Bei direkteinspritzenden Otto-Brennkraftmaschinen ist ein Brennraum in jedem Zylinder von einem längsbeweglichen Kol- ben und der Innenwand eines Zylinderkopfes begrenzt, wobei ein Injektor Kraftstoff zur inneren Gemischbildung mit se- parat zugeführter Verbrennungsluft in den Brennraum ein- spritzt. Die Zusammensetzung des Kraftstoff/Luft-Gemisches muß im Bereich der Zündkerze innerhalb des zündfähigen Fensters liegen, um mittels eines Zündfunkens zündbar zu sein, welcher zwischen den Elektroden einer Zündkerze auslösbar ist.

Aus der DE 195 46 945 A1 ist eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine bekannt, deren Injektoren mit ihren Ein- spritzdüsen den Kraftstoff kegelförmig in den Brennraum einspritzen, wobei die Zündkerze derart angeordnet ist, daß ihre Elektroden außerhalb der Mantelfläche des von der Ein- spritzdüse erzeugten Kraftstoffkegels liegen. Auf diese Weise wird eine Benetzung der Elektroden mit Kraftstoff beim Einspritzvorgang vermieden und der Rußablagerung auf den Elektroden aufgrund unvollständig verbrannten Kraft- stoffes entgegengewirkt. Die Elektroden sind über einen langen Betriebszeitraum von Verkokungen frei, wodurch ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Brennkraftmaschine ohne Zünd- aussetzer gewährleistet sein soll. Um zündfähiges Gemisch zwischen die außerhalb des Kraftstoffkegels angeordneten Elektroden zu bringen, ist die Zündkerze derart angeordnet, daß die Masseelektrode mit einem geringen Abstand zur Man- telfläche des Kraftstoffkegels liegt und die Innenwand des Zylinderkopfes parallel zur Mantelfläche des Kraftstoffke- gels verläuft unter Ausbildung eines Zwischenraumes zumin- dest an derjenigen Stelle, an der die Elektroden der Zünd- kerze angeordnet sind.

In dem Zwischenraum soll sich eine Wirbelströmung ergeben, welche aus Kraftstoff/Luft-Gemisch besteht und in den Be- reich der Elektroden reicht. Um die Wirbelströmung zu ge- nerieren, ist eine besondere Formgebung der Innenwand und eine injektornahe Anordnung der Zündkerze erforderlich. Der Injektor ist in einer Einsenkung der Innenwand angeordnet, also vom freien Brennraumvolumen zurückgesetzt, wodurch der Gemischwirbel in dem der Einspritzdüse benachbarten Bereich entstehen und in dem Hohlraum zirkulieren soll, welcher zwischen der Mantelfläche des Kraftstoffkegels und der Innenwand des Zylinderkopfes im Bereich der Einspritzdüse gebildet ist. Des weiteren soll durch den Luftspalt zwi- schen dem Kraftstoffkegel und der parallelen, ebenso ke- gelförmigen Innenwand des Zylinderkopfes Luft zurückströ- men, die von dem in den Brennraum eingespritzten Kraftstoff verdrängt wurde. Während der Rückströmung zur Zündkerze entlang der Innenwand sollen weitere Kraftstoffteilchen aus dem Kraftstoffkegel mitgerissen werden. Die Wirbelströmung ist im injektornahen Bereich genügend stark ausgebildet, um zündfähiges Gemisch zwischen die Elektroden einer Zündkerze zu bringen. Die Zündkerze muß demnach nahe dem Injektor an- geordnet sein.

