DE69402137T2

DE69402137T2 - Ottomotor mit Kraftstoffeinspritzventil zur unmittelbaren Einspritzung in den Zylinder

Info

Publication number: DE69402137T2
Application number: DE69402137T
Authority: DE
Inventors: Shizuo Sasaki; Takanori Ueda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2014-07-22
Also published as: DE69402137D1; US5505173A; EP0639703A1; EP0639703B1; JPH0783058A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ottomotor mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff direkt inden Zylinder einspritzt.

2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik

Die durch denselben Anmelder eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 4-41102 offenbart einen Motor, der folgende Bauteile aufweist: eine auf einer oberen Fläche des Kolbens ausgebildete muldenförmige Brennkammer, eine Kerzentasche für die Zündkerze, die sich von der Seitenwand der Brennkammer nach außen erstreckt, einen L-förmigen Stufenabschnitt, der entlang eines Teils des Umfangs der Brennkammer ausgebildet ist, wobei deren Seitenwand die Seitenwand der Kerzentasche berührt oder schneidet und ein Teil dieser als ein erster Kraftstofführungskanal verwendet wird, und wobei ein zweiter Kraftstofführungskanal auf dem oberen Abschnitt der Seitenwand der Brennkammer derart ausgebildet ist, daß er die Bodenwand des Stufenabschnitts berührt und zu der Kerzentasche führt. Bei dem vorstehenden Motor ist der in den Bereich von dem zweiten Kraftstofführungskanal zu der Bodenwand des Stufenabschnitts eingespritzte Kraftstoff bei einer niedrigen Motorlast entlang der Kraftstofführungskanäle zu der Kerzentasche gerichtet, während er durch die Hitze des Kolbens verdampft. Zu diesem Zeitpunkt wird der verdampfte Kraftstoff davon abgehalten, über die Seitenwand des Stufenabschnitts aus der oberen Fläche des Kolbens herauszufließen und wird sicher in die Kerzentasche geführt ohne deren Außenseite zu durchqueren. Somit wird bei dem vorstehenden Motor beabsichtigt, eine gute schichtförmige Ladungsverbrennung bei einer niedrigen Motorlast zu verwirklichen, indem der ganze eingespritzte Kraftstoff in der Kerzentasche als Kraftstoffdampf gesammelt wird.
Bei dem vorstehenden Motor kann nicht der ganze eingespritzte Kraftstoff verdampfen bis er die Kerzentasche erreicht, so daß eine Teilmenge des eingespritzten Kraftstoffs als flüssiger Kraftstoff in diese hineinfließt. Wenn die Motordrehzahl so niedrig ist, daß die Zeit von einer Kraftstoffeinspritzung bis zu einer Zündung relativ lang ist, kann der ganze flüssige Kraftstoff in den Kerzentaschen während dieser Zeit verdampfen und die vorstehende gute geschichtete Ladungsverbrennung kann verwirklicht werden. Wenn jedoch die Motordrehzahl hoch ist, kann die Zündkerze in die Kerzentasche einrücken bevor der ganze flüssige Kraftstoff verdampft. Dabei kann flüssiger Kraftstoff an dem Zündabschnitt der Kerze anhaften, so daß Fehlzündungen auftreten.
Darüberhinaus ist aus der US-A-3 420 216 eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, die eine muldenförmige Brennkammer aufweist, in der ein Kraftstofführungskanal vorgesehen ist, um ein fettes Luft-/Kraftstoffgemisch über die Brennkammer in die Nähe einer Zündkerze zu führen, die durch eine Hülse derart umgeben ist, daß die Hülse mit dem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch gefüllt wird. Dieser Motor leidet jedoch unter einem komplizierten Aufbau der Zündkerze und Schwierigkeiten beim Ansprechen auf wechselnde Betriebszustände.
