Bei welchem Motor erfolgt die Entzündung des Kraftstoff Luftgemisches durch Selbstzündung?

Verbrennungsmotor mit kompressionsinduzierter Selbstzündung und Verfahren zur Zündung von Kraftstoff in einem derartigen Verbrennungsmotor

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen erbrennungsmotor mit kompressionsinduzierter Selbstzündung nach dem Oberbegnff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Zündung von Kraftstoff in einem derartigen Verbrennungsmotor.

Die Wirkungsgrade von Verbrennungsmotoren sowie deren Schadstoffausstoß sind auch heute noch unbefriedigend, obwohl erhebliche Mittel zum Einsatz kommen und intensive Forschungen betrieben werden, um hier Abhilfe zu schaffen.

Die weiter zunehmende Verbreitung des Verbrennungsmotors sowie die steigenden Zulassungszahlen bei Kraftfahrzeugen veranlassten die

Gesetzgebungen weltweit, die Abgasemissionen zunehmend zu reduzieren.

Grundsätzlich werden zwei unterschiedliche Motorenkonzepte unterschieden. Der Ottomotor zeichnet sich durch die Verbrennung eines Gemisches von Luft und Kraftstoff innerhalb einer turbulenten Flammzone aus, die sich, initiiert von einem Zündfunken, durch das Gemisch bewegt.

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BESTÄTIGUNGSKOPIE Im Dieselmotor hingegen bildet sich durch Einspritzung von flüssigem Kraftstoff in hochkomprimierte, heiße Luft ein inhomogenes Gemisch, welches von selbst zündet.

Das Bestreben im modernen Motorenbau geht dahin, eine möglichst homogene Gemischbildung zu erreichen, um die Verbrauchs- und Abgaswerte zu optimieren. Ein Beispiel hierfür ist die Homogene Kompressionszündung (engl.:

Homogeneous Charge Compression Ignition, abgekürzt: HCCI), die ein Konzept für einen Motor bezeichnet, bei dem die Verbrennung eines homogenen

Gemisches gleichzeitig im gesamten Zylinderraum beginnt. Primäres Ziel dieser Entwicklung ist die Senkung des Schadstoffausstoßes. Die Zündung wird dabei durch die bei der Verdichtung steigende Temperatur und gegebenenfalls im Zylinderraum verbleibende Radikale ausgelöst. Im HCCI-Motor soll die

Ladungszusammensetzung jedoch möglichst so gleichmäßig sein, dass die Verbrennung im gesamten Zylinderraum gleichzeitig beginnt. Dies trifft insbesondere beim Einsatz von Dieselkraftstoff zu, führt jedoch leider noch immer zu den verschiedenen ungelösten Problemen dieses Brennverfahrens.

Ein ganz wesentlicher Nachteil der heute im Einsatz befindlichen

Verbrennungsmotoren besteht zum Beispiel darin, dass bei der Gemischbildung eine Wandauftragung von Kraftstoff erfolgt. Dies ist auf die geringen

Druckverhältnisse (100° KW vor dem oberen Totpunkt (OT)) im Zylinder und dem zu geringen Abstand der Einspritzdüse vom Kolbenboden und von der Zylinderwand zuiückzuführen und bewirkt eine inhomogene Gemischbildung, die zu einer unkontrollierten Selbstzündung führt. Ferner steigen dadurch die

Schadstoffemissionen überproportional an und der Kraftstoffverbrauch erhöht sich.

Umfangreiche Untersuchungen finden auch statt, um den optimalen

Zündzeitpunkt zu ermitteln beziehungsweise eine Steuerung des

wirkungsgradoptimalen Zündzeitpunktes durch die Kompression in allen Lastbereichen zu erreichen. Leider sind die Ergebnisse jedoch bis heute unbefriedigend, da es häufig zu Druckspitzen und

Zylinderraumdruckschwingungen kommt und weiterhin hohe HC- und CO- Emissionen zu verzeichnen sind. Ein besonderes Problem des HC CI- Verfahrens ist das mangelhafte Kaltstart- und Leerlaufverhalten.

Weiterhin sind die steilen Druckanstiege und Zylinderraumdruckschwingungen im oberen Lastbereich nicht akzeptabel, die durch die kompressionsinduzierte Selbstzündung zu verzeichnen sind.

Aus der DE-PS 967752 ist bereits ein Verbrennungsmotor als

Hubkolberrmaschine bekannt, in dem ein über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbundener Kolben translatorisch bewegbar ist, wobei ein

Zylinderkopf die obere Begrenzung eines Zylinderraumes in dem Zylinder bildet. Der Zylinderraum ist bei dieser Ausführung so ausgebildet, dass er eine zylinderkopfseitige Erweiterung aufweist, die kegelförmig oder paraboloid ausgeführt ist und an deren oberer, dem Kolbenboden abgewandten Seite die Einspritzdüse angeordnet ist. Nach dem Offenbarungsgehalt der Schrift soll der Kraftstoff dabei gegen Ende des Verdichtungshubes durch die Einspritzdüse in einem Strahlkegel auf den heißen Boden des Kolbens gespritzt werden, so dass er teilweise wieder zurückprallt und in eine im Zylinderraum erzeugte Wirbelzone reflektiert wird. Die Wirbel zone wird durch Vertiefungen im Kolbenboden erreicht. Die eigentliche Zündung des Kraftstoffs erfolgt hierbei durch eine Kombination aus der von den Wandungen des Zylinderkopfes und des

Kolbenbodens abgegebenen Wärme und der Kompressionswärme des Kraftstoff- Luftgemisches. Bei einer derartigen Ausführung ist ein Wandauftrag des

Kraftstoffes zur Entzündung des Kraftstoffes sogar explizit erforderlich, was jedoch die eingangs bereits erwähnten Nachteile mit sich bringt und daher vermieden werden sollte. Auch ein klassischer Vorkammennotor, wie er beispielsweise in der DE-PS 967752 oder in der GB 204551 A beschrieben wird, weist diese Nachteile auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verbrennungsmotor mit kompressionsmduzierter Selbstzündung eine Erhöhung des Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Reduzierung der Schadstoffemissionen zu erreichen sowie ein Verfahren bereitzustellen, durch das der Kraftstoff mit maximaler

Energieausbeute entzündet werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 10.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich jeweils anschließenden Unteransprüche.

Ein Verbrennungsmotor mit kompressionsmduzierter Selbstzündung, als Hubkolbenmaschine, mit wenigstens einem Zylinder, in dem ein über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbundener Kolben translatorisch bewegbar ist, wobei ein Zylinderkopf die obere Begrenzung eines Zylinderraumes in dem Zylinder bildet, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass der Zylinderkopf ein zum Zylinderraum offenes, mit mindestens einer Einspritzdüse ausgestattetes Kompressionsrohr aufweist.

Die erfindungsgemäß stattfinde kompressionsinduzierte Selbstzündung eines homogenen Kraftstoff-Luftgemisches erfolgt nahezu unter

Gleichraumbedingungen. Es hat sich gezeigt, dass bei einer homogenen kompressionsinduzierten Selbstzündung nicht nur die Schadstoffemissionen nahezu bis auf null gesenkt werden können, sondern auch der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors beträchtlich steigt. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die Mischung des Kraftstoff- Luftgemisches anteilig im Zylinderraum und im Kompressionsrohr erfolgt.

Während des Kompressionshubes wird der Kraftstoff durch das Kompressionsrohr teilweise in den Zylinderraum gespritzt, ohne dass dabei eine Wandbenetzung stattfindet.

Im Kompressionsrohr ist in der Verdichtungsphase ein starker Druckanstieg zu verzeichnen, was aus der in Relation zur Kolbenfläche geringen

Querschnittsfläche des Kompressionsrohres resultiert, weshalb zur Verdeutlichung auch der Begriff„Rohr" verwendet wird. Dies führt jedoch auch dazu, dass der Druckausgleich zwischen Kompressionsrohr und Zylinderraum (12° v. OT. bis 12° n. OT.) so langsam ist, dass der Druckanstieg im Zylinderraum in allen Last- und Drehzahlbereichen sehr moderat verläuft.

