DE102012002542A1

DE102012002542A1 - Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders

Info

Publication number: DE102012002542A1
Application number: DE201210002542
Authority: DE
Inventors: Eike Ness; Mark Gotthardt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum (8) eines Zylinders (20) eines Verbrennungsmotors (51). Der Kraftstoff wird mit einem Einspritzventil (20), welches seitlich in einer Mantelfläche (5) oder einem Randbereich einer Deckfläche (6) des Zylinders (1) angeordnet ist, in den Brennraum (8) eingespritzt. Dabei wird ein Kraftstoffstrahl (21) während eines ersten Kurbelwellenwinkelbereichs (23) eingespritzt und ein zweiter Kraftstoffstrahl (22) während eines zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs (24) eingespritzt. Der erste Kraftstoffstrahl (21) weist einen anderen Einspritzwinkel als der zweite Kraftstoffstrahl (22) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, ein Kraftstoffeinspritzventil sowie einen Verbrennungsmotor. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, bei welchem Kraftstoffstrahlen mit unterschiedlichen Einspritzwinkeln bei unterschiedlichen Kurbelwellenwinkelbereichen in den Brennraum des Verbrennungsmotors eingespritzt werden.
Insbesondere bei direkt einspritzenden Verbrennungsmotoren, wie zum Beispiel Dieselmotoren oder Ottomotoren, können Einspritzzeitpunkt, Einspritzdauer und Einspritzrichtung des eingespritzten Kraftstoffs einen erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad, die Laufruhe und Emissionen des Verbrennungsmotors haben.
In diesem Zusammenhang offenbart die US 3,339,848 eine Düsenstruktur, welche ausgestaltet ist, Kraftstoff in die Düse bei einem verhältnismäßig geringen Druck anfänglich einzuleiten, wodurch sich ein Sitzventil öffnet, um einen verhältnismäßig feinen Strahl von Kraftstoff in die Brennkammer einzuspritzen, und danach aufgrund einer Erhöhung eines Kraftstoffdrucks auf einen vorbestimmten Wert ein differentielles Nadelventil zu öffnen, um einen vollen Strahl von Kraftstoff in die Kammer einzuspritzen. Das Sitzventil schließt sich entsprechend mit dem Öffnen des Nadelventils.
Die DE 44 24 117 A1 betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum oder in den Einlasskanal einer Brennkraftmaschine mittels einer Einspritzdüse mit einem definiert ausgerichteten Kraftstoffstrahl. Zur Erzielung eines optimierten Betriebsverhaltens wird der Kraftstoffstrahl abhängig von motorspezifischen Daten geometrisch verändert. Dazu kann eine Vorrichtung beispielsweise schwenkbare oder asymmetrisch abspritzende, verdrehbare Einspritzdüsen aufweisen, welche über einen Stellmotor entsprechend verstellbar sind.
Die EP 1 541 859 B1 betrifft ein Einspritzventil mit einem ventilartig ausgebildeten Ventilsteuermodul und einem Düsenmodul. Das Düsenmodul ist als Koaxial-Vario-Düse ausgebildet und weist hierzu eine Nadeleinheit auf, welche aus einer äußeren Düsennadel und einer inneren, die äußere Düsennadel durchgreifenden Düsennadel, gebildet ist. Die äußere Düsennadel ist axial verschiebbar in einem Ventilgehäuse geführt und dient zur Steuerung von ersten zu einem Brennraum einer Diesel-Brennkraftmaschine führenden Einspritzöffnungen. Die innere Düsennadel dient zur Steuerung von zweiten ebenfalls zu dem Brennraum der Diesel-Brennkraftmaschine führenden Einspritzöffnungen.
Die DE 103 29 524 A1 betrifft eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einer Einspritzdüse, welche eine Düsennadel und mehrere Einspritzbohrungen aufweist. Mittels der Einspritzdüse wird Kraftstoff in Form mehrerer Kraftstoffstrahlen als eine Haupteinspritzung, eine Nacheinspritzung und gegebenenfalls als eine Voreinspritzung in den Brennraum eingespritzt. Die Einspritzbohrungen der Einspritzdüse sind in mindestens zwei unterschiedlichen getrennt ansteuerbaren Lochreihen angeordnet. Ein Betriebshub der Düsennadel ist in Abhängigkeit von einer Kolbenstellung oder von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einstellbar und die Lochreihen der Einspritzdüse weisen unterschiedliche Spritzlochkegelwinkel auf.
Die DE 199 16 485 C2 betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei welcher eine zu einem Arbeitsraum hin öffnende Einspritzdüse Kraftstoff direkt in den Arbeitsraum einspritzt. Der Arbeitsraum wird in einem Zylinder zwischen einem Zylinderkopf und einem Kolben mit einer Kolbenmulde gebildet. Kraftstoff wird mittels der Einspritzdüse in Form von voneinander abgegrenzten Kraftstoffstrahlen in den Arbeitsraum mit unterschiedlicher Neigung zum Kolbenboden eingespritzt. Die Neigung der Kraftstoffstrahlen wird selektiv angesteuert.
