DE2125517A1 - PISTON ENGINE WITH FUEL INJECTION - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft 89 Augsburg, Stadtbachstraße 1Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft 89 Augsburg, Stadtbachstrasse 1

P. B. 2612 / 1026 Augsburg, den 19. Mai 1971P. B. 2612/1026 Augsburg, May 19, 1971

Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung Reciprocating internal combustion engine with fuel injection

Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei geringem Herstellungsaufwand einen ruhigen Lauf und einen günstigen spezifischen Brennstoffverbrauch, insbesondere durch kurze, Verluste weitgehend vermeidende Strömungswege für die Verbrennungsluft und das verbrennende Gemisch, aufweist.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine with fuel injection. It is based on the task of creating an internal combustion engine of this type that is inexpensive to manufacture a smooth run and a favorable specific fuel consumption, especially through short, losses largely avoiding Flow paths for the combustion air and the burning mixture, having.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination folgender Merkmale erreicht:According to the invention, this is achieved through the combination of the following features achieved:

a) im Kolben ist ein vom Zylinderraum abgetrennter Brennraum vorgesehen,a) in the piston is a combustion chamber separated from the cylinder chamber intended,

b) die Verbrennungsluft tritt unter Bildung eines Wirbels um die Zylinderachse mit Drall in den Zylinderraum ein,b) the combustion air enters the cylinder chamber with the formation of a vortex around the cylinder axis with swirl,

c) der Brennraum hat zum Zylinderraum hin eine zentralec) the combustion chamber has a central one towards the cylinder chamber

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Öffnung und mehrere die Öffnung umgebende, im Randbereich des Brennraums mündende Kanäle,Opening and several surrounding the opening in the edge area channels opening into the combustion chamber,

d) die Kanäle liegen auf Mantelflächen eines Prismas oder einer Pyramide und sind in Richtung der Drallbewegung der in den Zylinderraum eingeführten Verbrennungsluft geneigt zur Zylinderachse angeordnet,d) the channels lie on the lateral surfaces of a prism or a pyramid and are in the direction of the swirl movement of the combustion air introduced into the cylinder chamber inclined to the cylinder axis,

e) , die Zuführung des Brennstoffs erfolgt durch einen der Kanäle vom Zylinderkopf aus mittels einer exzentrisch in diesem angeordneten Einspritzdüse,e), the fuel is supplied through one of the channels from the cylinder head by means of an eccentrically arranged injection nozzle,

f) die Querschnittsfläche der zentralen Öffnung beträgt das 1/2- bis 3fache der Summe der Querschnittsflächen der Kanäle,f) the cross-sectional area of the central opening is 1/2 to 3 times the sum of the cross-sectional areas of the Channels,

g) am Zylinderkopf ist ein vor Erreichen der oberen Totpunktlage des Kolbens in die zentrale Öffnung eintauchender Verschlußkörper befestigt. ■: ;g) on the cylinder head there is a before reaching the top dead center position of the piston in the central opening immersed closure body attached. ■:;

Aus der deutschen Patentschrift 1 012 115 ist zwar eine Einspritz Brennkraftmaschine mit Einführung der Verbrennungsluft in den Zylinder und in einen vom Zylinderraum abgedeckten Brennraum im Kolben bekannt, bei der der Brennstoff mittels einer am Zylinderkopf exzentrisch angeordneten Einspritzdüse durch einen von einer Mehrzahl im Randbereich des Brennraums mündenden Kanäle eingespritzt wird, es fehlt jedoch die zentrale Öffnung und die initiale Luftbewegung. Zur Erzielung einer kräftigen Wirbelbewegung im Brennraum muß die Verbrennungsluft beim Durchströmen der KanäleFrom the German patent specification 1 012 115 an injection internal combustion engine is indeed with the introduction of the combustion air into the cylinder and into a combustion chamber covered by the cylinder chamber in the Piston known, in which the fuel by means of an injection nozzle arranged eccentrically on the cylinder head through one of a Most of the channels opening into the edge region of the combustion chamber are injected, but the central opening and the initial one are missing Air movement. In order to achieve a strong vortex movement in the combustion chamber, the combustion air must flow through the channels

