[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE4143415C2 - Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführsystem einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführsystem einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE4143415C2
DE4143415C2 DE4143415A DE4143415A DE4143415C2 DE 4143415 C2 DE4143415 C2 DE 4143415C2 DE 4143415 A DE4143415 A DE 4143415A DE 4143415 A DE4143415 A DE 4143415A DE 4143415 C2 DE4143415 C2 DE 4143415C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
injection
fuel
control means
air flow
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4143415A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Nogi
Yoshishige Ohyama
Minoru Ohsuga
Mamoru Fujieda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP9938090A external-priority patent/JPH041438A/ja
Priority claimed from JP2115596A external-priority patent/JP2589850B2/ja
Priority claimed from JP24122690A external-priority patent/JP2781455B2/ja
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to DE4112574A priority Critical patent/DE4112574C2/de
Priority claimed from DE4112574A external-priority patent/DE4112574C2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4143415C2 publication Critical patent/DE4143415C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686Injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28Interface circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/045Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführsystem einer Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE 35 20 367 A1 ist ein Einspritzsystem mit einem derartigen Einspritzelement bekannt, bei welchem die aus der Einspritzdüse austretenden Einspritzstrahlen um vorgegebene Winkel zur Längsachse mit Hilfe von elektromechanischen Steuermitteln verstellt werden. Dieses Einspritzelement ist im Hauptluftkanal vor dessen Verzweigung in die einzelnen Zylinderkanäle angeordnet. Seine Richtungsverstellung dient dem Zweck, die jeweiligen Einspritzstrahlen taktweise auf die verschiedenen Einlaßöffnungen der zu den Zylindern füh­ renden Gemischkanäle auszurichten, um eine möglichst gleich­ mäßige Ladung aller Zylinder zu erzielen. Dementsprechend ist die Verstellung des Einspritzelementes der Zündtaktfolge der einzelnen Zylinder angepaßt, d. h. bei hohen Drehzahlen muß die Verstellung des Einspritzelementes mit entsprechend hoher Frequenz erfolgen.
Aus der DE-PS 390 055 ist eine Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen bekannt, deren Einspritzdüse etwa quer zur der Luftströmung im Ansaugkanal unmittelbar vor einem Einspritzventil angeordnet ist. Um eine ausreichende Zer­ stäubung des aus der Düse im Teil- bzw. Niederlaßbetrieb austretenden Kraftstoffes zu ermöglichen und ein Heraus­ tröpfeln des Kraftstoffes aus der Düse in diesem Betriebs­ zustand zu verhindern, wird ein relativ scharfer Druckluft­ strahl seitlich auf die Austrittsöffnung der Düse gerichtet. Eine Verstellung des erhaltenen Einspritzstrahls in unter­ schiedliche Richtungen ist technisch nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kraft­ stoff-Einspritzelement zu schaffen, das eine Verstellung der Richtung des Einspritzstrahls in Abhängigkeit von den Be­ triebszuständen der Brennkraftmaschine zum Erhalt von sta­ bilen Verbrennungsvorgängen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Einspritzelement bewirkt Richtungsände­ rungen des Einspritzstrahls in unmittelbarer Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, wie Leerlauf, Teillast und Vollast auf der Grundlage der Luft­ strömung im Ansaugrohr. Die kontinuierliche Richtungsver­ stellung des Einspritzstrahls wird erfindungsgemäß so durch­ geführt, daß dieser Einspritzstrahl unter allen Bedingungen der Brennkraftmaschine auf etwa den gleichen Bereich am Ein­ laßventil auftrifft. Tatsächlich findet erfindungsgemäß eine Kompensation der durch erhöhte Luftströmungen verursachten Ablenkung des Sprühstrahls statt, um unter bestimmten Be­ triebsbedingungen bisher auftretende Toträume in den Brenn­ kammern zu vermeiden.
In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Anordnung eines Kraftstoffeinspritz­ elements im Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine;
Fig. 2 ein Kraftstoffeinspritzelement im Axialschnitt;
Fig. 3A, 3B einen unbeeinflußten und einen abgelenkten Einspritzstrahl;
Fig. 4A, 4B die Kraftstoffeinspritzrichtung in einem her­ kömmlichen Kraftstoffeinspritzelement im Leerlauf und bei Teil- bzw. Vollast;
Fig. 5A bis 5D Kraftstoffeinspritzrichtungen eines erfin­ dungsgemäßen Einspritzelements im Leerlauf und bei Teil- bzw. Vollast;
Fig. 6 ein anderes Kraftstoffeinspritzelement im Axial­ schnitt;
Fig. 7 schematisch die Anordnung eines weiteren Kraft­ stoffeinspritzelements in einem Ansaugsystem;
Fig. 8 graphisch den Betrieb eines Magnetventils in Ab­ hängigkeit von der Motordrehzahl und der Drossel­ klappenstellung;
Fig. 9 eine weitere Ausführung des Kraftstoffeinspritz­ elements;
Fig. 10A, 10B eine vergrößerte Ansicht des Austrittsendes eines weiteren Kraftstoffeinspritzelements im Schnitt und in Unteransicht;
Fig. 11 eine weitere Ausführung eines Kraftstoffeinspritz­ elements im Axialschnitt;
Fig. 12A, 12B das Austrittsende der Ausführung nach Fig. 11 in zwei Betriebsstellungen;
Fig. 13A, 13B schematisch ein weiteres Kraftstoffeinspritz­ element im Leerlauf bzw. bei Vollast;
Fig. 13C ein herkömmliches Kraftstoffeinspritzelement im Leerlauf und
Fig. 14 ein weiteres abgewandeltes Kraftstoffeinspritzele­ ment zur Erzeugung von drei Einspritzstrahlen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist an einem Ansaugrohr 40 ein Ein­ spritzventil 8 befestigt, dessen Einspritzstrahl aus zer­ stäubtem Kraftstoff durch ein Einlaßventil 41 in die Brenn­ kammer 43 einer Brennkraftmaschine 42 einströmt. Von einer Zündkerze 39 wird ein Zündfunke erzeugt, der die Verbrennung initiiert. Eine die Drosselklappe 38 umgehende Luftströmung (Luftstrom) wird in einem Luftkanal 44 zum Austrittsbereich 8A des Einspritzventils 8 geleitet. Das Einspritzventil 8 und die Zündkerze 39 werden durch eine Steuereinrichtung 3 gesteuert. In dieser Ausführungsform wird die Einspritzrich­ tung des zerstäubten Kraftstoffs vom Einspritzventil 8 durch die den Luftkanal 44 durchströmende Luft entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 42 gesteuert.
Bei dem in Fig. 2 im einzelnen dargestellten Einspritzventil 8 tritt der Kraftstoff aus einem Einlaßkanal 46 unter kon­ stantem Druck in das Einspritzventil ein und strömt über einen Speicherraum 45 zu einem Auslaßkanal. Durch Betätigung einer elektromagnetischen Spule 47 und eines Tauchkolbens 48 wird ein Kugelventil 49 gehoben, so daß der Kraftstoff über ein Wirbelelement 50 und eine Dosieröffnung 51 eingespritzt wird.
Bei dem dargestellten Einspritzventil 8 ist ein Mechanismus vorgesehen, der den Luftstrom aus dem Luftkanal 44 zum Kraftstoffeinspritzbereich 8A des Einspritzventils 8 leitet. Dieser Mechanismus enthält eine im Körper 8AB des Kraft­ stoffeinspritzbereichs 8A vorgesehene Querbohrung 52 und unterhalb der Dosieröffnung 51 einen kegelförmigen Auslaß­ bereich 53, dessen Durchmesser nach unten zunimmt. Die Quer­ bohrung 52 mündet in den Auslaßbereich 53. Die Luftströmung aus dem Luftkanal 44 durchströmt die Querbohrung 52 und trifft im Auslaßbereich 53 auf den aus der Dosieröffnung 51 eingespritzten Kraftstoff, so daß die Einspritzrichtung des Kraftstoffs geändert wird. Wenn die Luftströmung nicht in die Querbohrung 52 eingeleitet wird, erfolgt keine Ablenkung des Einspritzstrahls.
