DE19928892A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Diese Brennkraftmaschine, die insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen bestimmt ist, umfaßt einen Zylinderkopf mit einer Einlaßvorrichtung und einem Einspritzsystem. DOLLAR A Zur Betriebsoptimierung der Brennkraftmaschine weist die Einlaßvorrichtung einen ersten schaltbaren Einlaßkanal und einen zweiten schaltbaren Einlaßkanal auf, und das Einspritzsystem wird durch eine Saugrohreinspritzung und eine im Zylinderkopf wirkende Direkteinspritzung gebildet, wobei die Einlaßkanäle, die Direkteinspritzung und die Saugrohreinspritzung in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine geschaltet werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für den Einsatz in
Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, DE-Taschenbuch für den Kraftfahrzeug-Ingenieur, 7. Auflage, 1963,
Seite 307 und 308, Brennkraftmaschinen der Ottobauart entweder mit
Zylindereinspritzung, auch Direkteinspritzung genannt, oder Saugrohreinspritzung zu
betreiben.
Die DE 40 18 612 A1 behandelt eine Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung
und zwei Saugrohren, die stromabwärts vor einem Einspritzventil zusammengeführt
sind. In einem dieser Saugrohre ist ein Drehschieber angeordnet, mit dem dieses
Saugrohr zum Zwecke der Füllungsverbesserung im oberen Drehzahlbereich der
Brennkraftmaschine zugeschaltet wird. Eine Brennkraftmaschine mit einer
vergleichbaren Einrichtung geht auch aus der DE 44 40 598 A1 hervor.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem zu
schaffen, das in einem weiten Drehzahl- und Lastbereich wirksam ist, und mit dem die
Effizienz der Brennkraftmaschine, vorzugsweise bezüglich Kraftstoffverbrauch und
Abgasemission optimiert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen
enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß die
Kombination von Direkteinspritzung und Saugrohreinspritzung ein Einspritzsystem
bildet, das bei niedrigen und hohen Drehzahlen bzw. bei Teillast und Vollast einen
optimierten Betrieb der Brennkraftmaschine bezüglich Kraftstoffverbrauch und
Abgasemission sichert. Auch kann dadurch das Leistungsverhalten der
Brennkraftmaschine günstig gestaltet werden. Vorteilhaft ist ferner, daß durch die
besagte Kombination eine gezielte Mengenspreizung der ersten Einspritzdüse und der
zweiten Einspritzdüse möglich ist. Dadurch kann bspw. die erste Einspritzdüse mit
einer geringen Spreizung betrieben werden, was sich positiv auf die genaue
Bemessung der Kraftstoff-Minimalmenge bei Teillast und damit auch auf die
Laufstabilität der Brennkraftmaschine auswirkt. Die konstruktive Gestaltung und der
bauliche Aufwand für den Einsatz der Direkteinspritzung und der Saugrohreinspritzung
an einer gegebenen Brennkraftmaschine lassen sich mit fachmännischem Geschick
und vertretbaren Mitteln realisieren. Schließlich leisten die unterschiedlichen Längen
der beiden Einlaßkanäle einen Beitrag, um den Liefergrad beim Gaswechsel der
Brennkraftmaschine zu verbessern.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend
näher beschrieben wird.
Es zeigen
Fig. 1 einen Teilquerschnitt einer Brennkraftmaschine im Bereich eines Zylinderkopfs
und eines Zylinderkurbelgehäuses;
Fig. 2 eine Teilansicht der Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform.
Von einer Brennkraftmaschine 1 - Ottobauart - sind ein Zylinderkopf 2 und ein
Zylinderkurbelgehäuse 3 dargestellt, in dem ein Kolben 4 mittels einer Pleuelstange 5
Hubbewegungen ausführt. Der Kolben 4 ist mit einer Kolbenwand 6 einer
Zylinderkopfwand 7 zugekehrt, die beide einen Brennraum 8 begrenzen. Der
Gaswechsel im Brennraum 8 wird über eine Ventilvorrichtung 9 bewerkstelligt, die
V-förmig im Zylinderkopf 2 angeordnete Einlaßventile 10 und Auslaßventile 11 umfaßt.
Im Ausführungsbeispiel sind zur Gaswechselsteuerung zwei Einlaßventile und zwei
Auslaßventile pro Zylinder 12 vorgesehen. Die Einlaßventile 10 und die Auslaßventile
11 werden unter Zwischenschaltung von Tassenstößeln 13 von einer
Einlaßnockenwelle 14 bzw. einer Auslaßnockenwelle 15 betätigt. Die
Einlaßnockenwelle 14 und die Auslaßnockenwelle 15 sind in Lager 16, 17 des
Zylinderkopfs 2 eingesetzt, die durch ein Zylinderkopfunterteil 18 und ein
Zylinderkopfoberteil 19 gebildet werden. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 8
wird mittels einer Zündkerze 20 entflammt, die relativ aufrecht und benachbart einer
Mittellängsebene A-A des Zylinders 12 verläuft sowie in ein Gewinde 21 des
Zylinderkopfs 2 eingedreht ist.
Darüber hinaus ist die Brennkraftmaschine 1 mit einer Einlaßvorrichtung 22 und einem
Einspritzsystem 23 versehen. Die Einlaßvorrichtung 22 umfaßt einen ersten
schaltbaren Einlaßkanal 24 und einen zweiten schaltbaren Einlaßkanal 25. Das
Einspritzsystem 23 wird durch eine Saugrohreinspritzung 26 sowie eine
Direkteinspritzung 27 gebildet. Der erste schaltbare Einlaßkanal 24 und eine erste
Einspritzdüse 28 sind beim Betrieb der Direkteinspritzung 27 wirksam; der zweite
schaltbare Einlaßkanal 25 und eine zweite Einspritzdüse 29 beim Betrieb der
Saugrohreinspritzung 26. Die Einlaßkanäle 24, 25, die Saugrohreinspritzung 26 und
die Direkteinspritzung 27 werden in Abhängigkeit von Betriebsparametern der
Brennkraftmaschine 1 wie Drehzahl und Last geschaltet. Dabei arbeitet die
Direkteinspritzung bei niedrigen Drehzahlen oder im Teillastgebiet und die
Saugrohreinspritzung bei höheren Drehzahlen und oberhalb des vorgenannten
Teillastgebiets bis hin zum Vollastgebiet.
Der erste Einlaßkanal 24 mündet von oben kommend und etwa in Längsrichtung
Mittellängsebene B-B des Zylinders 12 sowie abschnittsweise zwischen den
Einlaßventilen 10 und den Auslaßventilen 11 verlaufend, in den Brennraum 8 bzw. in
Ventilsitze der Einlaßventile 10. Außerdem ist der erste Einlaßkanal 24 im Bogen um
die Einlaßnockenwelle 14 herumgeführt und stößt etwa rechtwinkelig auf eine seitliche
aufrechte Begrenzung 30 des Zylinderkopfs 2. Dagegen ist der zweite Einlaßkanal 25
von der seitlichen Begrenzung 30 des Zylinderkopfs 2 aus schräg an den Brennraum 8
bzw. die Ventilsitze der Einlaßventile 10 angeschlossen.
Die erste Einspritzdüse 28 verläuft unterhalb des zweiten Einlaßkanals 25 im
Zylinderkopf 2, und zwar etwa gleichgerichtet zum zuletzt genannten Einlaßkanal. Die
zweite Einspritzdüse 29 ist entfernt von der ersten Einspritzdüse 28 in den zweiten
Einlaßkanal 25 eingesetzt.
Außerhalb des Zylinderkopfs 2 sind der erste Einlaßkanal 24 und der zweite
Einlaßkanal 25 in einem Gehäuse 31 fortgeführt. Das Gehäuse 31 ist mit einer
Steuereinrichtung 32 versehen, mit der der erste Einlaßkanal 24 und der zweite
Einlaßkanal 25 geschaltet werden. Hierzu weist das Gehäuse 31 einen ersten
Kanalabschnitt 33 für den ersten Einlaßkanal 24 und einen zweiten Kanalabschnitt 34
für den zweiten Einlaßkanal 25 auf. Die Steuereinrichtung 32 ist in einem
Zuführungskanal 35 des Gehäuses 31 untergebracht, der an den ersten Einlaßkanal
24 und den zweiten Einlaßkanal 25 angeschlossen ist.
Die Steuereinrichtung 32 wird gemäß Fig. 1 durch eine Schaltklappe 36 gebildet, die
an einer Mündungsspitze 37 zwischen dem ersten Einlaßkanal 24 und dem zweiten
Einlaßkanal 25 mit einem Lager 38 angelenkt ist. Mit der Schaltklappe 33 lassen sich
Zwischenstellungen realisieren, in denen sowohl die Direkteinspritzung 27 wie auch die
Saugrohreinspritzung 26 arbeiten. Anstelle der Schaltklappe 36 kann aber auch eine
Schaltwalze 39 - Fig. 2 - im Gehäuse 31 untergebracht werden. In dem zweiten
Kanalabschnitt 34 des zweiten Einlaßkanal 25 erstreckt sich zumindest bereichsweise
ein Zwischenstück 40, das die zweite Einspritzdüse 29 trägt. Schließlich kann der
Liefergrad der Brennkraftmaschine 1 dadurch optimiert werden, daß der erste
Einlaßkanal 24 länger ist als der zweite Einlaßkanal 25 Ele<Elz.
Claims (16)
1. Brennkraftmaschine, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, die einen
Zylinderkopf mit einer Einlaßvorrichtung und einem Einspritzsystem umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einlaßvorrichtung (22) einen ersten schaltbaren Einlaßkanal
(24) und einen zweiten schaltbaren Einlaßkanal (25) aufweist, und das Einspritzsystem
(23) durch eine Saugrohreinspritzung (26) und eine im Zylinderkopf (2) wirkende
Direkteinspritzung (27) gebildet wird, wobei die Einlaßkanäle (24 und 25) sowie die
Direkteinspritzung (27) und die Saugrohreinspritzung (26) in Abhängigkeit von
Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) geschaltet werden.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Betriebsparameter die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine (1) verwertet
werden.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Einlaßkanal (24) und eine erste Einspritzdüse (28) beim Betrieb der Direkteinspritzung
(27) und der zweite Einlaßkanal (25) und eine zweite Einspritzdüse (29) beim Betrieb
der Saugrohreinspritzung (26) wirksam sind.
4. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Direkteinspritzung (27) bei niedrigen Drehzahlen
oder im Teillastgebiet und die Saugrohreinspritzung (26) bei höheren Drehzahlen oder
oberhalb des Teillastgebiets vorzugsweise bis hin zum Vollastgebiet der
Brennkraftmaschine (1) arbeiten.
5. Brennkraftmaschine mit von im Zylinderkopf untergebrachten Nockenwellen
betätigten Einlaßventilen und Auslaßventilen sowie einer Zündkerze, wobei die
Einlaßventile und die Auslaßventile V-förmig und die Zündkerze zwischen den
Einlaßventilen und den Auslaßventilen im Zylinderkopf angeordnet sind, nach einem
oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Einlaßkanal (24) etwa in Längsrichtung einer Mittellängsebene (B-B) eines Zylinders
(12) an die Einlaßventile (10) herangeführt ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Einlaßkanal (24) im Bogen um eine Einlaßnockenwelle (14) herumgeführt ist und sich
bis zu einer seitlichen Begrenzung (30) des Zylinderkopfs (2) erstreckt.
7. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Einlaßkanal (25) schräg von der seitlichen
Begrenzung (30) des Zylinderkopfs (2) aus an die Einlaßventile (10) herangeführt ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einspritzdüse (28) unterhalb des zweiten
Einlaßkanals (25) etwa gleichgerichtet zu besagtem zweiten Einlaßkanal (25) im
Zylinderkopf (2) verläuft.
9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einspritzdüse (29) entfernt von der ersten
Einspritzdüse (28) in den zweiten Einlaßkanal (25) eingesetzt ist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Einlaßkanal (24) und der zweite Einlaßkanal (25) mittels einer Steuereinrichtung (32)
geschaltet werden.
11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (32) in einem Zuführungskanal (35) wirksam ist, der an den ersten
Einlaßkanal (24) und den zweiten Einlaßkanal (25) angeschlossen ist.
12. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (32) durch eine Schaltklappe (36) gebildet wird.
13. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (32) durch eine Schaltwalze (39) gebildet wird.
14. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32) in einem Gehäuse (31)
untergebracht ist, das einen ersten Kanalabschnitt (33) für den ersten Einlaßkanal (24)
und einen zweiten Kanalabschnitt (34) für den zweiten Einlaßkanal (25) aufweist.
15. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 9 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß
sich in dem zweiten Kanalabschnitt (34) ein Zwischenstück (40) erstreckt, das die
zweite Einspritzdüse (29) trägt.
16. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einlaßkanal (24) länger ist als der zweite
Einlaßkanal (25).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19928892A DE19928892A1 (de) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19928892A DE19928892A1 (de) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19928892A1 true DE19928892A1 (de) | 2000-12-28 |
Family
ID=7912344
Family Applications (1)
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DE19928892A Ceased DE19928892A1 (de) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19928892A1 (de) |
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- 1999-06-24 DE DE19928892A patent/DE19928892A1/de not_active Ceased
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