Desweiteren ist aus der EP-A-0 532 020 eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder bekannt, die eine muldenförmige Brennkammer und eine Zündkerze hat, die in die Brennkammer in der Nähe deren Seitenwand eingesetzt ist, und wobei eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung Kraftstoff in die Kammer einspritzt. Zur Verbesserung der Kraftstoffverteilung in der Brennkammer ist ein Kraftstofführungskanal vorgesehen, der den eingespritzten Kraftstoff in die Nähe der Zündkerze führt. Dieser Motor leidet jedoch unter Schwierigkeiten der Kraftstoffverteilung im Zylinder, wenn die Last des Motors wechselt, so daß das Auftreten von Fehlzündungen an der Zündkerze wahrscheinlich sind.
Angesichts der besonderen Nachteile des vorstehend erwähnten Stands der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Ottomotor mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder zu schaffen, der in der Lage ist, Fehlzündungen zu verhindern und eine gute Verbrennung bei verschiedenen Lastzuständen des Motors liefert.
Diese Aufgabe wird mit einem Motor mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Kolbens in einem Motor als ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Fig. 1;
Fig. 3(A) zeigt eine Draufsicht des Kolbens aus Fig. 1, die einen Kraftstoffverteilungszustand zu einem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bei einem Antriebszustand mit niedriger Motordrehzahl zeigt;
Fig. 3(B) zeigt eine Draufsicht des Kolbens aus Fig. 1, die einen Kraftstoffverteilungszustand zwischen dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und einem Zündzeitpunkt bei einem Antriebszustand mit niedriger Motordrehzahl zeigt;
Fig. 3(C) zeigt eine Draufsicht des Kolbens aus Fig. 1, die einen Kraftstoffverteilungszustand beim Zündzeitpunkt bei einem Antriebszustand mit niedriger Motordrehzahl zeigt;
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Abschnitts, auf den eingespritzter Kraftstoff in einem ersten Kraftstofführungskanal der Fig. 1 auftrifft;
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht der Nähe der Spitze der Zündkerze zum Zündzeitpunkt bei einem Antriebszustand mit hoher Motordrehzahl beim ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 zeigt ein erstes Kennfeld der Kraftstoffeinspritzzeitpunkte bei jeder Motorlast bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7(A) zeigt eine Abwandlung eines Abschnitts, auf den eingespritzter Kraftstoff in einem ersten Kraftstofführungskanal auftrifft;
Fig. 7(B) zeigt eine andere Abwandlung eines Abschnitts, auf den eingespritzter Kraftstoff in einem ersten Kraftstofführungskanal auftrifft;
Fig. 7(C) zeigt eine andere Abwandlung eines Abschnitts, auf den eingespritzter Kraftstoff in einem ersten Kraftstofführungskanal auftrifft;
Fig. 8 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Abschnitts, auf den eingespritzter Kraftstoff in einem ersten Kraftstofführungskanal auftrifft als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht der Nähe der Spitze der Zündkerze zum Zündzeitpunkt bei einem Antriebszustand mit hoher Motordrehzahl beim zweiten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 10 zeigt ein zweites Kennfeld der Kraftstoffeinspritzzeitpunkte bei jeder Motorlast bei dem zweiten Ausführungsbeispiel;

