DE2230234A1 - PISTON ENGINE WITH AN ANTI-CHAMBER - Google Patents
PISTON ENGINE WITH AN ANTI-CHAMBERInfo
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 9472/4 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 9472/4
Stuttgart-Unterfrkheira IG. Juni 1972Stuttgart-Unterfrkheira IG. June 1972
Kolbenbremikraftmuschino mit einer Vorkammer"Piston brake power mechanism with an antechamber "
Die llrfiiidang bezieht äich auf eine Kolbenbrennkraftmascliine mit einer Vorkammer, aiu eine Kraftstoff einspritzdüse and eine Zündkerze aufweist and die-durch eine mit einer ί berströmvorrichtung versehene Öffnung mit dem Z^linderraiun verbindbar ist.The llrfiiidang refers to a reciprocating internal combustion engine with a Pre-chamber, aiu has a fuel injector and a spark plug and through an opening provided with an overflow device is connectable with the Z ^ linderraiun.
Bei einer bekannten derartigen Brennkraftmaschine (DOS 2 063 CU;9) soll eine verbesserte Verbrennung durch ein besonderes Sechstaktverfahren erreicht werden. Dazu ist die Vorkammer mit dem Auslaßkanal und der Zylinderraum mit dem Einlaßkanal verbunden. L'in Einlaßventil, ein Auslaßventil und ein ί berstro'm ventil werden durch drei Nockenwellen angetrieben. In a known internal combustion engine of this type (DOS 2 063 CU; 9) should improved combustion can be achieved through a special six-stroke process. For this purpose, the antechamber with the outlet channel and the Cylinder chamber connected to the inlet port. L'in inlet valve, an outlet valve and an overflow valve are driven by three camshafts.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, die Verbrennung zu verbessern, und zwar durch eine einfach aufgebaute Mascliine, die es erlaubt, bei dem üblichen Viertaktverfahren den Anteil der schädlichen Bestandteile an den Abgasen noch weiter herabzusetzen und gleichzeitig den Wirkungsgrad der 'Mascliine zu erhöhen. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß die Vorkammer ferner durch eine mit einer Einlaßvorrichtung versehene Öffnung mit der Einlaßleitung der Kolbenbrennkraftmaschine verbindbar ist. Durch diese Maßnahme ist es mög-The invention is also based on the object of the combustion improve, through a simply structured Mascliine, which makes it possible in the usual four-stroke process, the proportion of harmful To reduce components in the exhaust gases even further and at the same time to increase the efficiency of the 'Mascliine. This happens after the Invention characterized in that the prechamber is also connected to the inlet line of the reciprocating internal combustion engine through an opening provided with an inlet device is connectable. This measure makes it possible
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lieh, die Frischluft der Vorkammer unter besonders guter Spülwirkung zuzuführen, während die Abgase unmittelbar aus dem Zylinderraum in den .Abgaskanal entweichen können.lent, the fresh air of the antechamber with a particularly good flushing effect feed, while the exhaust gases can escape directly from the cylinder chamber in the .Abgaskanal.
Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist es möglich, daß die Einlaßleitung in die Vorkammer einmündet oder daß die Einlaßleitung in den Zylinderraum und eine Zweigleitung der Einlaßleitung in die Vorkammer einmündet. Die letztgenannte Ausführung hat den Vorteil geringerer Strömungswiderstände, da ein Teil der Frischluft unter Umgehung der Vorkammer unmittelbar in den Zylinderraum angesaugt wird.According to further embodiments of the invention, it is possible that the Inlet line opens into the prechamber or that the inlet line into the cylinder space and a branch line of the inlet line into the prechamber joins. The last-mentioned version has the advantage of lower flow resistance, since part of the fresh air is bypassed the antechamber is sucked directly into the cylinder space.
Eine besonders raumsparende Steuerung des Gaswechsels der Kolbenbrennkraftmaschine ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Einlaß-, Auslaß- und l'berström vorrichtungen der Kolbenbrennkraftmaschine als Ventile ausgebildet sind, die durch Schwinghebel von einer einzigen Nockenwelle betätigt werden.A particularly space-saving control of the gas exchange of the piston internal combustion engine results according to the invention in that the inlet, outlet and overflow devices of the piston internal combustion engine are designed as valves which are actuated by rocker arms from a single camshaft.
Eine weitere Vereinfachung der Steuerung erhält man nach der Erfindung dadurch, daß das Einlaßventil am Zylinderraum und das Einlaßventil an der Vorkammer durch einen gemeinsamen Schwinghebel betätigt werden. A further simplification of the control is obtained according to the invention in that the inlet valve on the cylinder space and the inlet valve on the prechamber are actuated by a common rocker arm.
Erfindungsgemäß wird die Kolbenbrennkraftmaschine vorteilhaft nach einem Viertaktverfahren in der Weise betrieben, daß während des Ansaugtaktes Luft bei geöffneter l'berström vor richtung in den Zylinderraum und in die Vorkammer gesaugt wird und daß,sobald die Einlaßvorrichtun-. gen während des Verdichtungstaktes geschlossen sind, die Überstrom-According to the invention, the piston internal combustion engine is advantageously after a four-stroke process operated in such a way that, during the intake stroke, air enters the cylinder chamber with the overflow open and is sucked into the antechamber and that as soon as the inlet device. genes are closed during the compression cycle, the overcurrent
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vorrichtung zu schließen beginnt und gleichzeitig Kraftstoff solange in die Vorkammer eingespritzt wird, bis die ί berströmvorrichtung gegen Ende des Verdichtungstaktes ganz geschlossen ist und das Gemisch in der Vorkammer gezündet wird, während die im Zylinderraum befindliche Restluftmenge weiter, verdichtet wird, und daß unmittelbar vor und zu Beginn.des Arbeitstaktes das in der Vorkammer nahezu vollständig verbrannte Gemisch durch die sich wieder öffnende ( berströmvorrichtung in den Zylinderraum strömt und sich dort mit der hochverdichteten Restluftmenge vermischt, wobei noch unvollständig verbrannte Gasanteile verbrannt werden.device begins to close and at the same time fuel is in the antechamber is injected until the overflow device against At the end of the compression stroke is completely closed and the mixture in the prechamber is ignited, while the mixture in the cylinder chamber The remaining amount of air continues to be compressed, and that immediately before and at the beginning of the Work cycle, the mixture almost completely burned in the antechamber through the re-opening (overflow device flows into the cylinder space and mixes there with the highly compressed residual air, with incompletely burned gas components to be burned.
Durch das kurzzeitige SchJießen des i berströmventiles gegen Ende des Verdichtungshubes lassen sich in der Vorkammer und im Zylinderraum unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse erzielen. Das in der Vorkammer herrschende niedere Verdichtungsverhältnis ermöglicht die Verbrennung leichtsiedender Kraftstoffe mit verhältnismäßig niederen Oktanzahlen. Der Bleigehalt im Kraftstoff und demzufolge auch in den Abgasen läßt sich auf diese Weise wesentlich senken. Der stufenweise Ablauf der Verbrennung in zwei Reaktionsräumen führt im Zylinderraum zu Luftüberschußzahlen, bei denen unverbrannte Kohlenwasserstoffe und die Bildung von Kohlenmonoxyd im ganzen Drehzahlbereich der Maschine einschließlich beim Beschleunigen oder Verzögern, weitgehend vermieden werden. Durch die dabei auftretenden verhältnismäßig niederen Verbrennungstemperaturen wird auch die Bildung von Stickoxyden stark eingeschränkt. Darüber hinaus führt dieses stufenweise Verbrennungsverfahren durch die Vermeidung hoher Zünddrücke in der Vorkammer zu einem ruhigeren T,auf der Kolbenbremse raft maschine. Der hohe Verdichtungsgrad der Rustli.ftinenge verbessert den thermischen Wirkungsgrad und damit den wirtschaftlichen Betrieb der Maschine.By briefly closing the overflow valve towards the end of the With the compression stroke, different compression ratios can be achieved in the prechamber and in the cylinder space. That in the antechamber The prevailing low compression ratio enables the combustion of low-boiling fuels with relatively low octane numbers. The lead content in the fuel and consequently also in the exhaust gases can be reduced significantly in this way. The gradual process of the Combustion in two reaction chambers leads to excess air in the cylinder chamber, in which unburned hydrocarbons and the formation of carbon monoxide in the entire speed range of the machine including when accelerating or decelerating, can be largely avoided. Due to the relatively low combustion temperatures that occur the formation of nitrogen oxides is also severely restricted. In addition, this leads to a gradual combustion process By avoiding high ignition pressures in the prechamber to a quieter T, on the piston brake raft machine. The high degree of compression the Rustli.ftinenge improves the thermal efficiency and thus the economical operation of the machine.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der durch die Zweigleitung in die Vprkamirser angesaugten .Luft zur Bildung eines mageren Gemisches Kraftstoff, z.B. durch eine Einspritzdüse, zugeführt. Dadurch läßt sich eine besonders gute Aufbereitung des Luft-Kraftstoff Gemisches und damit eine bessere Verbrennung erreichen.According to a further embodiment of the invention by the Branch line sucked into the Vprkamirser. Air to form a lean Mixed fuel, e.g. supplied by an injection nozzle. This enables particularly good processing of the air-fuel mixture and thus achieve better combustion.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Ls zeigen.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. Ls show.
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf undFig. 1 shows a cross section through the cylinder head and
einen Teil des Zylinderblockes einer Kolbenbrennkraftmaschine, inpart of the cylinder block of a reciprocating internal combustion engine, in
PIg. 2 das Steuerdiagrarmn dieser Maschine, inPIg. 2 the control diagram arm of this machine, in
Fig. 3 einen Schnitt durch den Zylinderkopf und einenFig. 3 is a section through the cylinder head and a
Teil des Zylinderblockes einer anderen Kolbenbrennkraftmaschine nach der Linie III-HI der Fig. 4, inPart of the cylinder block of another piston internal combustion engine according to the line III-HI of FIG. 4, in
Fig. 4 einen Schnitt durch diese Maschine nach derFig. 4 is a section through this machine according to the
Linie IV-IV der Fig. 3, inLine IV-IV of Fig. 3, in
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Ventilsteuerung dieserFig. 5 is a plan view of the valve control of this
Maschine, und inMachine, and in
Fig. (J einen Querschnitt durch einen Teil des Zylinderkopfes einer weiteren Kolbenbrennkraftmaschine.Fig. (J a cross section through part of the cylinder head another piston internal combustion engine.
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In den Zylinderblock 11 der in Fig. 1 dargestellten mehrzylindrigen KoI-benbremikraftmaseliine sind Zylinderbohrungen 12 für die Aufnahme von Kolben 13 eingearbeitet. Jeweils eine Zylinderbohrung 12 umschließt zusammen mit einem Kolben 13 und einer Mulde 14 im Zylinderkopf 15 einen Zylinderraum IG. Der Zylinderraum If! setzt sich aus einem Tlubraum 17 und aus einem Verdichtungsraum Ic. zusammen, deren gegenseitige Abgrenzung etwa in der Ebene der Trennfuge 19 zwischen dem Zylinderblock 11 und dexn Zylinderkopf 15 liegt.In the cylinder block 11 of the multi-cylinder piston brake force mechanism shown in FIG. 1 cylinder bores 12 for receiving pistons 13 are incorporated. In each case a cylinder bore 12 encloses together with a piston 13 and a recess 14 in the cylinder head 15 a cylinder space IG. The cylinder space If! is made up of one Tlubraum 17 and from a compression space Ic. together, their mutual The delimitation lies approximately in the plane of the parting line 19 between the cylinder block 11 and the cylinder head 15.
Im Zylinderkopf 15 sind Einlaßkanäle 20 mit Einlaßventilen 21 sowie Auslaßkanäle 22 mit Auslaßventilen 23 angeordnet. Die Einlaßventile 21 und die Auslaßventile 23 werden durch Ventilfedern 24, die sich jeweils am Zylinderkopf 15 und an dem am Ventilschaft. 25 befestigten Federteller 2(i abstützen, in ihre geschlossene Stellung gedrückt. Auf Eagerböcken 27 schwenkbar gelagerte Schwinghebel 21 liegen mit ihren freien Enden an den Stirnseiten der Ventilschäfte 25 an. Durch eine Nockenwelle 29 können die Schwinghebel 2! zum Öffnen der Einlaßventile 21 oder der Auslaßventile 23 entgegen dem Druck der .Ventilfedern 24 nach unten geschwenkt werden. Der Zylinderkopf 15 ist mit der Nockenwelle 29 und den übrigen Steuerungsteilen durch eine Zylinderkopfhaube 30 abgedeckt. Hohlräume 31 dienen zur Aufnahme eines Kühlmittels.In the cylinder head 15 are inlet ports 20 with inlet valves 21 as well Outlet channels 22 with outlet valves 23 are arranged. The inlet valves 21 and the outlet valves 23 are supported by valve springs 24, which are respectively on the cylinder head 15 and on the one on the valve stem. 25 attached spring plate 2 (support i, pressed into its closed position. On eagle stands 27 pivotably mounted rocker arms 21 lie with their free Ends at the end faces of the valve stems 25. By means of a camshaft 29, the rocker arm 2! to open the inlet valves 21 or the outlet valves 23 against the pressure of the .Ventilfedern 24 downwards be swiveled. The cylinder head 15 is covered with the camshaft 29 and the other control parts by a cylinder head cover 30. Cavities 31 serve to hold a coolant.
Im Zylinderkopf 15 befindet sich über jedem Zylinderraum IC eine Vorkammer 32, die eine Einspritzdüse 33 eines Niederdruck-Einspritzsystems und eine Zündkerze 34 aufweist. Durch eine Einlaßöffnung 35, in der das Einlaßventil 21 angeordnet ist, ist die Vorkammer 32 mit dem Einlaßkanal 20 verbunden. Ferner verbindet ein Eberströmkanal 36 mit einer Off-In the cylinder head 15 there is an antechamber above each cylinder space IC 32, which has an injection nozzle 33 of a low-pressure injection system and a spark plug 34. Through an inlet opening 35 in which the Inlet valve 21 is arranged, the prechamber 32 is connected to the inlet channel 20. Furthermore, an Eberströmkanal 36 connects with an off
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nung 37 die Vorkammer 32 mit dem Zylinderraum IG. Über die Öffnung 37 ist ein I berströmventil 3ii angeordnet, dessen in einer Bohrung 39 geführter Ventilkolben 40 die Öffnung 37 öffnen oder schließen kann. Dazu ist der Ventilkolben 40 mit einem Schaft 41 versehen, der über den Zylinderkopf 15 hinausragt und an dessen Ende ein Federteller 42 befestigt ist. Am Zylinderkopf 15 und dem Federteller 42 stützt sich eine Druckfeder 43 ab, die das ί berströmventil 3ο in die offene Stellung drückt. Von einem Nocken 44 der Nockenwelle 29 kann das Überströmventil 3U über einen Schwinghebel 45 in die geschlossene Stellung gedrückt werden, in der der Ventilkolben 40 an einem Ventilsitz 4G anliegt und dabei die Öffnung 37 sperrt. Bohrungen 47 im Ventilkolben 40 entlüften den hinter diesem liegenden Raum der Bohrung 39.tion 37 the antechamber 32 with the cylinder space IG. About the opening 37 an overflow valve 3ii is arranged, its in a bore 39 guided valve piston 40 can open or close the opening 37. For this purpose, the valve piston 40 is provided with a shaft 41 that extends over the Cylinder head 15 protrudes and at the end of which a spring plate 42 is attached. A is supported on the cylinder head 15 and the spring plate 42 Compression spring 43, which moves the overflow valve 3ο into the open position presses. The overflow valve 3U can be pressed into the closed position by a cam 44 of the camshaft 29 via a rocker arm 45 in which the valve piston 40 rests against a valve seat 4G and thereby blocks the opening 37. Vent holes 47 in valve piston 40 the space of the bore 39 lying behind this.
Die Kolbenbrennkraftmaschine arbeitet nach einem Viertaktverfahren, dessen Steuerzeiten im Verhältnis zum Umdrehungswinkel der Kurbelwelle in dem in Fig. 2 dargestellten Steuerdiagramm angegeben sind. Die Drehrichtung der Kurbelwelle ist mit einem Pfeil angedeutet. Die einzelnen Takte sind durch Halbkreise dargestellt und mit römischen Ziffern bezeichnet, und zwar I Ansaugtakt, II Verdichtungstakt, III Arbeitstakt und IV Auspufftakt. Mit OT ist der obere Totpunkt und mit UT der untere Totpunkt des Kolbens 13 angegeben. Die Steuerzeiten für das Einlaßventil 21, das Auslaßventil 23 und das I berströmventil 3c sind mit Großbuchstaben bezeichnet. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, entsprechen die Steuerzeiten für das Einlaßventil 21 und das Auslaßventil 23 denen der üblichen Viertaktverfahren.The piston internal combustion engine works according to a four-stroke process, its timing in relation to the rotation angle of the crankshaft are indicated in the control diagram shown in FIG. The direction of rotation of the crankshaft is indicated by an arrow. The single ones Cycles are represented by semicircles and designated with Roman numerals, namely I intake cycle, II compression cycle, III work cycle and IV exhaust stroke. The upper dead center is indicated with TDC and the lower dead center with BDC of the piston 13. The timing for the intake valve 21, the outlet valve 23 and the overflow valve 3c are designated with capital letters. As can be seen from the following description is, the timing for the intake valve 21 and the exhaust valve 23 correspond to those of the conventional four-stroke method.
Während des Ansaugtaktes I wird durch den in der Zylinderbohrung 12 abwärtsgehenden Kolben 13 bei geöffnetem Einlaßventil 21 und geöffnetemDuring the intake stroke I, the cylinder bore 12 downward piston 13 with the inlet valve 21 open and open
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Γ berströmventil 3; Luft in den Zylinderraum IG und in die Vorkammer 32 gesaugt. T>as zunächst zum .Ausspülen der Abgasreste noch geöffnete AuslaPventil 23 wird nach einem Kurbelwinkol, dessen Endpunkt im Steuerdiagramm dem Punkt Λ entspricht, geschlossen.Overflow valve 3; Air in the cylinder chamber IG and in the antechamber 32 sucked. T> as is still open to flush out the residual exhaust gas AuslaPventil 23 is after a crank angle, the end point of which in Control diagram corresponds to point Λ, closed.
Im Verdichtungstakt II wird die Luft im Zylinderraum IG und in der Vorkammer 32 unter stetigem Ansteigen des Druckes und der Temperatur verdichtet. Sobald das Einlaßventil 21 bei Punkt B des Steuerdiagrammes nach einem Kurbelwinkel von etwa. 50 Grad nach dem unteren Totpunkt geschlossen hat, beginnt auch das ί berströmventil 3!' zu schließen. Gleichzeitig wird durch die Einspritzdüse 33 Kraftstoff, z. B. mit einem Druck von 30 Atmosphären, in die Vorkammer 32 eingespritzt. Die bei der Verdichtung in die Vorkammer 32 zurückströmende Euft verwirbelt den Kraftstoff und heizt ihn auf, so daß sich in der Vorkammer 32 ein zündfreudiges Euft-Kraftstoff-Geniisch bildet. Bei Punkt C des Steuerdiagrammes, der einem Kurbelwinkel von 20 bis 30 Grad vor dem oberen Totpunkt entspricht, ist im Zylinderraum IG und in der Vorkammer 32 ein geometrisches Verdichtungsverhältnis von etwa 7 : 1 erreicht. In diesem Punkt ist die Öffnung 37 durch das ί berströmventil 3u vollständig geschlossen und das Einspritzen des Kraftstoffes beendet. Gleichzeitig wird das Gemisch in der Vorkammer durch die Zündkerze 34 gezündet. Die Eiiispritzdauer und der Zündzeitpunkt sind im Steuerdiagramm mit einem Kreisbogen bzw. einem doppelt abgewinkelten Pfeil angedeutet. Bis das ί berströmventil 3Ί sich kurz nach der Zündung wieder zu öffnen beginnt, verbrennt das Gemisch in der Vorkammer 32 zunächst bei konstantem Volumen, wobei der Gasdruck und tue Gastemperatur ansteigen. Darauf strömen die fast vollständig verbrannten Gase durch den ΐ berströjiikanal 3d und die von dem rasch in die Bohrung 39 eintauchenden Ventilkolben 40 des I berströmventiles 31 zunehmend mehr freigegebene Öffnung ori in den Zylinderraum IP-, in dem die Hestluft bis zum Erreichen des oberen Totpunktes durch den Kolben 13 noch weiter bis etwa In compression stroke II, the air in the cylinder space IG and in the prechamber 32 is compressed with a steady increase in pressure and temperature. As soon as the inlet valve 21 at point B of the control diagram after a crank angle of about. Has closed 50 degrees after bottom dead center, the overflow valve 3 also begins! ' close. At the same time, fuel, z. B. at a pressure of 30 atmospheres, injected into the prechamber 32. The air flowing back into the antechamber 32 during the compression swirls the fuel and heats it up, so that an air-fuel genius that is easy to ignite is formed in the antechamber 32. At point C of the control diagram, which corresponds to a crank angle of 20 to 30 degrees before top dead center, a geometric compression ratio of approximately 7: 1 is reached in the cylinder space IG and in the antechamber 32. At this point the opening 37 is completely closed by the overflow valve 3u and the injection of the fuel is ended. At the same time, the mixture in the prechamber is ignited by the spark plug 34. The injection duration and the ignition time are indicated in the control diagram with an arc of a circle or a double-angled arrow. Until the overflow valve 3Ί begins to open again shortly after ignition, the mixture in the antechamber 32 initially burns at a constant volume, the gas pressure and the gas temperature increasing. The almost completely burned gases then flow through the overflow channel 3d and the opening o r i , which is increasingly released by the valve piston 40 of the overflow valve 31, which is rapidly dipping into the bore 39, into the cylinder space IP-, in which the residual air is released until it reaches the upper one Dead center by the piston 13 even further to about
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- υ - Palm 9472/4- υ - Palm 947 2/4
auf ein Verdichtungsverhältnis zwischen 9 : 1 und 14:1 verdichtet wurde.was compressed to a compression ratio between 9: 1 and 14: 1.
Die unmittelbar vor und zu Beginn des Arbeitstaktes ΓΙΙ mit großer Strömungsenergie und stark verwirbelt aus der Vorkammer 32 in den Zylinderraum 1Π einströmenden Gase vermischen sich schnell und eingehend mit der hochverdichteten Luft, wobei die noch u^verbrannten Gasanteile unter weiterer Wärmeentwicklung verbrannt werden. Bei einem Kurbelwinkel von etwa 7 5 Grad nach dem oberen Totpunkt, dessen Endpunkt im Steuerdiagramm dem Punkt D entspricht, hat das i'berströmventil 3L seine obere radstellung erreicht, in der die Öffnung 3Ί vollständig frei ist. Die Luftüberschußzahl, die je nach der Belastung der Maschine in der geschlossenen Vorkammer 32 einen Wert von 0, i; bis 1, 2 hat, erreicht nach dem Vermischen der aus der Vorkammer 32 ausströmenden Gase mit der Restluftmenge im Zylinderraum 10 Werte zwischen 1,2 und 1, 7. Bei Punkt K im Steuerdiagramm beginnt das Auslaßventil 23 zu öffnen, so daß eine Teilmenge der sich im Zylinderraum IG ausdehnenden Gase in den Auslaßkanal 22 einströmen kann.The one immediately before and at the beginning of the work cycle ΓΙΙ with high flow energy and strongly swirled from the antechamber 32 in the cylinder chamber 1Π flowing gases mix quickly and thoroughly with the highly compressed air, with the still burned gas components be burned with further generation of heat. At a crank angle of about 75 degrees after top dead center, the end point of which corresponds to point D in the control diagram, the overflow valve 3L reaches its upper wheel position, in which the opening 3Ί is completely free is. The excess air number, which depending on the load on the machine in the closed prechamber 32 has a value of 0, i; until 1 has reached 2 after the mixing of the flowing out of the antechamber 32 Gases with the remaining amount of air in the cylinder chamber 10 values between 1.2 and 1, 7. At point K in the control diagram, the outlet valve 23 begins to close open so that a subset of the expanding in the cylinder space IG Gases can flow into the outlet channel 22.
Im Auspufftakt IV werden die schon weitgehend entspannten Abgase von dem Kolben 13 ausgeschoben. Kurz vor dem oberen Totpunkt öffnet das Einlaßventil 21 bei Punkt F des Steuerdiagrammes und leitet damit bei geöffnetem ( berströmventil 3; eine wirkungsvolle Spülung der Vorkammer 32 und des Zylinderraumes IG ein, die sich noch kurzzeitig bis in den Anfang des nun folgenden Ansaugtaktes I des neuen Arbeitsspieles fortsetzt.In exhaust stroke IV, the already largely relaxed exhaust gases are released from the piston 13 pushed out. Shortly before top dead center, the inlet valve 21 opens at point F of the control diagram and thus leads to open (overflow valve 3; an effective flushing of the antechamber 32 and the cylinder chamber IG, which are briefly up to the beginning of the intake cycle I of the new work cycle that now follows continues.
Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Kolbenbrennkraftmaschine weist wie die oben beschriebene Ausführung eine Vorkammer 4«; mit einer Einspritzdüse 49 und einer Zündkerze 50 auf, die durch eine mit einem rberström-The piston internal combustion engine shown in FIGS. 3 to 5 has how the embodiment described above has an antechamber 4 ″; with an injection nozzle 49 and a spark plug 50, which are connected by an overflow
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ventil 51 versehene Öffnung 52 mit dem Zylinderraum 53 verbindbar ist. 54 ist der ! berströmkanal und 55 ein muldenförmiger Teil des Verdichtungsraumes. Die Kolbenbrennkraftmaschine unterscheidet sich vom Beispiel nach Ι·'ίί,. * i'n wesentlichen dadurch, daß die Einlaßleitung 50 unmittelbar in den Zylinderraum 53 einmündet und eine Zweigleitung 57 der Eirilaßleitung 50 zu einer JEinlaßöffnung 5!i der Vorkammer 4ΰ führt. Entsprechend ist die Einlaßleitung 50 am Zylinderraum 53 mit einem Einlaßventil 59 und die Zweigleitung 57 an der Vorkammer 4t; mit einem Einlaßventil GO versehen. Ein Nocken Gl einer Nockenwelle 02 treibt über einen gemeinsamen, T-förmig gestalteten Schwinghebel 63 gleichzeitig beide !Einlaßventile 59 und 00 an. Von der einzigen Nockenwelle 62 werden außerdem das Auslaßventil 04 an der .Auslaßleitung 05 und das I berstromventil 51 über Schwinghebel 00 bzw. 07 betätigt.valve 51 provided opening 52 with the cylinder space 53 is connectable. 54 is that! overflow channel and 55 a trough-shaped part of the compression space. The piston internal combustion engine differs from the example according to Ι · 'ίί ,. * I 'n essentially in that the inlet conduit 50 directly discharges into the cylinder space 53 and a branch line 57 of the Eirilaßleitung 50! I prechamber 4ΰ leads to a JEinlaßöffnung. 5 Correspondingly, the inlet line 50 on the cylinder space 53 is provided with an inlet valve 59 and the branch line 57 on the antechamber 4t; provided with an inlet valve GO. A cam G1 of a camshaft 02 simultaneously drives both inlet valves 59 and 00 via a common, T-shaped rocker arm 63. From the single camshaft 62, the exhaust valve 04 on the .Auslaßleitung 05 and the overflow valve 51 are also actuated via rocker arms 00 and 07, respectively.
Im Ansaugtakt der Kolbenbrennkraftmaschine saugt der abwärtsgehende Kolben 0ί. bei geöffnetem ( berstromventil 51 gleichzeitig Luft durch die Einlaßleitung 50 und die Zweigleitung 57 in den Zylinderraum 53 und die Vorkammer 4Γ. Der Strömungswiderstand ist dadurch, daß nicht die gesamte in den Zylinderraum 53 gesaugte Luft durch die Vorkammer -Il und den ί berströmkanal 54 geführt wird, wesentlich kleiner, was zu einer besseren Füllung und damit zu einer höheren Leistung der Kolbenbrennkraftmaschine führt." Im übrigen verläuft das Viertaktverfahren in der gleichen Weise wie bei der Kolbenbrennkraftmaschine nach Fig. 1, so daß ein Steuerdiagramm nach Fig. 2 auch für diese Ausführung gültig ist. Die Punkte F und B bedeuten in diesem Falle das gleichzeitige Öffnen bzw. das gleichzeitige Schließen der beiden Einlaßventile 59 und GO.In the intake stroke of the piston engine, the downward piston sucks in 0ί. When the overflow valve 51 is open, air simultaneously flows through the inlet line 50 and the branch line 57 into the cylinder space 53 and the antechamber 4Γ. The flow resistance is due to the fact that not all of the air sucked into the cylinder space 53 is passed through the antechamber -Il and the overflow channel 54 is, much smaller, which leads to a better filling and thus to a higher performance of the piston internal combustion engine. "Otherwise, the four-stroke process runs in the same way as in the piston internal combustion engine according to FIG. 1, so that a control diagram of FIG The points F and B in this case mean the simultaneous opening and the simultaneous closing of the two inlet valves 59 and GO.
Fig. 0 zeigt eine Zweigleitung 69 und eine Vorkammer 70 im Zylinderkopf 71 einer entsprechend dem vorangehenden Beispiel aufgebauten KoI-Fig. 0 shows a branch line 69 and an antechamber 70 in the cylinder head 71 of a column constructed according to the previous example
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benbrennkraftmaschine. Durch eine zusätzliche Einspritzdüse 72 eines Niederdruckeinspritzsystems kann Kraftstoff in die Zweigleitung 69 oberhalb des Einlaßventils 73 eingespritzt werden. Dadurch ist es möglich, im Ansaugtakt bereits ein mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Vorkammer 70 zu saugen, in das durch die nicht dargestellte Einspritzdüse an der Vorkammer 70 weiterer Kraftstoff eingespritzt wird. Durch diese Ausführung kann in der Vorkammer 70 eine noch bessere Gemischaufbereitung erzielt werden. Statt einer Einspritzdüse 72 kann zum gleichen Zweck auch ein Vergaser an der Zweigleitung 69 angeordnet werden.internal combustion engine. By an additional injection nozzle 72 one In the low pressure injection system, fuel can be injected into branch line 69 above inlet valve 73. This makes it possible to suck a lean fuel-air mixture into the prechamber 70 in the intake stroke, through the injection nozzle, not shown Further fuel is injected at the prechamber 70. This embodiment enables an even better mixture preparation in the antechamber 70 be achieved. Instead of an injection nozzle 72, a carburetor can also be arranged on the branch line 69 for the same purpose.
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Claims (5)
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BAD ORiGINAL303832/01/4 9
BAD ORiGINAL
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