Zudem erzeugt der Kolben im Bereich des oberen Totpunktes (OT) einen

Schließeffekt des Kompressionsrohres, so dass ein dadurch verzögerter

Druckanstieg im Zylinderraum bewirkt wird. Der maximale Druck auf den Kolben wird immer erst nach OT erreicht.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass eine nachweisliche

Verringerung der HC- und Co-Emissionen erreicht werden kann. Bei einem gesteuerten Einspritzverlauf kann zudem erreicht werden, dass keine

Ansammelung von Kraftstoff-Luftgemisch im Zylinderraum, im Bereich des Steges und der Ventilräume zu verzeichnen ist.

Eine erste Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Querschnittsfläche des Kompressionsrohres 4% bis 10% der Kolbenfläche beträgt.

Mit anderen Worten ist es von wesentlicher Bedeutung, dass die

Querschnittsfläche des Kompressionsrohres im Verhältnis zur Kolbenfläche möglichst klein gehalten wird. Diese Maßnahme trägt wesentlich zu dem erfindungsgemäßen Erfolg bei, weil die entstehende Druckwelle bei der Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches auf weniger als ein Zehntel der ursprünglichen Kolbenfläche trifft.

Es hat sich zudem herausgestellt, dass ein Längen-Durchmesserverhältnis des Kompressionsrohres zwischen 2 und 6 sehr vorteilhafte Auswirkungen auf den Verlauf der Einspritzung, der Kompression und der Ausbreitung der Druckwelle nach der Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches hat.

Dem gemäß sollte das Kompressionsrohr nach diesem weiterführenden Gedanken der Erfindung allgemeinen ausgedrückt möglichst eine größere Länge aufweisen, als der Betrag seiner Breite oder seines Durchmessers ist, also lang und schmal ausgeführt werden.

Um einen Auftrag des Kraftstoffstrahls auf den Kolbenboden zu vermeiden, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Einspritzdüse im oberen, dem

Zylinderraum abgewandten Ende des Kompressionsrohres angeordnet ist.

So wurde beispielsweise bei einem bereits in Versuchen erprobten

Verbrennungsmotor die Einspritzdüse 4 bis 8 cm vom Zylinderraum entfernt im Kompressionsrohr angeordnet, was zu einer ausgesprochen schadstoffarmen und Kraftstoff sparenden Verbrennung geführt hat.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass das Kompressionsrohr als rohrförmiger Körper mit kreiszylindrischer

Innenmantelfläche ausgeführt ist. Die kreiszylindrische Form des

Kompressionsrohres hat den Vorteil, dass während des Einspritzvorganges weniger Luft vom Kraftstoffstrahl mitgerissen wird. In der Folge bildet sich im oberen, die Einspritzdüse aufweisenden Abschnitt des Kompressionsrohres ein fetteres Gemisch, was den Zündvorgang im Kompressionsrohr wesentlich fördert. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Kompressionsrohr mit einer leicht kegeligen oder paraboloiden Geometrie auszustatten. Die einfache Ausführung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors und insbesondere des Kompressionsrohres ermöglicht nicht nur die Ausstattung neuer Motoren mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung, sondern darüber hinaus auch die Nachrüstung bereits im Einsatz befindlicher Aggregate. Für diese Zwecke geht ein erfindungsgemäßer Vorschlag dahin, das Kompressionsrohr mit der darin angeordneten Einspritzdüse als nachrüstbare Baueinheit auszuführen.

Um eine Benetzung der Wandflächen des Zylinderraumes mit Kraftstoff und damit eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauches zu vermeiden sowie den daraus resultierenden negativen Einfluss auf die Abgasemmissionen zu verhindern, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Kolben einen ebenen Kolbenboden aufweist.

Ein ebener Kolbenboden vermeidet unkontrollierbare Verwirbelungen innerhalb des Zylinderraumes, wie sie durch Mulden im Kolbenboden erzeugt werden. Diese Verwirbelungen führen nämlich erfahrungsgemäß dazu, dass das sich entwickelnde Kraftstoff-Luftgemisch in sämtliche Bereiche des Zylinderraumes verteilt und dabei auch auf die Wände trifft. Zudem ist der Kolben einfacher herzustellen und damit kostengünstiger.

