[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE69100803T2 - Brennkraftmaschine. - Google Patents

Brennkraftmaschine.

Info

Publication number
DE69100803T2
DE69100803T2 DE91112766T DE69100803T DE69100803T2 DE 69100803 T2 DE69100803 T2 DE 69100803T2 DE 91112766 T DE91112766 T DE 91112766T DE 69100803 T DE69100803 T DE 69100803T DE 69100803 T2 DE69100803 T2 DE 69100803T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
recess
valve
combustion engine
internal combustion
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE91112766T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69100803D1 (de
Inventor
Tatsuo Kobayashi
Norihiko Nakamura
Hiroaki Nihei
Hiroshi Nomura
Kenichi Nomura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP40681790A external-priority patent/JPH04224231A/ja
Priority claimed from JP40679490A external-priority patent/JPH04224230A/ja
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE69100803D1 publication Critical patent/DE69100803D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69100803T2 publication Critical patent/DE69100803T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • F02B25/145—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke with intake and exhaust valves exclusively in the cylinder head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/26—Pistons  having combustion chamber in piston head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B2023/106—Tumble flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is horizontal
    • F02B2023/107—Reverse tumble flow, e.g. having substantially vertical intake ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/40—Squish effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine bzw. einen Verbrennungsmotor.
  • Bei einem bekannten Motor, in dem Treibstoff direkt in den Zylinder des Motors eingespritzt wird, ist eine Vertiefung an der oberen Fläche der Kolbens ausgebildet, Kraftstoff wird von der Kraftstoffeinspritzdüse zur Vertiefung eingespritzt, eine Wirbelbewegung um die Zylinderachse wird in der Verbrennungskammer erzeugt, und ein zundfähiges Luft-Kraftstoffgemisch wird um die Zündkerze durch die Wirbelbewegung ausgebildet (siehe die japanische ungeprüfte Gebrauchsmusteranmeldung No. 1-124042).
  • In diesem Motor muß jedoch eine solche Wirbelbewegung um die Zylinderachse erzeugt werden, und demzufolge ist dort, wo eine solche Wirbelbewegung nicht erzeugbar ist, das Verfahren zur Ausbildung des Luft-Kraftstoffgemisches um die Zündkerze herum unter Nutzung der Wirbelbewegung nicht länger anwendbar. Desweiteren wird in diesem Motor die Stärke der Wirbelbewegung in Übereinstimmung mit einer Änderung des Betriebszustandes des Motors verändert. Daher besteht, wenn die Bildung des Luft-Kraftstoffgemisches um die Zündkerze herum ausschließlich auf der Wirbelbewegung beruht, ein Problem darin, daß es schwierig ist, ein geeignetes Luft-Kraftstoffgemisch um die Zündkerze herum für alle Betriebszustände des Motors zu schaffen.
  • Aus der Patentschrift EP-A-0 375 789 ist ein Verbrennungsmotor mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt. Mit Hilfe des Einblas-Ventils dieses Verbrennungsmotor entsprechend dem Stand der Technik wird der Kraftstoff zusammen mit Druckluft so eingespritzt, daß die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes begünstigt wird, und der Kraftstoff völlig in feine Partikel zerteilt wird.
  • Dennoch tritt ein Problem darin auf, daß es schwierig ist, ein relativ fettes Luft-Kraftstoffgemisch um die Zündkerze herum anzusammeln, besonders wenn der Motor bei leichter Last arbeitet.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motor zu schaffen, der in der Lage ist, ein geeignetes Luft-Kraftstoffgemisch um die Zündkerze herum unabhängig von der Last, mit der der Motor betrieben wird, auszubilden.
  • Deshalb wird erfindungsgemäß ein Verbrennungsmotor geschaffen mit: einem Zylinderkopf mit einer Innenwand, einer Zündkerze, die an einem mittleren Abschnitt der Innenwand der Zylinderkopfes angeordnet ist, einem Einblas-Ventil, das auf einem Umfangsabschnitt der Innenwand des Zylinderkopfes angeordnet ist, wobei das Einblas-Ventil Kraftstoff zusammen mit Druckluft in Form eines konisch ausgebildeten Kraftstoff- Zerstäubungsnebels beim Kompressionstakt des Motors einspritzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenoberfläche eine Vertiefung hat, die sich von einem Punkt unterhalb der Zündkerze zu einem Punkt unterhalb eines Spitzenabschnitts des Einblas-Ventils erstreckt, wobei das Einblas-Ventil zur Vertiefung einspritzt, indem der konisch ausgebildete Kraftstoff-Zerstäubungsnebel zu der Vertiefung unterhalb der Zündkerze entlang einer unteren Wand der Vertiefung gerichtet wird, wobei die maximale Längsausdehung der Vertiefung in Bewegungsrichtung des konisch ausgebildeten Kraftstoff- Zerstäubungsnebels größer als die maximale Querausdehnung der Vertiefung in die Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des konisch ausgebildeten Kraftstoff-Zerstäubungsnebels ist, wobei gegenüberliegende Seitenwände der Vertiefung, die die Querausdehnung festlegen, leicht außerhalb von einer Seitenfläche des konisch ausgebildeten Kraftstoff-Zerstäubungsnebels angeordnet sind.
  • Die Erfindung wird besser aus der Beschreibung eines bevorzugten, erfindungsgemäßen, nachfolgend dargelegten Ausfuhrungsbeispiels in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich.
  • Es zeigen in den Zeichnungen:
  • Fig. 1 eine Querschnitts-Seitenansicht eines Zweitaktmotors,
  • Fig. 2 eine Ansicht, die eine Innenwand eines Zylinderkopfes darstellt,
  • Fig. 3 eine Draufsicht eines Kolbens,
  • Fig. 4 ein Schaubild, das die Öffnungszeit eines Einlaß- und eines Auslaßventils zeigt, und
  • Fig. 5 eine Querschnitts-Seitenansicht des Motors, die seinen Betrieb zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Zylinderblock, 2 einen im Zylinderblock 1 hin- und herbewegbaren Kolben, 3 einen auf dem Zylinderblock 1 befestigten Zylinderkopf und 4 eine zwischen der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 und der oberen Fläche des Kolbens 2 ausgebildete Verbrennungskammer Eine Vertiefung 5 ist an der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 ausgebildet, und zwei Einlaßventile 6 sind auf dem Innenwandabschnitt 3b des Zylinderkopfes 3 angeordnet, die die untere Wand der Vertiefung 5 bilden. Der Innenwandabschnitt 3c des Zylinderkopfes 3 ist im Unterschied zur Vertiefung 5 im wesentlichen flach und geneigt, und zwei Auslaßventile 7 sind auf dem Innenwandabschnitt 3c des Zylinderkopfes 3 ausgebildet. Die Innenwandabschnitte 3b und 3c des Zylinderkopfes 3 sind miteinander über die Umfangswand 8 der Vertiefung 5 verbunden. Die Umfangswand 8 der Vertiefung 5 hat Abschirmwände 8a, die so nah wie möglich an den Umfangsabschnitten der entsprechenden Einlaßventile 6 angeordnet sind und sich bogenartig entlang der Peripherie der entsprechenden Einlaßventile 6, einer zwischen den Einlaßventilen 6 angeordneten Frischluft-Führungswand 8b und den zwischen der Umfangswand der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 und dem entsprechenden Einlaßventil 6 angeordneten Frischluft-Führungswänden 8c erstrecken. Die Abschirmwände 8a erstrecken sich zur Verbrennungskammer 4, zu einer niedrigeren Position als die Einlaßventile 6, wenn die Ventile 6 in der maximalen Hubposition sind, und folglich ist die Ventilöffnung zwischen dem Ventilsitz 9 und dem Umfangsabschnitt des Einlaßventils 6, das sich auf der Auslaßventilseite befindet, durch die entsprechende Abschirmwand 8a für die gesamte Zeitspanne, in der das Einlaßventil 6 geöffnet ist, abgeschirmt. Die Frischluft- Führungswand 8b und die Frischluft-Führungswände 8c befinden sich auf im wesentlichen der gleichen Ebene und erstrecken sich im wesentlichen parallel zu der durch die Zentren der Einlaßventile 6 verlaufenden Linie. Die Zündkerze 10 ist am Abschnitt 3c der Innenwand des Zylinderkopfes 3 in einer solche Weise angeordnet, daß diese sich im Zentrum der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 befindet. Desweiteren ist keine Abschirmwand zum Abschirmen der Ventilöffnungen zwischen den Auslaßventilen 7 und den Ventilsitzen 11 für die Auslaßventile 7 vorgesehen, und demzufolge sind, wenn die Auslaßventile 7 geöffnet sind, die gesamten Ventilöffnungen, die zwischen den Auslaßventilen 7 und den Ventilsitzen 11 ausgebildet sind, zur Verbrennungskammer 4 hin geöffnet.
  • Einlaßöffnungen 12 sind im Zylinderkopf 3 für die Einlaßventile 6 ausgebildet, und Auslaßöffnungen 13 sind im Zylinderkopf 3 für die Auslaßventile 7 ausgebildet. Ein Einblas- Ventil 14 ist an der Peripherie der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 zwischen den Einlaßventilen 6 angeordnet. Dieses Gebläseluftvenil 14 hat einen Druckluftkanal 16, der in seinem Gehäuse 15 ausgebildet ist, und mit einer Druckluftquelle 21, einer im Druckluftkanal 16 angeordneten Kraftstoffeinspritzdüse 17 und einem Ventilkörper 19 verbunden ist, der von einem (nicht gezeigten) Elektromagneten gesteuert wird, um den Öffnungsbetrieb einer in der Verbrennungskammer 4 angeordneten Düsenöffnung 18 zu steuern. Das Innere des Druckluftkanals 16 ist immer mit Druckluft gefüllt, und Kraftstoff wird im Druckluftkanal 16 in die Druckluft eingespritzt. Nach Einspritzen des Kraftstoffes, wenn der Ventilkörper 19 die Düsenöffnung 18 öffnet, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer 4 von der Düsenöffnung 18 zusammen mit der Druckluft eingespritzt.
  • Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist eine Vertiefung 20, die sich von einem Punkt unterhalb der Zündkerze 10 zu einem Punkt unterhalb des Spitzenabschnitts des Einblas-Ventils 14 erstreckt, auf der oberen Fläche des Kolbens 2 ausgebildet. In dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Vertiefung 20 eine Form, die symmetrisch bezüglich der die Zündkerze 10 und das Gebläseluftvenil 14 einschließenden vertikalen Ebene K-K ist.
  • In dem in den Fig. 1 bis 3, sowie in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel öffnen die Auslaßventile 7 früher, als die Einlaßventile 6, und die Auslaßventile 7 schließen eher, als die Einlaßventile 6. Außerdem zeigt in Fig. 4 I die Kraftstoff-Einspritzzeit an. Demzufolge wird, wie durch F in Fig. 1 und 3 angezeigt ist, in der zweiten Hälfte des Kompressionstaktes Kraftstoff zusammen mit Druckluft von der Düsenöffnung 18 des Einblas-Ventils 14 in Form eines konisch ausgebildeten Kraftstoff-Zerstäubungsnebels eingespritzt Dann wird der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F von der Düsenöffnung 18 entlang der vertikalen Ebene K-K eingespritzt und zur Vertiefung 20 unterhalb der Zündkerze 10 entlang der unteren Wand 20a der Vertiefung 20 gerichtet. Wie Fig. 3 entnehmbar ist, ist die Vertiefung 20 so ausgebildet, daß die Querausdehnung S der Vertiefung 20 in senkrechter Richtung zur Achse des Kraftstoff-Zerstäubungsnebels F, d.h. senkrecht zur vertikalen Ebene K-K, schmaler als die Längsausdehnung L der Vertiefung 20 in die Richtung entlang der Achse des Kraftstoff-Zerstäubungsnebels, d.h. entlang der vertikalen Ebene K-K ist. Außerdem sind die gegenüberliegenden Seitenwände 20b der Vertiefung 20, die die Querausdehnung S der Vertiefung 20 festlegen, im wesentlichen vertikal angeordnet und sind geringfügig außerhalb von der äußeren Fläche des Kraftstoff-Zerstäubungsnebels F positioniert Desweiteren hat wie in Fig. 3 gezeigt die Außenlinie des oberen Randabschnitts 20c der Vertiefung 20, deren Abschnitt sich gegenüber dem Einblas-Ventil 14 befindet, eine Bogenform und wie in Fig. 1 gezeigt einen eingelassenen Abschnitt 20d, der einen bogenförmigen Querschnitt hat und relativ zum oberen Randabschnitt 20c in die Richtung gegenüber zum Einblas- Ventil 14 auf der Endfläche der Vertiefung 20 konkav ausgebildet ist, die sich von der unteren Wand 20a der Vertiefung 20 aufwärts zur Zündkerze 10 an eine Position gegenüber dem Einblas-Ventil 14 erstreckt. Demzufolge ist der obere Abschnitt der Vertiefung 20 in einer geneigten, nach unten zeigenden Wand ausgebildet. Der obere Flächenabschnitt 2a des Kolbens 2, der gegenüber der Vertiefung 20 hinsichtlich des oberen Randabschnitts 20c angeordnet ist, ist im wesentlichen flach und geneigt, so daß wenn der Kolben 2 den oberen Totpunkt erreicht, ein Verdichtungsbereich zwischen dem Innenwandabschnitt 3c des Zylinderkopfes 3 und dem oberen Abschnitt 2a des Kolbens 2 ausgebildet wird.
  • Als nächstes wird die Bildung eines Luft-Kraftstoffgemisches unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und 5 beschrieben.
  • Wie in Fig. 5 dargestellt, strömt, wenn das Einlaßventil 6 und das Auslaßventil 7 geöffnet sind, Frischluft in die Verbrennungskammer 4 uber das Einlaßventil 6. Dann strömt, da die Ventilöffnungen der Einlaßventile 6, deren Öffnungen sich an der Auslaßventilseite befinden, durch die Abschirmwände 8a abgeschirmt sind, die Frischluft in die Verbrennungskammer 4 von den Ventilöffnungen der Einlaßventile 6, deren Öffnungen sich an der gegenüberliegenden Seite der Abschirmwände 8a befinden. Dann strömt, wie durch den Pfeil W in Fig. 5 gezeigt ist, die Frischluft abwärts entlang der Innenwand des Zylinders, die sich unterhalb des Einlaßventils 6 befindet. Dann strömt ein Teil W&sub1; der Frischluft W in die Vertiefung 20, und folglich wird der Innenraum der Vertiefung 20 durch den Teil der Frischluft W&sub1; gespült. Der verbleibende Teil W&sub2; der Frischluft W bewegt sich vorwärts entlang der oberen Fläche des Kolbens 2 und strömt aufwärts entlang der Innenwand des Zylinders, die sich unterhalb des Auslaßventils 7 befindet. Folglich strömt der verbleibende Teil der Frischluft W&sub2; in der Verbrennungskammer 4 in Form einer Schleife. Das verbrannte Gas in der Verbrennungskammer 4 wird über die Auslaßventile 7 durch den Luftstrom W&sub2; ausgetragen, der in Form einer Schleife strömt, und eine Wirbelbewegung X in einer vertikalen Ebene wird in der Verbrennungskammer 4 durch den Luftstrom W&sub2; geschaffen, der in Form einer Schleife strömt. Dann bewegt sich der Kolben 2 durch den unteren Totpunkt und beginnt mit der Aufwärtsbewegung. Danach sind die Einlaßventile 6 und die Auslaßventile 7 geschlossen, und bei der Annäherung an das Ende des Kompressionstaktes wird der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F vom Einblas-Ventil 14 zur Vertiefung 20 unterhalb der Zündkerze 10 entlang der unteren Wand 20a der Vertiefung 20 eingespritzt.
  • Wenn Kraftstoff unter Nutzung von Druckluft eingespritzt wird, wird, da der Kraftstoff völlig in feine Partikel zerteilt ist, der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel sofort zündfähig, aber da der Kraftstoff des Kraftstoff-Zerstäubungsnebels F gasförmig ist, breitet sich der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F leicht über die gesamte Verbrennungskammer 4 aus. Dennoch kann keine gute Zündfähigkeit erreicht werden, wenn sich der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F über die gesamte Verbrennungs kammer 4 ausbreitet, da es dabei unmöglich ist, ein verhältnismäßig fettes Luft-Kraftstoffgemisch um die Zündkerze 10 anzusammeln, besonders, wenn der Motor unter leichter Last arbeitet, bei welcher die Menge des eingespritzten Kraftstoffes relativ gering ist.
  • In dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind, wie zuvor erwähnt, die gegenüberliegenden Seitenwände 20b der Vertiefung 20, die die Querausdehnung S der Vertiefung 20 festlegen, geringfügig außerhalb von der äußeren Fläche des konisch ausgebildeten Kraftstoff- Zerstäubungsnebels F angeordnet. Demzufolge wird der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F in einer solchen Weise ausgestoßen, daß dieser zwischen die gegenüberliegenden Seitenwänden 20b der Vertiefung 20 strömt, und folglich kann der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F nicht in seitliche Richtung dispergiert werden. Demzufolge wird ein Luft- Kraftstoffgemisch in der Vertiefung 20 unterhalb der Zündkerze 10 gesammelt und wird durch die Zündkerze 10 entzündet, und auf diese Weise ist eine gute Zündung durch die Zündkerze 10 erreichbar.
  • Außerdem wird wie oben erwähnt, da der eingelassene Abschnitt 20d, der auf der Endfläche der Vertiefung 20 in der Richtung gegenüber zum Einblas-Ventil 14 konkav ist, der Kraftstoff-Zerstäubungsnebel F durch den eingelassenen Abschnitt 20d aufgefangen, und wird somit durch den eingelassenen Abschnitt 20d davor bewahrt, in die Verbrennungskammer 4 unterhalb des Auslaßventils 7 dispergiert zu werden. Folglich ist es durch Ausbildung des eingelassenen Abschnitts 20d an der Endfläche der Vertiefung 20 möglich, weiterhin ein Luft-Kraftstoffgemisch in der Vertiefung 20 unterhalb der Zündkerze 10 anzusammeln.