Wie in Fig. 3A gezeigt, wird der Kraftstoff ohne Ablenkung eingespritzt, wenn in der Querbohrung 52 keine Luft strömt. Nach Fig. 3B trifft der Luftstrom aus der Querbohrung 52 auf den eingespritzten Kraftstoff, so daß die Einspritzrichtung geändert und der Einspritzstrahl abgelenkt wird der Ablenk­ winkel des Einspritzstrahls ändert sich mit der Größe der Luftströmung.
Zu Vergleichszwecken ist in den Fig. 4A und 4B ein her­ kömmliches Kraftstoffeinspritzelement gezeigt, über das Kraftstoff ohne gezielte Ablenkung eingespritzt wird; Fig. 4A bei Leerlauf und Fig. 4B bei Vollast. Das Kraftstoffein­ spritzventil 8 ist am Ansaugrohr 40 befestigt und auf das Einlaßventil 41 ausgerichtet. Da die Geschwindigkeit der Luftströmung im Leerlaufbetrieb gering ist, wird der vom Einspritzventil 8 eingespritzte Kraftstoff ohne Ablenkung direkt auf das Einlaßventil 41 gerichtet, vgl. Fig. 4A. Der dem Einlaßventil zugeführte Kraftstoff wird in der Brenn­ kammer 43 fein verteilt, wodurch eine stabile Verbrennung geschaffen wird. Im Vollast-Betrieb ist die Strömungsge­ schwindigkeit der Luft im Ansaugrohr 40 hoch, so daß der vom Einspritzventil 8 eingespritzte Kraftstoff abgelenkt wird (Fig. 4B) und sich auf der Wandoberfläche des Ansaugrohrs 41 niederschlägt. Der niedergeschlagene Kraftstoff bleibt flüs­ sig und fließt so in die Brennkammer 43 und bildet dort ei­ nen Kraftstoffilm FM. Bei einer derartigen unregelmäßigen Kraftstoffverteilung in der Brennkammer 43 erfolgt eine in­ stabile Verbrennung, bei der eine große HC-Ausstoßmenge er­ zeugt wird und Klopferscheinungen der Brennkraftmaschine entstehen können.
In den Fig. 5A bis 5D ist das Funktionsprinzip von erfin­ dungsgemäßen Einspritzelementen gezeigt, wobei Fig. 5A den Leerlaufbetrieb und Fig. 5B den Vollastbetrieb angeben. Das Einspritzventil 8 ist am Ansaugrohr 40 befestigt und auf das Einlaßventil 41 ausgerichtet. Kraftstoff wird im Leerlaufbe­ trieb in Achsrichtung des Einspritzventils 8 dem Einlaßven­ til 41 zugeführt. Da im Vollastbetrieb die Strömungsge­ schwindigkeit der Luft hoch ist, wird jedoch die Ablenkung des Einspritzstrahls durch den vom Luftkanal 44 herangeführ­ ten Luftstrom korrigiert, so daß der zerstäubte Kraftstoff auch in diesem Fall auf das Einlaßventil 41 gerichtet wird, vgl. Fig. 5B. In den Fig. 5C und 5D ist eine abgewandelte Anordnung gezeigt, in der das Einspritzventil 8 auf eine vordere Stelle des Einlaßventils 41 ausgerichtet ist.
Bei diesen Ausführungen kann der Einspritzstrahl in sämtli­ chen Betriebszuständen zwischen Leerlauf und Vollast stets an eine vorgegebene Position des Einlaßventils eingespritzt werden, so daß stets eine stabile Verbrennung erhalten wer­ den kann.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist die Einspritzdüse 54 des dargestellten Einspritzventils 8 in herkömmlicher Weise aus­ gebildet. In der Wand des Ansaugrohrs 40, sind ein Luftkanal 55A und ein kegelförmiger Auslaßbereich 55 ausgebildet. Der Luftkanal 55A steht mit einem Luftkanal 44 in Verbindung, während der kegelförmige Auslaßbereich 55 an eine Dosieröff­ nung 51 anschließt.
Bei dieser Anordnung ergeben sich die gleichen Wirkungen wie in der vorbeschriebenen Ausführung, wobei kompakte Konstruk­ tion ohne Abwandlung des herkömmlichen Einspritzventils er­ reicht wird.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist der Einspritzstrahl auf eine vordere Seite eines Einlaßventils 41 ausgerichtet.
Im Leerlauf ist ein Magnetventil 56 geöffnet, so daß Luft einen Luftkanal 44 durchströmen kann. Ferner ist im Leer­ lauf- oder Niederlast-Betrieb der Öffnungsgrad einer Dros­ selklappe 38 klein, so daß an der Auslaßseite der Drossel­ klappe 38 im Ansaugrohr 40 ein Unterdruck herrscht. Daher wird im Luftkanal 44 eine Luftströmung erzeugt, durch die der Einspritzstrahl abgelenkt und auf das Einlaßventil 41 gerichtet wird.
Im Vollast-Betrieb ist das Magnetventil 56 geschlossen, so daß der Einspritzstrahl durch die im Ansaugrohr 40 strömende Luft abgelenkt und auf diese Weise auf das Einlaßventil 41 gerichtet wird.
Die Funktion des Magnetventils 56 wird durch ein in Fig. 8 gezeigtes Kennfeld bestimmt, das durch einen Drosselklappen­ sensor 57 und einen Drehzahlsensor 58 festgelegt wird.
Bei dieser Ausführung ist somit das Magnetventil 56 im Voll­ last-Betrieb geschlossen und die Nebenkanal-Luftströmung blockiert, so daß die Nebenkanal-Luftströmung nur in einem gewünschten Betriebszustand eingeleitet werden kann und die Richtung des eingespritzten Kraftstoffs genauer gesteuert werden kann.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 wird die Richtung des Ein­ spritzstrahls durch eine Luftströmung geändert, die von der Luftströmung im Ansaugrohr verschieden ist. Als Luftquelle wird eine Luftpumpe 59 verwendet, die von der Kurbelwelle oder einem Elektromotor angetrieben wird und einen Luftstrom über einen Luftkanal 44A in das Einspritzventil 8 fördert. Im Luftkanal 44A ist ein Magnetventil 56 vorgesehen, das von einer Steuervorrichtung 3 gesteuert wird. Mit dieser Ausfüh­ rung werden ähnliche Wirkungen wie mit der Ausführung nach Fig. 7 erhalten.
Bei der Ausführung nach Fig. 10A, 10B sind mehrere in dem Auslaßbereich 53 ausmündende Luftauslaßbohrungen 60 vorge­ sehen, die an den Luftkanal 52A angeschlossen sind. Bei dieser Anordnung kann die Luft auf den gesamten eingespritz­ ten Kraftstoff auftreffen, so daß die Steuerung der Kraft­ stoffeinspritzrichtung genauer ausgeführt werden kann.
In dem Kraftstoffeinspritzelement nach Fig. 11 und 12A, 12B ist an der Auslaßseite einer Dosieröffnung 51 eines Kraft­ stoffeinspritzventils 8 ein halbkugelförmiges Drehglied 61 mit einer Einspritzbohrung 63 angeordnet, dessen Stellung durch ein temperaturempfindliches Antriebselement 62 ver­ ändert werden kann. Das Antriebselement 62 enthält im Ver­ bund ein Bimetall und eine Heizplatte. Wenn der Heizplatte über eine Leitung 64 der Steuervorrichtung 3 elektrischer Strom zugeführt wird, wird das Bimetall verformt, so daß sich das drehbare Element dreht. Wenn dem Antriebselement 62 kein Strom zugeführt wird, bleibt das Drehglied 61 in seiner in Fig. 12A dargestellten Position, so daß die Einspritzboh­ rung 63 in Flucht mit der Dosieröffnung 51 abwärts gerichtet ist. Durch Stromzufuhr wird das Antriebselement 62 verformt und das Drehglied 61 verstellt, so daß sich die Ausrichtung der Einspritzbohrung 63 ändert. Auf diese Weise kann die Einspritzrichtung zu jedem gewünschten Zeitpunkt elektrisch geändert werden.
Die weitere Ausführung nach Fig. 13A bis 13C ist für mit geringeren Drehzahlen arbeitende Brennkraftmaschinen geeig­ net, bei denen die vom Luftstrom im Ansaugrohr bewirkte Ab­ lenkung des Einspritzstrahls bei Vollastbetrieb entsprechend geringer ist. Bei dieser Ausführung wird die Einspritzrich­ tung des Kraftstoffs im Leerlauf vom Mittelpunkt des Einlaß­ ventils abgelenkt. Wie durch die Strichlinie in Fig. 13A ge­ zeigt, ist das Einspritzventil 8 etwa auf die Mitte des Ein­ laßventils 41 ausgerichtet. Im Leerlaufbetrieb nach Fig. 13A wird der Einspritzstrahl vom Luftstrom so abgelenkt, daß der zerstäubte Kraftstoff auf die der Zündkerze 39 zugewandte Hälfte des Einlaßventils 41 trifft und das Luft-Kraftstoff- Gemisch in der Brennkammer 43 in der Umgebung der Zündkerze 39 konzentriert wird. Dadurch wird ein fettes Luft-Kraft­ stoff-Gemisch nur in der Umgebung der Zündkerze 39 erzeugt, während das Luft-Kraftstoff-Gemisch in den übrigen Bereichen mager ist. Somit wird der Verteilungsbereich an fettem Luft- Kraftstoff-Gemisch klein gehalten, wodurch der Kraftstoff­ verbrauch verbessert wird.