Eine Alternative hierzu ist darin zu sehen, dass das Kompressionsrohr zweiteilig ausgeführt ist und ein erster Teil des Kompressionsrohres im Zylinderkopf angeordnet und der zweite Teil des Kompressionsrohres in den Kolbenboden des Kolbens eingebracht ist. Hierbei ist der Kolbenboden folglich mit einer den zweiten Teil des Kompressionsrohres bildenden Ausnehmung versehen. Diese besondere Ausführungsvariante der Erfindung führt zu einer sehr kompakten Bauweise des Motorzylinders. Insbesondere für die Verarbeitung von Dieselkraftstoff ist es von Vorteil, wenn das Kompressionsrohr eine Vorheizung aufweist. Die Erwärmung des

Kompressionsrohres kann sich jedoch auch positiv auf den Verbrennungsprozess eines Ottomotors auswirken. In jedem Fall werden die Kaltstarteigenschaften des Verbrennungsmotors durch diese Maßnahme deutlich verbessert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zündung von Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor wird über die Einspritzdüse unter Vermeidung einer Wandbenetzung der Innenwand des Kompressionsrohres ein Kraftstoffstrahl injiziert, wenn sich der Kolben in einer Stellung zwischen 20° KW und 180° KW vor OT befindet.

Die Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung besteht darin, eine sehr frühe Einbringung des flüssigen Kraftstoffes im Kompressionshub zu erreichen, so dass genügend Zeit für eine vollständige Verdampfung und Vermischung des Kraftstoffes mit der im Zylinderraum vorhandenen Luft verbleibt und eine optimale Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches erfolgt. Dieses Verfahren ist für die heute bekannten Verbrennungsmotoren einsetzbar.

Die Besonderheiten bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff führen dazu, dass eine besondere Ausgestaltung dieses Verfahrens darin besteht, dass hierbei der Kraftstoffstrahl injiziert wird, wenn sich der Kolben in einer Stellung zwischen 20° KW und 60° KW vor OT befindet. In diesem Bereich wurden optimale Ergebnisse erzielt.

Die Besonderheit der Einbringung des Kraftstoffes in das Kompressionsrohr sind darin zu sehen, dass die Einspritzdüse einen dünnen, spitzen und in Richtung Zylinderraum gerichteten Kraftstoffstrahl mit hohem Druck erzeugt, der eine geringe Streuung aufweist. Durch diese Maßnahmen kann erreicht werden, dass eine Wandbenetzung mit Kraftstoff vermieden werden kann. Heutzutage können über die Einspritzdüse Drücke von mehr als 1000 bar erzeugt werden und sind demnach üblich. Die Ausrichtung des Kraftstoffstrahls kann über die konstruktive Gestaltung der Einspritzdüse gesteuert werden. So werden vorliegend

insbesondere Einlochdüsen von Vorteil sein.

Der weitere Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet sich so, dass während Kompressionshubes des Kolbens die Einspritzung des Kraftstoffes erfolgt und anschließend das gesamte Kompressions volumen des damit erzeugten Kraftstoff-Luftgemisches in das Kompressionsrohr gepresst wird.

Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass die Selbstzündung und Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches und ein damit verbundener steiler Druckanstieg im Kompressionsrohr erfolgt, während sich der Kolben im OT oder kurz nach OT befindet.

Da der Kolben den Ausgang des Kompressionsrohres im Bereich zwischen 12° vor OT bis 12° nach OT mehr oder weniger verschließt, findet die

Kompressionszündung und der Energieumsatz vollständig im Kompressionsrohr statt, was Gegenstand der Erfindung ist. Die Kompressionszündung des

Kraftstoff/Luft-Gemisches kann im Bereich von 15° vor OT bis 15° nach OT erfolgen. Schwankungen von Zyklus zu Zyklus haben dabei keine negativen Auswirkungen auf das Laufverhalten des Motors.

Eine weiterführende Maßnahme besteht darin, dass bei innerer und oder äußerer Gemischbildung die kompressionsinduzierte Selbstzündung kontrolliert durch Fremdzündung im Kompressionsrohr eingeleitet wird.

Die Fremdzündung des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches leitet durch die Flammfront und die damit verbundene Temperatur- und Drucksteigerung im Kompressionsrohr kontrolliert ein kompressionsinduzierte Selbstzündung des restlichen homogenen Gemisches ein. Als besonderes Merkmal ist auch anzusehen, dass im Leerlauf des

Verbrennungsmotors eine Schichtladung im oberen Teil des Kompressionsrohres erfolgen kann.

Zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens wird ferner vorgeschlagen, dass in an sich bekannter Weise ein Kaltstart des Verbrennungsmotors mit Hilfe einer Glühkerze/Zündkerze erfolgt.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, dass eine Block- und/oder Mehrfacheinspritzung zum Einsatz kommen kann.

Bei hochoktanigen und schwerentzündlichen Kraftstoffen kann auch die äußere Gemischbildung eingesetzt werden, wobei das Kraftstoff-Luftgemisch ebenfalls durch den Kolben in das Kompressionsrohr gedrückt wird und je nach Last und Kraftstoff-Luft- Verhältnis kompressionsinduziert oder durch Fremdzündung im oberen Teil des Kompressionsrohres gezündet werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausfuhrungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte

Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.

Es zeigt:

lö Figur 1 : einen schematisch stark vereinfachten Schnitt durch einen Zylinder einer ersten Ausführung eines Verbrennungsmotors während des

Kompressionshubes,

Figur 2: eine Schnittdarstellung gemäß Figur 1, mit zunehmender

Kompression und dadurch veränderter Kolbenstellung,

Figur 3 : eine Schnittdarstellung durch einen Zylinder, bei dem der Kolben kurz vor dem oberen Totpunkt steht,

Figur 4: eine Schnittdarstellung mit dem Kolben im oberen Totpunkt, Figur 5: eine Schnittdarstellung eines Zylinders mit einer Stellung des

Kolbens während des Expansionshubes

und

Figur 6: eine weitere Ausfuhrungsvariante eines Verbrennungsmotors mit einem zweiteiligen Kompressionsrohr.

In den Figuren 1-5 sind verschiedene Stadien eines Verbrennungsvorganges innerhalb eines Zylinders 1 eines Verbrennungsmotors dargestellt.

Die Figur 1 zeigt zunächst einen schematisch stark vereinfachten Schnitt durch einen Zylinder 1 eines Verbrennungsmotors während des Kompressionshubes des in dem Zylinder 1 translatorisch bewegbaren Kolbens 2 in einer ersten Stellung. Der Kolben 2 verfugt über ein Pleuellager 10, dass der Verbindung mit einer hier aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellten Pleuelstange dient, die ihrerseits die translatorische Bewegung des Kolbens in eine Rotation der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors umsetzt. Im Bereich des Kolbenbodens 8 weist der Kolben 2 mehrere Kolbenringe 9 auf, die der Abdichtung des Zylinderraumes 4 innerhalb des Zylinders 1 dienen. Den oberen Abschluss des Zylinders 1 bildet ein

Zylinderkopf 3, der als erfindungsgemäße Besonderheit ein Kompressionsrohr 6 aufweist. Am oberen, dem Zylinderraum 4 gegenüberliegenden Ende des Kompressionsrohres 6 ist eine Einspritzdüse 5 in das Kompressionsrohr 6 eingesetzt, die zur Einspritzung des Kraftstoffes dient. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass das Kompressionsrohr 6 eine kreiszylindrische Geometrie aufweist, wobei die Länge des Kompressionsrohres 6 wesentlich größer ist, als sein

Durchmesser.

In der Figur 2 hat sich im Vergleich zur Darstellung in Figur 1 der Kolben 2 weiter in Richtung oberer Todpunkt bewegt. Bei dieser Bewegung wird die im Zylinderraum 4 eingeschlossene Luft verdichtet und es erfolgt die Einbringung eines Kraftstoffstrahls 7 über die Einspritzdüse 5. Dabei vermeidet die Geometrie des Kraftstoffstrahls 7 eine Wandauftragung im Kompressionsrohr 6, an der Zylinderinnenwand und am Kolbenboden 8. Der Kraftstoffstrahl 7 hat einen spitzen Verlauf und wird mit hohem Druck eingespritzt. Dabei erfolgt eine Vermischung des Kraftstoffstrahls 7 mit der im Zylinderraum 4 vorhandenen Luft teilweise im Kompressionsrohr 6 und teilweise im Zylinderraum 4.

Bei der Darstellung in Figur 3 hat sich der Kolben 2 ein weiteres Stück in

Richtung oberer Todpunkt bewegt. Durch diese Bewegung erfolgt ein Transport des Kraftstoff-Luftgemisches 11 in das Kompressionsrohr 6, in dem sich nunmehr das gesamte Volumen des Kraftstoff-Luftgemisches 11 in komprimierter Form befindet. Dabei wird der Einspritzverlauf so gesteuert, dass im Zylinderraum 4 keine Ansammlung des Kraftstoff-Luftgemisches 11 mehr vorhanden ist. Eine derartige Ansammlung würde nämlich zur verstärkten Bildung von HC- und CO- Emissionen fuhren, was jedoch durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden werden soll und kann.

In dem darauf folgenden Schritt, der in der Figur 4 gezeigt wird verschließt der Kolben 2 den zum Zylinderraum 4 offenen Ausgang des Kompressionsrohres 6 nahezu vollständig, was etwa zwischen 10° vor OT bis 10° nach OT erfolgt. Mit der weiter steigenden Temperatur des Kraftstoff-Luftgemisches 11 während des Kompressionshubes erfolgt kurz vor OT oder kurz nach OT die kompressionsinduzierte Selbstzündung innerhalb des Kompressionsrohres 6, in dem sich gleichermaßen auch der gesamte Energieumsatz vollzieht. Die

Kompressionszündung läuft im Bereich der Kolbenstellung zwischen 12° vor OT bis 12° nach OT ab. Die sehr kurze Brenndauer des Kraftstoff-Luftgemisches 11 und der daraus resultierende steile Druckanstieg einschließlich der auftretenden Zylinderraumdruckschwingungen finden im Kompressionsrohr 6 statt und bleiben damit im Kompressionsrohr 6 eingeschlossen beziehungsweise werden kompensiert.

Da die Querschnittsfläche des Kompressionsrohres 6 lediglich 4-10 % der Kolbenfläche beträgt, trifft die entstehende Druckwelle auf weniger als 1/ 0 der Kolbenfläche auf. Der maximale Druck auf den Kolben 2 wirkt dabei immer nach dem oberen Totpunkt (OT), so dass hier eine maximale Leistungsausbeute möglich ist.

Wie es aus der Darstellung in Figur 5 hervorgeht, bewegt sich im Anschluss an die zuvor beschriebenen Vorgänge der Kolben 2 während seines Expansionshubes abwärts in Richtung unterer Totpunkt (UT) und treibt dabei die Kurbelwelle an, während die gebildeten Verbrennui gsrückstände ausgestoßen werden.

Eine andere Ausführungs Variante eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors geht aus der Darstellung in Figur 6 hervor. Der Zylinder 1 und der Zylinderkopf 3 sind dabei baugleich zu der zuvor bereits beschriebenen Ausfuhrungsvariante. Der Kolben 2 ist hierbei während des Kompressionshubes, also bei seiner Bewegung in Richtung OT gezeigt. Auch bei dieser Lösung ist ein Kompressionsrohr 6 vorhanden, das jedoch vorliegend aus zwei Teilen 6.1 und 6.2 besteht. Ein erster Teil 6.1 des Kompressionsrohres 6 wurde im Zylinderkopf 3 und der zweite Teil 6.2 dem ersten Teil 6.1 genau gegenüberliegend im Kolbenboden 8 angeordnet. Eine derartige Maßnahme verhindert in verbesserter Weise eine unerwünschte Wandbenetzung des Zylinderraumes 4 mit Kraftstoff, weil er Kraftstoffstrahl 7 unmittelbar in den zweiten Teil 6.2 des Kompressionsrohres 6 eingebracht wird.

B ez ugszeich en liste :

1 Zylinder

2 Kolben

3 Zylinderkopf

4 Zylinderraum

5 Einspritzdüse

6 Kompressionsrohr

6.1 erster Teil des Kompressionsrohres

6.2 zweiter Teil des Kompressionsrohres

7 Kraftstoffstrahl

8 Kolbenboden

9 Kolbenringe

10 Pleuellager

11 Kraftstoff-Luftgemi sch

Welcher Motor arbeitet mit Selbstzündung?

Bei welchem Druck entzündet sich Benzin?

Was löst eine Fremdzündung aus?

Wie entzündet sich ein Dieselmotor?