DE19918227A1 - Otto-Direkteinspritzmotor - Google Patents

Otto-Direkteinspritzmotor

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Otto-Direkteinspritzmotor, mit Kraftstoffeinblasventilen (1), die durch eine gemeinsame Kraftstoff- und Druckluftschiene (3, 5) miteinander verbunden sind, wobei der Kraftstoff und die Druckluft mittels einer Kraftstoffpumpe bzw. eines Kompressors einen Vordruck aufweisen. DOLLAR A Der Gefahr von Kondensatbildung in der Druckluftschiene wird dadurch begegnet, daß zumindest für den Kraftstoff eine Heizvorrichtung (6) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Otto-Direkteinspritzmotor ins­ besondere für Kraftfahrzeuge, der im Oberbegriff des An­ spruchs 1 genannten Gattung.
In der EP 0 421 358 A1 ist ein Otto-Direkteinspritzmotor beschrieben, mit Kraftstoffeinblasventilen, die durch eine gemeinsame Kraftstoff- und Druckluftschiene miteinander verbunden sind, wobei der Kraftstoff und die Druckluft mit­ tels einer Kraftstoffpumpe bzw. eines Kompressors unter einem vorgegebenen Druck stehen.
Die Kraftstoffeinblasventile dieser Lösung besitzen eine Mischkammer, der Kraftstoff und Druckluft zuführbar sind. Der Nachteil derartiger Motoren ist die Kondensatbildung in der Druckluftleitung und der Mischkammer, die bei ent­ sprechenden Außentemperaturen auch zur Eisbildung führen kann und somit Betriebsstörungen des Motors zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraft­ stoffeinblassystem für Otto-Direkteinspritzmotoren zu schaffen, bei dem Kondensat- und Eisbildung im Einblatsluft­ bereich sicher vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Otto-Direkteinspritzmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist zu­ mindest für den Kraftstoff eine Heizvorrichtung vorgesehen, durch die der unter erhöhtem Druck stehende Kraftstoff einer deutlichen Vorwärmung unterzogen und auf diese Weise für die Gemischaufbereitung konditioniert wird. Da die Heizvorrichtung sich stromab der Kraftstoffpumpe befindet, wo der Kraftstoff einen erhöhten Druck aufweist, wird die Siedegrenze desselben trotz des Aufheizens nicht erreicht.
Da die Heizvorrichtung unmittelbar vor oder im Bereich der gemeinsamen Kraftstoff- und Druckluftschiene angeordnet ist, treten keine Wärmeverluste des Kraftstoffes auf dem Weg zu derselben auf. Durch die räumliche Nähe von Kraft­ stoff und Druckluft in der Kraftstoff- und Druckluftschiene wird die Druckluft auch ohne eigene Heizvorrichtung vom Kraftstoff mit vorgewärmt.
Eine eigene Heizvorrichtung für die Druckluft bietet die Möglichkeit, die Temperatur beider Medien unabhängig von­ einander und zum Beispiel in Abhängigkeit vom Betriebszu­ stand des Motors zu steuern. So ist es vorteilhaft die Ein­ blasluft schon vor einem Kaltstart aufzuheizen, um even­ tuell vorhandenes Kondenswasser oder Eis zu beseitigen. Bei einer solchen Heizvorrichtung handelt es sich vorteilhaf­ terweise um eine elektrische Heizung, die bedarfsweise vom Bordnetz eines Fahrzeugs gespeist wird. Bei einem betriebs­ warmen Motor ist die Motor- und Kühlmittelwärme zur Vorwär­ mung von Kraftstoff und Druckluft ausreichend.
Es ist auch eine thermostatgeregelte Aufheizung von Kraft­ stoff und Druckluft denkbar, die die gewünschte Temperatur der beiden Medien für einen optimierten Betrieb im wesent­ lichen konstant hält.
Von Vorteil ist eine Wärmeisolierung der Druckluftleitung vom Kompressor bis zur Kraftstoff- und Druckluftschiene.
Auf diese Weise bleibt die Kompressionswärme der Druckluft erhalten.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den ab­ hängigen Patentansprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung ist nachfolgend anhand der einzigen Zeichnungs­ figur, in der eine Kraftstoff- und Druckluftschiene mit daran befestigten Kraftstoffeinblasventilen dargestellt ist, näher erläutert.
Die vier Kraftstoffeinblasventile 1 weisen je ein Kraft­ stoffeinspritzventil 2 auf, das Kraftstoff aus einer Kraft­ stoffschiene 3 bezieht und in je eine Mischkammer 4 ein­ spritzt. In dieselbe gelangt auch Druckluft aus einer Druckluftschiene 5. Kraftstoff- und Druckluft können in einer Heizvorrichtung 6 gemeinsam oder getrennt vorgeheizt werden, bevor sie sich kondensatfrei in der Mischkammer 4 mischen, um anschließend über ein Gemischausblasventil 7 in den Brennraum eines Otto-Direkteinspritzmotors ausgeblasen zu werden.
Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung verhindert insbeson­ dere bei niedrigen Außentemperaturen die Bildung von Kon­ densat und Eis in den von Einblasluft betroffenen Be­ reichen. Die benötigte Heizenergie kann in unterschied­ lichen Betriebsphasen auch unterschiedlichen Wärmequellen bzw. Energiequellen entnommen werden. Für die Startphase ist in der Regel die Heizenergie vom Bordnetz des Fahr­ zeuges bereitzustellen, bei Fahrzeugen mit Latentwärme­ speicher oder Standheizung kann auch die dort gespeicherte bzw. erzeugte Wärme benutzt werden. Bei betriebswarmem Motor ist es zweckmäßig, die Abwärme des Motors zu nutzen, d. h. das Motorkühlmittel der Heizvorrichtung für den Kraft­ stoff und/oder die Druckluft zuzuführen.

Claims (7)

1. Otto-Direkteinspritzmotor, insbesondere für Kraftfahr­ zeuge mit Kraftstoffeinblasventilen (1), die durch eine gemeinsame Kraftstoff- und Druckluftschiene (3, 5) miteinander verbunden sind, wobei der Kraftstoff und die Druckluft mittels einer Kraftstoffpumpe bzw. eines Kompressors unter einem vorgegebenen Druck stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest für den Kraft­ stoff eine Heizvorrichtung (6) vorgesehen ist.
2. Otto-Direkteinspritzmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (6) stromab der Kraftstoffpumpe angeordnet ist.
3. Otto-Direkteinspritzmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (6) unmittelbar vor oder im Bereich der Kraftstoff- und Druckluftschiene (3, 5) angeordnet ist.
4. Otto-Direkteinspritzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, durch die die Aufheizung von Kraft­ stoff und/oder Druckluft in Abhängigkeit vom Betriebs­ zustand des Motors erfolgt.
5. Otto-Direkteinspritzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (6) als elektrische Heizung ausgeführt ist.
6. Otto-Direkteinspritzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (6) ein vom Kühlmittel des Motors beaufschlagbarer Wärme­ tauscher ist.
7. Otto-Direkteinspritzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Druckluft­ leitung über ihre gesamte Länge wärmeisoliert ist.
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