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einen ausreichenden Impuls erhalten, also eine gewisse Geschwindigkeit erreichen, wodurch bei vorgegebenem Durchsatzvolumen die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle begrenzt ist. Dadurch wiederum fallen beim Durchströmen der Kanäle erhebliche Drosselverluste an, die letztlich aus der Energie des Brennstoffs gedeckt werden müssen und somit den spezifischen Brennstoffverbrauch erhöhen. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß noch nicht vollständig verbrannter, in den heißen, durch die Wirbelbewegung in der Mitte des Brennraums konzentrier« ten Gase eingelagerter Brennstoff während der Expansion durch den Umweg über die im Randbereich des Brennraums angeordneten Kanäle relativ spät in den Zylinderraum gelangt, so daß eine vollständige Verbrennung dieses Brennstoffs nicht gewährleistet ist. Auch die dadurch erfolgende mangelnde Ausnutzung des zugeführten Brennstoffs wirkt sich naturgemäß negativ auf den spezifischen Brennstoffverbrauch aus.receive a sufficient impulse, i.e. a certain speed Achieve, whereby the sum of the cross-sectional areas of the channels is limited for a given throughput volume. Through this in turn, considerable throttling losses occur when flowing through the channels, which ultimately result from the energy of the fuel must be covered and thus increase the specific fuel consumption. Another disadvantage of this known arrangement consists in the fact that not yet completely burned, concentrated in the hot, due to the vortex movement in the middle of the combustion chamber « th gases stored fuel during the expansion through the detour via the channels arranged in the edge area of the combustion chamber reaches the cylinder chamber relatively late, so that complete combustion of this fuel is not guaranteed. Also the the resulting insufficient utilization of the fuel supplied naturally has a negative effect on the specific fuel consumption.

Dieser letzte Nachteil ist bei der aus der deutschen Patentschrift 1 240 699 bekannten Hubkolben-Brennkraftmaschine vermieden. Durch die hier vorgesehene zusätzliche zentrale öffnung können unverbrannte Brennstoffteilchen aus dem Wirbelkern bei der Expansion schnell in den Zylinderraum gelangen. Aber die Ausbildung des Wirbels wird durch die zentrale öffnung gestört, da durch diese öffnung die Luft im Gegensatz zu der Erfindung, nach der die Verbrennungsluft unter Bildung eines Wirbels um die Zylinderachse mit Drall in den Zylinderraum eingeführt wird, ohne Drall in den Brennraum einströmt. Dadurch kann keine entscheidende Verminderung der Drosselverluste und gleichzeitig eine Erhöhung des Dralles im Brennraum erzielt werden. Eine erhebliche Vergrößerung der zentralen Öffnung würdeThis last disadvantage is with that from the German patent specification 1 240 699 known reciprocating internal combustion engine avoided. Through the additional central opening provided here, unburned Fuel particles from the vortex core quickly get into the cylinder space during expansion. But the formation of the vortex will disturbed by the central opening, as the air through this opening in contrast to the invention, according to which the combustion air swirls into the cylinder space with the formation of a vortex around the cylinder axis is introduced, flows into the combustion chamber without a swirl. This cannot significantly reduce the throttling losses and at the same time an increase in the swirl in the combustion chamber can be achieved. A considerable enlargement of the central opening would

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zwar einerseits die auftretenden Drosselverluste mindern, andererseits jedoch die Ausbildung des Wirbels im Brennraum in einem nicht mehr tragbaren Ausmaß stören.on the one hand to reduce the occurring throttle losses, on the other hand however, disturb the formation of the vortex in the combustion chamber to an unacceptable extent.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unter ansprüchen. Es zeigtFurther features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments on the basis of FIG Drawing in connection with the subclaims. It shows

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfin»Figure 1 shows a longitudinal section through an invented »

dungsgemäßen Brennraum,proper combustion chamber,

Figur 2 die Ansicht des Kolbens nach Figur 1 vonFIG. 2 shows the view of the piston according to FIG. 1 from

oben,above,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III - IIIFIG. 3 shows a section along the line III - III

in Figur 2,in Figure 2,

Figur 4 eine Figur 1 entsprechende DarstellungFIG. 4 shows a representation corresponding to FIG

P · eines anderen Ausführungsbeispiels.P · another embodiment.

Die Ausführungsform nach Figur 1 zeigt einen Kolben 1, einen Zylinderkopf 2 und einen dazwischenliegenden Zylinderraum 3. Der Kolben weist einen zentral angeordneten, im wesentlichen zur Zylinderlängsachse A-A rotationssymmetrischen Brennraum 4 auf, der gegen den Zylinderraum 3, hier beispielsweise durch eine im Oberteil des Kolbens 1 versenkt angeordnete, aus einem hochwarmfesten Werkstoff hergestellte Platte 5, abgedeckt ist. Die Platte 5 ist mittels Schrauben 6 am Kolben 1 befestigt. Dieser obere Brennraumabschluß weist,The embodiment according to FIG. 1 shows a piston 1, a cylinder head 2 and an intermediate cylinder space 3. The piston has a centrally arranged one, essentially to the longitudinal axis of the cylinder A-A rotationally symmetrical combustion chamber 4, which is against the cylinder chamber 3, here for example by one in the upper part of the piston 1 recessed, made of a highly heat-resistant material manufactured plate 5 is covered. The plate 5 is by means of screws 6 attached to the piston 1. This upper combustion chamber closure shows

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wie aus der Darstellung in Figur 2 deutlich wird, drei im Randbereich des Brennraums 4 mündende Kanäle 7, 8, 9 und eine zentrale Öffnung 10 auf. Die Kanäle 7, 8, 9 verlaufen geradlinig und mit gleichem Durchmesser, so daß sie einfach herstellbar sind. Die Querschnittsfläche des Kanals 9 ist größer als die der Kanäle 7, 8 ausgeführt. Während der Endphase des Kompressionshubs wird mittels einer exzentrisch im Zylinderkopf 2 angeordneten Einspritzdüse 11, die in den Kanal 9 eindringt, in den Brennraum 4 eingespritzt.As is clear from the illustration in FIG. 2, three in the edge area of the combustion chamber 4 opening channels 7, 8, 9 and a central opening 10. The channels 7, 8, 9 run in a straight line and with the same Diameter, so that they are easy to manufacture. The cross-sectional area of the channel 9 is larger than that of the channels 7, 8. During the final phase of the compression stroke, the an injection nozzle 11 arranged eccentrically in the cylinder head 2, which penetrates into the channel 9 is injected into the combustion chamber 4.

Die Verbrennungsluft wird durch nicht dargestellte Ventile im Zylinderkopf 2 mit einem im vorliegenden Ausführungsbeispiel entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Drall in den Zylinderraum 3 eingeführt (Pfeil a). Die Kanäle 7, 8, 9 liegen auf den Mantelflächen eines gedachten Prismas, dessen drei Mantelflächen parallel zur Achse A-A verlaufen und sind, wie in Figur 3 durch den Winkel eO angedeutet, in Richtung der Drallbewegung der Luft geneigt angeordnet. Sie münden in dem äußeren Randbereich des Brennraums 4. Am Zylinderkopf 2 ist ferner ein Verschlußkörper 12 vorgesehen, dessen Form so gewählt ist, daß er in die zentrale öffnung 10 hineinpaßt und diese weitgehend abschließen kann.The combustion air is introduced into the cylinder chamber 3 through valves (not shown) in the cylinder head 2 with a swirl directed counterclockwise in the present exemplary embodiment (arrow a). The channels 7, 8, 9 lie on the lateral surfaces of an imaginary prism, the three lateral surfaces of which run parallel to the axis AA and, as indicated in FIG. 3 by the angle eO , are arranged inclined in the direction of the swirling movement of the air. They open into the outer edge region of the combustion chamber 4. On the cylinder head 2, a closure body 12 is also provided, the shape of which is selected so that it fits into the central opening 10 and can largely close it off.

Zu Beginn eines Kompressionshubs strömt Verbrennungsluft sowohlAt the beginning of a compression stroke, combustion air flows both

durch
durch die Kanäle 7, 8, 9 als auch Am. die zentrale öffnung 10 vom Zylinderraum 3 in den Brennraum 4 ein. Durch die Neigung der Kanäle 7, 8, 9 ist sichergestellt, daß die hier durchtretende Verbrennungsluft ohne wesentliche Umlenkverluste in den Brennraum 4 eintreten kann und in diesem Raum ebenfalls einen urn die Achse A-A gerichteten Luftwirbel (Pfeil a) erzeugt. Die Kanäle 7, 8, 9 sind im Vergleich zu bekannten Anovdnungem durch ihre Neigung in Richtung der Luftströmung nicht als Drosselöffnungen aufzufassen, sondernby
through channels 7, 8, 9 and Am. the central opening 10 from the cylinder chamber 3 into the combustion chamber 4. The inclination of the channels 7, 8, 9 ensures that the combustion air passing through here can enter the combustion chamber 4 without significant deflection losses and that an air vortex directed about the axis AA (arrow a) is also generated in this chamber. Due to their inclination in the direction of the air flow, the channels 7, 8, 9 are not to be understood as throttle openings, but rather

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sie wirken als im wesentlichen parallel zur Strömung liegende Leitkanäle. Ihr Querschnitt kann deshalb relativ groß gewählt werden, ohne daß eine zu geringe Drehenergie im Brennraum 4 entsteht. Der andere Teil der Verbrennungsluft kann ebenfalls mit Vordrall in der erwünschten Richtung durch die zentrale Öffnung 10 weitgehend ohne Drosselverluste in den Brennraum 4 gelangen. Auch die geringe Länge der Kanäle 7, 8, 9 und der zentralen öffnung 10 in der verhältnismäßig dünnen Platte 5 wirken mit, die Strömungsverluste und damit P den für den Gaswechsel erforderlichen Energiebedarf klein zu halten.they act as guide channels lying essentially parallel to the flow. Their cross-section can therefore be selected to be relatively large without too little rotational energy occurring in the combustion chamber 4. Of the other part of the combustion air can also largely without pre-swirl in the desired direction through the central opening 10 Throttle losses get into the combustion chamber 4. The short length of the channels 7, 8, 9 and the central opening 10 in the relatively Thin plate 5 help to keep the flow losses and thus P the energy required for the gas exchange small.

In der Endphase des Kompressionshubes läuft die zentrale Öffnung über einen Verschlußkörper 12. Dadurch wird weitgehend der Durchtritt von Verbrennungsluft durch die zentrale öffnung 10 hindurch in den Brennraum 4 verhindert. Die nunmehr nur noch durch die Kanäle 7, 8, 9 durchtretende, bereits erheblich komprimierte Verbrennungsluft kann infolgedessen einen starken, durch andere Luftbewegungen nicht mehr beeinflußten Luftwirbel im Brennraum 4 bilden und zeitlich begrenzt die Abschnürung des Brennraums 4 vom Zylinderraum 3 verstärken. Etwa gleichzeitig beginnt die Brennstoffeinspritzung. W Die in den Kanal 9 ragende Einspritzdüse 11 läßt den Brennstoff etwaIn the final phase of the compression stroke, the central opening runs over a closure body 12. This largely prevents the passage of combustion air through the central opening 10 into the combustion chamber 4. The already considerably compressed combustion air, which now only passes through the channels 7, 8, 9, can consequently form a strong air vortex in the combustion chamber 4 that is no longer influenced by other air movements and, for a limited time, intensify the constriction of the combustion chamber 4 from the cylinder chamber 3. Fuel injection begins at about the same time. W The injector 11 protruding into the channel 9 lets the fuel about

