DE102019101136A1 - Internal combustion engine with a fuel injection and method for operating the internal combustion engine - Google Patents
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzung direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine, wobei dem Kraftstoff in einer Kraftstoffpumpe ein Fluid von einem Fluidfördersystem zumischbar ist, wobei zur Steuerung der Brennkraftmaschine und dem Fluidfördersystem ein Steuergerät vorgesehen ist, wobei das Fluidfördersystem eine von dem Steuergerät steuerbare, in der Förderrichtung umkehrbare Fluidpumpe aufweist, die Fluid aus einem Fluidtank durch eine Fluidleitung in die Kraftstoffpumpe fördert, wobei zwischen der Fluidpumpe und der Kraftstoffpumpe in der Fluidleitung ein erstes Rückschlagventil angeordnet ist, das durch einen Kraftstoffdruck verschließbar ist, wobei zwischen dem ersten Rückschlagventil und der Fluidpumpe in der Fluidleitung ein zweites Rückschlagventil angeordnet ist, welches durch einen Fluiddruck verschließbar ist, wobei in der Fluidleitung zwischen der Fluidpumpe und dem ersten Rückschlagventil ein Drucksensor für eine Fluiddruckmessung angeordnet ist, dessen Drucksignal von dem Steuergerät auswertbar ist.
Erfindungsgemäß ist ein kostengünstiges und betriebssicheres Fluidfördersystem für eine Brennkraftmaschine dargestellt.
Internal combustion engine with a fuel injection directly into a combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the fuel in a fuel pump can be mixed with a fluid from a fluid delivery system, a control device being provided for controlling the internal combustion engine and the fluid delivery system, the fluid delivery system being a control device in the delivery direction reversible fluid pump, which conveys fluid from a fluid tank through a fluid line into the fuel pump, a first check valve being arranged between the fluid pump and the fuel pump in the fluid line, which valve can be closed by a fuel pressure, wherein between the first check valve and the fluid pump in the A second check valve is arranged in the fluid line and can be closed by a fluid pressure, a pressure sensor for a fluid pressure measurement being arranged in the fluid line between the fluid pump and the first check valve n pressure signal can be evaluated by the control unit.
According to the invention, an inexpensive and reliable fluid delivery system for an internal combustion engine is shown.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzung direkt in einen Brennraum mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus den Patentansprüchen 2 und 3.The invention relates to an internal combustion engine with a fuel injection directly into a combustion chamber with the features from the preamble of
Zum Betreiben von Brennkraftmaschinen ist das direkte Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eine seit fast 100 Jahren bekannte Technik, die inzwischen bei Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, sowohl bei Otto- als auch Diesel-Brennkraftmaschinen, weit verbreitet ist. Außerdem ist es allgemein bekannt, dass die Verbrennung des Kraftstoffs in den Brennräumen der Brennkraftmaschine positiv beeinflusst werden kann, wenn zusätzlich zum Kraftstoff noch eine weitere, zweite Einspritzflüssigkeit vorgesehen ist, die bspw. in die Brennkammer selbst und/oder in die Saugrohre vor den Brennräumen eingespritzt wird. Als zweite Einspritzflüssigkeit kommt dabei insbesondere Wasser zum Einsatz. Weiter ist es dem Fachmann bekannt, dass sich durch die Beimischung der zweiten Einspritzflüssigkeit in weiten Kennfeldbereichen der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffersparnis (auf eine Gemischanfettung kann verzichtet werden) und/oder eine Verringerung der Abgasschadstoffe erreichen lässt.For the operation of internal combustion engines, the direct injection of fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine has been a technique that has been known for almost 100 years and has meanwhile become widespread in automotive internal combustion engines, both in Otto and diesel internal combustion engines. In addition, it is generally known that the combustion of the fuel in the combustion chambers of the internal combustion engine can be positively influenced if, in addition to the fuel, a further, second injection liquid is provided, for example in the combustion chamber itself and / or in the intake pipes in front of the combustion chambers is injected. Water is used in particular as the second injection liquid. It is also known to the person skilled in the art that the addition of the second injection liquid can achieve fuel savings (a mixture enrichment can be dispensed with) and / or a reduction in the exhaust gas pollutants in wide map areas of the internal combustion engine.
So ist bspw. aus der Europäischen Patentanmeldung
Weiter wird zum technischen Umfeld auf die deutsche Offenlegungsschrift
Weiter wird zum technischen Umfeld auf die deutsche Offenlegungsschrift
Nachteilig an den bisher bekannten Fluidfördersystem für Brennkraftmaschinen ist der enorme Aufwand, der benötigt wird, um gut und einfach funktionierende Systeme darzustellen.A disadvantage of the previously known fluid delivery system for internal combustion engines is the enormous effort required to represent systems that function well and simply.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die kostengünstig herstellbar ist, und darüber hinaus betriebsfest.The object of the present invention is to show a device which can be produced inexpensively and is also operationally reliable.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst und verfahrensmäßig durch die Merkmale in den Patentansprüchen 2 und 3.This object is achieved in terms of the device by the features in the characterizing part of
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt zu einer deutlichen Kostenreduzierung gegenüber bekannten Systemen bei gleichzeitig Packagevorteilen und erleichterter Montage. The configuration according to the invention leads to a significant cost reduction compared to known systems with package advantages and easier assembly.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand einer einzigen Figur näher erläutert.
-
1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Fluidfördersystem.
-
1 shows schematically an inventive fluid delivery system.
In einem Fluidtank
Weiter ist ein Drucksensor
Wird kein Fluid mehr für die Verbrennung in der Brennkraftmaschine benötigt, wird die Fluidpumpe
- 1. Wenn dem Kraftstoff ein Fluid zugemischt werden soll, folgende Verfahrensschritte:
- - Erhöhung des Fluiddruckes mit der Fluidpumpe
4 in derFluidleitung 6 , bis das erste Rückschlagventil7 öffnet, - - Messen des Fluiddruckes in der
Fluidleitung 6 mit dem Drucksensor9 , - - Auswerten des Fluiddruckes mit dem Steuergerät
3 , - - Regeln einer von der Fluidpumpe
4 geförderten Fluidmenge mit dem Steuergerät3 .
- - Erhöhung des Fluiddruckes mit der Fluidpumpe
- 2. Wenn dem Kraftstoff kein Fluid zugemischt werden soll, folgende Verfahrensschritte:
- - Reduzieren eines Fluiddruckes in der
Fluidleitung 6 durch umkehren der Förderrichtung der Fluidpumpe4 bis Umgebungsluft durch das zweite Rückschlagventil8 in dieFluidleitung 6 gesaugt wird, - - Leersaugen der
Fluidleitung 6 , - - Stoppen der Fluidpumpe
4 , bis dem Kraftstoff wieder ein Fluid zugemischt werden soll.
- - Reduzieren eines Fluiddruckes in der
- 1. If a fluid is to be mixed into the fuel, the following process steps:
- - Increase the fluid pressure with the fluid pump
4th in thefluid line 6 until the first check valve7 opens, - - Measuring the fluid pressure in the
fluid line 6 with the pressure sensor9 , - - Evaluation of the fluid pressure with the control unit
3rd , - - Regulate one from the fluid pump
4th delivered amount of fluid with the control unit3rd .
- - Increase the fluid pressure with the fluid pump
- 2. If no fluid is to be added to the fuel, proceed as follows:
- - Reduce a fluid pressure in the
fluid line 6 by reversing the direction of delivery of the fluid pump4th to ambient air through the second check valve8th into thefluid line 6 is sucked - - Vacuum the
fluid line 6 , - - Stop the fluid pump
4th until a fluid is to be added to the fuel.
- - Reduce a fluid pressure in the
Erfindungsgemäß ist ein kostengünstiges und betriebssicheres Fluidfördersystem für eine Brennkraftmaschine dargestellt.According to the invention, an inexpensive and reliable fluid delivery system for an internal combustion engine is shown.
Nochmals die grundsätzliche Idee mit anderen Worten:
- Ein federbelastetes Absperrventil, das erste Rückschlagventil
7 , schließt zur Kraftstoffpumpe1 ab, die Fluidpumpe4 , wird angesteuert und liefert einen Vordruck kurz vor dem Öffnungsdruck des ersten Rückschlagventils7 , dabei wird das Belüftungsventil, das zweite Rückschlagventil8 , durch den Vordruck geschlossen.
- A spring-loaded shut-off valve, the first check valve
7 , closes to thefuel pump 1 off, the fluid pump4th , is activated and supplies a pre-pressure shortly before the opening pressure of the first check valve7 , the ventilation valve, the second check valve8th , closed by the form.
Normaler Betrieb:
- Kraftstoff wird von einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe in
die Kraftstoffpumpe 1 gefördert (ca. 0,5bis 6 bar).
- Fuel is fed into the fuel pump from a fuel pump, not shown
1 promoted (approx. 0.5 to 6 bar).
Bei Fluidbedarf:
- Bei Fluidbedarf erhöht die in dem Wassertank, dem Fluidtank
5 , verbaute Fluidpumpe, die Fluidpumpe4 , den Druck und öffnet dadurch das erste Rückschlagventil7 . Erzeugung einer Kraftstoff- / Wasseremulsion inder Kraftstoffpumpe 1 . Regelung der Wassermenge, der Fluidmenge, durch die DME, das Steuergerät3 . Diese liest den Druck über den Drucksensor9 ein und steuert die Wasserpumpe, die Fluidpumpe4 , entsprechend der benötigten Fluidmenge an.
- When fluid is needed, it increases in the water tank, the fluid tank
5 , built-in fluid pump, the fluid pump4th , the pressure and thereby opens the first check valve7 . Generation of a fuel / water emulsion in thefuel pump 1 . Regulation of the amount of water, the amount of fluid, by the DME, the control unit3rd . This reads the pressure via the pressure sensor9 and controls the water pump, the fluid pump4th , according to the required amount of fluid.
Bei Motorstopp:
- Wasserdruck wird reduziert, das erste Rückschlagventil
7 schließt dicht zur Kraftstoffpumpe1 ab. - Die Fluidpumpe
4 saugt Fluid aus dem System, das Belüftungsventil, das zweite Rückschlagventil8 , öffnet durch Federdruck und Luft wird in das System gelassen.
- Water pressure is reduced, the first check valve
7 closes tightly to thefuel pump 1 from. - The fluid pump
4th draws fluid from the system, the aeration valve, the second check valve8th , opens by spring pressure and air is let into the system.
BezugszeichenlisteReference list
- 1.1.
- KraftstoffpumpeFuel pump
- 2.2nd
- FluidfördersystemFluid delivery system
- 3.3rd
- SteuergerätControl unit
- 4.4th
- FluidpumpeFluid pump
- 5.5.
- FluidtankFluid tank
- 6.6.
- FluidleitungFluid line
- 7.7.
- erstes Rückschlagventilfirst check valve
- 8.8th.
- zweites Rückschlagventilsecond check valve
- 9.9.
- DrucksensorPressure sensor
- 10.10th
- KraftstoffinjektorFuel injector
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2787213 B1 [0003]EP 2787213 B1 [0003]
- DE 102017204055 A1 [0004]DE 102017204055 A1 [0004]
- DE 102014222463 A1 [0005]DE 102014222463 A1 [0005]
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DE102019101136.1A DE102019101136A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Internal combustion engine with a fuel injection and method for operating the internal combustion engine |
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DE102019101136.1A Pending DE102019101136A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Internal combustion engine with a fuel injection and method for operating the internal combustion engine |
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2019
- 2019-01-17 DE DE102019101136.1A patent/DE102019101136A1/en active Pending
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Legal Events
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R079 | Amendment of ipc main class |
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