DE3243175C2 - Kraftstoff-Einspritzventil - Google Patents
Kraftstoff-EinspritzventilInfo
- Publication number
- DE3243175C2 DE3243175C2 DE3243175A DE3243175A DE3243175C2 DE 3243175 C2 DE3243175 C2 DE 3243175C2 DE 3243175 A DE3243175 A DE 3243175A DE 3243175 A DE3243175 A DE 3243175A DE 3243175 C2 DE3243175 C2 DE 3243175C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- injection
- pressure
- diesel fuel
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
- F02M43/04—Injectors peculiar thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Bei dem Verfahren wird in dem Zweistoff-System Diesel- und Alkoholkraftstoff der Alkoholkraftstoff kontinuierlich mit einer Förderpumpe und der Dieselkraftstoff diskontinuierlich mit einer Einspritzpumpe über getrennte Leitungen einer Einspritzeinrichtung zugeführt. Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung weist einen Düsenkörper (10) mit den flüssigkeitsgesteuerten Nadelventilen (17; 18a; 18b) auf, die nach Erreichen des an den Druckfedern (19; 20a; 20b) eingestellten Öffnungsdruckes pö von dem durch die Ringleitung (12) und die Druckkanäle (13; 14a; 14b) geförderten Dieselkraftstoff betätigt werden, wobei der Öffnungsdruck pö für das Nadelventil (17) stets auf einem niedrigeren Wert gegenüber den Satelliten-Nadelventilen (18a; 18b) eingestellt ist. Nach dem Öffnen des Nadelventils (17) strömt der unter hohem Druck stehende Dieselkraftstoff durch die Spritzlöcher (24a; 24b), von wo der über den Ringkanal (27) und die Zulaufkanäle (28a; 28b) geförderte Alkoholkraftstoff nach dem Venturi-Ejektorprinzip von dem Dieselkraftstoff mitgerissen wird und noch in den Spritzlöchern (24a; 24b) ein Zweistoffgemisch entsteht. Die Einrichtung kann auch noch mit Saugschlitzen (31a; 31b) ausgerüstet sein, die im engsten Querschnitt der Spritzlöcher (24a; 24b) münden, so daß durch Ansaugen von Luft aus dem Brennraum (25) dort eine Zweistoff-Zweiphasenströmung entsteht.
Description
— ein erstes Nadelventil (17) eine Ventilnadel und eine die Ventilnadel umgebende Steuerkammer
(15) aufweist die mit einer ersten Druckleitung (11) eines ersten zündwilligen Kraftstoffs (Dieselkraftstoff)
verbunden ist und von der ein erster Druckkanal bis zu dem durch die Ventilnadel
verschließbaren Spritzkanal (24a, 2Ab) führt, und
— mindestens ein zweites Nadelventil (18a, 18Z>,I
eine Ventilnadel, eine die Ventilnadel umgebende Steuerkammer (16a, \%b) und einen mit einer
zweiten Druckleitung (26) eines zweiten zündunwilligen Kraftstoffs (Alkoholkraftstoff) verbundenen
zweiten Druckkanal aufweist, der bis zu einem durch die Ventilnadel verschließbaren
Ventildurchlaß führt,
wobei in der ersten Druckleitung (11) ein zum Einspritzen und Aufsteuern geeigneter pulsierender
Druck herrscht und die beiden Steuerkammern (16a, \%b) von dem Druck der ersten Druckleitung (11)
beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventildurchlaß des zweiten Nadelventils (18a, Mb) über einen Saugkanal (30a,
306,1 mit dem Spritzkanal (24a, 2Ab) des ersten Nadelventils
(17) verbunden ist, wobei der Saugkanal (30a, 3Qb) des zweiten Nadelventils (18a, Mb) das
Saugstrahlrohr einer Venturidüse ist, deren Treibstrahlrohr der Spritzkanal (24a, 2Ab) des ersten Nadelventils
(17) ist, und daß die Ventilnadeln derart gesteuert sind, daß bei einem Einspritzvorgang zunächst
nur kurzzeitig das. erste Nadelventil (17) geöffnet ist, dann beide Nadelventile (17,18a, 18£>) geöffnet
sind, und anschließend wieder das erste Nadelventil kurzzeitig geöffnet ist.
45
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzventil mit einem Ventilgehäuse, mehreren in dem Ventilgehäuse
angeordneten, über Spritzkanäle mit einem Brennraum verbundenen, druckgesteuerten vorgespannten
Nadelventilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Für die Diesel- und Alkoholkraftstoffeinspritzung bei direkt einspritzenden Dieselmotoren sind verschiedene
Kraftstoff-Einspritzventile bekannt. Dabei erfolgt die Kraftstoffeinspritzung derart, daß der selbstzündungswillige
Dieselkraftstoff zeitlich vor dem selbstzündungsunwilligen Alkoholkraftstoff in den Brennraum des Dieselmotors
eingespritzt wird. Durch die vor der Alkoholeinspritzung stattfindenden Verbrennung des Dieselkraftstoffs
wird die Temperatur im Brennraum über die Selbstzündungstemperatur des Alkoholkraftstoffs angehoben,
wodurch dieser entzündet wird.
Ein bekanntes Einspritzventil nach DE-OS 29 24 128 weist dazu zwei flüssigkeitsgesteuerte Nadelventile auf.
Die Steuerkammer des ersten Nadelventils ist mit der dieselkraftstofführenden Leitung verbunden, während
die Steuerkammer des zweiten Nadelventils mit der Hochdruckleitung für Alkoholkraftstoff verbunden ist.
Zusätzlich ist ein Voreinspritzzylinder mit einem Differentidlkolben
und ein Rückschlagventil in der den Dieselkraftstoff führenden Leitung vorgesehen. Der Alkoholkraftstoff
wird mit einer Hochdruckpumpe und der Dieselkraftstoff mit einer Niederdruckpumpe gefördert
Zu Beginn eines Einspritzzylus wird zunächst der in dem Voreinspritzzylinder befindliche Dieselkraftstoff durch
den über den Differentialkolben wirkenden Druck des Alkoholkraftstoffs in die Steuerkammer des Nadelventils
für den Dieselkraft gedrückt, wodurch dieses öffnet Während dieser Phase sperrt das Rückschlagventil die
dieseükraftstofführende Leitung pumpenseitig ab. Nachdem der Dieselkraftstoff in den Brennraum eingespritzt
worden ist und damit der Druck in der Steuerkammer des ersten Nadelventils entwichen ist schließt sich das
Nadelventil. Durch den Druck des Alkoholkraftstoffs wird anschließend über die Steuerkammer des Alkoholkraftstoffventils
dieses geöffnet, und Alkohol in den Brennraum eingespritzt Bei gegen Ende der Einspritzphase
abfallenden Druck des Alkoholkraftstoffs schließt sich das Alkoholkraftstoffnadelventil wieder. Bis zum
Ende der Einspritzphase wird also Alkoholkraftstoff in den Brennraum eingespritzt, wobei Alkoho.'kraftstoffreste
in den Spritzkanälen verbleiben. Der Aufbau des Einspritzventils sowie die Ansteuerung der Nadelventile
durch den Differentialkolben und das Rückschlagventil sind kompliziert und damit anfällig gegen Störungen.
Darüber hinaus muß der Alkoholkraftstoff mit einer Hochdruckeinspritzpumpe gefördert werden, was aufgrund
der niedrigen Viskosität des Alkoholkraftstoffs zu Schwierigkeiten und Verschleißerscheinungen an hochbelasteten
Stellen des Einspritzventils (Differentialkolben, zweites Nadelventil) führt Außerdem erfolgt zu
Beginn der Alkoholkraftstoffeinspritzung keine Vermischung mit Dieselkraftstoff, was sich nachteilig auf die
Einleitung der Alkoholkraftstoffverbrennung auswirkt.
Ein weiteres bekanntes Einspritzventil nach DE-OS 29 01 211 weist ebenfalls ein Dieselkraftstoff- und ein
Alkoholkraftstoff ventil auf. Beide Kraftstoffe werden über Hochdruckpumpen den jeweiligen Ventilen zugeführt.
Die Ansteuerung der beiden Ventile erfolgt über die jeweiligen Hochdruckeinspritzpumpen. Die beiden
Einspritzpumpen müssen derart aufeinander abgestimmt sein, daß zunächst das Dieselkraftstoffventil öffnet
und Dieselkraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird und anschließend das Alkoholkraftstoffventil öffnet
und Alkoholkraft eingespritzt wird. Hierbei besteht die Schwierigkeit in der exakten zeitlichen Abstimmung
der beiden Hochdruckeinspritzpumßen, die nur in sehr kurzen, sich überlappenden Zeitspannen die Kraftstoffe
in den Brennraum einspritzen. Außerdem ist bei diesem Einspritzventil als nachteilig anzusehen, daß zwei komplette
Einspritzanlagen erforderlich sind. Der Alkoholkraftstoff tritt nicht vermischt mit Dieselkraftstoff in
den Brennraum ein. Dadurch ergibt sich eine nicht optimale Verbrennung des Alkoholkraftstoffes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoff-Einspritzventil
zu schaffen, bei dem am Ende des Einspritzvorgange« kein zündunwilliger Kraftstoff in
den Brennraum gelangt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der Ventildurchlaß des zweiten Nadelventils über einen Saugkanal mit dem Spritzkanal des zweiten
Nadelventils verbunden ist, wobei der Saugkanal des zweiten Nadelventils das Saugstrahlrohr einer Ven-
turi-Düse ist, deren Treibstrahlrohr der Spritzkanal des
ersten Nadelventils ist, und daß die Ventilnadeln derart gesteuert sind, daß bei einem Einspritzvorgang zunächst
nur kurzzeitig das erste Nadelventil geöf/net ist, dann
beide Nadelventile geöffnet sind und anschließend wieder das erste Nadelventil kurzzeitig geöffnet ist
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzventil sind die Steuerkammer des ersten und die des zweiten
Nadelventils mit der Dieselkraftstoffleitung verbunden. Beide Naddventile werden also von dem Druck des
Dieselkraftstoffs gesteuert Dabei ist der öffnungsdruck des ersten Nadelventils auf einen geringeren Wert eingestellt
als derjenige des zweiten Nadelventils. Bei jedem Einspritzvorgang wird demnach zunächst das erste
Nadelventil geöffnet, wodurch Dieselkraftstoff in den Brennraum gelangt Kurze Zeit später wird, wenn der
Druck des Dieselkraftstoffs weiter angestiegen ist, auch das zweite Nadelventil geöffnet, so daß auch Alkoholkraftstoff
in den Brennraum gelangt. Der Alkoholkraftstoff gelangt über dieselben Spritzlöcher wie der Dieselkraftstoff
in den Brennraum. Aufgrund des in dem Sprilzkanal entstehenden Venturi-Effekts wird der Alkoholkraftstoff
aus der Sammelkammer durch den Dieselkraftstoff angesaugt, wodurch ein homogenes Kraftstoffgemisch
aus Diesel und Alkoholkraftstoff entsteht. Gegen Ende der Einspritzphase schließt sich bei abfallendem
Druck des Dieselkraftstoffs zunächst das zweite Nadelventil und kurze Zeit später auch das erste. Dabei
saugt der bis zum Ende der Einspritzphase eingespritzte Dieselkraftstoff bei wieder geschlossenem zweiten Madelventil
noch Alkoholkraftstoffreste aus dem Saugkanal heraus, und am Ende wird nur noch Dieselkraftstoff
in den Brennraum gespritzt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Alkoholkraftstoff
gut vermischt mit dem Dieselkraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, was zu einer optimalen
Verbrennung des Diesel/Alkoholkraftstoffgemisches führt. Dabei braucht der Alkoholkraftstoff nicht
mit dem zum Einspritzen notwendigen Druck gefördert zu werden, da er aufgrund des durch den Dieselkraftstoffstrahl
entstehenden Venturi-Effekts bei geöffnetem zweiten Nadelventil aus der Sammelkammer angesaugt
wird. Nur der Dieselkraftstoff muß mit einer Hochdruckeinspritzpumpe
gefördert werden. Somit ist eine Hochdruckeinspritzpumpe für den Alkoholkraftstoff
nicht notwendig, wodurch einerseits der Aufbau der gesamten Einspritzanlage vereinfacht wird und andererseits
die Probleme bei Hochdruckeinspritzpumpen für Alkoholkraftstoffe umgangen werden. Die aufeinander
abgestimmte Ansteuerung der beiden Nadelventile erfolgt sehr einfach durch den Druck des Dieselkraftstoffes.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt des Düsenkörpers,
F i g. 2 eine detaillierte Darstellung eines Spritzkanals des ersten Nadelventils,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die Ringkanäle, von denen aus die Steuer- und Sammelkammern mit Diesel- bzw.
Alkoholkraftstoff versorgt werden, und
F i g. 4 ein Diagramm, in dem die Nadelhübe der einzelnen Nadelventile und der Einspritzdruck des Dieselkraftstoffs
über der Zeit aufgetragen sind.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt den Düsenkörper (10) mit einem Druckkanal (11) für Dieselkraftstoff, der über
einen Ringkanal (12) den Dieselkraftstoff über die Druckkanäle (13) und (14a; Hb) zu den Steuerkammern
(15) und (16a; 166; führt so daß bei Erreichen des Öffnungsdruckes
Pe. der für das flüssigkeitsgesteuerte erste
Nadelventil (17) und für die beiden zweiten (Satelliten-)Nadelventile
(18a; 186; getrennt voneinander an den Druckfedern (19) und (20a; 206; über die Druckeinstellscheiben
(21) und (22a; 226; eingestellt werden
kann, das erste Nadelventil (17) und die Satelliten-Na-*
delventile (18a; 186; in gewissen Grenzen zeitlich unabhängig
voneinander betätigt werden können. Der Druckkanal (13) führt von der Steuerkammer (15) weiter
bis zum Sackloch (23), von wo bei geöffnetem Nadelventil (17) der Dieselkraftstoff durch die Spritzkanäle
(24a; 246J in den Brennraum (25) eintreten kann. Die Druckkanäle (14a; 146; enden in den Steuerkammern
(16a. 166;, so daß der in diese Druckkanäle eintretende Dieselkraftstoff nur zur Steuerung der Satelliten-Nadelventile
(18a; 186; für den Alkoholkraftstoff dient.
Durch den Zulaufkanal (26) wird der mit einer Förderpumpe geförderte Alkoholkraftstoff einer Ringleitung
(27) zugeführt, von wo aus der Alkoholkraftstoff über die Zulaufkanäle (28a; 286; in die Sammelkammern
(29a; 296; gelangt und bei geöffnetem Nadelventil (17) und den geöffneten Satelliten-Nadelventilen (18a; 186)
durch die Ejektorwirkung des unter hohem Druck stehenden Dieselkraftstoffs über die im engsten Querschnitt
der Spritzlöcher (24a; 246; endenden Saugkanäle (30a; 306;, die als Sacklöcher ausgeführt sind, angesaugt
wird. Die Passung der Satelliten-Nadelventile (18a; 186; in dem Düsenkörper (10) zwischen den Steuerkammern
(16a; 166; und den Sammelkammern (29a; 296; entspricht der üblichen Passung bei flüssigkeitsgesteuerten
Nadelventilen. Da erfindungsgemäß die Steuerung der Satelliten-Nadelventile (18a; 186; durch den von einer
Einspritzpumpe geförderten Dieselkraftstoff erfolgt, hat der Dieselkraftstoff ein wesentlich höheres Druckniveau
als der durch eine einfache Förderpumpe geförderte Alkoholkraftstoff, so daß die Strömungsrichtung
der Leckflüssigkeit von den Steuerkammern (16a; 166; zu den Sammelkammern (29a; 296; geht. Zusätzlich sind
die Spritzkanäle (24a; 246; über je einen Saugschlitz (31a; bzw. (316; mit dem Brennraum (25) verbunden.
Damit wird Luft aus dem Brennraum (25) durch den durch die Spritzkanäle (24a, 246; hindurchströmenden
Kraftstoff aufgrund des Venturi-Effektes angesaugt, so daß sich ein Zweiphasengemisch ergibt. Bei dem Einspritzventil
erfolgt demnach in der zweiten Einspritzphase zunächst eine Vermischung der beiden Kraftstoffe
aufgrund des Venturi-Effektes des Dieselkraftstoffstrahls und anschließend eine Vermischung der beiden
Kraftstoffe mit Luft aufgrund des Venturi-Effekts des Kraftstoffgemischstrahls. Um optimale Strömungsbedingungen
in den Spritzkanälen (24a; 246; zu erreichen, kann diesen eine diffusorartige Erweiterung (32a; 326J
mit zylindrischem Teil (33a; 336; nachgeschaltet werden.
Eine andere Möglichkeit, eine Vermischung zwischen Luft und Kraftstoff vor Eintritt des Kraftstoffes in den
Brennraum zu erzielen, besteht darin, mit einem Ejektor Luft aus dem Brennraum (25) anzusaugen (nicht dargestellt)
und über eine Fangdüse mit nachgeschalletem Diffusor zusammen mit dem Kraftstoff wieder in den
Brennraum einzuleiten.
In Fig.2 ist in einem Ausschnitt eine Möglichkeit dargestellt, wie im engsten Querschnitt eines Spritzkanals
(24) der als Sackloch für das Satelliten-Nadelventil (18) dienende Saugkanal (30) dadurch günstig auf den
Querschnitt des Spritzkanales (24) abgestimmt werden kann, daß der Saugkanal (30) durch einen Saugkanal
(34), der in einem Sackloch endet, fortgesetzt wird.
In F i g. 3 is; im Querschnitt die Anordnung des Ringkanals (12) im Düsenkörper (10) gezeigt, von dem aus
der Druckkanal (13) mit dem Nadelventil (17) durch den Dieselkraftstoff versorgt wird, und wie die Druckkanäle
(14a; 14b) (nicht dargestellt) der Zuführung von Dieselkraftstoff
zur Betätigung der flüssigkeitsgesteuerten Satelliten-Nadelventile (18a; 186,) (nicht dargestellt) für
den Alkoholkraftstoff dienen. Der Ringkanal (27) wird über einen Zulaufkanal (26) (nicht dargestellt), in den die
Zulaufkanäle (28a; 2Sb) münden, mit Alkoholkraftstoff versorgt.
Die Einspritzeinrichtung kann sowohl als Einlochdüse als auch als Mehrlochdüse ausgeführt werden, wobei bei
einer Mehrlochdüse die Anzahl der Spritzkanäle (24a; 24b) nicht auf zwei beschränkt sein muß. Unabhängig
von der Anzahl der Spritziöcher ist nur ein Druckkanal (13), eine Steuerkammer (15), ein erstes Nadelventil (17)
mit Druckfeder (19) und Druckeinstellscheibe (21) sowie ein Sackloch (23) für den Dieselkraftstoff erforderlich.
Die Anzahl der Druckkanäle (14) mit Steuerkammer (16) zur Steuerung der Satelliten-Nadelventile (18)
durch den Dieselkraftstoff, der Zulaufkanäle (28) mit Sammelkammern (29), der Satelliten-Nadelventile (18)
mit Druckfedern (20) und Druckeinstellscheiben (22) sowie der Saugkanäle (30) für den Alkoholkraftstoff riehtet
sich dagegen nach der Anzahl der Spritzkanäle (24).
Die mit dem Kraftstoff-Einspritzventil erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, daß bei direkteinspritzenden
Dieselmotoren Dieselkraftstoff und Alkoholkraftstoff in einem Brennraum so eingespritzt werden können,
daß der selbstzündungswillige Dieselkraftstoff während der gesamten Einspritzzeit als Zündhilfe für
den selbstzündungsunwilligen Alkoholkraftstoff dient. Im Zweistoffbetrieb wird der Alkoholkraftstoff gegen
Ende des Verdichtungstaktes in den Brennraum eingespritzt; die Einspritzung des Dieselkraftstoffs beginnt
kurz zuvor und zwar derart, daß der öffnungsdruck P0
an dem flüssigkeitsgesteuerten Nadelventil (17) für den Dieselkraftstoff an der Drickeinstellscheibe (21) auf einen
niedrigeren Wert eingestellt wird als an den flüssigkeitsgesteuerten Satelliten-Nadelventilen (18a; \%b) für
den Alkoholkraftstoff. Dadurch kann die Einspritzung in drei Phasen aufgeteilt werden, und zwar wird
— in der ersten Phase der zündwillige Dieselkraftstoff als Einstcffströmung,
— in der zweiten Phase der zündwillige Dieselkraftstoff zusammen mit dem zündunwilligen Alkoholkraftstoff
als Zweistoffströmung
— und in der dritten Phase wie in der ersten Phase der zündwiliige Dieselkraftstoff als Einstoffströmung
in den Brennraum eingespritzt. In Fig.4 sind die drei
Einspritzphasen schematisch in Form der Nadelhübe des Nadelventils (17) für den Dieselkraftstoff und der
Satelliten-Nadelventile (18a; \%b) für den Alkoholkraftstoff
über dem Einspritzdruck des Dieselkraftstoffs hinter der Einspritzpumpe aufgetragen.
Bei einer Mehrlochdüse ist es zusätzlich möglich, die Zeit für das öffnen und Schließen der Satelliten-Nadelventile
(18a; \Sb) über die Druckeinstellscheiben (22a; 22b) so zu steuern, daß der Alkoholkraftstoff zeitlich
und räumlich gezielt in den Brennraum eingebracht werden kann.
Ein weiterer, wichtiger Vorteil des Einspritzventils
besteht darin, daß bei der Direkteinspritzung von Diesel- und Alkoholkraftstoff als Ein- und Zweistoffströmung
das Nadelventil (17) und die Satelliten-Nadelventile (18a; \%b)nur durch Druckänderungen in dem durch
eine Einspritzpumpe geförderten Dieselkraftstoff betätigt werden, so daß unterschiedliche Zeiten für das öffnen
und Schließen des Nadelventils (17) und der Satelliten-Nadelventile (18a; \%b) exakt einstellbar und auch
zu reproduzieren sind, da sie in einem Steuerkreis liegen.
Weiterhin kann mit den Saugschlitzen (31a; 31 b)oder
mit einem Ejektorvorsatz in den Spritzkanälen (24a; 24b) Strahlhärte und -eindringtiefe so beeinflußt werden,
daß eine Ladungsschichtung im Brennraum entsteht und
— in der ersten Einspritzphase eine Einstoff-Zweiphasenströmung,
— in der zweiten Einspritzphase eine Zweistoff-Zweiphasenströmung
— und in der dritten Einspritzphase wieder eine Einstoff-Zweiphasenströmung.
Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß durch die mögliche Art der Betriebsweise
— in der ersten Einspritzphase der zündwillige Dieselkraftstoff
bereits die Zündung einleiten und damit die Temperatur im Brennraum auf oder über die
Selbstzündungstemperatur des zündunwilligen Alkoholkraftstoffes anhebt,
— in der zweiten Einspritzphase die Temperatur im Brennraum so hoch ist, daß das Zweistoff-Zweiphasengemisch
aus Diesel- und Alkoholkraftstoff sich sanft entzündet und die Verbrennung stetig abläuft
— und in der dritten Einspritzphase Reste von Alkoholkraftstoff
aus den Sacklöchern (30a; ZQb) herausgezogen
werden, so daß am Ende des Einspritzvorganges kein zündunwilliger Alkoholkraftstoff
mehr in den Brennraum gelangt.
Mit Hilfe von theoretischen Ansätzen und von Kennwerten,
die aus Versuchen zu ermitteln sind, kann das Einspritzventil so ausgelegt werden, daß in den drei definierten
Einspritzphasen jeweils eine Einstoff-Zweiphasenströmung, eine Zweistoff-Zweiphasenströmung
und eine Einstoff-Zweiphasenströmung so in den Brennraum eintritt, daß eine für Zünd- und Gemischbiidungsbedingungen
zeitlich und räumlich optimale Ladungsschichtung bei vorgegebener Brennraumgröße
und -geometrie erzielt wird.
Die Schwierigkeiten, die Alkoholkraftstoffe bei der Hochdruckeinspritzung bereiten, sind bekannt. Insbesondere
führt die niedrige Viskosität zu Verschleißproblemen an spezifisch hochbelasteten Stellen. Diese Probleme
können mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen pumpenseitig weitgehend als gelöst betrachtet werden,
da eine Einspritzpumpe für Alkoholkraftstoff entfällt. Ebenso lassen sich die Verschleißprobleme an spezifisch
hochbelasteten Stellen durch die niedrige Viskosität der Alkoholkraftstoffe dadurch vermeiden, daß durch den
an diesen Stellen als Lecköl fließenden Dieselkraftstoff eine Schmierwirkung erzielt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kraftstoff-Einspritzventil mit einem Ventilgehäuse, mehreren in dem Ventilgehäuse angeordneten, über Spritzkanäle (24a, 2Ab) mit einem Brennraum (25) verbundenen druckgesteuerten, vorgespannten Nadelventilen (17,18a, Mb), von denen
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3243175A DE3243175C2 (de) | 1982-11-23 | 1982-11-23 | Kraftstoff-Einspritzventil |
US06/551,264 US4499861A (en) | 1982-11-23 | 1983-11-14 | Method and apparatus for the injection of alcohol fuels, more particularly for direct injection diesel engines |
FR8318555A FR2536461B1 (fr) | 1982-11-23 | 1983-11-22 | Procede et dispositif d'injection de carburants alcools, en particulier avec des moteurs diesel a injection directe |
GB08331213A GB2130649B (en) | 1982-11-23 | 1983-11-23 | Method for the injection of diesel and alcohol fuels in direct injection diesel engines |
JP58221360A JPS59108844A (ja) | 1982-11-23 | 1983-11-24 | 直接噴射ディーゼル・エンジンの燃料噴射方法および噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3243175A DE3243175C2 (de) | 1982-11-23 | 1982-11-23 | Kraftstoff-Einspritzventil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3243175A1 DE3243175A1 (de) | 1984-05-24 |
DE3243175C2 true DE3243175C2 (de) | 1986-06-19 |
Family
ID=6178737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3243175A Expired DE3243175C2 (de) | 1982-11-23 | 1982-11-23 | Kraftstoff-Einspritzventil |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4499861A (de) |
JP (1) | JPS59108844A (de) |
DE (1) | DE3243175C2 (de) |
FR (1) | FR2536461B1 (de) |
GB (1) | GB2130649B (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61229969A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 燃料噴射弁 |
GB2227281B (en) * | 1989-01-19 | 1993-03-10 | Ilmor Engineering Limited | Fuel injection assembly for internal combustion engine |
US6371093B1 (en) * | 1990-03-23 | 2002-04-16 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Fuel air injector |
DE4230641A1 (de) * | 1992-09-12 | 1994-03-17 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoff-Einspritzdüse mit Additiveinspritzung für Dieselmotoren |
DE4435823C1 (de) * | 1994-10-07 | 1995-12-14 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Bifluide Einspritzdüse |
FI101168B (fi) * | 1994-12-23 | 1998-04-30 | Waertsilae Nsd Oy Ab | Ruiskutusjärjestely ja menetelmä sen käyttämiseksi polttomoottorissa |
US5497743A (en) * | 1994-12-27 | 1996-03-12 | Caterpillar Inc. | Injector for separate control of flow and momentum |
DE19535703C2 (de) * | 1995-09-26 | 1997-07-31 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem |
FI101169B (fi) * | 1995-12-08 | 1998-04-30 | Waertsilae Nsd Oy Ab | Polttomoottorin ruiskutusventtiilijärjestely |
US6109540A (en) * | 1998-10-29 | 2000-08-29 | Caterpillar Inc. | Outwardly opening nozzle valve for a fuel injector |
US6173913B1 (en) | 1999-08-25 | 2001-01-16 | Caterpillar Inc. | Ceramic check for a fuel injector |
US6298822B1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Bombardier Motor Corporation Of America | Direct fuel injection using multiple fluid actuators per nozzle |
US6786194B2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-09-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Variable fuel delivery system and method |
US8387588B2 (en) * | 2006-07-20 | 2013-03-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for direct injection spark ignition internal combustion engine |
US7367306B1 (en) | 2006-11-30 | 2008-05-06 | Holden Randall W | Internal combustion engine and method of operating |
KR101139179B1 (ko) * | 2010-07-02 | 2012-04-26 | 현대중공업 주식회사 | 펌핑 기능 노즐을 가진 디젤엔진과 가스엔진용 이중 연료분사밸브 |
JP2012255423A (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP5708466B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2015-04-30 | 株式会社デンソー | デュアルインジェクタ |
NL1041155B1 (nl) * | 2015-01-23 | 2017-01-05 | Johan Willem Maria Nooijen Paul | Dualfuel injector en methodes. |
CN106523165B (zh) * | 2016-09-19 | 2019-07-16 | 哈尔滨工程大学 | 集成式机械和电磁混合控制双燃料喷射装置 |
DE102020127782A1 (de) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Man Energy Solutions Se | Kraftstoffinjektor einer Dual-Fuel Brennkraftmaschine, Dual-Fuel Brennkraftmaschine und Verfahren zu Betreiben derselben |
CN115217699A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-10-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 车辆、燃料喷射器及其控制方法 |
CN114542340A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-27 | 重庆红江机械有限责任公司 | 一种双燃料喷嘴 |
US11639698B1 (en) * | 2022-04-11 | 2023-05-02 | Caterpillar Inc. | Compression-ignited dual liquid fuel system and control strategy for flexible fuel operation |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE615604C (de) * | 1931-12-09 | 1935-07-11 | Alessandro Baj Dr Ing | Fluessigkeitsgesteuerte Einspritzvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen |
CH170837A (de) * | 1933-09-13 | 1934-07-31 | Sulzer Ag | Brennstoffventil für mit Zünd- und Treibbrennstoff arbeitende Brennkraftmaschinen. |
GB537825A (en) * | 1939-12-29 | 1941-07-08 | Cyril Henry Bradbury | Improvements in or relating to fuel injectors or atomisers for internal combustion engines |
GB535151A (en) * | 1940-01-27 | 1941-03-31 | George Stephen Kammer | Improvements relating to fuel injection in internal combustion engines |
GB549419A (en) * | 1941-04-18 | 1942-11-20 | Nat Gas And Oil Engine Company | Improvements in or relating to injection nozzles for internal-combustion engines |
FR1209212A (fr) * | 1958-06-27 | 1960-02-29 | Perfectionnements apportés aux injecteurs de liquide sous pression, notamment aux injecteurs de combustible | |
DE2325822A1 (de) * | 1972-05-30 | 1973-12-13 | List Hans | Einspritzduese fuer brennkraftmaschinen |
SE409492B (sv) * | 1977-11-23 | 1979-08-20 | Volvo Ab | Brensleinsprutningssystem for dieselmotorer |
DE2901210C2 (de) * | 1979-01-13 | 1984-01-12 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren zum Betrieb einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine |
DE2901211C2 (de) * | 1979-01-13 | 1983-12-01 | Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen | Verfahren zum Betrieb einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE2924128A1 (de) * | 1979-06-15 | 1980-12-18 | Motoren Werke Mannheim Ag | Einrichtung zur einspritzung von zuendkraftstoff einerseits und zuendunwilligem hauptkraftstoff andererseits fuer dieselmotoren |
DE3003411C2 (de) * | 1980-01-31 | 1983-07-28 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Selbstzündende Hubkolben-Brennkraftmaschine |
DE3012418A1 (de) * | 1980-03-29 | 1981-10-08 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Kraftstoffeinspritzventil fuer brennkraftmaschinen |
WO1982003891A1 (en) * | 1981-05-04 | 1982-11-11 | Alexandre Goloff | Adjustable fuel injection apparatus for dual fuel engines |
-
1982
- 1982-11-23 DE DE3243175A patent/DE3243175C2/de not_active Expired
-
1983
- 1983-11-14 US US06/551,264 patent/US4499861A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-11-22 FR FR8318555A patent/FR2536461B1/fr not_active Expired
- 1983-11-23 GB GB08331213A patent/GB2130649B/en not_active Expired
- 1983-11-24 JP JP58221360A patent/JPS59108844A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3243175A1 (de) | 1984-05-24 |
GB2130649A (en) | 1984-06-06 |
GB8331213D0 (en) | 1983-12-29 |
US4499861A (en) | 1985-02-19 |
FR2536461B1 (fr) | 1989-06-02 |
JPS59108844A (ja) | 1984-06-23 |
JPH0218417B2 (de) | 1990-04-25 |
FR2536461A1 (fr) | 1984-05-25 |
GB2130649B (en) | 1986-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3243175C2 (de) | Kraftstoff-Einspritzventil | |
DE102014000326B4 (de) | Kraftstoffinjektor und Zweikraftstoffmotor mit dynamischer Gasmischung im Zylinder | |
DE3243176C2 (de) | ||
DE3788916T2 (de) | Hochdruckpump-Düseneinheit. | |
DE2642605A1 (de) | Kombinierte brennstoffeinspritz- und luft-brennstoffeinlassvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine mit elektronischem brennstoffeinspritzsystem | |
DE2758057A1 (de) | Doppelnadel-einspritzventil | |
DE10012969B4 (de) | Einspritzdüse und ein Verfahren zur Bildung eines Kraftstoff-Luftgemischs | |
DE4017391A1 (de) | Querschnittgesteuerte mehrstrahl-einspritzduese | |
DE2924128A1 (de) | Einrichtung zur einspritzung von zuendkraftstoff einerseits und zuendunwilligem hauptkraftstoff andererseits fuer dieselmotoren | |
DE69104265T2 (de) | Dieselmotor mit Wassereinspritzung. | |
EP0694123A1 (de) | Einspritzsystem | |
EP0064146B1 (de) | Einspritzsystem zum Einspritzen zweier Brennstoffe durch eine Einspritzdüse | |
DE10012970B4 (de) | Verfahren zur Bildung eines zündfähigen Kraftstoff-Luftgemischs | |
EP3951160B1 (de) | Brennstoffeinspritzventil und brennstoffeinspritzverfahren für einen grossdieselmotor, sowie grossdieselmotor | |
DE60224788T2 (de) | Verfahren zum gesteueruten einspritzen von fluid in eine brennkraftmaschine | |
DE2414022A1 (de) | Kraftstoffzufuhrsystem fuer eine fackelgezuendete verbrennungskraftmaschine | |
DE102017122117A1 (de) | Einspritzdüse für einen Dual-Fuel-Motor und Dual-Fuel-Motor | |
DE3929115A1 (de) | Einspritzsystem fuer eine brennkraftmaschine | |
DE2856595A1 (de) | Kraftstoff-steuerventil fuer mehrzylinder-dieselmotoren | |
DE3012418A1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil fuer brennkraftmaschinen | |
DE102015203614B3 (de) | Mehrstoff-Injektor für eine Brennkraftmaschine, Verfahren zum Betreiben eines Mehrstoff-Injektors, und Brennkraftmaschine | |
DE102012022498A1 (de) | Zweistoff-Injektor | |
DE640249C (de) | Verfahren zum Erleichtern des Anlassens von Einspritzdieselmotoren | |
DE19929944B4 (de) | Getaktete Kraftstoff/Luft-Einspritzung | |
DE102019202073A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Einspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine und Düsenanordnung mit einer Einspritzdüse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FUER LUFT- UND RAUMFAHR |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |