DE19737764A1

DE19737764A1 - DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage für mobile und stationäre Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE19737764A1
Application number: DE19737764A
Authority: DE
Inventors: Heinz Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-04
Anticipated expiration: 2017-08-30
Also published as: DE19737764C2

Description

1. Das technische Gebiet

Effiziente Nutzung von Kraftstoffen in Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge bei schadstoffarmen Abgaswerten. So lautet das technische Gebiet.

Der Ursprung des technischen Fortschritts in der Automobilindustrie liegt oft, und wie auch in diesem Fall, in vielen branchenfremden Technologien verborgen. So wird sich der nachfolgende Teil gelegentlich mit Technologien befassen, die mit der Automobilbranche wenig gemeinsam haben.

Aus der Feuerungstechnik bei Großfeuerungsanlagen liegen gesicherte Erkenntnisse dafür vor, daß bei der Verfeuerung von Schwerölemulsionen gegenüber einer herkömmlichen Verfeuerung von schweren Heizölen der feuerungstechnische Wirkungsgrad erheblich verbessert werden konnte. Somit konnten Verbrauch und Schadstoffausstoß im Rauchgas in einigen Bereichen deutlich reduziert werden. Die feuerungstechnischen Fortschritte, die erzielt wurden, reichten jedoch nicht aus, den Umstellungstrend von Schweröl auf Gas aufzuhalten. Strenge behördliche Auflagen haben es fast unmöglich gemacht, Schwerölfeuerungsanlagen kostenvertretbar zu sanieren.

Die verbliebenen Erkenntnisse aus der damaligen Zeit der Forschung und Entwicklung haben dieser Erfindung die wesentlichen Grundlagen verliehen. Anlehnung an Technologien zur Begasung von flüssigen Medien, Technologien aus der Sonochemie und der hydraulischen Homogenisation, wie sie zur Herstellung von mikrofeinen Emulsionen in vielen Bereichen wie z. B. Kosmetik, Lebensmittel, Pharma, Chemie oder Petrochemie eingesetzt werden, kommen als weitere Grundlagen ebenso in Betracht.

2. Stand der Technik

Der eigentliche und initiale Impuls, der diese Erfindung in Gang gebracht hat, ging aus von einer Presseveröffentlichung der Adam Opel AG über den ersten vierventiligen Selbstzünder mit Direkteinspritzung, überschrieben mit dem Titel: Vorstoß in eine neue Diesel-Ära. (Erschienen u. a. in der Rheinischen Post am 05.10.1996, Rubrik Verkehr und Technik) Weitere Impulse gaben die Berichte in den Zeitschriften ADAC-motorwelt, MOT-Autos/Test/Technik und Auto-Motor-Sport. Diese Berichte befassen sich u. a. mit der Beurteilung des neuen Opel-Triebwerks im Vectra DI und dem Testvergleich mit dem relativ neuen Audi A4, 1,9 TDI. Des weiteren wurde der neue VW Passat 1,9 TDI vorgestellt, der im Laufe des Jahres 1997 auf den Markt kommt. So wird es nach dem Stand der Technik im Jahre 1997 drei Mittel kl asse-PKW' s geben, die einen durchschnittlichen Dieselkraftstoffverbrauch von nur ca. 6 l haben, und dies bei einer respektablen Leistung um die 80 kW aus einem Hubraum von 1,9 bzw. 2,0 l.

Des weiteren werden zunächst im Dieselbereich die Hersteller Alfa Romeo und Mercedes-Benz mit der Common-Rail-Technik folgen. Im Bereich Otto-Kraftstoffe und GDI-Technik wird als erster der Japanische Hersteller Mitsubishi im Europäischen Markt vertreten sein.

Nach Lage der Dinge werden für die Direkteinspritzung von Dieselkraftstoff in den Brennraum Einspritzpumpen verwendet, die einen Druck von mehr als 1000 bar erzeugen, wobei sich ein Staudruck an den Einspritzdüsen von 1300 bis 1500 bar ergeben kann. Dies bedeutet, daß der Dieselkraftstoff beim Einspritzen in mikrofeine Tröpfchen zerteilt wird und sich die Verbrennungsoberfläche des Kraftstoffs um ein Vielfaches vergrößert, gegenüber der bislang angewendeten Kraftstoffzuführung in den Brennraum. Durch eine vielfache Vergrößerung der Verbrennungsoberfläche und einer optimalen Verteilung der Verbrennungsluft konnte der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden.

3. Problemstellung

1.) Um den Kraftstoffverbrauch nochmals deutlich zu reduzieren, müßte dem Kraftstoff oder dem Kraftstoffgemisch eine noch höhere Brisanz verliehen werden. 2.) Mit einer vollkommeneren Kraftstoffverbrennung könnte sich auch die Abgasmenge und die Schadstoffe im Abgas optimal reduzieren lassen. 3.) Mit einer mikrofeinen, begasten O/W-Dieselemulsion, mit einem Teilchengrößendurchmesser von < 1,0 µm und einem sehr hohen Gleichmaß der Teilchengrößenverteilungsparameter, kann das Problem gelöst werden. Das Herstellungsverfahren ist kompliziert und verlangt einiges an technischem Know-how, sowie hochpräziser Teilefertigung. 4.) Eine solch hochwertige Emulsion, die zusätzlich noch mit explosiven Gaskernen aus der Abgasrückführung dispergiert ist, reagiert sehr empfindlich auf mechanische Belastungen, was die Entmischungsstabilität betrifft. 5.) Eine begaste O/W-Diesel emulsion kann wegen der ohnehin zeitlich begrenzten Entmischungsstabilität nur im KFZ während des Betriebes, und unmittelbar vor dem Einsatz produziert werden. 6.) Die Voremulsion darf zur endgültigen Fertigstellung auf der Strecke zur Direkteinspritzung nicht mehr in eine Dekompressionsphase gebracht werden, die sich z. B. hinter Ventilen oder ähnlichen Drosselstrecken ergeben kann. 7.) Bei der Direkteinspritzung in den Brennraum über eine Einloch- oder Mehrlochdüse ist selbst bei sehr hohen Einspritzdrücken noch kein optimales Ergebnis bezüglich homogene Kraftstoffgemischverteilung im Brennraum erreicht.

4. Die Problemlösung

Aus physikalischer Sicht und aus den technischen Erkenntnissen, die in branchenfremden Bereichen liegen, konnte sich die Problemlösung realisieren lassen. So wird angestrebt, Zusammenhänge so einfach darzustellen, wie sie sind.

Am Beispiel mit Dieselkraftstoff soll erläutert werden, wodurch sich die Brisanz des Kraftstoffgemischs erhöht. Geht man davon aus, daß durch den hohen Einspritzdruck einer neuzeitlichen Hochdruck-Einspritzpumpe der Dieselkraftstoff in mikro- bzw. nanofeine Tröpfchen zerteilt wird, könnte diese Einspritzpumpe ebensogut dazu mitverwendet werden, eine mikrofeine Dieselemulsion bzw. O/W-Emulsion zu erzeugen, die zusätzlich mit explosiven Gaskernen über die Abgasrückführung dispergiert ist. → O/W-Emulsion (siehe Fig. 1). In der Pharmazeutik- und der Kosmetikindustrie werden zur Herstellung von mikro- bzw. nanofeinen Emulsionen (Impfstofflösungen, Liposomenprodukte u. dgl.) u. a. hydraulische Homogeniasatoren im großtechnischen Maßstab eingesetzt, die mit ähnlich hohen Drücken arbeiten, wie sie z. B. von einer Radialkolbenpumpe erzeugt wird. Die Mitverwendung einer bereits vorhandenen Hochdruckeinspritzpumpe zur Erstellung einer hochwertigen Dieselemulsion bietet sich daher nahezu an, weil sie vom kleintechnischen Maßstab her genau die richtige Größe hat. Der eigentliche Homogenisationsvorgang bzw. die letzte Homogenisationsstufe wird im Ringspalt und Ringkanal der Einspritzdüse verwirklicht. Die Konstruktion des Düsenaustritts für die Direkteinspritzung ist deshalb als Homogenisationsventil ausgebildet. Gegenüber der herkömmlichen Mehrlochdüse wird der Kraftstoff durch einen Ringspalt gepreßt und in einen zum Brennraum offenen Ringkanal umgelenkt. Die Dekompressionseigenschaft bei der Direkteinspritzung wird durch den explosiven Charakter von dispergierten Gaskernen in der Dieselemulsion erheblich verstärkt, was dazu führt, daß das Brennstoffgemisch homogen und optimal im Brennraum feinstverteilt wird. Somit entsteht eine kompakte, homogene Zündquelle, die sich nicht erst verschmelzen muß, um hiernach den Explosionsdruck steil anwachsen zu lassen.

