Eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine ist aus der DE 199 35 954 AI bekannt. Hierbei weist die Kolbenmulde eine besondere Form auf, um die durch einen Drallkanal initiierte Rotation der Luft in der Brennraummulde zu verstärken. Der Kraftstoff- strahl wird mit einem verhältnismäßig großen Winkel einge- spritzt, wodurch diese Brennkraftmaschine nicht für homogene Brennverfahren verwendbar ist, da dort ein möglichst steiler Spritzwinkel verwendet werden muss, um im Teillastbetrieb bei frühem Spritzbeginn die Zylinderwandung nicht mit Kraftstoff zu benetzen. Bei der Form der Kolbenmulde gemäß der DE 199 35 954 AI ist ein solcher steiler Spritzwinkel jedoch nicht rea- lisierbar, da der eingespritzte Kraftstoffstrahl ansonsten zu tief in die Kolbenmulde eindringt. Ein weiteres Problem stellt der zur Erzeugung des Dralls erforderliche Muldendom dar, der den notwendigen steilen Spritzwinkel ebenfalls ex- trem behindern würde.

In der DE 102 59 224 AI ist ein Verbrennungsmotor mit Ein- spritzung beschrieben, bei dem der Zylinderkopf mit einer Aussparung versehen ist, die in seiner dem Kolben gegenüber- liegenden Seite ausgebildet ist und in deren Boden die Ein- spritzdüse mündet. Hierdurch wird der Abstand zwischen dem freien Ende der Einspritzdüse und der Wand der Verbrennungs- kammer und insbesondere der dem Kolben gegenüberliegenden Fläche vergrößert, wodurch eine Homogenisierung der Einsprit- zung erreicht werden soll. Problematisch bei dieser Lösung ist jedoch, dass im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine nicht der gesamte sich in der Kolbenmulde befindliche Sauer- stoff zur Verbrennung des Kraftstoffs ausgenutzt werden kann, was zu Russbildung führen kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine direkt- einspritzende Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der ein ho- mogenes Brennverfahren durchgeführt werden kann und bei der sich insbesondere im Vollastbetrieb eine sehr gute Ausnutzung des Sauerstoffs in der Kolbenmulde ergibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Winkel des von der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoffstrahls in einem Bereich zwischen 70 bis 110° wird verhindert, dass im Teillastbetrieb der Brenn- kraftmaschine bei frühem Spritzbeginn der Kraftstoffstrahl auf die Zylinderwandung trifft. In Verbindung mit dem an den Kraftstoffstrahl angepassten Winkel der Fläche der Kolbenmul- de ergibt sich auch während des Vollastbetriebs der Brenn- kraftmaschine eine optimale Verteilung des Kraftstoffs inner- halb der Kolbenmulde, so dass der darin sich befindliche Sau- erstoff optimal ausgenutzt wird, wodurch einer Russbildung vorgebeugt wird.

Des weiteren ist vorgesehen, dass die Einspritzdüse in einer sich von dem Kolben weg erstreckenden Mulde des Zylinderkop- fes angeordnet ist, wodurch trotz des relativ steilen Spritz- winkels der Auftreffpunkt des eingespritzten Kraftstoff- strahls sich etwa an der Kante der Kolbenmulde befindet. Da- durch wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch bei der Abwärtsbewe- gung des Kolbens zumindest teilweise in den Kolbenspalt gezo- gen, wodurch eine optimale Sauerstoffausnutzung gegeben ist.

Insgesamt ergibt sich somit eine Brennkraftmaschine, die so- wohl im Teillast-als auch im Vollastbereich optimal betrie- ben werden kann, da gemäß der vorliegenden Erfindung die Vor- teile eines homogenen Brennverfahrens, nämlich die sehr ge- ringe NOx-Bildung, ohne den Nachteil hoher Russwerte in der Volllast genutzt werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeich- nung prinzipmäßig dargestellt.

Die einzige Figur zeigt eine direkteinspritzende Brennkraft- maschine mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Kolbenmul- de.

Eine sehr schematisch dargestellte Brennkraftmaschine 1 weist ein Kurbelgehäuse 2 und einen Zylinderkopf 3 auf. Innerhalb des Kurbelgehäuses 2 befindet sich wenigstens ein Zylinder 4, welcher mit dem Zylinderkopf 3 einen Brennraum 5 bildet. In dem Zylinder 4 führt ein Kolben 6 in an sich bekannter Weise eine Oszillationsbewegung zwischen einem unteren Totpunkt UT und einem oberen Totpunkt OT aus, in welchem der Kolben 6 im vorliegenden Fall dargestellt ist. In diesem Zustand weist der Brennraum 5 sein geringstes Volumen auf.

In dem Zylinderkopf 3 ist eine Einspritzdüse 7 angeordnet, welche mehrere um den Umfang der Einspritzdüse 7 verteilt an- geordnete Einspritzöffnungen 8 aufweist, aus denen mehrere Kraftstoffstrahlen 9 austreten. Mittels der Einspritzdüse 7 wird Kraftstoff in den Brennraum 5 eingespritzt, wobei der Öffnungswinkel a der Kraftstoffstrahlen 9 zwischen 70 bis 110°, vorzugsweise zwischen 80 bis 100°, beträgt. Mit dem Öffnungswinkel a wird derjenige Winkel bezeichnet, der in der dargestellten Ebene zwischen den aus den einzelnen Ein- spritzöffnungen 8 austretenden Kraftstoffstrahlen 9 liegt. Da der Kraftstoff direkt in den Brennraum 5 eingespritzt wird, handelt es sich um eine direkteinspritzende Brennkraftmaschi- ne 1, vorzugsweise um eine Dieselbrennkraftmaschine.

An seiner dem Zylinderkopf 3 zugewandten Seite weist der Kol- ben 6 eine Kolbenmulde 10 auf, welche in ihrem zentralen Be- reich eine sich in Richtung des Zylinderkopfes 3 erstreckende Erhebung 11 und eine sich daran anschließende, sich von dem Zylinderkopf 3 weg erstreckende Fläche 12 aufweist. Um eine möglichst gute Vermischung des Kraftstoffstrahls 9 mit dem sich in der Kolbenmulde 10 befindlichen Sauerstoff zu errei- chen, weist die Fläche 12 einen Winkel ß auf, der an den Win- kel a des Kraftstoffstrahls 9 angepasst ist. Insbesondere ist die sich von dem Zylinderkopf 3 weg erstreckende Fläche 12 der Kolbenmulde 10 derart an den Winkel a des Kraftstoff- strahls 9 angepasst, dass der Kraftstoffstrahl 9 im wesentli- chen parallel zu der Fläche 12 der Kolbenmulde 10 verläuft.

An die Fläche 12 der Kolbenmulde 10 schließt sich eine Hin- terschneidung 13 auf, die zusätzlich für eine gute Verteilung des Kraftstoffstrahls innerhalb der Kolbenmulde 10 sorgt.

Im Gegensatz zu bekannten Lösungen ist die Einspritzdüse 7 bei der vorliegenden Brennkraftmaschine 1 in einer sich von dem Kolben 6 weg erstreckenden Mulde 14 des Zylinderkopfes 3 angeordnet, was dazu führt, dass sich der Auftreffpunkt des Kraftstoffstrahls 9 trotz des relativ steilen Einspritzwin- kels a von 70 bis 110° zwar an der Kante der Kolbenmulde 10 befindet, so dass bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 6 der so genannte Reverse-Squish-Effekt wirken kann, der das Kraft- stoff-Luft-Gemisch in den Kolbenspalt zieht. Des weiteren bleibt auf diese Weise die gewünschte weite Distanz zwischen der Einspritzdüse 7 und der Wandung des Zylinders 4 bei der Teillast erhalten. Aufgrund des zusätzlichen Volumens des Brennraums 5 durch die Mulde 14 in dem Zylinderkopf 3 wird das Volumen der Kolbenmulde 10 verringert, um ein gleiches Verdichtungsverhältnis zu gewährleisten.