DE2541864A1

DE2541864A1 - Funkengezuendeter mehrzylinderverbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2541864A1
Application number: DE19752541864
Authority: DE
Inventors: Kenji Masaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1976-04-08
Also published as: GB1496605A; US4051673A; FR2285516A1; JPS5134312A; FR2285516B1

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

£MPt--ING.

H. KINKELDEY

DR-INQ

2541864 W. STOCKMAlR

DRING · AeE ICALTECHI

K. SCHUMANN

. DR RERIW.'DtPL-PHYS

P. H. JAKOB

DtPL-ING

β. BEZOLD

OPl RER NAT- OPL-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR RER OEC ING

LINDAU

8 MÜNCHEN 22

MAXlMlLlANSTFiASSE 43

19. September 1975 P 9589

Eissan Motor Company Limited

No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Funkengezündeter Mehrzylinderverbrennungsmotor

Die Erfindung betrifft allgemein Verbrennungsmotor für Kraftfahrzeuge und insbesondere einen funkengezündeten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einer Vorrichtung zur Kontrolle der Auspuffemissionen.

Um giftige, brennbare Rückstände, beispielsweise unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, in den Abgasen von Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren zu vermindern, weisen einige neuzeitliche Kraftfahrzeuge thermische Reaktoisn auf, die die Auspuffemissionen erneut verbrennen

809815/0920

bzw. nachverbrennen, bevor die Abgase in die umgebende Luft abgegeben werden. Um die Möglichkeiten solcher Einrichtungen zur Kontrolle der Emissionen zur Abgasreinigung auszunutzen und um nicht nur den Gehalt an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid sondern auch den Gehalt an Stickoxiden zu vermindern, die wesentlich zur durch Kraftfahrzeuge verursachten Luftverschmutzung beitragen, ist vorgeschlagen worden, die Zylinder eines Motors in zwei Gruppen anzuordnen und eine Gruppe von Zylindern mit einem verhältnismäßig fetten, brennbaren Gemisch zu speisen und die andere Gruppe von Zylindern mit einem verhältnismäßig mageren, brennbaren Gemisch zu speisen. Versuche haben gezeigt, daß mit einem solchen Verbrennungsmotor das Ziel der Reinigung der Abgase erreicht werden kann, wenn die erstgenannte Gruppe von Zylindern, die hier im folgenden als Fettgemischzylinder bezeichnet werden, mit einem brennbaren Gemisch mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Bereich von ungefähr 10 : 1 bis ungefähr 13 : 1 gespeist wird und wenn die letztgenannte Gruppe von Zylindern, die hier im folgenden als Magergemischzylinder bezeichnet werden, mit einem brennbaren Gemisch mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Bereich von ungefähr 18 : 1 bis ungefähr 21 : 1 gespeist wird. Die Abgase aus den Fettgemischzylindern und die Abgase aus den Magergemischzylindern werden im thermischen Reaktor zusammengemischt, so daß die giftigen, brennbaren Rückstände, die in höheren Anteilen in den Abgasen aus den Fettgemischzylindern vorliegen, mit Hilfe von warmer Luft, die in höherer Konzentration in den Abgasen aus den Magergemischzylindern vorliegt, weiter oxidiert werden.

Wie allgemein bekannt ist, hängt die abgegebene Leistung eines MotorZylinders deutlich vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis

609815/0920

des brennbaren, dem Zylinder zugeführten Gemischs ab und nimmt in einem weiten Bereich ab, wenn das dem Zylinder zugeführte brennbare Gemisch abgemagert wird, d.h. wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis erhöht wird. Wenn nun das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des brennbaren Gemischs sich bei einer Gruppe von Zylindern vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einer anderen Gruppe von Zylindern unterscheidet, wie dies bei einem Verbrennungsmotor der beschriebenen Art der Fall ist, so führt dies zu deutlichen Schwankungen der abgegebenen Gesamtleistung des Motors und zur Erzeugung unerwünschter Schwingungen, die beispielsweise für örtlichen Abrieb und Verschleiß der verschiedenen Lager und anderen gleitenden Elemente verantwortlich sind, die in den Motor eingebaut sind oder zu ihm gehören, obwohl die Leistungskenngrößen des Motors als solchem nicht entscheidend beeinträchtigt werden. Mit der der Erfindung wird angestrebt, diese herkömmlichen Mehrzylinderverbrennungsmotoren mit Fettgemischzylindern und Magergemischzylindern und einem thermischen Reaktor im Auspuffsystem anhaftenden Nachteile zu beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Mehrzylinderverbrennungsmotor mit Fett gemischzyl indem und Magergemischzylindern zu schaffen, die so ausgebildet oder in Verbindung mit denen eine solche Ausbildung vorgesehen ist, daß die jeweiligen Leistungsabgaben der einzelnen Zylinder im wesentlichen aneinander angeglichen sind, damit die Gesamtleistungsabgabe des Motors gleichmäßiger erfolgt und außergewöhnliche Schwingungen verhindert werden, die andernfalls auftreten würden, wenn die Zylinder des Motors mit brennbaren Gemischen mit unterschiedlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen gespeist werden.

0 9 8 1 5/0920

Die Erfindung betrifft somit einen funlcengezündeten Mehrzylinderverbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Gruppe von Zylindern, die an eine erste Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das magerer als das stöchiometrische Gemisch ist und ein Luft-Kraftstoff-Gewichtsverhältnis von 14,8 : 1 hat, einer zweiten Gruppe von Zylindern, die an eine zweite Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der zweiten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das fetter als das stöchiometrische Gemisch ist, und einem Auspuff system mit einer Abgasnachverbrennungseinrichtung zum Nachverbrennen des Gemischs aus den Abgasen aus den Zylindern der ersten Gruppe und den Zylindern der zweiten Gruppe. Die erwähnte Gemischaufbsreitungsvorrichtung kann einen Vergaser umfassen, der gemeinsam mit den Zylindern der ersten Gruppe oder der zweiten Gruppe verbunden ist oder mit jedem der Zylinder verbunden ist, oder sie kann ein Kraftstoffeinspritzsystem umfassen,das der ersten oder der zweiten Gruppe von Zylindern zugeordnet ist.

