AT505666A4 - Verfahren und vorrichtung zum einspritzen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, bei welchem der Kraftstoff von einer Vorförderpumpe aus einem Tank zu einer Hochdruckpumpe gefördert wird und der von der Hochdruckpumpe geförderte Hochdruckkraftstoff dem Einspritzinjektor zugeführt wird, wobei der Einspritzinjektor eine Einspritzdüse mit einer axial verschieblichen Düsennadel aufweist, welche in einen mit Kraftstoff unter Druck speisbaren Steuerraum eintaucht, dessen Druck über ein wenigstens einen Zu- oder Ablaufkanal für Kraftstoff öffnendes oder schließendes Steuerventil gesteuert wird, sowie eine Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine .
Einspritzinjektoren der eingangs beschriebenen Art kommen häufig in Commonrail-Einspritzsystemen zum Einsatz.
Injektoren für Commonrailsysteme zum Einspritzen von Kraftstoffen mit hoher Viskosität in den Brennraum von Brennkraftmaschinen sind in unterschiedlicher Ausbildung bekannt. Im Fall von Schweröl ist eine Erwärmung auf bis zu 150°C erforderlich, um die notwendige Einspritzviskosität zu erreichen. Bei hohem Anteil an abrasiv wirkenden Feststoffen und hoher Temperatur steigt naturgemäß der Veschleiß und beeinträchtigt damit die Betriebssicherheit.
Grundsätzlich hat ein Injektor für ein Commonrailein-spritzsystem verschiedene Teile, welche in aller Regel durch eine Düsenspannmutter zusammengehalten werden. Die eigentliche Injektordüse enthält eine Düsennadel, welche im Düsenkörper der Injektordüse axial verschieblich geführt ist und mehrere Freiflächen aufweist, durch welche aus dem Düsenvorraum Kraftstoff zur Nadelspitze strömen kann. Die Düsennadel selbst trägt einen Bund, an welchem sich eine Druckfeder abstützt, und taucht in einen Steuerraum ein, welcher mit Kraftstoff unter Druck beaufschlagbar ist. An diesen Steuerraum kann ein Zulaufkanal über eine Zulaufdrossel und ein Ablaufkanal über eine Ablaufdrossel angeschlossen sein, wobei der jeweilige im Steuerraum aufgebaute Druck gemeinsam mit der Kraft der Druckfeder die Düsennadel in der Schließstellung hält. Der Druck im
Steuerraum kann von einem Steuerventil kontrolliert werden, welches zumeist von einem Elektromagneten betätigt wird. Bei entsprechender Beschaltung kann ein Öffnen des Magnetventils einen Abfluss des Kraftstoffes über eine Drossel bewirken, so-dass ein Absinken der hydraulischen Haltekraft auf die in den Steuerraum eintauchende Stirnfläche der Düsennadel zum Öffnen der Düsennadel führt. Auf diese Weise kann in der Folge der Kraftstoff durch die Einspritzöffnungen in den Brennraum des Motors gelangen.
Neben einer Ablaufdrossel ist auch meist eine Zulaufdrossel vorgesehen, wobei die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel durch den Durchflussunterschied zwischen Zu- und Ablauf-drossel bestimmt wird. Wenn das Magnetventil geschlossen wird, wird der Ablaufweg des Kraftstoffes durch die Ablaufdrossel gesperrt und über die Zulaufdrossel neuerlich Druck im Steuerraum aufgebaut und das Schließen der Düsennadel bewirkt.
Insbesondere bei Großdieselmotoren kann sich aufgrund der verwendeten Kraftstoffe, der erforderlichen Durchflussquerschnitte sowie des hohen Energieeintrags der elektrischen Bestromung des Magnetventils eine große thermische Belastung des Ventils ergeben. Dies kann dazu führen, dass zur Vermeidung von thermischen Schäden am Ventil eine zusätzliche Kühlung erforderlich ist.
Eine Temperierung oder Kühlung von Einspritzinjektoren ist beispielsweise aus der WO 2006/021014 Al bekannt, in der im Injektor zusätzliche von Schmieröl oder Motoröl durchströmte Kanäle zum Zwecke der Kühlung angeordnet sind.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, das Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine verbesserte Kühlung des Steuerventils, insbesondere Magnetventils erreicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen so vorgegangen, dass zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe eine Teilmenge des Kraftstoffs als Spülmenge abgezweigt und einem Spülkanal des Einspritzinjektors zugeführt wird, wobei die Spülmenge unmittelbar dem Steuerventil zugeführt wird, sodass die Spülmenge
das Steuerventil wenigstens teilweise durchfließt und sich vorzugsweise mit dem Kraftstoff aus dem Zu- bzw. Ablaufkanal vermischt. Dadurch, dass sich die zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe abgezweigte Spülmenge, die naturgemäß eine wesentlich geringere Temperatur aufweist als der aus dem Zu- bzw. Ablauf kanal kommenden Kraftstoff, der nach einer Entspannung auf Niederdruckniveau naturgemäß sehr heiß ist, mit diesem vermischt, wird die mittlere Kraftstofftemperatur ab dem Punkt der Vermischung deutlich abgesenkt, sodass die thermische Belastung des Magnetventils deutlich reduziert werden kann. Das Gemisch aus Spülmenge und dem aus dem Zu-bzw. Ablaufkanal kommenden Kraftstoff durchfließt das Steuerventil zumindest teilweise, sodass die thermische Belastung des Magnetventils deutlich reduziert werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise gelingt es, ohne aufwändige Einbauten eine wirkungsvolle Kühlung des Magnetventils vorzunehmen, wobei bereits das Abziehen einer kleinen Menge an Kraftstoff zwischen Vorförderpumpe und Hochdruckpumpe ausreicht, um eine merkliche Reduzierung der Temperatur im Bereich des Magnetventils zu erreichen.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird die Spülmenge dem Steuerventil im Bereich des Ventilsitzes des Ventilglieds zugeführt. Bei einer derartigen Verfahrensweise vermischt sich die zwischen Vorförderpumpe und Hochdruckpumpe abgezweigte Spülmenge unmittelbar am Eingang des Steuerventils mit dem aus dem Zu- bzw. Ablauf kanal kommenden Kraftstoff, sodass im wesentlichen das ganze Steuerventil von dem bereits abgekühlten Kraftstoff durchflossen wird. Hierbei wird bevorzugt der Ankerraum des Steuerventils von der Spülmenge durchflossen, sodass besonders der einer starken thermischen Belastung unterliegende Teil des Magnetventils effizient abgekühlt werden kann.
Die Regelung der Kühlleistung erfolgt in besonders bevorzugter Weise dadurch, dass die zwischen der Vor förderpumpe und der Hochdruckpumpe abgezweigte Spülmenge, vorzugsweise mittels einer Drossel oder eines Spülventils, geregelt wird. Die Regelung kann hierbei mit Vorteil in Abhängigkeit von Messwerten 1 ·* ·* ·♦ · Mff ······· « • · · ·· ··· · • · · · ··· Μ·· · • · · · · · ·
eines Temperatursensors durchgeführt werden, wobei der Temperatursensor die Temperatur des Magnetventils oder des Kraftstoffs im Ablauf des Magnetventils erfasst. Auf diese Art und Weise erfolgt eine besonders einfache Temperaturregelung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Verfahrensweise kann die Spülmenge über einen Wärmetauscher zum Vorwärmen der Spülmenge geführt werden. Auf diese Art und Weise kann die Kühlleistung eingestellt werden. Gleichzeitig ist hiermit auch eine Heizung des Ventils, beispielsweise vor dem MotorStart, möglich.
Um sicherzustellen, dass die zwischen Vorförderpumpe und Hochdruckpumpe abgezweigte Teilmenge des Kraftstoffs ein ausreichendes Druckniveau aufweist, um zum Zwecke der Spülung und der Kühlung des Magnetventils verwendet werden zu können, wird bevorzugt derart vorgegangen, dass der Kraftstoff von der Vorförderpumpe auf einen Überdruck von 5-10 bar gefördert wird.
Die vorliegende Erfindung zielt weiters darauf ab, eine Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welcher eine verbesserte Kühlung des Magnetventils erreicht wird. In diesem Zusammenhang umfasst die Vorrichtung eine Vorförderpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Tank, eine Hochdruckpumpe und einen Einspritzinjektor, wobei der von der Vorförderpumpe geförderte Kraftstoff der Hochdruckpumpe und der von der Hochdruckpumpe geförderte Hochdruckkraftstoff dem Einspritzinjektor zugeführt ist, wobei der Einspritzinjektor eine Einspritzdüse mit einer axial verschieblichen Düsennadel aufweist, welche in einen mit Kraftstoff unter Druck speisbaren Steuerraum eintaucht, dessen Druck über ein wenigstens einen Zu- oder Ablaufkanal für Kraftstoff öffnendes oder schließendes Steuerventil steuerbar ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung im wesentlichen dadurch aus, dass zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe eine Zweigleitung angeschlossen ist, die mit einem Spülkanal des Einspritzinjektors verbunden ist, wobei der Spülkanal am Steuerventil mündet, so-dass die Spülmenge das Steuerventil wenigstens teilweise durchfließt und sich vorzugsweise mit dem Kraftstoff aus dem Zu- bzw. Ablaufkanal vermischt.
Bevorzugte Weiterbildungen dieser Einspritzvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei die entsprechenden Vorteile bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigt Fig.l den schematischen Aufbau eines modularen Commonrail-Einspritzsystems, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II gemäß Fig.l und Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-III gemäß Fig. 2.
Fig.l zeigt den schematischen Aufbau eines modularen Commonrail-Einspritzsystems nach der vorliegenden Erfindung. Aus dem Kraftstofftank 1 wird mit einer Vorförderpumpe 2 Kraftstoff angesaugt und von der Hochdruckpumpe 3 auf den erforderlichen Systemdruck gebracht und dem Einspritzinjektor 4 zugeführt. Der Injektor 4 besteht aus einer Einspritzdüse 5, einer Drosselplatte 6, einem Magnetventil 7, einem mit einem Hochdruckspeicher (nicht dargestellt) ausgestatteten Injektorkörper 8 und einer Düsenspannmutter 9, die die Teile zusammenhält. Im Ruhezustand ist das Magnetventil 7 geschlossen, so-dass Hochdruckkraftstoff aus der Hochdruckbohrung 10 über die Quernut 11 und die Zulaufdrossel 12 in den Steuerraum 13 der Düse 5 strömt, der Abfluss aus dem Steuerraum 13 über die Ablaufdrossel 14 aber am Ventilsitz 15 des Magnetventils 7 blockiert ist. Der im Steuerraum 13 anliegende Systemdruck drückt gemeinsam mit der Kraft der Düsenfeder 16 die Düsennadel 17 in den Düsennadelsitz 18, sodass die Spritzlöcher 24 verschlossen sind.
Wird das Magnetventil 7 betätigt, indem der Elektromagnet 25 angesteuert und das Magnetventilglied 27 gegen die Kraft der Magnetventilfeder 26 aus dem Magnetventilsitz 15 gehoben wird, gibt es den Durchfluss über den Magnetventilsitz 15 frei, und Kraftstoff strömt aus dem Steuerraum 13 durch die Ablauf drossel 14, den Magnetventilankerraum 19, die Ablauf spalte 20, die Entlastungsbohrung 21 und die Niederdruckbohrung 22 zurück in den Kraftstofftank 1. Es stellt sich ein durch die Strömungsguerschnitte von Zulaufdrossel 12 und
Ablaufdrossel 14 definierter Gleichgewichtsdruck im Steuerraum 13 ein, der so gering ist, dass der im Düsenraum 23 anliegende Systemdruck die im Düsenkörper 32 längs verschieblich geführte Düsennadel 17 zu öffnen vermag, sodass die Spritzlöcher 24 freigegeben werden und eine Einspritzung erfolgt.
In der Niederdruckbohrung 22 herrscht ein Absolutdruck von 1-2 bar vor, sodass es durch die Absteuerung des Systemdrucks über Zulaufdrossel 12, Ablauf drossel 14 und Magnetventilsitz 15 zu einer starken Erwärmung des Kraftstoffs kommt. Gleichzeitig wirken die im Elektromagneten 25 auftretenden elektrischen und magnetischen Verluste als zusätzliche Heizung, sodass es vor allem bei hohen Durchflussmengen, sowie bei bereits vorgewärmten Kraftstoffen (z.B. Schweröl) und bei hohen elektrischen Betriebsströmen des Magnetventils 7 zu kritischen Bauteilbelastungen kommen kann.
Fig.2 zeigt den in Fig.l angegebenen Schnitt durch den Einspritzinjektor 4. Hier ist zusätzlich die erfindungsgegenständliche Spülbohrung 28 sichtbar.
Fig.3 zeigt den in Fig.2 angegebenen Schnitt durch den Einspritzinjektor 4 mit der erfindungsgegenständlichen Spülkraftstoff Versorgung. Am T-Stück 29 zwischen Vorförderpumpe 2 und Hochdruckpumpe 3 wird ein Teil des an dieser Stelle unter einem Überdruck von 5-10 bar stehenden Kraftstoffs abgezweigt. Die Spülmenge kann über das Spülventil 30 gesteuert und im Wärmeübertrager 31 temperiert werden. Die abgezweigte Menge wird über die Spülbohrung 28 direkt zum Magnetventilsitz 15 geleitet, wo sich die Spülmenge mit der aus der Ablauf drossel 14 austretenden Steuermenge vermischt. Durch den großen Temperaturunterschied zwischen Spülmenge und Steuermenge erfolgt hier eine deutliche Kühlung der Steuermenge, sodass die sich im Ankerraum 19 einstellende Temperatur im Vergleich zu einem konventionellen Einspritzinjektor ohne Spülung wesentlich geringer ist. Dadurch ergibt sich für die Bauteile des Magnetventils 7 eine deutlich geringere Temperaturbelastung im Betrieb, sodass einerseits eine Steigerung der Lebensdauer, andererseits eine Kostenersparnis durch die Wahl anderer, weniger temperaturbeständiger Werkstoffe möglich 1
wird. Gleichzeitig kann durch geeignete Wahl des Wärmeübertragers 31 eine Vorwärmung der Spülmenge erfolgen. Wird als Kraftstoff beispielsweise Schweröl verwendet, kann diese vorgewärmte Spülmenge zur Temperierung des Magnetventils 7 und damit zur Beschleunigung des Motorstarts verwendet werden.

Claims (14)

  1. » 1 * > / » » 1 * > / » 1. -/- Patentansprüche : Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, bei welchem der Kraftstoff von mindestens einer Vorförderpumpe aus einem Tank zu mindestens einer Hochdruckpumpe gefördert wird und der von der Hochdruckpumpe geförderte Hochdruckkraftstoff dem Einspritzinjektor zugeführt wird, wobei der Einspritzinjektor eine Einspritzdüse mit einer axial verschieblichen Düsennadel aufweist, welche in einen mit Kraftstoff unter Druck speisbaren Steuerraum eintaucht, dessen Druck über ein wenigstens einen Zu- oder Ablauf kanal für Kraftstoff öffnendes oder schließendes Steuerventil gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe eine Teilmenge des Kraftstoffs als Spülmenge abgezweigt und einem Spülkanal des Einspritzinjektors zugeführt wird, wobei die Spülmenge unmittelbar dem Steuerventil zugeführt wird, sodass die Spülmenge das Steuerventil wenigstens teilweise durchfließt und sich vorzugsweise mit dem Kraftstoff aus dem Zu- bzw. Ablauf kanal vermischt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülmenge dem Steuerventil im Bereich des Ventilsitzes des Ventilglieds zugeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerraum des Steuerventils von der Spülmenge durchflossen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe abgezweigte Spülmenge, vorzugsweise mittels einer Drossel oder eines Spülventils, geregelt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülmenge über einen Wärmeübertrager zum Vorwärmen der Spülmenge geführt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff von der Vorförderpumpe auf einen Überdruck von 5-10 bar gefördert wird.
    0 -/-
  7. 7. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend wenigstens eine Vorförderpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Tank, wenigstens eine Hochdruckpumpe und einen Einspritzinjektor, wobei der von der Vorförderpumpe geförderte Kraftstoff der Hochdruckpumpe und der von der Hochdruckpumpe geförderte Hochdruckkraftstoff dem Einspritzinjektor zugeführt ist, wobei der Einspritzinjektor eine Einspritzdüse mit einer axial verschieblichen Düsennadel aufweist, welche in einen mit Kraftstoff unter Druck speisbaren Steuerraum eintaucht, dessen Druck über ein wenigstens einen Zu- oder Ablaufkanal für Kraftstoff öffnendes oder schließendes Steuerventil steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorförderpumpe (2) und der Hochdruckpumpe (3) eine Zweigleitung angeschlossen ist, die mit einem Spülkanal (28) des Einspritzinjektors (4) verbunden ist, wobei der Spülkanal (28) am Steuerventil (7) mündet, sodass die Spülmenge das Steuerventil (7) wenigstens teilweise durchfließt und sich vorzugsweise mit dem Kraftstoff aus dem Zu- bzw. Ablaufkanal (14) vermischt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung im Bereich des Ventilsitzes (15) des Ventilglieds am Steuerventil (7) mündet.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkanal (28) als Bohrung im Steuerventil (7) ausgebildet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung Mittel zum Steuern der Spülmenge, wie z.B. eine Drossel oder ein Spülventil (30), aufweist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung über einen Wärmeübertrager (31) zum Vorwärmen der Spülmenge geführt ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung derart am Steuerventil (7) mündet, dass der Ankerraum (19) des Steuerventils (7) von der Spülmenge durchflossen wird. fl 1
  13. 13, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (2) zur Förderung des Kraftstoffs mit einem Überdruck von 5-10 bar ausgebildet ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (7) als Magnetventil ausgebildet ist. y
    j
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US12/674,332 US8708247B2 (en) 2007-08-20 2008-08-19 Method and device for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
CN2008801036836A CN101965449A (zh) 2007-08-20 2008-08-19 一种将燃料喷入内燃机的燃烧室中的方法及装置
JP2010521261A JP2010537106A (ja) 2007-08-20 2008-08-19 燃料を内燃機関の燃焼室内へ噴射する方法及び装置
EP08782821A EP2183477B1 (de) 2007-08-20 2008-08-19 Verfahren zum einspritzen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine
RU2010110548/06A RU2442016C2 (ru) 2007-08-20 2008-08-19 Способ и устройство впрыска топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания

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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7937936B2 (en) * 2007-01-16 2011-05-10 Deere & Company Vehicle exhaust component arrangement
DE102009027459A1 (de) * 2009-07-03 2011-01-05 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102009027932A1 (de) * 2009-07-22 2011-01-27 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor und Kraftstoffeinspritzsystem
AT509405A1 (de) 2010-01-19 2011-08-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum temperieren eines injektors einer einspritzung für das einspritzen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine
DE102010062883A1 (de) * 2010-09-14 2012-04-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Einspritzanlage
EP2444650B1 (de) * 2010-10-20 2015-12-23 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Verbesserter Kraftstoffeinspritzventil
AT512422B1 (de) * 2012-02-07 2016-01-15 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum einspritzen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine
DE102012208075A1 (de) 2012-05-15 2013-11-21 Man Diesel & Turbo Se Injektor für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffversorgungsanlage
DE102012220025A1 (de) * 2012-06-29 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102013018177B4 (de) * 2013-11-29 2016-01-28 L'orange Gmbh Kraftstoffinjektormodul sowie Kraftstoffinjektor und Prüfanordnung damit
AT516250B1 (de) * 2015-01-07 2016-04-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Brenngaszuführungs- und Zündvorrichtung für einen Gasmotor
AT516251B1 (de) * 2015-01-07 2016-04-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Brenngaszuführungs- und Zündvorrichtung für einen Gasmotor
DE102015001070A1 (de) * 2015-01-29 2016-08-04 Man Truck & Bus Ag Temperierungsvorrichtung für ein Kraftstoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs
DE102016211477A1 (de) * 2016-06-27 2017-12-28 Robert Bosch Gmbh Düsenkörper für einen Kraftstoffinjektor
DE102017208400A1 (de) 2017-05-18 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine
RU2722796C1 (ru) * 2019-08-22 2020-06-03 Владимир Александрович Шишков Способ подачи лёгкого углеводородного топлива в двигатель внутреннего сгорания
CN112761827A (zh) * 2021-01-27 2021-05-07 宁波盛煜智能科技有限公司 密封截面积可变的燃气喷嘴

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH667698A5 (de) * 1985-05-03 1988-10-31 Sulzer Ag Einrichtung zum betrieb einer kolbenbrennkraftmaschine mit einem brennstoff relativ hoher viskositaet.
IT1217257B (it) * 1987-08-25 1990-03-22 Weber Srl Impianto di iniezione del combustibile con iniettori comandati per motori a ciclo diesel
JPH0219651A (ja) * 1988-07-08 1990-01-23 Toyota Motor Corp 燃料噴射弁用圧電素子の加熱制御装置
JPH0354358A (ja) * 1989-07-21 1991-03-08 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの高圧燃料噴射装置
US5148987A (en) * 1990-07-05 1992-09-22 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha High pressure fuel injection device for engine
JP2976356B2 (ja) * 1990-07-05 1999-11-10 ヤマハ発動機株式会社 エンジンの高圧燃料噴射装置
US5335852A (en) * 1993-01-28 1994-08-09 Cummins Engine Company, Inc. Lubrication oil controlled unit injector
WO1998044255A1 (en) * 1997-03-31 1998-10-08 Alliedsignal Inc. Turbocharger integral fluid temperature management system
JP3791190B2 (ja) 1998-06-30 2006-06-28 いすゞ自動車株式会社 コモンレール式燃料噴射装置
JP2002019651A (ja) 1999-02-26 2002-01-23 Tuner Kk 車載用画像記録システム
DE20310824U1 (de) 2003-07-14 2004-11-18 Winkelmann, Karlheinrich, Dipl.-Ing. (TH) Verbrennungskraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung eines flüssigen Kraftstoffgemisches

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EP2183477A1 (de) 2010-05-12
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