DE4218896B4

DE4218896B4 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4218896B4
Application number: DE4218896A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Kadowaki; Yasuhide Tani; Mitsunori Takao; Kiyoshi Nagata; Haruo Suzuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2012-06-10
Also published as: US5211682A; DE4218896A1; US5358181A

Abstract

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Ansaugkanal (4) und mehreren Einlassventilen (2a, 2b), wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufweist
– ein Kraftstoff-Einspritzventil (600; 701), in dessen einem Endabschnitt eine Einspritzdüse (601; 712) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugkanal (4) ausgebildet ist, und
– eine Buchse (620, 724), die am düsenseitigen Endabschnitt des Kraftstoff-Einspritzventils (600; 701) angeordnet ist und in der eine Mehrzahl von Kraftstoffkanälen (621, 622; 732, 733) ausgebildet ist, die mittels einer Trennwand (623) voneinander getrennt sind, wobei die Kraftstoffkanäle (621, 622; 732, 733) den aus der Einspritzdüse (601; 712) eingespritzten Kraftstoff in getrennte Kraftstoffstrahlen aufteilen, wobei in der Buchse (620; 724) Hilfsluftkanäle (624, 625; 734 bis 739) ausgebildet sind, denen Hilfsluft zugeführt werden kann und durch die die zugeführte Hilfsluft derart eingeblasen wird, dass sie die getrennten Kraftstoffstrahlen kreuzt, und wobei die Buchse (620; 724) eine sich konisch erweiternde Ausblasöffnung (631; 750) aufweist,
dadurch...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die einer Brennkraftmaschine Kraftstoff zuführt, und vor allem auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die imstande ist, ein Zerstäuben des Kraftstoffs durch Zufuhr von Hilfsluft zu einem in einem Ansaugkanal der Brennkraftmaschine angeordneten Kraftstoff-Einspritzventil, das dem Einspritzen von Kraftstoff dient, zu begünstigen.

Eine Brennkraftmaschine derjenigen Art, bei welcher ein einzelner Zylinder mit einer Mehrzahl von Einlassventilen versehen ist, ist allgemein bekannt.

Ferner ist ein Kraftstoff-Einspritzventil derjenigen Art allgemein bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Einspritzdüsen individuell auf eine Mehrzahl von Einlassventilen gerichtet sind, um den Kraftstoff zu den Einlassventilen hin einzuspritzen, so dass das Anhaften von Kraftstoff am Ansaugkanal herabgesetzt und dadurch die Leistung der Brennkraftmaschine verbessert wird.

Darüber hinaus ist eine Technik bekannt, die als Hilfsluftunterstützung bezeichnet wird, wobei Hilfsluft zusammen mit dem vom Kraftstoff-Einspritzventil eingespritzten Kraftstoff eingeblasen wird. Beispielsweise offenbart das Dokument JP-Y2 02-16 057, dass Hilfsluft einem Kraftstoff-Einspritzventil zugeführt wird, das zwei Einspritzdüsen besitzt, um den für zwei Einlassventile eingespritzten Kraftstoff durch die Hilfsluft zu zerstäuben. Ferner offenbart das Dokument JP-A 64-24 161 ein Kraftstoff-Einspritzventil, dem ebenfalls Hilfsluft zugeführt wird. Dieses bekannte Kraftstoff-Einspritzventil weist stromab einer Einspritzdüse eine Buchse auf, in der zwei voneinander getrennte Kraftstoffkanäle ausgebildet sind, die den aus der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff in getrennte Kraftstoffstrahlen aufteilen. Stromab der zwei Kraftstoffkanäle münden Hilfsluftkanäle, durch die zugeführte Hilfsluft derart eingeblasen wird, dass sie die getrennten Kraftstoffstrahlen kreuzt und zerstäubt, wobei jedoch die Kraftstoffstrahlen getrennt bleiben.

Da entsprechend den vorstehend erläuterten Techniken mit Hilfsluftunterstützung der Kraftstoff durch die Hilfsluft zer stäubt werden kann, kann die Verbrennung günstiger gestaltet und kann somit die Zusammensetzung des Abgases verbessert werden.

Darüber hinaus beschreibt das Dokument JP-A 63-314 363 eine Technik, wonach am düsenseitigen Endabschnitt des Kraftstoff-Einspritzventils eine Buchse vorgesehen wird, welche in zwei Elemente geteilt ist, um in aneinandergrenzenden Flächen der beiden Buchsenelement Hilfsluftkanäle auszubilden.

Gemäß der herkömmlichen hilfsluftgestützten, oben beschriebenen Technik wird die Hilfsluft den zwei Kraftstoffstrahlen, die einzeln zu den zwei Einlassventilen gerichtet sind, so zugeführt, dass zwei getrennte, durch die Hilfsluft zerstäubte Kraftstoffstrahlen gebildet werden. Durch das Zerstäuben des Kraftstoffs mittels der Hilfsluft wird jedoch, weil die Hilfsluft zu einem Kollidieren mit dem eingespritzten Kraftstoff gebracht wird, der Spritzkegelwinkel des eingespritzten Kraftstoffs größer, da die Partikelgröße des zerstäubten Kraftstoffs kleiner wird, um die Zerstäubung zu fördern oder zu begünstigen. Aus diesem Grund ist es notwendig, wenn beabsichtigt wird, zwei hilfsluftgestützte Strahlen wie bei der herkömmlichen Technik zu bilden, den Spritzkegelwinkel eines jeden Sprühstrahls klein zu machen, was in dem Problem resultiert, dass die Zerstäubung nicht zufriedenstellend durchgeführt werden kann.

Demzufolge ist es gemäß der herkömmlichen hilfsluftgestützten Technik unmöglich, die Zerstäubung in zufriedenstellender Weise durchzuführen, was das Problem zum Ergebnis hat, dass der Kraftstoff am Ansaugkanal oder den Einlassventilen haftet.

Insbesondere wird, wenn es erforderlich ist, eine große Menge an Kraftstoff einzuspritzen, z. B. wenn die Brennkraftmaschine in einem Hochlastzustand oder bei niedrigen Temperaturen unmittelbar nach dem Starten des Motors betrieben wird, die Einspritzdauer des Kraftstoff-Einspritzventils verlängert, um die Einspritzmenge zu vergrößern, so dass in manchen Fällen die Einspritzung ausgelöst wird, bevor die Einlassventile geöffnet werden. Wenn der Kraftstoff zu der Zeit eingespritzt wird, zu der die Ansaugluft langsam strömt, z. B. vor dem Öffnen der Einlassventile, so haftet gemäß der herkömmlichen hilfsluftgestützten Technik eine große Kraftstoffmenge an den Ansaugkanälen oder den Einlassventilen, so dass es unmöglich wird, die Verbrennung im Zylinder in zufriedenstellender Weise günstiger zu gestalten und die Zusammensetzung des Abgases hinreichend zu verbessern.