Eine erste erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, daß die Zylinder der ersten Gruppe und die Zylinder der zweiten Gruppe des beschriebenen Verbrennungsmotors so bemessen sind, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe, d.h. jeder Magergemischzylinder, ein Zylindervolumen hat, das größer als das Zylindervolumen jedes Zylinders der zweiten Gruppe, d.h. jedes Fettgemischzylinders ist, so daß dadurch die abgegebene Leistung der Magergemischzylinder im wesentlich gleich der abgegebenen Leistung der Fettgemischzylinder ist. Der Ausdruck "Zylindervolumen" bezeichnet hier den Inhalt eines Zylinders des

609815/0920

Motors bei Lage des Kolbens im unteren Totpunkt.

Eine zweite erfindungsgeiräße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, daß die Zylinder der ersten Gruppe und die Zylinder der zweiten Gruppe des Motors der oben beschriebenen Gattung so konstruiert und ausgebildet sind, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe ein höheres Verdichtungsverhältnis hat als jeder Zylinder der zweiten Gruppe, so daß dadurch die abgegebene Leistung der Mager— gemischzylinder im wesentlichen gleich der abgegebenen Leistung der Fettgemischzylinder ist. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe im wesentlichen den gleichen Kolbenhub wie jeder Zylinder der zweiten Gruppe hat, wobei jedoch der Verdichtungsraum der Magergemischzylinder, d.h. das Volumen oberhalb des Kolbens bei Kolbenlage im oberen Totpunkt, kleiner als der Verdichtungsraum jedes Zylinders der zweiten Gruppe ist.

Eine dritte erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, daß die Zylinder der ersten Gruppe und die Zylinder der zweiten Gruppe des Verbrennungsmotors mit dem grundlegenden Aufbau und der Konstruktion, wie sie zuvor beschrieben wurden, mit einer ersten Zündanlage bzw. einer zweiten Zündanlage versehen sind, daß die erste Zündanlage so ausgebildet ist, daß sie eine Zündverstellung bewirkt, die ermöglicht, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe eine Leistung abgibt, die der größten Leistung des Zylinders nahekommt, und daß die zweite Zündanlage so ausgebildet ist, daß sie eine Zündverstellung bewirkt, die Zündzeitpunkte ergibt, die zeitlich später als die Zündzeitpunkte liegen, die sich bei einer Zündverstellung ergeben wurden, die zu größter Leistungsabgabe jedes Zylinders der zweien Gruppe führen würde.

609815/0920

Die jeweiligen Merkmale gemäß der ersten, zweiten und dritten erf indungsgeiräßen Lösung können entweder unabhängig oder in Kombination bei einem Verbrennungsmotor mit dem grundsätzlichen Aufbau, wie er zuvor beschrieben wurde, vorgesehen sein, und zwar je nach dem Typ und der Konstruktion des Motors und/oder den gewünschten Abgasreinigungseigenschaften und dem Abgasreinigungswirkungsgrad.

Diese erfindungsgemäßen Merkmale und Kombinationen der Merkmale werden durch die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen herkömmlichen Verbrennungsmotor mit Magergemischzylindern und Fettgemischzylindern und einem thermischen Reaktor im Auspuffsystem;

Fig. 2 ein Diagramm, das in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines brennbaren Gemische den allgemeinen Verlauf der Menge Kohlenmonoxids (CO, Kurve a) in graram je PS und Stunde und der Menge an Stickoxiden (NO , Kurve b) in

Ji

den Abgasen eines typischen Verbrennungsmotors und der beim jeweiligen Luft-Kraftstoff -Verhältais verfügbaren Leistung (Kurve c) zeigt?

Fig. 3A eine schematische Draufsicht auf einen Mehr-Zylinderverbrennungsmotor gemäß der Erfindung?

609815/0920

Pig. 3B

Fig. 4

Fig. 5A

Fig. 5B

eine schematische Draufsicht, die die grundsätzliche Anordnung der Zylinder des in Fig. 3A dargestellten Verbrennungsmotors zeigt!

ein Diagramm, das den allgemeinen Verlauf der prozentualen Abnahme der abgegebenen Leistung eines Motorzylinders in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis des Zylinders (Kurve r) und der Zündverzögerung in Grad Kurbelwinkel gegenüber der Zündvoreinstellung zeigt, die größte Motorleistung ergibt (Kurve t):

eine Fig. 3A ähnliche Draufsicht, die einen weiteren Mehrzylinderverbrennungsmotor gemäß der Erfindung zeigt? und

eine schematische Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus eines Zündsystems für den in Fig. 5A dargestellten Verbrennungsmotor.

609815/0920

•—8—

Zunächst wird auf Fig. 1 eingegangen, in der ein herkömmlicher MehrZylinderverbrennungsmotor dargestellt ist, der eine erste Gruppe von Zylindern 10, 12 und 14 sowie eine zweite Gruppe von Zylindern 16, 18 und 20 aufweist, die alle nur schematisch angedeutet sind. Es sei angenommen, daß es sich bei den Zylindern 10, 12 und 14 der ersten Gruppe um Magergemischzylinder handelt, die über eine gemeinsame Saugleitung 22 mit einer ersten .Gemischaufbereitungsvorrichtung, beispielsweise einem nicht dargestellten Vergaser, verbunden sind, die so eingestellt ist, daß sie ein verhältnismaßxg mageres, brennbares Gemisch mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzeugt, das beispielsweise im Bereich von 18 : 1 bis 21 : 1 liegt. Ferner sei angenommen, daß es sich bei den Zylindern 16, 18 und 20 der zweiten Gruppe um Fettgemischzylinder handelt, die über eine gemeinsame Saugleitung 24 mit einer zweiten Gemischaufbereitungsvorrichtung, beispielsweise einem nicht dargestellten Vergaser, verbunden sind, die so eingestellt ist, daß sie ein verhältnismäßig fettes, brennbares Gemisch erzeugt, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von beispielsweise ungefähr 10 : 1 bis 13 : 1 hat. Die Zylinder 10, und 14 der ersten Gruppe können daher die Konzentration brennbarer Rückstände aus beispielsweise Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid im aus diesen Zylindern austretenden Abgas vermindern, während die Zylinder 16, 18 und 20 der zweiten Gruppe die Erzeugung von Stickoxiden im aus diesen Zylindern austretenden Abgas verhindern können, wie sich aus den Kurven a und b gemäß Fig. 2 ergibt. In Fig. 2 ist die Beziehung zwischen der Menge der Kohlenwasserstoffe und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht dargestellt; diese Beziehung verläuft jedoch analog zur Kurve a, die den Verlauf der Kohlenmonoxidmenge in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis zeigt.

