DE19542318A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number
DE19542318A1
DE19542318A1 DE19542318A DE19542318A DE19542318A1 DE 19542318 A1 DE19542318 A1 DE 19542318A1 DE 19542318 A DE19542318 A DE 19542318A DE 19542318 A DE19542318 A DE 19542318A DE 19542318 A1 DE19542318 A1 DE 19542318A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating element
fuel
fuel injection
injection device
atomizer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19542318A
Other languages
English (en)
Inventor
Christof Dipl Ing Vogel
Stefan Dipl Ing Lauter
Edwin Dr Ing Dr Liebemann
Andreas Dipl Ing Benz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19542318A priority Critical patent/DE19542318A1/de
Publication of DE19542318A1 publication Critical patent/DE19542318A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04Injectors peculiar thereto
    • F02M69/047Injectors peculiar thereto injectors with air chambers, e.g. communicating with atmosphere for aerating the nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/12Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
    • F02M31/125Fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/06Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • F02M61/145Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors the injection nozzle opening into the air intake conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24Fuel-injection apparatus with sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Bei einer derartigen bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung (DE 44 42 350 A1) mit einem Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff für die Gemischaufbereitung ist als Zerstäuberele­ ment ein schalenförmiges Zerstäubersieb vorgesehen, das mit­ tels eines hülsenförmigen Abstandshalters am Einspritzventil angeordnet ist und das einer vor der Auslaßöffnung des Ein­ spritzventil vorgesehenen Spritzlochscheibe mit seiner konka­ ven Seite gegenüberliegt. Der hülsenförmige Abstandshalter ist dabei wahlweise von einer Mantelhülse umgeben, die zusam­ men mit dem Abstandshalter einen diesen umfassenden, ring­ zylinderförmigen Gaskanal bildet, dem einlaßseitig unter Druck stehende Luft, rückgeführtes Abgas oder eine Mischung aus Luft und Abgas zugeführt wird und dessen ringförmige Aus­ laßöffnung im Bereich des Zerstäubersiebes angeordnet ist, so daß das aus dem Gaskanal austretende Gas am Zerstäubersieb entlang geführt wird und dabei die Kraftstoffzerstäubung am Zerstäubersieb unterstützt.
Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung (DE 28 43 534 A1) ist stromabwärts vor der Abspritzöffnung eines Einspritzventils ein honigwabenförmiges Heizelement mit Verdampferflächen angeordnet, auf bzw. in das zu verdampfen­ der Kraftstoff auf- bzw. eingespritzt wird. Ein derartiges honigwabenförmiges Heizelement im Abspritzbereich des Ein­ spritzventils stellt jedoch ein relativ großes Hindernis für den abgespritzten Kraftstoffstrahl dar, wenn es nicht beheizt wird, so daß es im unbeheizten Zustand die Kraftstoffaufbe­ reitung für die Gemischbildung stört.
Bei einer weiteren bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung (GB 2 281 101 A) weist ein Kraftstoffverdampfer eine Verdamp­ ferkammer auf, in die durch eine Einlaßöffnung von einem Ein­ spritzventil Kraftstoff eingespritzt wird. In der Verdampfer­ kammer ist eine gewöhnliche Glühkerze angeordnet, die im be­ heizten Zustand eine Verdampfung des Kraftstoffs bewirkt. Der in der Verdampferkammer gebildete Kraftstoffdampf kann zusam­ men mit Luft, die durch einen entsprechenden Lufteinlaß in die Verdampferkammer einströmt, durch eine kleine Düse in den Einlaßbereich einer nachgeordneten Brennkammer eines Verbren­ nungsmotors ausströmen.
Wird nach einem Kaltstart nach Beendigung der Warmlaufphase die Glühkerze abgeschaltet, so erfolgt der Kraftstoffaustrag durch die Verdampferkammer hindurch nur noch aufgrund der durch die Verdampferkammer strömenden, vom Verbrennungsmotor angesaugten Luft, wobei durch die kleine Düse eine Zerstäu­ bung des Kraftstoffs erreicht werden soll.