Bei der bekannten direkteinspritzenden Otto-Brennkraftma- schine muß die Brennraumbegrenzung insbesondere durch die Innenwand des Zylinderkopfes mit hohem Aufwand präzise ge- staltet werden, um die gewünschten strömungstechnischen Ef- fekte zur Bildung der zündfähigen Gemischwirbel zu errei- chen. Die bekannte Brennraumkonfiguration mit der zur Ge- mischwirbelbildung erforderlichen Brennraumform und der zwangsläufig injektornah angeordneten Zündkerze kann oft- mals einen optimalen Verbrennungsvorgang nicht erreichen und das gewünschte Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine gewährleisten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die direkteinspritzende Otto-Brennkraftmaschine der gattungsge- mäßen Art derart auszubilden, daß die Brennkraftmaschine mit optimalem Betriebsverhalten arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Brennraumkonfiguration wird der Kraftstoffkegel in einem von der Brennraumbegrenzung nahezu unbeeinflußten Freistrahl eingespritzt, d. h. der Kraft- stoffkegel wird in einem derartig großen Abstand, insbeson- dere von der Innenwand des Zylinderkopfes eingespritzt, daß sich der kegelförmige Kraftstoffstrahl weitgehend ohne strömungsmechanische Wandeffekte der Brennraumbegrenzung im freien Brennraumvolumen ausbreitet. Dabei bilden sich bei der Einspritzung aus der Mantelfläche des Kegels hervortre- tende Kraftstoffwirbel, welche zunächst hauptsächlich aus Kraftstoffdampf bestehen und sich mit der umliegenden Ver- brennungsluft im Brennraum vermischen. Die Kraftstoffwirbel bilden sich besonders deutlich aus, wenn der Öffnungswinkel des Kraftstoffstrahlkegels zwischen 70° und 110° beträgt und werden durch eine Luftströmung erzeugt, welche im Bereich der Mantelfläche des Kraftstoffkegels aufgrund vom Kraftstoffstrahl mitgerissener Luft entsteht, wobei in entgegengesetzter Richtung durch den entstehenden Unterdruck ebenfalls eine Luftströmung erzeugt wird. Die Zündkerze wird erfindungsgemäß derart positioniert, daß die Elektroden in den Kraftstoffwirbel des Freistrahls einragen. Vorzugsweise ist die Funkenlage der Elektroden 1 mm bis 15 mm von der Mantelfläche des Kraftstoffkegels entfernt.

Der Kraftstoffwirbel, welcher zündfähiges Gemisch zwischen die Elektroden bringt, bildet sich an der Mantelfläche des Freistrahls ohne wirksamen Einfluß von der Brennraumbegren- zung aus, so daß die Brennraumform frei gestaltbar ist. Es liegt ein sogenanntes strahlgeführtes Brennverfahren vor, bei dem Wandeffekte der Innenwand des Zylinderkopfes oder etwa einer Kolbenmulde kaum Einfluß auf die Gemischbildung und die Zündung ausüben. Insbesondere im Schichtladungsbe- trieb der Brennkraftmaschine, wenn mit Kraftstoffeinsprit- zung während des Kompressionshubes gearbeitet wird und bei luftgefülltem Brennraum eine zentrale Kraftstoffwolke ge- bildet wird, kann so mit einer einfachen Brennraumgestal- tung ein optimales Durchbrennen der Brennraumladung er- reicht werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gemischbildung ist darin zu sehen, daß die Zündkerze weiter als bisher vom Injektor entfernt angeordnet sein kann. Der Kraftstoffwirbel liegt lange stabil nahezu an derselben Stelle im Brennraum, wodurch die Zündung in einem weiten Zeitintervall unabhängig vom Einspritzpunkt erfolgen kann.

Der Kraftstoff-Freistrahl wird vorzugsweise hohlkegelförmig in den Brennraum eingespritzt. Hierdurch bilden sich die Kraftstoffwirbel in einer besonders zum Gemischtransport zur Zündkerze geeigneten Form aus, insbesondere bei einer Einspritzung bei hohem Zylinderdruck in der Kompressi- onsphase während des Schichtladungsbetriebes. Zur Ausbil- dung des vorteilhaften Hohlkegelstrahls wird zweckmäßig ein Injektor mit einer nach außen öffnenden Einspritzdüse ein- gesetzt. Die Einspritzdüse sollte dabei derart ausgestaltet sein, da$ der Kraftstoff möglichst senkrecht zur Oberfläche des öffnenden Ventilgliedes aus dem Injektor austritt, so da$ Ablagerungen und der Bildung von Verkokungen entgegen- gewirkt ist. Vorteilhaft können Einspritzdüsen mit Draller- zeugern eingesetzt werden oder auch Injektoren mit zwei Magnetspulen zur Bewegung des nach außen öffnenden Ventil- gliedes. Auch nach innen, also in den Innenraum des Injek- tors öffnende Einspritzdüsen können vorteilhaft sein, wel- che einen ausgeprägten Hohlkegelstrahl erzeugen. Dadurch ergibt sich eine stärkere Kraftstoffkonzentration am Strahlrand mit mehr als 2/3 der gesamten Einspritzmenge im äußeren Drittel des Kraftstoffkegels. Zur Ausbildung des Hohlkegelstrahls können auch vorteilhaft Injektoren mit Mehrlochdüsen eingesetzt werden, wobei die Kraftstofföff- nungen der Mehrlochdüse derart angeordnet sind, da$ sich aus den durchtretenden Einzelstrahlen bei der Kraftstoff- einspritzung ein Hohlkegelstrahl ergibt. Grundsätzlich kann jeder Injektor für die erfindungsgemäße Kraftstoffein- spritzung in einem Freistrahl geeignet sein, der mit seinem konstruktiven Aufbau einen ausgeprägten Hohlkegelstrahl er- zeugt.

