[go: up one dir, main page]

DE102005037551A1 - Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber - Google Patents

Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber Download PDF

Info

Publication number
DE102005037551A1
DE102005037551A1 DE102005037551A DE102005037551A DE102005037551A1 DE 102005037551 A1 DE102005037551 A1 DE 102005037551A1 DE 102005037551 A DE102005037551 A DE 102005037551A DE 102005037551 A DE102005037551 A DE 102005037551A DE 102005037551 A1 DE102005037551 A1 DE 102005037551A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
combustion chamber
chamber
injector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005037551A
Other languages
German (de)
Inventor
Gernot WÜRFEL
Corren Heimgärtner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102005037551A priority Critical patent/DE102005037551A1/en
Publication of DE102005037551A1 publication Critical patent/DE102005037551A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/02Arrangements having two or more sparking plugs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B2023/085Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition using several spark plugs per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B2023/103Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector having a multi-hole nozzle for generating multiple sprays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0015Controlling intake air for engines with means for controlling swirl or tumble flow, e.g. by using swirl valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

The engine has a combustion chamber (12) that is bounded by a cylinder wall (14), and an injector that injects fuel into the chamber. Two ignition mechanisms (36a, 36b) are attached to the chamber, where one of the mechanisms is arranged in a radial outer edge region of the chamber. The mechanisms and the injector are arranged in such a manner that an injected fuel jet is ignited into an area that is away from the injector. An independent claim is also included for a method of operating an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine.The The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of the claim 1. The invention further relates to a method for Operating such an internal combustion engine.

Die WO 00/55481 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einem Brennraum, in dem ein zentrisch angeordneter Injektor und zwei asymmetrisch angeordnete Zündeinrichtungen vorhanden sind. Der Injektor gibt einen hohlkegelförmigen Einspritzstrahl in Richtung eines Kolbens, welcher den Brennraum begrenzt, ab. Die beiden Zündeinrichtungen sind oberhalb der Mantelfläche des Einspritzstrahls beim Injektor bzw. in etwa auf halbem Wege zwischen dem Injektor und der Zylinderwand angeordnet.The WO 00/55481 describes an internal combustion engine with a combustion chamber, in which a centrally arranged injector and two asymmetrically arranged ignition devices available. The injector gives a hollow conical injection jet Direction of a piston which limits the combustion chamber from. The both ignition devices are above the lateral surface the injection jet at the injector or in about half way arranged between the injector and the cylinder wall.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die mit Benzin als Kraftstoff arbeitet und bei der eine klopfende Verbrennung in einem weiten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine verhindert werden kann.task the present invention is to provide an internal combustion engine, who works with gasoline as a fuel and in the case of a knocking Combustion in a wide operating range of the internal combustion engine can be prevented.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in untergeordneten und auf den Anspruch 1 rückbezogenen Verfahrensansprüchen.These Task is by an internal combustion engine with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention can be found in subordinate and referring back to claim 1 Method claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Durch die Anordnung der zweiten Zündeinrichtung am Rand des Brennraums, direkt neben der Zylinderwand, wird bewirkt, dass der Kraftstoff, der nicht nur während der Ansaugphase, sondern auch bei Volllast im Kompressionshub eingespritzt werden kann, an seinem Endbereich, der üblicherweise in der Nähe der Zylinderwand liegt, entzündet werden kann. Hierdurch brennt das Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches sich im Brennraum in der Nähe der Zylinderwand bildet, ab, bevor ein unverbranntes Kraftstoff-Luft-Gemisch (Endgas) in den klopfgefährdeten Grenzbereich unmittelbar an der Zylinderwand eindringen und dort unkontrolliert entzündet werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine gelangt also nur noch wenig oder sogar überhaupt kein unverbrannter Kraftstoff an die Zylinderwand bzw. in die klopfempfindliche Brennraumzone, da er kontrolliert verbrannt wird, bevor er diese Zone erreichen kann. Hierdurch wird eine klopfende Verbrennung wirksam verhindert.By the arrangement of the second ignition device at the edge of the combustion chamber, directly next to the cylinder wall, it causes that the fuel is not only during the intake phase, but can also be injected at full load in the compression stroke on its end, usually near the cylinder wall is located, ignited can be. This burns the fuel-air mixture, which in the combustion chamber nearby The cylinder wall forms, off, before an unburned fuel-air mixture (Tail gas) in the knock border zone penetrate directly on the cylinder wall and there uncontrolled inflamed can be. Arrives at the internal combustion engine according to the invention so little or even no unburned fuel to the cylinder wall or in the knock sensitive Combustion zone, as it is burned controlled, before this Zone can reach. As a result, knocking combustion becomes effective prevented.

