Eine solche Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren ist beispielsweise aus "The Ford PROCO Engine Update"Scussel A. J. et al, SAE 780699 bekannt.

Dort wird der Kraftstoff mittels einer Hochdruckeinspritzdüse direkt in einen Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt. Die für die Aufbereitung eines homogenen mageren Gemisches notwendige Zeit begrenzt jedoch den Ein- spritzzeitpunkt. Daher finden Dosierung und Aufbereitung des Kraftstoffs gleichzeitig statt. Um jedoch ein örtlich begrenztes Gebiet mit einem brenn- baren Kraftstoff-/Luftgemisch zu erhalten, ist es notwendig, den Kraftstoff erst sehr spät einzubringen, was bei der Gemischbildung aber Probleme mit sich bringt.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte direkteinspritzende Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Gemischaufbereitung zu konzipieren, welche sich im homogenen Magerbe- trieb und im geschichteten Magerbetrieb durch einen geringen Kraftstoffver- brauch sowie durch geringe Abgasemissionen auszeichnen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Einspritzventil zwischen zwei der neben- einander angeordneten Einlaßventile und dem an diese Einlaßventile an- grenzenden Abschnitt der Zylinderwand angeordnet und weist der Kolben eine langgestreckte Brennraummulde auf, wobei sich die Brennraummulde im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion eines aus dem Ein- spritzventil austretenden Einspritzstrahles auf die Stirnfläche des Kolbens erstreckt und eine im wesentlichen quer verlaufende Stufe aufweist. Diese Stufe unterteilt die Brennraummulde in einen ersten, dem Einspritzventil fer- nen Bereich zur Führung der Frischluftströmung und in einen zweiten, dem Einspritzventil nahen Bereich zur Führung des Einspritzstrahles, wobei der erste und der zweite Bereich jeweils auf unterschiedlichen Niveaus liegen. Durch die Unterteilung in zwei Bereiche wird das Gemisch in besonders ef- fektiver Weise innerhalb des Brennraums aufbereitet und eine bessere Ver- brennung bei geringen Schadstoffwerten realisiert. Dazu wird die tumbleför- mig in den Brennraum einströmende Frischluft, welche durch die von den benachbarten Einlaßventilen beherrschten Einlaßöffnungen eintritt und an der den Einlaßventilen gegenüberliegenden Zylinderwand nach unten in Richtung auf den Kolben zuströmt, und der Kraftstoff, der je nach Betriebs- zustand der Brennkraftmaschine früher oder später durch das Einspritzventil eingespritzt wird, homogen durchmischt oder aber als geschichtete Ladung aufbereitet, zur Zündkerze bewegt und dort gezündet. Beim homogenen Magerbetrieb bewirkt die langgestreckte Brennraummulde mit der quer ver- laufenden Stufe, daß die tumbleförmig eintretende Frischluft den ersten, dem Einspritzventil fernen Bereich der langgestreckten Brennraummulde durch- läuft und an der Stufe nach oben hin umgelenkt wird, so daß der einge- spritzte Kraftstoff entgegen die Tumbleströmung in die Brennraummulde ein- gespritzt werden kann. Und beim geschichteten Magerbetrieb wird der durch das Einspritzventil eingespritzte Kraftstoff vor die Tumbleströmung in den vor der Stufe befindlichen zweiten, dem Einspritzventil nahen Bereich der Brenn- raummulde eingespritzt. Sobald die Kraftstoffteilchen die Stufe erreichen, werden sie mit der entgegenströmenden Luft gut durchmischt, so daß nahe der Stufe eine homogene Gemischwolke entsteht, während der restliche Brennraum einen deutlichen Luftüberschuß aufweist. Durch die weitere Ver- dichtungsbewegung des Kolbens wird die Gemischwolke dann zur Zündker- ze bewegt, wo sie entzündet wird.

Zur Unterstützung der tumbleförmigen Frischluftströmung sollten die Einlaß- ventile gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen maxi- malen Abstand zueinander aufweisen. Dieses Merkmal begünstigt außerdem die Unterbringung des Einspritzventils zwischen den Einlaßventilen.