  • Desweiteren wird wie in Fig.5 gezeigt die Wirbelbewegung X in der Verbrennungskammer 4 gebildet, und die Bewegungsrichtung des Kraftstoff-Zerstäubungsnebels F wird zum Inneren der Vertiefung 20 abgelenkt. Folglich wird jede Dispergierung des Luft-Kraftstoffgemisches weiterhin durch die Wirbelbewegung X verhindert.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, dort, wo das Einblas- Ventil genutzt wird, sogar wenn der Motor unter leichter Last in Betrieb ist, wobei die Menge des eingespritzten Kraftstoffes gering ist, ein zündfähiges Luft-Kraftstoffgemisch um die Zündkerze zu sammeln, und somit ist eine gute Zündung erreichbar.

Claims (11)

1. Verbrennungsmotor mit
einem Zylinderkopf (3) mit einer Innenwand (3a);
einem Kolben (2) mit einer oberen Fläche;
einer Zündkerze (10), die an einem zentralen Abschnitt der Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) angeordnet ist,
einem Einblas-Ventil (14), das auf einem Umfangsabschnitt der Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) angeordnet ist,
wobei das Einblas-Ventil (14) Kraftstoff zusammen mit Druckluft in Form eines konisch ausgebildeten Kraftstoff-Zerstäubungsnebels beim Kompressionstakt des Motors einspritzt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kolbenoberfläche eine Vertiefung (20) hat, die sich von einem Punkt unterhalb der Zündkerze (10) zu einem Punkt unterhalb eines Spitzenabschnitts des Einblas-Ventils (14) erstreckt,
das Einblas-Ventil (14) zur Vertiefung (20) einspritzt, indem der konisch ausgebildeten Kraftstoff-Zerstäubungsnebel zur Vertiefung (20) unterhalb der Zündkerze (10) entlang einer unteren Wand (20a) der Vertiefung (20) gerichtet wird, wobei die maximale Längsausdehnung (L) der Vertiefung (20) in Bewegungsrichtung des konisch ausgebildeten Kraftstoff- Zerstäubungsnebels größer als die maximale Querausdehnung (S) der Vertiefung (20) in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des konisch ausgebildeten Kraftstoff- Zerstäubungsnebels ist, wobei gegenüberliegende Seitenwände (20b) der Vertiefung (20), die die Längsausdehnung (S) festlegen, geringfügig außerhalb einer Seitenfläche des konisch ausgebildeten Kraftstoff-Zerstäubungsnebels angeordnet sind.
2. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die Vertiefung (20) eine Endfläche hat, die sich aufwärts von der unteren Wand (20a) der Vertiefung (20) zur Zündkerze (10) erstreckt, und wobei ein eingelassener Abschnitt (20d), dem bezüglich eines oberen Randabschnitts (20c) der Endfläche in Richtung gegenüber dem Einblas-Ventil (14) konkav ist, auf der Endfläche ausgebildet ist.
3. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2, wobei der obere Randabschnitt (20c) der Endfläche eine bogenförmige Außenlinie hat.
4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die gegenüberliegenden Seitenwände (20b) der Vertiefung (20) sich im wesentlichen vertikal erstrecken.
5. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die Vertiefung (20) eine symmetrische Form hinsichtlich einer vertikalen Ebene (K-K) aufweist, die die Zündkerze (10) und das Einblas-Ventil (14) beinhaltet, und der konisch ausgebildete Kraftstoff-Zerstäubungsnebel wird vom Einblas-Ventil (14) entlang der vertikalen Ebene eingespritzt.
6. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 5, der weiter aufweist: zwei Einlaßventile (6), die symmetrisch an der Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) in Hinsicht auf die vertikale Ebene (K-K) angeordnet sind, Auslaßventile (7), die an der Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) angeordnet sind, und ein Paar Abschirmwände (8a), von denen jede auf der Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) ausgebildet ist, und die zwischen dem entsprechenden Einlaßventil (6) und dem Auslaßventil (7) ausgebildet sind, um eine Ventilöffnung zwischen einem Ventilsitz (9) und einem sich auf einer Seite der Auslaßventile (7) befindlichen Umfangsabschnitt des entsprechenden Enlaßventils (6) für die gesamte Zeit, während der das entsprechende Einlaßventil (6) geöffnet ist, abzuschirmen
7. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 6, wobei jede der Abschirmwände (8a) nahe zu einem Umfangsabschnitt des entsprechenden Einlaßventils (6) angeordnet ist, der sich auf der Seite der Auslaßventile (7) befindet, und sich abwärts zum Kolben (2) zu einer niedrigeren Position als das entsprechende Einlaßventil (6) erstreckt, wenn das entsprechende Einlaßventil (6) in seiner maximalen Hubposition ist.
8. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 7, wobei die Abschirmwände (8a) sich in einem Bogen entlang des Umfangsabschnitts des entsprechenden Einlaßventils (6) erstrecken.
9. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 6, wobei die Auslaßventile ein Paar Auslaßventile (7) beinhalten, die symmetrisch in Hinsicht auf die vertikale Ebene (K-K) angeordnet sind.
10. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die obere Fläche des Kolbens (2) und die Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) einen Verdichtungsbereich zwischen sich auf einer gegenüberliegenden Seite der Vertiefung festlegen.
11. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei das Einblas-Ventil (14) eine Düsenöffnung (18), die in der Verbrennungskammer (4) angeordnet ist, einen Ventilkörper (19) zur Steuerung des Öffnungsbetriebes der Düsenöffnung (18), einen Druckluftkanal (16), der die Düsenöffnung (18) mit einer Druckluftquelle (21) verbindet, und eine Kraftstoffeinspritzdüse (17) hat, die im Druckluftkanal (16) angeordnet ist.
DE91112766T 1990-12-26 1991-07-30 Brennkraftmaschine. Expired - Fee Related DE69100803T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40681790A JPH04224231A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 筒内噴射式内燃機関
JP40679490A JPH04224230A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 筒内噴射式内燃機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69100803D1 DE69100803D1 (de) 1994-01-27
DE69100803T2 true DE69100803T2 (de) 1994-04-28

Family

ID=26582956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE91112766T Expired - Fee Related DE69100803T2 (de) 1990-12-26 1991-07-30 Brennkraftmaschine.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5115774A (de)
EP (1) EP0496029B1 (de)
DE (1) DE69100803T2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950277B4 (de) * 1999-10-19 2007-12-27 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zum Einblasen einer Pilotmenge von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine
DE102012002566A1 (de) * 2012-02-06 2013-08-08 Rüdiger Sauer Wärmekraftmaschine mit Verbrennungslufteinblasung
US9267421B2 (en) 2012-08-24 2016-02-23 Mazda Motor Corporation Combustion chamber structure for engine
DE102017201275A1 (de) 2017-01-26 2018-07-26 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verbrennungskraftmaschine mit kraftstoff-einspritzsüde mit zusätzlicher zuführung eines verbrennungsfördernden mediums in den brennraum

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305720A (en) * 1992-02-28 1994-04-26 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US5327864A (en) * 1993-03-08 1994-07-12 Chrysler Corporation Stratified-charge internal combustion engine with fuel injection and dual ignition
DE4326978A1 (de) * 1993-08-11 1995-02-16 Alcan Gmbh Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
US5390634A (en) * 1993-08-20 1995-02-21 S & S Cycle, Inc. Internal combustion engine having high performance combustion chamber
US6401702B1 (en) * 1993-12-08 2002-06-11 Koenig Kurt Controlled two-stroke internal combustion engine
EP0778402B1 (de) * 1995-03-28 2001-09-12 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Brennkraftmaschine des direkteinspritzung
US5709190A (en) * 1995-04-27 1998-01-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Combustion chamber and induction system for engine
US5775288A (en) * 1995-08-17 1998-07-07 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Combustion chamber
DE19713028C2 (de) * 1996-04-01 2000-02-24 Avl List Gmbh Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung
JP3030415B2 (ja) * 1997-04-17 2000-04-10 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射エンジンのピストン
JPH10299486A (ja) * 1997-04-30 1998-11-10 Yamaha Motor Co Ltd 筒内燃料噴射式エンジン
EP1063398A3 (de) * 1997-05-20 2001-01-03 Nissan Motor Co., Ltd. Kolben für eine direkteinspritzende Otto-Brennkraftmaschine
JP3783747B2 (ja) * 1997-05-27 2006-06-07 日産自動車株式会社 内燃機関
AT2331U1 (de) * 1997-05-28 1998-08-25 Avl List Gmbh Viertakt-brennkraftmaschine mit fremdzündung und direkter einspritzung
FR2769668B1 (fr) * 1997-10-14 1999-12-24 Renault Moteur a combustion interne a allumage commande et a injection directe
US5950596A (en) * 1997-10-28 1999-09-14 Brunswick Corporation Fuel injector deflector
SE519767C2 (sv) 1997-11-26 2003-04-08 Volvo Car Corp Förbränningssystem
JPH11182249A (ja) 1997-12-18 1999-07-06 Nissan Motor Co Ltd 直噴火花点火式内燃機関
JP3733721B2 (ja) * 1997-12-18 2006-01-11 日産自動車株式会社 直噴火花点火式内燃機関
AT2538U1 (de) * 1998-01-13 1998-12-28 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit zumindest einer einspritzvorrichtung pro zylinder
DE19836707A1 (de) * 1998-03-04 2000-02-17 Audi Ag Direkteinspritzende Brennkraftmaschine
EP1475531B1 (de) * 1998-03-23 2006-05-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
US6223715B1 (en) 1998-03-23 2001-05-01 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Combustion chamber for direct injected engine
FR2778694B1 (fr) * 1998-05-18 2001-01-19 Renault Moteur a combustion interne a allumage commande et a injection directe
KR100306600B1 (ko) * 1998-05-22 2002-03-08 이계안 직접분사식가솔린엔진의피스톤
JP3644255B2 (ja) * 1998-06-03 2005-04-27 スズキ株式会社 内燃機関の燃焼室構造
DE29810897U1 (de) 1998-06-18 1999-11-18 FEV Motorentechnik GmbH, 52078 Aachen Fremdgezündete Kolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung
JP3353709B2 (ja) * 1998-07-08 2002-12-03 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関
FR2782345B1 (fr) * 1998-08-11 2000-10-13 Magneti Marelli France Piston a tete a guidage actif, et chambre de combustion associee
JP3939864B2 (ja) * 1998-08-27 2007-07-04 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式エンジン
FR2790035B1 (fr) * 1999-02-19 2001-04-20 Renault Moteur a combustion interne et a allumage commande et a injection directe
JP3362690B2 (ja) * 1999-03-02 2003-01-07 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関
US6189513B1 (en) 1999-06-03 2001-02-20 Ford Global Technologies, Inc. Fuel transfer and conditioning unit for automotive vehicle
US6494178B1 (en) * 2001-08-13 2002-12-17 General Motors Corporation Combustion chamber including piston for a spark-ignition, direct-injection combustion system
US6708666B2 (en) 2001-10-10 2004-03-23 Southwest Research Institute Multi-zone combustion chamber for combustion rate shaping and emissions control in premixed-charge combustion engines
US6910455B2 (en) * 2002-03-13 2005-06-28 Ford Global Technologies, Llc Spark ignition engine with shallow bowl-in-piston geometry
DE10354682B4 (de) * 2003-11-22 2016-05-04 Fev Gmbh Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor
FR2946907B1 (fr) * 2009-06-19 2012-06-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de fabrication d'une culasse munie d'une paroi de guidage d'ecoulement au niveau d'un siege de soupape
EP2547868B1 (de) * 2010-04-27 2016-08-03 Achates Power, Inc. Brennkammerkonstruktionen für motoren mit entgegengesetzten kolben
US8056531B2 (en) * 2010-06-24 2011-11-15 Ford Global Technologies Llc Shallow piston bowl and injector spray pattern for a gasoline, direct-injection engine
JP2016121563A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射式エンジン用ピストン
JP6565999B2 (ja) 2017-06-02 2019-08-28 マツダ株式会社 エンジン
CN110719990A (zh) * 2017-06-02 2020-01-21 马自达汽车株式会社 发动机的燃烧室结构
EP3617470A1 (de) 2017-06-02 2020-03-04 Mazda Motor Corporation Brennkammerstruktur für motoren
JP6566000B2 (ja) 2017-06-02 2019-08-28 マツダ株式会社 エンジン
US10865735B1 (en) 2018-03-03 2020-12-15 Steven H. Marquardt Power piston

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE359399C (de) * 1922-09-22 Franz Maedler Arbeitsverfahren fuer Verpuffungsmaschinen
DE842283C (de) * 1939-04-28 1952-06-26 Daimler Benz Ag Einspritzbrennkraftmaschine mit im Kolbenboden angeordneter Brennkammer
GB723972A (en) * 1950-05-22 1955-02-16 Gutbrod Motorenbau Gmbh An improved two-stroke cycle direct injection internal combustion engine
DE1526288A1 (de) * 1966-09-15 1970-01-29 Daimler Benz Ag Verfahren zum Einspritzen einer regelbaren Kraftstoffmenge in den Verdichtungshub einer fremdgezuendeten Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine zum Durchfuehren des Verfahrens
DE3245780C1 (de) * 1982-12-10 1983-12-29 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Fremdgezuendete,Iuftverdichtende Brennkraftmaschine
