DE19950277B4 - Method and device for injecting a pilot amount of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine - Google Patents

Method and device for injecting a pilot amount of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Einblasvorrichtung (2) für Kraftstoff für eine Pilotmenge zündfähigen Gemisches für fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit folgendem Aufbau:
– ein zum Brennraum (3) hin steuerbar öffnendes Einblasventil ist einem Mischraum (10) für Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeordnet,
– in den Mischraum (10) münden ein Druckluftkanal (12) und steuerbar öffnend ein Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Mischraum (10),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mischraum (10) ein einstellbares nützbares Volumen aufweist wobei der Mischraum einseitig von einem Kolben (9) begrenzt ist, der mittels einer Stelleinrichtung zum Einstellen des Mischraumvolumens verlagerbar ist, und das Volumen der von dem Druckluftkanal (12) in den Mischraum (10) gelangenden Luft von einer Stellung des Kolbens (9) abhängig ist.Fuel injection device (2) for a pilot quantity of ignitable mixture for spark-ignited internal combustion engines, having the following structure:
A blow-in valve controllably opening towards the combustion chamber (3) is assigned to a mixing chamber (10) for fuel-air mixture,
- In the mixing chamber (10) open a compressed air channel (12) and controllably opening an injection valve (13) for injecting fuel into the mixing chamber (10),
characterized in that
the mixing space (10) has an adjustable usable volume, wherein the mixing space is bounded on one side by a piston (9) which is displaceable by means of an adjusting device for adjusting the mixing space volume, and the volume of the compressed air channel (12) into the mixing space (10) passing air from a position of the piston (9) is dependent.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einblasen einer Kraftstoffmenge in den Brennraum einer Brennkraftmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Verfahren und Vorrichtung sind auf Brennkraftmaschinen mit konventioneller Saugrohreinspritzung anwendbar.The The invention relates to a method for injecting an amount of fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine and an apparatus for execution of the procedure. Method and apparatus are on internal combustion engines applicable with conventional intake manifold injection.

Vorbekannt ist aus der europäischen Patentveröffentlichung EP 0 496 029 B1 eine Kraftstoffeinblasvorrichtung für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung. Ihr Arbeitsraum wird durch eine Zylinder-Kolben-Einheit gebildet, in deren Zylinderkopf jeweils zwei Ein- und Auslassventile sowie eine Kraftstoffeinblasvorrichtung angeordnet sind. Die Kraftstoffeinblasvorrichtung besteht aus einem mittels eines Ventils betätigbaren, zum Zylinderraum zu öffnenden Mischraum, in den ein Druckluftkanal und eine Kraftstoff-Einspritzdüse münden. Die Kraftstoffeinspritzdüse spritzt in den Mischraum Kraftstoff ein, welcher durch die eingeblasene Druckluft zerstäubt wird und über die mittels Elektromagnet steuerbare Ventilstrecke in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingeblasen wird. Die Dosierung und Zerstäubung des Kraftstoffes wird mittels der eingespritzten Menge des Kraftstoffes und der eingeblasenen Druckluft gesteuert. Die in den Zylinderraum mündende Ventilstrecke lässt den in der Druckluft zerstäubten Kraftstoff in Richtung einer gegenüber einer Zündkerze liegenden Vertiefung im Kolben strömen. Die sich aus Einblasdruck und den geometrischen Verhältnissen der Düse ergebende Verteilung des austretenden Aerosols wird durch Sprühen in Richtung der Kolbenmulde als gut zündfähiges Gemisch direkt in den Umkreis der Zündkerze geleitet.Previously known from the European patent publication EP 0 496 029 B1 a fuel injection device for a spark-ignition internal combustion engine. Your workspace is formed by a cylinder-piston unit, in the cylinder head each two inlet and outlet valves and a fuel injection device are arranged. The fuel injection device consists of an actuatable by means of a valve, to be opened to the cylinder chamber mixing space into which a compressed air channel and a fuel injection nozzle open. The fuel injection nozzle injects fuel into the mixing chamber, which is atomized by the injected compressed air and is blown into the cylinder of the internal combustion engine via the valve path which can be controlled by means of an electromagnet. The metering and atomization of the fuel is controlled by means of the injected amount of fuel and the injected compressed air. The opening into the cylinder chamber valve section allows the fuel atomized in the compressed air flow in the direction of a lying opposite a spark plug recess in the piston. The resulting from injection pressure and the geometric conditions of the nozzle distribution of the exiting aerosol is passed by spraying in the direction of the piston recess as a good ignitable mixture directly into the vicinity of the spark plug.

Weiterhin vorbekannt ist aus der Veröffentlichung US 4,020,803 ein mit einer Einspritzdüse kombiniertes Einblasventil für eine Brennkraftmaschine mit einer Zünd- und Vorkammer. Das Einblasventil ist am Einlass einer mit einem Zylinder verbundenen Vorkammer angeordnet und als in die Vorkammer öffnendes Tellerventil ausgeführt. Eine in diesem Einblasventil verlaufende, mit Kraftstoff beaufschlagte Kanalanordnung mündet in einer durch das Tellerventil gegen eine Vorkammer des Brennraumes geschlossen gehaltenen Mischkammer und ist mit einer durch Federkraft verschlossen gehaltenen Verschlusseinheit versehen. Durch eine seitliche Öffnung der Mischkammer wird Druckluft in diese eingeblasen. Das durch die Mischkammer reichende Einblasventil ist in seiner Führung verschiebbar und gegen die Ventilfederkraft über einen an seinem Schaft angeordneten Anker mittels eines Elektromagneten bewegbar. Der Spritzkanal der innerhalb des Einblasventils eingebrachten Kanalanordnung ist von einem konischen Dichtsitz umgeben und mittels einer Ventilnadel verschließbar. Die Ventilnadel weist am gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme für eine Schließfeder auf. Diese Schließfeder stützt sich im ortsfest mit der Ventilführung verbundenen Gehäuse ab. Ihre Kraft drückt die Ventilnadel gegen den Dichtsitz am Spritzkanal. Die Ventilnadel ist innerhalb des Einblasventils in ihrer Führung verschiebbar, jedoch durch einen Anschlag, gebildet durch einen in die Wandung der Ventilführung eingepressten Ring, in ihrem Maximalweg begrenzt. Im geschlossenen Zustand verschließt die Ventilnadel die mit Kraftstoff gefüllte Kanalanordnung innerhalb des Einblasventils. Der Mischraum bildet in diesem Zustand ein mit Druckluft beaufschlagtes abgeschlossenes Volumen. Wird mittels der Elektromagneten der am Einblasventil angeordnete Anker angezogen, so öffnet dieses. Über den seitlichen Einlass der Mischkammer strömt die Druckluft durch die Mischkammer in die Vorkammer und den mit ihr verbundenen Zylinder. Bei geringem Hub des Einblasventils bleibt die Kanalanordnung mit dem darin befindlichen Treibstoff gegen die Mischkammer verschlossen. Die axial bewegliche Ventilnadel wird durch die Verschlussfeder dem Einblasventil nachgeführt und dabei weiterhin auf den Dichtsitz gepresst. Bei größerem Hub des Einblasventils wird die axiale Bewegung der Ventilnadel durch den Sperrring begrenzt, sie hebt vom Sitz ab, da sie weniger Hub ausfahren kann, als das Einblasventil. Der aus dem Spritzkanal austretende Kraftstoff wird von der an seinen Düsenöffnungen vorbeiströmenden Druckluft zerstäubt. Er gelangt über das geöffnete Einblasventil in die Vorkammer und den Zylinder. Beim Schließen des Einblasventils schließt dieses zuerst die Kanalanordnung der Kraftstoffzuführung und nachfolgend die Mischkammer gegenüber der Vorkammer des Brennraumes.Furthermore, it is already known from the publication US 4,020,803 a combined with an injection nozzle injection valve for an internal combustion engine with an ignition and antechamber. The injection valve is arranged at the inlet of a prechamber connected to a cylinder and designed as a poppet valve opening into the prechamber. A running in this Einblasventil, fueled channel arrangement opens into a closed by the poppet valve against an antechamber of the combustion chamber mixing chamber and is provided with a closure unit held closed by spring force. Through a lateral opening of the mixing chamber compressed air is injected into it. The reaching through the mixing chamber injection valve is displaceable in its guide and movable against the valve spring force via an armature arranged on its shaft by means of an electromagnet. The injection channel of the channel arrangement introduced within the injection valve is surrounded by a conical sealing seat and can be closed by means of a valve needle. The valve needle has at the opposite end a receptacle for a closing spring. This closing spring is supported in the housing which is fixedly connected to the valve guide. Their force presses the valve needle against the sealing seat on the injection channel. The valve needle is displaceable within the injection valve in its guide, but limited by a stop, formed by a pressed-in in the wall of the valve guide ring in their maximum travel. In the closed state, the valve needle closes the fuel-filled channel arrangement within the injection valve. The mixing chamber forms in this state a pressurized compressed volume. Is attracted by means of the electromagnet of the inlet valve arranged anchor, it opens. The compressed air flows through the mixing chamber into the prechamber and the cylinder connected to it via the lateral inlet of the mixing chamber. At low stroke of the injection valve, the channel assembly remains closed with the fuel therein against the mixing chamber. The axially movable valve needle is tracked by the closing spring the injection valve while still pressed onto the sealing seat. With a larger stroke of the injection valve, the axial movement of the valve needle is limited by the locking ring, it lifts off the seat, since it can extend less stroke than the injection valve. The fuel leaving the injection channel is atomized by the compressed air flowing past its nozzle openings. It enters the pre-chamber and the cylinder via the open injection valve. When closing the injection valve, this first closes the channel arrangement of the fuel supply and subsequently the mixing chamber with respect to the antechamber of the combustion chamber.

Weiterhin vorbekannt ist aus dem DDAC-Jahrbuch 1934–35, Seite. 89 ein 6-Zylinder Zweitakt-Gegenkolbenmotor mit einer Einblasvorrichtung für ein vorverdichtetes Kraftstoff-Luft-Gemisch. Diese besteht aus einer Mischkammer, die Verdichtungsraum einer Kolbenpumpe ist. Der Mischraum mündet über einen verschließbaren Injektor mittig zwischen die beiden Kolben in den Brennraum der Gegenkolbenmaschine. Der Kraftstoff wird mittels einer Förderpumpe dosiert in den Mischraum gefördert und gemeinsam mit dem darin befindlichen Luftvolumen von der Kolbenpumpe verdichtet. Der in den Brennraum mündende Injektor ist mit einer federbelasteten Düsennadel, welche von einer Nockenwelle betätigt wird, verschließbar. Das von der Kolbenpumpe im Mischraum verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch kann somit unter Hochdruck in den Brennraum eingeblasen werden. Es vermischt sich im mit Verbrennungsluft gefüllten Zylinder zu einem zündfähigen Gemisch und wird von einer Zündeinrichtung fremdgezündet.Farther is already known from the DDAC yearbook 1934-35, page. 89 a 6-cylinder two-stroke piston engine with a blowing device for a pre-compressed fuel-air mixture. This consists of a Mixing chamber, the compression chamber of a piston pump is. The mixing room flows over one lockable Injector centered between the two pistons in the combustion chamber of the Opposed piston engine. The fuel is by means of a feed pump metered into the mixing room promoted and together with the volume of air therein from the piston pump compacted. The opening into the combustion chamber injector is with a spring-loaded nozzle needle, which is actuated by a camshaft becomes, lockable. The compressed by the piston pump in the mixing chamber fuel-air mixture can thus be injected under high pressure into the combustion chamber. It mixes in the combustion air-filled cylinder to form an ignitable mixture and is powered by an ignition device spark ignition.

Weiterhin vorbekannt ist aus der Schrift DE 44 08 553 C1 eine Vorrichtung zum Einblasen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einen Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Sie besteht aus einer Mischkammer, einem Kolben und einem in den Brennraum öffenbaren Tellerventil. Die Mischkammer ist Verdichtungsraum einer Kolbenpumpe in welche Einlassöffnungen für Luft und Kraftstoff münden. Die synchron mit der Brennkraftmaschine umlaufende Kolbenpumpe verdichtet den in den Mischraum eingebrachten Kraftstoff und die angesaugte Luft. Das gegen den Zylinderkopf schließende, von einer Feder gehaltene Tellerventil wird vom Pumpenkolben betätigt und öffnet die Mischkammer beim Verdichtungshub des Pumpenkolbens. Das vorverdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch gelangt somit in den Brennraum und wird dort von einer Zündvorrichtung gezündet.Furthermore, it is already known from the Scriptures DE 44 08 553 C1 a device for injecting a fuel-air mixture in a combustion chamber of a spark ignition internal combustion engine. It consists of a mixing chamber, a piston and an openable in the combustion chamber poppet valve. The mixing chamber is the compression chamber of a piston pump into which inlet openings for air and fuel flow. The synchronous with the internal combustion engine circulating piston pump compresses the introduced into the mixing chamber fuel and the intake air. The closing against the cylinder head, held by a spring poppet valve is actuated by the pump piston and opens the mixing chamber during the compression stroke of the pump piston. The pre-compressed fuel-air mixture thus enters the combustion chamber and is ignited there by an ignition device.

Bei den im Stand der Technik beschriebenen Einblasvorrichtungen wird der zur Verbrennung benötigte Kraftstoff in einer Mischkammer mit Luft vermischt und in den Brennraum der Brennkraftmaschine gefördert. Der einzublasende Kraftstoff wird in vorgegebener Menge in die Mischkammer eingebracht. Bei der in der EP 0 496 029 B1 gezeigten Einblasvorrichtung wird Kraftstoff mit Hilfe der an der Mischkammer anliegenden Druckluft in den Brennraum befördert. Die Steuerung der einzublasenden Luftmenge geschieht mittels des den Kanal zum Brennraum freigebenden Ventils. Bei der in der Schrift DE 44 08 553 C1 und der im DDAC-Jahrbuch 1934-35 Seite 89, gezeigten Einblasvorrichtung wird über eine mit der Kurbelwelle synchron laufende Kolbenpumpe das verdichtetet Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder eingebracht.In the blowing devices described in the prior art, the fuel required for combustion is mixed with air in a mixing chamber and conveyed into the combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel to be injected is introduced in a predetermined amount into the mixing chamber. When in the EP 0 496 029 B1 shown blowing fuel is conveyed by means of the voltage applied to the mixing chamber compressed air into the combustion chamber. The control of the amount of air to be injected is done by means of the channel releasing the channel to the combustion chamber. In the scriptures DE 44 08 553 C1 and the blowing device shown in the DDAC yearbook 1934-35 page 89, the compressed air-fuel mixture is introduced into the cylinder via a synchronously running with the crankshaft piston pump.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einblasvorrichtung für eine Pilotmenge eines einzuspritzenden Kraftstoff-Luft-Gemisches sowie ein Verfahren zu deren Betreiben zu schaffen, bei der die Menge des einzublasenden Kraftstoffes, das zum Einblasen verwendete Luftvolumen sowie der Einblasdruck und -zeitpunkt variabel steuerbar sind.task The invention is an injection device for a pilot quantity of a to be injected Fuel-air mixture and a method for their operation to create, where the amount of fuel to be injected, the volume of air used for blowing as well as the injection pressure and time are variably controllable.

Die Aufgabe wird für Einblasvorrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 sowie dem Verfahren zu ihrem Betreiben nach Anspruch 4 gelöst.The Task is for Einblasvorrichtungen according to the preamble of claim 1 according to the invention the characterizing features of claim 1 and the method to their operation according to claim 4 solved.

Es ist vorteilhaft, dass der Mischraum mittels des verlagerbaren Kolbens ein einstellbares Volumen aufweist, damit abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine definierte Menge Kraftstoff in ein entsprechendes Luftvolumen für die Pilotmenge des Kraftstoff-Luft-Gemisches, in den Mischraum eingespritzt werden kann. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis sowie die Menge des einzublasenden Kraftstoff-Luft-Gemisches sind somit bedarfsgerecht einstellbar. Des Weiteren kann der Kolben zum Einschieben des Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Zylinderraum benutzt werden. Der Einblasdruck kann durch das Einschieben mittels des Kolbens größer sein, als der für das Einblasen zur Verfügung stehende Luftdruck.It is advantageous that the mixing chamber by means of the displaceable piston has an adjustable volume, so depending on the operating condition of Internal combustion engine, a defined amount of fuel in a corresponding Air volume for the pilot amount of the fuel-air mixture, injected into the mixing chamber can be. The air-fuel ratio and the amount of fuel-air mixture to be injected are thus adjustable as needed. Furthermore, the piston for inserting the fuel-air mixture in the cylinder chamber to be used. The injection pressure can by inserting means the piston be bigger, as the for the blowing available standing air pressure.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Stellantriebs ist dieser elektrisch verlagerbar. Er ist somit flexibel einstellbar und kann bedarfsgerecht nach den Motorparametern positioniert werden.In an advantageous embodiment of the actuator is this electrically displaced. It is thus flexibly adjustable and can be customized be positioned according to the motor parameters.

Es ist von Vorteil, dass der Ausströmbereich des Kraftstoff-Luft-Gemisches die Zündkerze bzw. Zündkerzen überdeckt, da zum Entflammen ein zündfähiges Gemisch an dieser Stelle notwendig ist.It is advantageous that the outflow of the Fuel-air mixture the spark plug or spark plugs covered, because to ignite an ignitable mixture is necessary at this point.

Weiterhin vorteilhaft ist die Zufuhr des in der Mischkammer gebildeten Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Brennraum durch einen Schusskanal. Dies ist konstruktiv günstig, da im Zylinderkopf nur geringer Bauraum vorhanden ist und somit Mischraum, Kolben und Einspritzventil vom Zylinderkopf entfernt angeordnet werden können. Des Weiteren wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch auf dem Weg durch den Einblaskanal in diesem erwärmt, was ein besseres Zündverhalten zur Folge hat. Des Weiteren wird die Gefahr eines Thermoschocks gemindert.Farther advantageous is the supply of the fuel-air mixture formed in the mixing chamber in the combustion chamber through a firing channel. This is structurally favorable because in the cylinder head only small space is available and thus mixing room, Piston and injector located away from the cylinder head can be. Furthermore, the fuel-air mixture is on its way through the blowing channel in this heated, what a better ignition behavior entails. Furthermore, the risk of thermal shock reduced.

Es ist vorteilhaft, das Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Mischraum während des Verdichtungshubes vor dem Zündzeitpunkt einzublasen, da somit durch das Nachladen mittels des Kolbens eine bessere Füllung des Zylinders erreicht wird. Des Weiteren kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch erst kurz vor der Zündung eingeblasen werden, damit kann es sich nur minimal im Brennraum verteilen und es verbleibt dort eine Zone zündfähigen Gemisches.It is advantageous to the fuel-air mixture from the mixing chamber during the Verdichtungshubes before the ignition to blow, since thus by reloading by means of the piston a better filling of the cylinder is reached. Furthermore, the fuel-air mixture just before the ignition be injected so that it can be minimal in the combustion chamber distribute and there remains a zone of ignitable mixture.

Zum Einsparen von Kraftstoff im Magerbetrieb der Brennkraftmaschine ist es vorteilhaft, nur eine geringe Menge Kraftstoff als zündfähiges Gemisch um die Zündkerze herum zum Entflammen zu bringen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geschieht dies, indem nur die durch die Einblasvorrichtung eingebrachte Menge Kraftstoff in den Zylinder eingeblasen wird. Für diesen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine wird ggf. die parallel wirkende konventionelle Saugrohreinspritzung abgeschalten.To the Saving fuel in lean operation of the internal combustion engine it is advantageous to use only a small amount of fuel as an ignitable mixture around the spark plug to inflame around. In the method according to the invention this is done by only the introduced by the blowing Amount of fuel is injected into the cylinder. For this operating area the internal combustion engine is possibly the parallel acting conventional Inlet manifold injection switched off.

Im Leistungsbetrieb wird ein fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch benötigt. Schichtladung zur Abmagerung des Gemisches ist für hohe Motorleistung ungünstig. In diesem Betriebsbereich wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Kraftstoff in den Mischraum eingespritzt. Das maximal mögliche Mischraumvolumen ist mit Luft gefüllt und wird durch den Kolben gegen den Verdichtungsdruck in den Zylinder eingeschoben.in the Power operation requires a rich air-fuel mixture. stratified for emaciation of the mixture is unfavorable for high engine power. In This operating range is determined by the method according to the invention no fuel injected into the mixing chamber. The maximum possible mixing chamber volume is filled with air and gets through the piston against the compression pressure in the cylinder inserted.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.Further Details of the invention are described in the drawing with reference to FIG illustrated embodiments described.

Hierbei zeigt:in this connection shows:

1 einen Zylinderkopf mit einer erfindungsgemäßen Einblasvorrichtung, 1 a cylinder head with a blowing device according to the invention,

2 eine mögliche Ausführung der Einblasvorrichtung. 2 a possible embodiment of the blowing device.

In 1 ist ein Zylinderkopf 1 mit einer daran angeordneten erfindungsgemäßen Einblasvorrichtung 2 dargestellt. Der Zylinderkopf 1 schließt einen Brennraum 3 einer Brennkraftmaschine – nicht dargestellt – nach oben ab. In den Brennraum 3 münden über einen Einlasskanal 4 ein Saugrohr 7 mit einem daran angeordneten Einspritzventil 8 zur Saugrohreinspritzung, ein Auslasskanal 5 und ein Einblaskanal 6. Ein- und Auslasskanal 4, 5 sind durch zum Brennraum 3 hin öffenbare Tellerventile 14 verschlossen. Der Einblaskanal 6 ist ebenfalls durch ein zum Brennraum 3 hin öffenbares Tellerventil 17 verschlossen. (detaillierte Darstellung siehe 2) Der Einblaskanal 6 mündet in einen durch einen verlagerbaren Kolben 9 begrenzten Mischraum 10. Dieser weist damit eine durch das Tellerventil 17 (siehe 2) öffenbare Verbindung zum Brennraum 3 auf. Der den Mischraum 10 begrenzende Kolben 9 weist an seiner dem Mischraum 10 gegenüberliegenden Seite eine zylindrische Erweiterung 26 auf, welche den Anker für einen Elektromagneten 11 bildet. In den Mischraum 10 münden ein Druckluftkanal 12 und ein Einspritzventil 13.In 1 is a cylinder head 1 with a blowing device according to the invention arranged thereon 2 shown. The cylinder head 1 closes a combustion chamber 3 an internal combustion engine - not shown - upwards. In the combustion chamber 3 lead through an inlet channel 4 a suction tube 7 with an injection valve arranged thereon 8th for intake manifold injection, an exhaust duct 5 and a blow-in channel 6 , Inlet and outlet duct 4 . 5 are through to the combustion chamber 3 openable poppet valves 14 locked. The injection channel 6 is also through to the combustion chamber 3 openable poppet valve 17 locked. (see detailed illustration) 2 ) The injection channel 6 flows into one by a displaceable piston 9 limited mixing room 10 , This one thus points through the poppet valve 17 (please refer 2 ) openable connection to the combustion chamber 3 on. The the mixing room 10 limiting pistons 9 indicates at its the mixing room 10 opposite side a cylindrical extension 26 on which the anchor for an electromagnet 11 forms. In the mixing room 10 open a compressed air channel 12 and an injection valve 13 ,

Die erfindungsgemäße Einblasvorrichtung 2 kann zum Einblasen eines Kraftstoff-Luft Gemisches mit wahlweise einstellbarem Mischungsverhältnis und Einblaszeitpunkt verwendet werden. Für bestimmte Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine – vorzugsweise Leistungsbetrieb – kann ein Abschalten des Einspritzventils 13 erfolgen. Ohne Kraftstoffeinspritzung in den Mischraum 10 fördert der Kolben 9 zusätzlich zur angesaugten Luft, eine weitere Luftmenge in den Brennraum 3. Der Kolben 9 kann bis zu einer Stellung S2 verlagert werden, wodurch das größte nutzbare Volumen des Mischraums 10 mit Luft gefüllt wird. Die in dem Mischraum 10 befindliche Luft wird in den Brennraum 3 eingeschoben. Im Magerbetrieb kann das Einspritzventil 8 im Saugrohr 7 abgeschaltet werden. Der Brennraum 3 wird dann ausschließlich von der Einblasvorrichtung 2 mit Kraftstoff befüllt. In den Mischraum 10 wird durch das darin angeordnete Einspritzventil 13 wahlweise dosierbar Kraftstoff eingespritzt. Weiterhin gelangt über den Druckluftkanal 12 Luft in den Mischraum 10. Das Luftvolumen ist von der Stellung des Kolbens 9 abhängig. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch ist durch Verlagern des Kolbens 9 in Richtung Brennraum 3 in diesen einblasbar. Im Druckluftkanal 12 ist ein Rückschlagventil – nicht dargestellt – angeordnet. Es verschließt diesen, wenn der Druck in dem Mischraum 10 größer ist als der von der Druckluftversorgung – nicht dargestellt – erzeugte Luftdruck. Öffnet das den Einblaskanal 6 verschließende Tellerventil 17 (siehe 2) gelangt das Kraftstoff-Luft-Gemisch – bei Magerbetrieb der Brennkraftmaschine – bzw. die komprimierte Luft – bei Leistungsbetrieb der Brennkraftmaschine – in den Brennraum 3.The injection device according to the invention 2 Can be used to inject a fuel-air mixture with either adjustable mixing ratio and Einblaszeitpunkt. For certain operating ranges of the internal combustion engine - preferably power mode - can switch off the injector 13 respectively. Without fuel injection into the mixing chamber 10 promotes the piston 9 in addition to the intake air, another amount of air into the combustion chamber 3 , The piston 9 can be displaced up to a position S2, whereby the largest usable volume of the mixing space 10 filled with air. The one in the mixing room 10 Air is in the combustion chamber 3 inserted. In lean operation, the injection valve 8th in the intake manifold 7 be switched off. The combustion chamber 3 is then exclusively from the blowing device 2 filled with fuel. In the mixing room 10 is due to the injector disposed therein 13 optional metered fuel injected. Furthermore passes over the compressed air channel 12 Air in the mixing room 10 , The volume of air is determined by the position of the piston 9 dependent. The fuel-air mixture is by displacing the piston 9 in the direction of the combustion chamber 3 in this inflatable. In the compressed air channel 12 is a check valve - not shown - arranged. It closes this when the pressure in the mixing chamber 10 greater than the pressure generated by the compressed air supply - not shown - air pressure. Opens the injection channel 6 closing poppet valve 17 (please refer 2 ) enters the fuel-air mixture - in lean operation of the internal combustion engine - or the compressed air - in power operation of the internal combustion engine - in the combustion chamber 3 ,

In 2 ist eine mögliche Ausführung der Einblasvorrichtung 2 an ihrer Mündung in den Brennraum 3 dargestellt. Erfindungsgemäß mündet die Einblasvorrichtung 2 zum Brennraum 3 hin öffenbar. Ein Tellerventil 17 verschließt das brennraumseitige Ende des Einblaskanals 6. Der Schließteller 15 ist fest an einem Ventilschaft 16 angeordnet, der durch den Einblaskanal 6 geführt ist. In diesem ist es mit am Ventilschaft 16 angeordneten Gleitstützen 18 im Einblaskanal 6 geführt. Weiterhin ist der Ventilschaft 16 verschiebbar im Zylinderkopf 1 geführt. An seiner dem Mischraum 10 zugewandten Seite ist am Ventilschaft 16 ein Federgegenhalter 19 angeordnet. Er ist verschiebbar in einer zylindrischen Ausnehmung 20 im Boden des Mischraums 10 geführt. Eine Schließfeder 22, die auf einer Seite am Federgegenhalter 19 und der anderen Seite auf dem Grund der zylindrischen Ausnehmung 20 des Mischraums 10 abgestützt ist, hält das Tellerventil 17 auf seinem Sitz 23 im Zylinderkopf 1. Der Einblaskanal 6 verzweigt an seinem dem Mischraum 10 zugewandten Ende in zwei Kanäle 24, welche in den Mischraum 10 münden. Dieser ist mit dem Einblaskanal 6 über die in den Federgegenhalter 19 eingebrachten Bohrungen verbunden. Wird die in dem Mischraum 10 befindliche Luft durch Verlagern des Kolbens 9 komprimiert, so steigt der Druck in diesem und im Einblaskanal 6. Ist die aus dem Druck auf den Schließteller 15 resultierende Kraft größer als die Summe der Schließkraft der Schließfeder 22 und der vom Brennraum 3 auf den Schließteller 15 wirkenden Kraft durch die Verdichtung; öffnet das Tellerventil 17 in Richtung Brennraum 3.In 2 is a possible embodiment of the blowing device 2 at its mouth in the combustion chamber 3 shown. According to the invention, the injection device opens 2 to the combustion chamber 3 openable. A poppet valve 17 closes the combustion chamber end of the injection channel 6 , The closing plate 15 is firmly attached to a valve stem 16 Arranged by the injection channel 6 is guided. In this it is with at the valve stem 16 arranged sliding supports 18 in the injection channel 6 guided. Furthermore, the valve stem 16 slidable in the cylinder head 1 guided. At his the mixing room 10 facing side is on the valve stem 16 a spring counterpart 19 arranged. It is displaceable in a cylindrical recess 20 in the bottom of the mixing room 10 guided. A closing spring 22 standing on one side at pen counter 19 and the other side at the bottom of the cylindrical recess 20 of the mixing room 10 is supported, holds the poppet valve 17 in his seat 23 in the cylinder head 1 , The injection channel 6 branches at its the mixing room 10 facing end in two channels 24 which are in the mixing room 10 lead. This one is with the injection channel 6 about in the spring counterpart 19 connected bores connected. Will that be in the mixing room 10 Air by displacing the piston 9 compressed, the pressure in this and in the injection channel increases 6 , Is that from the pressure on the closing plate 15 resulting force greater than the sum of the closing force of the closing spring 22 and the one from the combustion chamber 3 on the closing plate 15 acting force through the compression; opens the poppet valve 17 in the direction of the combustion chamber 3 ,

Die in 2 gezeigte Mündung der Einblasvorrichtung 2 in den Brennraum 3 stellt lediglich eine mögliche Ausführungsform dar. Deren Betätigung kann ebenfalls mechanisch, z.B. direkt durch den Kolben 9, oder durch Elektromagneten – nicht dargestellt –, denen ein speziell ausgestalteter Federgegenhalter 19 als Anker dient, erfolgen.In the 2 shown mouth of the injector 2 in the combustion chamber 3 represents only one possible embodiment. Their operation can also mechanically, eg directly by the piston 9 , or by electromagnets - not shown - which a specially designed spring counterpart 19 serves as an anchor, done.

Claims (5)

Einblasvorrichtung (2) für Kraftstoff für eine Pilotmenge zündfähigen Gemisches für fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit folgendem Aufbau: – ein zum Brennraum (3) hin steuerbar öffnendes Einblasventil ist einem Mischraum (10) für Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeordnet, – in den Mischraum (10) münden ein Druckluftkanal (12) und steuerbar öffnend ein Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Mischraum (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum (10) ein einstellbares nützbares Volumen aufweist wobei der Mischraum einseitig von einem Kolben (9) begrenzt ist, der mittels einer Stelleinrichtung zum Einstellen des Mischraumvolumens verlagerbar ist, und das Volumen der von dem Druckluftkanal (12) in den Mischraum (10) gelangenden Luft von einer Stellung des Kolbens (9) abhängig ist.Blowing device ( 2 ) for fuel for a pilot quantity of ignitable mixture for spark-ignited internal combustion engines having the following structure: - one to the combustion chamber ( 3 ) controllable opening blowing valve is a mixing chamber ( 10 ) for fuel-air mixture, - in the mixing room ( 10 ) open a compressed air channel ( 12 ) and controllably opening an injection valve ( 13 ) for injecting fuel into the mixing space ( 10 ), characterized in that the mixing space ( 10 ) has an adjustable useful volume wherein the mixing chamber is on one side of a piston ( 9 ) is limited, which is displaceable by means of an adjusting device for adjusting the mixing chamber volume, and the volume of the compressed air channel ( 12 ) in the mixing room ( 10 ) passing air from a position of the piston ( 9 ) is dependent. Einblasvorrichtung (2) für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung für den Kolben (9) zur Veränderung des Mischraumvolumens ein elektrisch betätigter Stellantrieb ist.Blowing device ( 2 ) for fuel according to claim 1, characterized in that the adjusting device for the piston ( 9 ) is an electrically operated actuator for changing the mixing chamber volume. Einblasvorrichtung (2) für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum (10) mit dem Brennraum (3) über einen mit einer steuerbar öffnenden Ventilnadel verschließbaren Einblaskanal (6) verbunden ist.Blowing device ( 2 ) for fuel according to claim 1, characterized in that the mixing chamber ( 10 ) with the combustion chamber ( 3 ) via a closable with a controllable openable valve needle injection channel ( 6 ) connected is. Verfahren zum Einblasen von Kraftstoff mit einer Einblasvorrichtung (2) einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung, in deren Brennraum (3) über einen Einlasskanal (4) ein Saugrohr (7) mit einem daran angeordneten Einspritzventil (8) zur Saugrohreinspritzung und ein Einblaskanal (6) der Einblasvorrichtung (2) münden, wobei der Einblaskanal (6) einen Mischraum (10) mit dem Brennraum (3) verbindet, wobei der Mischraum (10) ein einstellbares nutzbares aufweist und einseitig von einem Kolben (9) begrenzt ist, der mittels einer Stelleinrichtung zum Einstellen des Mischraumvolumens verlagerbar ist, und das Volumen der von dem Druckluftkanal (12) in den Mischraum (10) gelangenden Luft von einer Stellung des Kolbens (9) abhängig ist, und in den Mischraum (10) ein Einspritzventil (13) zum Einspritzen von Kraftstoff mündet, wobei abhängig vom Betriebsbereich der Brennkraftmaschine im Magerbetrieb der Brennkraftmaschine die Kraftstofffüllung des Brennraumes (3) allein von dem durch die Einblasvorrichtung (2) eingeblasenen Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird, oder im Leistungsbetrieb der Brennkraftmaschine die in dem Mischraum (10) befindliche Luft in den Brennraum (3) eingeschoben wird, jedoch dabei kein Kraftstoff in den Mischraum (10) eingespritzt wird.Method for injecting fuel with a blowing device ( 2 ) an internal combustion engine with intake manifold injection, in the combustion chamber ( 3 ) via an inlet channel ( 4 ) a suction tube ( 7 ) with an injection valve arranged thereon ( 8th ) for port injection and a blow-in channel ( 6 ) of the blowing device ( 2 ), wherein the injection channel ( 6 ) a mixing room ( 10 ) with the combustion chamber ( 3 ), wherein the mixing space ( 10 ) has an adjustable usable and one-sided by a piston ( 9 ) is limited, which is displaceable by means of an adjusting device for adjusting the mixing chamber volume, and the volume of the compressed air channel ( 12 ) in the mixing room ( 10 ) passing air from a position of the piston ( 9 ) and in the mixing room ( 10 ) an injection valve ( 13 ) for injecting fuel, wherein, depending on the operating range of the internal combustion engine in lean operation of the internal combustion engine, the fuel filling of the combustion chamber ( 3 ) solely from that through the blowing device ( 2 ) is formed injected fuel-air mixture, or in the power operation of the internal combustion engine in the mixing chamber ( 10 ) located in the combustion chamber ( 3 ) is inserted, but no fuel in the mixing chamber ( 10 ) is injected. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Leistungsbetrieb der Brennkraftmaschine die Stelleinrichtung für den Kolben (9) diesen bis zu einer Stellung (S2) verlagert, so dass das größte nutzbare Volumen des Mischraums (10) eingestellt wird.A method according to claim 4, characterized in that in the power operation of the internal combustion engine, the adjusting device for the piston ( 9 ) displaces it to a position (S2), so that the largest usable volume of the mixing space ( 10 ) is set.
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