Zur Ausbildung ausgeprägter Kraftstoffwirbel am Einspritz- kegel wird der Injektor derart angeordnet, da$ ein Winkel zwischen einer Symmetrieachse des Kraftstoffkegels und ei- ner Zylinderachse des Zylinders weniger als 25° beträgt.

Die Einspritzdüse sollte in einem Abstand von weniger als 20 mm von der Zylinderachse entfernt liegen. Zweckmäßig wird der Injektor zentral im Brennraum angeordnet, wobei die Symmetrieachse des eingespritzten Kraftstoffkegels mit der Zylinderachse des Zylinders zusammenfällt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind pro Zylinder zwei Zündkerzen vorgesehen. Durch eine Doppelzün- dung, bei der beide Zündkerzen Zündfunken ausbilden, kann das Risiko von Zündaussetzern vermindert werden. Auch unter extremen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, wenn gegebenenfalls der Kraftstoffwirbel zu mageres Gemisch zwischen die Elektroden einer Zündkerze transportiert, so kann doch die Zündung durch die jeweils andere Zündkerze sichergestellt werden. Die beiden Zündkerzen können in gleicher Entfernung vom Injektor im Brennraum angeordnet sein. Liegen die Zündkerzen mit ihren jeweiligen Funken- lagen in unterschiedlichen Abständen zum Injektor, so kann in Abhängigkeit des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine jeweils die Zündkerze zur Zündung eingesetzt werden, welche bezüglich der Ausbildung der Kraftstoffwirbel günstiger liegt. Die Lage der Kraftstoffwirbel wird vom Gegendruck im Brennraum beeinflußt, so da$ die zur Zündung optimale Fun- kenlage abhängig von den Betriebsbedingungen der Brenn- kraftmaschine wie dem Einspritzzeitpunkt im Kennfeld der Brennkraftmaschine unterschiedlich ist. Auf diese Weise kann die Zündung des Kraftstoffwirbels auf jeden Fall durch eine der zündenden Zündkerzen mit unterschiedlichen Funken- lagen relativ zum Kraftstoffkegel sichergestellt werden.

Vorteilhaft ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen bestimmt, welche der beiden Zündkerzen zur Zündung des Kraftstoff/Luft-Gemisches eingesetzt wird. Dabei wird abhängig von der Betriebsart (Schichtladung oder homogene Gemischbildung) und den Be- triebsbedingungen die Zündung am jeweils günstigsten Zünd- ort sichergestellt, an dem die aus dem Kraftstoffkegel her- vortretenden Kraftstoffwirbel die Elektroden der ent- sprechenden Zündkerze erfaßt.

Die Gemischbildung im Brennraum kann durch geeignete Len- kung der einströmenden Verbrennungsluft verbessert werden.

Beispielsweise kann die Verbrennungsluft in einer Tumble- Bewegung in den Brennraum eingebracht werden, wobei die Verbrennungsluft in etwa kreisförmiger Bewegung in einer Ebene der Zylinderachse rotiert. Eine effektive Zündung wird dabei durch die Zündkerze gewährleistet, welche in ei- nem hinteren Abschnitt des Strömungsweges der Verbrennungs- luft im Brennraum liegt. Bei einer Tumble-Strömung mit zu- nächst etwa parallel zum Brennraumdach einströmender Ver- brennungsluft wird die Zündkerze daher vorzugsweise im Be- reich des Lufteinlasses angeordnet, das heißt benachbart des Einlaßventils, beispielsweise zwischen zwei Einlaßven- tilen bei Mehrventilmotoren. Bei umgekehrter Tumble-Strö- mung (Reverse-Tumble) wird die Zündkerze entsprechend vor- zugsweise auf der Auslaßseite angeordnet. Des weiteren kann die Gemischbildung der erfindungsgemäßen Otto-Brennkraftma- schine mit Kraftstoffeinspritzung in einem Freistrahl durch drallförmige Ladungsbewegung im Brennraum verbessert wer- den. Mit einer Drallströmung der Verbrennungsluft um die Zylinderachse können bei der Gemischbildung Unsymmetrien und Strähnigkeit des eingespritzten Kraftstoffstrahls ver- mindert werden und somit die Zündbedingungen im Bereich der am Kraftstoffkegel hervortretenden Wirbel verbessert wer- den. Der Drall kann durch entsprechend geformte Einlaßka- näle, sogenannte Drall-oder Spiralkanäle, durch Versetzung der Einlaßventile oder gedrehtem Ventilstern oder bei Mehr- ventilmotoren mittels Ventilabschaltung oder verstellbaren Drosselelementen im Ansaugtrakt erzeugt werden.

Der optimale Öffnungswinkel des Kraftstoffkegels im Winkel- bereich zwischen 70° und 110° zur Ausbildung kräftiger Kraftstoffwirbel im Strahlrandbereich ist abhängig von der Brennraumform, insbesondere vom Anstellwinkel der Ventil- achsen der Gaswechselventile. Bei einem Dachwinkel des Brennraumdaches von 180° beträgt der optimale Strahlwinkel des Kraftstoffkegels etwa 90°. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den Öffnungswinkel des Kraftstoffkegels bei einer Abnahme des Dachwinkels von etwa 10° um etwa 1° bis 2° zu reduzieren. Gute Gemischkonfigurationen werden in ei- nem Akzeptanzbereich von etwa 20° oberhalb und unterhalb des theoretisch optimalen Öffnungswinkels des Kegelstrahls erreicht, also im Winkelbereich von etwa 70° bis 110°.

Die Zündung erfolgt vorzugsweise nach dem Ende des Ein- spritzvorganges etwa 0,1 ms bis 1,5 ms nach dem Einsprit- zende.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an- hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Otto-Brennkraft- maschine, Fig. 2 eine Vergrößerung eines Endabschnittes der Ventil- nadel eines Injektors, Fig. 3 in schematischer Darstellung die Lage des Kraft- stoffes im Brennraum nach der Einspritzung, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Otto-Brennkraftma- schine mit einer Doppelzündung.

Fig. 1 zeigt eine direkteinspritzende Otto-Brennkraftma- schine 1, in deren Zylinder 2 ein Kolben 3 längsbeweglich angeordnet ist und mit der Innenwand 15 eines auf den Zy- linder 2 aufgesetzten Zylinderkopfes 5 einen Brennraum 4 begrenzt. Im Zylinderkopf 5 ist ein Kraftstoff-Injektor 6 angeordnet, welcher zentral auf der Zylindermittelachse 14 liegend Kraftstoff auf den Kolben 3 gerichtet direkt in den Brennraum 4 einspritzt. Die zur inneren Gemischbildung er- forderliche Verbrennungsluft 16 wird durch einen Einlaß- kanal 13 dem Brennraum 4 zugeführt. Im Zylinderkopf 5 ist weiter eine Zündkerze 7 angeordnet, deren Elektroden 12 in den Brennraum 4 einragen, wobei zum Zündzeitpunkt ein Zünd- funke zwischen den Elektroden 12 ausgelöst wird, welcher beim Überspringen zündfähiges Gemisch im Brennraum 4 durch- schlägt.

Der Injektor 6 weist eine nach außen öffnende Einspritzdüse 11 auf, welche einen sich zum Kolben erweiternden, hohlke- gelförmigen Kraftstoffstrahl erzeugt. Die Elektroden 12 der Zündkerze 7 liegen außerhalb der Mantelfläche 9 des von der Einspritzdüse 11 erzeugten Kraftstoffkegels 8 und werden so beim Einspritzvorgang nicht mit Kraftstoff benetzt.

Der Injektor wird piezoelektrisch betätigt, wobei die Ein- spritzdüse 11 von einem Piezoelement schnell und präzise einstellbar freigegeben und geschlossen wird. Durch die entsprechende Wahl der Einspritzzeit und deren präzise Ein- haltung während des Arbeitsspiels mittels der piezoelektri- schen Betätigung des Injektors wird die Ausbildung der ge- wünschten Freistrahlform des Kraftstoffkegels gefördert.

Die Brennkraftmaschine arbeitet in weiten Kennfeldbereichen im Schichtladungsbetrieb, wobei der Kraftstoff während des Kompressionstaktes des Zylinders 2 eingespritzt wird. Auf- grund der späten Kraftstoffeinspritzung während des Ar- beitsspiels entsteht eine geschichtete Brennraumladung mit örtlich unterschiedlichen Kraftstoffkonzentrationen, wobei sich außerhalb des Kraftstoffkegels 8 sehr mageres Gemisch bildet bzw. reine Luft befindet.

Um zündfähiges Gemisch zwischen die Elektroden 12 der Zünd- kerze 7 zu bringen, weist die Brennkraftmaschine eine der- artige Brennraumkonfiguration auf, daß der Kraftstoffkegel 8 in einem von der Brennraumbegrenzung durch die Zylinder- kopf-Innenwand 15 weitgehend unbeeinflußten Freistrahl ein- gespritzt wird. Die Mantelfläche 9 des Kraftstoffkegels 8 kann weit von der Innenwand 15 entfernt liegen, wobei sich an dem vom Wandeinfluß der Brennraumbegrenzung entkoppelten Freistrahl Kraftstoffwirbel 10 bilden, welche aus der Man- telfläche 9 herausragen. Der Öffnungswinkel a des Kraft- stoffkegels 8 beträgt zwischen 70° und 110°, wobei sich die Kraftstoffwirbel 10 am Kegelrand besonders ausgeprägt erge- <BR> <BR> <BR> ben. Der optimale Öffnungswinkel a des Kraftstoffwinkels 8 wird von der Gestalt des Brennraumes beeinflußt, beispiels- weise von der Kontur der Zylinderkopf-Innenwand oder auch der Ausrichtung der Aus-und Einlaßkanäle und der Gaswechselventile, das heißt der Strömungsrichtung der Verbrennungsluft im Brennraum 4. Bei einer ebenen Innenwand mit einem Neigungswinkel von 0° beträgt der optimale Öffnungswinkel ou etwa 90°, wobei ausreichend kräftige Kraftstoffwirbel 10 am Kegelrand in einem Winkelbereich von etwa 20° oberhalb und unterhalb des optimalen Öffnungswinkels a ausgebildet werden. Mit zunehmender Neigung der Brennraumbegrenzung durch die Zylinderkopf- Innenwand 15 verringert sich der optimale Öffnungswinkel um etwa 1° bis 2° bezogen auf etwa 10° Zunahme der Innenwandneigung.

Die Kraftstoffwirbel 10 entstehen aufgrund einer Luftströ- mung im Bereich der Mantelfläche 9 des Kraftstoffkegels durch vom Kraftstoffstrahl mitgerissene Luft, wobei dieser Strömung entgegengesetzt durch den entstehenden Unterdruck ebenfalls eine Luftströmung erzeugt wird. Die Kraftstoff- wirbel 10 transportieren Kraftstoff in weit außerhalb des Kraftstoffkegels 8 liegende Brennraumbereiche und vermi- schen sich dort mit der Verbrennungsluft 16, die in einer Tumbleströmung gemäß Pfeilrichtung in den Brennraum 4 strömt. Bei der Tumbleströmung bewegt sich die Brennraum- ladung in einer Ebene, die in der Zylinderachse 14 liegt.

Die Zündkerze ist derart angeordnet, daß die Elektroden 12 in den Gemischwirbel 10 einragen. Auch im außerhalb des Kraftstoffkegels 8 liegenden Brennraumbereich, in dem sich die Elektroden 12 vor direkter Kraftstoffbenetzung ge- schützt befinden, kann so mit den bei Freistrahleinsprit- zung vorliegenden Kraftstoffwirbeln 10 zündfähiges Gemisch an der Zündkerze 7 bereitgestellt werden.

Die Kraftstoffwirbel 10 bilden sich nahezu unabhängig von der Brennraumform aus und die Innenwand 15 des Zylinderkop- fes 5 kann daher beliebig gestaltet werden. Der Einspritz- freistrahl ist hohlkegelförmig, wodurch ein hoher Anteil der gesamten Kraftstoff-Einspritzmenge in der Mantelfläche 9 des Kegelstrahls 8 geführt wird und so von den Kraft- stoffwirbeln 10 erfaßbar ist. Der Zündzeitpunkt kann in ei- nem weiten Bereich im wesentlichen unabhängig vom Ein- spritzzeitpunkt variiert und bedarfsweise eingestellt wer- den, da die Kraftstoffwirbel über einen längeren Zeitraum stabil im Brennraum ausgeprägt werden und etwa 50° KW nach dem Einspritzende noch Kraftstoff an der Zündkerze 7 vor- liegt.

Aufgrund der Stabilität der Kraftstoffwirbel 10 und des zur Zündung bereitstehenden langen Zeitraumes kann die Zündke- rze 7 relativ weit vom Injektor 6 entfernt im Zylinderkopf angeordnet werden, wodurch sich die Brennraumkonfiguration und die konstruktive Gestaltung des Zylinderkopfes 5 we- sentlich vereinfacht. Der Abstand der Funkenlage entspre- chend der Anordnung der Elektroden 12 zur Einspritzdüse kann zwischen 7 mm und 30 mm betragen. Die Funkenlage ist dabei zwischen 1 mm bis 15 mm von der Mantelfläche 9 des Kraftstoffkegels 8 entfernt. Die Distanz der Elektroden 12 zum Kraftstoffkegel 8 wird entsprechend dem gewünschten Be- triebsverhalten im jeweiligen Einsatzfall der direktein- spritzenden Otto-Brennkraftmaschine 1 gewählt.

Fig. 2 zeigt eine Vergrößerung des in den Brennraum einra- genden Endabschnitts des Injektors 6. In dem Injektor 6 ist eine längsverschiebliche Ventilnadel 21 angeordnet, welche nach außen, das heißt in den Brennraum öffnend das Ver- schlußglied des Injektors 6 bildet. Die Spitze der Ventil- nadel 21 und der Ventilsitz des Injektors 6 sind derartig ausgebildet, daß der einzuspritzende Kraftstoffstrahl in einem Winkel a aus dem Injektor 6 austritt, welcher in ei- nem Fenster zwischen 70° und 110° liegt. Besonders vorteil- haft tritt der Kraftstoffstrahl senkrecht zu den Ober- flächen der außen liegenden Kanten 23 der Ventilnadel 21 aus, wodurch sich eine verringerte Empfindlichkeit der Ven- tilnadel bezüglich Ablagerungen oder der Bildung von Verko- kungen ergibt. Der Austrittswinkel a bestimmt dabei den Öffnungswinkel des Hohlkegelstrahls, welcher durch den In- jektor 6 erzeugt wird.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Brennraum 4, in dem der Kraftstoff durch die hervortretenden Wirbel aus der Mantelfläche des eingespritzten Kraftstoffstrahls torusförmig konzentriert wird. Der Kraftstofftorus 22 wird sich bei der Gemischbildung im Innenraum 4 entsprechend der Strömungsrichtung der einströmenden Verbrennungsluft bewe- gen. Vorteilhaft sind sogenannte Tumble-Strömungen oder Re- verse-Tumble, wobei sich eine Ladungsbewegung in Pfeilrich- tung ergibt.

Fig. 4 zeigt eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Otto- Brennkraftmaschine 1 mit zwei Zündkerzen 7,7'pro Zylinder 2. Für gleiche Bauteile sind der Einfachheit halber die Be- zugszeichen aus Fig. 1 vorgesehen.

Der Injektor 6 ist in zentraler Lage im Brennraum auf der Zylinderachse 14 angeordnet und spritzt einen hohlkegelför- migen Kraftstoffstrahl 8 in den Brennraum 4 ein. Die beiden Zündkerzen 7,7'sind unsymmetrisch zur Zylinderachse 14 in unterschiedlichen Abständen zum Injektor 6 im Zylinderkopf 5 angeordnet. Die Funkenlagen entsprechen der jeweiligen Lage der Elektroden 12 der Zündkerzen 7,7'und sind bei den beiden Zündkerzen relativ zum Kraftstoffkegel 8 unter- schiedlich. Im Kennfeld der Brennkraftmaschine 1 sind bei verschiedenen Lastbereichen unterschiedliche Einspritzzeitpunkte im Hinblick auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine 1 vorteilhaft. Dabei treten aus dem Kegelmantel 8 Kraftstoffwirbel an unterschiedlichen Stellen abhängig von der Betriebsart (Schichtladungsbetrieb/homogene Gemischbildung) und den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine auf. In Abstimmung mit der Mantelzone, in dem über das gesamte Schichtladungskennfeld der Brennkraftmaschine Kraftstoffwirbel auftreten können, sind die Zündkerzen 7, 7'angeordnet, wobei jede der Zündkerzen 7,7'benachbart der Extremlagen der Kraftstoffwirbel in dem möglichen Kegelmantelbereich liegen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß in jedem Betriebspunkt mit Schichtladung der Brennkraftmaschine und unter sämtlichen möglichen Betriebsbedingungen die auftretenden Kraftstoffwirbel von mindestens einer der beiden zur Verfügung stehenden Zündkerzen 7,7'zündbar ist.

Die Elektroden 12 beider Zündkerzen 7,7'liegen außerhalb des Hohlkegelstrahls 8 und sind so vor direkter Benetzung mit Kraftstoff geschützt. Vorteilhaft bestimmt eine Steuer- einheit 17 in Abhängigkeit der vorgesehenen Betriebsart der Brennkraftmaschine 1 und Meßwerten der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine (z. B. Drehzahl, Last), welche der beiden Zündkerzen 7,7'zur Zündung des Kraftstoff/Luft-Ge- misches im Brennraum 4 eingesetzt wird. Entsprechende Daten zur Steuerung der Zündung können in einem Kennfeldspeicher der Steuereinheit 17 zur bedarfsweisen Entnahme zur Verfü- gung gestellt sein. Die Steuereinheit 17 koordiniert die Zündung, das heißt die Wahl der Zündkerze 7,7'und den Zündzeitpunkt mit den Einspritzparametern und steuert den Injektor 6. Die Zündung erfolgt vorzugsweise nach der Been- digung des Einspritzvorganges, idealerweise in einem Zeit- raum zwischen 0,1 ms und 1,5 ms nach dem Einspritzende.

Es kann zweckmäßig sein, beispielsweise unter extremen Be- triebsbedingungen der Brennkraftmaschine, beide Zündkerzen 7,7'im gleichen Arbeitsspiel des Kolbens 3 einzusetzen und durch eine Doppelzündung in unterschiedlichen Funken- lagen die sichere Gemischzündung sicherzustellen.

Der Kolben 3 weist in seinem Kolbenboden 18 eine Kolben- mulde 19 auf, welche mit einer turbinenschaufelartigen Kon- tur die Ausbildung der aus dem Kraftstoffstrahl 8 hervor- tretenden Kraftstoffwirbel unterstützt und insbesondere im Schichtladungsbetrieb zur Stabilisierung der torusförmigen Gemischwolke beiträgt. Die Kolbenmulde 19 weist eine mitti- ge Erhebung 20 auf, welche etwa auf Höhe der Symmetrieachse des Hohlkegelstrahls 8 liegt, also bei der vorliegenden Brennraumkonfiguration sich in zentraler Lage im Kolben- boden 18 befindet. Die zentrale Erhebung wird von einer wulstartigen Einsenkung umgeben, wobei eine schaufelartige Kontur für den auftreffenden Kraftstoffstrahl gebildet ist.