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Kolben, dessen obere Fläche als eine muldenförmige Brennkammer 2 ausgebildet ist. Von einem (nicht gezeigten) Ansaugkanal wird ein Drall auf der oberen Fläche des Kolbens 1 und in der Brennkammer 2 erzeugt, wie durch den Pfeil gezeigt ist.
Auf einem Teil der Seitenwand der Brennkammer 2 sind ein fast L-förmiger erster Kraftstofführungskanal 5, der angrenzend an eine Spitze einer Zündkerze 4 verläuft, die zum Zündzeitpunkt in die Brennkammer 2 einrückt, und ein fast L-förmiger zweiter Kraftstofführungskanal 6 ausgebildet, der die Bodenwand 5a des ersten Kraftstofführungskanals 5 berührt. Die Bodenwand 5a und die Seitenwand 5b, die den ersten Kraftstofführungskanal 5 bilden, sind von der Spitze der Zündkerze 4 leicht beabstandet, die zum Zündzeitpunkt in die Brennkammer 2 einrückt, und insbesondere auf der Bodenwand 5a ist eine teilweise kugelige Vertiefung 3 gerade unter der Zündkerze 4 ausgebildet, um einen Zusammenstoß zu verhindern, der durch eine Abmessungstoleranz dazwischen verursacht wird. Die Bodenwand 5a ist angeordnet, einen Zündabschnitt der Zündkerze 4 nicht zu schneiden, d.h. einen isolierten Abschnitt 4b und einen Zündspalt 4a, um den Abmessungstoleranzen Rechnung zu tragen.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Einspritzloch. Die Kraftstoffeinspritzrichtung des ersten Einspritzlochs ist derart eingerichtet, daß bei der letzten Hälfte eines Verdichtungstakts eingespritzter Kraftstoff schräg auf den oberen Abschnitt einer Seitenwand 5b des ersten Kraftstofführungskanals 5 an dessen stromaufwärtigen Drallende von oben auftrifft, und nach dem Auftreffen erhält er eine Trägheitskraft zu der Einrückstellung, in die die Zündkerze 4 zum Zündzeitpunkt in die Brennkammer einrückt. Andererseits ist die Kraftstoffeinspritzrichtung des zweiten Einspritzlochs derart eingerichtet, daß eingespritzter Kraftstoff auf den oberen Abschnitt der Seitenwand 6b des zweiten Kraftstofführungskanals 6 in ähnlicher Weise auftrifft.
Bei dem vorstehenden Motor wird als das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bei jeder Motorlast gemäß einem ersten Kennfeld beschlossen, das in Fig. 6 gezeigt ist. Wie aus dem ersten Kennfeld ersichtlich ist, wird die Kraftstoffeinspritzung bei Antriebszuständen mit niedriger Motorlast in der letzten Hälfte eines Verdichtungstakts ausgeführt. Bei dieser Kraftstoffeinspritzung trifft der von dem ersten Einspritzloch eingespritzte Kraftstoff zuerst auf den ersten Kraftstofführungskanal 5 auf und erhält drei Trägheitskräfte, d.h. die erste Trägheitskraft zu der Einrückstellung der Zündkerze 4, die zweite Trägheitskraft D1 ungefähr zu der Mitte der Brennkammer 2 und die dritte Trägheitskraft D2 zu dem oberen Teil der Brennkammer. Die erste Trägheitskraft ist relativ klein gemacht, indem ein entsprechender Kraftstoffauftreffwinkel ausgewählt wird. Dann wird der Kraftstoff durch das Fortsetzen der Kraftstoffeinspritzung dem zweiten Kraftstofführungskanal 6 in ähnlicher Weise zugeführt. Andererseits wird der von dem zweiten Einspritzloch eingespritzte Kraftstoff dem Bereich von dem oberen Abschnitt der Seitenwand 6b des zweiten Kraftstofführungskanals 6 zu der Seitenwand der Brennkammer 2 zugeführt. Somit wird der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 7 eingespritzte Kraftstoff hauptsächlich dem ersten und zweiten Kraftstofführungskanal 5, 6 zugeführt und der Rest wird der Brennkammer 2 zugeführt.
Der der Brennkammer 2 zugeführte Kraftstoff verdampft und wird durch die Wirkung des Dralls darin ein mageres Luft- /Kraftstoff-Gemisch, wie durch die Punkte in Fig. 3(B) gezeigt ist. Andererseits schreitet der den beiden Kraftstofführungskanälen 5, 6 zugeführte Kraftstoff hauptsächlich zu der Einrückstellung der Zündkerze 4 fort, wie durch den kreuzweise schraffierten Bereich in Fig. 3(B) gezeigt ist, während er sich unter dem Einfluß der vorstehenden drei Trägheitskräfte als flüssiger Kraftstoff allmählich in die Teilrichtungen (D1 und D2) der zwei Kraftstofführungskanäle 5, 6 ausbreitet. Etwas von dem flüssigen Kraftstoff verdampft durch die Hitze des Kolbens 1, aber der Rest breitet sich als Flüssigkeit in die Teilrichtungen der zwei Kraftstofführungskanäle 5, 6 aus und erreicht die Nähe der Einrückstellung der Zündkerze 4.
Wenn die Motordrehzahl relativ niedrig ist, reicht die Zündkerze 4 zu diesem Zeitpunkt noch nicht in die Brennkammer 2, so daß der flüssige Kraftstoff unter dem Einfluß der Trägheitskräfte hauptsächlich durch die Nähe der Einrückstellung der Zündkerze 4 durchtritt, während er verdampft, wie in Fig. 3(C) gezeigt ist. Der flüssige Kraftstoff an dem stromabwärtigen Drallende der Kraftstofführungskanäle 5, 6 diffundiert dort und verdampft danach. Es soll beachtet werden, daß sich die Trägheitskräfte des Kraftstoffs schnell abschwächen, wenn der Kraftstoff verdampft. Deshalb bewegt sich der an der stromaufwärtigen Drallseite des ersten und zweiten Kraftstoffkanals 5, 6 vor der Einrückstellung der Zündkerze 4 verdampfte Kraftstoff mit einem Drall, der eine relativ niedrige Geschwindigkeit hat, so daß das relativ fette Gemisch zum Zündzeitpunkt auf dem ersten und zweiten Kraftstofführungskanal 5, 6 einschließlich der Nähe der Einrückstellung der Zündkerze 4 bleibt. Deshalb zündet das Gemisch in dem ersten und zweiten Kraftstofführungskanal 5, 6, sobald die Zündung durch die Zündkerze 4 ausgeführt wird, und brennt ordnungsgemäß und die Flamme pflanzt sich zu dem mageren Gemisch in der Brennkammer 2 fort und das magere Gemisch brennt unter der Wirkung des Dralls hervorragend, so daß eine gute schichtweise Ladungsverbrennung erhalten werden kann, die einen niedrigen Kraftstoffverbrauch verwirklicht.
Sobald die Motordrehzahl hoch wird und die Zeit vom Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bis zum Zündzeitpunkt relativ kurz wird, kann bei dem offenbarten Motor nach dem Stand der Technik die Zündung ausgeführt werden, wenn flüssiger Kraftstoff in der Kerzentasche bleibt. Folglich haftet flüssiger Kraftstoff an dem isolierten Abschnitt und dem an der Spitze der Zündkerze angeordneten Zündspalt an, so daß eine Fehlzündung durch den an dem Zündspalt anhaftenden flüssigen Kraftstoff und eine schlechte Isolation der Zündkerze auftreten kann, die durch Kraftstoffverkokung verursacht wird. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel jedoch erreicht der flüssige Kraftstoff die stromabwärtige Seite des ersten und zweiten Kraftstofführungskanals 5, 6 vor der Einrückstellung der Zündkerze 4. Wenn der flüssige Kraftstoff die Einrückstellung der Zündkerze 4 durchschreitet, haftet der sich auf dem ersten Kraftstofführungskanal 5 bewegende Kraftstoff nicht an der Zündkerze 4 an, weil die Bodenwand 5a und die Seitenwand 5b des ersten Kraftstofführungskanals 5 und deren sich erstreckende Phantomfläche angeordnet sind, die Zündkerze 4 nicht zu schneiden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Andererseits kann der Kraftstoff in Verbindung mit dem zweiten Kraftstofführungskanal 6 leicht an der Zündkerze 4 anhaften, indem er sich aufwärts bewegt. Jedoch ist die Breite der Bodenwand 6a an der Stelle kleiner gemacht, an der der Kraftstoff auftrifft, so daß die aufwärtige Trägheitskraft relativ klein ist, die der Kraftstoff erhält, und die an der Zündkerze 4 anhaftende Kraftstoffmenge klein ist. Somit haftet der Kraftstoff nicht an dem Zündabschnitt der Zündkerze 4 an, d.h. an dem isolierten Abschnitt 4b und dem Zündspalt 4a, und zu diesem Zeitpunkt ist die Spitze der Zündkerze 4 von flüssigem Kraftstoff umgeben, der sich auf der Bodenwand 5a bewegt, und von flüssigem Kraftstoff, der sich auf der Seitenwand 5b des ersten Kraftstofführungskanals 5 bewegt, und das fette Gemisch wird in der Nähe des Zündspalts 4a der Zündkerze 4 gebildet, um den Dampf von dem Kraftstoff, der sich in die Richtung D1 bewegt, und den Dampf von dem Kraftstoff zusammenzusetzen, der sich in die Richtung D2 bewegt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Deshalb kann bei einem Antriebszustand mit niedriger Motorlast und hoher Motordrehzahl eine gute geschichtete Ladungsverbrennung ohne Fehlzündung erhalten werden, ähnlich dem Antriebszustand mit niedriger Motorlast und niedriger Motordrehzahl.
Wie aus dem ersten Kennfeld ersichtlich ist, wird die Kraftstoffeinspritzung bei einem Antriebszustand mit hoher Motorlast während eines Ansaugtakts ausgeführt. Demgemäß wird ein gleichförmig konzentriertes Luft-/Kraftstoff-Gemisch in der ganzen Brennkammer 2 gebildet, um eine sehr lange Zeit von dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bis zum Zündzeitpunkt zu verwenden, und somit wird die Verbrennung eines gleichförmigen Gemischs durch die Verwendung des darin erzeugten Dralls verwirklicht, wodurch ein hohes Drehmoment erhalten werden kann. Wie aus dem ersten Kennfeld ersichtlich ist, wird bei einem Antriebszustand mit mittlerer Motorlast eine bestimmte erforderliche Kraftstoffmenge ähnlich wie bei den Antriebszuständen mit niedriger Motorlast in der letzten Hälfte eines Verdichtungstakts eingespritzt und die Restmenge des erforderlichen Kraftstoffs wird ähnlich wie bei den Antriebszuständen mit hoher Motorlast während eines Ansaugtakts eingespritzt. Deshalb wird ein fettes Gemisch mit guter Zündfähigkeit in der Nähe der Spitze der Zündkerze 4 gebildet, wie vorstehend erwähnt ist, und die Konzentration des ist der Brennkammer 2 gebildeten Gemisches ist höher als bei dem Antriebszustand mit niedriger Motorlast, so daß eine schichtweise Ladungsverbrennung verwirklicht werden kann, wodurch ein hohes Drehmoment erhalten werden kann.
Bei dem Leerlaufzustand und dergleichen, d.h. bei sehr niedriger Motorlast und einem Zustand mit sehr niedriger Motordrehzahl ist die erforderliche Kraftstoffmenge sehr klein und die Zeit vom Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bis zum Zündzeitpunkt wird sehr lang. Deshalb kann das ganze fette Gemisch auf dem ersten Kraftstofführungskanal 5 die stromabwärtige Seite hinter der Einrückstellung der Zündkerze 4 mit dem Drall erreichen, so daß es kein fettes Gemisch in der Nähe der Spitze der Zündkerze 4 gibt. Jedoch der bei diesen Antriebszuständen dem zweiten Kraftstofführungskanal 6 später als dem ersten Kraftstofführungskanal 5 zugeführte Kraftstoff verdampft und sammelt sich in der Nähe der Spitze der Zündkerze 4 als ein relativ fettes Gemisch, so daß eine gute Zündfähigkeit wiederhergestellt werden kann. Wenn darüberhinaus die Abmessung zwischen der Zündkerze 4 und der Bodenwand 5b des ersten Kraftstofführungskanals 5 groß genug ist, um einen Zusammenstoß dazwischen zu verhindern, kann die Vertiefung 3 weggelassen werden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat sowohl der erste als auch der zweite Kraftstofführungskanal 5, 6 einen L-förmigen Bereich. Jedoch kann jede Querschnittsgestalt ausgewählt werden, durch die der flüssige Kraftstoff und Kraftstoffdampf in die Nähe der Spitze der Zündkerze 4 geführt wird, beispielsweise eine bogenförmige Gestalt, eine abgeschrägte Gestalt oder eine U-Gestalt etc., wie in den Fig. 7(A), 7(B) oder 7(C) gezeigt ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt. In diesen Fig. sind die Bodenwand 5'a und die Seitenwand 5'b des ersten Kraftstofführungskanals 5' durch einen Bogen mit einem großen Radius miteinander verbunden. Deshalb wird die Trägheitskraft in die Richtung D1 und die Trägheitskraft in die Richtung D2, die der Kraftstoff erhält, größer als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn der Kraftstoff auf den ersten Kraftstofführungskanal 5' auftrifft, wie in Fig. 8 gezeigt ist.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des vorstehenden Motors wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bei jeder Motorlast gemäß einem zweiten Kennfeld beschlossen, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Wie aus dem zweiten Kennfeld ersichtlich ist, wird die Kraftstoffeinspritzung bei einem Antriebszustand mit mittlerer Motorlast nur in der letzten Hälfte eines Verdichtungstakts ausgeführt. Wenn eine derartige Kraftstoffeinspritzung bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wird eine große Kraftstoffmenge dem ersten und zweiten Kraftstofführungskanal zugeführt, so daß das darauf gebildete Gemisch zum Zündzeitpunkt zu fett wird und dadurch während der Verbrennung Schwarzrauch verursacht wird. Jedoch sind die Trägheitskraft in die Richtung D1 und die Trägheitskraft in die Richtung D2 groß, die der Kraftstoff erhält, wie vorstehend erwähnt ist, so daß eine relativ große eingespritzte Kraftstoffmenge zu der Mitte der Brennkammer 2 und nach oben fortschreitet und in dem Zylinder zerstäubt wird. Deshalb ist die Kraftstoffmenge auf dem ersten Kraftstofführungskanal 5' zum Zündzeitpunkt entsprechend begrenzt. Darüberhinaus hat der Verbindungsabschnitt zwischen der Bodenwand 5'a und der Seitenwand 5'b einen großen Radius, so daß sich der flüssige Kraftstoff nicht darauf sammeln kann, und die Kraftstoffmenge, die in die Richtung D1 und in die Richtung D2 fortschreitet, wird in der Nähe der Spitze der Zündkerze 4 zum Zündzeitpunkt größer als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, aber der Kraftstoff reicht unter dem Einfluß der vorstehenden zwei starken Trägheitskräfte bis zum Körper der Zündkerze 4, so daß die Konzentration des in der Nähe der Spitze der Zündkerze 4 gebildeten Gemisches nicht zu fett wird und derselbe gewünschte Wert wird wie bei den Antriebszuständen mit niedriger Motorlast bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Deshalb kann eine gute Zündung erhalten werden. Danach pflanzt sich die Flamme zu dem um den Körper der Zündkerze diffundierten Kraftstoff fort, so daß die gut geschichtete Ladungsverbrennung auch bei dem Antriebszustand mit mittlerer Motorlast verwirklicht werden kann ohne daß Schwarzrauch durch ein zu fettes Gemisch verursacht wird. Deshalb ist die Aufteilung der Kraftstoffeinspritzung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bei dem Antriebszustand mit mittlerer Motorlast nicht erforderlich, so daß die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung einfach gemacht werden kann.
Wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffmenge bei dem Antriebszustand mit niedriger Motorlast relativ klein ist, kann die Konzentration des Gemisches in der Nähe der Spitze der Zündkerze 4 magerer werden als der gewünschte Wert. Dieses Problem kann jedoch durch das Vorsehen eines zweiten Kraftstofführungskanals 6 oder eine Verzögerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts gelöst werden.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre spezifischen Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist es offensichtlich, daß zahlreiche Abwandlungen durch den Fachmann gemacht werden können, ohne daß vom Kern der Ansprüche abgewichen wird.

Claims

1. Fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (7) zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in einen Zylinder, die folgende Bauteile aufweist:

eine muldenförmige Brennkammer (2), die an einer oberen Fläche eines Kolbens (1) ausgebildet ist, der in dem Zylinder in einer hin- und hergehenden Weise aufgenommen ist, eine Zündkerze (4), die zum Zündzeitpunkt durch die Bewegung des Kolbens (1) in die Nähe einer Seitenwand der Brennkammer (2) einrückt,

eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (7), die Kraftstoff zu der Seitenwand der Brennkammer (2) zumindest bei einem vorgegebenen Antriebszustand des Motors einspritzt, und einen ersten Kraftstofführungskanal (5), der den durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (7) eingespritzten Kraftstoff in die Nähe der eingerückten Stellung der Zündkerze (4) in der Brennkammer (2) führt, wobei

der erste Kraftstofführungskanal (5) durch die Nähe der eingerückten Stellung verläuft,

wobei jede Wand (5a, 5b) den ersten Kraftstofführungskanal (5) definiert und jede gedachte Verlängerungsfläche dieser so angeordnet ist, daß sie einen Zündungsabschnitt (4a, 4b) ungeachtet der Kolbenstellung nicht kreuzt, der an der Spitze der Zündkerze (4) angeordnet ist,

gekennzeichnet durch einen zweiten Kraftstofführungskanal (6), der angrenzend an und unterhalb dem ersten Kraftstofführungskanal (5) an der Seitenwand (2) der Brennkammer ausgebildet ist.

2. Motor nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofführungskanal (5) einen L-förmigen Querschnitt hat, der sich zu der Brennkammer (2) öffnet und von der Querseite und seiner Unterseite zu der Nähe der Spitze der Zündkerze (4) gerichtet ist.

3. Motor nach Anspruch 1, wobei eine Vertiefung (3) in dem ersten Kraftstofführungskanal (5) unterhalb der Spitze der Zündkerze (4) ausgebildet ist.

4. Motor nach Anspruch 2, wobei die Seitenwand (5b) und die Bodenwand (5a) des ersten Kraftstofführungskanals (5) in einer bogenförmigen Weise miteinander verbunden sind.

5. Motor nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofführungskanal (5) einen bogenformigen Querschnitt hat, der sich zu der Brennkammer (2) öffnet.

6. Motor nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofführungskanal (5) einen U-förmigen Querschnitt hat, der sich zu der Brennkammer (2) öffnet.

7. Motor nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofführungskanal (5) durch eine abgeschrägte Fläche ausgebildet ist, die sich zu der Oberseite des Kolbens (1) öffnet.

8. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorgegebenen Antriebszustände des Motors Betriebszustände mit niedriger Last sind.

9. Motor nach Anspruch 4, wobei die vorgegebenen Antriebszustände des Motors niedrige und mittlere Lastzustände sind.

10. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Drall in der Brennkammer (2) erzeugt wird, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (7) Kraftstoff bei den vorgegebenen Antriebszuständen des Motors einspritzt, so daß Kraftstoff an dem ersten Kraftstofführungskanal (5) an dessen bezüglich des Dralls stromaufwärtigen Abschnitt auftrifft.

11. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (7) Kraftstoff dem ersten Kraftstofführungskanal (5) und dem zweiten Kraftstofführungskanal (6) bei den vorgegebenen Antriebszuständen des Motors zuführt.