DE2547036A1

DE2547036A1 - Indirekt angeordnetes direkteinspritzverfahren fuer otto-verbrennungs- motoren mit ladungsschichtung sowie steuerbarem oelhydraulischen ventilzwangsschluss zwecks umweltschutz

Info

Publication number: DE2547036A1
Application number: DE19752547036
Authority: DE
Inventors: Walter Heinrichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-21
Filing date: 1975-10-21
Publication date: 1977-04-28

Description

Indirekt angeordnetes Direkteinspritzverf whren für Otto-Ver-
brennungs-Motoren mit Ladungsachichtung sowie steuerbaren :51-hydraulischen Ventilzwangsschluß zwecks Umweltschutz.
Bekanntlich ist durch weitere Zunahme des Kfz.-Straßenverkehrs die Menschheit durch Abgasschadstoffe und Lärm immer mehr gefährdet. Vom Anmelder liegen bereits Offenlegungsschriften hierüber im Deutschen Patentamt bereit Fl und 2), worin ausffihrliche Abhandlungen dieser Beziehungsmerkmale dargelegt sind.
Zu einem besonderen Benzin-Direkteinspritzverfahren ist daher wegen der Geräuscharmut verbindungsweise eine ölhydraulische zwangsschlüssige Hub-Ventilsteuerung gewählt. Da beide Beziehung merkmal ein brennendes Problem für die Umwelt darstellen, wird eine wesentliche Verbesserung der Kfz-Otto-Verbrennungsmotoren sowohl in der Abgasschadstoff sowie Geräush-Minderung angestrebt, mit dem Ziel eines Langzeitmotors, der die höheren Baukosten durch Heraufsetzung der Werkstatt-Wartungsperioden und langen Lebenslauf ausglei cht, Ein Ausführungsbeispiel eines Otto-Motor-flylinderkopfes hierzu zeigt (fie Fig. 1. Die Fig. 2 ist eine reih geometrische Darstellung von Fig. 1.
Dazu wird höflichst vorgeschlagen : Mindestens ein an sich bekannter kompletter Einspritzdüsen-Einsatz 1 Fig.3), der mit dem Ein-1 aß-Hubventil 2 achsenrichtungsgleich 3 in der an sich bekannten jedoch radial erweiterten Ventilführungsbüchse 4 derart eingebaut ist, daß die drei Lochdüsenbohrungen 5 von einem Einspritzdflsen-Einsatzldurch drei Verbindungsbohrungen (nicht dargestellt) mit den Abständen 6 einspritzbar wirken. Da dieses zu Reinigungsschwierigkeiten führen wird, wird als bessere Lösung der Einbau von drei kompletten Einspritzdüsen-Einsätzen 1 Fig. 2 angenommen mit einer vairierbaren Lochdüsenbohrung und Federdruckverstellbarkeit untereinander (fur verschiedene Betriebbedingungen : z-B-unterschiedliche Ladungsschichtbarkeit !! Die so im Betriebswarmen Zusta.nd (anfangs) gebildeten Kraftstoff-Einspritzstrahlen 7 entwickeln durch die Einstellbarkeit der Einspritzrichtung im Luftsaugstrom ein Kraftstoffluftgemisch zwischen Ventilsitzring-9 8 und geöffneten Hub-Einlaßventil-Kegelradius etwa annnähernd ein drallförmiges (nicht da.rgestellt) Otto-Direkteinspritzverfahren 10. Im weiteren Einströmungsverlauf wird dadurch im Zylinder 11 unmittelbar unterhalb des Hubeinlaßventils 2 eine spiralförmige Ladungsschichtung angenommen, die zu guter Zündbarkeit mit schadstoffärmeren Abgasen sowie "weicherer" Verbrennung und zur Minderung der Schadstoffemission der Umweltluft führt.
Dabei zeichnen sich sowohl weit ffnende,Hub-Einlaßventile mit Federschluß als auch im besonderen solche mit Zwangsschluß aus.
Bei letzterem ist der Hub jedoch wesentlich größer wählbar möglich, wobei zur Zentralachse 12 uin koaxial wirkender ringfOrmiger Schließkolben 13 einerseits gleitbar mit Schließnocken 14 sowie andererseits mit dem Ölübertragungsmittel 15 Arbeits-und Gleit-Kontakt mit dem Öffnungskolben 16 hat und mit dem Einlaß-Hubventil 2 fest verschraubt ist. Dieser Öffnungskolben 16 hat u.a. auch Verbindung mit dem zentral angeordneten Hohlkolben 17, der wiederum beim Ventilspielausgleich sowie als "Ubertragungsglied" zum Öffnungsnocken 18 wirksam beteiligt ist, Dabei erfolgt der Ölzufluß, der einen nicht zu hohen überdruck und ein Fließvermögen von maximal etwa 30 SAE haben sollte,durcn eine steuerbare, freigewordene Olzuflu3bohrung 19 mit bekPnntem Kugel-Rückschlagventil 20. Der Kompressions- sowie Oeldruck hält das Einlaß-hubventil 2 unter swangsschluß, dabei ist der Ventilspielausgleich in bekannter Weise beendet. Eine Druckfeder 21 hält bei Motorstillstand das bekannte statische Wompressionspolster aufrecht, ein weiteres Rückschlagventil d;irfte vor dem Ölverteiler zweckmäßig sein F 2 Seite 9 u. Fig.1.
Die halbrundförmige Ausdrehung 22 mit Zuführungsbohrung 22a dient der Ö1verbrauchszuf'rung. Das Kugelriickschlag-Ventil 23 ist nur einmal in der Führungshülse 24 mit Schraubung erforderlich. Ausdrücklich wird vermerkt, daß alle Ölzuführungsbohrungen keine reibungshemmenden Arbeitsbohrungen sind, wie sie bei allen bisher ölhydraulischen zwangsschlüssigen Hub-Ventilsteuerungen bekannt geworden sind. In der Fig.l sind andeutungsweise außerdem Druckhülsen 25 mit Keilen 26 dagestellt.
Hiermit werden die Nocken 14 u. 18 verschraubbar 2( zusammengefügt . Vorteil : Satzweise können die Nocken 14 oder 18 getrennt mit größerer Anzahl Arbeitszeit-sparend geschliften werden.
Der Gesamtweg der Nocken (gegenläufig) zum öffnung und Schließungsverhältnis verhält sich wie 1,5 : 1 : 0,5. Beispiel einer ähnlichen geometrischen Scbließnocken-Ableitungskurve siehe F2 Fig.7 . Den Einspritzdruck bestimmt der Versuchsingenieur.
Bezogene Druckschriften : DBP 1 060 66 DP 578 429 USA 2 595 775, 1 696 984

sowie Offenlegungsschriften

P 22 02 875.{ (F 2)

P Bar u. terechnung d 18 05 93l.5 (F1)

73 Bau u. Ferechnung der terbrennungsmatoren v.Otto Kraemer 4.Aufl.
L e e r s e i t e

Claims

PatentansprUche : 1. Direkteinspritzverfahren mit indirekter Einspritzanordnung besonders für Otto-Verbrennungsmotoren des öffentlichen Straßenverkekrs, insbesondere in Verbindung mit einer zweckmäßigen zwangsschlüssigen Hub-Ventilsteuerung, gekennzeichnet dadurch, daß bis drei an sich bekannte Einspritzdüsenelement-Einsätze (1) mit dem Einlaß-Hubventil (2) achsenrichtungsgleich (3) in der radial erweiterten an sick bekannten Ventilführungsbüchse (4) mit mindestens drei Lochdüsenbohrungen (5) und gleichem Abstand (6) so angeordnet sind, daß mit den anfangs gebündelt gebildeten Kraftstoff-Einspritzstrahlen (7) beim Einströmungsbeginn von Kraftstoff und Luft zwischen Ventilsitzring-(8) und geöffnetem Einlaßventil-kegel (9) angenommen wird, daß ein annährend drallformiges Direkteinspritzverfahren (10) gebildet, sowie beim weiteren Einströmen ein gut ziindbares, etwa spiralförmig schichtbares Ladungsgemisch mit besonderer Abgasemissionsarmut ausgebildet wirdw 2. Direkteinspritzverfahren nach Anspruch 1 im Zusammenhang mit einem weit öffnenden Hub-Einlaßventil, insbesondere mit einer zwangsschlüssigen bekannten Einlaß-Auslaß-Hubventilkombination zwecks Minderung des Lärmpegels im öffentlichen Straßenverkehr, gekennseichnet durck einen zur Zentralachse (12) koaxial angeordneten ringförmig gleitbaren Schließkolben (13), aer unmittelbar Verbindung mit zwei Schließnocken (14) und einen Ölübertragungsmittel (15) sowie mit dem ringförmigen öffnungskolben (26) kat, der wiederum mit dem Einlaß-Hubventil (12) verschraubbar und durch einen darüber angeordnet übergreifbaren zentralen Hohlkolben (17) verbunden und zum anderen gleitbaren Kontakt zum Öffnungsnocken (18) ist, wodurch eine bei Einlaß-Hubventilschluß-Ende steuerbare - freigewordene -Ölzuflußbohrung (19) einen ausgleichbaren, wesentlich geräuschärmeren Einlaß-Hubventil-Zwangsschluß in verbindung mit dem Kugel-Rückschlagventil (20) bewirkt.