Bei einer bekannten Vorrichtung zur Vernebelung von Kraft­ stoff (DE 44 12 448 A1), die mit einem eine relativ kleine Einlaßöffnung aufweisenden Grundkörper druckdicht auf die Ab­ spritzseite eines Kraftstoffeinspritzventils aufsetzbar ist, sind im Grundkörper als PTC-Heizkeramik-Elemente, als bime­ tallische Heizfolie oder als Dickfilmheizer auf dünnen Sub­ stanzen ausgeführte Heizelemente sandwichartig zwischen Kon­ taktblechen angeordnet, die zur Bildung von Verdampferräumen profiliert sind.
Um die in Zukunft immer strenger werdenden Abgasgrenzwerte für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen einhalten zu kön­ nen, ist es insbesondere erforderlich, den Schadstoffausstoß nach dem Starten während der Warmlaufphase bis zum Einsetzen des wirksamen Katalysatorbetriebs extrem zu senken.
Hierfür hat sich der Einsatz von Kraftstoffverdampfern in Kraftstoffeinspritzvorrichtungen weitgehend bewährt. Sobald jedoch der wirksame Katalysatorbetrieb einsetzt, ist eine Vorverdampfung des Kraftstoffs, durch die erreicht wird, daß den Brennkaminern im wesentlichen nur Kraftstoffdampf zuge­ führt wird, nicht mehr erforderlich, so daß die den Ein­ spritzventilen zugeordneten Kraftstoffverdampfer, die einen relativ hohen Stromverbrauch haben, beim normalen Betrieb des Verbrennungsmotors abgeschaltet werden, um die elektrische Anlage des Fahrzeugs nicht unnötig zu belasten.
Bei üblichen Kraftstoffverdampfern, die im Abspritzbereich eines Einspritzventils angeordnet sind, treten jedoch während des Dauerbetriebs Probleme bei der Gemischaufbereitung, also bei der Aufbereitung des Kraftstoffs für die Bildung des Kraftstoffluftgemischs auf, wenn der Kraftstoffverdampfer elektrisch nicht beheizt wird, da der Kraftstoffverdampfer den vom Einspritzventil erzeugten Kraftstoffstrahl beein­ trächtigt und damit den Kraftstoffaustrag stört.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sowohl bei ein- als auch bei ausgeschaltetem Heizelement eine gute Kraftstoffaufbereitung erfolgt. Während der Warmlaufphase nach einem Kaltstart wird der von dem Ein­ spritzventil abgespritzte Kraftstoff an der Innenseite des Heizelements und an dem Zerstäuberelement verdampft, wobei die Kraftstoffverdampfung durch die Prallzerstäubung am ge­ heizten Zerstäuberelement unterstützt wird. Während des Dau­ erbetriebs, also bei warmem Motor, wird der abgespritzte Kraftstoff nur durch die Prallzerstäubung am Zerstäuberele­ ment zerstäubt, wodurch ebenfalls eine gute Kraftstoffberei­ tung erreicht wird.
Durch die Verdampfungsaufbereitung wird die Bildung eines Kraftstoffwandfilms im Saugrohr und in den Brennkammern des Verbrennungsmotors unterdrückt, so daß die schadstoffausstoß- und verbrauchserhöhende Start- und Beschleunigungsanreiche­ rung des Kraftstoffluftgemischs stark reduziert werden kann.
Somit läßt sich mit der durch die erfindungsgemäße Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung erreichten guten Kraftstoffaufbe­ reitung eine starke Verringerung der ansonsten beim Motor­ start und beim Beschleunigen erforderlichen Gemischanreiche­ rung erzielen, wodurch sich neben dem Ausstoß von Schadstof­ fen auch der Verbrauch des Verbrennungsmotors reduzieren läßt.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist auch ohne Vorheizung funktionstüchtig, so daß sie selbst dann ein­ satzbereit ist, wenn die Heizung des Zerstäuberelements aus­ fallen sollte.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im An­ spruch 1 angegebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung möglich.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß im Heizbereich nur ein extrem fettes Kraftstoffluftgemisch vorliegt, da der Ab­ spritzbereich des Einspritzventils vom Heizelement umgeben und vom Zerstäuberelement abgeschlossen ist. Hierdurch wird eine Selbstentzündungsgefahr weitgehend beseitigt.