Ferner erfordert bei der herkömmlichen hilfsluftgestützten Technik das Ausbilden der Hilfsluftkanäle ein Bohren von langgestreckten Löchern, was in dem Problem resultiert, dass die Herstellungskosten angehoben werden. Um das zu vermeiden, wurde in Betracht gezogen, die Hilfsluftkanäle zwischen den beiden Elementen der oben genannten Buchse auszubilden. Wenn diese beiden Elemente plastifiziert werden, so ist jedoch eine Möglichkeit vorhanden, dass bei einem Verbinden der beiden Elemente miteinander die Hilfsluftkanäle aufgrund eines Quetschens des Verbindungsmittels, von Kunstharz od. dgl. verformt werden, so dass die Hilfsluftkanäle verstopfen oder die Hilfsluftströmung nicht stattfinden kann.

Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs vom Patentanspruch 1 ist bekannt durch das Dokument US 4 982 716 . Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird der aus der Einspritzdüse eingespritzte Kraftstoff von der Trennwand in zwei getrennte Kraftstoffstrahlen aufgeteilt, die durch die Kraftstoffkanäle in der Buchse strömen und aus diesen als individuell zu den zwei Einlassöffnungen der Einlassventile gerichtete Kraftstoffstrahlen austreten. Die durch die Hilfsluftkanäle in der Buchse eingeblasene Hilfsluft kreuzt die getrennten Kraftstoffstrahlen nahe den stromauf gelegenen Enden der beiden Kraftstoffkanäle. Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritz vorrichtung wird durch das Einblasen der Hilfsluft für eine intensivere Zerstäubung gesorgt. Wie schon vorstehend dargelegt worden ist, ist es jedoch nicht zweckmäßig bei allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine stets zu jedem der Einlassventile individuell einen stark zerstäubten Kraftstoffstrahl zu richten.

Das Dokument US 4 676 216 offenbart eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, bei der der eingespritzte Kraftstoff nicht in getrennte Kraftstoffstrahlen aufgeteilt wird. Es ist ein einziger Hilfsluftkanal vorgesehen, durch den Hilfsluft derart zugeführt werden kann, dass sie den eingespritzten Kraftstoffstrahl kreuzt. Diese bekannte Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist ein Steuerventil auf, mittels dessen der Durchsatz der Hilfsluft frei eingestellt werden kann. Wenn bei geöffneten Steuerventil Hilfsluft zugeführt wird, zerstäubt diese den aus der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff und wird zugleich die Richtung des zerstäubten Kraftstoffstrahls beeinflusst. Bei geschlossenem Steuerventil erfolgt keine zusätzliche Zerstäubung des aus der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs. Das Steuerventil bildet eine Unterbrechereinrichtung zur wahlweisen Unterbrechung der Zufuhr der Hilfsluft zu dem Hilfsluftkanal in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine.