Wie Fig. 14 zeigt wird beim Stand der Technik im Leerlauf Kraftstoff gleichmäßig am Einlaßventil 41 und dementspre­ chend das fette Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem gesamten Be­ reich der Brennkammer verteilt, wodurch eine Kraftstoffein­ sparung nicht möglich ist. Die Temperaturen des Kolbenbodens und der Wandoberfläche der Brennkammer 43 sind im Leerlauf niedrig, so daß selbst bei einem mageren Luft-Kraftstoff- Gemisch kein Klopfen auftritt.
Im Vollastbetrieb gemäß Fig. 13B erhöht sich die Drehzahl nicht soweit wie bei den anderen Ausführungen, so daß der Einfluß der durch das Ansaugrohr strömenden Luft geringer ist, weshalb der zerstäubte Kraftstoff zum Einlaßventil 41 in etwa auf dieselbe Weise wie bei den anderen Ausführungen eingespritzt wird. Dies hat zur Folge, daß die Verteilung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer gleichmäßig ist und eine stabile Verbrennung erreicht werden kann. Da der Kolbenboden und die Wand der Brennkammer 43 durch das Luft-Kraftstoff-Gemisch ausreichend gekühlt werden, wird ein Klopfen verhindert.
Als Luftströmung zum Ablenken des Einspritzstrahls im Leer­ lauf kann die die Drosselklappe umgehende Luftströmung wie bei der Ausführung nach Fig. 1, 2 verwendet werden. Wenn vom Leerlauf auf Niederlast-Betrieb und dann auf Vollast geändert wird, nimmt die Stärke der Luftströmung kontinuier­ lich zu, wobei entsprechend die Einspritzrichtung des Kraft­ stoffs kontinuierlich geändert wird. Alternativ kann zum Blockieren der Luftströmung außerhalb des Leerlaufbetriebs das Magnetventil 56 gemäß Fig. 9 verwendet werden, wodurch der Einspritzstrahl nur im Leerlauf abgelenkt wird. Außerdem kann statt der Nebenkanal-Luftströmung eine Luftpumpe 59 verwendet werden, vgl. Fig. 9. Schließlich kann auch ein nicht von der Luftströmung abhängiges Richtungssteuermittel gemäß Fig. 11 eingesetzt werden.
Wie oben beschrieben, ist bei dieser Ausführung im Leerlauf der Einspritzstrahl nicht auf den Mittelpunkt, sondern auf die der Zündkerze zugewandte Hälfte des Einlaßventils ge­ richtet. Dadurch können sowohl der Kraftstoffverbrauch als auch die Stabilität im Leerlauf verbessert werden.
In Fig. 14 ist ein Einspritzventil 8 gezeigt, mit dem drei Strahlen zerstäubten Kraftstoffs eingespritzt werden. Wenn die Erfindung auf ein solches Einspritzventil angewendet wird, entspricht die Kraftstoffeinspritzrichtung der Rich­ tung des mittleren Kraftstoffstrahls. Durch die Richtungs­ steuerung können ähnliche Wirkungen wie in den obigen Aus­ führungen erhalten werden.
Wie oben beschrieben, kann die Kraftstoffeinspritzrichtung vom Kraftstoffeinspritzventil entsprechend dem Betriebszu­ stand der Brennkraftmaschine optimal geändert werden. Daher wird der Einfluß der Luftströmung im Ansaugrohr auf die Kraftstoffeinspritzrichtung beseitigt, ferner ist die Ver­ teilung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer in sämtlichen Betriebszuständen gleichmäßig; außerdem kann die Ausstoßmenge von HC verringert und ein Klopfen verhindert werden.
Da ferner der Einspritzstrahl im Leerlaufbetrieb auf die der Zündkerze zugewandte Hälfte des Einlaßventils gerichtet wird, verbessert sich der Kraftstoffverbrauch und die Stabi­ lität im Leerlauf.

Claims (9)

1. Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführ­ system einer Brennkraftmaschine mit einem im Ansaugrohr (40) vor dem Einlaßventil (41) angeordneten Einspritz­ ventil (8), dem Steuermittel (3; 44; 52; 62) zum Ver­ stellen der Richtung des Einspritzstrahls zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungssteuermittel (3; 44; 52; 62) den Einspritz­ strahl entsprechend den Betriebsbedingungen der Brenn­ kraftmaschine zumindest im Teillast-Betrieb und im Voll­ last-Betrieb auf der Grundlage der Änderung der Luft­ strömung im Ansaugrohr (40) so verstellen, daß der Ein­ spritzstrahl sowohl im Teillast- als auch im Vollast- Betrieb im wesentlichen auf dieselbe Stelle des Einlaß­ ventiltellers (41) gerichtet bleibt.
2. Kraftstoffeinspriztelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzstrahl im Vollast-Betrieb durch Einwirkung des Ansaug-Luftstroms und im Niederlast-Betrieb durch die Richtungssteuermittel (3; 44; 52; 62) auf die vorge­ gebene Stelle am Einlaßventilteller (41) gerichtet ist.
3. Kraftstoffeinspritzelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (44, 8A, 56, 59) einen Luftstrom seitlich in einen auslaßseitigen Bereich einer Düsenöffnung (51) des Einspritzventils (8) leitet, der den Einspritzstrahl ablenkt.
4. Kraftstoffeinspritzelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel einen Luftkanal (44) zum Führen des Luftstroms aufweist, der vom Ansaug­ rohr (40) unter Umgehung einer Drosselklappe (38) zu dem Auslaßbereich der Düsenöffnung (51) führt.
5. Kraftstoffeinspritzelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel eine Luftpumpe (59) zur Erzeugung des Luftstroms und einen Luftkanal (44) zum. Führen des Luftstroms zu dem Auslaßbereich der Düsenöffnung (51) umfaßt.
6. Kraftstoffeinspritzelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel ein Magnetventil (56) zur Steuerung der Luftströmung im Luftkanal (44) enthält.
7. Kraftstoffeinspritzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungssteuer­ mittel eine am Auslaß einer Düsenöffnung (51) des Ein­ spritzventils (8) angeordnete, bewegliche Einspritzboh­ rung (63) und Mittel (62, 64) zum Verstellen der beweg­ lichen Einspritzbohrung (63) umfaßt.
8. Kraftstoffeinspritzelement nach Anspruch 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Richtungssteuermittel an der Auslaßseite einer Einspritzdüse (8A) des Einspritz­ ventils (8) angeordnet ist.
9. Kraftstoffeinspritzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtungssteuer­ mittel (3, 44, 52) den Einspritzstrahl im Leerlaufzu­ stand im wesentlichen auf die einer Zündkerze (39) zu­ gewandten Hälfte des Einlaßventiltellers (41) richtet.
DE4143415A 1990-04-17 1991-04-17 Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführsystem einer Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE4143415C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4112574A DE4112574C2 (de) 1990-04-17 1991-04-17 Kraftstoff-Zuführsysteme für Brennkraftmaschinen

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9938090A JPH041438A (ja) 1990-04-17 1990-04-17 内燃機関制御装置
JP2115596A JP2589850B2 (ja) 1990-05-01 1990-05-01 燃料噴射装置
JP24122690A JP2781455B2 (ja) 1990-09-13 1990-09-13 エンジン制御方法及びその装置
DE4112574A DE4112574C2 (de) 1990-04-17 1991-04-17 Kraftstoff-Zuführsysteme für Brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4143415C2 true DE4143415C2 (de) 1998-06-25

Family

ID=27435175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4143415A Expired - Fee Related DE4143415C2 (de) 1990-04-17 1991-04-17 Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführsystem einer Brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4143415C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008046013B4 (de) * 2007-09-10 2015-05-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Gezielte funkengezündete Direkteinspritzung für eine verbesserte Verbrennung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE390055C (de) * 1919-04-18 1924-02-12 Robert Conrad Ladeverfahren fuer Verbrennungskraftmaschinen
DE3520367A1 (de) * 1985-06-07 1986-12-11 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Gemischbildner fuer brennkraftmaschinen
US4676216A (en) * 1984-10-05 1987-06-30 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Injection nozzle
DE3033644C2 (de) * 1980-09-06 1993-07-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE390055C (de) * 1919-04-18 1924-02-12 Robert Conrad Ladeverfahren fuer Verbrennungskraftmaschinen
DE3033644C2 (de) * 1980-09-06 1993-07-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
US4676216A (en) * 1984-10-05 1987-06-30 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Injection nozzle
DE3520367A1 (de) * 1985-06-07 1986-12-11 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Gemischbildner fuer brennkraftmaschinen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008046013B4 (de) * 2007-09-10 2015-05-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Gezielte funkengezündete Direkteinspritzung für eine verbesserte Verbrennung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3543084C2 (de)
DE3713628C2 (de) Ansaugsystem für Brennkraftmaschine
DE69016482T2 (de) Brennkraftmaschine mit Schichtverbrennung.
DE3690388C2 (de) Verfahren zur Versorgung einer Zweitaktmaschine mit Brennstoff und Zweitaktmaschine
DE69400077T2 (de) Brennkraftmaschine mit Selbstzündung und Verbrennungsverfahren
DE3937867C2 (de)
DE3638021C2 (de) Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
DE10115282A1 (de) Einlaßluftsteuervorrichtung und Brennkraftmaschine, in der sie montiert ist
EP1330599A2 (de) Brennkraftmaschine mit einblasung von gasförmigem kraftstoff
WO2010063615A1 (de) Brennkraftmaschine
WO1989000241A1 (en) Internal combustion engine, in particular otto engine with exhaust return system
DE4439921C2 (de) Einlaßsystem einer Brennkraftmaschine
DE69619296T2 (de) Kraftstoffeneinspritzeinrichtung und Verfahren für einen Zweitaktmotor
DE10052336A1 (de) Brennkraftmaschine mit Einblasung von gasförmigem Kraftstoff
DE60112031T2 (de) Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung und Verfahren für eine fremdgezündete direkteinspritzende Brennkraftmaschine
EP0406546B1 (de) Ansaugsystem für eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine
DE102004029424A1 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtungen für Verbrennungsmotoren
DE2727826C2 (de) Gaseinblasvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE69711932T2 (de) Brennkraftmaschine mit fremdzündung und direkteinspritzung
DE4143415C2 (de) Kraftstoffeinspritzelement für ein Kraftstoff-Zuführsystem einer Brennkraftmaschine
EP0713966B1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP2370679A1 (de) Brennkraftmaschine
DE602004013099T2 (de) Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkt-Einspritzung
DE19647301A1 (de) Verfahren zur Gemischbereitung für eine Otto-Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens
EP1296053B1 (de) Verfahren zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in Form von zwei Einspritzungen mit unterschiedlichen Einspritzwinkeln und eine Steuereinrichtung zum Einspritzen

Legal Events

Date Code Title Description
Q172 Divided out of (supplement):

Ref country code: DE

Ref document number: 4112574

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F02M 69/04

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4112574

Format of ref document f/p: P

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4112574

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee