AT5296U1 - Fremdgezündete brennkraftmaschine mit zumindest einem zylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder (1), in welchem ein hin- und hergehender Kolben (3) angeordnet ist, mit einem zumindest eine Zündeinrichtung (17, 18) pro Zylinder (1) aufnehmenden Zylinderkopf (5), in welchen ein Auslasskanal (6) und zwei Einlasskanäle (7, 8) eingeformt sind, wobei der Auslasskanal (6) über eine Auslassöffnung (9) und die Einlasskanäle (7, 8) über Einlassöffnungen (10, 11) mit einem Brennraum (12) in Verbindung stehen, welche Auslassöffnung (9) über ein Auslassventil (13) und welche Einlassöffnungen (10, 11) über Einlassventile (14) steuerbar sind, wobei die Auslassöffnung (9) einerseits und die Einlassöffnungen (10, 11) andererseits an unterschiedlichen Seiten (A, E) einer durch die Zylinderachse (15) und die Kurbelwellenachse aufgespannten Motorhochebene (16) angeordnet sind, und wobei die Einlasskanäle (7, 8) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in Richtung der Zylinderachse (15) angeordnet und so geformt sind, dass im Brennraum (12) eine umgekehrte Walzenströmung (W) initiiert wird, welche von den Einlassöffnungen (10, 11) zum Kolben (3) und weiter zu der Auslassöffnung (9) gerichtet ist. Um auf möglichst einfache Weise die Strömungsverluste im Brennraum (12) zu vermindern, ist vorgesehen, dass zumindest eine Zündeinrichtung (17, 18) seitlich im Zylinderkopfboden (5a) im Bereich der Zylinderwand (1a) angeordnet ist.

Description

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  Die Erfindung betrifft eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, in welchem ein hin-und hergehender Kolben angeordnet ist, mit einem zumindest eine Zündeinrichtung pro Zylinder aufnehmenden Zylinderkopf, in welchen ein Auslasskanal und zwei   Einlasskanäle   eingeformt sind, wobei der Auslasskanal über eine   Auslassöffnung   und die Einlasskanäle über   Einlassöffnun-   gen mit einem Brennraum in Verbindung stehen, welche Auslassöffnung über ein   Auslassventil   und welche Einlassöffnungen über   Einlassventile   steuerbar sind, wobei die Auslassöffnung einerseits und die Einlassöffnungen andererseits an unterschiedlichen Seiten einer durch die Zylinderachse und die Kurbelwellenachse aufgespannten Motorhochebene angeordnet sind,

   und wobei die Einlasska-   näle   zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in Richtung der Zylinderachse angeordnet und so geformt sind, dass im Brennraum eine umgekehrte Walzenströmung initiiert wird, welche von den Einlassöffnungen zum Kolben und weiter zu der   Auslassöffnung   gerichtet ist. 



  Aus der US 5, 305, 720 A ist eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art bekannt, wobei die   Einlasskanäle   im Brennraum eine umgekehrte Walzenströmung (reverse-tumble-flow) initiieren. Durch diese umgekehrte   Walzenströmung   kann die Gemischaufbereitung, die Verbrennung und die Spülung des Brennraumes insbesondere bei Magerbetrieb verbessert werden. Allerdings verursacht die im Bereich der Zylinderachse angeordnete und in den Brennraum ragende Zündeinrichtung relativ hohe Strömungsverluste, da die Zündeinrichtung in einem Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeiten positioniert ist. 



  Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art die   Strömungsverluste   zu ver- mindern. 



   Erfindungsgemäss erfolgt dies dadurch, dass zumindest eine Zündeinrichtung seitlich im Zylinderkopfboden im Bereich der Zylinderwand angeordnet ist. Die
Zündeinrichtung mündet dabei an einer unkritischen Stelle der Zylinderkopfdecke in den Brennraum, wo die umgekehrte Walzenströmung relativ geringe Strö- mungsgeschwindigkeiten ausbildet. 



   Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Zündeinrichtung im Bereich der
Motorhochebene angeordnet ist. Im Bereich der Motorhochebene steht ausrei- chend Platz für eine seitliche Anordnung der Zündeinrichtung zur Verfügung, so dass kaum bauliche Zwänge auftreten. Darüber hinaus hat die seitliche Anord- nung der Zündeinrichtung den Vorteil, dass   Einlass- und Auslassöffnungen   grösser konzipiert werden können, als bei einer mittig angeordneten Zündeinrichtung. 

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  Eine besonders gute   Verbrennungseinleitung   lässt sich erreichen, wenn zwei Zündeinrichtungen beidseits einer die Zylinderachse beinhaltenden, normal auf die Motorhocheben ausgebildeten Motorquerebene im Zylinderkopfboden angeordnet sind. Die Drei-Ventil-Anordnung im Zylinderkopf hat den Vorteil, dass auch für zwei Zündeinrichtungen ausreichend Platz zur Verfügung steht. Dabei kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Zündeinrichtungen symmetrisch zur Motorquerebene angeordnet sind. Auch die Einlassöffnungen und die Auslassöffnung kann bezüglich der Motorquerebene symmetrisch angeordnet sein. 



  Das Wegfallen eines im Bereich der Zylinderachse angeordneten Bauteiles hat weiters den Vorteil, dass die   Einlasskanäle   optimal zur Erzeugung der umgekehrten Walzenströmung ausgelegt werden können. Besonders günstig ist es dabei, wenn zumindest ein   Einlasskanal   die Motorhochebene schneidet. 



  Die Kraftstoffzuführung kann über eine seitlich zwischen den beiden Einlassöffnungen angeordnete Einspritzeinrichtung direkt in den Brennraum erfolgen. 



  Zur Durchführung einer indirekten Kraftstoffeinspritzung kann alternativ dazu auch vorgesehen sein, dass in zumindest einen Einlasskanal eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einmündet. 



  Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. 



  Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zylinder der erfindungsgemässen Brennkraftmaschine und Fig. 2 eine Schrägansicht auf den Zylinderkopfboden dieser Brennkraftmaschine. 



  In einem Zylinder 1 eines Zylindergehäuses 2 ist ein hin-und hergehender Kol- ben 3 bewegbar angeordnet. Die Zylinderwand des Zylinders 1 weist das Bezugszeichen la auf. Mit Bezugszeichen 4 ist die Pleuelstange bezeichnet, weiche den Kolben 3 mit einer nicht weiter dargestellten Kurbelwelle verbindet. 



   Im Zylinderkopf 5 ist ein Auslasskanal 6 sowie zwei   Einlasskanäle   7,8 einge- formt. Der Auslasskanal 6 steht über eine Auslassöffnung 9, die   Einlasskanäle   7,
8 über Einlassöffnungen 10 und 11 mit dem Brennraum 12 in Verbindung. Die
Auslassöffnung 9 wird über ein Auslassventil 13, die Einlassöffnungen 10 und 11 über Einlassventile 14 gesteuert. 



   Die im Zylinderkopfboden 5a eingeformten   Auslass- und Einlassöffnungen   9,10,
11 befinden sich an unterschiedlichen Seiten A, E einer durch die Zylinderachse
15 und die nicht weiter dargestellte Kurbelwellenachse aufgespannten Motor- hochebene 16. A steht dabei für die Auslassseite und E für die Einlassseite. Im
Bereich der Motorhochebene 16 münden zwei im Zylinderkopfboden 5a angeord- 

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 nete Zündeinrichtungen 17,18 in den Brennraum 12. Bezüglich einer normal auf die Motorhochebene 16 durch die Zylinderachse 15 verlaufenden Motorquerebene 19 sind die Zündeinrichtungen 17,18 symmetrisch an unterschiedliche Seiten angeordnet. Auch die Auslassöffnung 9 und die Einlassöffnungen 10 und 11 sind symmetrisch bezüglich der Motorquerebene 19 ausgeführt. 



  Die   Einlasskanäle   7,8 sind im Zylinderkopf 14 so eingeformt, dass im Brennraum 12 eine umgekehrte Walzenströmung W initiiert wird, welche von den Einlassöffnungen 10,11 zum Kolben 3 und weiter zur Auslassöffnung 9 im Zylinderkopfboden 5a verläuft. Die   Einlasskanäle   7,8 sind zumindest abschnittsweise etwa parallel zur Zylinderachse 15 angeordnet. Zumindest einer der   Einlasskanäle   7,8 kann dabei die Motorhochebene 16 schneiden, wie aus Fig. 1 hervorgeht. Dadurch kann eine sehr starke umgekehrte Walzenbewegung im Brennraum erzeugt werden. 



  Durch die seitliche Anordnung der Zündeinrichtungen 17,18 in einem Bereich mit relativ geringen Strömungsgeschwindigkeiten können die   Strömungsverluste   massgebend verringert werden. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Verbrennung und der Emissionen und eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches. 



  Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann die Kraftstoffeinspritzung über eine im Bereich der Motorhochebene 19 zwischen den beiden Einlassöffnungen 10,11 seitlich angeordnete Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20a direkt in den Brennraum 12, oder alternativ dazu über zumindest eine indirekt in einen   Einlasskanal   7,8 mündende Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20b erfolgen. 



  Mit 21 und 22 sind   Ventilbetätigungshebel   für das Auslassventil 13 bzw. für die Einlassventile 14 bezeichnet. In zumindest einen der   Einlasskanäle   7,8 kann eine Drosselklappe 23 angeordnet sein.

Claims (7)

1. ANSPRÜCHE 1. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder (1), in welchem ein hin-und hergehender Kolben (3) angeordnet ist, mit einem zumindest eine Zündeinrichtung (17,18) pro Zylinder (1) aufnehmenden Zylinderkopf (5), in welchen ein Auslasskanal (6) und zwei Einlasskanäle (7, 8) eingeformt sind, wobei der Auslasskanal (6) über eine Auslassöffnung (9) und die Einlasskanäle (7,8) über Einlassöffnungen (10,11) mit einem Brennraum (12) in Verbindung stehen, welche Auslassöffnung (9) über ein Auslassventil (13) und welche Einlassöffnungen (10,11) über Einlassventile (14) steuerbar sind, wobei die Auslassöffnung (9) einerseits und die Ein- lassöffnungen (10,11) andererseits an unterschiedlichen Seiten (A, E) einer durch die Zylinderachse (15)

   und die Kurbelwellenachse aufgespannten Motorhochebene (16) angeordnet sind, und wobei die Einlasskanäle (7,8) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in Richtung der Zylinderachse (15) angeordnet und so geformt sind, dass im Brennraum (12) eine umge- kehrte Walzenströmung (W) initiiert wird, welche von den Einlassöffnungen (10,11) zum Kolben (3) und weiter zu der Auslassöffnung (9) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Zündeinrichtung (17,18) seitlich im Zylinderkopfboden (5a) im Bereich der Zylinderwand (la) ange- ordnet ist.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung (17,18) im Bereich der Motorhochebene (16) angeordnet ist.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zündeinrichtungen (17,18) beidseits einer die Zylinderachse (15) beinhaltenden, normal auf die Motorhocheben (16) ausgebildeten Motor- querebene (19) im Zylinderkopfboden (5a) angeordnet sind.
4. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtungen (17,18) symmetrisch zur Motorquerebene (19) ange- ordnet sind.
5. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (9) und die Einlassöffnungen (10,11) symmetrisch zur Motorquerebene (19) angeordnet sind.
6. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest ein Einlasskanal (7,8) die Motorhochebene (16) schneidet. <Desc/Clms Page number 5>
7. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass in zumindest einem Einlasskanal (7,8) eine Kraftstoffein- spritzeinrichtung (20b) einmündet.