Durch das Dokument US 4 519 370 ist eine hilfsluftunterstützte Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt, der die Hilfsluft durch einen Hilfsluftkanal zugeführt wird, der vom Ansaugkanal stromauf einer Drosselklappe abzweigt, so dass bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung die Drosselklappe eine Unterbrechereinrichtung bildet zur Unterbrechung der Zufuhr der Hilfsluft zu dem Hilfsluftkanal in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass sie je nach Bedarf entweder getrennte, zu den Einlassventilen gerichtete Kraftstoffstrahlen oder einen einzigen Kraftstoffstrahl bildet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist vorgesehen, dass die Achsen der Hilfsluftkanäle derart ausgerichtet sind, dass sie sich stromab der Trennwand schneiden. Demzufolge trifft die Hilfsluft auf die Kraftstoffstrahlen an einem Ort, an dem diese nicht mehr durch die Trennwand voneinander getrennt sind, so dass die eingeblasene Hilfsluft die bis zum Austritt aus den Kraftstoffkanälen getrennten Kraftstoffstrahlen miteinander vermischt und die darin enthaltenen Kraftstoffpartikel fein zerstäubt. Auf diese Weise wird ein einziger, fein zerstäubter Kraftstoffstrahl gebildet, dessen Spritzkegelwinkel durch die sich konisch erweiternde Ausblasöffnung begrenzt ist. Ferner ist bei der Erfindung vorgesehen, dass die Zufuhr der Hilfsluft mittels einer Unterbrechereinrichtung in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine unterbrochen werden kann. Wenn die Hilfsluftzufuhr unterbrochen ist, kommt es nicht zu der vorstehend beschriebenen Vereinigung der in den Kraftstoffkanälen getrennt geführten Kraftstoffstrahlen zu einem einzigen fein zerstäubten Kraftstoffstrahl, sondern bleiben die Kraftstoffstrahlen getrennt und werden sie individuell jeweils zu einem der Einlassventile gerichtet, ohne dass sie von Hilfsluft zusätzlich zerstäubt und aufgeweitet werden. Je nach dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ist die eine oder die andere Betriebsweise der Kraftstoffeinspritzvorrichtung günstiger im Hinblick auf die Verringerung der Schadstoffemission.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung;
3 ist eine schematische Darstellung einer Art eines Zerstäubens von aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgegebenem Kraftstoff
4 ist eine schematische Darstellung einer anderen Art eines Zerstäubens von aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgegebenem Kraftstoff;
5 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flußplan zur Funktionsweise eines Steuergeräts;
7 ist eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Seitenansicht einer Buchse;
9 ist eine Ansicht bei Betrachtung gemäß der Pfeilrichtung A von 8;
10 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie I-O-I der 9;
11 ist eine Ansicht bei Betrachtung gemäß der Pfeilrichtung B von 10;
12 ist eine Seitenansicht, die die Gestalt eines inneren Elementes einer Buchse der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
13 ist eine Ansicht bei Betrachtung gemäß der Pfeilrichtung C von 12;
14 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie II-O-II der 13;
15 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie III-III der 14;
16 ist eine Schnittdarstellung, die eine Abwandlung zu 15 zeigt;
17 ist eine Seitenansicht eines äußeren Elementes einer Buchse der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 ist eine Ansicht bei Betrachtung gemäß der Pfeilrichtung D von 17;
19 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie IV-O-IV der 18;
20 ist eine Schnittdarstellung einer Buchse einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 ist eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
22 ist eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer ersten Ausführungsform zeigt.
In einer Brennkraftmaschine 1 ist jeder Zylinder mit zwei Einlassventilen 2 und zwei Auslassventilen 3 versehen. In 1 sind lediglich eines der Einlassventile 2 und eines der Auslassventile 3 dargestellt. Mit dem Einlassventil 2 der Brennkraftmaschine ist ein Ansaugkanal 4 verbunden, und eine der Regelung der Ansaugluftmenge dienende Drosselklappe 5 ist im Ansaugkanal 4 angeordnet. Ferner sind stromauf vom Ansaugkanal 4 eine Ansaugluft-Messvorrichtung und ein Luftfilter, die nicht dargestellt sind, vorgesehen.
Eine im Folgenden kurz als Einspritzvorrichtung bezeichnete Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 6 mit Hilfsluftunterstützung ist zwischen der Drosselklappe 5 und dem Einlassventil 2 im Ansaugkanal 4 angeordnet. Die Einspritzvorrichtung 6 enthält eine Einspritzdüse, durch die der Kraftstoff eingespritzt wird, und Hilfsluftdüsen, durch welche Hilfs- oder Unterstützungsluft zu dem von der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff hin eingeblasen wird. Die Einspritzvorrichtung 6 ist im Ansaugkanal 4 so befestigt, dass ihre Einspritzdüse zum Einlassventil 2 gerichtet ist. Die Einspritzvorrichtung 6 wird mit Kraftstoff von einem (nicht dargestellten) Kraftstoffbehälter versorgt, wobei der Kraftstoff durch eine Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt und durch ein Druckregelventil auf einen festen Druck eingeregelt wird, während ein von einem (nicht dargestellten) Steuergerät erzeugter Steuerimpuls, der eine der einzuspritzenden Kraftstoffmenge entsprechende Impulsdauer hat, der Einspritzvorrichtung 6 zugeführt wird. Darüber hinaus wird die Hilfsluft in die Einspritzvorrichtung 6 durch einen Hilfsluftkanal 7 eingeführt, der stromauf von der Drosselklappe 5 mit dem Ansaugkanal 4 verbunden ist.
Die 2 zeigt in einer Schnittdarstellung den Aufbau der Einspritzvorrichtung 6.
Diese Einspritzvorrichtung 6 umfasst ein im Folgenden kurz als Einspitzventil bezeichnetes Kraftstoff-Einspritzventil 600, das eine an sich bekannte Ausbildung aufweist.
Das Einspritzventil 600 hat ein Ventilgehäuse 602, das an seinem vorderen Ende mit einer Einspritzdüse 601 ausgestattet ist. Eine dem Öffnen und Schließen der Einspritzdüse 601 dienende Ventilnadel 603 ist im Ventilgehäuse 602 aufgenommen. Das Ventilgehäuse 602 ist an einem Gehäuse 604 fest angebracht. Eine Magnetspule 605 ist im Gehäuse 604 angeordnet und wird über einen Steckverbinder 606 von einem (nicht dargestellten) Steuerkreis erregt. Die Ventilnadel 603 ist mit einem bewegbaren Anker 607 versehen, so dass die Ventilnadel 603 durch die aufgrund einer Erregung der Magnetspule 605 erzeugte elektromagnetische Kraft bewegt wird. Am Gehäuse 604 ist ein Stator 608 befestigt, und der Kraftstoff wird dem in dieser Zeichnung oberen Endabschnitt des Stators 608 von der (nicht dargestellten) Kraftstoffpumpe zugeführt. Wenn die Magnetspule 605 erregt und dadurch die Ventilnadel 603 bewegt wird, wird die Einspritzdüse 601 geöffnet, so dass der Kraftstoff durch das Innere des Stators 608, das Innere des Ankers 607 sowie weiter zwischen der Ventilnadel 603 und dem Ventilgehäuse 602 hindurchtreten kann, bis er von der Einspritzdüse 601 eingespritzt wird.
Das Einspritzventil 600 ist in einen Mantel 610 eingesetzt, der mit einer Rohrleitung 611 ausgestattet ist, so dass die Hilfsluft vom Hilfsluftkanal 7 durch die Rohrleitung 611 in den Mantel 610 eingeführt wird. Innerhalb des Mantels 610 ist am düsenseitigen Endabschnitt des Ventilgehäuses 602 des Einspritzventils 600 eine Buchse 620 mit einem Diffusorabschnitt 630 angeordnet. Durch Einsetzen und Fixieren des Einspritzventils 600 in den bzw. im Mantel 610 wird die Buchse 620 mit dem Diffusorabschnitt 630 fest zwischen dem Einspritzventil 600 sowie dem Mantel 610 gehalten.
Die Buchse 620 ist mit zwei Kraftstoffkanälen 621 und 622 ausgestattet, durch welche der von der Einspritzdüse 601 eingespritzte Kraftstoff strömt. Zwischen diesen beiden Kraftstoffkanälen 621, 622 ist eine Trennwand 623 ausgebildet, um den von der Einspritzdüse 601 eingespritzten Kraftstoff in zwei Kraftstoffstrahlen aufzuteilen. Jeder der beiden Kraftstoffkanäle 621 und 622 ist von konischer Gestalt, so dass seine Querschnittsfläche im stromab gerichteten Verlauf des Kraftstoffstrahls vermindert wird.
Ferner sind in der Buchse 620 zwei Hilfsluftkanäle 624 und 625 ausgebildet, durch welche hindurch die Hilfsluft strömt. Die stromaufwärtigen Enden der Hilfsluftkanäle 624, 625 öffnen in den Innenraum des Mantels 610, während die stromabwärtigen Enden der Hilfsluftkanäle 624, 625 zu den stromabwärtigen Abschnitten der Kraftstoffkanäle 621, 622 der Buchse 620 jeweils offen sind. Die Achse des Hilfsluftkanals 624 kreuzt die Achse des Kraftstoffkanals 621, während die Achse des Hilfsluftkanals 625 die Achse des Kraftstoffkanals 622 kreuzt. Ferner schneiden sich die Achsen der beiden Hilfsluftkanäle 624 und 625 miteinander in einem Punkt stromab von der Trennwand 623.
Im Diffusorabschnitt 630 ist eine konische Ausblasöffnung 631 ausgebildet, die dazu dient, den Spritzkegelwinkel des Kraftstoffs zu begrenzen.
Die in 2 gezeigte Einspritzvorrichtung 6 wird im Ansaugkanal 4 der Brennkraftmaschine so befestigt, dass die Achsen der beiden Kraftstoffkanäle 621, 622 jeweils zu den Einlassventilen 2 der Brennkraftmaschine 1 gerichtet sind und die zwei Kraftstoffstrahlen durch die Kraftstoffkanäle 621, 622 jeweils auf die Einlassventile 2 ausgerichtet werden.
Die 3 und 4 zeigen jeweils schematische Darstellungen der Art des Einspritzens von Kraftstoff von der Einspritzvorrichtung 6 zu den Einlassventilen 2a und 2b der Brennkraftmaschine 1.
Die Brennkraftmaschine 1 ist mit den zwei Einlassventilen 2a und 2b ausgestattet. Der Ansaugkanal 4 ist in zwei Teilkanäle 4a und 4b verzweigt, die jeweils mit den beiden Einlassventilen 2a und 2b in Verbindung stehen. Eine Zwischenwand 4c ist zwischen den beiden Teilkanälen 4a und 4b ausgebildet. Es ist darauf hinzuweisen, dass in den 3 und 4 die Gestalt des Sprühstrahls von der Einspritzvorrichtung 6 als der schraffierte Bereich dargestellt und der Spritzkegelwinkel durch α und β angegeben ist.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der oben beschriebenen Ausführungsform erläutert. Wenn bei dieser Ausführungsform die Drosselklappe 5 geöffnet wird, wird die Druckdifferenz am Hilfsluftkanal 7 zum Verschwinden gebracht, um die Hilfsluft abzusperren, was zum Ergebnis hat, dass das Einblasen von Hilfsluft aus den Hilfsluftkanälen 624 und 625 unterbrochen wird. Die Drosselklappe 5 bildet somit zugleich eine Unterbrechereinrichtung zur Unterbrechung der Zufuhr von Hilfsluft zu den Hilfsluftkanälen 624 und 625. Wenn die Magnetspule 605 des Einspritzventils 600 erregt wird, während die Drosselklappe 5 geöffnet ist, wird aus der Einspritzdüse 601 Kraftstoff eingespritzt. Der aus der Einspritzdüse 601 eingespritzte Kraftstoff wird durch die zwei Kraftstoffkanäle 621 und 622 aufgeteilt. Der durch die beiden Kraftstoffkanäle 621, 622 geführte Kraftstoff wird zu zwei Kraftstoffstrahlen, deren Spritzkegelwinkel klein ist, wie in 3 durch α angegeben ist. Diese Kraftstoffstrahlen, die jeweils den engen Spritzkegelwinkel α haben, treten durch die Ausblasöffnung 631 und strömen dann zu den beiden Einlassventilen 2a und 2b.
Demzufolge kann ein Anhaften von Kraftstoff an der Innenseite des Ansaugkanals 4 verhindert werden, wenn die Brennkraftmaschine 1 mit hoher Drehzahl und mit hoher Last betrieben wird, d. h., wenn die Drosselklappe 5 geöffnet ist, so dass es möglich ist, den Kraftstoff dem Brennraum zuverlässig zuzuführen, was darin resultiert, dass die Möglichkeit gegeben ist, die Charakteristik des Übergangsverhaltens der Brennkraftmaschine 1, und zwar insbesondere die Charakteristik des Übergangsverhaltens bei Verwendung von Schwerbenzin, zu verbessern.
Wenn die Drosselklappe 5 geschlossen wird, steigt im Hilfsluftkanal 7 die Druckdifferenz an, so dass die Zufuhr von Hilfsluft in den Mantel 610 zugelassen wird, was darin resultiert, dass die Hilfsluft durch die Hilfsluftkanäle 624 und 625 eingeblasen wird. Wenn die Magnetspule 605 des Einspritzventils 600 erregt wird, während die Drosselklappe 5 geschlossen ist, wird Kraftstoff aus der Einspritzdüse 601 eingespritzt. Der aus der Einspritzdüse 601 eingespritzte Kraftstoff wird auf die zwei Kraftstoffkanäle 621, 622 aufgeteilt. Da die Hilfsluft in die stromabwärtigen Abschnitte der Kraftstoffkanäle 621 und 622 eingeleitet wird, kollidiert der durch die beiden Kraftstoffkanäle 621, 622 tretende Kraftstoff mit der Hilfsluft, so dass er fein verteilt wird. Hierbei wird der Spritzkegelwinkel des eingespritzten Kraftstoffs durch die in dem Diffusorabschnitt 630 ausgebildeten Ausblasöffnung 631 reguliert und wird ein einziger Kraftstoffstrahl erzeugt, der einen weiten Spritzkegelwinkel β hat, wie in 4 gezeigt ist.
Folglich kann die Zerstäubung des Kraftstoffs gefördert werden, wenn die Brennkraftmaschine im Zustand niedriger Drehzahl und niedriger Last betrieben wird, d. h., wenn die Drosselklappe 5 geschlossen wird, so dass es möglich ist, ein Gemisch von hoher Qualität zuzuführen, was zum Ergebnis hat, dass die Emissionen vermindert wie auch die Charakteristik des Übergangsverhaltens verbessert werden können. Insbesondere wird in dem Fall, dass eine große Kraftstoffmenge eingespritzt wird, während die Temperatur der Brennkraftmaschine 1 niedrig ist, die Magnetspule 605 für eine lange Zeit erregt wird und das Einspritzen beginnt, bevor der Luftstrom in den Sitzen der Einlassventile 2a und 2b ansteigt, das Anhaften von Kraftstoff in der Ansaugleitung vermindert und folglich der Kraftstoff dem Brennraum zuverlässig aufgrund des großen Spritzkegelwinkels des Kraftstoffs und der verstärkten Zerstäubung zugeführt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, den Kraftstoff in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine einzuspritzen und das Anhaften von Kraftstoff am Ansaugkanal während einer Erhöhung der Kraftstoffmenge, die zu den Einlassventilen hin eingespritzt wird, zu vermindern, was in der Möglichkeit resultiert, die Emissionen zu vermindern wie auch die Charakteristik des Übergangsverhaltens der Brennkraftmaschine zu verbessern.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die 5 zeigt schematisch den Aufbau der zweiten Ausführungsform.
Der Hilfsluftkanal 7 ist mit einem Steuerventil 8 versehen, das dem Öffnen und Schließen dieses Kanals dient. Das Steuerventil 8 öffnet und schließt den Hilfsluftkanal 7 in Übereinstimmung mit einem Signal von einem Steuergerät 9 und bildet somit bei dieser Ausführungsform die Unterbrechereinrichtung zur Unterbrechung der Zufuhr von Hilfsluft zu den Hilfsluftkanälen 624 und 625. Das Steuergerät 9 empfängt ein Signal von einer Ermittlungseinrichtung 10, die dazu dient, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 zu ermitteln und das Steuerventil 8 entsprechend diesem Betriebszustand zu steuern. Bei dieser Ausführungsform ist die Auslegung so getroffen, dass die Ermittlungseinrichtung 10 den Niedrigtemperaturzustand der Brennkraftmaschine 1 aus deren Kühlwassertemperatur feststellt.
Die zweite Ausführungsform weist dieselbe Konstruktion wie diejenige der ersten Ausführungsform mit Ausnahme des, im Hilfsluftkanal 7 angeordneten Steuerventils 8 auf.
Die 6 zeigt einen Flussplan zur Funktionsweise des Steuergeräts 9 der zweiten Ausführungsform.
Im Schritt 101 wird von der Ermittlungseinrichtung 10 die Kühlwassertemperatur als der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 erhalten. Im Schritt 102 wird entschieden, ob die Kühlwassertemperatur diejenige Temperatur ist, die für den Niedrigtemperaturzustand der Brennkraftmaschine 1 kennzeichnend ist. Wenn auf den Niedrigtemperaturzustand erkannt wird, geht der Vorgang zum Schritt 103 über. Wird darauf erkannt, dass die Brennkraftmaschine 1 nicht im Niedrigtemperaturzustand ist, so geht der Vorgang zum Schritt 104 über. Im Schritt 103 wird das Steuerventil 8 geöffnet, während dieses Ventil 8 im Schritt 104 geschlossen wird.
Gemäß dieser Ausführungsform wird lediglich dann, wenn die Brennkraftmaschine im Niedrigtemperaturzustand ist, die Hilfsluft zugeführt und die Zerstäubung des Kraftstoffs gefördert. Es ist deshalb möglich, die Emissionen zu vermindern, wie auch die Charakteristik des Übergangsverhaltens der Brennkraftmaschine zu verbessern.
Wenngleich die Zufuhr der Hilfsluft in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine bei der obigen zweiten Ausführungsform unterbrochen wird, so ist es möglich, die Zufuhr der Hilfsluft in Abhängigkeit von einem anderen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einem Gangwechselvorgang des Getriebes, zu unterbrechen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass durch Koppeln mit einer variablen Ventilsteuervorrichtung, die den Öffnungszeitpunkt des Einlassventils der Brennkraftmaschine ändert, die Hilfsluft lediglich dann zugeführt wird, wenn der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils verzögert wird, so dass die Kraftstoffein spritzung beginnt, bevor das Einlassventil geöffnet wird, um dann das Zerstäuben des Kraftstoffs zu verstärken.
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform kommt ein Einspritzventil 701 zur Anwendung, wie es in den 7 bis 19 gezeigt ist. Es ist zu bemerken, dass das Einspritzventil dieser Ausführungsform im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine in derselben Weise wie dasjenige der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
Wie in 7 gezeigt ist, ist das Einspritzventil 701 elektromagnetischer Bauart in eine Einspritzleitung 702 eingebaut, die der Zufuhr von Kraftstoff zu den Zylindern der Brennkraftmaschine dient. Ein Gehäuse 703 des Einspritzventils 701 ist als ein abgestufter Zylinder ausgestaltet, wobei im großkalibrigen Teil des Gehäuses 703 eine auf einen Spulenkörper 704 gewickelte Magnetspule 705 angeordnet ist. Ein zylindrischer Eisenkern 706 erstreckt sich von oben her durch den Spulenkörper 704, und innerhalb des Eisenkerns 706 ist ein Einstellrohr 707 axial verschiebbar untergebracht.
Im kleinkalibrigen Teil des Gehäuses 703 ist durch einen Abstandshalter 709 ein Ventilgehäuse 710 klemmend festgehalten, und im unteren Endabschnitt des Ventilgehäuses 710 ist eine Einspritzdüse 712 ausgebildet. Eine Ventilnadel 714 ist von oben her verschiebbar in das Ventilgehäuse 710 eingesetzt. Am vorderen Ende der Ventilnadel 714 ist ein Düsenzapfen 716 ausgestaltet, der durch die Einspritzdüse 712 hindurchtritt, wobei ein Spalt zur inneren Umfangswand der Einspritzdüse 712 belassen wird, und aus der Einspritzdüse 712 vorragt. Ferner ist im Wesentlichen in der Mitte der Ventilnadel 714 ein Anschlag 718 gegenüber dem Abstandshalter 709 ausgebildet. Am oberen Ende der Ventilnadel 714 ist ein bewegbarer Kern 720 so vorgesehen, dass er dem Eisenkern 706 gegenüberliegt. Durch eine zwischen dem Eisenkern 706 und dem Einstellrohr 707 angeordnete Schraubenfeder 722 wird der bewegbare Kern 720 in abwärtiger Richtung belastet. Am Endabschnitt des Ventilgehäuses 710, in welchem die Einspritzdüse 712 ausgebildet ist, ist eine geteilte Buchse 724 vorhanden, die so gestaltet ist, dass sie den Endabschnitt des Ventilgehäuses 710 abdeckt.
Die Buchse 724 umfasst ein inneres Element 730 und ein äußeres Element 731, wie in den 8 und 9 gezeigt ist. Das innere Element 730 und das äußere Element 731, die die Buchse 724 bilden, sind aus 6-6 Nylon (mit einem Gehalt von 30 Gew.-% an Glas), Polyacetalen, Polyphenylensulfid (PPS) od. dgl. gefertigt.
Das innere Element 730 hat zwei Kraftstoffkanäle 732 und 733, die jeweils konisch derart ausgestaltet sind, dass ihre Querschnittsfläche in stromabwärtiger Richtung des eingespritzten Kraftstoffstrahls abnimmt. In der Außenumfangswand des inneren Elementes 730 sind halbkreisförmige Kehlen ausgebildet, von denen jede einen Hilfsluftkanal 734, 735, 736, 737, 738 und 739 bildet. Die der Ausgestaltung eines Hilfsluftkanals 734 dienende Kehle kann anstelle des Querschnitts mit Kreisbogenform, der in 15 gezeigt ist, die in 16 gezeigte rechteckige Querschnittsgestalt haben. Das innere Element 730 besitzt eine Kegelfläche 730a und ein ringförmiges Stufenteil 730b.
Das äußere Element 731 hat beispielsweise sechs Durchgangsöffnungen 744, 745, 746, 747, 748 und 749, wobei diese Öffnungen sich jeweils von der inneren Wand zur äußeren Wand erstrecken und der Bildung von Lufteinlässen dienen. Für jede der Öffnungen 746 bis 749 ist es ausreichend, einen Durchtrittsquerschnitt zu besitzen, der nicht kleiner ist als der der Hilfsluftkanäle 734, 735, 736, 737, 738 und 739. Ferner ist das äußere Element 731 an seinem vorderen Ende mit einem Diffusorabschnitt ausgestaltet, der eine Ausblasöffnung 750 aufweist, die dazu dient, den durch die Hilfsluft verwirbelten und zerstäubten Kraftstoffstrahl zu leiten und diesen innerhalb des gewünschten Spritzkegelwinkels zu begrenzen. Ferner weist das äußere Element Anschnittflächen 751 auf, die zum Positionieren des äußeren Elementes im automatischen Montagevorgang dienen. In 10 gezeigte Zwischenräume G1 und G2 sind so ausgelegt, dass sie eine Weite von etwa 0,1 bis 0,3 mm haben. Das macht es möglich, zu verhindern, dass andere Teile als das Stufenteil 730b zur Zeit der Ultraschallschweißung, welche später beschrieben werden wird, geschmolzen und verschweißt werden, wodurch verhindert wird, dass die Hilfsluftkanäle 734, 735, 736, 737, 738 und 739 aufgrund einer Erzeugung von unnötigen Graten verstopft werden.
Die 8 bis 11 sind Darstellungen, die den Aufbau des inneren Elementes 730 nach dem Schweißen zeigen. Hierbei ist die 8 eine Seitenansicht der Buchse 724, ist die 9 eine Ansicht aus der Pfeilrichtung A der 8, ist die 10 eine Schnittdarstellung nach der Linie I-O-I der 9, und ist die 11 eine Ansicht aus der Pfeilrichtung B der 10. Ferner sind die 12 bis 14 Darstellungen, die die Gestalt des inneren Elementes 730 zeigen, bevor es verschweißt wird, wobei 12 eine Seitenansicht ist, 13 eine Ansicht aus der Pfeilrichtung C der 12 ist, und 14 eine Schnittdarstellung längs der Linie II-O-II der 13 ist. Darüber hinaus ist die 15 eine Schnittdarstellung nach der Linie III-III der 14. Zusätzlich sind die 17 bis 19 Darstellungen, die die Gestalt des äußeren Elementes 731 zeigen bevor es verschweißt wird, wobei 17 eine Seitenansicht ist, 18 eine Ansicht aus der Pfeilrichtung D der 17 ist, und 19 eine Schnittdarstellung nach der Linie IV-O-IV der 18 ist.
Es ist zu bemerken, dass die 12 bis 14 das Stufenteil 730b und ein Führungsstück 752 zeigen, wobei das Stufenteil 730b in der axialen Richtung im Vergleich mit den 8 bis 11 eine größere Länge hat. Der axial verlängerte Abschnitt des Stufenteils 730b ist derjenige Abschnitt, der zur Zeit der Ultraschallschweißung, die später zu beschreiben ist, geschmolzen wird. Das Führungsstück 752 ist so gestaltet, dass es einen Außendurchmesser hat, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser einer zylindrischen Fläche 731a des äußeren Elementes 731 ist, wie in 19 gezeigt ist, wobei das Führungsstück 752 eine Führungsfläche bildet, mittels welcher das innere Element 730 in dem äußeren Element 731 geführt wird. Das Stufenteil 730b des inneren Elementes wird im Schweißvorgang geschmolzen, so dass ein fester Abstand zwischen dem äußeren Element 731 und dem inneren Element 730 aufrechterhalten wird.
Innerhalb der Einspritzleitung 702 ist ein Durchlass für den durch eine Kraftstoffzufuhröffnung zugeführten Kraftstoff zwischen einem ersten O-Ring 758 und einem zweiten O-Ring 759 gebildet. Die durch einen Luftkanal 702a und einen Kanal 702b, die in der Einspritzleitung 702 ausgebildet sind, zugeführte Hilfsluft ist in axialer Richtung zwischen dem zweiten O-Ring 759 und einem dritten O-Ring 760 eingeschlossen.
Im Folgenden wird eine Beschreibung des Vorgangs der Herstellung der oben beschriebenen Ausführungsform gegeben.
Das äußere Element 731 und das innere Element 730 werden mittels Spritzgießens ausgebildet. Die beiden Elemente werden vereinigt, indem sie miteinander verschweißt werden, wenn das innere Element 730 in das äußere Element 731 eingeführt worden ist. Das innere Element 730 wird von einer Öffnung 731c des äußeren Elementes 731 her eingebracht.
Bei dem Schweißvorgang wird, wie in 10 gezeigt ist, das innere Element 730 in das äußere Element 731 eingesetzt und werden das äußere Element 731 sowie das innere Element 730 gegeneinander gepresst, wobei das Stufenteil 730b und das Stufenteil 731b einem Ultraschalldruck unterworfen werden, so dass das Stufenteil 730b durch Ultraschallschwingungen geschmolzen wird. Durch Ultraschallwellen erzeugte Grate werden in einem Grat-Sammelraum 753 aufgenommen, um einen schädlichen Einfluss auf den in 7 gezeigten zweiten O-Ring 759 zu vermeiden. Während das Stufenteil 730b durch die Ultraschallwellen geschmolzen wird, gelangt die Kegelfläche 730a schließlich in Berührung mit dem äußeren Element 731. Dann wird das Anwenden der Ultraschallschwingungen beendet.
Bei dem oben beschriebenen Schweißvorgang werden während des Einpressens des inneren Elementes 730 und des Schmelzens des Stufenteils 730b die Zwischenräume G1 und G2 aufgrund des Führungsstücks 752, wie in 10 gezeigt ist, aufrechtgehalten.
In 7 ist das innere Element 730 mit dem Einspritzventil 701 in einer solchen Weise zusammengebaut, dass das innere Element 730 im Presssitz am Außenumfang des Ventilgehäuses 710 des Einspritzventils 701 angebracht ist. Um ein Trennen zu verhindern, greifen eine Auskehlung 710a sowie ein Ansatz 730c in Form eines Schnappsitzes ineinander. Dadurch wird die Relativlage des Ventilgehäuses 710 und des inneren Elementes 730 in der Drehrichtung ebenfalls bestimmt.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird der durch die Kraftstoffzuführöffnung zugeführte Kraftstoff durch einen Dosierabschnitt geführt und dann durch die Einspritzdüse 712 hindurch eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff wird durch die Kraftstoffkanäle 732 und 733 des inneren Elementes 730 in zwei Kraftstoffstrahlen aufgeteilt und anschließend durch die aus den Hilfsluftkanälen 734, 735, 736, 737, 738 sowie 739 ausgeblasene Hilfsluft sofort zerstäubt.
Da ferner gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Zufuhr der Hilfsluft unterbrochen werden kann, ist es möglich, zwei Einspritzschemata zu erlangen, d. h. eine Kraftstoff-Einspritzung mit hoher Richtwirkung und einen Sprühstrahl von gut zerstäubtem Kraftstoff. Insbesondere kann durch Ausrichten der in dem inneren Element 730 ausgestalteten beiden Kraftstoffkanäle 732 und 733 zu den jeweiligen Einlassventilen der Brennkraftmaschine, wenn die Hilfsluft abgesperrt ist, der durch die Kraftstoffkanäle 732 und 733 tretende Kraftstoff den Einlassventilen mit hoher Richtwirkung zugeführt werden. Das macht es möglich, die an der Wandfläche des Ansaugkanals anhaftende Kraftstoffmenge zu vermindern und insofern die geforderte Kraftstoffmenge dem Brennraum der Brennkraftmaschine mit Exaktheit zuzuführen. Ferner sind bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Auslässe der zwischen dem äußeren Element 731 und dem inneren Element 730 gebildeten Hilfsluftkanäle 734, 735, 736, 737, 738 und 739 so angeordnet, dass die Hilfsluftstrahlen die von den Kraftstoffkanälen 732, 733 eingespritzten Kraftstoffstrahlen an den Auslässen der beiden Kraftstoffkanäle 732, 733 kreuzen, und dass sie darüber hinaus im Wesentlichen gleichförmig um die beiden Kraftstoffkanäle 732, 733 herum verteilt sind, wie in 9 und 10 im einzelnen gezeigt ist. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, den von den zwei Kraftstoffkanälen 732 und 733 eingespritzten Kraftstoff zum Kollidieren gegen die Hilfsluft in wirksamer Weise zu bringen, wenn die Hilfsluft zugeführt wird, wodurch es möglich ist, einen Kraftstoff-Sprühstrahl zu erlangen, in welchem der Kraftstoff zufriedenstellend zerstäubt und verwirbelt ist, wie wenn er ein einzelner Strahl von eingespritztem Kraftstoff ist. Als Folge kann das Mischen mit der in die Brennkraftmaschine eingebrachten Luft in günstiger Weise gewährleistet werden, und der Kraftstoff kann in den Brennraum mit hoher Zuverlässigkeit eingeführt werden, da er durch die Strömung der Ansaugluft mitgetragen wird, selbst wenn die Ansaugluftmenge klein ist, so dass die erforderliche Kraftstoffmenge dem Brennraum der Brennkraftmaschine so zugeführt werden kann, dass eine gute Verbrennung erlangt wird.
In der vorstehenden Beschreibung wurde die Anzahl der Kraftstoffkanäle mit zwei angegeben, da die Anzahl der Einlassventile zwei ist, jedoch ist es möglich, ohne Schwierigkeiten die Anzahl der Kraftstoffkanäle auf drei oder mehr als drei auszulegen, wie es der jeweilige Fall verlangt. Die Zufuhr der Hilfsluft kann auch in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine od. dgl. unterbrochen werden. Beispiels weise ist es möglich, die Hilfsluft zur Zeit eines Betriebs mit niedriger Last, in welchem die Ansaugluftmenge klein ist, zuzuführen, während sie zur Zeit eines Betriebs mit hoher Last, in welchem die Ansaugluftmenge groß ist, abgesperrt wird.
Bei der dritten Ausführungsform ist die Buchse in zwei Teile geteilt, d. h. das innere zylindrische Element und das äußere zylindrische Element, wobei die Hilfsluftkanäle zwischen diesen ausgebildet sind. Insofern ist die Möglichkeit gegeben, eine Mehrzahl von Hilfsluftkanälen ohne Schwierigkeiten auszugestalten, von denen jeder eine komplizierte Gestalt hat.
Darüber hinaus sind die Lufteinlässe bzw. Durchgangsöffnungen für die Hilfsluft so ausgebildet, dass sie das äußere Element von dessen Außenwand zur Innenwand durchsetzen, und das äußere Element wird von dem inneren Element an demjenigen Abschnitt überdeckt, der dem Einspritzventil näher liegt als diese Lufteinlässe (oder der oberhalb dieser Lufteinlässe ist). Das äußere Element sowie das innere Element sind an diesem überdeckten Abschnitt verschweißt, so dass es dadurch möglich ist, die Erzeugung von Graten und das Verstopfen der Hilfsluftkanäle zu verhindern, was zu erwarten wäre, wenn das äußere Element und das innere Element miteinander unterhalb der Lufteinlässe der Hilfsluftkanäle verschweißt würden.
Um den Spalt zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element mit Ausnahme des oben genannten überdeckenden Abschnitts zu bilden, wenn diese miteinander an dem überdeckten Abschnitt nach dem Einsetzen des inneren Elementes in das äußere Element verschweißt werden, ist zusätzlich das Führungsstück vorgesehen. Deshalb ist es möglich, ein Verschweißen des äußeren Elements und des inneren Elementes miteinander im Bereich der Hilfsluftkanäle zu verhindern und damit die Erzeugung von Graten sowie das Verstopfen der Hilfsluftkanäle zu unterbinden.
Die 20 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der vierten Ausführungsform sind die Hilfsluftkanäle 772 auch in dem äußeren Element 731 ausgebildet. Jeder Hilfsluftkanal 772 ist durch Schlitzen der Innenwand des äußeren Elementes 731 ausgestaltet.
Die 21 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der fünften Ausführungsform ist an der Außenumfangswand des äußeren Elementes 731 ein Vorsprung 774 ausgestaltet und die Einspritzleitung 702 mit einer Kehle ausgebildet, so dass das innere Element 730 und das Einspritzventil 701 aufgrund dieses Vorsprungs 774 mit Bezug zur Einspritzleitung 702 positioniert werden.
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 22 gezeigt.
Bei der sechsten Ausführungsform erfolgt die Kraftstoffzufuhr von oben.
Bei der sechsten Ausführungsform wird der Kraftstoff durch ein Filter 776 und das Innere des Einstellrohres 707 zugeführt. Das Einspritzventil 701 dieser Bauart mit Zufuhr von oben ist mit derselben Buchse 724 wie derjenigen der vorher beschriebenen dritten Ausführungsform zusammengebaut.
Bei der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform sind die Hilfsluftkanäle 734, 735, 736, 737, 738 und 739 gänzlich zwischen dem inneren Element 730 und dem äußeren Element 731 von den Lufteinlässen bis zum Auslass der Hilfsluftkanäle 734, 735, 736, 737, 738 und 739 ausgebildet. Jedoch kann ein Abschnitt der Hilfsluftkanäle 734, 735, 736, 737, 738 und 739 so ausgebildet sein, dass er durch das innere Element 730 verläuft und in der Nachbarschaft der in dem inneren Element 730 ausgebildeten Kraftstoffkanäle 732, 733 mündet. In diesem Fall kann der durch das innere Element 730 verlaufende Abschnitt so ausgebildet sein, dass er von dem zwischen dem inneren Element 730 und dem äußeren Element 731 gebildeten Hilfsluftkanal 734, 735, 736, 737, 738 und 739 abzweigt. Das bietet die Möglichkeit, die Länge des in dem inneren Element 730 ausgestalteten Abschnitts des Hilfsluftkanals 734, 735, 736, 737, 738 und 739 zu vermindern, so dass die Ausbildung dieses Abschnitts erleichtert ist. Ferner kann der Ort des Austritts des Hilfsluftkanals 734, 735, 736, 737, 738 und 739 frei mit Bezug auf die Stellen des Austritts des Kraftstoffkanals 732, 733 gewählt werden, und dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die gewünschte Zerstäubungsform zu erhalten.
Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß der dritten bis sechsten Ausführungsform der Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine möglich eine günstige Zerstäubungsform zu erlangen, und es ist darüber hinaus die Möglichkeit gegeben, die Buchse von geteilter Bauart, die eine Mehrzahl von Hilfsluftkanälen von komplizierter Gestalt besitzt, ohne Schwierigkeiten zu fertigen.
Da es möglich ist, eine Mehrzahl von komplizierten Hilfsluftkanälen auszubilden, indem das innere Element in das äußere Element eingepasst und das innere mit dem äußeren Element verschweißt wird, kann bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Elemente sowie der Ausbildung der Hilfsluftkanäle eine höhere Verarbeitungsgenauigkeit erzielt werden.
Da ferner das innere Element mit dem äußeren zylindrischen Element an dem Abschnitt verschweißt ist, welcher der einen der Öffnungen des äußeren Elementes, durch welche das innere Element eingesetzt wird, näher liegt als die Durchtrittsöffnungen, können einer Verstopfung der Hilfsluftkanäle und einer Veränderung des Durchtrittsquerschnitts vorgebeugt werden.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Ansaugkanal (4) und mehreren Einlassventilen (2a, 2b), wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufweist – ein Kraftstoff-Einspritzventil (600; 701), in dessen einem Endabschnitt eine Einspritzdüse (601; 712) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugkanal (4) ausgebildet ist, und – eine Buchse (620, 724), die am düsenseitigen Endabschnitt des Kraftstoff-Einspritzventils (600; 701) angeordnet ist und in der eine Mehrzahl von Kraftstoffkanälen (621, 622; 732, 733) ausgebildet ist, die mittels einer Trennwand (623) voneinander getrennt sind, wobei die Kraftstoffkanäle (621, 622; 732, 733) den aus der Einspritzdüse (601; 712) eingespritzten Kraftstoff in getrennte Kraftstoffstrahlen aufteilen, wobei in der Buchse (620; 724) Hilfsluftkanäle (624, 625; 734 bis 739) ausgebildet sind, denen Hilfsluft zugeführt werden kann und durch die die zugeführte Hilfsluft derart eingeblasen wird, dass sie die getrennten Kraftstoffstrahlen kreuzt, und wobei die Buchse (620; 724) eine sich konisch erweiternde Ausblasöffnung (631; 750) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterbrechereinrichtung (5; 8) zur Unterbrechung der Zufuhr der Hilfsluft zu den Hilfsluftkanälen (624, 625; 734 bis 739) in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) vorgesehen ist, wobei bei unterbrochener Hilfsluftzufuhr die aus den Kraftstoffkanälen (621, 622; 732, 733) austretenden Kraftstoffstrahlen durch die Kraftstoffkanäle (621, 622; 732, 733) individuell jeweils zu einem der Einlassventile (2a, 2b) gerichtet sind, und dass die Achsen der Hilfsluftkanäle (624, 625; 734 bis 739) derart ausgerichtet sind, dass sie sich stromab der Trennwand (623) so schneiden, dass bei nicht unterbrochener Hilfsluftzufuhr die aus den Kraftstoff kanälen (621, 622; 732, 733) austretenden Kraftstoffstrahlen von der Hilfsluft zu einem einzigen Kraftstoffstrahl zerstäubt werden, dessen Spritzkegelwinkel (β) durch die sich konisch erweiternde Ausblasöffnung (631; 750) begrenzt ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Buchse (620) ausgebildeten Hilfsluftkanäle (624, 625) so ausgebildet sind, dass sie sich von der Außenseite der Buchse (620) hin einwärts und zur Strömungsrichtung des eingespritzten Kraftstoffs geneigt erstrecken.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Buchse (724) ausgebildeten Hilfsluftkanäle (734 bis 739) die Kraftstoffkanäle (732, 733) umgeben und in Strömungsrichtung des eingespritzten Kraftstoffes ausgerichtet sind.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (724) ein zylindrisches inneres Element (730) sowie ein zylindrisches äußeres, auf der Außenseite des zylindrischen inneren Elementes (730) angebrachtes Element (731) umfasst, dass die Kraftstoffkanäle (732, 733) als das zylindrische innere Element (730) von dessen einer zu dessen anderer Stirnseite durchsetzende Kanäle ausgebildet sind, dass die Hilfsluftkanäle (734 bis 739) zwischen dem zylindrischen inneren Element (730) und dem zylindrischen äußeren Element (731) ausgebildet sind, und dass die sich konisch erweiternde Ausblasöffnung (750) an der Innenumfangsfläche des zylindrischen äußeren Elementes (731) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Umfangsfläche des zylindrischen äußeren Elementes (731) im Wesentlichen in dessen Mitte eine Abstufung ausgebildet ist, auf der das zylindrische innere Element (730) aufsitzt, und dass die sich konisch erweiternde Ausblasöffnung (750) sich von der Abstufung aus erstreckt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im zylindrischen äußeren Element (731) Durchgangsöffnungen (744 bis 749) ausgebildet sind, die das zylindrische äußere Element (731) durchsetzen und als Einlässe für die Hilfsluftkanäle (734 bis 739) dienen.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische innere Element (730) und das zylindrische äußere Element (731) an einer von einem Stufenteil (730b) des zylindrischen inneren Elementes (730) und einen Stufenteil (731b) des zylindrischen äußeren Elementes (731) gebildeten Verbindungsstelle miteinander verschweißt sind, wobei die Verbindungsstelle in Axialrichtung der Buchse (724) von der sich konisch erweiternden Ausblasöffnung (750) weiter entfernt ist als die Durchgangsöffnungen (744 bis 749).