parallel zur Achse des Kanals 9 mit einer in Richtung des Luftwirbels verlaufenden Bewegungskomponente in den Brennraum 4, wie die Figuren 2 und 3 anhand der dort eingezeichneten Mittellinie 13 für die Brennstoff strahlen erkennen lassen, und beginnt sich im Brennraum zu entzünden. Der Luftwirbel hat dabei eine zentrifugierende Wirkung, so daß sich die noch nicht entzündeten und damit kühleren, schwereren Teile im Wandbereich des Brennraums 4 bewegen, während die bereits entzündeten und damit heißeren leichteren Teile in die Gegend desparallel to the axis of the channel 9 with one in the direction of the air vortex running movement component in the combustion chamber 4, as shown in Figures 2 and 3 based on the center line 13 drawn there for the Let the fuel shine and start to ignite in the combustion chamber. The air vortex has a centrifuging effect, so that the not yet ignited and thus cooler, heavier parts move in the wall area of the combustion chamber 4, while the already inflamed and thus hotter lighter parts in the area of the

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Wirbelkernes gedrückt werden und dann erfindungsgemäß einen Abfluß in den Zylinderraum 3 finden, wenn die zentrale öffnung 10 frei wird. Beim Breiwerden der zentralen öffnung 10 wird plötzlich ein zusätzlicher Strömungsweg vom Brennraum 4 in den Zylinder raum 3 geschaffen, durch den hindurch das Gas im Bereich der Achse A-A des Brennraums 4 schnell ausströmt, da durch die vorherige verstärkte Abschnürung des Brennraums 4 vom Zylinderraum 3 ein erhöhtes Druckgefälle zum Zylinderraum 3hin aufgebaut wurde.Vertebral core are pressed and then according to the invention a drain find in the cylinder space 3 when the central opening 10 is free. When the central opening 10 becomes pulpy, an additional one suddenly appears Flow path created from the combustion chamber 4 in the cylinder chamber 3 through which the gas in the area of the axis A-A of the combustion chamber 4 flows out quickly, since the previous increased constriction of the combustion chamber 4 from the cylinder chamber 3 increased pressure gradient to the cylinder chamber 3 was built up.