Da in dem vom Injektor entfernten Endbereich des Kraftstoffstrahls das Kraftstoff-Luft-Gemisch spezifisch magerer ist als in der Nähe des Injektors, bildet sich bei der Verbrennung, wenn überhaupt, nur eine geringe Rußmenge. Da Klopfen wirksam verhindert werden kann, können Einspritzbeginn und Zündzeitpunkt nahe beieinander liegen. Dies führt zu den zusätzlichen Vorteilen, dass nicht nur bei höherer Last, sondern auch bei höheren Drehzahlen während der Kompressionsphase eingespritzt werden kann. Eine solche Einspritzung während der Klopfphase wirkt bereits per se als Klopfschutz, da durch die kurze Zeit weniger selbstzündungsfähiges Gemisch in den Endgasbereich gelangen kann. Außerdem wird der Kraftstoffanreicherungsbedarf reduziert.There in the end region of the fuel jet remote from the injector the fuel-air mixture specifically leaner than near the injector forms when burning, if at all, only a small amount of soot. Since knocking can be effectively prevented, injection start and ignition timing can lie close to each other. this leads to to the additional ones Benefits that not only at higher Load, but also at higher Speeds during the compression phase can be injected. Such an injection while the knocking phase already acts per se as knock protection, as by the short time less self-ignitable mixture can get into the tail gas area. In addition, the fuel enrichment requirement reduced.

Durch das wirksame Verhindern einer klopfenden Verbrennung kann darüber hinaus eine Ladedruck gesteigert werden, so dass beispielsweise auch der Einsatz eines mehrstufigen Verdichters (Registeraufladung) mit zwei hintereinander geschalteten Verdichtern bzw. Turboladern mit unterschiedlicher Förderleistung denkbar ist.By In addition, effective prevention of knocking combustion can a boost pressure can be increased, so that, for example, the Use of a multi-stage compressor (register charging) with two connected in series compressors or turbochargers with different output is conceivable.

Auf einfache Weise erreicht werden können die genannten Vorteile, indem die zweite Zündeinrichtung in einem Bereich des Brennraums angeordnet ist, der von dem Injektor maximal entfernt ist. Um unterschiedliche Betriebsarten der Brennkraftmaschine zuverlässig abdecken zu können, sollten die mindestens zwei Zündeinrichtungen vom Injektor aus gesehen nacheinander bzw. hintereinander auf einer gemeinsamen Achse mit dem Injektor und vorzugsweise wenigstens in etwa in der Nähe mindestens eines Einspritzstrahls des Injektors angeordnet sein. So kann bei relativ kleiner Einspritzmenge und/oder im Homogenbetrieb der Kraftstoff durch die eher mittig im Brennraum angeordnete Zündeinrichtung entzündet werden, wohingegen bei relativ großer Einspritzmenge im Schicht- und/oder Homogenbetrieb die am radial äußeren Rand des Brennraums angeordnete Zündeinrichtung betrieben wird. Dabei kann die Zündung auch durch einen gleichzeitigen oder zeitlich leicht versetzten Betrieb beider Zündkerzen ausgelöst werden, was zu einer Zunahme der Brenngeschwindigkeit führt.On easy way can be achieved advantages mentioned by the second ignition device in one area of the combustion chamber, which removes the maximum from the injector is. To reliably cover different operating modes of the internal combustion engine to be able to should have at least two ignition devices seen from the injector in succession or successively on a common Axis with the injector and preferably at least approximately in the Close at least be arranged an injection jet of the injector. So can at relatively small injection quantity and / or in homogeneous operation of the fuel are ignited by the ignition device rather centrally arranged in the combustion chamber, whereas at a relatively large Injection quantity in layered and / or homogeneous operation at the radially outer edge the ignition chamber arranged ignition device is operated. It can ignite also by a simultaneous or temporally slightly offset Operation of both spark plugs are triggered which leads to an increase in the burning speed.