Bei direkt einspritzenden Dieselmotoren wird die Einspritzdüse häufig im Wesentlichen mittig zum Brennraumquerschnitt im Zylinderkopf angeordnet, wie es beispielsweise aus der DE 103 29 524 A1 oder der DE 199 16 485 C2 bekannt ist. Dadurch kann eine gleichmäßige Kraftstoffeinspritzung in den gesamten Brennraum erreicht werden. Bei direkt einspritzenden Ottomotoren befindet sich in dem zentralen Bereich des Zylinderkopfs insbesondere bei Mehrventilmotoren im Allgemeinen eine Zündkerze, um eine gleichmäßige und optimale Entzündung eines Luftkraftstoffgemisches in dem Brennraum des Ottomotors zu erreichen. Eine Einspritzdüse wird daher bei direkt einspritzenden Ottomotoren im Allgemeinen seitlich angeordnet, d. h. beispielsweise in einem Übergangsbereich zwischen einer Zylinderseitenwand und dem Zylinderkopf, d. h. in einem Randbereich einer Querschnittsfläche des Brennraums. Um eine möglichst gute Durchmischung des eingespritzten Kraftstoffs mit der in den Brennraum angesaugten Verbrennungsluft zu erreichen, ist es wünschenswert, Kraftstoff möglichst während des gesamten Einsaugtakts in den Brennraum einzuspritzen. Zu Beginn des Einsaugtakts befindet sich der Kolben jedoch im oberen Totpunkt, so dass bei einem Einspritzen von Kraftstoff zu diesem Zeitpunkt eine Benetzung des Kolbens mit Kraftstoff auftreten kann. Zur Verringerung der Kraftstoffbenetzung des Kolbens kann der Beginn der Einspritzung verzögert werden, d. h. der Beginn der Einspritzung kann zu späteren Kurbelwellenwinkeln nach dem oberen Totpunkt des Ladungswechsels verschoben werden, um somit mehr Abstand zwischen dem Kolben und dem Einspritzventil zu erreichen. Dies führt jedoch dazu, dass die Zeit bzw. der Kurbelwellenwinkel für die Gemischbildung verringert wird, da das Ende der Einspritzung durch die geforderte Gemischbildungsqualität eine gewisse Zeit bzw. einen gewissen Kurbelwellenwinkelbereich vor der Zündung liegen sollte. Weiterhin kann ein geeigneter Kompromiss für das Lochbild bzw. das Spray-Bild des Einspritzventils gewählt werden, welches eine gute Luftausnutzung bei gleichzeitig geringer Benetzung der Brennraumwände und des Kobens mit Kraftstoff gewährleistet. Beispielsweise können Düsenlöcher, welche Kraftstoff in Richtung der Kurbelwelle einspritzen, weiter in Richtung eines Brennraumdachs, d. h. in Richtung des Zylinderkopfs geneigt werden, um die Benetzung des Kolbens zu verringern. Dadurch kann jedoch die Luftausnutzung beeinträchtigt werden, d. h. es wird eine geringere Gemischbildungsqualität erreicht. Unter Luftausnutzung wird in diesem Zusammenhang verstanden, welcher Anteil der angesaugten Luft bereits während des Ladungswechsels für die Gemischbildung verwendet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Luftausnutzung bei einem direkt einspritzenden Verbrennungsmotor, insbesondere einem direkt einspritzenden Ottomotor, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, ein Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 11 und ein Fahrzeug nach Anspruch 14 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, wie zum Beispiel eines Ottomotors, bereitgestellt. Der Kraftstoff wird mittels eines Einspritzventils in den Brennraum eingespritzt. Das Einspritzventil ist in einer Mantelfläche oder in einem Randbereich einer Deckfläche des Zylinders angeordnet. Die Mantelfläche des Zylinders entspricht der Zylinderwand. Wenn das Einspritzventil in der Zylinderwand angeordnet ist, ist es üblicherweise in einem oberen Bereich des Zylinders in der Nähe des Zylinderkopfs angeordnet. Alternativ kann das Einspritzventil im Bereich der Deckfläche des Zylinders, d. h. im Zylinderkopf, angeordnet sein. Da mittig im Zylinderkopf insbesondere bei Ottomotoren üblicherweise eine Zündkerze angeordnet ist, insbesondere bei Ottomotoren mit mehreren Ventilen, ist das Einspritzventil in einem Randbereich der Deckfläche des Zylinders angeordnet. Randbereich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Einspritzventil nicht mittig angeordnet ist, sondern in einem ringförmigen Bereich der Deckfläche des Zylinders mit einem Innenradius von beispielsweise mindestens 60% des Gesamtradius der Deckfläche, vorzugsweise mit einem Innenradius von mindestens 80% des Gesamtradius der Deckfläche. Weiterhin kann das Einspritzventil auch in einem Übergangsbereich zwischen der Zylinderseitenwand, also der Mantelfläche, und dem Zylinderkopf, also der Deckfläche, angeordnet sein. Das Einspritzventil kann im Zylinderkopf angeordnet und befestigt sein und in dem Übergangsbereich zwischen Zylinderwand und Deckfläche des Zylinders in den Brennraum hineinragen. Bei dem Verfahren wird mindestens ein erster Kraftstoffstrahl während eines ersten Kurbelwellenwinkelbereichs des Verbrennungsmotors in den Brennraum des Verbrennungsmotors eingespritzt. Während eines zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs des Verbrennungsmotors wird mindestens ein zweiter Kraftstoffstrahl in den Brennraum eingespritzt. Die Formulierung, dass ein Kraftstoffstrahl während eines Kurbelwellenwinkelbereichs eingespritzt wird, bedeutet, dass bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors der Kraftstoffstrahl bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel eingeschaltet wird und bei einem weiteren bestimmten Kurbelwellenwinkel ausgeschaltet wird. Der Kurbelwellenwinkel bezieht sich üblicherweise auf ein gesamtes Arbeitsspiel von beispielsweise vier Takten eines Viertaktmotors, so dass der Kurbelwellenwinkel in einem Bereich von 0°–720° liegt, d. h. nach zwei Kurbelwellenumdrehungen beginnt das gesamte Arbeitsspiel des Verbrennungsmotors von vorne. Der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl weist einen anderen Einspritzwinkel als der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl auf. Der Einspritzwinkel kann beispielsweise als Haupteinspritzrichtung des Kraftstoffstrahls in Bezug auf eine Längsachse des Zylinders definiert werden. Da sich ein Kraftstoffstrahl üblicherweise ausgehend von einem Düsenloch, aus dem der Kraftstoffstrahl austritt, kegelförmig auffächert, kann die Haupteinspritzrichtung als Achse dieses Kegels definiert werden. Die Längsachse des Zylinders kann beispielsweise in Richtung der Kurbelwelle zeigen. Ein Winkel von 0° zwischen der Haupteinspritzrichtung eines Kraftstoffstrahls und der Längsachse des Zylinders bedeutet in diesem Fall, dass der Kraftstoffstrahl parallel zur Längsachse des Zylinders in Richtung der Kurbelwelle eingespritzt wird. Ein Einspritzwinkel von 90° bedeutet in diesem Fall, dass ein Kraftstoffstrahl senkrecht zur Längsachse des Zylinders eingespritzt wird, also beispielsweise parallel zu einer Oberfläche eines Kolbens innerhalb des Zylinders oder parallel zu der Deckfläche des Zylinders. Der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl kann mehrere erste Kraftstoffstrahlen umfassen. In diesem Fall ist der Einspritzwinkel der mehreren ersten Kraftstoffstrahlen beispielsweise ein mittlerer Einspritzwinkel, welcher sich durch Mitteilung der Einspritzwinkel der einzelnen ersten Kraftstoffstrahlen ergibt. Darüber hinaus kann der Einspritzwinkel der mehreren ersten Kraftstoffstrahlen einen Haupteinspritzwinkel umfassen, welcher beispielsweise einer Achse eines Kegels oder Kegelstumpfes entspricht, welcher durch die mehreren ersten Kraftstoffstrahlen definiert wird.
Der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl kann beispielsweise einen Einspritzwinkel von 90°–120° aufweisen, d. h. mit dem mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl kann Kraftstoff in einen ersten Bereich des Brennraums in der Nähe des Zylinderkopfs eingespritzt werden. Der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl kann einen Einspritzwinkel im Bereich von beispielsweise 10°–90° aufweisen, d. h. mit dem mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl wird Kraftstoff in einen zweiten Bereich des Brennraums eingespritzt, welcher weiter von dem Zylinderkopf des Zylinders entfernt ist als der erste Bereich. Unabhängig von einer Einbaulage des Verbrennungsmotors wird im Allgemeinen die Seite des Zylinders, an welcher sich der Zylinderkopf befindet, als Oberseite bezeichnet und die Seite des Zylinders, welche dichter an der Kurbelwelle angeordnet ist, als Unterseite des Zylinders bezeichnet. Demzufolge wird mit dem mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl ein Kraftstoff in dem oberen Bereich des Zylinders eingespritzt, Wohingegen mit dem mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl Kraftstoff in den unteren Bereich des Zylinders eingespritzt wird. Da dem mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl und dem mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl jeweils eigene Kurbelwellenwinkelbereiche zugeordnet sind, in denen der entsprechende Kraftstoffstrahl in den Brennraum eingespritzt wird, kann beispielsweise in einem Kurbelwellenwinkelbereich, in welchem der Kolben im oberen Bereich des Zylinders angeordnet ist, nur Kraftstoff über den mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl eingespritzt werden und, wenn der Kolben weiter unten im Zylinder angeordnet ist, zusätzlich Kraftstoff mittels des mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahls in den Brennraum eingespritzt werden. Dadurch kann verhindert werden, dass, wenn der Kolben in dem oberen Bereich des Zylinders angeordnet ist, Kraftstoff direkt auf den Kolben gelangt, wodurch der Kolben mit Kraftstoff benetzt werden würde und dieser Kraftstoff somit zumindest nicht unmittelbar zur Vermischung mit Verbrennungsluft in dem Brennraum genutzt wird. Wenn der Kolben weiter unten innerhalb des Zylinders angeordnet ist, kann mithilfe des mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahls weiterer zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt werden, so dass eine ausreichend große Menge an Kraftstoff während eines Ansaug- und/oder Kompressionstakts in den Zylinder eingespritzt werden kann und der eingespritzte Kraftstoff sich gut mit der Verbrennungsluft innerhalb des Zylinders vermischt, d. h. der eingespritzte Kraftstoff hinreichend vergast. Ein Benetzen des Kolbens und der Zylinderwände kann somit weitestgehend oder vollständig verhindert werden. Dadurch kann eine verbesserte Luftausnutzung erreicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind der erste Kurbelwellenwinkelbereich und der zweite Kurbelwellenwinkelbereich unterschiedlich und der erste Kurbelwellenwinkelbereich und der zweite Kurbelwellenwinkelbereich sind zumindest teilweise überlappend. Insbesondere kann der zweite Kurbelwellenwinkelbereich ein Teilbereich des ersten Kurbelwellenwinkelbereichs sein. Unter der zuvor getroffenen Annahme, dass der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl in den oberen Bereich des Brennraums eingespritzt wird und der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl in einen darunter liegenden Bereich des Zylinders eingespritzt wird, d. h. dass der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl in einen mittleren und unteren Bereich des Zylinders eingespritzt wird, können der erste Kurbelwellenwinkelbereich und der zweite Kurbelwellenwinkelbereich folgendermaßen vorgegeben werden, um eine verbesserte Luftausnutzung zu erreichen: Der erste Kurbelwellenwinkelbereich beginnt beispielsweise beim oberen Totpunkt zu Beginn des Ansaugtakts des Verbrennungsmotors. Der zweite Kurbelwellenwinkelbereich beginnt beispielsweise, wenn der Kolben beispielsweise die Hälfte seines Hubwegs in Richtung des unteren Totpunkts zurückgelegt hat. Idealerweise wird der Beginn des zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs derart gewählt, dass Kraftstoff des mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahls den Kolben zu Beginn des zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs nicht mehr erreicht, sondern auf der Strecke vom Einspritzventil bis zu der Position des Kolbens bereits im Wesentlichen vergast ist. Der zweite Kurbelwellenwinkelbereich endet, wenn der Kolben nach Durchschreiten des unteren