S098 1 B/0920

Zur ersten Gruppe der Motorzylinder und zur zweiten Gruppe der Motorzylinder gehört jeweils eine Auspuffleitung 26 bzw. 28 (siehe Fig. 1). Diese Aufpuffleitungen münden in eine gemeinsame Abgasnachverbrennungskammer 30, die einen thermischen Reaktor bildet. Die Abgasnachverbrennungskammer 30 weist eine Äuslaßöffnung 32 auf, die ständig in Verbindung mit einem Auspuffrohr 34 steht. Das Auspuffrohr 34 mündet über einen Schalldämpfer und ein Endrohr in die umgebende Luft, was allerdings nicht dargestellt ist, aber bei üblichen Auspuff systemen für Verbrennungsmotore von Kraftfahrzeugen üblich ist. Die aus den Magergemischzylindem 10, 12 und 14 und die aus den Fettgemischzylindern 16, 18 und 20 austretenden Abgase werden somit durch die jeweiligen Auspuff leitungen 26 und während des Ausstoßhubes eines jeden der Zylinder in die Abgasnachverbrennungskammer 30 geleitet. Die brennbaren Rückstände an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid, die mit größeren Anteilen in den Abgasen aus den Fettgemischzylindern 16, 18 und 20 vorliegen, werden demzufolge mit Hilfe warmer Luft nachverbrannt, die in größeren Anteilen in den Abgasen aus den Magergemischzylindern 12, 14 und vorhanden ist. Mit dem Bezugszeichen 36 ist eine Kurbelwelle bezeichnet, mit der· sämtliche Kolben in den genannten Zylindern verbunden sind.

Wie sich aus Kurve c in Fig. 2 ergibt, nimmt die abgegebene Leistung, die in abgegebenen Pferdestärken eines Verbrennungsmotors oder jedes der Zylinder des Motors ausgedrückt wird, in einem weiten Bereich ab, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor bzw. Zylinder zugeführten- Gemische zunimmt, bzw. wenn das brennbare Gemisch abgemagert wird. Die von einem einzelnen der Zylinder eines herkömmlichen Mehrzylxnderverbrennungsmotor abgegebene Leistung, der in zuvor beschriebener

60981 5/0920

Weise kontruiert und ausgebildet ist, unterscheidet sich daher deutlich zwischen den Zylindern 10, 12 und 14 der ersten Gruppe und den Zylindern 16, 18 und 20 der zweiten Gruppe wegen des Unterschiedes zwischen den Luft-Kraftstoff -Verhältnissen der den zwei Gruppen von Zylindern zugeführten, brennbaren Gemische. Wenn beispielsweise das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des brennbaren Gemischs, das jedem der Zylinder 10, 12·und 14 der ersten Gruppe zugeführt wird, auf ungefähr 19,5 : 1 und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des brennbaren Gemischs, das jedem der Zylinder 16, 18 und 20 der zweiten Gruppe zugeführt wird, auf ungefähr 11,5 : 1 eingestellt ist, dann ist die abgegebene Leistung jedes der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 ungefähr 44% niedriger als die abgegebene Leistung jedes der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20, wie sich aus Kurve c in Fig. ergibt. Ein solcher Unterschied zwischen den abgegebenen Leistungen der einzelnen Zylinder verursacht außergewöhnlich starke Schwingungen im Motor und führt schließlich zu zahlreichen ernsten Schwierigkeiten, die bei gewöhnlichen Mehr Zylinderverbrennungsmotoren nicht auftreten, wie dies bereits erwähnt wurde. Wie ebenfalls bereits erwähnt wurde, wird mit der Erfindung das Ziel angestrebt, diese Schwierigkeiten und Nachteile herkömmlicher Verbrennungsmotore des beschriebenen Aufbaus zu beheben.

Die abgegebene Leistung eines Motorzylinders ändert sich im wesentlichen direkt proportional zur Menge der bei jedem Arbeitsspiel des Zylinders verbrauchten bzw. angesaugten Luft. Daher kann die von einem Motorzylinder abgegebene Leistung erhöht werden, indem das Zylindervolumen, d.h. der Größtwert des Verbrennungsraumes bei im unteren Totpunkt befindlichem Kolben, erhöht wird. Die Fig. 3A

8098 15/0920

und 3B 2eigen eine Ausführungsform des Mehrzylinderverbrennungsmotors, bei dem diese Tatsache ausgenutzt wird. Der in den Fig. 3A und 3B dargestellte Verbrennungsmotor ist im Prinzip ähnliche wie der herkömmliche, in Fig. 1 dargestellte Motor aufgebaut und umfaßt eine Gruppe erster Zylinder bzw. Magergemischzylinder 10, 12 und 14 sowie eine zweite Gruppe Zylinder bzw. Fettgemischzylinder 16, 18 und 20. Die Magergemischzylinder 10, 12 und 14 sind über eine gemeinsame Saugleitung 22 mit einer ersten, nicht dargestellten Gemischaufbereitungsvorrichtung verbunden, die so eingestellt ist, daß sie jeden der Zylinder 10, 12 und 14 mit einem brennbaren Gemisch speist, das magerer als das stöchiometrische Gemisch ist, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 14 : 1 hat, wie dies allgemein bekannt ist. Die Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 sind über eine gemeinsame Saugleitung 24 mit einer zweiten, nicht dargestellten Gemischaufbereitungsvorrichtung verbunden, die so eingestellt ist, daß sie jeden der Zylinder 16, 18 und 20 mit einem brennbaren Gemisch speist, das fetter als das stöchiometrische Gemisch ist. Sowohl die erste als auch die zweite Gemischaufbereitungsvorrichtung kann einen Vergaser oder eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfassen, die allgemein bekannt sind. Die erste,Gruppe der Zylinder und die zweite Gruppe der Zylinder ist mit einer ersten Auspuffleitung 26 bzw. einer zweiten Auspuffleitung 28 verbunden, wobei diese Auspuffleitungen in eine gemeinsame Abgasnachverbrennungskammer 30 münden, die wie beim herkömmlichen, in Fig. 1 dargestellten Verbrennungsmotor einen thermischen Reaktor bildet. Die Abgasnachverbrennungskammer 30 hat eine Auslaßöffnung 32, die mit einem Auspuffrohr 34 in Verbindung steht, das über einen Schalldämpfer und ein nicht dargestelltes Endrohr in die umgebende Luft führt, wie dies be-

60981B/0920

2 5 41 8 6 A

reits erläutert wurde.

Wie in Fig. 3B schematisch dargestellt ist, hat jeder der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 eine Bohrung mit einem Durchmesser D, , während jeder der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 eine Bohrung mit einem Durchmesser D_ hat. Der Durchmesser D. der Bohrung jedes der Magergemsichzylinder 10, 12 und 14 ist größer als der Durchmesser D_ der Bohrung jedes der Fettgemischzylinder 16, und 20, und zwar um einen Betrag, der es ermöglicht, daß die MagergemischzyHnder eine Leistung abgeben, die im wesentlichen gleich der abgegebenen Leistung der Fettgemischzylinder ist. Somit ist das Zylindervolumen jedes der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 größer als das Zylindervolumen jedes der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20, so daß sämtliche Zylinder trotz des Unterschiedes der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der brennbaren Gemische, die der ersten Zylindergruppe und der zweiten Zylindergruppe zugeführt werden, im wesentlichen gleiche Leistung liefern können. Bei der in den Fig. 3A und 3B dargestellten Ausführungsform wird angenommen, daß die Zylinder der ersten Gruppe und die Zylinder der zweiten Gruppe gleichen Kolbenhub haben. Es liegt jedoch auf der Hand, daß das Zylindervolumen der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 größer als das der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 gemacht werden kann, indem die Magergemischzylinder mit einem größeren, Kolbenhub als die Fettgemischzylinder versehen werden, während die Bohrungen der einzelnen Zylinder sämtlich gleich sind, oder daß alternativ sowohl die Bohrung als auch der Hub jedes der Magergemischzylinder 10, 12 und größer als die Bohrung und der Hub jedes der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 bemessen werden. Unabhängig davon, welche Ausbildung gewählt wird, ist es wesentlich, daß

609815/0920

das Zylindervolumen jedes der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 größer als das Zylindervolumen jedes der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 ist, und zwar um einen Betrag, der ernßglLcht, daß die Magergemisdizy linder eine Leistung abgeben, die im wesentlichen gleich der von den Fettgemischzylindern abgegebenen Leistung ist.

Die abgegebene Leistung eines Motorzylinders hängt auch vom Verdichtungsverhältnis ab, das im Zylinder erreicht wird. Diese Abhängigkeit ist in Fig. 4 durch Kurve r wiedergegeben, die die prozentuale Abnahme der abgegebenen Leistung eines Mot or Zylinders im Vergleich zu dem Wert zeigt, der erreicht wird, wenn das Verdichtungsverhältnis des Zylinders auf 9:1 eingestellt ist. Wie die Kurve r deutlich zeigt, nimmt die abgegebene Leistung eines Motorzylinders zu, wenn das Verdichtungsverhältnis in Richtung auf 9:1 erhöht wird. Daher kann die abgegebene Leistung der Magergemischzylinder im wesentlichen gleich der abgegebenen Leistung der Fettgemischzylinder gemacht werden, wenn jeder der Magergemischzylinder so ausgebildet ist, daß er ein Verdichtungsverhältnis liefert, das größer als das Verdichtungsverhältnis jedes der Fettgemischzylinder ist. In diesem Fall kann nur das Verdichtungsverhältnis der Magergemischzylinder gegenüber dem gewöhnlich gewählten Wert im Bereich von beispielsweise ungefähr 8:1 bis 9:1 erhöht werden. Dies führt zu einem erhöhten Verbrennungswirkungsgrad bei den Magergemischzylindern. Alternativ kann das Verdichtungsverhältnis jedes der Fettgemischzylinder gegenüber dem normalerweise gewählten Wert bei jedem der Magergemischzylinder erhöht werden, die so ausgebildet sind, daß sie das üblicherweise gewählte Verdichtungsverhältnis haben. Dies trägt zu einer Verbesserung der Abgasreinigung durch den thermischen Reaktor bei.

609815/0920

254186A

da das verminderte Verdichtungsverhältnis der Fettgemischzylinder zu einer Erhöhung der Temperatur der aus diesen Zylindern austretenden Abgase führt, wodurch die Verbrennungsreaktion im thermischen Reaktor unterstützt wird.

Unter praktischen Gesichtspunkten muß jedoch berücksichtigt werden, daß der Bereich, in dem das Verdichtungsverhältnis eines MotorZylinders geändert werden darf, inhärenten Einschränkungen unterliegt, damit der Motor noch richtig arbeitet. Wenn daher das Verdichtungsverhältnis der Magergemischzylinder erhöht ist und die Fettgemischzylinder so ausgebildet sind, daß sie zu dem normalerweise gewählten Verdichtungsverhältnis führen, oder wenn im entgegengesetzten Fall das Verdichtungsverhältnis der Fettgemischzylinder vermindert ist und die Magergemischzylinder so ausgebildet sind, daß sie zu dem normalerweise gewählten Verdichtungsverhältnis führen, bestehen Bedenken dagegen, das Verdichtungsverhältnis entweder der Magergemischzylinder oder der Fettgemischzylinder so weit gegenüber dem normalerweise gewählten Wert zu ändern, daß die Leistungsabgabe der Mager gemischzylinder und der Fettgemischzylinder im wesentlichen einander gleich ist. Aus diesem Grunde werden daher vorzugsdie Verdichtungsverhältnisse sowohl der Magergemischzylinder als auch der Fettgemischzylinder geändert, d.h. das Verdichtungsverhältnis jedes Magergemischzylinders wird erhöht, während gleichzeitig das Verdichtungsverhältnis jedes Fettgemischzylinders vermindert wird, so daß dann die abgegebenen Leistungen der Magergemischzylinder und der Fettgemischzylinder im wesentlichen gleich sind. Wenn es jedoch aus irgendeinem Grund unbedingt erforderlich ist, daß die Magergemischzylinder oder die Fettgemischzylinder

8 0 9815/0920

so ausgebildet sind, daß sie zu dem normalerweise gewählten Verdichtungsverhältnis führen, ist es vorzuziehen, das Verdichtungsverhältnis der Magergemischzylinder so anzuheben oder das Verdichtungsverhältnis der Fettgemischzylinder so abzusenken, daß die abgegebene Leistung der Magergemischzylinder ungefähr 20% niedriger als . die abgegebene Leistung der Fettgemischzylinder ist, da ein solcher Unterschied zwischen den abgegebenen Leistungen der Zylinder die Kennwerte der Gesamtleistung des Motors nicht entscheidend verschlechtert.

Um den Entwurf und die Konstruktion der Motorzylinäer der beschriebenen Art zu erleichtern, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Verdichtungsverhältnis der Magergemischzylinder .erhöht bzw. der Fettgemischzylinder vermindert wird, indem der Verdichtungsraum der Zylinder erhöht bzw. vermindert wird, während der Kolbenhub der Zylinder gegenüber dem normalerweise gewählten Wert unverändert bleibt.

Wie allgemein bekannt ist, ändert sich die abgegebene Leistung eines Motorzylinders nicht nur mit dem Zylindervolumen und dem Verdichtungsverhältnis des Zylinders, sondern sie hängt auch vom Zeitpunkt ab, zu dem das brennbare Gemisch im Zylinder gegen Ende jedes Verdichtungshubes des Motors gezündet wird. Kurve t in Fig. 4 zeigt die prozentuale Abnahme der abgegebenen Leistung eines Motorzylinders, die sich ergibt, wenn der Zündzeitpunkt gegenüber dem Zeitpunkt verzögert wird, der höchste Motorleistung ergibt, d.h. gegenüber dem Zeitpunkt, der entsprechend dem üblichen Vorzündungsschema eingestellt wird. Der Zündzeitpunkt bzw. die Zündverzögerung ist in Fig. 4 in Grad Kurbelwinkel (⁰KW) wiedergegeben. Die abgegebene Leistung jedes der Magergemischzylinder kann daher im

609815/0920

wesentlichen gleich der abgegebenen Leistung jedes der Fettgemischzylinder gemacht werden oder zumindest an diese dichter herangebracht werden, wenn der Zündzeitpunkt für die Fettgemischzylinder entsprechend gegenüber dem Zündzeitpunkt der Magergemischzylinder verzögert ist. Die Fig. 5A und 5B zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Zündsystem für einen Verbrennungsmotor der beschriebenen Art so konstruiert und eingestellt ist, daß ein solches Zündschema realisiert wird.

Der in den Fig. 5A und 5B, und zwar insbesondere in Fig. 5A, dargestellte Verbrennungsmotor hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie der in den Fig. 1 und 3A gezeigte Motor und weist somit eine Gruppe von Magergemischzylindern 10, 12 und 14 und eine Gruppe von Fettgemischzylindern 16, 18 und 20 auf. Die Magergemischzylinder 10, 12 und 14 sind gemeinsam mit einer ersten, nicht dargestellten Gemischaufbereitungsvorrichtung über eine gemeinsame Saugleitung 22 verbunden, und die Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 sind gemeinsam über eine gemeinsame Saugleitung 24 mit einer zweiten, nicht dargestellten Gemischaufbereitungsvorrichtung verbunden. Die aus den einzelnen Magergemischzylindern 10, 12 und 14 austretenden Abgase und die aus den einzelnen FettgemischzyJ-indern 16, 18 und 20 austretenden Abgase werden über eine Auspuffleitung 26 bzw. 28 in eine Abgasnachverbrennungskammer 30 geleitet, wie dies zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3A erläutert wurde. Dieser Verbrennungsmotor ist mit einem Zündsystem versehen, das eine erste Zündanlage 30, die der Gruppe Magergemischzylinder 10, 12 und 14 zugeordnet ist, und eine zweite Zündanlage 38* umfaßt, die der Gruppe Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 zugeordnet ist. Die erste Zündanlage 38 und die zweite Zündanlage 38'

609815/0920

umfassen jeweils eine Zündspule 40 bzw. 40' , wobei diese Zündspulen jeweils nicht dargestellte Primärwicklungen aufweisen, die gemeinsam über Leitungen 42 und 42' mit einer Gleichspannungsquelle oder Batterie 44 über einen Zündschalter 46 verbunden sind. Ferner umfassen die erste Zündanlage 38 und die zweite Zündanlage 38' jeweils einen Zündverteiler 48 bzw. 48'. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei jedem der Zündverteiler 48 und 48' um bekannte Zündverteiler mit Kontaktunterbrechung, die einen Unterbrecher 50 bzw. 50' und einen Verteilermechanismus 52 .bzw. 52' umfassen. Der Unterbrecher 50 bzw. 50' umfaßt ein Paar Unterbrecherkontakte 54 und 56 bzw. 54' und 56', die über eine Leitung 58 bzw. 58' zwischen die Primärwicklung der Zündspule 40 bzw. 40' und Masse geschaltet sind, sowie eine Unterbrechernocke 60 bzw. 60' , die von der nicht dargestellten Nockenwelle des Motors so angetrieben wird, daß die Unterbrecherkontakte 54 und bzw. 54' und 56' periodisch in Berührung miteinander gebracht werden. Der Verteilermechanismus 52 bzw. 52' umfaßt mehrere Kappenelektroden 62, 64 und 66 bzw. 62', 64' und 66' sowie einen Verteilerfinger 68 bzw. 68' , der elektrisch über eine Leitung 70 bzv/. 70' mit der nicht dargestellten Sekundärwicklung der Zündspule 40 bzw. 40' verbunden ist. Der Verteilerfinger 64 bzw. 64' wird von der Unterbrechernocke 60 bzw. 60' gedreht und verbindet die Kappenelektroden 62, 64 und 66 bzw. 62', 64' und 66' nacheinander mit der Sekundärwicklung der Zündspule 40 bzw. 40'. Die Kappenelektroden 62, 64 und 66 des Zündverteilers 48 der ersten Zündanlage 38 sind über Leitungen 72, 74 und 76 jeweils mit einer Zündkerze 78 bzw. 80 bzw. 82 verbunden. In gleicher Weise sind die Kappenelektroden 62', 64' und 66' des Zündverteilers 48' der zweiten Zündanlage 38' über Leitungen 72', 74' und 76' jeweils mit einer Zündkerze 78' bzw. 80'

S0981S/0920

bzw. 82' verbunden. Die Zündkerzen 78, 80 und 82 der ersten Zündanlage 38 sind an den Magergemischzylindern 10, 12 und 14 montiert, und die Zündkerzen 78', 80' und 82' der zweiten Zündanlage 38' sind an den Fettgemischzylindern 16, 18 und 20 des in Fig. 5A dargestellten Verbrennungsmotors montiert.

Zum Zündverteiler 48 der ersten Zündanlage 38 gehört ein nicht dargestellter Zündversteller, der so ausgebildet und eingestellt ist, daß er zu einer üblichen Zündvorverstellung führt, die ermöglicht, daß jeder der Mager— gemischzylinder 10, 12 und 14 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors und dessen Belastung maximale Leistung liefert. Der Zündverteiler 48' der zweiten Zündanlage 38' ist dagegen mit einem nicht dargestellten Zündversteller versehen, der so eingestellt ist, daß er Zündzeitpunkte ergibt, die gegenüber den Zündzeitpunkten verzögert sind, die der üblichen Zündzeitpunktvorverstellung entsprechen, die für den Zündverteiler 48 der ersten Zündanlage 38 vorgeschrieben ist. Der Zündversteller, der zu jedem der Zündverteiler 48 und 48' der ersten Zündanlage 38 und der zweiten Zündanlage 38' gehört, kann einen Zündverstellmechanismus, derauf die Drehzahl des Motors anspricht, und einen Saugleitungszündverstellmechanismus umfassen, der auf den in jeder Saugleitung 22 und 24 erzeugten Unterdruck anspricht, wie dies bei herkömmlichen Zündsystemen für Verbrennungsmotore in der Regel der Fall ist.

Die auf diese Weise in jedem der Fettgemischzylinder 16, und 20 erreichten Zündzeitpunkte liegen zeitlich hinter den Zündzeitpunkten, zu denen die Magergemischzylinder 10, 12 und 14 gezündet werden, so daß die von den Fettge— mischzylindern abgegebene Leistung niedriger und im

609815/0920

wesentlichen gleich der abgegebenen Leistung der Magergemischzylinder ist oder zumindest dichter bei dieser liegt, wie sich aus der durch die Kurve t in Fig. 4 wiedergegebenen Kennlinie ergibt. Eine Verzögerung der Zündzeitpunkte der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 in dem Maße, daß die abgegebene Leistung jedes der Fettgemischzylinder im wesentlichen gleich der abgegebenen Leistung jedes der Magergemischzylinder 16, 18 und 20 ist, würde jedoch zu einer entscheidenden Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 führen und demzufolge die Anwendbarkeit des gesamten Motors in der Praxis beeinträchtigen. Aus diesem Grunde ist es daher vorzuziehen, die Zündzeitpunkte der FettgemischzyUnder 16, 18 und 20 gegenüber den üblicherweise gewählten Zündzeitpunkten so zu verzögern, daß die abgegebene Leistung jedes der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 ungefähr 20% niedriger ist als die abgegebene Leistung jedes der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20, da ein solcher Unterschied zwischen den abgegebenen Leistungen unter praktischen Gesichtspunkten zulässig ist, wie bereits erwähnt wurde. Wenn daher das den Magergemischzylindern 10, 12 und 14 zugeführte, brennbare Gemisch auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 19,5 : 1 und das den Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 zugeführte, brennbare Gemisch auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 11,5 : 1 eingestellt ist, so daß die abgegebene Leistung der Magergemischzylinder ungefähr 44% niedriger als die abgegebene Leistung der Fettgemischzylinder ist, und wenn der Zündzeitpunkt jedes der Fettgemischzylinder 16, 18 und 20 um ungefähr 20 Grad Kurbelwinkel gegenüber dem Zündzeitpunkt verzögert ist, der höchste Motorleistung ergibt, d.h. gegenüber dem Zeitpunkt,, auf den jeder der Magergemischzylinder 10, 12 und 14 eingestellt ist, dann ergibt sich zwischen der abgegebenen Leistung der Magergemischzylinder und der Fettgemischzylinder ein Unterschied von ungefähr 20% der

S09815/0920

abgegebenen Leistung der Fettgemischzylinder. Eine Verzögerung des Zündzeitpunktes um ungefähr 20 Grad Kurbelwinkel liegt ferner innerhalb des Bereiches, der praktisch zulässig ist, um den Motor noch ordnungsgemäß arbeiten zu lassen.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wurde angenommen, daß die abgegebene. Leistung der Magergemischzylinder und der Fettgemischzylinder einander gleich gemacht oder zumindest dichter zueinander gebracht wird, indem die Zylindervolumina, die Verdichtungsverhältnisse oder die Zündzeitpunkte der Magergemischzylinder und/oder der Fettgemischzylinder des Motors verändert werden. Im Hinblick auf die praktischen Einschränkungen, denen die Parameter unterliegen, ist es jedoch schwierig, vollständig befriedigende Ergebnisse zu erzielen, wenn lediglich eine dieser Maßnahmen am Motor ausgeführt wird. Tatsächlich kann . die Leistungsabgabe der Magergemischzylinder und der Fettgemischzylinder wesentlich leichter praktisch angeglichen oder zumindest näher zueinander gebracht werden, wenn sowohl die Zylindervolumina als auch die Verdichtungsverhältnisse oder die Verdichtungsverhältnisse und die Zündzeitpunkte oder die Zündzeitpunkte und die Zylindervolumina der Zylinder oder sämtliche dieser Parameter kombiniert eingestellt bzw. geändert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Steuerung der Auspuff emissionen ist es besonders vorteilhaft, bei jedem der Fettgemischzylinder das Verdichtungsverhältnis zu senken und gleichzeitig den Zündzeitpunkt zu verzögern, da eine solche Ausbildung dazu beiträgt, die Erzeugung von Stickoxiden im Brennraum des Zylinders zu unterdrücken und die Temperatur des Abgases aus dem Zylinder zu erhöhen,

609815/0920

so daß die im Abgas enthaltenen, unverbrannten Kohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid im thermischen Reaktor erfolgreich nachverbrannt werden. Eine Anpassung bzw. Einstellung sowohl der Verdichtungsverhältnisse als auch der Zündzeitpunkte der Motorzylinder trägt daher nicht nur zu einer Angleichung der abgegebenen Leistungen der Zylinder sondern auch zu einer Verminderung der giftigen Auspuffemissionen der Zylinder bei. Aus d:fessm Grunde ist es ferner vorzuziehen, daß das brennbare Gemisch, das den in zuvor beschriebener Weise ausgebildeten Fettgemischzylindern zugeführt wird, auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, das im zuvor erwähnten Bereich von ungefähr 10 : 1 bis 13 : 1 bei den höheren Werten liegt, d.h. auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Bereich von ungefähr 12 : 1 bis 13 : 1. Eine Verminderung des Verdichtungsverhältnisses und Verzögerung des Zündzeitpunktes eines Motorzylinders führt in der Regel zu einer beträchtlichen Verminderung des thermischen Wirkungsgrades des Zylindersτ dieses Problem wird jedoch unter dem Gesichtspunkt der Reinigung des Abgases durch die erwähnten Vorteile ausgeglichen. Die Verminderung des thermischen Wirkungsgrades fällt jedoch schwächer aus, wenn das den Fettgemischzylindern zugeführte, brennbare Gemisch auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im erwähnten Bereich von 12 : 1 bis 13 : eingestellt ist.

Die Vorteile der Erfindung werden am günstigsten ausgenutzt, wenn alle erwähnten Parameter, d.h. die Zylindervolumina, die Verdichtungsverhältnisse und die Zündzeitpunkte der Zylinder so eingestellt bzw. gewählt werden, daß die abgegebenen Leistungen der Magergemischzylinder und der Fettgemischzylinder im wesentlichen gleich sind oder zumindest dichter beieinander liegen. Wenn beispielsweise die Mager-

80981S/0920

gemischzylindsr mit einem brennbaren Gemisch gespeist werden, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 19,5 : 1 hat, und die Fettgemischzylinder mit einem brennbaren Gemisch gespeist werden, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 11,5 : 1 hat, dann ist die abgegebene Leistung eines jeden der Magergemischzylinder um ungefähr 44% niedriger als die abgegebene Leistung eines jeden der Fettgemischzylinder, wie dies zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert wurde. Wenn zusätzlich dafür gesorgt wird, daß jeder der Magergemischzylinder ein Verdichtungsverhältnis von 9:1 und einen Zündzeitpunkt hat, der maximale Leistung des Motors ergibt, und wenn jeder der Fettgemischzylinder ein Verdichtungsverhältnis von 7:1 und einen Zündzeitpunkt hat, der um ungefähr 10 Grad Kurbelwinkel gegenüber dem Zündzeitpunkt verzögert ist, der zu größter Motorleistung führt, dann ist die abgegebene Leistung jedes Fettgemischzylinders um ungefähr 29% niedriger als die abgegebene Leistung jedes der Magergemischzylinder, wie sich aus den Kurven r und t in Fig. 4 ergibt. Der sich ergebende Unterschied zwischen den abgegebenen Leistungen jedes der Magergemischzylinder und jedes der Fettgemischzylinder beträgt somit ungefähr 15% der abgegebenen Leistung jedes der Fettgemischzylinder. Ein solcher Unterschied wird ausgeglichen, wenn das Zylindervolumen jedes der Magergemischzylinder um ungefähr 15% erhöht wird. Bei einem üblichen Sechszylindermotor mit einer Zylinderbohrung von 78 mm (78 mils) und einem Kolbenhub von 69,7 mm (69,7 mils) beträgt der Gesamthubraum des Motors 1988 cm , so daß der Hubraum je Zylinder ungefähr 331 cmr beträgt. Wenn nun jeder der Fettgemischzylinder ein unteres Totzentervolumen von 331 cm* hat, sollte jeder Magergemischzylinder so ausgelegt werden, daß er ein unteres Totzentervolumen von ungefähr 382 cm* hat, so daß das unter Totzentervolumen der

60981S/092

Magergemischzylinder um ungefähr 15% größer als das untere Totzentervolumen der Fettgemischzylinder ist. Wenn beispielsweise in diesem Fall angenommen wird, daß sämtliche Zylinder des Motors gleichen Kolbenhub haben, sollte jeder Magergemischzylinder so bemessen sein, daß er seine Zylinderbohrung von ungefähr 83,6 mm (83,6 Mils) hat, was um ungefähr 5>6 um (5,6 mils) größer als die Zylinderbohrung Jedes der Fettgemischzylinder ist. Die Zylinderbohrung jedes der Magergemischzylinder ist somit um ungefähr 7% größer als die Zylinderbohrung jedes der Fettgemischzylinder, so daß das Verhältnis zwischen der Zylinderbohrung jedes der Magergemischzylinder und der Zylinderbohrung jedes der Fettgemischzylinder ungefähr 1,0? : 1,00 beträgt.

Vorstehend wurde ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor mit sechs Zylindern in Reihe erläutert? die erfindungsgemäßen Maßnahmen können jedoch auch bei jeder anderen Bauart von Mehr Zylinderverbrennungsmotoren getroffen werden, beispielsweise bei Motoren mit vier, acht, zwölf oder sechzehn Zylindern in Reihe, bei V-Motxen, X-Motoren oder dergleichen, sofern die Zylinder in zwei Gruppen zusammengefaßt sind, nämlich einer ersten Gruppe, die mit einem verhältxsmäßxg mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch arbeitet und einer zweiten Gruppe, die mit einem verhältiämäßig fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch arbeitet.

Patentansprüche:

60981S/0920

Claims

Patentansprüche

I./ Funkengezündeter Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einer ersten Gruppe von Zylindern, die an eine erste Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der ersten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das magerer als das stöchiometrische Gemisch ist, einer zweiten Gruppe von Zylindern, die an eine zweite Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der zweiten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das fetter als das stöchiometrische Gemisch ist, und einem Auspuff system mit einer Abgasnachverbrennungseinrichtung zum Nachverbrennen des Gemische aus den Abgasen aus den Zylindern der ersten Gruppe und den Zylindern der zweiten Gruppe, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe ein Zylindervolumen hat, das größer als das Zylindervolumen jedes Zylinders (16, 18, 20) der zweiten Gruppe ist.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe einen größeren Zylinderinnendurchmesser hat als jeder Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe einen größeren Kolbenhub als jeder Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe hat. .
4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe einen größeren Zylinderinnendurchmesser und größeren Kolbenhub hat als jeder Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe.

609815/0920
5. Funkengezündeter Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einer ersten Gruppe von Zylindern, die an eine erste Gemischaufbereitungs vor richtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der ersten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das magerer als das stöchiometrische Gemisch ist, einer zweiten Gruppe von Zylindern, die an eine zweite Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der zweiten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das fetter als das stöchiometrische Gemisch ist, und einem Auspuff system mit einer Abgasnachverbrennungseinrichtung zum Nachverbrennen des Gemischs aus den Abgasen aus den Zylindern der ersten Gruppe und den Zylindern der zweiten Gruppe, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe und die Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so konstruiert und ausgebildet sind, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe ein höheres Verdichtungsverhältnis hat als jeder Zylinder der zweiten Gruppe.
6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe einen Kolbenhub hat, der im wesentlichen gleich dem Kolbenhub jedes Zylinders (16, 18, 20) der zweiten Gruppe ist, und einen Verdichtungsraum aufweist, der kleiner als der Verdichtungsraum jedes Zyünders der zweiten Gruppe ist.
7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe so ausgebildet ist, daß er ein üblicherweise gewähltes Verdichtungsverhältnis hat und daß jeder Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so ausgebildet ist, daß er ein Verdichtungsverhältnis hat, das niedriger als das üblicherweise gewählte Verdichtungsverhältnis ist.

60981S/Ö92Ö
8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so ausgebildet ist, daß er ein üblicherweise gewähltes Verdichtungsverhältnis hat, und daß jeder Zylinder (IQ. 12, 14) der ersten Gruppe so ausgebildet ist, daß er ein Verdichtungsverhältnis hat, das höher als das üblicherweise gewählte Verdichtungsverhältnis ist.
9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe so ausgebildet ist, daß er ein Verdichtungsverhältnis hat, das höher als der üblicherweise gewählte Wert ist, und daß jeder Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so ausgebildet ist, daß er ein Verdichtungsverhältnis hat, das niedriger als der üblicherweise gewählte Wert ist.
10. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsverhältnisse jedes Zylinders (10, 12, 14) der ersten Gruppe und jedes Zylinders (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so gewählt sind, daß die abgegebene Leistung der Zylinder der ersten Gruppe niedriger als die abgegebene Leistung der Zylinder der zweiten Gruppe ist und daß der Unterschied dazwischen weniger als ungefähr 20% der abgegebenen Leistung der Zylinder der zweiten Gruppe beträgt.
11. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe ein Zylindervolumen hat, das größer als das Zylindervolumen jedes Zylinders (16, 18, 20) der zweiten Gruppe ist.

60981S/0920
12. Funkengezündeter Mehrzylinderverbrennungsmotor mit einer ersten Gruppe von Zylindern, die an eine erste Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der ersten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das magerer als das stöchiometrische Gemisch ist, einer zweiten Gruppe von Zylindern, die an eine zweite Gemischaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, die jeden der Zylinder der zweiten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speisen kann, das fetter als das stöchiometrische Gemisch ist, einem Auspuff system mit einer Äbgasnachverbrennungseinrichtung zum Nachverbrennen des Gemischs aus den Abgasen aus den Zylindern der ersten Gruppe und den Zylindern der zweiten Gruppe und einem Zündsystem, das eine erste Zündanlage, die mit den Zylindern der ersten Gruppe verbunden ist, und eine zweite. Zündanlage umfaßt, die mit den Zylindern der zweiten Gruppe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zündanlage (38) so ausgebildet ist, daß sie eine Zündverstellung bewirkt, die ermöglicht, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe eine Leistung abgibt, die der größten Leistung des Zylinders nahekommt, und daß die zweite Zündanlage (38¹) so ausgebildet ist, daß sie eine Zündverstellung bewirkt, die Zündzeitpurikte ergibt, die zeitlich später als die Zündzeitpunkte liegen,die sich bei einer Zündverstellung ergeben wurden, die zu größter Leistungsabgabe jedes Zylinders (16, 18, 20) der zweiten Gruppe führen würde.
13. Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündverstellungen der ersten Zündanlage (38) und der zweiten Zündanlage (38') in der Weise gewählt sind, daß die abgegebene Leistung eines jeden Zylinders (10, 12, 14) der ersten Gruppe um ungefähr 20% niedriger als die

609815/0920

abgegebene Leistung jedes Zylinders (16, 18, 20) der zweiten Gruppe wird.
14. Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe und die Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so konstruiert und ausgebildet sind, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe ein höheres Verdichtungsverhältnis hat als jeder Zylinder der zweiten Gruppe.
15. Verbrennungsmotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gemischaufbereitungsvorrichtung so ausgebildet und eingestellt ist, daß sie jeden Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe mit einem brennbaren Gemisch speist, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Bereich von ungefähr 12 : 1 bis ungefähr 13 : 1 hat.
16. Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe ein Zylindervolumen hat, das größer als das Zylindervolumen jedes Zylinders (16, 18, 20)' der zweiten Gruppe ist.
17. Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (10, 12, 14) der ersten Gruppe und die Zylinder (16, 18, 20) der zweiten Gruppe so konstruiert und ausgebildet sind, daß jeder Zylinder der ersten Gruppe ein höheres Verdichtungsverhältnis hat als jeder Zylinder der zweiten Gruppe.

609815/0920

Leerseife