Wenn, wie oben angegeben wurde, die radial außen liegende Zündeinrichtung in der Verlängerung einer Achse Injektor – eher mittige Zündkerze liegt, kann das Strahlbild des Injektors so ausgelegt werden, dass die Hauptmenge des eingespritzten Kraftstoffs in Richtung der beiden Zündeinrichtungen abgespritzt wird. Im Extremfall genügen beispielsweise bei einem Mehrlochinjektor lediglich zwei voneinander beabstandete Einspritzstrahlen, die die beiden Zündeinrichtungen bzw. deren Verbindungsachse rechts und links "flankieren". Oder, mit anderen Worten: die beiden Zündeinrichtungen sind zwischen den beiden Einspritzstrahlen in deren Randbereichen angeordnet.If, As stated above, the radially outer igniter in the extension of one Axis injector - rather central spark plug is located, the jet pattern of the injector can be designed so that the main amount of injected fuel in the direction of the two ignition devices is hosed. In the extreme case, for example, one is sufficient Mehrlochinjektor only two spaced injection jets, the two ignition devices or their connecting axis "flank" right and left. Or, in other words, the two ignition devices are between the two injection jets in their peripheral areas arranged.

Die Erfindung kann aber auch bei Injektoren angewendet werden, die ein Strahlbild ähnlich einem Vollkegel oder ähnlich einem Hohlkegel besitzen. In diesem Anwendungsfall ist es ohne Bedeutung, ob der Injektor und die beiden Zündeinrichtungen auf einer gemeinsamen Achse liegen. Die erfindungsgemäßen Vorteile werden im Übrigen selbst dann erreicht, wenn die beiden Zündeinrichtungen von einem einzigen Einspritzstrahl direkt angespritzt werden.The Invention can also be applied to injectors, the one Similar to jet image a full cone or similar possess a hollow cone. In this application, it is irrelevant whether the injector and the two ignition devices lie on a common axis. The advantages of the invention By the way even achieved when the two ignition devices of a single Injection jet are injected directly.

Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Brennraums bzw. eines Ansaugbereiches kann erreicht werden, dass die Zylinderladung, also das im Brennraum vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch, eine drallförmige Bewegungskomponente aufweist. Die Zylinderladung rotiert also um die Zylinderachse. Die außenliegende Zündung ermöglicht in dieser Kombination eine Steuerung der Verbrennung derart, dass diese spiralförmig in Richtung Brennraummittelpunkt vordringt. Durch die auf die Zylinderladung wirkende Zentrifugalkraft wird das heiße und spezifisch leichtere Brenngas in die Brennraummitte und somit von den Zylinderwänden weggezogen. Die hierdurch bewirkte Erhöhung der Brenngeschwindigkeit verbessert den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine. Dies kann alternativ oder zusätzlich auch durch den Einsatz von mehr als zwei Zündeinrichtungen erreicht werden, die am radial äußeren Rand des Brennraums gleichmäßig verteilt angeordnet sind.By a corresponding embodiment of the combustion chamber or a suction can be achieved that the cylinder charge, so in the combustion chamber existing fuel-air mixture, one swirling Movement component has. The cylinder charge thus rotates the cylinder axis. The outside ignition allows in this combination a combustion control such that this spiral advances towards the center of the combustion chamber. By the on the cylinder charge acting centrifugal force becomes hot and specifically lighter Fuel gas in the combustion chamber center and thus pulled away from the cylinder walls. The increase caused thereby the burning speed improves the efficiency of the internal combustion engine. This may alternatively or additionally can also be achieved through the use of more than two ignition devices, at the radially outer edge the combustion chamber evenly distributed are arranged.

Zeichnungendrawings

Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:following become particularly preferred embodiments the present invention with reference to the accompanying Drawing closer explained. In the drawing show:

1 einen Teilschnitt durch einen Zylinder einer ersten Ausführungsform einer Brennkraftmaschine; 1 a partial section through a cylinder of a first embodiment of an internal combustion engine;

2 eine brennraumseitige Ansicht eines Zylinderkopfbereichs der Brennkraftmaschine von 1; 2 a combustion chamber side view of a cylinder head portion of the internal combustion engine of 1 ;

3 eine Darstellung ähnlich 2 einer alternativen Ausführungsform; und 3 a representation similar 2 an alternative embodiment; and

4 eine Darstellung ähnlich 1 einer nochmals alternativen Ausführungsform. 4 a representation similar 1 another alternative embodiment.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In 1 ist ein Zylinder einer Brennkraftmaschine insgesamt mit 10 bezeichnet (die Brennkraftmaschine umfasst mehrere gleiche Zylinder, von denen hier nur einer gezeigt ist). Er umfasst einen Brennraum 12, der von einer Zylinderwand 14, einem Zylinderkopf 16, und einem Kolben 18 begrenzt wird.In 1 is a cylinder of an internal combustion engine with a total of 10 (the internal combustion engine comprises a plurality of identical cylinders, only one of which is shown here). It includes a combustion chamber 12 from a cylinder wall 14 a cylinder head 16 , and a piston 18 is limited.

Wie auch im Zusammenhang mit 2 ersichtlich ist, führen zu dem Brennraum 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Einlasskanäle 20a und 20b, die im Zylinderkopf 16 vorhanden sind. In 1 ist nur der Einlasskanal 20a sichtbar. Ebenso sind zwei Auslasskanäle 22a und 22b vorhanden, von denen in 1 nur der Auslasskanal 22a sichtbar ist. In einem anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur ein Einlass- und ein Auslasskanal vorhanden. Zum Brennraum 12 hin sind Einlassventile 24a und 24b und Auslassventile 26a und 26b vorgesehen. In der Nähe der Mittelachse des Brennraums 12 ist im Zylinderkopf 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Zweilochinjektor 28 angeordnet, der den Kraftstoff mit hohem Druck direkt in den Brennraum 12 einspritzen kann (in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Injektor mit mehr als zwei Spritzlöchern vorgesehen). Entsprechende Einspritzstrahlen tragen in 2 die Bezugszeichen 30a und 30b. Zwischen den beiden Einspritzstrahlen 30a und 30b ist ein Freiraum 32 vorhanden, dessen Mittelachse in 2 mit 34 bezeichnet ist.As synonymous with 2 it can be seen, lead to the combustion chamber 12 in the present embodiment, two inlet channels 20a and 20b in the cylinder head 16 available. In 1 is only the inlet channel 20a visible, noticeable. Likewise, there are two outlet channels 22a and 22b present, of which in 1 only the outlet channel 22a is visible. In another embodiment, not shown, only one inlet and one outlet channel is present. To the combustion chamber 12 There are inlet valves 24a and 24b and exhaust valves 26a and 26b intended. Near the central axis of the combustion chamber 12 is in the cylinder head 16 in the present embodiment, a Zweilochinjektor 28 arranged the fuel at high pressure directly into the combustion chamber 12 can inject (in an embodiment, not shown, an injector is provided with more than two spray holes). Appropriate injection jets carry in 2 the reference numerals 30a and 30b , Between the two injection jets 30a and 30b is a free space 32 present, whose central axis in 2 With 34 is designated.

Auf der vom Injektor 28 ausgehenden Achse 34 liegen in der in 2 dargestellten Ansicht zwei Zündeinrichtungen 36a und 36b. Während die eine Zündeinrichtung 36a im Bereich der Mitte des Brennraums 12 und relativ nahe zum Injektor 28 angeordnet ist, ist die Zündeinrichtung 36b am radial äußeren Rand 38 des Brennraums 12 in unmittelbarer Nähe zur Zylinderwand 14 in jenem Bereich des Brennraums 12 angeordnet, der von dem Injektor 28 maximal entfernt ist. Man erkennt in 2, dass die radial außen liegende Zündeinrichtung 36b in einem sogenannten "Zwickelbereich" zwischen den beiden Auslassventilen 26a und 26b angeordnet ist. Der Zwickelbereich ist in 2 mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichnet und durch eine Kreuzschraffur dargestellt.On the injector 28 outgoing axis 34 lie in the in 2 view shown two ignition devices 36a and 36b , While one ignition device 36a in the middle of the combustion chamber 12 and relatively close to the injector 28 is arranged, the ignition device 36b at the radially outer edge 38 of the combustion chamber 12 in the immediate vicinity of the cylinder wall 14 in that area of the combustion chamber 12 arranged by the injector 28 maximum is removed. One recognizes in 2 in that the radially outer ignition device 36b in a so-called "gusset area" between the two exhaust valves 26a and 26b is arranged. The gusset area is in 2 with the reference number 40 marked and represented by a crosshatch.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine bei Volllast spritzt der Injektor 28 den Kraftstoff mittels der beiden Einspritzstrahlen 30a und 30b während der Kompressionsphase (und/oder während der Ansaugphase) in den Brennraum 12 ein. Durch eine Ansteuerung der Zündeinrichtung 36b werden die beiden Einspritzstrahlen 30a und 30b in ihren vom Injektor 28 entfernten Endbereichen 42a und 42b entzündet. Auf diese Weise wird das im Bereich der Zylinderwand 14 vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt, bevor unverbranntes Kraftstoff-Luft-Gemisch in den klopfgefährdeten Randbereich unmittelbar an der Zylinderwand 14 vordringen kann. Hierdurch wird eine unkontrollierte klopfende Verbrennung wirkungsvoll verhindert.During operation of the internal combustion engine at full load, the injector injects 28 the fuel by means of the two injection jets 30a and 30b during the compression phase (and / or during the intake phase) into the combustion chamber 12 one. By controlling the ignition device 36b become the two injection jets 30a and 30b in their from the injector 28 remote end areas 42a and 42b inflamed. In this way, this will be in the area of the cylinder wall 14 existing fuel-air mixture burned before unburned fuel-air mixture in the knock-end edge area directly on the cylinder wall 14 can penetrate. This effectively prevents uncontrolled knocking combustion.

Dabei können die beiden Zündeinrichtungen 36a und 36b unabhängig voneinander betrieben werden. So ist es beispielsweise möglich, bei relativ kleiner Einspritzmenge und/oder in einem Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine das Kraftstoff-Luft-Gemisch nur durch die Zündeinrichtung 36a zu entzünden, wohingegen der Kraftstoff bei einer relativ großen Einspritzmenge, wie beispielsweise bei Volllast, durch die Zündeinrichtung 36b entzündet wird. Möglich ist auch, dass die beiden Zündeinrichtungen 36a und 36b gleichzeitig oder, während des gleichen Arbeitsspiels, kurz hintereinander betrieben werden.In this case, the two ignition devices 36a and 36b operated independently of each other. Thus, it is possible, for example, with relatively small injection quantity and / or in a homogeneous operation of the internal combustion engine, the fuel-air mixture only by the ignition device 36a while the fuel is ignited by the igniter at a relatively large injection rate, such as at full load 36b is ignited. It is also possible that the two ignition devices 36a and 36b at the same time or, during the same work cycle, be operated in quick succession.

Die Anordnung der Zündeinrichtung 36b im Zwickelbereich 40 hat verschiedene Vorteile: Zum Einen ist gerade dieser Bereich sehr hitzesensibel, da thermisch hoch belastet, so dass dort Klopfen am ehesten entstehen kann. Zum Anderen wird dieser Bereich 40 durch die entsprechend gerichteten Einspritzstrahlen 30a und 30b zwar gekühlt, aufgrund der Wärme in diesem Bereich 40 wird der eingespritzte Kraftstoff aber besser und schneller aufbereitet, da er schneller verdampft. Durch eine optionale Doppeleinspritzung (Aufteilung der Einspritzung in Ansaug- und Kompressionsphase) kann so ein besonders signifikanter Kühlungseffekt erreicht werden. Schließlich werden so auch die Zündkerzen 36a und 36b geschont.The arrangement of the ignition device 36b in the gusset area 40 has several advantages: On the one hand, this area is very sensitive to heat because of its high thermal load, so that knocking is most likely to occur there. On the other hand this area becomes 40 through the appropriately directed injection jets 30a and 30b Although cooled, due to the heat in this area 40 However, the injected fuel is better and faster processed, as it evaporates faster. An optional double injection (distribution of the injection in the intake and compression phase) can thus achieve a particularly significant cooling effect. Eventually, so will the spark plugs 36a and 36b spared.