Totpunkts beispielsweise wiederum die Hälfte des Wegs in Hubrichtung während des Kompressionstakts zurückgelegt hat. Der erste Kurbelwellenwinkelbereich endet beispielsweise, wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht hat. Die Kurbelwellenwinkelbereiche können je nach Ausführung des Verbrennungsmotors beliebig verlängert oder verkürzt werden. Beispielsweise kann der erste Kurbelwellenwinkelbereich bereits vor Erreichen des oberen Totpunkts des Kompressionstakts enden oder sogar darüber hinausgehen, um eine Nacheinspritzung während des Arbeitstakts zu realisieren. Der erste Kurbelwellenwinkelbereich und der zweite Kurbelwellenwinkelbereich können auch bereits im Bereich des unteren Totpunkts am Ende des Ansaugtakts enden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Einspritzventil derart in der Mantelfläche oder in dem Randbereich der Deckfläche des Zylinders angeordnet, dass eine Längsachse des Einspritzventils im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Zylinders ist. Eine Längsachse des Einspritzventils bezeichnet eine Richtung einer Öffnung des Verbrennungsmotors, insbesondere des Zylinderkopfs, in welches das Einspritzventil eingesetzt oder eingeschraubt ist. Im Wesentlichen senkrecht bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Längsachse des Einspritzventils in einem Winkelbereich von beispielsweise 60°–90°, vorzugsweise in einem Bereich von 70°–80° bezogen auf die Längsachse des Zylinders angeordnet ist. Durch eine derartige Einbaulage des Einspritzventils kann das Einspritzventil seitlich am Rand des Zylinders angeordnet werden, wodurch ein mittlerer Bereich des Zylinderkopfs für eine Zündkerze nutzbar bleibt. Vorteilhafterweise wird das Einspritzventil im Zylinderkopf befestigt. Die Seite des Einspritzventils, welche dem Brennraum zugewandt ist, hat üblicherweise einen schmaleren Durchmesser als die dem Brennraum abgewandte Seite des Einspritzventils. Durch die Einbaulage im Winkel von 60°–90° kann das Einspritzventil unter Berücksichtigung seiner Geometrie einzig am Zylinderkopf angebracht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Kraftstoffeinspritzventil bereitgestellt, welches mindestens ein erstes Düsenloch, mindestens ein zweites Düsenloch, eine erste Düsennadelanordnung und eine zweite Düsennadelanordnung umfasst. Spritzrichtungen des mindestens einen ersten Düsenlochs und des mindestens einen zweiten Düsenlochs werden nachfolgend unter Bezugnahme auf einen imaginären Kreiskegel beschrieben, an dessen Spitze ein Ende des Kraftstoffeinspritzventils angeordnet ist, welches bei Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils in einem Verbrennungsmotor in Richtung des Brennraums des Verbrennungsmotors weist. Weiterhin wird wiederum der Begriff „Haupteinspritzrichtung” verwendet, um eine Spritzrichtung eines Kraftstoffstrahls aus dem entsprechenden Düsenloch zu beschreiben. Da sich ein Kraftstoffstrahl nach dem Verlassen des Düsenlochs im Allgemeinen kegelförmig aufweitet, ist die Haupteinspritzrichtung die Achse des resultierenden Spritzkegels. Die Haupteinspritzrichtung des mindestens einen ersten Düsenlochs ist in Richtung eines ersten Bereichs einer Grundfläche des imaginären Kreiskegels gerichtet. Bei mehreren ersten Düsenlöchern sind die jeweiligen Haupteinspritzrichtungen der jeweiligen Düsenlöcher in den ersten Bereich der Grundfläche des imaginären Kreiskegels gerichtet. Die Haupteinspritzrichtung des zweiten Düsenlochs oder die Haupteinspritzrichtungen der mehreren zweiten Düsenlöcher sind in einen zweiten Bereich der Grundfläche des imaginären Kreiskegels gerichtet. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind in der Grundfläche des imaginären Kreiskegels nebeneinander angeordnet. Anders ausgedrückt sind der erste Bereich und der zweite Bereich nicht ineinander angeordnet, wie zum Beispiel ein Kreis in einem Ring. Weiterhin anders ausgedrückt sind der erste Bereich und der zweite Bereich durch eine Gerade trennbar, welche in die Grundfläche des imaginären Kreiskegels gelegt wird. Schließlich kann der Begriff „nebeneinander angeordnet” auch so verdeutlicht werden, dass der erste Bereich und der zweite Bereich konvexe, nicht überlappende Bereiche sind. Der Begriff „Bereich” bezeichnet in diesem Zusammenhang einen konvexen Bereich, welcher die Treffpunkte oder Kreuzungspunkte der Haupteinspritzrichtungen der Düsenlöcher in der Grundfläche des imaginären Kreiskegels umfasst, d. h. eine Randlinie des Bereichs ist ein Linienzug, welcher die Gesamtheit der Treffpunkte der Haupteinspritzrichtungen der ersten Düsenlöcher bzw. die Gesamtheit der Treffpunkte der Haupteinspritzrichtungen der zweiten Düsenlöcher umgibt oder umschreibt.
Die erste Düsennadelanordnung ist zum steuerbaren Freigeben und Verschließen des mindestens einen ersten Düsenlochs ausgestaltet und die zweite Düsennadelanordnung ist zum steuerbaren Freigeben und Verschließen des mindestens einen zweiten Düsenlochs ausgestaltet. Die erste Düsennadelanordnung und die zweite Düsennadelanordnung sind getrennt ansteuerbar. Mithilfe der getrennt ansteuerbaren Düsennadelanordnungen kann bei Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils in einem Verbrennungsmotor wahlweise Kraftstoff in den ersten Bereich, in den zweiten Bereich oder in den ersten und zweiten Bereich eingespritzt werden. Der erste Bereich kann beispielsweise den zuvor beschriebenen oberen Bereich eines Brennraums eines Zylinders des Verbrennungsmotors umfassen und der zweite Bereich einen darunterliegenden Bereich, welcher weiter von dem Zylinderkopf des Zylinders entfernt ist. Dadurch kann das Kraftstoffeinspritzventil verwendet werden, um Kraftstoff gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren in einen Brennraum eines Zylinders des Verbrennungsmotors einzuspritzen, und dadurch eine verbesserte Luftausnutzung im Betrieb des Verbrennungsmotors erreicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Kraftstoffeinspritzventil mindestens zwei erste Düsenlöcher auf, welche auf einem ersten Kreisbogen eines ersten Kreises in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse des Kraftstoffeinspritzventils angeordnet sind. Weiterhin weist das Kraftstoffeinspritzventil mindestens zwei zweite Düsenlöcher auf, welche auf einem zweiten Kreisbogen eines zweiten Kreises in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Kraftstoffeinspritzeventils angeordnet sind. Der erste Kreis und der zweite Kreis können konzentrisch zueinander angeordnet sein, wobei sich ein dem ersten Kreisbogen zugeordnetes erstes Kreissegment und ein dem zweiten Kreisbogen zugeordnetes zweites Kreissegment nicht überlappen. Durch das Anordnen der Düsenlöcher auf einem Kreisbogen kann ein gleichmäßiges Einspritzen von Kraftstoff über einen gesamten Querschnitt des zylinderförmigen Brennraums erreicht werden. Indem sich das erste Kreissegment und das zweite Kreissegment nicht überlappen, kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass der erste Bereich und der zweite Bereich getrennt voneinander und nebeneinander sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der erste Kreis und der zweite Kreis konzentrisch zueinander angeordnet und der erste Kreis hat einen kleineren Durchmesser als der zweite Kreis. Die zweite Düsennadelanordnung ist rohrförmig und die erste Düsennadelanordnung ist koaxial innerhalb der zweiten Düsennadelanordnung angeordnet. Runde Düsennadelanordnungen, wie zum Beispiel die zweite rohrförmige Düsennadelanordnung und die erste runde Düsennadelanordnung, sind kostengünstig herstellbar und ermöglichen einen zuverlässigen Betrieb. Durch die koaxiale Anordnung der ersten und zweiten Düsennadelanordnung ineinander kann eine kompakte Bauform des Kraftstoffeinspritzventils erreicht werden.
Das Kraftstoffeinspritzventil kann beispielsweise zwei bis sechs erste Düsenlöcher und zwei bis sechs zweite Düsenlöcher aufweisen. Diese Anzahl von Düsenlöchern ist kostengünstig herstellbar und ermöglicht einen sicheren Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils. Weiterhin ermöglicht diese Anzahl von Düsenlöchern ein gleichmäßiges Einspritzen von Kraftstoff, so dass eine gute Luftausnutzung und Vergasung des Kraftstoffs sichergestellt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verbrennungsmotor bereitgestellt, welcher einen Zylinder mit einem in dem Zylinder in der Längsrichtung beweglichen Kolben, ein Kraftstoffeinspritzventil und eine Steuervorrichtung umfasst. Das Kraftstoffeinspritzventil ist in einer Mantelfläche und/oder in einem Randbereich einer Deckfläche des Zylinders angeordnet und ausgestattet, mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl und mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl in einen Brennraum des Zylinders einzuspritzen. Der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl weist einen anderen Einspritzwinkel als der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl auf. Die Steuereinrichtung ist mit dem Kraftstoffeinspritzventil gekoppelt und ausgestaltet, den mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl während eines ersten Kurbelwellenwinkelbereichs des Verbrennungsmotors in den Brennraum einzuspritzen und den mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl während eines zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs des Verbrennungsmotors in den Brennraum einzuspritzen. Der Verbrennungsmotor kann ferner zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgestaltet sein und umfasst daher auch die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Vorteile. Insbesondere kann der Verbrennungsmotor ein Ottomotor sein, bei welchem durch die Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils eine gute Luftausnutzung erreicht werden kann, da eine Benetzung des Kolbens in dem Zylinder durch Kraftstoff während eines Einspritzvorgangs weitestgehend oder vollständig verhindert werden kann. Das Kraftstoffeinspritzventil kann beispielsweise das zuvor beschriebene Kraftstoffeinspritzventil umfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird schließlich ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, wie er zuvor beschrieben wurde, bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst daher ebenfalls die im Zusammenhang mit dem Verbrennungsmotor beschriebenen Vorteile. Insbesondere können ein Verbrauch und Schadstoffemissionen des Fahrzeugs durch die verbesserte Luftausnutzung verringert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
1 zeigt einen Einspritzvorgang gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt einen Einspritzvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Draufsicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt einen Vorgang eines Einspritzens von Kraftstoff in einen Zylinder 1 bei fünf Momentaufnahmen zu unterschiedlichen Kurbelwellenwinkeln φ₁, φ₂, φ₃, φ₄ und φ₅. Der Zylinder 1 ist ein Zylinder eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Ottomotors. Der Verbrennungsmotor kann mehrere Zylinder 1 aufweisen, wie es in dem Stand der Technik bekannt ist. In dem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 angeordnet, welcher in einer Längsrichtung des Zylinders 1 beweglich ist. Der Kolben 2 ist über eine Pleuelstange 3 mit einer Kurbelwelle 4 derart gekoppelt, dass eine Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 2 innerhalb des Zylinders 1 zu einer Drehung der Kurbelwelle 4 führt. Der Zylinder 1 wird durch Zylinderseitenwände 5, welche eine Mantelfläche eines Zylinders bilden, und eine Deckfläche 6, welche üblicherweise als Zylinderkopf ausgebildet ist, begrenzt. In der Zylinderseitenwand 5 ist ein Einspritzventil 7 angeordnet. Das Einspritzventil 7 kann alternativ auch in einem Randbereich der Deckfläche 6 oder in einem Übergangsbereich zwischen der Mantelfläche 5 und der Deckfläche 6 angeordnet sein. Das Einspritzventil 7 kann insbesondere in einer Öffnung des Zylinderkopfs derart angeordnet sein, dass das Einspritzventil 7 in einem Randbereich der Deckfläche 6 in einen Innenraum 8 des Zylinders 1 ragt. Der Innenraum 8 des Zylinders 1, welcher sich oberhalb des Kolbens 2 befindet, wird auch als Brennraum bezeichnet. Weitere Komponenten des Motors und Zylinders 1, insbesondere Ein- und Auslassventile und eine Zündkerze, welche in der Deckfläche 6, also im Zylinderkopf, angeordnet sind, sind in der 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
Bei dem Kurbelwellenwinkel φ₁ befindet sich der Kolben 2 kurz nach dem oberen Totpunkt im Ansaugtakt. Während des Ansaugtakts wird Luft über (nicht gezeigte) Ventile in den Brennraum 8 angesaugt. Gleichzeitig wird über das Einspritzventil 7 Kraftstoff in den Brennraum 8 eingespritzt. Im weiteren Verlauf des Ansaugtakts bewegt sich der Kolben 2 weiter nach unten, wodurch sich der Brennraum 8 vergrößert, bis der Kolben schließlich beim Kurbelwellenwinkel φ₅ seinen unteren Totpunkt erreicht. Das Einspritzventil 7 weist zwei Haupteinspritzrichtungen 9 und 10 auf. Die Einspritzrichtung 9 verläuft im Wesentlichen horizontal, während die Einspritzrichtung 10 schräg nach unten in den Brennraum 8 gerichtet ist. Die Einspritzrichtung 9 ermöglicht, dass Kraftstoff mit der durch die Ventile angesaugten Luft unmittelbar nach einem Eintritt in den Brennraum 8 vermischt wird. Die Einspritzrichtung 10 erhöht die Kraftstoffmenge in der angesaugten Luft, wenn der Kolben 2 sich weiter nach unten bewegt hat, wie beispielsweise bei den Kurbelwellenwinkeln φ₄ und φ₅. Wenn der Kolben 2 jedoch noch verhältnismäßig weit oben in den Zylinder 1 ist, beispielsweise im Kurbelwellenwinkelbereich von φ₁–φ₃, kann ein Teil des Kraftstoffs, welcher in der Einspritzrichtung 10 eingespritzt wird, auf den Kolben 2 treffen und dessen Oberfläche mit Kraftstoff benetzen. Dadurch steht dieser Teil des eingespritzten Kraftstoffs nicht zur Vermischung mit der angesaugten Luft zur Verfügung, wodurch eine Luftausnutzung verschlechtert werden kann. Das Diagramm 11 der 1 zeigt einen Förderverlauf von Kraftstoff über das Einspritzventil 7.
2 zeigt ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum 8 eines Zylinders 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gleiche Bezugszeichen in den 1 und 2 bezeichnen gleiche Komponenten und werden daher nicht wiederholt beschrieben. Im Vergleich zu dem Zylinder 1 der 1 weist der Zylinder 1 der 2 ein Einspritzventil 20 auf, welches in der Lage ist, einen ersten Kraftstoffstrahl 21 und einen zweiten Kraftstoffstrahl 22 in den Brennraum 8 einzuspritzen, wobei jedoch die Kraftstoffstrahlen 21 und 22 separat ansteuerbar sind, d. h., die Kraftstoffstrahlen 21 und 22 können zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder Kurbelwellenwinkeln ein- und ausgeschaltet werden. Das Diagramm 23 zeigt den Förderverlauf des Einspritzstrahls 21 und das Diagramm 24 zeigt den Förderverlauf des Einspritzstrahls 22. Die Einspritzrichtung des ersten Kraftstoffstrahls 21 ist wiederum im Wesentlichen horizontal und die Einspritzrichtung des zweiten Kraftstoffstrahls 22 wiederum schräg nach unten in den Brennraum 8 gerichtet.
Beim Kurbelwellenwinkel φ₁ kurz nach dem oberen Totpunkt des Kolbens 1 am Beginn des Ansaugtakts wird der Kraftstoffstrahl 21 eingeschaltet, so dass Kraftstoff in den Brennraum 8 eingespritzt wird, ohne dass der Kolben 2 mit Kraftstoff benetzt wird. Erst beim Kurbelwellenwinkel φ₃ wird zusätzlich der zweite Kraftstoffstrahl 22 eingeschaltet, welcher, bis ein ausreichender Druck aufgebaut ist, ebenfalls Kraftstoff im Wesentlichen in den Brennraum 8 einspritzt ohne den Kolben 2 mit Kraftstoff zu benetzen. Dadurch kann eine verbesserte Luftausnutzung der angesaugten Luft erreicht werden. Ein nach dem Kurbelwellenwinkel φ₅ folgender Kompressionstakt ist in der 2 nicht gezeigt. Bei dem Kompressionstakt kann jedoch weiterhin Kraftstoff in den Brennraum 8 eingespritzt werden, wenn dies im Betrieb des Verbrennungsmotors erforderlich ist. Während des Kompressionstakts sind zunächst beide Kraftstoffstrahlen 21 und 22 eingeschaltet. Wenn der Kolben 2 jedoch eine Höhe erreicht, welche beispielsweise der Höhe beim Kurbelwellenwinkel φ₃ entspricht, kann der Kraftstoffstrahl 22 abgeschaltet werden, um ein Benetzen des Kolbens 2 mit Kraftstoff zu vermeiden. Der Kraftstoffstrahl 21 kann hingegen weiterhin eingeschaltet bleiben.
3 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht des Kraftstoffeinspritzventils 20. An einer Seite des Kraftstoffeinspritzventils 20, welche in der 3 unten gezeigt ist und welche im eingebauten Zustand des Kraftstoffeinspritzventils in Richtung des Brennraums 8 des Zylinders 1 zeigt, sind ein erstes Düsenloch 25 und ein zweites Düsenloch 26 angeordnet. Das erste Düsenloch 25 dient zum Abgeben des ersten Kraftstoffstrahls 21 und das zweite Düsenloch 26 zum Abgeben des zweiten Kraftstoffstrahls 22. Das Kraftstoffeinspritzventil 20 kann mehrere erste Düsenlöcher 25 und mehrere zweite Düsenlöcher 26 aufweisen. Die mehreren ersten Düsenlöcher 25 erzeugen dann gemeinsam den ersten Kraftstoffstrahl 21 und die mehren zweiten Düsenlöcher 26 erzeugen gemeinsam den zweiten Kraftstoffstrahl 22.
4 zeigt eine Draufsicht des Kraftstoffeinspritzventils 20 in Richtung des Pfeils A der 3. In dem in 4 gezeigten Beispiel weist das Kraftstoffeinspritzventil 20 vier erste Düsenlöcher 25 und fünf zweite Düsenlöcher 26 auf. Die ersten Düsenlöcher 25 sind auf einem Kreisbogen eines ersten Kreises 32 angeordnet. Die zweiten Düsenlöcher 26 sind auf einem Kreisbogen eines zweiten Kreises 33 angeordnet. Durch die mehreren Düsenlöcher und dadurch, dass sich ein Kraftstoffstrahl nachdem er ein Düsenloch verlassen hat, auffächert, weisen der erste Kraftstoffstrahl 21 und der zweite Kraftstoffstrahl 22 jeweils eine kegelförmige Gestalt auf. Eine Haupteinspritzrichtung kann beispielsweise über die Achse des jeweiligen Kegels definiert werden. In 3 entspricht die Achse näherungsweise dem mittleren Strahl 30 des Kraftstoffstrahls 21 bzw. dem mittleren Strahl 31 des Kraftstoffstrahls 22. Die Haupteinspritzrichtung 30 des ersten Kraftstoffstrahls 21 kann beispielsweise in Bezug auf eine Längsachse 29 des Kraftstoffeinspritzventils 20 vorgegeben werden. Die Haupteinspritzrichtung 30 des Kraftstoffstrahls 21 kann beispielsweise bezogen auf die Längsachse 29 des Kraftstoffeinspritzventils 20 in einem Winkel w₁ von 0°–30° liegen. Die Haupteinspritzrichtung 31 des zweiten Kraftstoffstrahls 22 kann bezogen auf die Längsachse 29 des Kraftstoffeinspritzventils 20 beispielsweise in einem Winkel w₂ von 0°–90° liegen, wobei dieser Winkel w₂, wie aus 3 ersichtlich ist, entgegengesetzt zu dem Winkel w₁ der Haupteinspritzrichtung 30 des ersten Kraftstoffstrahls 21 gerichtet ist.
Das Kraftstoffeinspritzventil 20 umfasst weiterhin eine erste Düsennadelanordnung 27 und eine zweite Düsennadelanordnung 28. Die erste Düsennadelanordnung 27 kann in Längsrichtung des Kraftstoffeinspritzventils steuerbar bewegt werden, d. h. in Richtung in Richtung des Pfeils A oder entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A. Wenn die erste Düsennadelanordnung 27 entgegen der Richtung des Pfeils A bewegt wird, kann sie das erste Düsenloch 25 verschließen. Bei einer Bewegung der Düsennadelanordnung 27 in Richtung des Pfeils A wird das Düsenloch 25 hingegen freigegeben. Die zweite Düsennadelanordnung 28 ist röhrenförmig ausgebildet und koaxial zu der ersten Düsennadelanordnung 27 derart angeordnet, dass sich die erste Düsennadelanordnung 27 in einem inneren Hohlraum der röhrenförmigen Düsennadelanordnung 28 befindet. Somit können die Düsennadelanordnungen 27 und 28 unabhängig voneinander in der Längsrichtung des Kraftstoffeinspritzventils 20 bewegt werden. Wenn die zweite Düsennadelanordnung 28 entgegen der Richtung des Pfeils A bewegt wird, kann sie das zweite Düsenloch 28 verschließen. Bei einer Bewegung der Düsennadelanordnung 28 in Richtung des Pfeils A kann das Düsenloch 26 freigegeben werden. Die Düsennadelanordnungen 27 und 28 können beispielsweise vollständig unabhängig voneinander betätigbar sein oder derart mechanisch miteinander gekoppelt sein, dass die zweite Düsennadelanordnung 28 das zweite Düsenloch 26 nur freigeben kann, wenn die erste Düsennadelanordnung 27 das erste Düsenloch 25 freigegeben hat.
5 zeigt schließlich ein Fahrzeug 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Verbrennungsmotor 51. Der Verbrennungsmotor 51 umfasst vier Zylinder 1, welche jeweils ein Einspritzventil 20 zum Einspritzen von Kraftstoff aufweisen. Die Kraftstoffeinspritzventile 20 sind mit einer Steuervorrichtung 52 gekoppelt, welche die Kraftstoffeinspritzventile 20 in Abhängigkeit von einem Kurbelwellenwinkel des Verbrennungsmotors 51 ansteuert. Insbesondere steuert die Steuervorrichtung 52 die Kraftstoffeinspritzventile 20 gemäß dem Verfahren an, wie es zuvor in Verbindung mit der 2 beschrieben wurde.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3339848 [0003]
DE 4424117 A1 [0004]
EP 1541859 B1 [0005]
DE 10329524 A1 [0006, 0008]
DE 19916485 C2 [0007, 0008]

Claims

Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, wobei der Kraftstoff mittels eines Einspritzventils (20), welches in einer Mantelfläche (5) und/oder in einem Randbereich einer Deckfläche (6) des Zylinders (1) angeordnet ist, in den Brennraum (8) eingespritzt wird, umfassend: – Einspritzen von mindestens einem ersten Kraftstoffstrahl (21) in den Brennraum (8) während eines ersten Kurbelwellenwinkelbereichs (23) des Verbrennungsmotors (51), und – Einspritzen von mindestens einem zweiten Kraftstoffstrahl (22) in den Brennraum (8) während eines zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs (24) des Verbrennungsmotors (51), wobei der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl (22) einen anderen Einspritzwinkel als der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl (21) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einspritzventil (21) derart in der Mantelfläche (5) und/oder in dem Randbereich der Deckfläche (6) des Zylinders (1) angeordnet ist, dass eine Längsachse (29) des Einspritzventils (20) im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Zylinders (1) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Kurbelwellenwinkelbereich (23) und der zweite Kurbelwellenwinkelbereich (24) unterschiedlich sind und wobei der erste Kurbelwellenwinkelbereich (23) und der zweite Kurbelwellenwinkelbereich (24) teilweise überlappend sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Kurbelwellenwinkelbereich (24) ein Teilbereich des ersten Kurbelwellenwinkelbereichs (23) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einspritzen von dem mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl (21) ein Einspritzen von Kraftstoff in einen ersten Bereich des Brennraums (8) umfasst, wobei das Einspritzen von dem mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl (22) ein Einspritzen von Kraftstoff in einen zweiten Bereich des Brennraums (8) umfasst, und wobei der erste Bereich näher am Zylinderkopf (6) des Zylinders (1) als der zweite Bereich ist.
Kraftstoffeinspritzventil, umfassend – mindestens ein erstes Düsenloch (25), dessen Haupteinspritzrichtung (30) in einen ersten Bereich einer Grundfläche eines imaginären Kreiskegels gerichtet ist, wobei ein Ende des Kraftstoffeinspritzventils (20), welches bei Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils (20) in einem Verbrennungsmotor (51) in Richtung eines Brennraums (8) des Verbrennungsmotors (51) weist, bei der Spitze des imaginären Kreiskegels angeordnet ist, – mindestens ein zweites Düsenloch (26), dessen Haupteinspritzrichtung (31) in einen zweiten Bereich der Grundfläche des imaginären Kreiskegels gerichtet ist, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich in der Grundfläche nebeneinander angeordnet sind, – eine erste Düsennadelanordnung (27), welche zum steuerbaren Freigeben und Verschließen des mindestens einen ersten Düsenlochs (25) ausgestaltet ist, und – eine zweite Düsennadelanordnung (28), welche zum steuerbaren Freigeben und Verschließen des mindestens einen zweiten Düsenlochs (26) ausgestaltet ist, wobei die erste Düsennadelanordnung (27) und die zweite Düsennadelanordnung (28) getrennt ansteuerbar sind.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, wobei das mindestens eine erste Düsenloch (25) mindestens zwei erste Düsenlöcher (25) umfasst und wobei die ersten Düsenlöcher (25) auf einem ersten Kreisbogen eines ersten Kreises (32) in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse (29) des Kraftstoffeinspritzventils (20) angeordnet sind, und wobei das mindestens eine zweite Düsenloch (26) mindestens zwei zweite Düsenlöcher (26) umfasst und wobei die zweiten Düsenlöcher (26) auf einem zweiten Kreisbogen eines zweiten Kreises (33) in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse (29) des Kraftstoffeinspritzventils (20) angeordnet sind.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, wobei der erste Kreis (32) konzentrisch zu dem zweiten Kreis (33) ist und wobei sich ein dem ersten Kreisbogen zugeordnetes erstes Kreissegment und ein dem zweiten Kreisbogen zugeordnetes zweites Kreissegment nicht überlappen.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7 oder 8, wobei der erste Kreis (32) konzentrisch zu dem zweiten Kreis (33) ist und wobei der erste Kreis (32) einen kleineren Durchmesser als der zweite Kreis (33) hat, und wobei die zweite Düsennadelanordnung (28) rohrförmig ist und die erste Düsennadelanordnung (27) koaxial innerhalb der zweiten Düsennadelanordnung (28) angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 6–9, wobei das mindestens eine erste Düsenloch (25) zwei bis sechs erste Düsenlöcher (25) umfasst, und wobei das mindestens eine zweite Düsenloch (26) zwei bis sechs zweite Düsenlöcher (26) umfasst.
Verbrennungsmotor, umfassend: – einen Zylinder (20) mit einem in dem Zylinder in Längsrichtung beweglichen Kolben (2), – ein Kraftstoffeinspritzventil (20), welches in einer Mantelfläche (5) und/oder in einem Randbereich einer Deckfläche (6) des Zylinders (20) angeordnet ist und ausgestaltet ist, mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl (21) und mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl (22) in einen Brennraum (8) des Zylinders (20) einzuspritzen, wobei der mindestens eine zweite Kraftstoffstrahl (22) einen anderen Einspritzwinkel als der mindestens eine erste Kraftstoffstrahl (21) aufweist, und – eine Steuervorrichtung (52), welche mit dem Kraftstoffeinspritzventil (20) gekoppelt ist und ausgestaltet ist, den mindestens einen ersten Kraftstoffstrahl (21) während eines ersten Kurbelwellenwinkelbereichs (23) des Verbrennungsmotors (51) in den Brennraum (8) einzuspritzen und den mindestens einen zweiten Kraftstoffstrahl (22) während eines zweiten Kurbelwellenwinkelbereichs (24) des Verbrennungsmotors (51) in den Brennraum (8) einzuspritzen.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, wobei der Verbrennungsmotor (51) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2–5 ausgestaltet ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (20) ein Kraftstoffeinspritzventil (20) nach einem der Ansprüche 6–10 umfasst.
Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (51) nach einem der Ansprüche 11–13.