Das Einspritzventil soll in einem Winkel von ca. 30 bis 80 Grad zur Achse des Zylinders geneigt angeordnet sein, damit die langgestreckte Brenn- raummulde bis zur Stufe von dem eingespritzten Kraftstoff erreichbar ist. Zu- dem könnte das Einspritzventil auch einen Bendwinkel aufweisen, welcher den Einspritzstrahl in die gewünschte Richtung ablenkt, so daß die Mittel- achse des Einspritzstrahls unter einem Winkel von ca. 45 bis 70 Grad zur Achse des Zylinders angeordnet ist. Durch die Neigung und/oder den Bend- winkel des Einspritzventils kann der Einspritzstrahl so eingestellt werden, daß er für den homogenen Magerbetrieb bei einem ersten Kurbelwellenwin- kel in die Tumbleströmung hinein und für den geschichteten Magerbetrieb bei einem zweiten Kurbelwellenwinkelbereich vor die Tumbleströmung ge- richtet ist, so daß für beide Betriebsphasen eine optimale Gemischaufberei- tung erreicht wird.

Für den homogenen Magerbetrieb spritzt das Einspritzventil während des Ansaugtaktes je nach Drehzahl bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 440 bis 280 Grad, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in den Zylinder ein. Denn auf diese Weise wird der Kraftstoff etwa mittig in die im Brennraum vorherrschende Frischluftströmung eingebracht, so daß der Kraftstoff und die Frischluft homogen durchmischt werden können.

Und für den geschichteten Magerbetrieb spritzt das Einspritzventil während des Kompressionstaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 120 bis 30 Grad, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in den Zylin- der ein. Somit wird der Kraftstoff größtenteils vor die tumbleförmige Frisch- luftströmung eingespritzt, durch die Frischluftströmung innerhalb des dem Einspritzventil nahen Bereichs der Brennraummulde in einer zündfähigen Ladungswolke stabilisiert und schließlich zur Zündkerze transportiert. Dabei dient die langgestreckte Brennraummulde mit der quer verlaufenden Stufe zur Führung bzw. Bündelung der tumbleförmigen Frischluftströmung sowie zur Stabilisierung der sich ausbildenden zündfähigen Gemischwolke. Dieser Vorgang kann trotz des relativ späten Einspritzzeitpunktes vollständig ab- laufen.

Bevorzugt verläuft die Stufe, welche die Brennraummulde in einen ersten, dem Einspritzventil fernen Bereich und in einen zweiten, dem Einspritzventil nahen Bereich unterteilt, etwa unterhalb der Zündkerze. Dadurch ermöglicht der erste Bereich eine gute Führung der tumbleförmigen Frischluftströmung und die zentral angeordnete Stufe eine für die Gemischaufbereitung günsti- ge Umlenkung der Frischluftströmung, während der zweite Bereich eine aus- reichende Stabilisierung der Ladungswolke nahe der Zündkerze bewirkt. Be- sonders bevorzugt ist der erste Bereich der Brennraummulde dabei tiefer ausgebildet als der zweite Bereich. Denn dieses Merkmal erleichtert die Umlenkung der tumbleförmigen Frischluft an der Stufe, welche den Über- gang vom tiefen Bereich zum flachen Bereich darstellt. Natürlich kann der erste Bereich der Brennraummulde jedoch auch weniger tief ausgebildet sein als der zweite Bereich. Schließlich können die beiden Bereiche der Brenn- raummulde zum Rand des Kolbens jeweils sanft auslaufend ausgebildet sein. Damit ist ein besonders leichtes Einströmen der Frischluft in den ersten Bereich und des Kraftstoffs in den zweiten Bereich der Brennraummulde realisiert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weitet sich die langgestreckte Brennraummulde in Richtung des Einspritzstrahis auf. Damit wird erreicht, daß die tumbleförmige Frischluftströmung in der Brennraummulde gebündelt bzw. zusammengeführt wird, was die Durchmischung von Frischluft und Kraftstoff erleichtert. Analog kann der erste Bereich der Brennraummulde ei- ne breite, im wesentlichen parabolische Form aufweisen, während der zweite Bereich eine schmale, schneisenartige Form aufweisen kann. Diese Formen sind in optimaler Weise auf die durch wenigstens zwei Einlaßventile einströ- mende Frischluft bzw. auf den durch das Einspritzventil eingespritzten Kraft- stoff abgestimmt.

Indem an die in der langgestreckten Brennraummulde im wesentlichen quer verlaufende Stufe ein Steg angeformt ist, der sich über die gesamte Länge der Stufe erstreckt, ist bei dieser direkteinspritzenden Brennkraftmaschine eine weitere Optimierung der Gemischaufbereitung realisiert. Die tumbleför- mige Frischluftströmung wird während der Verdichtung und Einspritzung in besonders günstiger Weise mittels des Stegs geführt und lange aufrecht er- halten. Und der im wesentlichen geradlinig eingespritzte Kraftstoffstrahl wird mittels des Stegs nach oben hin umgelenkt. Diese beiden Faktoren führen zu einer ganz entscheidend verbesserten Gemischaufbereitung, so daß eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit einem besonders geringen Kraftstoffverbrauch sowie mit besonders geringen Abgasemissionen ge- schaffen ist.

Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn der Steg im Querschnitt etwa sägezahnförmig ausgebildet ist, wobei die Spitze des sägezahnförmigen Stegs im Brennraum zur Seite der Einlaßventile bzw. des Einspritzventils weist. Die tumbleförmige Frischluftströmung wird somit während der Ver- dichtung und Einspritzung in besonders günstiger Weise über den ge- krümmten Rücken des Stegs geführt und dadurch lange aufrecht erhalten. Und der im wesentlichen geradlinig eingespritzte Kraftstoffstrahl wird über die Spitze des Stegs deutlich nach oben hin umgelenkt. Besitzt der ge- krümmte Rücken des sägezahnförmigen Stegs, der zur Seite der Auslaß- ventile weist, einen Radius, der ca. der halben Höhe des Stegs gegenüber dem zweiten Bereich der Brennraummulde entspricht, so ist bei der erfin- dungsgemäßen Brennkraftmaschine eine besonders gute Abstimmung zwi- schen der tumbleförmigen Frischluftströmung im ersten Bereich der Brenn- raummulde und dem im wesentlichen geradlinig in den zweiten Bereich der Brennraummulde eingespritzten und nach oben hin umgelenkten Kraft- stoffstrahl realisiert, da die tumbleförmige Frischluftströmung den Transport der oberhalb des ersten Bereiches der Brennraummulde bzw. oberhalb des Stegs sich ausbildenden Kraftstoffwolke zur Zündkerze deutlich unterstützt.

Ist die Stufe mit dem Steg in der senkrechten Projektion auf die Stirnfläche des Kolbens zu der im wesentlichen koaxialen Zündkerze in einem Abstand von ca. 1/9 bis 1/5 des Kolbendurchmessers angeordnet, so kann die Spitze der Zündkerze im oberen Totpunkt des Kolbens hinter dem Rücken des Stegs in den ersten Bereich der Brennraummulde eintauchen.

Vorteilhaft verläuft der Übergang von der Stufe mit dem Steg zu dem ersten Bereich der Brennraummulde unter einem Winkel von ca. 2 bis 30 Grad zur Achse des Zylinders, um an dieser Stelle eine optimale Umlenkung der tum- bleförmigen Strömung zu gewährleisten. Und besonders vorteilhaft ist der Verlauf der Stufe mit dem Steg an der dem ersten Bereich der Brennraum- mulde zugewandten Seite leicht konkav ausgebildet. Denn der konkave Verlauf der Stufe bewirkt während des Verdichtungstaktes eine noch ausge- prägtere Stabilisierung der tumbleförmigen Frischluftströmung innerhalb des ersten Bereiches der Brennraummulde. Der in zweckmäßiger Weise abge- rundete oder angefaste Steg kann innerhalb der Kontur des Kolben liegen oder aber über die stirnseitige Kontur des Kolbens hinausragen.

Bevorzugt ist der erste Bereich der Brennraummulde nahe der Stufe mit dem Steg breiter dimensioniert als der Steg. Und besonders bevorzugt ist der der Anzahl von Auslaßventilen nahe erste Bereich der langgestreckten Brenn- raummulde so ausgebildet, daß die Teller der Auslaßventile im oberen Tot- punkt des Kolbens darin eintauchen können. Dadurch ist sichergestellt, daß die Teller der Auslaßventile bei einer Verstellung der Ventilsteuerzeiten nicht auf den Kolben aufsetzen.

Zweckmäßig befindet sich die Austrittsöffnung des Einspritzstrahles in der Projektion auf die Stirnfläche des Kolbens vor dem Steg sowie von der Ach- se des Zylinders möglichst weit entfernt.

Gelöst wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ferner durch ein Verfah- ren zur Gemischaufbereitung bei der direkteinspritzenden Brennkraftmaschi- ne gemäß Anspruch 14.

Bei diesem Verfahren bildet die Frischluft eine tumbleförmige Strömung aus, welche nahe am Rand des Kolbens in den ersten Bereich der Brennraum- mulde eintritt, durch den sich in Strömungsrichtung verjüngenden ersten Be- reich zur Mitte des Kolbens hin beschleunigt wird und an der Stufe der Brennraummulde schließlich in Richtung zur Zündkerze umgelenkt wird.

Darüber hinaus strömt beim geschichteten Magerbetrieb während des An- saugtaktes Frischluft in den Brennraum ein, die als tumbleförmige Strömung den ersten Bereich der Brennraummulde durchläuft und während des Ver- dichtungstaktes und der Einspritzung durch den Steg oberhalb des ersten Bereiches der Brennraummulde aufrecht erhalten wird.

In einer Weiterführung des Verfahrens wird beim geschichteten Magerbetrieb während des Verdichtungstaktes zu der Frischluft, die den ersten Bereich der Brennraummulde als tumbleförmige Strömung durchläuft, Kraftstoff aus dem Einspritzventil zunächst geradlinig in Richtung des zweiten Bereiches der Brennraummulde eingespritzt und dann an der Stufe mit dem Steg in Richtung zu der Zündkerze hin umgelenkt, wobei sich oberhalb des zweiten Bereiches der Brennraummulde bzw. oberhalb der Stufe mit dem sage- zahnförmigen Steg eine Kraftstoffwolke ausbildet, die unterstützt durch die tumbleförmige Frischluftströmung in Richtung zu der Zündkerze transportiert, und mit Frischluft durchmischt wird.

Schließlich sollte das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt sein, daß gegen Ende des Verdichtungstaktes an der Zündkerze eine Strömungsge- schwindigkeit von ca. 3 bis 6 Metern pro Sekunde eingehalten wird, damit für die Entflammung der Kraftstoffwolke im Brennraum günstige Bedingungen vorherrschen.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 Eine perspektivische Ansicht der Anordnung von vier Gas- wechselventilen, Zündkerze, Einspritzventil und Kolben einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung ; Figur 2 eine Draufsicht des Kolbens aus Figur 1 ; Figur 3 eine entlang der Linie IIl-lIl geschnittene Ansicht des Kol- bens aus Figur 2 ; Figur 4 eine entlang der Linie IV-IV geschnittene Ansicht des Kol- bens aus Figur 2 ; Figur 5 eine Draufsicht eines anderen Kolbens, der für eine direkt- einspritzende Brennkraftmaschine mit fünf Gaswechselven- tilen vorgesehen ist ; Figur 6 einen Schnitt durch einen Kolben mit einem angeformten Steg ; Figur 7 eine Draufsicht auf den Kolben aus Figur 6 ; und Figuren 8a bis 8h jeweils einen Schnitt durch den Brennraum der Brenn- kraftmaschine bei verschiedenen Kurbelwellenwinkeln zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Gemisch- aufbereitung.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist gemäß Figur 1 mit zwei ne- beneinander angeordneten Einlaßventilen 1 pro Zylinder ausgestaltet. Diese beiden Einlaßventile 1 befinden sich auf einer Halbseite eines nicht näher dargestellten Zylinders und zwei ebenfalls nebeneinander angeordnete Auslaßventile 2 befinden sich auf der anderen Halbseite des Zylinders. Zu- dem weist die Brennkraftmaschine eine Zündkerze 3 auf, die konzentrisch zu der Achse des Zylinders angeordnet ist. Pro Zylinder ist außerdem ein Ein- spritzventil 4 vorgesehen, welches zwischen den beiden Einlaßventilen 1 und dem an die beiden Einlaßventile 1 angrenzenden Abschnitt der Zylin- derwand angeordnet ist. Der im Zylinder der Brennkraftmaschine angeord- nete Kolben 5 weist eine langgestreckte Brennraummulde 6 mit einer quer verlaufenden Stufe 7 auf.

Die durch die beiden Einlaßventile 1 in den Zylinder einströmende Frischluft bildet innerhalb des Brennraums eine Tumbleströmung S aus. Die Ausbil- dung der Tumbleströmung S wird dabei begünstigt, wenn die beiden Einlaß- ventile 1 einen maximalen Abstand zueinander aufweisen. Zudem erleichtert dies die Positionierung des Einspritzventils 4.

Die beiden Einlaßventile 1 liegen parallel nebeneinander und sind zu der Zündkerze 3 bzw. zu der Achse des Zylinders jeweils geneigt angeordnet.

Die beiden Auslaßventile 2 liegen ebenfalls parallel nebeneinander und sind zu der Achse des Zylinders in anderer Richtung als die Einlaßventile 1 ge- neigt angeordnet.

Auch das Einspritzventil 4 der Brennkraftmaschine ist zu der Achse des Zy- linders geneigt angeordnet, wobei der Neigungswinkel a des Einspritzventils 4 ca. 30 bis 80 Grad beträgt. Damit ist das Einspritzventil 4 zur Achse des Zylinders stärker geneigt als die beiden benachbarten Einlaßventile 1.

Arbeitet die Brennkraftmaschine nun im homogenen Magerbetrieb, so wird durch das Einspritzventil 4 während des Ansaugtaktes bei einem Kurbelwel- lenwinkel von ca. 440 bis 280 Grad, bevor der Kolben 5 den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff in die durch die Brennraummulde 6 geführte und an der Stufe 7 umgelenkte Frischluftströmung S eingespritzt. Dadurch ergibt sich eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Frischluft und Kraftstoff, so daß die Einspritzung einer ausreichenden Menge an Kraftstoff sowie die homo- gene Durchmischung von Frischluft und Kraftstoff in kürzester Zeit erfolgen kann.

Arbeitet die Brennkraftmaschine dagegen im geschichteten Magerbetrieb, so wird durch das Einspritzventil 4 während des Kompressionstaktes bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 120 bis 30 Grad, bevor der Kolben 5 den oberen Totpunkt erreicht, Kraftstoff vor die an der Stufe 7 umgelenkte tumbleförmige Frischluftströmung S in die Brennraummulde 6 eingespritzt. Die tumbleförmi- ge Frischluftströmung S sorgt nun dafür, daß der eingespritzte Kraftstoff sich innerhalb der Brennraummulde 6 nahe dem Einspritzventil 4 in einer zündfä- higen Ladungswolke stabilisiert und durch die weitere Verdichtungsbewe- gung des Kolbens 5 unter die Zündkerze 3 befördert wird, so daß der zünd- fähige Anteil der Gemischwolke von einem Zündfunken, der im Zylinder koa- xial angeordneten Zündkerze 3, erreichbar ist.

Die langgestreckte Brennraummulde 6 erstreckt sich hierfür im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion eines aus dem Einspritzventil 4 aus- tretenden Einspritzstrahls E auf die Stirnfläche des Kolbens 5. Die zur lang- gestreckten Brennraummulde 6 quer verlaufende Stufe 7, die etwa unterhalb der Zündkerze 3 verläuft, unterteilt die Brennraummulde 6 in einen ersten, dem Einspritzventil 4 fernen Bereich 8 und in einen zweiten, dem Einspritz- ventil 4 nahen Bereich 8'. Dabei ist der erste, dem Einspritzventil 4 fernlie- gende Bereich 8 tiefer ausgebildet als der zweite, dem Einspritzventil 4 na- heliegende Bereich 8'. Zum Rand des Kolbens 5 hin laufen beide Bereiche 8,8'der langgestreckten Brennraummulde 6 sanft aus. Außerdem ist die langgestreckte Brennraummulde 6 zur Optimierung der Strömungsbedin- gungen in Richtung des Einspritzstrahis E aufweitend und in Richtung der Frischluftströmung S sich verjüngend ausgeführt. Dies begünstigt sowohl den Einspritzstrahl E als auch die Frischluftströmung S.

Schließlich ist der Kolben 5 dachförmig ausgebildet, wobei die Stufe 7 der Brennraummulde 6 und der Giebel 9 des dachförmigen Kolbens 5 eine an- nähernd gerade Linie bilden. Diese Form ist auf die zur Achse des Zylinders jeweils geneigt angeordneten Gaswechselventile 1,2 der Brennkraftmaschi- ne abgestimmt und ermöglicht einen äußerst kompakten Brennraum.

In der Figur 5 ist darüber hinaus eine Draufsicht eines anderen Kolbens 5' gezeigt, welcher für eine direkteinspritzenden Brennkraftmaschine mit fünf Gaswechselventilen, das heißt mit drei Einlaßventilen 1 und zwei Auslaß- ventilen 2 vorgesehen ist. Dadurch ist das Einspritzventil 4 in unsymmetri- scher Weise zwischen einem der seitlichen Einlaßventile 1 und dem be- nachbarten mittigen Einlal3ventil 1 angeordnet, wodurch sich eine schräge Einbaulage ergibt. Auch bei dieser schrägen Einbaulage verläuft die langge- streckte Brennraummulde 6 im wesentlichen in Richtung der senkrechten Projektion eines aus dem Einspritzventil 4 austretenden Einspritzstrahles E auf die Stirnfläche des Kolbens 5'. Dabei schließen die Längsachse L des ersten, symmetrisch angeordneten Bereichs 8 und die Längsachse L'des zweiten, unsymmetrisch angeordneten Bereichs 8'jedoch einen spitzen Winkel ß ein. Dies folgt daraus, daß der erste Bereich 8 auf die Frischluft- strömung S und der zweite Bereich 8'auf den Einspritzstrahl E abgestimmt ist. Die Stufe 7 zwischen den beiden Bereichen 8,8'verläuft im wesentlichen quer zur Richtung des Einspritzstrahles E beziehungsweise parallel zu dem Giebel 9 des dachförmigen Kolbens 5'.

In Figur 6 ist der geschnittene Kolben 5 dargestellt, wobei der Schnitt VI-VI entlang der Längsachse der langgestreckten Brennraummulde 6 geführt ist. Folglich ist die zur langgestreckten Brennraummulde 6 im wesentlichen quer verlaufende Stufe 7, welche die Brennraummulde 6 in den ersten Bereich 8 und den zweiten Bereich 8'unterteilt, senkrecht zu ihrem Verlauf geschnit- ten. Dadurch läßt sich besonders gut erkennen, daß an die Stufe 7 ein im Querschnitt etwa sägezahnförmiger Steg 10 angeformt ist, wobei die Spitze 11 des sägezahnförmigen Stegs 10 im Brennraum zur Seite der Einlaßven- tile 1 bzw. des Einspritzventils 4 weist und der Rücken 12 des sägezahnför- migen Stegs 10 im Brennraum zur gegenüberliegenden Seite der Auslaß- ventile 2 weist.

Der Rücken 12 des sägezahnförmigen Stegs 10 besitzt im gezeigten Aus- führungsbeispiel einen Radius R, der ungefähr der halben Höhe des Stegs 10 gegenüber dem zweiten Bereich 8'der Brennraummulde 6 entspricht. Dabei ist der Rücken 12 des Stegs 10 gegenüber der Achse des Zylinders leicht versetzt, so daß der Rücken 12 zu einer koaxial zum Kolben 5 bzw. im Zylinder angeordneten Zündkerze 3 geringfügig beabstandet ist. Zudem ist der Verlauf der Stufe 7 mit dem sägezahnförmigen Steg 10 an der dem er- sten Bereich 8 der Brennraummulde 6 zugewandten Seite leicht konkav ausgebildet.

Das Einspritzventil 4 ist im Ausführungsbeispiel um 64 Grad zur Achse des Zylinders geneigt angeordnet. Bei dem gezeigten Einspritzventil 4 tritt der Einspritzstrahl E ohne Bendwinkel aus der Austrittsöffnung aus, wobei die Austrittsöffnung möglichst weit von der Achse des Zylinders entfernt ange- ordnet ist. In Figur 8a ist eine vereinfachte Darstellung eines Brennraums der erfin- dungsgemäßen Brennkraftmaschine gezeigt, wobei dies einer Momentauf- nahme bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 180 Grad, das heißt gegen Ende des Ansaugtaktes entspricht. Während des Ansaugtaktes strömt Frischluft durch die von den Einlaßventilen 1 beherrschten Einlaßöffnungen in den Brennraum der Brennkraftmaschine hinein und wird an der Decke des Brennraums sowie an der den Einlaßventilen 1 gegenüberliegenden Zylin- derwand vorbei in den ersten Bereich 8 der Brennraummulde 6, der auch als "Frischluftbereich"bezeichnet werden kann, geleitet.

Der im Verlauf des sich anschließenden Verdichtungstaktes nach oben ge- hende Kolben 5 und die an den ersten Bereich 8 der Brennraummulde 6 an- grenzende Stufe 7 mit dem sägezahnförmig ausgebildeten Steg 10 bewirken dabei, daß die während des Ansaugtaktes entstandene Tumbleströmung S auch während des Verdichtungstaktes und der Einspritzung aufrecht erhal- ten wird.

Figur 8b zeigt eine Momentaufnahme bei einem Kurbelwellenwinkel von ca.

50 Grad, das heißt während des Verdichtungstaktes zu Beginn der Einsprit- zung. Zusätzlich zu der sich tumbleförmig im ersten Bereich 8 der Brenn- raummulde 6 umwälzenden Frischluftströmung S wird hier aus dem Ein- spritzventil 4 ein Kraftstoffstrahl E geradlinig in Richtung auf den zweiten Be- reich 8'der Brennraummulde 6, der auch als"Kraftstoffbereich"bezeichnet werden kann, eingespritzt, der gemäß Figuren 8c und 8d im weiteren Verlauf und gegen Ende der Einspritzung an der Stufe 7 mit dem Steg 10 nach oben in Richtung auf die Zündkerze 3 hin umgelenkt wird, so daß sich oberhalb des zweiten Bereiches 8'der Brennraummulde 6 bzw. oberhalb des Stegs 10 eine Kraftstoffwolke K ausbildet.

Bei einem Kurbelwellenwinkel von ca. 35 bis 30 Grad, das heißt nach dem Ende der Einspritzung, siehe Figuren 8e und 8f, wird die Kraftstoffwolke K aufgrund des Einspritzimpulses sowie aufgrund der tumbleförmigen Frisch- luftströmung S in Richtung zur Decke des Brennraums gedrückt und gleich- zeitig auch in Richtung zu dem ersten Bereich 8 der Brennraummulde 6, also in Richtung zu der Zündkerze 3 transportiert. Im weiteren Verlauf wird die Kraftstoffwolke K mit der tumbleförmigen Frischluftströmung S weiter durch- mischt, siehe Figur 8g, und schließlich entzündet, siehe Figur 8h.

Damit dabei kurz vor der Entzündung unterhalb der Zündkerze 3 optimale Entflammungsbedingungen vorherrschen, sollte zumindest gegen Ende des Verdichtungstaktes eine Strömungsgeschwindigkeit von ca. 3 bis 6 Metern pro Sekunde eingehalten werden.