Eine alternative Ausführungsform eines Zylinders 10 einer Brennkraftmaschine zeigt 3. Dabei gilt hier wie nachfolgend, dass solche Elemente und Bereiche, die funktionsäquivalent sind zu vorhergehend beschriebenen Elementen und Bereichen, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals im Detail erläutert sind.An alternative embodiment of a cylinder 10 an internal combustion engine shows 3 , Here, as below, such elements and regions that are functionally equivalent to previously described elements and regions bear the same reference numerals and are not explained again in detail.

Bei der Brennkraftmaschine, zu der der in 3 gezeigte Zylinder 10 gehört, wird durch eine entsprechende Ausgestaltung der Einlasskanäle 20a und 20b die im Brennraum vorhandene Zylinderladung, also das dort vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch, mit einem Drall versehen, also einer Bewegungskomponente um die in 3 senkrecht zur Zeichnungsebene stehende Zylinderachse. Darüber hinaus umfasst der Zylinder 10 der in 3 gezeigten Brennkraftmaschine neben den bereits aus den 1 und 2 bekannten Zündeinrichtungen 36a und 36b noch zusätzliche Zündeinrichtungen 36c, 36d und 36e, die über die Zylinderwand 14 des Zylinders 10 in deren unmittelbarer Nähe, also am radial äußeren Rand 38 des Brennraums 12, angeordnet sind. Durch beide Maßnahmen kann die Brenngeschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum 12 beschleunigt werden. Dabei können neben heterogenen auch homogene Kraftstoff-Luft-Gemische so schnell entflammt werden, dass auch bei Volllast ein Klopfen verhindert wird. Es versteht sich, dass auch bei der in 3 gezeigten Ausführungsform jeweils zwei Einspritzstrahlen in Richtung einer jeden Zündeinrichtung 36a bis 36d derart eingespritzt werden könnten, dass sie die jeweilige Zündeinrichtung 36a bis 36d flankieren (insgesamt also acht Einspritzstrahlen).In the internal combustion engine, to the in 3 shown cylinder 10 is heard by a corresponding configuration of the inlet channels 20a and 20b the cylinder charge present in the combustion chamber, that is to say the fuel-air mixture present there, is provided with a swirl, that is to say a component of movement about the in 3 perpendicular to the plane of the cylinder axis. In addition, the cylinder includes 10 the in 3 shown internal combustion engine in addition to the already from the 1 and 2 known ignition devices 36a and 36b additional ignition devices 36c . 36d and 36e passing over the cylinder wall 14 of the cylinder 10 in their immediate vicinity, ie at the radially outer edge 38 of the combustion chamber 12 , are arranged. Both measures can the burning speed of the fuel-air mixture in the combustion chamber 12 be accelerated. In addition to heterogeneous and homogeneous fuel-air mixtures can be ignited so quickly that knocking is prevented even at full load. It is understood that even at the in 3 shown embodiment, two injection jets in the direction of each ignition device 36a to 36d could be injected so that they the respective ignition device 36a to 36d flank (in total eight injection jets).

Eine weitere alternative Ausführungsform ist in 4 gezeigt. Bei dieser wird nur ein Teilstrahl 30a an seinem entfernten Ende 42a entzündet, nicht jedoch ein vom Injektor 28 in entgegengesetzter Richtung abgegebener Einspritzstrahl 30b. Möglich ist darüber hinaus auch die Verwendung eines Injektors 18, der einen vollkegel- oder hohlkegelförmigen Einspritzstrahl abgibt.Another alternative embodiment is in 4 shown. In this only a partial beam 30a at its far end 42a ignited, but not one from the injector 28 In the opposite direction emitted injection jet 30b , It is also possible to use an injector 18 , which emits a full-cone or hollow cone-shaped injection jet.

Claims (11)

Brennkraftmaschine, mit mindestens einem von einer Zylinderwand (14) begrenzten Brennraum (12), mit mindestens einem Injektor (28), der Kraftstoff in den Brennraum (12) einspritzt, und mit mindestens zwei dem Brennraum (12) zugeordneten Zündeinrichtungen (36), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zündeinrichtung (36b; 36b, 36c, 36d, 36e) in einem radial äußeren Randbereich (38) des Brennraums (12) angeordnet ist.Internal combustion engine, with at least one of a cylinder wall ( 14 ) limited combustion chamber ( 12 ), with at least one injector ( 28 ), the fuel in the combustion chamber ( 12 ), and with at least two of the combustion chamber ( 12 ) associated ignition devices ( 36 ), characterized in that at least one ignition device ( 36b ; 36b . 36c . 36d . 36e ) in a radially outer edge region ( 38 ) of the combustion chamber ( 12 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zündeinrichtung (36b; 36b, 36c, 36d, 36e) und der Injektor (28) so zueinander angeordnet sind, dass mindestens in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ein eingespritzter Kraftstoffstrahl (30a) an seinem vom Injektor (28) entfernten Bereich (42a) entzündet wird.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that at least one ignition device ( 36b ; 36b . 36c . 36d . 36e ) and the injector ( 28 ) are arranged to one another such that at least in an operating state of the internal combustion engine, an injected fuel jet ( 30a ) at his from the injector ( 28 ) remote area ( 42a ) is ignited. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung (36b; 36b, 36c, 36d, 36e) in einem Bereich (38) angeordnet ist, der von dem Injektor (28) maximal entfernt ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ignition device ( 36b ; 36b . 36c . 36d . 36e ) in one area ( 38 ) disposed of the injector ( 28 ) is maximally removed. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zündeinrichtungen (36a, 36b) und der Injektor (28) wenigstens in etwa auf einer gemeinsamen Achse (34) und die Zündeinrichtungen (36a, 36b) wenigstens in der Nähe mindestens eines Einspritzstrahls (30a, 30b) liegen.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the two ignition devices ( 36a . 36b ) and the injector ( 28 ) at least approximately on a common axis ( 34 ) and the ignition devices ( 36a . 36b ) at least in the vicinity of at least one injection jet ( 30a . 30b ) lie. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (28) so ausgebildet ist, dass er mindestens zwei voneinander beabstandete Einspritzstrahlen (30a, 30b) abgibt, und dass die beiden Zündeinrichtungen (36a, 36b) zwischen den beiden Einspritzstrahlen (30a, 30b) in deren Randbereichen angeordnet sind.Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the injector ( 28 ) is formed such that it has at least two injection jets ( 30a . 30b ) and that the two ignition devices ( 36a . 36b ) between the two injection jets ( 30a . 30b ) are arranged in the edge regions. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündeinrichtung (36a) wenigstens in etwa mittig im Brennraum (12) angeordnet ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that an ignition device ( 36a ) at least approximately in the middle of the combustion chamber ( 12 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass mehrere Zündeinrichtungen (36b, 36c, 36d, 36e) am radial äußeren Rand (38) des Brennraums (12), vorzugsweise gleichmäßig verteilt, angeordnet sind.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, that several ignition devices ( 36b . 36c . 36d . 36e ) at the radially outer edge ( 38 ) of the combustion chamber ( 12 ), preferably evenly distributed, are arranged. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum (12) und/oder mindestens ein Einlasskanal (20) so ausgebildet sind/ist, dass das im Brennraum (12) befindliche Kraftstoff-Luft-Gemisch eine drallförmige Bewegungskomponente aufweist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber ( 12 ) and / or at least one inlet channel ( 20 ) are / is designed such that in the combustion chamber ( 12 ) located fuel-air mixture having a swirl-shaped component of movement. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mehrstufige Verdichtereinrichtung umfasst.Internal combustion engine according to one of the preceding Claims, characterized in that it is a multi-stage compressor device includes. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Zündeinrichtungen (36a, 36b) unabhängig voneinander betrieben werden.Method for operating an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two ignition devices ( 36a . 36b ) are operated independently of each other. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei relativ kleiner Einspritzmenge und/oder im Homogenbetrieb der Kraftstoff mindestens durch eine eher mittig im Brennraum (12) angeordnete Zündeinrichtung (36a) betrieben wird, und dass der Kraftstoff bei relativ großer Einspritzmenge mindestens durch die mindestens eine am radial äußeren Rand (38) des Brennraums (12) angeordnete Zündeinrichtung (36b) betrieben wird.A method according to claim 10, characterized in that at relatively small injection quantity and / or in homogeneous operation, the fuel at least by a center rather in the combustion chamber ( 12 ) arranged ignition device ( 36a ), and that the fuel at relatively high injection quantity at least by the at least one at the radially outer edge ( 38 ) of the combustion chamber ( 12 ) arranged ignition device ( 36b ) is operated.
DE102005037551A 2005-08-09 2005-08-09 Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber Withdrawn DE102005037551A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005037551A DE102005037551A1 (en) 2005-08-09 2005-08-09 Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005037551A DE102005037551A1 (en) 2005-08-09 2005-08-09 Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005037551A1 true DE102005037551A1 (en) 2007-02-15

Family

ID=37680988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005037551A Withdrawn DE102005037551A1 (en) 2005-08-09 2005-08-09 Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005037551A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190040814A1 (en) * 2016-01-29 2019-02-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Fuel Injection Valve Control Device
WO2022106189A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Internal combustion engine comprising at least one cylinder equipped with a pre-chamber, an injector and two spark plugs, and method for operating same
DE102021112940A1 (en) 2021-05-19 2022-11-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft fuel burner

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190040814A1 (en) * 2016-01-29 2019-02-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Fuel Injection Valve Control Device
WO2022106189A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Internal combustion engine comprising at least one cylinder equipped with a pre-chamber, an injector and two spark plugs, and method for operating same
US12025088B2 (en) 2020-11-23 2024-07-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Internal combustion engine comprising at least one cylinder equipped with a pre-chamber, an injector and two spark plugs, and method for operating same
DE102021112940A1 (en) 2021-05-19 2022-11-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft fuel burner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1045136B1 (en) Method for operating a reciprocating internal combustion engine and injection nozzle for carrying out the method
DE69710003T2 (en) Spark-ignition internal combustion engine with direct injection
EP1290339B1 (en) Fuel injection system
EP1180211B1 (en) Method for injecting fuel and injection valve for carrying out said method
AT522438A4 (en) COMBUSTION MACHINE WITH A CYLINDER HEAD
EP1290321B1 (en) Fuel injection system
WO2005001255A1 (en) Compression-ignition internal combustion engine
AT523911B1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SPRINKLER IGNITION
EP1395739A1 (en) Fuel injection system
DE69214605T2 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH COMPRESSION IGNITION AND DIRECT INJECTION
DE102020000353B4 (en) Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle
DE102010038082A1 (en) Direct injection internal combustion engine with injector
EP1290322B1 (en) Fuel injection system
DE112006001861B4 (en) spark plug
DE19945544A1 (en) Fuel supply system for a spark ignition internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine
DE102018006635B4 (en) Method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle, and internal combustion engine for a motor vehicle
EP1533491A1 (en) Fuel injection system
DE102005037551A1 (en) Internal combustion engine, has injector injecting fuel into combustion chamber and two ignition mechanisms attached to chamber, where one of mechanisms is arranged in radial outer edge region of chamber
DE3943816C2 (en) Direct-injection Otto-cycle engine
EP2370679A1 (en) Internal combustion engine
DE102006037413B4 (en) Direct-injection spark-ignition internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine
DE10035239A1 (en) Internal combustion engine
DE102017116244A1 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
EP1290320B1 (en) Fuel injection system and method for the injection of fuel
DE102019215852B4 (en) Ignition device for an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110301