Zur Erzeugung einer mikrofeinen und hochwertigen O/W-Dieselemulsion, dispergiert mit explosiven Gaskernen aus der Abgasrückführung, ist eine exakte Dosierung von Dieselkraftstoff, Wasser und verdichtetes Gas aus der Abgasrückführung oder auch normale Verbrennungsluft erforderlich. So werden in der 1. Stufe die beiden Phasen, hydrophile und lipophile Phase, sowie anschließend in der 2. Stufe die gasförmige Phase möglichst gleichmäßig miteinander suspensiert, bevor sie in die Dispergierung und Vorhomogenisation gelangen.

Wie aus der Feuerungstechnik bei Schweröl-Großfeuerungsanlagen bekannt ist, konnte bei der Verfeuerung von Schwerölemulsion der feuerungstechnische Wirkungsgrad gegenüber der herkömmlichen Verfeuerung von Schweröl deutlich verbessert werden. Die Ursache der Wirkungsgradverbesserung liegt im Crackeffekt der Emulsionströpfchen. Der Crackeffekt wiederum wird hervorgerufen, wenn eine O/W-Emulsion, bestehend aus z. B. 8% Wasser in 92% Öl, in den Brennraum eines Heizkessels eingespritzt wird, und das Wasser in den Öltröpfchen explosionsartig verdampft und hierbei die Öltröpfchen in kleinste Teilchen spaltet.

Im übertragenen Sinne würde eine direkt eingespritzte O/W-Dieselemulsion in den Brennraum eines Verbrennungsmotors der gleichen oder einer ähnlichen Gesetzmäßigkeit unterliegen. Wird Ähnlichkeit unterstellt, so entsteht der gleiche Crackeffekt, der dazu führt, daß sich die Verbrennungsoberfläche des Dieselkraftstoffs um ein Vielfaches erhöht, was als wichtigste Voraussetzung für eine schnellere und vollkommenere Verbrennung gilt. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß der Brennraum eines Heizkessels während des Brennerbetriebes zum Ableitsystem des Rauchgases permanent geöffnet ist, wogegen der Brennraum eines Verbrennungsmotors während der Explosionsphase durch Ein- und Auslaßventile verschlossen ist. Des weiteren wird der Crackeffekt der Dieselemulsion durch die hochkomprimierte Begasung aus der Abgasrückführung oder normaler Verbrennungsluft erheblich verstärkt. Der Betriebsdruck der Einspritzpumpe und der hohe Kavitationseffekt im Ringkanal der Einspritzdüse während der Einspritzphase, sowie die Spitzenwerte von Druck und Temperatur, die sich während der Explosionsphase im Brennraum kurzzeitig aufbauen, haben auf die kleinen Wasserteilchen in der mikrofeinen, begasten O/W-Emulsion eine ganz wesentliche Auswirkung. Je nach Menge und Größe der Wasserteilchen im Verhältnis zu den Spitzenwerten von Druck und Temperatur wird es zu einer Reaktion kommen, wo die chemische Verbindung (H₂O) der Wasserteilchen in Wasserstoff und Sauerstoff gelöst wird und das Gemisch von Wasserstoff und Sauerstoff in den Verbrennungsprozeß von Dieselkraftstoff und Verbrennungsluft mit einbezogen wird. Durch die insgesamt höhere Brisanz dieses Kraftstoffgemischs wird es zu einem deutlich verbesserten Wirkungsgrad und damit zu einem günstigeren Leistungs/Verbrauchs-Verhältnis gegenüber der herkömmlichen Kraftstoffaufbereitung kommen. In Abhängigkeit des geringeren Kraftstoffverbrauchs wird im Verhältnis hierzu die Abgasmenge auf einen entsprechend geringeren Wert reduziert. Bedingt durch die effizientere Kraftstoffverbrennung wird auch der Ausstoß von Partikeln, wie Staub und Ruß, sowie der Anteil an NO_X im Abgas deutlich verringert. Der Anteil von Wasser in der mikrofeinen, begasten O/W-Dieselemulsion, der in den Verbrennungsprozeß mit einbezogen wird, unabhängig ob als Wasser und/oder Wasserstoff und Sauerstoff, wird als absolut unschädlicher Wasserdampf im Abgas ausgestoßen.

Die mikrofeine, begaste O/W-Dieselemulsion wird in einem 3-stufigen Verfahren hergestellt. Wie dies geschieht, soll die schematische Darstellung → Dieselkraftstoff-Aufbereitungsanlage (siehe Fig. 2) veranschaulichen.

Der Dieselkraftstoff wird vom Dieselkraftstofftank (1) und das Wasser vom Wassertank (2) über je eine separate Förderpumpe (5) zur Dosiereinrichtung (6) gepumpt. Die Dosiereinrichtung ist mit zwei hydraulischen Mengenreglern und einer Servosteuerung ausgestattet und liefert über den gesamten Motordrehzahlbereich die optimalen Mengenverhältnisse von Dieselkraftstoff und Wasser, wie z. B. 97 : 3 bis 70 : 30, für die begaste O/W-Dieselemulsion. Die beiden Magnet-Durchgangsventile (7) sind im Normalbetrieb geöffnet. Im Injektor-Suspensierer (8) werden Dieselkraftstoff und Wasser in einem optimal dosierten Verhältnis als Vorstufe der Emulsionsbildung zusammengeführt. Das Magnet-Dreiwegeventil (9) ist im Normalbetrieb zum Bypass (10) geschlossen und zum Dispergierer und Homogenisator (11) geöffnet. Im Dispergierer und Homogenisator, der mit einem mitteltourigen (3000-6009 Upm) Flügelrührer und einem (15-30 kHz) Ultraschall-Resonator ausgestattet ist, werden die Flüssigkeiten (hydrophile und lipophile Phase) so miteinander vermischt, daß bereits hier die 1. Stufe der Emulsion entsteht. Aus der Abgasrückführung (12) wird ein Teil des aufbereiteten Abgases über einen Kompressor (13) auf ca. 8,0 bis 10,0 bar verdichtet und im Perlator-Injektorsupensierer (14) mit der Voremulsion zusammengeführt. Der Perlatorinjektor ist so dimensioniert, daß die Gaskerne in dieser Phase unter einem Druck von 8,0 bis 10,0 bar eine Größe von 50 bis 100 µm annehmen. In einem weiteren Dispergierer und Homogenisator (15) werden die Gaskerne mit hohen Gleichmaß in die Voremulsion dispergiert. Von entscheidender Bedeutung für die Qualität der mikrofeinen, begasten Emulsion ist ein hohes Gleichmaß von (< 85%) der Teilchengrößenverteilungsparameter. Vom Puffer des Dispergierers und Homogenisators (15) gelangt das voremulgierte Kraftstoffgemisch in die Hochdruckeinspritzpumpe (16). Dort werden sich die Gaskerne in der Voremulsion unter dem hohem Druck von etwa 800 bis 1500 bar erheblich komprimieren und entsprechend verkleinern. In der Einspritzphase wirkt der speziell konstruierte Ringspalt im Austrittsbereich der Einspritzdüse wie ein Homogenisationsventil eines hydraulischen Homogenisators. Unter Einwirkung von Kavitation wird sich nun in der 3. Stufe die Voremulsion zu einer mikrofeinen O/W-Emulsion ausbilden. Während der Einspritzphase werden die Gaskerne in der Dieselemulsion dem Gesetz der Dekompression folgen, sich zurückentwickeln, und sich explosionsartig vergrößern. Hierbei werden die mikrofeinen Emulsionströpfchen nochmals in kleinste Teilchen gespalten. Im System der Direkteinspritzung besteht eine Druckvorhaltung über den Kraftstoffverteiler (18). Nachteilige Druckschwankungen im Verteiler sind weitgehendst ausgeschlossen, da die komprimierten Gaskerne in der Voremulsion dem Kraftstoffverteiler (18) ein ausgezeichnetes, stabiles Pufferverhalten verleihen. Die Einspritzzeiten und damit die Einspritzmengen werden über die Einspritz-Magnetventile vom Elektronik-Powermanagement (17) gesteuert, welches u. a. von einem elektronischen Gaspedal (23) bedient wird. Überschüssige Voremulsion wird über den Rücklaufsammler (21) und den Rücklauf (22) zur Hochdruckeinspritzpumpe (16) zurückgeführt.

Anmerkung: Die schematische Darstellung gemäß Fig. 2 enthält nur die wesentlichen Dinge, die das Zusammenwirken der Erfindungsmerkmale erkennen lassen. Auf alle zusätzlichen Teile in der Darstellung, wie z. B. Rückspül- und und Begleitheizsystem, welches für die Wintertauglichkeit erforderlich ist, wurde deshalb verzichtet.

5. Die erreichten Vorteile

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gegenüber der herkömmlichen Kraftstoffaufbereitung eine wesentlich effizientere Kraftstoffverbrennung erreicht wird und somit ein günstigeres Verhältnis im Bezug auf Leistung zum Verbrauch entsteht. In Abhängigkeit des geringeren Kraftstoffverbrauchs wird im Verhältnis hierzu die Abgasmenge auf einen entsprechend geringeren Wert reduziert. Bedingt durch den Crackeffekt der begasten Emulsionströpfchen und der effizienteren Kraftstoffverbrennung wird der Ausstoß von Partikeln wie Staub und Ruß, sowie der Anteil des NO_X- und CO-Gehaltes im Abgas deutlich verringert. Die kleinen Wasserteilchen in der mikrofeinen, begasten O/W-Dieselemulsion werden unter Einwirkung von Kavitation (Implosions- und Lumineszenzeffekt), sowie entsprechend hohem Betriebsdruck der Einspritzpumpe und Spitzenwerten von Druck und Temperatur im Brennraum teilweise bis vollständig von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gelöst, was sich zusätzlich positiv auf die Brisanz des Kraftstoffgemisches und auf das Verbrennungsergebnis auswirkt, und somit auch deutliche Auswirkung auf das Leistungs/Verbrauchs-Verhältnis und die Schadstoffreduzierung im Abgas hat. Weitere erreichte Vorteile bestehen darin, daß die Druckhaltung im Kraftstoffverteiler keine wesentlichen Druckschwankungen aufweist, da die komprimierten Gaskerne in der Voremulsion dem Kraftstoffverteiler ein ausgezeichnetes Pufferverhalten verleihen, und daß die optimal und homogene Kraftstoffgemischverteilung im Brennraum darauf zurückgeführt werden kann, daß die Kraftstoffeinspritzung über eine Ringspaltdüse und nicht über eine Mehrlochdüse erfolgt. Direkteinspritzungen von Dieselkraftstoff mit Common-Rail über 6-Lochdüsen bzw. 8-Lochdüsen weisen eine symmetrisch-segmentartige Kraftstoffverteilung im Brennraum auf, die darauf schließen lassen, daß der Explosionsbeginn durch mehrere Zündquellen gleichzeitig oder fast gleichzeitig eingeleitet wird. Durch Verschmelzen der Zündquellen im weiteren Verlauf der Brennphase tritt beim Anstieg des Explosionsdrucks in seiner Charakteristik eine geringe Verzögerung ein. Bei der DPI-Direkteinspritzung über eine Ringspaltdüse würde sich eine symmetrisch angeordnete, großvolumige und homogene Zündquelle ergeben, die sich nicht erst verschmelzen muß, um hiernach den Explosionsdruck steil anwachsen zu lassen. Des weiteren können wegen des günstigen Pufferverhaltens im Kraftstoffverteiler Motoren mit 4 bis 6 oder mehr Zylinder problemlos mit einer Einspritzpumpe versorgt werden.

Fig. 1

Lichtmikroskopische Darstellung einer typischen mikrofeinen O/W-Emulsion bei 600-facher Vergrößerung.

Fig. 2 Schematische Darstellung der DPI Dieselkraftstoff-Aufbereitungsanlage für mobile und stationäre Verbrennungsmotoren

Dieselkraftstofftank (1), Wassertank (2), Magnet-Durchgangsventile (3), Absperr- und Regulierventile (4), Förderpumpen für Dieselkraftstoff und Wasser (5), Dosiereinrichtung für Dieselkraftstoff und Wasser mit integrierten hydraulischen Mengenreglern und Servosteuerung (6), Magnet-Durchgangsventile mit integrierten Rückschlagventilen (7), Injektor-Suspensierer für Wasser in Dieselkraftstoff (8), Magnet-Dreiwegeventil für Bypassbetrieb (9), Bypass (10), Dispergierer und Homogenisator (11), Abgasrückführung (12), Kompressor mit Druckbehälter und integrierter Dosiereinrichtung (13), Perlator-Injektor suspensierer für komprimierte Gase (14), Dispergierer und Homogenisator (15), Hochdruck-Einspritzpumpe (16), Elektronik-Powermanagement (17), Druck- und Kraftstoffverteiler (18), Einspritz-Magnetventile (19), Ringspalt-Einspritzdüsen (20), Kraftstoffsammler (21), Rücklauf zur Hochdruckeinspritzpumpe (22), Elektronisches Gaspedal (23).

Claims

1. DPI (Dual-Power-Injection) Kraftstoffaufbereitungsanlage für mobile und stationäre Verbrennungsmotoren, insbesondere geeignet für Dieselkraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffaufbereitungsanlage in einem 3-stufigen Verfahren eine mikrofeine, begaste O/W-Emulsion aufbereitet, welche als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren im Verbrauchsverhalten ein sehr günstiges Verhältnis im Bezug auf Leistung zum Verbrauch aufweist, gegenüber herkömmlichen Dieselmotoren.

2. Die DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit des geringen Kraftstoffverbrauchs auch eine hierzu im Verhältnis stehend geringe Abgasmenge erzeugt wird, gegenüber herkömmlichen Dieselmotoren.

3. Die DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schadstoffe im Abgas insgesamt erheblich günstigere Werte aufweisen, als bei herkömmlichen Dieselmotoren. Dies zeigt sich am deutlichsten durch den geringen Ausstoß von Partikeln wie Staub und Ruß, sowie Stickoxyden NO_X.

4. Die DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Verbindung H₂O der Wasserteilchen (< ca. 0,4 µm Durchmesser) in der begasten O/W-Dieselemulsion, bzw. Voremulsion durch hohe Energieeinwirkung mittels Betriebsdruck der Einspritzpumpe und Kavitationserzeugung im Ringkanal der Einspritzdüse, sowie den Spitzenwerten des Explosionsdrucks und der Explosionstemperatur in einem Bereich von teilweise bis vollständig in Wasserstoff und Sauerstoff gelöst wird. Diese Reaktion kommt erst dadurch zustande, weil die in einem dreistufigen Verfahren erstellte begaste O/W-Dieselemulsion ein sehr hohes Gleichmaß bestimmter Teilchengrößenverteilungsparameter aufweist.

5. Die DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Direkteinspritzung die erforderliche Druckhaltung im Kraftstoffverteiler ohne nachteilige Druckschwankungen arbeitet, weil die hochkomprimierten Gaskerne in der O/W-Dieselemulsion im Kraftstoffverteiler für ein ausgezeichnetes Pufferverhalten sorgen. Wegen des günstigen Pufferverhaltens im Kraftstoffverteiler können Motoren mit 4 bis 6 oder mehr Zylinder problemlos mit einer Einspritzpumpe versorgt werden.

6. Die DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Direkteinspritzung, gemäß DPI (Dual-Power-Injection) mittels zwei verschiedenen Energiearten erfolgt. 1) Durch die hydraulische Energie der Einspritzpumpe und 2. die pneumatische Energie, die während der Dekompressionsphase der Gaskerne, die unter einem Druck von bis zu ca. 1500 bar stehen, freigesetzt wird. Die pneumatische Energie unterstützt die hydraulische Energie insoweit, daß eine optimale und homogene Verteilung des Kraftstoffgemischs im Brennraum erreicht wird.

7. Die DPI Kraftstoffaufbereitungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse gegenüber der herkömmlichen Mehrloch-Einspritzdüse als Ringspalt-Einspritzdüse ausgebildet ist, welche zusätzlich die Funktion als Homogenisationsventil übernimmt und die O/W-Dieselemulsion in ihrer 3. Stufe erstellt. Im Zusammenhang mit den hochkomprimierten Gaskernen in der O/W-Dieselemulsion wird es bei der Kraftstoffeinspritzung zur Dekompression der Gaskerne kommen, wobei eine optimal und homogene Kraftstoffgemischverteilung im Brennraum erreicht wird.