Besonders vorteilhaft ist es, daß sich die Abmessungen und die Geometrie des Heizelements und des Zerstäuberelements so an den jeweiligen Austrittswinkel des Kraftstoffstrahls an­ passen lassen, daß eine gewünschte Zerstäubung und Verdamp­ fung des Kraftstoffs erreicht wird. Umgekehrt ist es auch möglich, bei einem gegebenen Aufbau von Heizelement und Zer­ stäuberelement durch Änderung des Kraftstoffaustrittswinkels aus dem zumessenden Einspritzventil den Dampfanteil in weiten Grenzen einzustellen.
Um eine verbesserte Einstellung der Heizleistung zu errei­ chen, ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Heizelement aus Einzelelementen aufzubauen, die je nach Bedarf angesteu­ ert werden können.
Neben der Verwendung von PTC-Heizelementen, also von Heizele­ menten mit positiven Temperaturkoeffizienten, können auch NTC-Heizelemente, also Heizelemente mit negativen Temperatur­ koeffizienten, eingesetzt werden, die von einer externen Steuereinrichtung geregelt werden können. Um externe Tempera­ turregelung zu erreichen, kann dabei für die Temperaturerfas­ sung entweder ein auf der Oberfläche des Heizelements ange­ ordneter Temperaturfühler vorgesehen sein oder es wird der temperaturabhängige Innenwiderstand des Heizelements selbst verwendet.
ZEICHNUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung ver­ einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfin­ dungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung mit unterteiltem Heizelement im wesentlichen entsprechend Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 bis 5 schematische Schnitte durch verschiedene Zer­ stäubersiebe für die erfindungsgemäße Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander ent­ sprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie Fig. 1 zeigt, weist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ein Einspritzventil 10 auf, das in üblicher Weise in seiner auslaßseitigen Stirnfläche 11 ei­ ne Austrittsöffnung 12 für Kraftstoff aufweist, der ein mit einer Ventilnadel 13 zusammenwirkender Ventilsitz 14 zugeord­ net ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ventilnadel 13 einen sich durch die Austrittsöffnung 12 hindurch erstrecken­ den Spritzzapfen 13′ auf, der bei geöffnetem Einspritzventil 10 so in der Austrittsöffnung 12 angeordnet ist, daß ein durch die Austrittsöffnung 12 in einen Abspritzbereich 15 ab­ gespritzter Kraftstoffstrahl 16 im wesentlichen kegelmantel­ förmig ist. Die Ausbildung eines in gewünschter Weise geform­ ten, ein- oder mehrteiligen Kraftstoffstrahls 16 kann aber auch auf andere Weise erreicht werden. So ist es z. B. mög­ lich, eine Spritzlochscheibe mit einem oder mehreren Spritz­ löchern vorzusehen oder die Austrittsöffnung als Ringspalt auszubilden.
Der Austrittsöffnung 12 liegt als Zerstäuberelement ein Zer­ stäubersieb 17 gegenüber, das den Abspritzbereich 15 saug­ rohrseitig mit einem im wesentlichen schalenförmigen Zerstäu­ berabschnitt 18 abschließt und einen hülsenförmigen Befesti­ gungsabschnitt 19 aufweist, mit dem es an einem Heizvorsatz 20 gehalten ist.
Der Heizvorsatz 20 umfaßt eine Gehäusehülse 21, die mit einem Montageabschnitt 22 auf das saugrohrseitige Ende des Ein­ spritzventils 10 aufgesetzt ist. Dabei greift ein am Innenum­ fang des Montageabschnitts 22 ausgebildeter Ringsteg 23 in eine am saugrohrseitigen Ende des Einspritzventils 10 vorge­ sehene, entsprechende Ringnut 24 ein und hält so den Heizvor­ satz 20 am Einspritzventil 10. An den Montageabschnitt 22 der Gehäusehülse 21 schließt sich ein sich vom Einspritzventil 10 weg erstreckender, den Abspritzbereich 15 umfangsmäßig umge­ bender, hülsenförmiger Kontaktabschnitt 25 an, in dem ein zy­ linderförmiges Heizelement 26 angeordnet ist. Das Heizelement 26 ist dabei mit seiner Außenumfangsfläche in elektrischen Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Kontaktabschnitts 25.
Auf der Innenumfangsfläche des Heizelements 26 ist eine inne­ re Kontakthülse 27 angeordnet, die beispielsweise aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit besteht und an ihrem dem Einspritzventil 10 zugewandten Ende eine schräge Anschluß­ lasche 28 aufweist, mit der eine elektrische Leitung 29 ver­ bunden ist. In die Kontakthülse 27 ist das Zerstäubersieb 17 mit seinem Befestigungsabschnitt 19 so eingesetzt, daß es ei­ nerseits in gutem Wärmekontakt mit der inneren Kontakthülse 27 und damit auch mit dem Heizelement 26 ist, daß es anderer­ seits aber keinen Masseschluß zwischen der inneren Kontakt­ hülse 27 und dem äußeren Kontaktabschnitt 25 der Gehäusehülse 21 bewirkt.
Das vom Einspritzventil 10 abgewandte Ende der inneren Kon­ takthülse 27 steht über das entsprechende Ende des Heizele­ ments 26 vor und ist als Tropfkante 30 ausgebildet.
Das Heizelement 26 besteht beispielsweise aus einem PTC-Widerstandsmaterial, also aus einem Widerstandsmaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten. Es ist aber auch möglich, ein NTC-Widerstandsmaterial zu verwenden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, eine externe Temperaturregelung vor­ zusehen. Hierfür wird einer nicht dargestellten Temperatur­ steuerschaltung, die in einem Steuergerät für den Verbren­ nungsmotor integriert sein kann, ein der Temperatur des Heiz­ elements 26 entsprechendes Temperatursignal zugeführt. Zur Bildung des Temperatursignals kann dabei entweder der tempe­ raturabhängige Innenwiderstand des Heizelements 26 verwendet werden, oder es wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Temperaturfühler auf der Oberfläche des Heizelements 26 inte­ griert.
Die Verwendung eines Heizelements 26 aus einem NTC-Widerstandsmaterial ist insbesondere dann von Vorteil, wenn aufgrund unterschiedlicher Kraftstoffdurchsätze eine Tempera­ turregelung für das Heizelement 26 erforderlich ist.
Anstelle eines einteiligen Heizelements 26 können auch zwei- oder mehrfachgeteilte Heizelemente 26′ verwendet werden. Fig. 2 zeigt beispielsweise ein umfangsmäßig viergeteiltes Heizelement 26′ mit vier sich jeweils über 90° erstreckenden Heizabschnitten 26′′, die jeweils mit einem eigenen Kontakt­ hülsenabschnitt 27′′ in Kontakt sind. Die Kontakthülsenab­ schnitte 27′′ der Kontakthülse 27′ sind in nicht näher darge­ stellter Weise gegeneinander isoliert und jeweils mit einer eigenen Heizstromversorgung verbunden, so daß jeder Heizab­ schnitt 26′′ gesondert angesteuert werden kann. Auf diese Wei­ se lassen sich in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Ver­ brennungsmotors am Heizelement 26′ unterschiedliche Oberflä­ chentemperaturen erreichen. Es können auch je nach Bedarf einzelne Heizabschnitte 26′′ zu- oder abgeschaltet werden.
Neben der dargestellten umfangsmäßigen Unterteilung des Heiz­ elements 26′ ist auch eine axiale oder eine kombinierte axia­ le und umfangsmäßige Unterteilung möglich. Während eine um­ fangsmäßige Unterteilung des Heizelements 26 bei der Verwen­ dung von Kraftstoffstrahlen, die eine nicht rotationssymme­ trische Kraftstoffverteilung liefern, vorteilhaft eingesetzt werden kann, ermöglicht eine axiale Unterteilung des Heizele­ ments 26′ durch unterschiedliche Aufheizung der einzelnen Heizabschnitte 26′′, den Dampfanteil des aufbereiteten Kraft­ stoffs während des Betriebs bei Bedarf besonders einfach zu verändern.
Wie in Fig. 1 weiter dargestellt ist, kann wahlweise eine die Gehäusehülse 21 umfassende Mantelhülse 31 vorgesehen sein, die mit der Gehäusehülse 21 zusammen einen ringzylinderförmi­ gen Gaskanal 32 bildet, dem einlaßseitig Luft oder rückge­ führtes Abgas vom Verbrennungsmotor über einen Anschlußstut­ zen 33 zuführbar ist. Am auslaßseitigen Ende ist die Mantel­ hülse 31 flanschartig nach innen umgebogen und liegt mit dem umgebogenen Abschnitt 34 dicht an der Gehäusehülse 21 an. Die Gehäusehülse 21 weist am vom Einspritzventil 10 abgewandten Ende ihres Kontaktabschnitts 25 in Kraftstoffabspritzrichtung gesehen hinter dem entsprechenden Ende des Heizelements 26 eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 35 auf, die beispielsweise umfangsmäßig in gleichen Abständen angeordnet sind. Um einen Luft- oder Abgasstrom über den Zerstäuberabschnitt 18 des Zerstäubersiebs 17 zu führen, kann das vom Einspritzventil 10 abgewandte Ende des Kontaktabschnitts 25 ebenfalls radial nach innen umgebogen sein und bildet dann eine Gasleitwand 36 für den Luft- oder Abgasstrom.
Der den Heizvorsatz 20 umfassende Gaskanal 32 ist dabei zu­ sammen mit den Auslaßöffnungen 35 so ausgelegt, daß an den Auslaßöffnungen 35 die höchste Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Luft oder des vom Verbrennungsmotor rückgeführten Abgases auftritt.
Anstelle der dargestellten Auslaßöffnungen 35 könnte auch ei­ ne ringspaltförmige Auslaßöffnung vorgesehen sein. Hierzu bräuchte z. B. nur die Gasleitwand 36 am Kontaktabschnitt 25 weggelassen werden, während gleichzeitig der flanschartig nach innen umgebogene Abschnitt 34 der Mantelhülse als Gas­ leitwand ausgebildet wird.
Zum Einbau der beschriebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung in eine in Fig. 1 nur gestrichelt angedeutete Wand eines Saugrohres 37 ist ein im Querschnitt U-förmiger, radial nach außen offener Haltering 38 auf der Mantelhülse 31 vorgesehen, in den ein Dichtring 39 eingelegt ist, der im eingebauten Zu­ stand an einer Innenwand 40 einer entsprechenden Öffnung 41 im Saugrohr 37 dicht anliegt. Der Haltering 38 dient dabei zusammen mit dem Dichtring 39 als Wärmeisolation zwischen dem Heizvorsatz 20 und dem Saugrohr 37 des Verbrennungsmotors. Falls die Mantelhülse 31 zur Bildung des den Heizvorsatz 20 umfassenden Gaskanals 32 nicht vorgesehen ist, wird der Hal­ tering 38 unmittelbar auf die Gehäusehülse 25 aufgesetzt.
Beim Betrieb des Verbrennungsmotors wird von dem kraftstoff­ zumessenden Einspritzventil 10 die geforderte Kraftstoffmenge mit hoher Geschwindigkeit in den Abspritzbereich 15 ge­ spritzt. Ein Teil des flüssigen Kraftstoffs trifft dabei auf die Innenumfangsfläche der inneren Kontakthülse 27 auf und wird dort entweder von der Strömung im Abspritzbereich 15 wieder mitgerissen oder verdampft. Der Rest des Kraftstoffs trifft auf den feinmaschigen Zerstäuberabschnitt 18 des be­ heizten Zerstäubersiebs 17 auf, wird dort sehr gut zerstäubt und tritt dann durch das Zerstäubersieb 17 in das Saugrohr 37 aus, von wo er in die jeweilige Brennkammer des Verbrennungs­ motors eingesaugt wird.
Durch die Anpassung des Kraftstoffaustrittswinkels aus dem Einspritzventil 10 an die Abmessungen des Heizvorsatzes 20 und des Zerstäubersiebs 17 läßt sich der Dampfanteil des in das Saugrohr 37 gelangenden Kraftstoffs in weiten Grenzen auf den für die ideale Kraftstoffaufbereitung erforderlichen Wert einstellen.
Wird beispielsweise bei unverändertem Abstand des Zerstäuber­ siebs 17 von der Stirnfläche 11 des Einspritzventils 10 der Kraftstoffaustrittswinkel kleiner gewählt, so daß ein schma­ lerer Kraftstoffstrahl abgespritzt wird, so gelangt weniger Kraftstoff auf die erwärmte innere Kontakthülse 27, während ein entsprechend vergrößerter Teil des Kraftstoffs direkt auf den Zerstäuberabschnitt 18 des Zerstäubersiebs 17 aufprallt und dort zerstäubt wird. Der Dampfanteil wird somit verrin­ gert.
Umgekehrt läßt sich der Dampfanteil vergrößern, indem ein größerer Austrittswinkel gewählt wird. Auch durch eine Verin­ gerung bzw. Vergrößerung des Abstands zwischen der Stirnflä­ che 11 des Einspritzventils 10 und dem Zerstäuberabschnitt 18 des Zerstäubersiebs 17 läßt sich der Anteil des direkt auf den Zerstäuberabschnitt 18 auftreffenden Kraftstoffs vergrö­ ßern bzw. verkleinern und damit der Dampfanteil verkleinern bzw. vergrößern.
Bei einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung, bei der, wie in Fig. 1 dargestellt, ein den Heizvorsatz 20 umfassender Gaskanal 32 vorgesehen ist, wird der Kraft­ stoffaustrag aus dem Abspritzbereich 15 des Einspritzventils 10 und die Kraftstoffaufbereitung, insbesondere die Kraft­ stoffzerstäubung durch das am Zerstäubersieb 17 vorbei ge­ führte Gas, Luft oder rückgeführtes Abgas, unterstützt.
Die Zuführung von Abgas mit hoher Temperatur zum Gaskanal 32 ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise die vom Abgas an den Heizvorsatz 20 abgegebene Wärme ausgenutzt wird, um diesen aufzuheizen, so daß auch bei warmem Motor, wenn die elektrische Heizung des Heizelements 26 abgeschaltet ist, ei­ ne Kraftstoffverdampfung an der inneren Kontakthülse 27 er­ folgt. Außerdem wird dabei das Zerstäubersieb 17 zum einen indirekt über die Kontakthülse 27 und zum anderen direkt von dem daran vorbei strömenden heißen Abgas aufgeheizt, so daß auch während des normalen Motorbetriebs am Zerstäubersieb 17 neben der Prallzerstäubung noch eine gewisse Kraftstoffver­ dampfung auftritt, die zur Kraftstoffaufbereitung nutzbar ist.
Fig. 3 zeigt eine innere Kontakthülse 27, die sich in Strö­ mungsrichtung konisch erweitert, zusammen mit einem Zerstäu­ bersieb 17, dessen Befestigungsabschnitt 19 entsprechend aus­ gebildet ist. Der Zerstäuberabschnitt 18 ist dabei mit zwei Ausbuchtungen 50 versehen, die mit ihren konkaven Seiten dem Abspritzbereich 15 zugewandt sind. Bei dieser Ausgestaltung des Zerstäubersiebs 17, die insbesondere für ein Einspritz­ ventil 10 geeignet ist, das einen zweigeteilten Kraft­ stoffstrahl abspritzt, trifft nur ein kleiner Anteil des ab­ gespritzten Kraftstoffs auf die innere Kontakthülse 27 auf, während der Hauptanteil direkt im Bereich der Ausbuchtungen 50 auf den Zerstäuberabschnitt 18 auftrifft.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4 verjüngen sich die innere Kontakthülse 27 und der Befestigungsabschnitt 19 in Strö­ mungsrichtung des Kraftstoffs konisch, so daß der Hauptanteil des abgespritzten Kraftstoffs auf die innere Kontakthülse 27 und den daran angebrachten Befestigungsabschnitt 19 des Zer­ stäubersiebs 17 auftrifft, während nur ein kleiner Kraft­ stoffanteil unmittelbar auf den Zerstäuberabschnitt 18 trifft und dort zerstäubt wird.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform zeigt ein Zerstäu­ bersieb 17, das ähnlich wie das in Fig. 3 gezeigte einen Zer­ stäuberabschnitt 18 mit zwei Ausbuchtungen 50 aufweist. Der Befestigungsabschnitt 19 ist jedoch kreiszylindrisch ausge­ bildet und an einer ebenfalls kreiszylindrischen inneren Kon­ takthülse 27 angebracht.
Die in den Fig. 3 bis 5 nicht dargestellten Teile des Heiz­ vorsatzes 20 sind in der Form der inneren Kontakthülse 17 entsprechender Weise ausgebildet.

Claims (10)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmo­ tor mit einem Einspritzventil und mit einem Zerstäuber­ element, das gegenüber einer Austrittsöffnung des Ein­ spritzventils in dessen Abspritzbereich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zerstäuberelement (17) ein elektrisches Heizele­ ment (26, 26′) zugeordnet ist, das den Abspritzbereich (15) umgibt und an dem das Zerstäuberelement (17) so an­ gebracht ist, daß es in Wärmekontakt mit dem Heizelement (26, 26′) ist.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heizbare Zer­ stäuberelement ein den Abspritzbereich (15) des Ein­ spritzventils (10) saugrohrseitig abschließendes Zer­ stäubersieb (17) ist.
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäuberele­ ment (17) einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt (19) aufweist, mit dem es an einem vom Einspritzventil (10) abgewandt liegenden Abschnitt des Heizelements (26, 26′) angebracht ist.
4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäuberele­ ment (17) einen schalenförmigen Zerstäuberabschnitt (18) mit zwei oder mehr Ausbuchtungen (50) aufweist, die mit ihrer konkaven Seite dem Einspritzventil (10) zugewandt sind.
5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (26, 26′) aus einem Widerstandsmaterial mit positivem Tempe­ raturkoeffizienten aufgebaut ist.
6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (26, 26′) aus einem Widerstandsmaterial mit negativem Tempe­ raturkoeffizienten aufgebaut ist.
7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heizelement (26, 26′) eine Temperatursteuereinrichtung zugeordnet ist, die zur Temperaturregelung den dem Heizelement (26, 26′) zugeführten Heizstrom steuert und der ein der Temperatur des Heizelements (26, 26′) entsprechendes Temperatursi­ gnal zugeführt ist.
8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Tem­ peratursignals ein auf der dem Abspritzbereich (15) des Einspritzventils (10) zugewandten Oberfläche des Heize­ lements (26, 26′) angebrachter Temperaturfühler vorgese­ hen ist.
9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (26′) in zwei oder mehr Heizabschnitte (26′′) unterteilt ist, die unabhängig voneinander elektrisch beaufschlag­ bar sind.
10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (26, 26′) von einem Gaskanal (32) umfaßt ist, dem eingangs­ seitig Luft und/oder rückgeführtes Abgas zuführbar ist und der mit seinen Auslaßöffnungen (35) im Bereich des Zerstäuberelements (17) angeordnet ist.
DE19542318A 1995-11-14 1995-11-14 Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor Withdrawn DE19542318A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19542318A DE19542318A1 (de) 1995-11-14 1995-11-14 Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19542318A DE19542318A1 (de) 1995-11-14 1995-11-14 Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19542318A1 true DE19542318A1 (de) 1997-05-15

Family

ID=7777365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19542318A Withdrawn DE19542318A1 (de) 1995-11-14 1995-11-14 Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19542318A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19843317A1 (de) * 1998-09-22 2000-03-23 Opel Adam Ag Beheiztes Einspritzventil für fremdgezündete Brennkraftmaschinen
EP1353064A2 (de) * 2002-04-08 2003-10-15 Hitachi, Ltd. Verbrennungsstabilisierungsvorruchtung
WO2004050257A1 (de) * 2002-12-03 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Beheizte dosiereinrichtung für den reformer einer brennstoffzellenanordnung
DE10340159A1 (de) * 2003-09-01 2005-04-07 Audi Ag Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem als Common-Rail Einspritzsystem

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19843317A1 (de) * 1998-09-22 2000-03-23 Opel Adam Ag Beheiztes Einspritzventil für fremdgezündete Brennkraftmaschinen
DE19843317B4 (de) * 1998-09-22 2009-06-25 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Beheiztes Einspritzventil für fremdgezündete Brennkraftmaschinen
EP1353064A2 (de) * 2002-04-08 2003-10-15 Hitachi, Ltd. Verbrennungsstabilisierungsvorruchtung
EP1353064A3 (de) * 2002-04-08 2004-10-27 Hitachi, Ltd. Verbrennungsstabilisierungsvorruchtung
WO2004050257A1 (de) * 2002-12-03 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Beheizte dosiereinrichtung für den reformer einer brennstoffzellenanordnung
DE10340159A1 (de) * 2003-09-01 2005-04-07 Audi Ag Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem als Common-Rail Einspritzsystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0803027B1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen verbrennungsmotor
DE10115282B4 (de) Einlaßluftsteuervorrichtung und Brennkraftmaschine, in der sie montiert ist
EP0677653B1 (de) Einrichtung zur Vernebelung von Kraftstoff
EP2291579B1 (de) Abgasnachbehandlungssystem für eine selbstzündende brennkraftmaschine
EP0770175B1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen verbrennungsmotor
DE19855338A1 (de) Vorrichtung zum Einbringen eines Reduktionsmittels in einen Abgasrohrabschnitt einer Brennkraftmaschine
DE10115442B4 (de) Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit dieser Vorrichtung
DE102014214093A1 (de) Einrichtung zum Vermischen eines flüssigen Mediums mit einem Gasstrom
EP3611431B1 (de) Brennkammerbaugruppe für ein fahrzeugheizgerät
EP1567253B1 (de) Zerstäubungsanordnung
DE112004000917T5 (de) Reduzierung der Kohlenwasserstoff-Emissionen durch Strahlungsbildungssteuerung mittels Regelung des Kraftstoffdrucks in Kraftstoffeinspritzsystemen
EP1560645B1 (de) Dosiereinrichtung
DE19542318A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
WO1997022799A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen verbrennungsmotor
EP2791484B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verdampfen eines fluids in einem abgasstrang
EP1291579B1 (de) Düse zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff
EP1520315B1 (de) Zerstäubungsanordnung
DE69809197T2 (de) Pneumatisch unterstützte brennstoffeinspritzdüse
EP1578535B1 (de) Beheizte dosiereinrichtung für den reformer einer brennstoffzellenanordnung
DE4426198A1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1339973A1 (de) Zerstäuberscheibe und brennstoffeinspritzventil mit einer zerstäuberscheibe
DE10144408A1 (de) Düse zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff
DE102011075591A1 (de) Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in ein Abgasnachbehandlungssystem
DE4242091A1 (de) Vorrichtung zum Starten des Regenerationsbrenners eines Partikelfiltersystems bei niedrigen Temperaturen
DE19534903A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasbehandlung von Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee