DE2607264A1 - Dieselmotor - Google Patents

Description

25.Februar 1975 Großbritannien Nr. 7741/75

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dieselmotor mit einem Kraftstoff system, das eine Kraftstoffpumpe, eine in einem Zylinder des Motors angeordnete Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine die Kraftstoffpumpe an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung anschließende
Kraftstoffzuführleitung sowie eine in einem Zylinder in der Nähe der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnete Zündkerze aufweist,

Dieselmotoren, insbesondere kleine Dieselmotoren, weisen einen relativ hohen Lärmpegel auf. Dieser wird weitgehend auf eine unkontrollierte, plötzliche Verbrennung des Kraftstoffes zurückgeführt, die nach einer gewissen Zeitverzögerung ("Zündverzug") im
Anschluß an die Einspritzung des Kraftstoffs eintritt.

609836/0714

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Dieselmotor zu schaffen, bei dem die Zeitdauer des Zündverzuges
herabgesetzt wird (Reduktion des Zündverzuges) und eine möglichst ■frühzeitige Kraftstoffverbrennung nach der Einspritzung kontrolliert ausgelöst wird.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Dieselmotor erfindungsgemäß gelöst durch einen in der Kraftstoffzuführleitung angeordneten Druckmeßfühler und einen mit dem Druckmeßfühler verbundenen Spannungserzeuger, durch den, sobald der Druckmeßfühler einen vorgegebenen Kraftstoffdruckwert abfühlt, die Abgabe eines Zündspannungsstosses auf die Zündkerze auslösbar ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nicht nur die Zeitdauer zwischen dem Einspritzvorgang in'den Zylinder und der Erzeugung des Zündfunkens auf ein Minimum reduziert, sondern gleichzeitig ist die kontrollierte Einleitung des ausgelösten VerbrennungsVorgangs sichergestellt.

Vorteilhafterweise wird dabei eine Hochspannungsleitung zur Übertragung des Zündspannungsstosses vom Spannungserzeuger zur Zündkerze vorgesehen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Druckmeßfühler ein Gehäuse mit einer mit der Kraftstoffzuführleitung zusammenwirkenden Membran und der Spannungserzeuger einen an die Membran angeschlossenen piezo-elektrischen Kristall auf.-Vorzugsweise ist der Spannungserzeuger hierbei über ein Verbindungsglied an die Membran angeschlossen. Die zeitliche Abstimmung des Zündfunkens an den

803838/0714

Elektroden der Zündkerze in Bezug auf den Augenblick der Kraftstoffeinspritzung kann vorteilhafterweise entweder durch eine Veränderung der Länge der Kraftstoffzuführleitung oder durch die Verwendung eines kapazitiven/induktiven Kreises in der Hochspannungsleitung eingestellt werden.

In der Zeichnung wird die Erfindung anhand eines schematisehen Ausführungsbeispieles noch näher erläutert:

Bei dem Beispiel in der Zeichnung ist eine Hochdruck- Kraftstoffpumpe 11 über eine Kraftstoffzuführleitung 14 mit einer in der Wand eines Zylinders 13 angeordneten Kraftstoffeinspritzvorrichtung verbunden. Der Zylinder 13 weist auch eine Zündkerze 15 mit Zündelektroden 16 auf, die im Bereich des Sprühstrahles 17 des von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 ausgesprühten Kraftstoffes an- -geordnet sind. Ein Druckfühler 18 enthält eine Membran 19, die über einen Kanal 2o mit der Kraftstoffzuführleitung 14 zusammenwirkt. Die Seite der Membran 19, die der dem Kraftstoffdruck der Kraftstoffzuführleitung ausgesetzten Membranseite gegenüberliegt, ist durch ein Verbindungsglied 21 an einen piezo-elektrischen Kristall 22 angeschlossen. Dieser piezo-Kristall 22 ist derart angeordnet, daß er bei einer über das Verbindungsglied 21 erfolgenden Druckbeaufschlagung einen relativ hohen Spannungsstoß erzeugt, der über eine Hochspannungsleitung 23 an die Zündkerze 15 weitergegeben wird.

60Ü836/0714

Im. Betrieb wird durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in bekannter Weise ein Brennstoffnebel längs einer Bahn 17 in den Zylinder 13 des Motors eingespritzt. Die unter Druck erfolgende, erforderliche Kraftstoffzuführung zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung, z.B. einer Einspritzdüse, erfolgt durch eine Kraftstoffpumpe 11 über die Kraftstoffzuführleitung 14. Von der Membran 19 können periodische Druckanstiege in der Kraftstoffzuführleitung 14 abgefühlt werden. Durch eine Bewegung der Membran 19 als Reaktion auf das Auftreten eines vorbestimmten bzw. im voraus festlegbaren Kraftstoffdruckes in der Kraftstoffzuführleitung 14 erfährt der piezo-elektrische Kristall 22 eine Druckbeaufschlagung (Kompression). Diese erzeugt einen Impuls hoher Spannung, der über die Hochspannungsleitung 23 zur Zündkerze 15 weitergeleitet wird. Diese Anordnung und Betriebsweise macht es möglich, daß die Zeitdauer zwischen dem Einspritzvorgang in den Zylinder und der Zündfunkenbildung an der Zündelektrode auf ein Minimum reduziert werden kann. Hierdurch kann eine gezielte Steuerung der nach der Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder -frühestmöglich ausgelösten Einleitung eines kontrollierten Verbrennungsvorganges erfolgen. Durch Variation der Länge der Kraftstoff zuführleitung 14 zwischen der Membran 19 und der Einspritzvorrichtung 12 oder durch Verwendung eines kapazitiven und/oder induktiven Kreises in der Hochspannungsleitung 23 ist es möglich, den Zeitverzug zwischen dem Augenblick der Funkenbildung an den Elektroden 16 und dem der Brennstoffeinspritzung in optimaler Weise abzustimmen.

609836/0714

Solche erfindungsgemäßen Motoren lassen sich neben reinem Dieselbetrieb in vielen Fällen auch vorteilhafterweise als Hybrid-Motoren einsetzen.

Ansprüche

609836/0714

Claims (6)

Ansprüche

1. Dieselmotor mit einem Kraftstoffsystem, das eine Kraftstoffpumpe, eine in einem Zylinder des Motors angeordnete Kraftstoff einspritzvorrichtung, eine die Kraftstoffpumpe an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung anschließende Kraftstoffzuführleitung sowie eine in einem Zylinder in der Nähe der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnete Zündkerze aufweist, gekennzeich net durch einen in der Kraftstoffzuführleitung (14) angeordneten Druckmeßfühler (18) und einen mit dem Druckmeßfühler (18) verbundenen Spannungserzeuger (22) , durch den, sobald der Druckmeßfühler (18) einen gegebenen Kraftstoffdrackwert abfühlt, die Abgabe eines Zündspannungsstosses auf die Zündkerze (15) auslösbar ist.

2. Dieselmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hoch- -spannungsleitung (23) zur übertragung des Zündspannungsstosses vom Spannungserzeuger (22) zur Zündkerze (15).

3. Dieselmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßfühler (18) ein Gehäuse mit einer mit der Kraftstoff zuführleitung (14) zusammenwirkenden Membran (19) aufweist, und daß der Spannungserzeuger einen an die Membran (19) angeschlossenen piezo-elektrischen Kristall aufweist.

4. Dieselmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungserzeuger (22) über ein Verbindungsglied (21) an die Membran (19) angeschlossen ist.

809836/0714

-7- 2607964

5. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungserzeuger (22) durch eine einen kapazitiven oder induktiven Kreis aufweisende elektrische Leitung (23) mit der Zündkerze (15) verbunden ist.

6. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführleitung (14) zwischen Druckmeßfühler (18) und Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) zur Veränderung der Leitungslänge ausbaubar ist.

609836/0714

Leerseite