfähige Mischung in der ringförmigen Gestaltung steht grundsätzlich in Kontakt mit der Zündkerze 6, so dass eine Zündung und Verbrennung zu jeder Zeit durchgeführt werden kann. von daher kann eine gute Schichtladeverbrennung realisiert werden.
In dem Fall einer Ein-Richtungs-Treibstoffeinspritzung, grenzt ein Teil des Treibstoffführungsteiles der Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 an der zylinderseitigen Öffnungen der Einlassleitungen 1 an, so dass, wie obig beschrieben, eine gute gleichförmige Verbrennung erzielt werden kann. Obwohl, wie in den 1 und 2 gezeigt, sich die Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 um die Zündkerze 6 und die zylinderseitigen Öffnungen der beiden Einlassleitungen erstreckt, kann des weiteren die Seitenwand 8b des Zwischenraumes 8 lediglich eine Einlassleitung und eine Zündkerze in entweder einer Einzel-Einlass-Ventilkonstruktion oder in einer Doppel- bzw. Dual-Einlass-Ventilkonstruktion umgeben.
3 ist eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders 10, welche ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt. Die gleichen Bezugszeichen, wie solche, die für die erste Ausführungsform verwendet werden, stellen die gleichen Komponentenelemente dar. Hauptsächlich werden nachfolgend Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Eine Seitenwand 18b eines Zwischenraumes 18 erstreckt sich, wie in der ersten Ausführungsform, um die zylinderseitigen Öffnungen der beiden Einlassleitungen 1 und um eine Zündkerze 6. Die Seitenwand 18b weist einen Zündkerzentaschenteil 18c auf, welches wenigstens eine Hälfte des Umfanges der Zündkerze 6 umgibt.
Wie es mittels der Schraffur in 3 angezeigt wird, spritzt ein Treibstoffeinspritzventil 7' Treibstoff in eine Richtung derart ein, dass die Richtung der Dicke des Treibstoffsprühnebels im wesentlichen gleich mit der Richtung der Höhe der Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 ist. Auch spritzt das Treibstoffeinspritzventil 7' Treibstoff derart ein, dass die Dicke des Treibstoffsprühnebels dünner als die Höhe der Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 ist. Die Treibstoffeinspritzrichtung und die Formgebung der Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 sind so gesetzt, dass jeder Treibstoffanteil auf die Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 aufprallt, und zwar unter einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente an die Seitenwand 18b an dem Punkt, wo der Treibstoff auf die Seitenwand 18b auftrifft.
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Formgebung des Zündkerzentaschenteils 18c zeigt. Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich ein Treibstoffführungsteil der Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 von einer Aufprallposition des von dem Treibstoffeinspritzventil 7' auf der Seitenwand 18b eingespritzten Treibstoffes zu dem Zündkerzentaschenteil 18c. Wie in 4 gezeigt, ist ein Teil der Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18, welcher sich von dem Zündkerzentaschenteil 18c an der Seite entgegengesetzt von dem Treibstoffführungsteil erstreckt, derart ausgebildet, dass eine sich imaginär erstreckende Ebene des Treibstoffführungsteils die Wandfläche des Zündkerzentaschenteils 18c durchschneidet.
Aufgrund dieser Konstruktion bewegt sich, wie mittels der Schraffur in 3 gezeigt, flüssiger Treibstoff nach dem Aufprall auf die Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 entlang des Treibstoffführungsteiles und erreicht den Zündkerzentaschenteil 18c aufgrund seiner eigenen Massenträgheit. Treibstoff verdampft während der Bewegung entlang des Treibstoffführungsteiles aufgrund der Hitze von dem Treibstoffführungsteil und dringt dann, wie mittels eines Pfeils einer Ein-Punkt-Strichpunktlinie angezeigt, aufgrund des Coanda-Effekts in den Zündkerzentaschenteil 18c ein und verteilt sich außerdem außerhalb der Öffnung des Zündkerzentaschenteiles 18c, wobei so eine zündfähige Mischung ausgebildet wird, wie es mittels eines punktierten Bereiches in 4 in der Umgebung der Zündkerze 6 angezeigt ist.
Wenn eine relativ große Menge von Treibstoff eingespritzt wird, besteht die Möglichkeit, dass flüssiger Treibstoff den Zündkerzentaschenbereich 18c, wie obig erwähnt, erreicht. Solch flüssiger Treibstoff zerfällt jedoch bei dem Aufprall auf die Wandfläche des Zündkerzentaschenbereiches 18c, wie es mittels der Schraffur in 4 angezeigt wird, in feine Partikel, so dass der flüssige Treibstoff auf einfache Weise verdampft und eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 zusammen mit dem gasförmigen Treibstoff ausbildet, welcher aufgrund der Hitze von dem Treibstoffführungsteil verdampft ist.
Die derart ausgebildete zündfähige Mischung ist in der Umgebung der Zündkerze 6 vorhanden, da kein Faktor besteht, der verursacht, dass sich die Mischung aus der Umgebung der Zündkerze 6 wegbewegt, so dass die Zündung und Verbrennung zu einer beliebigen Zeit durchgeführt werden kann. Von daher ist es möglich, den Treibstoffeinspritzzeitpunkt und den Zündzeitpunkt frei zusetzen, und eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze zum Zeitpunkt der Zündung zuverlässig zu positionieren, unabhängig von der Maschinenumlaufgeschwindigkeit, selbst wenn eine relativ große Menge von Treibstoff eingespritzt wird. Von daher kann eine gute Schichtladeverbrennung realisiert werden. Als ein Ergebnis kann der Operationsbereich der Schichtladeverbrennung, der einen besonders reduzierten Treibstoffverbrauch erzielt, zuverlässig in Richtung der Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Betriebszustandseite erweitert bzw. ausgedehnt werden.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist mit dem Treibstoffeinspritzventil 7' eingespritzter Treibstoff während des gleichförmigen Verbrennungsbetriebszustandes gut mit einer Einlassluftströmung von der zylinderseitigen Öffnung der Einlassleitung 1, wie obig erwähnt, durchgerührt, da ein Teil des Treibstoffführungsteiles der Seitenwand 18b des Zwischenraumes 18 an der zylinderseitigen Öffnung der Einlassleitung 1 angrenzt. Von daher wird eine hinreichend homogenisierte gleichförmige Mischung in dem Zylinder zum Zeitpunkt der Zündung ausgebildet, so dass eine gute gleichförmige Verbrennung realisiert werden kann.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Zündkerzentaschenteiles 18c' gemäß einer Modifikation des Zündkerzentaschenteiles in Übereinstimmung mit dem vergleichenden Beispiel von den 3 und 4. Das Zündkerzentaschenteil 18c' weist an einem Terminalende des Treibstoffführungsteiles nahe dem Zündkerzentaschenteil 18c' eine Barriere 18d' auf, die sich nach innen in bezug auf den Zwischenraum 18' erstreckt. Aufgrund dieser Konstruktion wird durch die Barriere 18d' der während der Bewegung entlang des Treibstoffführungsteiles verdampfte Treibstoff zeitweilig nach innen in bezug auf den Zwischenraum 18' gelenkt, jedoch wird er sofort veranlasst, aufgrund des Coanda-Effekts eine zündfähige Mischung auszubilden, wie es mittels einer punktierten Fläche in 6 in der Umgebung der Zündkerzentasche 18c' gezeigt ist.
Wenn Treibstoff in einem flüssigen Zustand den Zündkerzentaschenteil 18c' erreicht, zerfällt der flüssige Treibstoff zum Zeitpunkt des Aufpralls des flüssigen Treibstoffes in feine Partikel, und von daher wird er leicht verdampft. Die Position, wo sich die Partikel ausbilden, liegt auch in der Umgebung der Zündkerze 6. Von daher tut sich der von feinen Partikeln verdampfte Treibstoff mit den durch Hitze verdampften, von dem Treibstoffführungsteil empfangenen Treibstoff zusammen, um eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 auszubilden.
Von daher ist es möglich, zuverlässig eine gute zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze zum Zeitpunkt der Zündung zu positionieren und eine gute Schichtladeverbrennung zu realisieren. Des weiteren besteht keine Möglichkeit der Absetzung von flüssigem Treibstoff in dem Zündungsspalt der Zündkerze 6, so dass die Sedimentation von Ablagerung in dem Zündungsspalt reduziert und die Lebensdauer der Zündkerze 6 vergrößert werden kann.
Die Barriere 18d' ist ebenso für einen Zwischenraum 8 wirksam, welcher, wie in den 1 und 2 gezeigt, keine Zündkerzentasche aufweist. Wenn eine Barriere in dem Treibstoffführungsteil vorgesehen ist, im einzelnen an einem Ort kurz vor der Zündkerze 6, kann flüssiger Treibstoff und verdampfter Treibstoff daran gehindert werden, an der Zündkerze 6 vorüberzuziehen. Dieses ist vorteilhaft, um eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 zum Zeitpunkt der Zündung zuverlässig zu positionieren. Wenn des weiteren eine Barriere in dem Treibstoffführungsteil bei einem Ort kurz vor der Zündkerze 6 vorgesehen ist, wird es möglich, einen Durchzug von flüssigem Treibstoff und verdampften Treibstoff durch die Zündkerze 6 zu verhindern und den direkten Aufprall von flüssigem Treibstoff an der Zündkerze 6 zu verhindern.
6 ist eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders 10, die ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung zeigt. Eine Seitenwand 28b des Zwischenraumes 28 dehnt sich derart aus, um eine Zündkerze 6 und zylinderseitige Öffnungen einer Einlassleitung 1 und eine Auslassleitung 2, welche nebeneinander angrenzen, zu umgeben. Die Seitenwand 28b weist einen Zündkerzentaschenteil 28c ähnlich dem von den 3 bis 5 auf. Ein Treibstoffeinspritzventil 7' spritzt Treibstoff derart ein, dass Treibstoff auf einen Teil der Seitenwand 28b des Zwischenraumes 28 angrenzend an die Einlassleitung 1 aufprallt, wie es mittels der Schraffur in 6 angezeigt ist.
Aufgrund dieser Konstruktion erzielt das vergleichende Beispiel im wesentlichen die gleichen Vorteile, wie die der 3 bis 5. Da des weiteren das Treibstoffführungsteil der Seitenwand 28b des Zwischenraumes 28 teilweise angrenzend an die zylinderseitige Öffnung der Einlassleitung 1 angeordnet ist und an die zylinderseitige Öffnung der Auslassleitung 2 angrenzt, wird die Temperatur des Treibstoffführungsteiles erhöht, so dass der Treibstoff, welcher sich entlang des Treibstoffführungsteiles bewegt, besser verdampft werden kann. Von daher wird es möglich, ferner die Menge des eingespritzten Treibstoffes während des Verdichtungshubes zu steigern, und von daher den Operationsbereich der Schichtladeverbrennung, der einen besonders niedrigen Treibstoffverbrauch bewirkt, in Richtung der Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Betriebszustandseite zu erweitern bzw. auszudehnen.
7 ist eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders 10, welche ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung zeigt. Die gleichen Bezugsziffern, wie die, welche für die vorhergehenden Ausführungsformen verwendet werden, stellen die gleichen Komponentenelemente dar. Es werden hauptsächlich Unterschiede zu dem früheren vergleichenden Beispiel beschrieben. Eine Seitenwand 38b eines Zwischenraumes 38 erstreckt sich im allgemeinen in der Formgebung einer Figur „8", um derart eine Zündkerze 6 und zylinderseitige Öffnungen einer Einlassleitung 1 und einer Auslassleitung 2, welche an einer diagonalen Linie gegenüberliegen, zu umgeben. Ein Treibstoffeinspritzventil 7' spritzt Treibstoff ein, so dass, wie mittels der Schraffur in 7 angezeigt, Treibstoff auf einen Teil der Seitenwand 38b des Zwischenraumes 38 angrenzend an die Einlassleitung 1 aufprallt.
Aufgrund dieser Konstruktion bewegt sich der von dem Treibstoffeinspritzventil 7' eingespritzte Treibstoff entlang der Seitenwand 38b des Zwischenraumes 38, wobei er, wie mittels der Pfeile in 7 angezeigt, eine „8"-förmig gestaltete Bahn annimmt, wobei vorausgesetzt ist, dass die Menge des eingespritzten Treibstoffes groß ist. Von daher bildet im wesentlichen die gesamte Seitenwand 38b einen Treibstoffführungsteil aus. Wenn während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise die Menge des eingespritzten Treibstoffes gering ist und die Treibstoffeinspritzung nahe beim Zündungszeitpunkt gestartet wird, verwandelt sich die gesamte Menge des eingespritzten Treibstoffes in eine zündfähige Mischung zum dem Zeitpunkt, wenn er einen Teil des Treibstoffführungsteiles passiert hat, welcher angrenzend zu der zylinderseitigen Öffnung der Einlassleitung 1 ist. Die Zündung und Verbrennung der zündfähigen Mischung ist möglich, bis die Mischung die Zündkerze 6 erreicht hat.
Wenn die Menge des eingespritzten Treibstoffes erhöht wird und die Treibstoffzündungsstartzeit vorgerückt wird, geht der eingespritzte Treibstoff nicht vollständig in eine zündfähige Mischung in der Zeit über, wenn er entlang eines Teiles des Treibstoffführungsteiles angrenzend zu der zylinderseitigen Öffnung der Einlassleitung 1 passiert ist. Eingespritzter Treibstoff geht während der Passage entlang eines Teiles des Treibstoffführungsteiles angrenzend an die zylinderseitige Öffnung der Auslassleitung 2 vollständig in eine zündfähige Mischung über. Die Zündung und Verbrennung der zündfähigen Mischung ist möglich, wenn die Mischung wieder durch die Zündkerze 6 passiert. In diesem Fall ist ein relativ langer Teil des Treibstoffführungsteiles an die zylinderseitige Öffnung der Auslassleitung 2 angrenzend, so dass die Temperatur des angrenzenden Teiles des Treibstoffführungsteiles hoch wird und eine relativ große Menge des Treibstoffes hinreichend verdampft werden kann.
Selbst wenn die Menge des eingespritzten Treibstoffes weiter erhöht wird und die Treibstoffeinspritzstartzeit weiter fortgeschritten ist, kann der eingespritzte Treibstoff aufgrund des relativ langen Teiles des Treibstoffführungsteiles angrenzend an die zylinderseitige Öffnung der Auslassleitung 2 hinreichend verdampft werden. Die derart über eine relativ lange Strecke ausgebildete zündfähige Mischung läuft entlang eines Teiles des Treibstoffführungsteiles angrenzend an die zylinderseitige Öffnung der Einlassleitung 1 und erreicht dann wieder die Umgebung der Zündkerze 6. Danach ist die Zündung und Verbrennung der Mischung möglich, wenn sie durch die Zündkerze 6 hindurchläuft.
Von daher ist es möglich, eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 zu dem Zeitpunkt der Zündung zu positionieren und eine gute Schichtladeverbrennung für verschiedene Mengen von eingespritzten Treibstoff zu realisieren. Des weiteren wird während der gleichförmigen Verbrennungsbetriebsweise der eingespritzte Treibstoff hinreichend durch die Einlassströmung von der zylinderseitigen Öffnung der Einlassleitung 1 durchgemischt, da ein Teil des Treibstoffführungsteiles an die zylinderseitige Öffnung der Einlassleitung 1 angrenzt. Selbst wenn ein Teil des Treibstoffes nicht durch die Einlassströmung durchgerührt wird, sondern sich zu einem Augenblick voran entlang des Treibstoffführungsteiles bewegt, kehrt, wie obig in Verbindung mit der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise beschrieben, auch der nicht durchgerührte Anteil des Treibstoffes zu dem Teil des Treibstoffführungsteiles angrenzend zu der zylinderseitigen Öffnung der Einlassleitung 1 zurück, so dass die gesamte Menge des eingespritzten Treibstoffes mittels der Einlassströmung hinreichend durchgerührt wird, um derart eine bessere gleichförmige Mischung zum Zeitpunkt der Zündung auszubilden.
8 ist eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders 10, welche eine zweite Ausführungsform einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung der Erfindung darstellt. Die gleichen Bezugszeichen, wie die, welche für die vorhergehenden Ausführungsformen verwendet werden, stellen die gleichen Komponentenelemente dar. Es werden hauptsächlich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben. Eine Seitenwand 48b eines Zwischenraumes 48 ist derart ausgedehnt, um die zylinderseitigen Öffnungen der beiden Einlassleitungen 1 und eine Zündkerze 6' zu umgeben. Jedoch ist die Zündkerze 6' von der Mitte des Zylinders 10 zu der Seite der Einlassleitungen 1 versetzt, so dass relativ lange Teile eines Treibstoffführungsteils der Seitenwand 48b an die zylinderseitigen Öffnungen der beiden Einlassleitungen 1 angrenzen.
Aufgrund dieser Konstruktion erzielt die zweite Ausführungsform im wesentlichen die gleichen Vorteile, wie die der 1 und 2. Darüber hinaus gestattet die zweite Ausführungsform einen guten Kontakt zwischen dem eingespritzten Treibstoff und der Einlassströmung und erzielt von daher sogar eine hinreichendere Durchmischung während der gleichförmigen Verbrennungsbetriebsweise, so dass sogar eine besser gleichförmigere Mischung in dem Zylinder 10 zum Zeitpunkt der Zündung ausgebildet werden kann.
9 ist eine Draufsicht von unten auf einen oberen Teil eines Zylinders 10, die ein vergleichendes Beispiel der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung darstellt. Die gleichen Bezugszeichen, wie solche, die für die vorhergehenden Ausführungsformen verwendet werden, stellen die gleichen Komponentenelemente dar. Es werden hauptsächlich Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in 9 gezeigt, ist die Formgebung eines Zwischenraumes 58 allgemein symmetrisch in bezug einer vertikalen Ebene, die eine Mittenachse eines Treibstoffeinspritzventils 7" und eine Mittenachse einer Zündkerze 6 einschließt. Eine Seitenwand 58b des Zwischenraumes 58 ist derart ausgedehnt, dass sie die Zündkerze 6 und die zylinderseitigen Öffnungen der beiden Einlassleitungen 1 umgibt. Das Treibstoffeinspritzventil 7" spritzt Treibstoff in eine Richtung in der Gestalt eines Kreisausschnitts ein, welcher eine geringe Dicke aufweist, so dass ein zentraler Anteil des kreisausschnittförmigen Treibstoffsprühnebels in Richtung der Mittenachse der Zündkerzen 6 gerichtet ist. In bevorzugter Weise ist die Höhe der Zündkerze 6 derart gesetzt, dass eingespritzter Treibstoff nicht direkt auf den Zündspalt der Zündkerze 6 aufprallt.
Von daher trifft der eingespritzte Treibstoff auf verschiedene Teile der Seitenwand 58b des Zwischenraumes 58 auf. Die Formgebung eines Teiles der Seitenwand 58b innerhalb eines Treibstoffaufprallbereiches ist derart gesetzt, dass eingespritzter Treibstoff auf jeden Aufprallbereich der Seitenwand 58b unter einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente an die Seitenwand 58b bei einem Punkt, wo der Treibstoff auf die Seitenwand 58b aufprallt, auftrifft. In dieser Konstruktion bildet der Teil der Seitenwand 58b innerhalb des Aufprallbereiches des Treibstoffes einen Treibstoffführungsteil. Jeder Treibstoffanteil wird, nachdem er auf die Seitenwand 58b aufprallt, aufgrund seiner eigenen Massenträgheit entlang des Treibstoffführungsteiles der Seitenwand 58b in Richtung der Zündkerze 6 geführt.
Aufgrund der symmetrischen Formgebung der Seitenwand 58b weisen zwei Treibstoffanteile, die auf die Seitenwand 58b bei gleichen Abständen von der Zündkerze aufprallen, im wesentlichen den gleichen Betrag der Massenträgheit in Richtung der Zündkerze 6 auf, so dass die beiden Treibstoffanteile gleichzeitig die Umgebung der Zündkerze 6 erreichen und dann miteinander kollidieren, um eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 auszubilden. Die zündfähige Mischung verbleibt grundsätzlich in Kontakt mit der Zündkerze 6, so dass diese immer gezündet und verbrannt werden kann. Des weiteren ist es möglich, zuverlässig eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 zum Zeitpunkt der Zündung zu positionieren, so dass eine gute Schichtladeverbrennung erzielt werden kann.
Darüber hinaus ist die Seitenwand 58b des Zwischenraumes 58 derart ausgebildet, dass Treibstoff auf die Seitenwand 58b unter einem größeren spitzen Winkel aufprallt, wenn die Treibstoffaufprallposition näher an der Zündkerze 6 liegt. Wenn von daher der Abstand der Aufprallposition eines Treibstoffanteiles von der Zündkerze 6 zunimmt, nimmt die Massenträgheit des Treibstoffanteils zu der Zündkerze 6 zu. Von daher erreichen Treibstoffanteile, die gleichzeitig eingespritzt werden, die Umgebung der Zündkerze 6 im wesentlichen gleichzeitig, und kollidieren dann miteinander, um eine zündfähige Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 auszubilden. Selbst wenn die Menge des eingespritzten Treibstoffes besonders gering ist, ist es demzufolge möglich, einen Körper einer zündfähigen Mischung in der Umgebung der Zündkerze 6 zum Zeitpunkt der Zündung zuverlässig zu positionieren und von daher eine gute Schichtladeverbrennung durchzuführen.
Des weiteren bewegt sich ein von dem Treibstoffeinspritzventil 7" in den Zwischenraum 58 eingespritzter Treibstoffsprühnebel über größere Bereiche der Öffnungen der Einlassleitungen 1 als in den vorhergehenden Ausführungsformen. Von daher kann während der gleichförmigen Verbrennungsbetriebsweise eingespritzter Treibstoff zuverlässig mit der Einlassströmung mit einer gesteigerten Qualität durchgemischt werden, so dass eine noch bessere gleichförmigere Mischung zum Zeitpunkt der Zündung ausgebildet werden kann.
10 ist ein schematischer Längsquerschnitt, der eine dritte Ausführungsform der fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung der Erfindung zeigt. Die gleichen Bezugsziffern, wie diese, die in den vorhergehenden Ausführungsformen verwendet werden, stellen die gleichen Komponentenelemente dar. Es werden hauptsächlich Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Ein Zwischenraum 8' ist derart ausgebildet, dass eine Seitenwand des Zwischenraumes 8' an der Seite eines Treibstoffeinspritzventils 7 und eine Seitenwand an der Seite eines Treibstoffführungsteiles geringere Höhen aufweisen, als eine Seitenwand an der Seite einer Zündkerze 6.
Der von einer schlitzähnlichen Öffnung des Treibstoffeinspritzventils 7 eingespritzt Treibstoff bildet einen kreisausschnittförmigen Treibstoffsprühnebel mit einer geringen Dicke. Die Dicke des Treibstoffsprühnebels wächst allmählich mit dem Anwachsen der Wegstrecke des Sprühnebels und mit dem Anwachsen der Bewegungsstrecke hiervon nach dem Aufprall auf die Seitenwand an. Um von daher zu verhindern, dass Treibstoff aus dem Zwischenraum 8' herausströmt, muß die Höhe der Seitenwand in der Nähe der Zündkerze 6 relativ groß sein.
Wenn die Seitenwand angrenzend an das Treibstoffeinspritzventil 7 in etwa so hoch wie die Seitenwand in der Nähe der Zündkerze 6 ist, wie in den 1 und 2 der Fall ist, wächst der Bereich der Innenflächen des Zwischenraumes an und von daher der Bereich in dem Zwischenraum, der Hitze während die Verbrennung ansteigt empfängt, so dass ein Wärmeverlust anwächst. Wie in 10 gezeigt, ist jedoch der wärmeempfangende Bereich in dem Zwischenraum 8' herabgesetzt, so dass Wärmeverlust reduziert wird. Es sollte ebenso darauf hingewiesen werden, dass die wärmeempfangenden Bereiche der in den 1 bis 10 gezeigten Zwischenräume auch herabgesetzt werden können, so dass Wärmeverlust reduziert wird.
Wie obig beschrieben, ist die Formgebung des Zwischenraumes derart gesetzt, dass wenigstens ein Teil des Treibstoffführungsteiles an die zylinderseitige Öffnung einer Einlassleitung angrenzt, um eine gute gleichförmige Verbrennung zu erzielen, basierend auf eine während des Eilasshubes durchgeführte Treibstoffeinspritzung. Wenn jedoch lediglich die Schichtladeverbrennung betroffen ist, dann braucht sich die Seitenwand des Zwischenraumes nur um die Zündkerze und die zylinderseitige Öffnung einer Auslassleitung erstrecken.
In all den vorhergehenden Ausführungsformen spritzt das Treibstoffeinspritzventil Treibstoff in der Gestalt eines Kreisausschnitts mit einer geringen Dicke ein. Jedoch kann zum Beispiel der Treibstoff auch in der Gestalt eines Kegels oder eines Zylinders eingespritzt werden. Was auch immer für eine Formgebung des Treibstoffsprühnebels ausgewählt ist, ist es jedoch wesentlich, eine Formgebung des Treibstoffsprühnebels auszuwählen oder anzupassen, dass der gesamte oder der größte Teil des eingespritzten Treibstoffes daran gehindert werden wird, aus dem Zwischenraum herauszuströmen, wobei die Expansion des Treibstoffsprühnebels in die Richtung der Höhe in Übereinstimmung mit der Wegstrecke des Treibstoffsprühnebels und der Bewegungsstrecke hiervon nach dem Aufprall auf die Zwischenraumseitenwand, wie obig in Verbindung mit 10 erwähnt, berücksichtigt wird. Von daher ist im praktischen Gebrauch ein Treibstoffeinspritzventil, welches eine Vielzahl von kleinen Einspritzlöchern aufweist, zum Einspritzen von Treibstoff in der Gestalt einer Vielzahl von schmalen Zylindern im Vergleich zu den in den 1 bis 10 verwendeten Treibstoffeinspritzventilen nutzvoll.
Obwohl, wie in den 1 bis 10 gezeigt, das Treibstoffeinspritzventil in der Zwischenraumseitenwand angeordnet ist, ist ferner die Abgabe der Treibstoffeinspritzung im einzelnen nicht beschränkt, solange die Treibstoffeinspritzrichtung und die Zwischenraumformgebung derart gewählt sind, dass der meiste Teil des eingespritzten Treibstoffes, wie obig erwähnt, daran gehindert wird, aus dem Zwischenraum herauszuströmen. Beispielsweise kann das Treibstoffeinspritzventil außerhalb des Zwischenraumes angeordnet sein.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf obig beschriebene, exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, sei es so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt ist. Ganz im Gegenteil ist die Erfindung gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken.
Eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung weist folgende Komponenten auf: Eine Zündkerze (6), ein Zwischenraum (8), der in einer oberen Wand eines Zylinders (10) ausgebildet ist, ein Treibstoffeinspritzventil (7), welches Treibstoff derart einspritzt, dass der meiste Teil des Treibstoffes auf eine Seitenwand (8b) des Zwischenraumes (8) unter einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente an der Seitenwand an dem Punkt, wo der Treibstoff aufprallt, auftrifft, und ein Treibstoffführungsteil, welches in der Seitenwand (8b) des Zwischenraumes (8) vorgesehen ist und welches den meisten Teil des Treibstoffes in die Umgebung der Zündkerze (6) führt. Die fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ist in der Lage, eine gute Schichtladeverbrennung zu ermöglichen durch zuverlässiges Positionieren eines Hauptanteiles einer zündfähigen Mischung in der Umgebung der Zündkerze zum Zeitpunkt der Zündung.

Claims

Eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, folgendes aufweisend: einen Zylinder (10), in welchem ein Treibstoff verbrannt wird; einen Zylinderkopf, welcher den Zylinder abdeckt; eine Zündkerze (6), welche den Treibstoff in dem Zylinder (10) zündet ; einen Zwischenraum (8), welcher in der unteren Wand des Zylinderkopfes ausgebildet ist und welcher eine Seitenwand (8b) aufweist, die die Zündkerze (6) umgibt; ein Treibstoffeinspritzventil (7), welches den Treibstoff derart einspritzt, dass ein Hauptanteil des Treibstoffes auf die Seitenwand (8b) des Zwischenraumes aufprallt unter einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente an die Seitenwand bei dem Punkt, wo der Treibstoff auf die Seitenwand (8b) aufprallt; und ein Treibstoffführungsteil (8b), welches in der Seitenwand (8b) des Zwischenraumes (8) vorgesehen ist und welches den auf die Seitenwand (8b) aufgeprallten Treibstoff in eine Umgebung der Zündkerze (6) führt, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibstoffeinspritzventil (7) den Hauptanteil des Treibstoffes separat in wenigstens zwei Richtungen einspritzt und Anteile des Hauptanteiles des in die beiden Richtungen eingespritzten Treibstoffes entlang des Treibstoffführungsteiles (8b) in die Umgebung der Zündkerze (7) derart geführt werden, dass sie sich gegenüberstehen.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Treibstoffführungsteiles (8b) an eine Einlassleitungsöffnung (1) angrenzt, welche in der unteren Wand des Zylinderkopfes ausgebildet ist.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Treibstoffführungsteiles (8b) an eine Auslassleitungsöffnung (2) angrenzt, welche in der unteren Wand des Zylinderkopfes ausgebildet ist.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner folgendes aufweist: ein Barrierebereich (18d'), welcher in dem Treibstoffführungsteil (8b) derart vorgesehen ist, dass flüssiger Treibstoff, welcher entlang des Treibstoffführungsteiles (8b) sich bewegt, gegen den Barrierebereich (18d') in der Umgebung der Zündkerze (6) auftrifft.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibstoffeinspritzventil (7) den Treibstoff als ein allgemein flachen kreisausschnittförmigen Treibstoffsprühnebel einspritzt, welcher eine geringe Dicke aufweist, so dass ein mittiger Teil des kreisausschnittförmigen Treibstoffsprühnebels in eine Richtung einer Weite des kreisausschnittförmigen Treibstoffsprühnebels im wesentlichen in Richtung einer Mittenachse der Zündkerze (6) gerichtet ist.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner folgendes aufweist: ein Taschenteil (18c), welches in der Seitenwand des Zwischenraumes (8) vorgesehen ist und welches eine Wandoberfläche aufweist, die einen Teil des Umfanges der Zündkerze (6) umgibt und sich in bezug auf den Zwischenraum (8) nach innen öffnet, wobei die Wandoberfläche des Taschenteiles (18c) sich von dem Treibstoffführungsteil (8b) erstreckt.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Seitenwand des Zwischenraumes (8), welches sich ferner von dem Treibstoffführungsteil (8b) erstreckt, derart ausgebildet ist, dass eine imaginäre Oberfläche, die sich von dem Treibstoffführungsteil erstreckt, die Wandoberfläche des Taschenteiles (18c) durchschneidet.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand des Zwischenraumes (8) derart ausgebildet ist, dass ein Teil der Seitenwand an einer Seite der Zündkerze (6) höher als ein Teil der Seitenwand an einer Seite des Treibstoffeinspritzventils (7) ist.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Seitenwand des Zwischenraumes (8) um wenigstens eine der Einlassleitungsöffnung (1) und einer Auslassleitungsöffnung (2) erstreckt, welche in der unteren Wand des Zylinderkopfes ausgebildet sind.
Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibstoffeinspritzventil (7) den Treibstoff derart einspritzt, dass sich der Treibstoff durch wenigstens eine der Einlassleitungsöffnungen (1) und der Auslassleitungsöffnungen (2) bewegt, um welche sich die Seitenwand des Zwischenraumes (8) erstreckt.
Ein Verfahren zum Einspritzen von Treibstoff in eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, welche folgendes aufweist: einen Zylinder (10), in welchem ein Treibstoff verbrannt wird; einen Zylinderkopf, der den Zylinder abdeckt; eine Zündkerze (6), die den Treibstoff in dem Zylinder (10) zündet; und einen Zwischenraum (8), welcher in einer unteren Wand es Zylinderkopfes ausgebildet ist und welcher eine Seitenwand aufweist, die die Zündkerze (6) umgibt; wobei das Verfahren folgende verfahrensschritte aufweist: Einspritzen des Treibstoffes mit einem Treibstoffeinspritzventil (7), so dass ein Hauptanteil des Treibstoffes auf die Seitenwand des Zwischenraumes (8) unter einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente an die Seitenwand bei dem Punkt, wo der Treibstoff auf die Seitenwand (8b) aufprallt, auftrifft; und Führung des auf die Seitenwand (8b) aufgeprallten Treibstoffes in die Umgebung der Zündkerze (6) mit einem Treibstoffführungsteil (8b), welches in der Seitenwand des Zwischenraumes (8) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: separates Einspritzen des Hauptanteiles des Treibstoffes in wenigstens zwei Richtungen, und Führen von Anteilen des Hauptanteiles des in die beiden Richtungen eingespritzten Treibstoffes entlang des Treibstoffführungsteiles (8b) in die Umgebung der Zündkerze (7), so dass sie sich gegenüberstehen.