Es erfolgt also eine logische Se par ie rung von Verbranntem und Unverbranntem auch im Zylinderraum 3 und nicht nur, wie bei den bisherigen Lösungen, eine allgemeine Vermischung von Verbranntem und Unverbranntem mit der Verbrennungsluft im Zylinderraum 3. Es wird die Mischung des noch Unverbrannten im Bereich der Wand des Brennraums 4 mit der Verbrennungsluft irn Zylindt :?aum 3 bewußt bevorzugt, indem die Mischungsenergie und die Verbrennungsluft, die sich im Zylinderraum 3 befindet, im wesentlichen auf das Unverbrannte, das durch die peripher is eben Kanäle 7, 8, 9 austritt, konzentrieren. Die gute Durchmischung des mit unverbranntem Brennstoff angereicherten Gases mit der restlichen Verbrennungsluft im Zylinderraum 3 wird insbesondere dadurch erreicht, daß die aus dem Brennraum 4 im Expansionshub austretende Gasströmung durch die Neigung (Neigungswinkel ζΟ) der Kanäle 7, 8, 9 der ursprünglichen Drallbewegung die Verbrennungsluft im Zylinderraum 3 entgegengerichtet ist. Die Schlußphase der Verbrennung erfolgt somit im wesentlichen in einem ringförmigen Bereich um die zentrale öffnung herum und hat ihren Kern in radialem Abstand der Kanäle 7, 8, 9« Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist es weiterhin, daß die Strömungswege des noch mit ttnverbranntem gesättigten Gases soSo there is a logical separation of burned and unburned matter in cylinder chamber 3 and not just, as in the previous solutions, a general mixing of burned and unburned matter with the combustion air in cylinder chamber 3. There is a mixture of what is still unburned in the area the wall of the combustion chamber 4 with the combustion air in the cylinder: around 3 consciously preferred, in that the mixing energy and the combustion air that is located in the cylinder chamber 3 essentially affect the unburned matter that exits through the peripheral channels 7, 8, 9 , focus. The good mixing of the gas enriched with unburned fuel with the remaining combustion air in the cylinder chamber 3 is achieved in particular by the fact that the gas flow emerging from the combustion chamber 4 in the expansion stroke by the inclination (angle of inclination ζΟ) of the channels 7, 8, 9 of the original swirl movement, the combustion air is in the opposite direction in the cylinder chamber 3. The final phase of the combustion thus takes place essentially in an annular area around the central opening and has its core at a radial distance from the channels 7, 8, 9 «Another essential feature of the invention is that the flow paths of the saturated gas still burnt with so

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klein wie möglich gehalten werden und dadurch Luft und Brennstoff schnell zueinander finden. Insbesondere durch den erfindungsgemäß erreichten zweistufigen Ablauf des Verbrennungs vor ganges wird ein ruhiger Lauf der Maschine erzielt. Dabei erlaubt die strömungstechnisch und funktionell günstige Anordnung der zentralen Öffnung und der Kanäle 7, 8_t 9 in der geschilderten Weise einerseits eine vollständige Nutzung des eingespritzten Brennstoffs und ergibt andererseits durch die Minimierung der auftretenden Strömungsver- ψ luste einen optimalen spezifischen Brennstoffverbrauch.should be kept as small as possible so that air and fuel can find each other quickly. In particular, the two-stage process of the combustion process achieved in accordance with the invention ensures that the machine runs smoothly. Thereby permitting the flow-technically and functionally advantageous arrangement of the central opening and the passages 7, 8 _t 9 in the manner described on the one hand a full exploitation of the injected fuel, and produces the other hand, by minimizing the Strömungsver- occurring ψ losses optimum specific fuel consumption.

In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist der Brennraum 14 in einem Kolben 15 gegen einen Zylinderraum 16 mit einem als Platte ausgebildeten Abschluß versehen, der im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 an seiner Oberseite eine zusätzliche Ausnehmung 18 aufweist. Durch diese Ausnehmung 18 wird in der oberen Totpunktlage des Kolbens 15 ein größeres Luftvolumen im Bereich oberhalb des Brennraumes 14 im Zylinderraum 16 belassen, so daß die im entsprechend kleiner bemessenen Brennraum 14 beginnende Verbrennung wegen des schneller auftretenden Sauerstoffmangels im Brennraum 14 zu einem höheren Anteil an unverbranntem Brennstoff führt, der durch den im Zylinderraum 16 angesammelten Sauerstoff nach dem Austritt aus dem Brennraum 14 vollständig verbrannt wird.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the combustion chamber 14 is in a piston 15 against a cylinder chamber 16 with a plate trained closure provided, which, in contrast to the embodiment of Figure 1, an additional recess on its top 18 has. This recess 18 creates a larger volume of air in the area in the top dead center position of the piston 15 Above the combustion chamber 14 in the cylinder chamber 16, so that the beginning in the correspondingly smaller combustion chamber 14 Combustion due to the more rapidly occurring lack of oxygen in the combustion chamber 14 results in a higher proportion of unburned fuel leads, through the accumulated oxygen in the cylinder space 16 is completely burned after exiting the combustion chamber 14.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind weiterhin die Kanäle, z. B. 19, in der Platte 17 außer um den Winkel °O auch noch um den Winkel ß in Richtung zur Achse A-A des Brennraumes 14 geneigt. Sie liegen also auf Mantelflächen einer gedachten Pyramide, deren Seitenkanten einen Winkel von 2 ß einschließen. Der Winkel 2 ß beträgt da-In this embodiment, the channels, for. B. 19, in the plate 17 inclined not only by the angle ° O but also by the angle β in the direction of the axis AA of the combustion chamber 14. So you lie on the outer surface of an imaginary pyramid, the side edges of which enclose an angle of 2 ß. The angle 2 ß is

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bei weniger als 90 . Die Bohrung der Einspritzdüse 20 ist hierbei so angeordnet» daß die Mittellinie 21 des Brennstoffstrahles ebenfalls etwa die gleiche Neigung (Winkel ß) wie der Kanal 19 aufweist.if less than 90. The bore of the injection nozzle 20 is here so arranged »that the center line 21 of the fuel jet also has approximately the same inclination (angle β) as the channel 19.

In Figur 4 ist zudem eine an sich bekannte Zündvorrichtung dargestellt, mit der zur verbesserten Steuerung des Beginns der Verbrennung eine Fremdzündung durchgeführt werden kann. Die Zündvorrichtung besteht aus einer im Zylinderkopf angeordneten Zündelektrode 22, die in der Gegend des oberen Totpunktes des Kolbens 15 durch eine auch als zusätzlicher Kanal dienende Ausnehmung 23 in den Brennraum 14 hineinragt. In der Endphase des Kompressionshubs nähert sich die Spitze 24 der Zündelektrode 22 der Wand des Brennraums 14 und entlädt sich bei Erreichen eines vorbestimmbaren Abstands gegen die Masse des Kolbens 15 unter Funkenbildung.In addition, an ignition device known per se is shown in FIG. with which a spark ignition can be carried out for improved control of the start of combustion. The ignition device consists of an ignition electrode 22 arranged in the cylinder head, which passes through in the area of the top dead center of the piston 15 a recess 23 also serving as an additional channel protrudes into the combustion chamber 14. In the final stages of the compression stroke is approaching the tip 24 of the ignition electrode 22 of the wall of the combustion chamber 14 and discharges when reaching a predeterminable distance from the mass of the piston 15 with spark formation.

Die vorstehend beschriebene und erläuterte erfindungsgemäße Anordnung eignet sich sowohl für eine luftverteilte Einspritzung in den Brennraum 4 bzw. 14 wie auch für ein Aufspritzen des Brennstoffs auf die heiße Brennraumwand. In jedem Falle können weitere, an sich bekannte Maßnahmen getroffen werden, um den Verbrennungsvorgang im Brennraum zu beeinflussen, wie beispielsweise ein Vorsehen von Ablenkflächen für die Luft und/oder den Brennstoff im Bereich der B r ennr aum wände.The arrangement according to the invention described and explained above is suitable both for an air-distributed injection into the combustion chamber 4 or 14 as well as for spraying on the fuel the hot combustion chamber wall. In any case, further measures known per se can be taken to prevent the combustion process to influence in the combustion chamber, such as providing deflection surfaces for the air and / or the fuel in the area of the Fire room walls.

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Claims (9)

- 10 Ansprüche- 10 claims 1. ) Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung,1.) Reciprocating internal combustion engine with fuel injection, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:characterized by the following features: a) im Kolben (l) ist ein vom Zylinderraum (3) abgetrennter Brennraum (4) vorgesehen,a) in the piston (l) is a separate from the cylinder chamber (3) Combustion chamber (4) provided, ρ b) die Verbrennungsluft tritt unter Bildung eines Wirbels umρ b) the combustion air circulates with the formation of a vortex die Zylinderachse {A - A) mit Drall in den Zylinderraum (3, 16) ein,the cylinder axis {A - A) with a twist into the cylinder space (3, 16) a, c) der Brennraum (4) hat zum Zylinderraum (3) hin eine zentrale Öffnung {10} und mehrere die Öffnung umgebende, im Randbereich des Brennraums (4} mündende Kanäle,c) the combustion chamber (4) has a central one towards the cylinder chamber (3) Opening {10} and several channels surrounding the opening and opening in the edge area of the combustion chamber (4}, d) die Kanäle (7, 8, 9) liegen auf Mantelflächen eines Prismas oder einer Pyramide und sind in Richtung der Drallbewegung der in den Zylinderraum (3) eingeführten Verbrennungsluft zur Zylinderachse (A - A) geneigt angeordnet,d) the channels (7, 8, 9) lie on the lateral surfaces of a prism or a pyramid and are in the direction of the swirl movement the combustion air introduced into the cylinder space (3) inclined to the cylinder axis (A - A), e) die Zuführung des Brennstoffs erfolgt durch einen der Kanäle (7, 8, 9) vom Zylinderkopf (2) aus mittels einer exzentrisch in diesem angeordneten Einspritzdüse (ll)ie) the fuel is supplied through one of the channels (7, 8, 9) from the cylinder head (2) by means of an eccentric In this arranged injection nozzle (ll) i f) die Querschnittsfläche der zentralen Öffnung (1O) beträgt das 1/2- bis 3fache der Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (7, 8, 9),f) the cross-sectional area of the central opening (10) is 1/2 to 3 times the sum of the cross-sectional areas of the channels (7, 8, 9), 3808/03323808/0332 g) am Zylinderkopf (2) ist ein vor Erreichen der oberen Totpunktlage des Kolbens {l} in die zentrale öffnung {10} eintauchender Verschlußkörper (12) befestigt.g) on the cylinder head (2) there is a before reaching the top dead center position of the piston {l} in the central opening {10} immersed closure body (12) attached. 2. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mittels einer Platte (5) aus einem hochwarmfesten Werkstoff zum Zylinderraum (3) hin abgetrennten Brennraum (4),2. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1, characterized by means of a plate (5) made of a highly heat-resistant material separated from the cylinder space (3) Combustion chamber (4), 3. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen rotations symmetrischen Brennraum (4, 13).3. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by a substantially rotationally symmetrical Combustion chamber (4, 13). 4. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche4. Reciprocating internal combustion engine according to one of the claims 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Brennraums (4, 14) mit der Zylinderlängsachse (A - A) zusammenfällt. 1 to 3, characterized in that the axis of the combustion chamber (4, 14) coincides with the longitudinal axis (A - A) of the cylinder. 5. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzrichtung im wesentlichen parallel zur Achse des Kanals {9, 19) liegt, durch den die Einspritzung erfolgt.5. Reciprocating internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the injection direction is essentially parallel to the axis of the channel {9, 19), through which the injection takes place. 6. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen gegenüber den anderen Kanälen $7, 8) erweiterten Kanal (9) für die Brennstoffeinspritzung.6. Reciprocating internal combustion engine according to claim 5, characterized by a channel (9) for fuel injection that is wider than the other channels $ 7, 8). 7. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte {5, 17) im Kolbenboden versenkt angeordnet ist.7. Reciprocating internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plate {5, 17) in the Piston head is arranged sunk. 309808/0332309808/0332 8. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche8. Reciprocating internal combustion engine according to one of the claims 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Brennraums (4, 14) Ablenkflächen für die Luft und/oder den Brenn· stoff aufweisen.1 to 7, characterized in that the walls of the combustion chamber (4, 14) have deflecting surfaces for the air and / or the combustion show fabric. 9. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, in den Brennraum (14) einführbare Zündelektrode (22).9. Reciprocating internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized by a known per se, in the combustion chamber (14) insertable ignition electrode (22). CG980 8-/0332CG980 8- / 0332