DE4102641A1 - Direkteinspritzende luftverdichtende brennkraftmaschine mit im kolben angeordneter brennraummulde - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine direkteinspritzende luftverdichtende Brennkraftmaschine mit im Kolben angeordneter Brennraummulde und mit in der Seitenwand der Brennraummulde vorgesehener Prallfläche für den eingespritzten Kraftstoff­ strahl.

Brennkraftmaschinen als Direkteinspritzer arbeiten nach dem luftverteilenden Kraftstoffeinspritzprinzip. Ein Teil des ein­ gespritzten Kraftstoffes gelangt an die Seitenwand der Brenn­ raummulde und verteilt sich dort. Da die Seitenwand gegenüber dem Gas im Brennraum wesentlich geringere Temperaturen auf­ weist, verzögert sich die Gemischaufbereitung des Kraftstoff­ anteiles und führt zu einer insgesamt langen Brenndauer mit den üblichen Nachteilen auf den thermodynamischen Wirkungsgrad.

Besonders bei späten Spritzbeginnen mit dem Ziel einer Stick­ oxydreduzierung wirkt sich das verzögerte Brennende nachteilig auf die Partikelemission aus, da in der fortgeschrittenen Ex­ pansionsphase wenig Ruß verbrennen kann.

Durch die DE-OS 37 01 722 ist eine Brennkraftmaschine der ein­ gangs genannten Art bekannt, bei der eine in die Brennraummulde hineinragende Prallfläche für den eingespritzten Kraftstoff­ strahl vorgesehen ist, der somit keine direkte Seitenwandberührung hat, vielmehr auf der Prallfläche auftrifft bzw. dort abprallt. Es ergibt sich eine bessere Gemischbildung.

Mit der bekannten ballig ausgebildeten Prallfläche wird aber noch nicht die angestrebte Kraftstoffverteilung erreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gegenüber der gattungsgemäßen Ausführung solche Maßnahmen in der Brennraum­ mulde zu treffen, durch die eine weitere Verbesserung der Ge­ mischaufbereitung möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Kenn­ zeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die besondere Ausbildung der Prallfläche in der Brenn­ raummulde wird der Anteil des seitenwandangelagerten Kraft­ stoffes weiter verringert und zusätzlich eine bessere Makroverteilung des Kraftstoffes erreicht. Der abgespritzte Kraftstoffstrahl trifft auf die konkave Prallfläche auf, re­ flektiert dort und wird nicht aufgeweitet, sondern in gebün­ delter Form zurückgeworfen.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Brennraummulde eines geschnitten darge­ stellten Kolbens mit eine Prallfläche aufweisen­ den Ablenkstiften,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kolben und

Fig. 3 die Prallfläche als Teil der Seitenwand der Brennraummulde.

Bei einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine als Direktein­ spritzer ist der mit 1 bezeichnete Kolben mit einer zylin­ drische ausgebildeten Brennraummulde 2 versehen, deren Durch­ messer etwa der Hälfte des Kolbendurchmessers entspricht. Eine Einspritzdüse in der Ausführung als Mehrlochdüse 3 mit zur Brennraummulde 2 hin exzentrischer Düsenlage weist vier Spritzlöcher auf, über die eingespritzter Kraftstoff gezielt in die Brennraummulde 2 gelangt. Im Bereich der Strahlauftreff­ punkte sind im Kolben 1 verlaufende Ablenkstifte 4 (Fig. 1 und 2) fest angeordnet, deren im Durchmesser größer ausgebildeter Kopfteil 5 teils in einer Ausnehmung 6 der die Brennraummulde 2 begrenzenden Seitenwand 7 liegt und teils in die Brennraummulde 2 hineinragt, wobei die Stirnfläche des Kopfteiles 5 zugleich Prallfläche 8 für den Einspritzstrahl ist und konkav ausgebil­ det ist. Der auftreffende Kraftstoffstrahl wird an dieser Prallfläche abgelenkt und in gebündelter Form zurückgeworfen. Lediglich ein sehr geringer Kraftstoffanteil legt sich an der Seitenwand 7 der Brennraummulde 2 an. Die Ablenkstifte 4 können mit dem Kolben 1 durch Schrumpfsitz, Vernuten, Verschrauben oder Einpressen verbunden werden und das Material aus Kolben­ werkstoff oder bei Bedarf aus wärmebeständigem Material beste­ hen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Fig. 3 ge­ zeigt, bei der die konkav ausgebildete Prallfläche 8 zugleich Wandteil der Brennraummulden-Seitenwand 7 ist.

Die in der Brennraummulde 2 angeordneten vier Prallflächen 8 beider Ausführungsformen können in Umfangsrichtung der Mulde 2 gesehen gleichmäßigen oder annähernd gleichmäßigen Abstand zu­ einander haben.

Claims (5)

1. Direkteinspritzende luftverdichtende Brennkraftmaschine mit im Kolben angeordneter Brennraummulde, mit an der Seitenwand der Brennraummulde vorgesehener Prallfläche für den einge­ spritzten Kraftstoffstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (8) konkav ausgebildet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Prallfläche (8) Stirnfläche eines im Kolben (1) fest angeordneten und in die Brennraummulde (2) hineinragenden Ablenkstiftes (4) ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkstift (4) einen die Prallfläche (8) aufweisenden Kopfteil (5) aufweist, der zumindest teilweise in einer Ausnehmung (6) in der Seitenwand (7) der Brennraummulde (2) eingebettet ist und den Ablenkstift (4) im Kolben (1) von ra­ dial innen nach außen fixiert.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Prallfläche (8) Wandteil der Seitenwand (7) der Brennraummulde (2) ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Prallflächen (8) der Anzahl der Kraftstoff­ strahlen entspricht.