JPS61173728A (ja) * 1985-01-29 1986-08-05 株式会社木村研究所 植物栽培用成形床
JPS6340527A (ja) * 1986-08-07 1988-02-20 富士写真フイルム株式会社 医用画像管理システム
JPH0733770B2 (ja) * 1987-07-09 1995-04-12 トヨタ自動車株式会社 ２サイクル内燃機関の燃焼室構造
JPH01124042A (ja) * 1987-11-09 1989-05-16 Nec Corp 仮想計算機システムにおける回線制御方式
US4958604A (en) * 1988-02-10 1990-09-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Direct fuel injection type spark ignition internal combustion engine
JP2650298B2 (ja) * 1988-02-10 1997-09-03 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火機関
JPH0826772B2 (ja) * 1988-02-26 1996-03-21 トヨタ自動車株式会社 火花点火筒内噴射エンジン
JPH086661B2 (ja) * 1988-07-01 1996-01-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
JPH02169834A (ja) * 1988-12-23 1990-06-29 Toyota Motor Corp 筒内直接噴射式火花点火機関

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950277B4 (de) * 1999-10-19 2007-12-27 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zum Einblasen einer Pilotmenge von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine
DE102012002566A1 (de) * 2012-02-06 2013-08-08 Rüdiger Sauer Wärmekraftmaschine mit Verbrennungslufteinblasung
US9267421B2 (en) 2012-08-24 2016-02-23 Mazda Motor Corporation Combustion chamber structure for engine
DE112013000183B4 (de) * 2012-08-24 2020-03-12 Mazda Motor Corp. Brennkammeraufbau für einen Motor
DE102017201275A1 (de) 2017-01-26 2018-07-26 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verbrennungskraftmaschine mit kraftstoff-einspritzsüde mit zusätzlicher zuführung eines verbrennungsfördernden mediums in den brennraum
WO2018138126A1 (de) 2017-01-26 2018-08-02 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verbrennungskraftmaschine mit kraftstoff-einspritzdüse mit zusätzlicher zuführung eines verbrennungsfördernden mediums in den brennraum
DE102017201275B4 (de) 2017-01-26 2018-09-20 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verbrennungskraftmaschine mit kraftstoff-einspritzsüde mit zusätzlicher zuführung eines verbrennungsfördernden mediums in den brennraum
DE102017201275B8 (de) * 2017-01-26 2018-11-22 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verbrennungskraftmaschine mit kraftstoff-einspritzdüse mit zusätzlicher zuführung eines verbrennungsfördernden mediums in den brennraum
US10954905B2 (en) 2017-01-26 2021-03-23 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Internal combustion engine comprising a fuel injection nozzle with an additional supply of a combustion-promoting medium into the combustion chamber

Also Published As

Publication number Publication date
US5115774A (en) 1992-05-26
EP0496029B1 (de) 1993-12-15
EP0496029A1 (de) 1992-07-29
DE69100803D1 (de) 1994-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69100803T2 (de) Brennkraftmaschine.
DE69105936T2 (de) Brennkraftmaschine.
DE69101883T2 (de) Brennkraftmaschine.
DE69318326T2 (de) Brennkraftmaschine mit geschichteter Ladung
DE69108994T2 (de) Zweitaktbrennkraftmaschine.
DE4439918C2 (de) Vorrichtung zur Zufuhr eines Kraftstoff/Luft-Gemisches zu einer Brennkraftmaschine
DE102004058244B4 (de) Direkteinspritzmotor
DE68909391T2 (de) Zweitaktverbrennungsmotor.
DE60132246T2 (de) Kolben für brennkraftmaschine
DE60021005T2 (de) Brennkammer für Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE4017066A1 (de) Zylinderkopf fuer eine brennkraftmaschine
DE19816743C2 (de) Kolben für einen Motor mit Zylindereinspritzung
DE4447215A1 (de) Zweitakt-Brennkraftmaschine
DE3718083A1 (de) Brennraum an einer kolben-brennkraftmaschine
DE69609581T2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines armen Gemisches
DE69800461T2 (de) Direkteinspritzbrennkraftmaschine mit Zündvorrichtung
DE3913586C2 (de) Zweitakt-Brennkraftmaschine
DE3838349A1 (de) Brennraum eines zweitaktmotors
DE3926631C2 (de) Zweitaktmotor
DE69008131T2 (de) Brennkraftmaschine.
DE10354682B4 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor
EP0829636B1 (de) Hubkolben-Brennkraftmaschine
WO2001049996A1 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlassseitig angeordneten injektor
DE69102232T2 (de) Diesel-Zweitaktverbrennungsmotor.
DE60030926T2 (de) Direkteingespritzte fremdgezündete Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee