CN110226031B - 带有具备将促进燃烧的介质输入燃烧室中的额外机制的燃料喷入喷嘴的内燃机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的第一方面，介绍一种呈往复活塞发动机的结构类型的内燃机，内燃机在其气缸头(1)中具有：用于供给气缸(2)的输入阀(3)，燃烧空气能够通过输入阀从与输入阀(3)相连的输入管路(4)输送给气缸(2)；蓄压器(5)，额外的、促进气缸(2)中的燃烧的介质能够从蓄压器中受控地输送给气缸(2)；以及喷入喷嘴(7)，燃料能够通过喷入喷嘴喷入气缸(2)中。根据本发明，额外的介质是燃烧空气‑燃料混合物。蓄压器(5)与具有喷嘴针(6)的喷入喷嘴(7)连接并且额外的介质能够借助喷入喷嘴(7)受控地导入气缸(2)中。根据本发明的第二方面，介绍了一种用于将额外的、促进内燃机的气缸中的燃烧的介质额外地引入往复活塞发动机的气缸中的方法，其中，介质通过喷入喷嘴来输送。

Description

带有具备将促进燃烧的介质输入燃烧室中的额外机制的燃料 喷入喷嘴的内燃机
技术领域
本发明涉及一种具有根据权利要求1的特征的往复活塞内燃机以及一种具有根据权利要求11的特征的用于将促进燃烧的介质引入燃烧室中的方法。
背景技术
已知如下的往复活塞内燃机，其中，通过气缸的气缸头中的输入阀将燃烧所需的燃烧空气输送到气缸，输入阀布置在进气管路的末端，全部燃烧空气能够通过进气管路连同冲洗空气一起输送到气缸。在传统的结构类型中，内燃机具有喷入喷嘴，喷入喷嘴在其内部具有喷嘴针，通过该喷嘴针来控制进入气缸中的燃料输送。还已知的是，为了控制或提高内燃机的扭矩以及用于控制和改善这种内燃机的冷启动表现，额外设置有压缩空气储存器，从压缩空气储存器将额外的燃烧空气通过布置在气缸头中的输入阀引入气缸中。这种额外的燃烧空气要么直接通过气缸头中的空气输入阀或通过另外的空气输入阀实现。
因此，从DE 11 2007 000 944 T5中介绍了一种内燃机，其中，另外设置有处在约200巴的相当高的压力下的压缩空气容器，在压缩冲程期间特别是在压缩冲程开始期间，实现了从该压缩空气容器注入额外的燃烧空气。尽管因此可能对排放和多缸发动机产生积极影响，尤其是对内燃机的整体性能。然而，对于压力容器中的这种高压，需要大量的额外能量，特别是因为将大量空气量在如此高压力下保存并且在内燃机的速度方面相应迅速跟随地给送到气缸中。
DE 10 2010 033 591 A1描述了一种具有改进的冷启动性能的内燃机。当燃料-空气混合物已经在气缸中被压缩之后，将来自空气存储器的额外压缩的空气在紧接实际点火过程之前被输送到气缸。为此，还保持压缩空气容器中的相对高的压力。从DE 10 2004 047975 A1中已知，压缩空气形式的额外的燃烧空气在进气阶段周期性地从蓄压器输送给气缸。作为压力容器的是在压缩空气制动系统中原本就设置的压缩空气容器。通过周期性喷入额外空气，可以在适当调节量和喷射持续时间的情况下，对内燃机的运行参数的总体性能方面产生影响。同样在该系统中，具体而言在进气阶段期间，将额外的空气输送到吸取管路。结果，对应每个相应的喷入周期，从压力容器中提供将相对大量的空气。
从DE 10 2012 014 204 B4和DE 10 2012 014 205 B3中已知具有额外的压缩空气容器的其他如下系统，在这种内燃机中，能够额外将燃烧空气从压力容器通过分成两个分管的吸取管道借助可控制的截止件输送，并且由DE 10 2008 00 326 A1已知，在这种已知的内燃机中，将用于喷入额外的压缩空气的额外的装置在所设置的涡流增压器与内燃机的输入阀之间同样设置在空气吸取组件中。在此，压缩空气并不是持续地引入吸取组件中，而是仅当这种引入根据车辆当前的运行状况在安全、行驶舒适性以及磨损方面合理的情况下才执行。
根据DE 102 247 19 B4，DE 39 063 12 C1和DE 2008 000 324 A1的其他已知系统的共同之处在于，在带涡轮增压器的发动机以及吸气发动机中，在进气系统的不同部位上推荐额外的压力容器。
这些已知的具有蓄压器的内燃机的缺点是，该蓄压器还额外地将额外的燃烧空气供给到内燃机的进气管中，相对大的设备成本以及由于进气系统中的大横截面还有相对大的必须给送的空气量，使至少一部分额外的燃烧空气进入气缸。
本发明基于在DE 691 00 803 T2中描述的往复活塞式设计的内燃机。这种内燃机具有布置在气缸的气缸头中的输入阀，通过输入阀能够将燃烧空气从与输入阀相连的输入管路输送给气缸，以及内燃机具有蓄压器，能够从蓄压器中将额外的、促进燃烧的介质受控地输送给气缸。在此，燃料借助喷入喷嘴能够受控地喷入气缸，其中，蓄压器与具有喷嘴针的喷入喷嘴相连。
例如在出版文献DE 39 36 986 A1、DE 10 2013 014 329 A1和DE 10 2014 002905 A1中描述了用于合适的喷入喷嘴的各种结构形式。
发明内容
与此相反，本发明的目的是，将额外引入气缸中的、促进燃烧的气态或液态介质的量可控制地而且更低地保持，但仍然要确保内燃机性能的可靠的改善，并且另外结构上和设备方面的、用于控制将介质输入内燃机气缸中的耗费保持得尽可能简省。此外，本发明的目的是，在废气值得到改善的情况下，使发动机功率得到优化。
该目的通过具有权利要求1的特征的往复活塞内燃机和具有权利要求11的特征的方法实现。有利的改进方案在相应的从属权利要求中限定。
根据本发明的第一方面，往复活塞内燃机具有设置在气缸的气缸头中的输入阀，将从吸取管路引入气缸的燃烧空气或额外地还有燃气/燃料输送给输入阀，并且输入阀通过相应的阀门控制将燃烧空气、燃气或混合物周期性地输送给气缸。此外，内燃机连接到蓄压器，从蓄压器中能够将用于促进燃烧的额外的介质以及必要时还有气缸中形成的混合物受控制地输送给气缸。内燃机还在气缸头中具有喷入喷嘴，燃料可通过喷入喷嘴喷射到气缸中，其中，燃料通过喷入喷嘴相应地雾化，以便能够实现最佳的燃烧特性。根据本发明，蓄压器连接到具有喷嘴针的喷入喷嘴，其中，额外的、需要导入气缸中的介质从压力容器中能够借助喷嘴针受控地导入气缸中。对于具有传统喷射系统的传统内燃机，使用喷入喷嘴，喷入喷嘴在其内部具有喷嘴针，其确保用于通过适当行程喷射加压燃料的横截面。
根据本发明，现在在根据本发明的内燃机的情况下提供的是，传统的喷入喷嘴另外设计成：使得额外的介质通过喷入喷嘴同样引入气缸中。因此，根据本发明的这种喷入喷嘴具有双重功能，因为它实现了本身已知的燃料喷射和燃料的雾化，但是至少部分地同时允许从额外的蓄压器输送额外的介质，从而无需其他的机构用于引入额外的介质以改善气缸中的燃烧。由于在喷入喷嘴中确保了相对良好的可控性，因此当应当通过大容积的输入管道额外地输送介质时，在根据本发明的内燃机中尽可能地省去对大容积的操作和运送而不必省去在本发明的内燃机中所需的功能，即运行表现、扭矩和冷启动表现。这可以在根据本发明的解决方案中精确控制。
优选地，在根据本发明的内燃机中，喷嘴针以如下方式得到行程控制，优选地得到燃料压力控制，使得：当达到喷入喷嘴内部的限定的喷射压力时，通过从密封座上抬起喷嘴针而释放密封座，使得，燃料和/或介质经过密封座引入气缸中。根据本发明，现在以这样的方式引入通过喷入喷嘴输送的介质，使得额外的介质经由该密封座同时或者在时间上错开地或者部分同时地在相应地在注意到气缸中的压力条件和作用在喷嘴针上的弹簧力的可取下，将额外的介质通过密封座引入气缸中。喷嘴针的提升运动也可以用压电元件或线圈磁体或大型发动机以液压方式实现。
优选地，喷嘴针在其内部具有介质通道，通过该介质通道可以将额外的介质引入到气缸中。该介质通道可以在上述密封座处密封和关闭，并在提升喷嘴针时打开。但是还可行的是，进一步优选地，在蓄压器上或喷射阀上或在蓄压器和喷射阀之间设置额外的阀，该阀通过控制装置控制额外的介质向气缸的输送。在这种情况下，介质的量以及到气缸的体积流量优选地通过根据燃料喷射过程对该阀的控制来执行，特别是根据燃料喷射量来执行。通过根据燃料喷射过程控制额外的介质的输送，可以确保：额外的介质例如，仅在燃料喷射过程结束时，才进入气缸，使得压力在喷入喷嘴中，喷入喷嘴已经减小到喷嘴针虽然还打开，但是处在加压下的燃料向介质通道的回流受阻的程度。这可以优选地另外设置为，额外机构仍然将喷嘴针保持在密封座上，尽管通常确保喷嘴针在喷入喷嘴壳体中抬起喷嘴针的燃料压力已经降到在正常情况下加载于喷嘴针上的弹簧压力会实现喷嘴针关闭的程度。
为了促进燃烧另外引入气缸中的介质优选是气态的，更优选是压缩空气，氧气也是可行的。然而，也可以使用燃气作为介质，其具有额外的热值并且另外在气缸中的燃烧过程中释放能量。作为额外的介质，还优选使用燃烧空气-燃气混合物，从而可以通过混合物的两种组分的比例直接影响到发动机性能。根据另一实施例，额外的介质也可以是液体，其中介质优选地在蓄压器中是液体并且介质通道直至喷射或引入发动机的气缸中，其中由于压力和温度条件，任选地也可以立即过渡进入气相中，以液相输送。优选地，液体介质是水，其在气缸中的雾化效果在分开注入时或在作为水-燃料乳液注入时通常是已知的。也可以输送水蒸气形式的介质。
优选地，介质通过喷入喷嘴的壳体直至达到布置在喷入喷嘴内部的喷嘴针的输送通过横向孔来实现，所述横向孔可以通过喷嘴针的升降打开或关闭。也可以在喷嘴针上和/或喷入喷嘴的壳体上设置径向环绕的凹槽，其分别具有与的相关孔相同的宽度尺寸，使得即使在喷嘴针在运行期间发生旋转时，介质通过径向介质通道向中央介质通道的输送始终得到保证。
优选地，喷入喷嘴是具有盲孔的多孔喷嘴。然而，它也可以是节流销喷嘴形式的喷入喷嘴。具有盲孔的多孔喷嘴的喷入喷嘴构造能够以正常尺寸或减小的盲孔尺寸来实现。这种盲孔喷入喷嘴的基本结构本身是已知的，其特征在于喷嘴针在其前部区域具有锥形构造，如果在喷嘴针的与之相对置的肩部上没有燃料压力将其抬离密封座的话，这种锥形构造在喷入喷嘴壳体内部实现在盲孔上方的密封作用。因此，喷嘴针的锥形尖端密封从盲孔出发，密封燃料的压力空间，多个喷射孔从该盲孔出发，沿径向引导到气缸的内部。相反，节流销喷嘴是所谓的单孔喷嘴，其中喷嘴针上的销钉浸入喷入喷嘴主体的喷射孔中。这种节流销喷嘴的优点是可以实现喷入喷嘴开口的一定程度的自清洁。
进一步优选地，在蓄压器与直接与喷入喷嘴壳体的连接部之间设置介质管路，通过该介质管路将额外的介质引导到喷入喷嘴并且因此通过喷入喷嘴被引导到气缸中。在此，介质管路的直径以如下方式设计，使其至少对应于喷嘴针的最大行程。这确保了在喷嘴针的每个行程中，确保利用额外的介质对布置在喷嘴针内部的介质通道进行加载。
具有喷入喷嘴(除了常规发生的喷射燃料之外还通过该喷入喷嘴执行额外的介质)的根据本发明的内燃机的主要优点在于，使内燃机在不同操作条件下的控制表现能够得到改进。而无需大的结构上的耗费和额外的设备耗费。此外，在行程空间相同的情况下，可以显著提高性能。
通过这种影响，不仅可以实现发动机的性能提高。通过有针对性地影响发动机的运行特性，废气优化也能够高度实现。
根据本发明的第二方面，该方法包括将额外的、促进在该内燃机的气缸中的燃烧以及必要时还有混合物形成的介质送入内燃机的气缸中的过程。根据本发明的方法，介质通过在任何情况下都存在于往复活塞发动机的气缸头中的喷入喷嘴供给，并且特别适用于根据本发明的方法。
优选地，介质的输送至少部分地与燃料同时进行。但是也可行的是，介质的输送与燃料分开地进行，因此不需要如在引入气缸的介质的燃料输送中那样的高压力。
根据优选实施例，介质的输送是阀控制的，与喷嘴针的提升运动无关。这意味着在从蓄压器到喷入喷嘴的介质通道中布置有阀，该阀由控制装置控制，从而在气缸中额外的介质的量得到控制。根据替代变型，在燃料喷射期间额外的介质的引入是通过行程控制的。并且更优选地，额外的介质是气体燃料，其作为额外的介质单独或以燃烧空气-燃料混合物的形式作为额外的介质引入。根据本发明方法的改进，但也可能在最简单的情况下，额外的介质是压缩空气。通过喷入喷嘴引入气缸的额外压缩空气确保了额外的氧气提供用于气缸中发生的燃烧。
此外，用作混合物还可以是来自废气再循环的气态燃料和气体。
附图说明
本发明的其他优点、细节和构造在此借助下面阐释的、附图中的实施例详细介绍。在附图中：
图1示出往复活塞机械的气缸的原理视图，带有输入管路、排气管路和与喷入喷嘴相连的、用于促进气缸中燃烧的介质的压力容器；
图2示出具有输入阀、输出阀和喷入喷嘴的往复活塞机械的气缸的剖视图；
图3示出处在气缸头上的节流销结构类型的喷入喷嘴的剖视图，带有用于促进气缸中燃烧的介质的进管；
图4示出根据图3的视图，其中，在喷嘴针抬起的位置上，喷嘴针的密封座敞开；
图5示出喷入喷嘴的节流销喷嘴的放大细节视图；以及
图6示出作为带有较大盲孔(左边)和较小盲孔(右边)的喷入喷嘴的盲孔喷嘴。
具体实施方式
图1是往复活塞(发动)机的气缸2的原理视图，带有安装在气缸头1中的输入阀3和输出阀11。通过加压空气管路4或输入管路将输入空气15通过用于提高加载压力的增压器25导送，并且从那里引导至输入阀3并且在输入阀3打开的情况下引导至气缸2中。在输出阀11打开的情况下，在燃烧后燃烧过的气体16通过输出阀11流入排气管路12并且从那里流经废气涡轮机26，在废气涡轮机中，从废气16中获取能量，用于驱动布置在输入管路4中的增压器25。
在气缸头1中，还布置有喷入喷嘴7，通过喷入喷嘴经燃料管路24将燃料喷入气缸中，用于使燃料燃烧。与喷入喷嘴7相接的是用于气态或液态的介质的介质管路13，所述介质通过喷入喷嘴7、具体而言通过喷入喷嘴7的内部、经过其喷嘴针6被送入气缸2中，以便促进燃烧。气态或液态的介质在此可以是燃烧空气，其氧气份额有助于改善燃烧，或者是燃气，燃气本身在活塞20朝向上止点的方向运动而在气缸2中压缩时产生的温度下点火并且燃烧，使得额外的能量被提供用于内燃机的活塞20的做功周期。由燃烧产生的功通过活塞20、连杆销19和连杆18继续导送至在图1中未示出的曲轴，用于驱动曲轴。
用于介质的蓄压器5被连接到介质管路13，进而连接到喷入喷嘴7，在蓄压器5和喷入喷嘴7之间布置有阀10，通过该阀使处在压力下的介质的量通过喷入喷嘴7输送给气缸2，用于改善燃烧。阀10通过控制装置21在通流的介质量方面得到控制。在此，控制根据所希望的或被监控的发动机参数、例如冷启动表现、功率、排气表现等来实现。
在图2中示出往复活塞气缸的横截面。气缸2具有气缸头1，在气缸头1中布置输入阀3和输出阀11以及喷入喷嘴7。通过输入管路4使输入空气15流至输入阀3，并且在输入阀打开的情况下在冲洗周期或吸取周期期间流入气缸2。在气缸2中，活塞20在气缸套筒17中引导，活塞通过连杆销19和连杆18与未示出的曲轴连接。同样在气缸头1中布置的是输出阀11，输出阀在打开的状态下，将燃烧过的气体(其在气缸2中的燃烧过程中产生)作为废气16导引至排气管路12中，在其其他分支中例如引导至可能存在的废气涡轮机26(参见图1)。图2示出这种气缸2的原理结构，并没有示出用于处在压力下的介质的、与喷入喷嘴7的连接管路。
这可以从根据图3的详细图中看出。其中，在气缸2的气缸头1中以原理图示作为剖视图示出喷入喷嘴7，该喷入喷嘴在其内部以通常已知的方式具有喷嘴针6。喷入喷嘴7设计为节流销喷嘴，因此具有仅一个密封座8和仅一个喷射孔。这种节流销喷嘴的优点在于，在气缸2中的燃烧过程中，由于唯一的单个喷射孔，可以进行一定程度的自清洁。密封座8布置在喷嘴针6的下部的尖端区域上。在喷嘴针6的内部设有介质通道9，通过该介质通道将促进燃烧的介质引入到气缸2中。该孔沿纵向布置，具体而言适当地与喷嘴针6的纵轴线重合地布置。此外，喷嘴针6具有沿径向延伸的孔，该孔根据位置与进管连接，用于介质的进管的沿喷嘴针6的纵向存在的横截面尺寸具有如下的大小，使得喷嘴针6的径向孔在其行程范围内能够被加载介质。为了确保改善介质的输送，在喷嘴针6上和/或在喷入喷嘴7上设置有在附图中未单独示出的沿径向环绕的分配槽。该分配槽在宽度方面与相应分配的输送孔的直径相等。该槽在喷嘴针6的外直径上和/或在喷入喷嘴7的用于接纳喷嘴针6的内直径上加工出来。介质通过介质管路13经过与喷嘴针6的连接栓输送到喷入喷嘴7的内部。在介质管路13中，在图3中未示出的、用于介质的压力容器之间存在阀10，阀的打开和关闭过程通过控制装置21根据所希望的或被监控的发动机参数、例如冷启动表现、功率、排气表现等来实现。在喷入喷嘴7的内部存在燃料管路24，借助燃料管路将燃料引入喷入喷嘴7中并且进而引入喷嘴针6的下部区域中。在相应的加载时，燃料引入喷嘴的具有截锥形基座8的区域中并且借助其通过燃料压力借助由燃料产生的推压力的作用沿喷嘴针6的纵轴线方向将喷嘴针抬起。
喷嘴针6的抬起状态在图4中示出，其中密封座8在喷嘴针6的尖端处被释放。其他组件对应于图3中的组件，因此将不再更详细地解释它们。
为了更好地理解，在图5和图6中以放大视图示出喷入喷嘴的两种基本类型，也就是根据图5的节流销喷嘴(如其以及结合图3和图4介绍那样)以及根据图6的盲孔喷嘴，其同样在根据图3或图4的结构中用于喷入喷嘴7中。
根据图5，带有销尖端的喷嘴针6以其密封区域在密封座8上引导，使得基于燃料的作用于喷嘴针6的推压力将喷嘴针从密封座8上抬起并且实现了燃料通过燃料管路24输送到喷嘴针6的下部区域中。下部区域呈截锥形地构造并且在存在或加载燃料压力的情况下处在沿喷嘴针6的纵轴线的方向作用的力之下。燃料压力在这里具有如下的大小，使得所产生的、作用于喷嘴针6的力足够大，能够将喷嘴针从其在喷入喷嘴7中的基座上抬起。
盲孔喷嘴在其基本功能方面与节流销喷嘴没有区别，除了在喷入喷嘴7中在喷嘴针6的密封座8下方构造有盲孔22，这在基于燃料抬起喷嘴针6之后，实现了对密封座8的释放，使得凭借可能处在压力下的、从燃料管路24引入盲孔22中的燃料导致燃料引入通向气缸2的、在沿径向构造的喷入孔23中，并且在那里以雾化的形式引入气缸中。促进燃烧的介质通过在图5和图6中未示出的内部孔9的输送在这里可以通过能控制的阀10来实现。
根据各种发动机参数，能够以如下方式实现对密封座8的释放的控制，使得在限定的时刻，能够将燃料和介质喷入或引入气缸2中。
附图标记列表
1 气缸头
2 气缸
3 输入阀
4 输入管路
5 用于促进燃烧的介质的蓄压器
6 喷嘴针
7 喷入喷嘴
8 密封座
9 介质管道
10 阀
11 输出阀
12 排气管路
13 介质管路
14 喷入喷嘴壳体
15 输入空气
16 废气
17 气缸套筒
18 连杆
19 连杆销
20 活塞
21 控制装置
22 盲孔
23 喷入孔
24 燃料管路
25 增压器
26 废气涡轮机

Claims (4)

1.一种用于将燃料和额外的、促进呈往复活塞结构类型的内燃机的气缸(2)中的燃烧的介质引入往复活塞发动机的气缸(2)中的方法，其中，气缸头(1)具有带喷嘴针(6)的喷入喷嘴(7)，介质通过往复活塞发动机的喷入喷嘴(7)来输送，其特征在于，额外的介质是燃烧空气-燃料混合物，所述燃烧空气-燃料混合物从蓄压器(5)中取出且通过输送燃料的喷入喷嘴(7)引入气缸(2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，介质的输送至少部分地与燃料输送到气缸(2)中的过程同时进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，介质的输送受阀控制地、与喷入喷嘴(7)的喷嘴针(6)的行程运动无关地进行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在燃料喷入期间对额外的介质的引入以受行程控制的方式进行。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019201123A1 (de) * 2019-01-29 2020-07-30 Erwin Junker Grinding Technology A.S. Verfahren zum Einbringen von Verbrennungsluft in einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine
DE102019203660A1 (de) 2019-03-19 2020-04-30 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung, entsprechende Antriebseinrichtung sowie Verwendung einer wässrigen Harnstofflösung zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
DE102019209232A1 (de) * 2019-06-26 2020-12-31 Technische Universität München HPDF-Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine und Arbeitsvorrichtung
DE102020131507A1 (de) 2020-11-27 2022-06-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine sowie Verbrennungskraftmaschine
DE102021132041A1 (de) 2021-12-06 2023-06-07 POLYTEC - SCIENCE GmbH Kraftstoff-/Luft-Einspritzsystem für Verbrennungsmotoren, Turbinentriebwerke und andere Zerstäubungssysteme

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008138609A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Denso Corp 燃料噴射ノズル
CN101377181A (zh) * 2007-08-31 2009-03-04 瓦特西拉瑞士股份有限公司 用于喷射燃料的喷嘴
CN104040161A (zh) * 2012-01-19 2014-09-10 瓦锡兰芬兰有限公司 燃料喷射系统
DE102013014329A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 L'orange Gmbh Brennverfahren für eine Brennkraftmaschine

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106448A (en) * 1975-03-03 1978-08-15 Nippon Soken, Inc. Internal combustion engine and method of operation
JPH01160171U (zh) * 1988-04-28 1989-11-07
DD289906A7 (de) 1989-02-02 1991-05-16 Jenoptik Carl Zeiss Jena Gmbh,De Verfahren und anordnung zur automatischen zielerfassung, insbesondere mit einem theodoliten
DE3906312C1 (zh) 1989-02-28 1989-12-21 Man Nutzfahrzeuge Ag, 8000 Muenchen, De
DE3936986A1 (de) 1989-11-07 1991-05-08 Daimler Benz Ag Kraftstoffeinspritzventil fuer eine luftverdichtende direkteinspritzende brennkraftmaschine
US5115774A (en) 1990-12-26 1992-05-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
RU2168055C2 (ru) * 1999-06-01 2001-05-27 Военный автомобильный институт Форсунка для впрыскивания топлива при бессливном процессе топливоподачи
DE19934354C1 (de) * 1999-07-22 2000-12-07 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-Einspritzsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
JP2003161178A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御方法
DE10224719B4 (de) 2002-05-30 2007-03-08 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Einrichtung und Verfahren zum Speisen von Zylindern von aufgeladenen Verbrennungsmotoren
US20040103875A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-03 Simon Aaron Joseph Method and apparatus for suppressing diesel engine emissions
DE102004047975A1 (de) 2004-10-01 2006-04-13 Knorr-Bremse Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steigern eines Drehmoments einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine, insbesondere eines Motors in Dieselausführung
DE102005014644A1 (de) 2005-03-31 2006-10-05 Daimlerchrysler Ag Brennstoffzuführsystem für eine Brennkraftmaschine
JP4411274B2 (ja) * 2005-12-22 2010-02-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
US7743754B2 (en) * 2006-03-31 2010-06-29 Transonic Combustion, Inc. Heated catalyzed fuel injector for injection ignition engines
US7793638B2 (en) 2006-04-20 2010-09-14 Sturman Digital Systems, Llc Low emission high performance engines, multiple cylinder engines and operating methods
DE102008000324A1 (de) 2008-02-18 2009-08-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung der Druckluftversorgung einer Brennkraftmaschine und eines Getriebes
DE102008000326A1 (de) 2008-02-18 2009-08-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgung einer Brennkraftmaschine bei einem Anfahrvorgang
DE102010033591A1 (de) 2010-08-06 2011-04-21 Daimler Ag Kaltstartunterstützung einer Brennkraftmaschine
US8095294B1 (en) * 2010-08-19 2012-01-10 Westport Power Inc. Method for determining fuel injection on-time in a gaseous-fuelled internal combustion engine
DE102012014204B4 (de) 2012-07-17 2016-03-10 Audi Ag Brennkraftmaschine und zugehöriges Steuerverfahren
DE102012014205B3 (de) 2012-07-17 2014-02-13 Audi Ag Brennkraftmaschine und zugehöriges Steuerverfahren
US9261049B2 (en) 2012-09-25 2016-02-16 Enginetics, Llc Two step metering solenoid for multi-physics fuel atomizer
AT512922B1 (de) * 2012-10-24 2013-12-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verbrennungsmotor
US9404443B2 (en) * 2013-03-15 2016-08-02 Mcalister Technologies, Llc Methods for joule-thompson cooling and heating of combustion chamber events and associated systems and apparatus
DK178962B1 (en) * 2013-10-23 2017-07-03 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A self-igniting internal combustion engine having a gaseous fuel supply system with pilot oil injection
DE102014002905B4 (de) 2014-02-28 2018-09-20 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennverfahren zur Ausführung mit einem Gasmotor
US10119496B2 (en) * 2014-04-15 2018-11-06 Cummins Inc. Cryogenic fuel injection and combustion
RU163400U1 (ru) * 2015-10-28 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания
RU171964U1 (ru) * 2016-10-14 2017-06-22 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "Башкортостан - Лада - Эксперт" (ООО НПП "БЛЭК") Устройство впрыска топлива поршневого двигателя
US10794310B2 (en) * 2018-10-12 2020-10-06 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Engine control system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008138609A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Denso Corp 燃料噴射ノズル
CN101377181A (zh) * 2007-08-31 2009-03-04 瓦特西拉瑞士股份有限公司 用于喷射燃料的喷嘴
CN104040161A (zh) * 2012-01-19 2014-09-10 瓦锡兰芬兰有限公司 燃料喷射系统
DE102013014329A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 L'orange Gmbh Brennverfahren für eine Brennkraftmaschine

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Publication number Publication date
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