DE60021005T2 - Brennkammer für Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung - Google Patents

Brennkammer für Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Struktur einer Verbrennungskammer für einen Einspritz-Reihenmotor, bei dem Kraftstoff direkt in den Zylinder eingespritzt wird.
  • 2. Stand der Technik
  • Im allgemeinen bietet, da eine Schichtladungs-Verbrennungsstrategie ein leicht entzündliches, fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Nähe der Zündkerze vorsieht, wobei das gesamte Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem mageren Zustand gehalten wird, der Motor, der die Schichtladungs-Verbrennungsstrategie einsetzt, eine ausgezeichnete Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches.
  • Ein in 8 gezeigter Motor 1 (siehe auch JP 08021247 ) ist ein Beispiel eines Zweitakt-Reihenmotors mit Kraftstoffeinspritzung, der dazu bestimmt ist, die Schichtladungsverbrennung gemäß dem Stand der Technik auszuführen. Der Motor 1 weist einen Zylinderblock 3 auf, der einen Zylinder 2, einen in dem Zylinder 2 hin- und hergehenden Kolben 4 und einen Zylinderkopf 5 aufweist. Eine Verbrennungskammer ist durch den Zylinder 1, die obere Fläche des Kolbens 4 und den Zylinderkopf 5 gebildet.
  • Ein Hohlraum 4a ist auf der oberen Fläche des Kolbens 4 gebildet, ein Kraftstoffeinspritzer 6 ist ungefähr koaxial zu der Mittelachse der Zylinderbohrung angeordnet, und eine Zündkerze 7 ist leicht diagonal in der Nähe des Kraftstoffeinspritzers 6 angeordnet.
  • Es sind vorgesehen eine Boosteröffnung 2a, eine Spülöffnung 2b und eine Auslaßöffnung 2c auf der Wandungsfläche des Zylinders 2, und diese Öffnungen werden durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 4 geöffnet bzw. geschlossen. Die Boosteröffnung 2a und die Spülöffnung 2b sind Öffnungen zum Einführen von Frischluft einschließlich eines Schmieröles in den Zylinder 2. Die Auslaßöffnung 2c ist ein Durchgang zum Abgeben von Abgas durch die Öffnung hindurch und ist zu der Boosteröffnung 2a gegenüberliegend vorgesehen.
  • Bei dieser Art von Verbrennungskammer zündet die Zündkerze 7 das hintere Ende des Kraftstoffnebels in einer Erststufen-Diffusion. Der Kraftstoffnebel in der Erststufen-Diffusion ist ein Kraftstoff in einem Zustand der Diffusion, der die obere Fläche des sich anhebenden Kolbens 4 nicht erreicht.
  • Wie zuvor beschrieben, ist gemäß diesem Stand der Technik der Kraftstoffeinspritzer 6 nahe an der Zündkerze 7, so daß das hintere Ende des vernebelten Kraftstoffs durch die Zündkerze 7 entzündet wird, bevor der vernebelte Kraftstoff auf die obere Fläche des sich nach oben bewegenden Kolbens auftrifft. Diese Anordnung der Zündkerze 7 in der Nähe des Kraftstoffeinspritzers 6 bewirkt einen Temperaturanstieg des Kraftstoffeinspritzers 6 selbst, was zu Fehlfunktionen des Kraftstoffeinspritzers 6, einer Erhöhung von Kohlenstoffablagerungen und dergleichen führt.
  • Ferner neigt die Entzündung des Kraftstoffnebels in der Erststufen-Diffusion dazu, eine Feinvernebelung des vernebelten Kraftstoffes zu bewirken, und diese Feinvernebelung verursacht eine Befeuchtung der Zündkerze 7, die häufig zu einer Verschmutzung der Zündkerze 7 führt. Ferner macht es unter der Annahme eines Falles der Verbrennung des Kraftstoffnebels in einer Zweitstufen-Diffusion, nämlich eines Zustandes des Kraftstoffnebels nach einem Auftreffen auf die Kolbenstange 4, diese Verbrennungsstrategie schwierig, die Schichtladungs-Verbrennung zu realisieren, da der Spülfluß so wirkt, daß er den Kraftstoffnebel von der Zündkerze 7 wegträgt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verbrennungskammerstruktur eines Direkteinspritzungs-Reihenmotors anzugeben, die geeignet ist, die Schichtladungsverbrennung umzusetzen, und eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Verbrennungsmotor anzugeben, der frei von ernsthaften Fehlfunktionen, beispielsweise Fehlzündungen, ist.
  • Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung einen Einspritz-Reihenmotor vor, mit einem Zylinder, einem Kolben, der beweglich in dem genannten Zylinder angeordnet ist für eine hin- und hergehende Bewegung, einen Zylinderkopf, der über dem genannten Zylinder und dem genannten Kolben angeordnet ist, um eine Verbrennungskammer zu bilden, einer Auslaßöffnung, einer Boosteröffnung, die relativ zu der Auslaßöffnung auf der entgegengesetzten Seite der Zylinderbohrungs-Zentralachse angeordnet ist, um einen spülenden Strom frischer Luft zu verstärken, einer Mehrzahl von Spülöffnungen, einer Zündkerze, die in dem genannten Zylinderkopf an geordnet ist, und einem Kraftstoffeinspritzer, der in dem genannten Zylinderkopf angeordnet ist, um Kraftstoff in den genannten Zylinder einzuspritzen, wobei der Motor aufweist: einen Kolbenhohlraum, der eine konkav-sphärische Fläche aufweist und an der oberen Fläche des genannten Kolbens angeordnet ist, derart, daß das Zentrum des genannten Kolbenhohlraums in einer versetzten Position auf der Seite der Auslaßöffnung ungefähr auf einer ersten Achse angeordnet ist, die das Zentrum der genannten Auslaßöffnung mit dem Zentrum der genannten Boosteröffnung verbindet; einen Verbrennungskammerdom, der zu dem genannten Kolbenhohlraum gegenüberliegend an der inneren Fläche des genannten Zylinderkopfes angeordnet ist; wobei die Elektrode der genannten Zündkerze in der Nähe der Zylinderbohrungs-Zentralachse angeordnet ist; und wobei die Einspritzdüse des genannten Kraftstoffeinspritzers ungefähr an dem Punkt angeordnet ist, an dem eine zweite Achse, die die genannte Zylinderbohrungs-Zentralachse und das genannte Zentrum des genannten Kolbenhohlraumes verbindet, die genannte Kantenlinie des äußeren Umfanges des genannten Domes schneidet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittansicht eines Zwei-Takt-Reihenmotors mit Direkteinspritzung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Teilansicht von oben des in 1 dargestellten Motors;
  • 3a ist eine Erläuterungszwecken dienende Ansicht, die einen Strom von Spülluft zeigt, wenn die Spülöffnungen geöffnet sind;
  • 3b ist eine Erläuterungszwecken dienende An sicht, die einen Zustand eines von dem Krafstoffeinspritzer auf einen Kolbenhohlraum zu eingespritzten Kraftstoffes zeigt, wenn sich der Kolben seinem oberen Totpunkt nähert;
  • 3c ist eine Erläuterungszwecken dienende Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Kraftstoff sich nach oben bewegt, während er mit der Frischluft vermischt wird;
  • 3d ist eine Erläuterungszwecken dienende Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Kraftstoff um eine Zündkerze geschichtet ist;
  • 4 ist eine Teilansicht von oben eines Zweitakt-Reihenmotors mit Direkteinspritzung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine Ansicht von unten eines Zylinderkopfes des Motors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 6 ist eine Teilansicht von oben eines Zweitakt-Reihenmotors mit Direkteinspritzung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Schnittansicht eines Zweitakt-Reihenmotors mit Direkteinspritzung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
  • 8 ist eine Schnittansicht eines Zweitakt-Reihenmotors mit Direkteinspritzung gemäß dem Stand der Technik.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Zweitakt-Reihenmotor mit Direkteinspritzung, der ein Gegenspülverfahren verwendet. Der Motor 10 umfaßt einen Zylinderblock 12 mit einem Zylinder 11, einen Kolben 13, der in dem Zylinder 11 hin- und hergeht, und einen Zylinderkopf 14, der zusammen mit dem Zylinder 11 und der Oberseite des Kolbens 13 eine Verbrennungskammer bildet.
  • In der Wandung des Zylinders 11 sind eine Boosteröffnung 11a, eine Mehrzahl von Spülöffnungen 11b und eine Auslaßöffnung 11c vorgesehen, die sich durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 13 öffnen und schließen. Ferner sind die Auslaßöffnungen 11c und die Boosteröffnungen 11a an diametral gegenüberliegenden Stellen in dem Zylinder angeordnet. Die Auslaßöffnung 11c ist geringfügig höher als die Boosteröffnung 11a angeordnet. Ferner sind, wie in 2 dargestellt, die Spülöffnungen 11b in einer paarweise symmetrischen Weise bezüglich einer Achse L1 angeordnet, die die Boosteröffnung 11a mit der Auslaßöffnung 11c verbindet. In diesem Fall ist die Boosteröffnung 11a eine der Spülöffnungen und treibt einen inversen Taumelstrom (siehe 3a) der Frischluft in dem Zylinder 11 voran.
  • Ferner ist die Boosteröffnung 11a ungefähr auf derselben Höhe wie die Spülöffnung 11b angeordnet, und diese Öffnungen 11a und 11b kommunizieren mit einem Kurbelgehäuse (nicht dargestellt), das in dem unteren Teil des Zylinderblocks 12 gebildet ist. Ferner kommuniziert eine Einlaßöffnung (nicht dargestellt) mit dem Kurbelgehäuse, um die Frischluft einschließlich Schmieröl in das Kurbelgehäuse einzuführen. Die in das Kurbelgehäuse eingeführte Frischluft wird der Verbrennungskammer 22 durch die Boosteröffnung 11a und die Spülöffnungen 11b zugeführt.
  • Wie in 1 dargestellt, ist die Oberseite des Kolbens 13 konvex geformt, und ferner ist ein konkaver Kolbenhohlraum 13a mit einer sphärischen Wandungsfläche 13b auf einem Teil dieser konvexen Oberfläche geformt. Der Kolbenhohlraum 13a ist in der Draufsicht rund ge formt. Das Zentrum des Kolbenhohlraumes 13a ist in der Draufsicht ungefähr auf der Achse L1 angeordnet und, bezogen auf die Zylinderbohrungs-Zentralachse CL leicht zu der Auslaßöffnung 11c hin versetzt.
  • Der Zylinderkopf 14 ist auf dem Zylinderblock 12 montiert und durch eine Mehrzahl von Schrauben (nicht dargestellt) gesichert.
  • An der hinteren Fläche des Zylinderkopfes 14 ist ein Squish-Bereich 14A entlang der oberen Fläche des Kolbens 13 gebildet, und ein Verbrennungskammerdom 14b, der eine sphärische Fläche aufweist, ist an einer dem Kolbenhohlraum 13a gegenüberliegenden Position vorgesehen.
  • Das Zentrum des Domes 14b fällt in der Draufsicht ungefähr mit der Zentralachse des Kolbenhohlraumes 13a zusammen. Ferner ist der Durchmesser des Kantenkreises des Domes 14b so ausgelegt, daß er geringfügig größer als derjenige des Kantenkereises des Kolbenhohlraumes 13a ist. Ferner ist eine Zündkerzenbohrung 17 in dem Zylinderkopf 14 angeordnet, derart, daß eine Elektrode 16 einer Zündkerze 15 auf dem Zylinderbohrungszentrum CL positioniert ist.
  • Ferner ist eine Kraftstoffeinspritzerbohrung 19 zur Befestigung eines Kraftstoffeinspritzers 18 an der äußeren Umfangskante des Domes 14b auf der Seite der Auslaßöffnung 11c vorgesehen, um einen maximalen Abstand zwischen der Zündkerze 15 und dem Kraftstoffeinspritzer 18 in dem Dom 14b zu erreichen. Dies bedeutet, daß eine Einspritzdüse des Kraftstoffeinspritzers 18 ungefähr an dem Schnittpunkt der äußeren Umfangskante des Domes 14b und der Achse L1 angeordnet ist, die das Zentrum der Boosteröffnung 11a mit dem Zentrum der Auslaßöffnung 11b verbindet.
  • Ferner ist die Kraftstoffeinspritzerbohrung 19 derart gebohrt, daß der Kraftstoff zu der Boosteröffnung 11a hin eingespritzt wird. Da der Kraftstoff in dem späteren Zeitabschnitt eines Kompressionshubes eingespritzt wird, wird bei einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung der Kraftstoff entlang der sphärischen Wandungsfläche 13b des Kolbenhohlraumes 13a zerstäubt.
  • Die Zündkerze 15 ist in die Zündkerzenbohrung 17 eingeschraubt, und der Kraftstoffeinspritzer 18 ist in der Kraftstoffeinspritzerbohrung 19 montiert. Der Kraftstoffeinspritzer 18 wird durch einen Steuerungsabschnitt (nicht dargestellt) gesteuert, um Kraftstoff in die Verbrennungskammer einzuspritzen basierend auf der Menge an einzuspritzendem Kraftstoff und der Einspritzzeit, die entsprechend den Motorbelastungen und Motorgeschwindigkeiten optimal ermittelt werden. Ferner ist eine Mehrzahl von Kühldurchgängen 20 in dem Zylinderkopf 14 vorgesehen, um durch diese hindurch eine Zirkulation zu Zwecken der Kühlung der Zylinderwandung 11 und der Verbrennungskammer zu ermöglichen.
  • In dem so gebildeten Motor wird die Frischluft durch den Squish-Bereich 14a, den Dom 14b, den Zylinder 11 und den Kolbenhohlraum 13a des sich nach oben bewegenden Kolbens 13 komprimiert, und dann wird Kraftstoff in die komprimierte Frischluft eingespritzt. Der zerstäubte Kraftstoff trifft auf die Wandungsfläche 13b des Kolbenhohlraumes 13a auf, bewegt sich nach oben entlang der Wandungsfläche 13b und bildet ein lokal verbrennbares Gemisch in der Verbrennungskammer. Wenn die Zündkerze das so gebildete brennbare Gemisch entzündet, dehnt sich die Verbrennung in Gemischschichten aus, so daß die Schichtladungsverbrennung bewirkt ist.
  • Bei Betrieb des so gebildeten Motors öffnet dann, wenn sich der Kolben 13 von seinem oberen Totpunkt in Richtung auf den unteren Totpunkt bewegt, zunächst das obere Ende des sich nach unten bewegenden Kolbens 13 die Auslaßöffnung 11c, um Abgas abzulassen. Als nächstes öffnet der Kolben 13a die Boosteröffnung 11a und die Spülöffnung 11b, die etwas unterhalb der Auslaßöffnung 11c angeordnet sind. In diesem Moment wird die Frischluft, die in dem Kurbelgehäuse komprimiert wurde, durch die Boosteröffnung 11a und die Spülöffnung 11b in den Zylinder 11 geschickt, um den Zylinder 11 zu füllen, während sie verbleibendes Abgas durch die Auslaßöffnung 11c aus dem Zylinder 11 herabdrückt.
  • Dieser Spülbetrieb setzt sich aufgrund der Trägheitskräfte der einströmenden Luft fort, bis die Boosteröffnung 11a und die Spülöffnung 11b durch die obere Fläche des sich anhebenden Kolbens 13 verschlossen werden. Wenn der Kolben 13 die Auslaßöffnung 11c verschließt, wird ein umgekehrter Taumelstrom von Frischluft in dem Zylinder 11 erzeugt (3a).
  • Ferner wird dann, wenn der Kolben 13 sich weiterhin nach oben zu dem oberen Totpunkt bewegt, nachdem die jeweiligen Öffnungen verschlossen sind, der Kraftstoff hinsichtlich der Menge an einzuspritzendem Kraftstoff und des Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung optimiert und in Richtung auf den Kolbenhohlraum 13a des sich nach oben bewegenden Kolbens 13 (3b) eingespritzt. Der zerstäubte Kraftstoff trifft auf den Kolbenhohlraum 13a auf, bewegt sich entlang der Flächenkonfiguration des Kolbenhohlraumes 13a, während er mit dem umgekehrten Taumelstrom an Frischluft vermischt wird (3c), und erreicht unmittelbar darunter die Elektrode 16 der Zündkerze 16, um ein lokal fettes (geschichtetes) und brennbares Gemisch in der Nähe der Zündkerze 15 zu bilden (3d). Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Rand des Kolbens 13, die Einlaßöffnung zu öffnen, um die Frischluft einzuführen.
  • Der Kolben 13 bewegt sich ferner weiter nach oben und gelangt nahe an den oberen Totpunkt. Zu einem optimalen Zeitpunkt vor dem Erreichen des oberen Totpunktes durch den Kolben 13 wird das Gemisch durch die Elektrode 16 der Zündkerze 15 entzündet. Zu diesem Zeitpunkt ist, da das fette brennbare Gemisch um die Elektrode 16 herum gebildet ist, die Entzündbarkeit verbessert, so daß eine gute Schichtlagenverbrennung sichergestellt werden kann.
  • Da die Elektrode 16 ungefähr auf der Zylinderbohrungszentralachse CL angeordnet ist, kann dann, wenn das brennbare Gemisch entzündet wird, ferner die Verbrennungsgeschwindigkeit des brennbaren Gemisches erhöht werden, und im Ergebnis kann die Verbrennungszeit verkürzt werden. Ferner kann der Kraftstoffeinspritzer 18 weniger durch von der Zündkerze 15 ausgehende Wärme beeinträchtigt werden, weil die Zündkerze 15 in dem Dom 14b soweit wie möglich von dem Kraftstoffeinspritzer 18 entfernt ist.
  • Wenn das auf diese Weise entzündete Gemisch in der Verbrennungskammer 22 verbrannt wird, drückt das durch die Verbrennung erzeugte, unter hohem Druck stehende Gas den Kolben 13 nach unten, wodurch der vorgenannte Zyklus wiederholt wird. Die Bewegung des Kolbens 13 wird auf eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) übertragen, von der das Drehmoment erzeugt wird.
  • Wenn der Motor 12 in einem Zustand hoher Last betrieben wird, ändert sich die Verbrennungsstrategie von der Schichtladungsverbrennung in eine Verbrennung mit homogener Konzentration. Da der Kraftstoffeinspritzer zu der Boosteröffnung 11a und der Spülöffnung 11b gerichtet ist, ist es unter diesen Umständen möglich, Kraftstoff zu dem in Strömungsrichtung hinteren Bereich der eintretenden Frischluft einzuspritzen, und im Ergebnis ist es möglich, mehr Zeit für eine Diffusion, Verdampfung und Verteilung des eingespritzten Kraftstoffes zu gewinnen.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Als nächstes wird ein Motor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wie oben beschrieben, der Kraftstoffeinspritzer 18 leicht durch Wärme beeinflußt, weil der Kraftstoffeinspritzer 18 oberhalb der Auslaßöffnung 11c angeordnet ist und sich in der gleichen Richtung wie die Auslaßöffnung 11c erstreckt.
  • Um dieses Problem zu lösen, zielt das zweite Ausführungsbeispiel darauf ab, den Einfluß von Wärme auf den Kraftstoffeinspritzer 18 dadurch zu verringern, daß der Kraftstoffeinspritzer 18 soweit wie möglich von der Auslaßöffnung 11c entfernt angeordnet wird.
  • Es wird nun auf 4 Bezug genommen. Der Kolben 13' weist einen Kolbenhohlraum 13a' auf, der versetzt angeordnet ist einerseits bezogen auf das Zylinderbohrungszentrum CL zu der Auslaßöffnung 11c hin und andererseits bezogen auf die Achse L1 zu der oberen Seite hin. Nimmt man eine Achse L2 an, die das Zylinderbohrungszentrum CL mit einem Zentrum des Kolbenhohlraumes 13a' verbindet, ist ein Winkel θ, der durch die Achsen L1 und L2 eingeschlossen ist, innerhalb eines Bereiches von 0 < θ < 90°. Der Winkel beträgt in etwas bevorzugter Weise 30° oder ähnlich in Berücksichtigung eines Freiheitsgrades bei der Auslegung eines Zylinderkopfes 14'. Der Kolbenhohlraum 13a' hat die gleiche Konfiguration wie der Kolbenhohlraum 13a des ersten Ausführungsbeispieles.
  • 5 zeigt eine Unterseite des Zylinderkopfes 14', die mit dem Zylinderblock 12 verbunden ist. In der Zeichnung ist ein Dom 14b' in einem Squish-Bereich 14a' des Zylinderkopfes 14' vorgesehen. Der Dom 14b' ist zu dem Kolbenhohlraum 13a' gegenüberliegend angeordnet, und sein Zentrum liegt auf der Achse L2, die die Achse L1 unter einem Winkel θ schneidet. Ferner ist eine Einspritzerbohrung 19 ungefähr an einem Schnittpunkt der Achse L1 und der äußeren Umfangskante des Domes 14b' vorgesehen, derart, daß der Kraftstoffnebel von dem in die Einspritzerbohrung 19 eingeschraubten Kraftstoffeinspritzer 18 auf die Wandfläche 13b' des Kolbenhohlraumes 13a' gerichtet ist.
  • Ferner ist eine Zündkerzenbohrung 17 in dem Dom 14b' in der Nähe der Zylinderbohrungszentralachse CL vorgesehen, derart, daß die Elektrode 16 der Zündkerze 15, die in die Zündkerzenbohrung 17 eingeschraubt ist, ungefähr auf der Zylinderbohrungszentralachse angeordnet ist. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 20 Kühldurchgänge, und das Bezugszeichen 21 bezeichnet Schraubendurchgangslöcher für die Befestigungsschrauben 21 des Zylinderkopfes 14'.
  • In der auf diese Weise gebildeten Verbrennungskammer wird auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der umgekehrte Taumelstrom gebildet, der zerstäubte Kraftstoff bewegt sich nach oben entlang der sphärischen Wandungsfläche 13b' zu der Zylinderbohrungszentralachse CL und das fette, brennbare Gemisch wird in der Nähe der Zündkerze 15 gebildet. Das Gemisch wird durch die Zündkerze 15 entzündet, um eine Schichtladungsverbrennung zu erzielen.
  • Auf der anderen Seite kann der Kraftstoffeinspritzer 18 soweit wie möglich entfernt von der Auslaßöffnung 11c angeordnet werden, da die Zentren des Kolben hohlraumes 13a' und des Domes 14b' jeweils zu der Achse L1 versetzt sind. Dies kann den Kraftstoffeinspritzer 18 vor einer Erwärmung durch die Auslaßöffnung 11c schützen.
  • Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Im allgemeinen ist eine Mehrzahl von Spülöffnungen 11b an der Wandungsfläche des Zylinderblocks 12 in paarweise symmetrischer Weise bezogen auf die Achse L1 gebildet. Wenn der tatsächliche Spülstrom visualisiert wird, stellt man fest, daß der Spülstrom manchmal plötzlich beginnt, in einer bestimmten Richtung zu rotieren, und manchmal plötzlich beginnt, in einer entgegengesetzten Richtung zu rotieren. Daher sorgt die symmetrische Struktur der Spülöffnungen nicht stets für einen stabilen Spülstrom und die Zündkerze 15.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel zielt darauf ab, einen stabilen Spülstrom in der Nähe der Zündkerze 15 zu bilden.
  • Es wird auf 6 Bezug genommen. Eine Mehrzahl von Spülöffnungen 11b ist auf der oberen Seite der Achse L1 angeordnet, und eine Mehrzahl von Spülöffnungen 11d ist auf der unteren Seite der Achse L1 angeordnet. Die Spülöffnungen 11b stehen zu den Spülöffnungen 11d in unsymmetrischer Beziehung. Dies bedeutet, daß der Öffnungsbereich der Spülöffnungen 11d größer (oder kleiner) als derjenige der Spülöffnungen 11b ist und daß die Auslaßrichtung der Spülöffnungen 11d sich von derjenigen der Spülöffnungen 11b unterscheidet.
  • Dementsprechend hat der von diesen unsymmetrisch angeordneten Spülöffnungen in den Zylinder 11 eingeführte Spülstrom eine definierte Richtwirkung, und im Ergebnis kann ein stetiges brennbares Gemisch sicher in der Nähe der Zündkerze 15 gebildet werden, wenn der Kraftstoffeinspritzer 18 Kraftstoff in Richtung auf den Spülstrom einspritzt.
  • Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Kolben 13 einen in eine sphärische Fläche 13b eingeformten Kolbenhohlraum 13a auf. Auf der anderen Seite ist der Kolbenhohlraum 13a' bei dem vierten Ausführungsbeispiel teilweise in eine sphärische Fläche und teilweise in eine steile Böschung eingeformt. Dies bedeutet, daß der Kolbenhohlraum 13a' gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in eine sphärische Fläche von der äußeren Umfangskante zu dem zentralen Teil des Kolbens 13 und in eine steile Böschung 13b' in dem zentralen Teil des Kolbens 13 eingeformt ist. Die steile Böschung 13b' hat eine definiertere Richtwirkung zu der Elektrode 16 der Zündkerze 15 hin als die sphärische Fläche 13b des ersten Ausführungsbeispieles. Dies bedeutet, daß ein fettes Gemisch einfacher um die Elektrode 16 herum gebildet werden kann, da der Kraftstoffnebel konzentriert durch die steile Böschung 13b' geführt wird. Mit anderen Worten kann der Umfang der Schichtenbildung der Mischung intensiviert werden.

Claims (5)

  1. Einspritz-Reihenmotor (10), mit einem Zylinder (11), einem Kolben (13), der beweglich in dem genannten Zylinder angeordnet ist für eine hin- und hergehende Bewegung, einem Zylinderkopf (14), der über dem genannten Zylinder und dem Kolben angeordnet ist, um eine Verbrennungskammer (22) zu bilden, einer Auslaßöffnung (11c), einer Boosteröffnung (11a), die relativ zu der Auslaßöffnung auf der entgegengesetzten Seite der Zylinderbohrungs-Zentralachse angeordnet ist, um einen spülenden Strom frischer Luft zu verstärken, einer Mehrzahl von Spülöffnungen (11b), einer Zündkerze (15), die in dem genannten Zylinderkopf angeordnet ist, und einem Kraftstoffeinspritzer (18), der in dem genannten Zylinderkopf angeordnet ist, um Kraftstoff in den genannten Zylinder einzuspritzen, wobei der genannte Motor dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Kolbenhohlraum (13a) eine konkav-sphärische Fläche aufweist und an der oberen Fläche des genannten Kolbens angeordnet ist, derart, daß das Zentrum des genannten Kolbenhohlraumes in einer versetzten Position auf der Seite der genannten Auslaßöffnung ungefähr auf einer ersten Achse (L1) angeordnet ist, die das Zentrum der genannten Auslaßöffnung mit dem Zentrum der genannten Boosteröffnung verbindet; ein Verbrennungskammerdom (14b) zu dem genannten Kolbenhohlraum gegenüberliegend an der inneren Fläche des genannten Zylinderkopfes angeordnet ist; die Elektrode (16) der genannten Zündkerze in der Nähe der genannten Zylinderbohrungs-Zentralachse angeordnet ist; und die Einspritzdüse (19) des genannten Kraftstoffeinspritzers ungefähr an dem Punkt angeordnet ist, wo eine zweite Achse (L2), die die genannte Zylinderbohrungs-Zentralachse und das genannte Zentrum des genannten Kolbenhohlraumes verbindet, die genannte Kantenlinie des äußeren Umfanges des genannten Domes schneidet.
  2. Ein Einspritz-Reihenmotor (10), mit einem Zylinder (11), einem Kolben (13), der beweglich in dem genannten Zylinder angeordnet ist für eine hin- und hergehende Bewegung, einem Zylinderkopf (14), der über dem genannten Zylinder und dem Kolben angeordnet ist, um eine Verbrennungskammer (22) zu bilden, einer Auslaßöffnung (11c), einer Boosteröffnung (11a), die auf der gegenüberliegenden Seite der Zylinderbohrungs-Zentralachse relativ zu der Auslaßöffnung angeordnet ist, um einen spülenden Strom von frischer Luft zu verstärken, einer Mehrzahl von Spülöffnungen (11b), einer Zündkerze (15), die in dem genannten Zylinderkopf angeordnet ist, und einem Kraftstoffeinspritzer (18), der in dem genannten Zylinderkopf angeordnet ist, um Kraftstoff in den genannten Zylinder einzuspritzen, wobei der genannte Motor dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Kolbenhohlraum (13a) eine konkav-sphärische Fläche aufweist und an der oberen Fläche des genannten Kolbens angeordnet ist, derart, daß das Zentrum des genannten Kolbenhohlraumes auf einer Seite einer ersten Achse (L1) angeordnet ist, die das Zentrum der genannten Auslaßöffnung mit dem Zentrum der genannten Boosteröffnung verbindet; ein Verbrennungskammerdom (14b) zu dem genannten Kolbenhohlraum gegenüberliegend an der inneren Fläche des genannten Zylinderkopfes angeordnet ist; die Elektrode (16) der genannten Zündkerze in der Nähe der genannten Zylinderbohrungs-Zentralachse angeordnet ist; und die Einspritzdüse (19) des genannten Kraftstoffeinspritzers ungefähr an dem Punkt angeordnet ist, wo eine zweite Achse (L2), die die genannte Zylinderbohrungs-Zentralachse und das genannte Zentrum des genannten Kolbenhohlraumes verbindet, die Kantenlinie des äußeren Umfanges des genannten Domes schneidet.
  3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Mehrzahl von Spülöffnungen (11b) bezüglich der genannten ersten Achse (L1), die das Zentrum der genannten Auslaßöffnung mit dem Zentrum der genannten Boosteröffnung verbindet, symmetrisch angeordnet ist.
  4. Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Mehrzahl von Spülöffnungen (11b) bezüglich der genannten ersten Achse (L1), die das Zentrum der genannten Auslaßöffnung mit dem Zentrum der genannten Boosteröffnung verbindet, asymmetrisch angeordnet ist.
  5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der genannte Kolbenhohlraum (13a) zusätzlich zu der genannten konkav-sphärischen Fläche (13a') eine Fläche (13b') mit einer steilen Böschung aufweist.
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