DE2437483A1

DE2437483A1 - Otto-brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2437483A1
Application number: DE2437483A
Authority: DE
Inventors: Joerg Dr Ing Abthoff; Juergen Dipl Ing Lammer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-08-03
Filing date: 1974-08-03
Publication date: 1976-02-12
Also published as: FR2280799B1; FR2280799A1

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft PaIw 10 009/% Stuttgart 26. Juli 197% Otto-Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Otto-Brennkraftmaschine, insbeaondere für Kraftfahrzeuge, bei welcher der Kraftstoff mittels einer Einspritzpumpe durch eine Einspritzdüse in das Saugrohr unmittelbar vor den Einlaßventilen oder in den Brennraum direkt eingebracht wird·

Bei Brennkraftmaschinen der obigen Art besteht immer der Wunsch nach einer möglichst vollständigen Verbrennung, allein schon aus Gründen der Verbrauchsreduzierung· Weiterhin wird angestrebt, die Emission schädlicher Bestandteile herabzusetzen, wozu bekannterweise umständliche Maßnahmen auf der Abgaaseite, wie z. B. die Anordnung von Katalysatoren oder dgl. vorgenommen werden können.

Der Erfindung liegt eine Lösung dieses Probleme als Aufgabe zugrunde. Sie löst bei den eingangs genannten Brennkraftmaschinen diese Aufgabe dadurch, daß zwischen der Einspritzpumpe und der Einspritzdüse eine Heizvorrichtung angeordnet und der flüssige Kraftstoff in dieser Heizvorrichtung unter Druck so hoch erhitzbar ist, daß er beim Austritt aus der Düse infolge der Druckentspannung vollständig verdampft.

Bs ist ganz allgemein die Vorwärmung von Kraftstoff bereite bekannt. So zeigt B. B. die US-Patentschrift 2 723 339 die Vorwärmung von Kraftstoff, der dann in warmem Zustand einem Vergaser zugeführt wird. Von einer Verdampfung ist aber hierbei keine Rede. Die britische Patentschrift 1 Ik? 021 zeigt zwar eine Kraftstoffverdampfung mit Hilfe besonderer elektrisch beheizter Heizkammern, jedoch wird dort der verdampfte Kraftstoff in den Brennraum eingebracht, was durch

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besondere Maßnahmen recht kompliziert wird und die genaue Dosierung erschwert.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat einen einfachen Aufbau und läßt sich mit relativ geringen Kosten herstellen und betreiben. Sie ergibt eine nicht unwesentliche Verminderung der Schadstoff-Emission und eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Schließlich trägt sie in vorteilhafter Veise dazu bait den Motor auch für den Betrieb mit anderen Kraftstoffen geeignet zu machen.(Vielstoffbetrieb).

Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Heisvorrichtung für die Startphase eine elektrische Heizung aufweist und für die Betriebsphase von den Auspuffgasen beaufschlagt ist. Dabei ist es im Prinzip nicht von Bedeutung, ob eine direkte oder indirekte Heizung gewählt wird. Es wäre durchaus denkbar, einen besonderen Wärmeträger zu wählen, d. h. z. B. die Kraftstoffleitungen in der Heizvorrichtung in einem Ölbad oder dgl. zu erwärmen, das seinerseits dann elektrisch oder mithiIfβ der Auspuffgase aufgeheizt wird.

Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung anhand einer schematisch dargestellten Anordnung (teilweise geschnitten).

Nach der Zeichnung ist der nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine in an sieh bekannter Weise eine Einspritzpumpe 10 zugeordnet. Diese drückt im vorgegebenen Takt den Kraftstoff zu einer Einspritzdüse 11, die im Ansaugrohr 13 angebracht ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Einspritzdüse 11 den Kraftstoff unmittelbar vor den Einlaßventilen 13 in den Binlaßkanal l4 einspritzt. Dem Ansaugrohr 12 ist dann wiederum noch in an sieh bekannter Weise eine Drosselklappe bzw. Luftfilter und dgl. zugeordnet, die aber hier nicht dargestellt sind.

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Di· Leitung 15 zwischen der Einspritzpumpe 10 und der Einspritzdüse 11 ist über eine Heisvorrichtung l6 geführt, in welcher der Kraftstoff aufgeheizt wird. Das Aufheizen erfolgt normalerweise, d. h. während des Betriebe* der Brennkraftmaschine mit Hilfe der Auspuffgase, wozu die Heizvorrichtung l6 durch entsprechende Anschlüsse 17 mit der Auspuffleitung verbunden ist. In der Startphase der Brennkraftmaschine erfolgt die Aufheizung mit Hilfe der Anschlüsse elektrisch. Die Umschaltung von dem einen auf den anderen Betrieb kann nach der Erfindung selbsttätig, z. B. in Abhängigkeit von der erreichten Temperatur der Abgase erfolgen.

In der Heizvorrichtung l6 wird der Kraftstoff nicht etwa verdampft, sondern lediglich in flüssigem Zustand so weit aufgeheizt, daß er dann beim Austritt aus der Düse 11 infolge der Expansion vollständig in den Dampfzustand übergeht· Die Erwärmung in der Heizvorrichtung l6 erfolgt also unter Druck, der durch den Druck der Einspritzdüse 11 gewährleistet sein muß. Erfahrungsgemäß erfolgt die Aufheizung etwa auf 200 bis 220° C, wozu ein Druck an der Einspritzdüse Il von mindestens 110 Atü gewährleistet sein muß. Das Abspritzen selbst erfolgt dann mit einem entsprechend höheren Druck von x« B. 115 oder mehr Atü. Um eine derartige Aufheizung zu erzielen, sind erfindungsgemäß in der Heizvorrichtung l6 bestimmte Leitüngslängen für die Leitung 15 erforderlich, die bei den vorstehend genannten Werten mindestens 50 cm betragen, müssen,jedoch in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind. Ebenfalls sollte eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen dem wärmeaufnehmenden Kraftstoff und dem Wärmeträger, z. B. den Abgasen, vorhanden sein. Diese Temperaturdifferenz sollte etwa 40° Celsius betragen.

Bs sei bei dieser Gelegenheit darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung die H ei se vorrichtung l6 natürlich möglichst nahe an die Einspritzdüse 11 herangebracht werden soll. Der zwischen diesen beiden Teilen befindlich· Teil der Kraftstoffleitung 15 sollte möglichst kurz sein. Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn auch die Einspritzdüse 11

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beheizt wird, tun eine Abkühlung dee einmal aufgeheizten Kraftstoffe· zu verkleiden. Dieee Amrärarung der Einspritzdüse bzw. der Düsenhalter braucht die Temperatur de» aufgeheizten Kraftstoffs nicht ganz zu erreichen, sie sollte aber bei den obengenannten Zahlenwerten etwa l80° Celsius an der Oberflüche erreichen.

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Claims

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Daialer-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart

Anaprüche

.y 0tto-Brennkraftnaachine, inab«aond«r« für Kraftfahrzeug·, bei welcher der Kraftatoff nitt·!· einer Einspritzpumpe durch eine BinapritzdUae in da a Saugrohr unmittelbar vor den Einlaßventilen oder in den Brennraum direkt eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß cviachen der Binspritzpumpe (lO) und der Einspritzdüse (ll) eine Heizvorrichtung (l6) angeordnet und der flüaaige Kraftatoff in dieser Heizvorrichtung unter Druck »o hoch erhitzbar ist, daß •r bei« Austritt aus der Düse (11) infolge der Druckentspannung vollständig verdampft.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (l6) für die Startphase eine elektrische Heizung aufweist und für die Betriebsphaae von den Auspuffgaaen beaufschlagt ist.

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