DE4407360A1

DE4407360A1 - Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE4407360A1
Application number: DE19944407360
Authority: DE
Inventors: Otto C Pulch; Rudolf Pulch; Otto W Pulch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-05
Filing date: 1994-03-05
Publication date: 1995-09-07

Description

Es ist bekannt, daß sowohl bei Dieselmotoren als auch bei Ottomotoren die direkte Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder angewendet wird. Bei Diesel motoren steht nur ein kurzer Zeitraum um den oberen Totpunkt zur Verfügung, um den Kraftstoff einzuspritzen und sofort zu verbrennen. Bei Ottomotoren bevorzugt man die Einspritzung in den Saughub, um eine möglichst lange Zeit für die homogene Gemischbildung durch Druckzerstäubung, Verwirbelung und Verdampfung des Kraftstoffes zu erhalten. Art und Form der Düsen sind von hoher Bedeutung für die Qualität des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Schon um 1930 wurden deshalb von der Firma Junkers in Dessau "offene" Düsen mit einer hydraulischen Vorzerstäubung entwickelt, bei denen 2 Kraftstoffstrahlen aufein ander trafen und sich gegenseitig zerstörten. Sie wurden jedoch nur für Diesel motoren eingesetzt und nur in offener Bauweise, d. h. ohne Abschluß des noch in den Düsenbohrungen befindlichen Kraftstoffes gegen den Brennraum. Wird Benzin als Kraftstoff verwendet, dann bringt die geringe Viskosität und die niedrige Verdampfungstemperatur Probleme durch die Verkokung.

Soll ein Ottomotor zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades und zur Verminderung der Schadstofferzeugung mit Ladungsschichtung betrieben werden, dann liegt der Zeitpunkt für das Einspritzen des Kraftstoffes spät und die Einspritzzeit ist kurz.

Die Ladungsschichtung erfolgt nach der im Patentanspruch 1 und 2 ange gebenen Erfindung dadurch, daß der mit dem Kraftstoff erzeugte fächerförmige Strahl gedreht werden kann und sich die eingespritzte Kraftstoffmenge damit auf die gewünschte Luftmenge verteilen kann.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß der fächerförmige Kraftstoffstrahl nach dem Aufeinandertreffen der 2 Einzelstrahlen aus sehr kleinen Tröpfchen besteht und dabei eine große Oberfläche hat, wodurch auch bei später Einspritzung und kurzer Einspritzzeit eine gute Ver mischung mit Luft und eine sichere Verdampfung des Kraftstoffes gewährleistet ist. Durch die Doppeldichtung bei einer geschlossenen Bauart ist auch bei hohen Drücken und dünnflüssigen Kraftstoffen die Leckfreiheit sichergestellt. Möglich ist die Verwendbarkeit bei intermittierendem Druckverlauf mit selbst tätiger Öffnung und bei konstantem Druck mit Öffnung durch einen elektronisch gesteuerten Elektromagneten.

Ein weiterer Vorteil bei der Erfindung ist die Anwesenheit von warmem Schmier stoff im Düsenbereich zur Temperaturerhöhung des eingespritzten Kraftstoffes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 die Einspritzdüse mit der Düsennadel 1 in geschlossenem Zustand. Der Kraftstoffeintritt erfolgt über die Bohrung 2 in den Raum 7. Über das Ritzel 3 ist der innen kraftstofführende Rotationskörper 4 dreh bar. Im Raum 5 befindet sich Öl unter Druck aus dem Schmierstoff kreislauf für die Schmierung und Abdichtung des Rotationskörpers. Das Ritzel wird motorisch angetrieben. Die Feder 6 ist durch Ab gleich mit der Kolbenflächendifferenz für den Einspritzdruck bei intermittierendem Kraftstoffdruck verantwortlich. Bei konstantem Kraftstoffdruck im Raum 7 wird die Düsennadel durch einen (hier nicht gezeigten) Elektromagneten geöffnet.

Fig. 2 einen Ausschnitt mit geöffneter Düsennadel. Der Kraftstoff fließt durch die beiden Bohrungen 8, die Strahlen treffen sich und bilden den zerstäubten Kraftstoff-Fächer 9.

Fig. 3 den fächerförmigen Kraftstoffstrahl 9, der bei geringer Einspritz menge durch seine Lage in eine entsprechend kleine Luftschicht eindringt und mit ihr ein zündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet.

Fig. 4 den fächerförmigen Kraftstoffstrahl 9, der bei großer Einspritzmenge durch eine andere Lage (um Achse A gedreht) eine entsprechend große Luftmenge erreicht und mit ihr ein zündfähiges Gemisch bildet.

Claims

1. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder von Verbrennungs motoren, dadurch gekennzeichnet, daß eine "geschlossene" Düse nach dem Öffnen einen fächerförmigen Strahl erzeugt, dessen räumliche Lage im Zylinder durch Drehung der Düse um ihre Längsachse im Betrieb verändert werden kann.

2. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Lage des fächerförmigen Strahles zur Bildung einer Schichtladung mit gewünschter Luftzahl λ bei unterschiedlichen Einspritzmengen verwendet wird.

3. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düsennadel über eine zylindrische Doppeldichtung bei axialer Bewegung den Kraftstoffaustritt aus 2 sich gegenüberliegenden Bohrungen, deren Achsen sich vor der Düse kreuzen, steuert.

4. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen der Düse die Düsennadel durch Federkraft mit hoher Geschwindigkeit in ihre Endlage fährt und dabei Kraftstoffreste aus der Düsenbohrung in den Zylinder schleudert, so daß bei der Verbrennung keine Verkokung stattfindet.

5. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse sowohl bei intermittierendem Kraftstoffdruck verwendbar ist als auch bei konstantem Kraftstoffdruck. Bei intermittierendem Druck sorgen Druckspitzen für eine Öffnung der Düsen nadel gegen die Federkraft, bei konstantem Druck öffnet ein Elektromagnet die Düsennadel gegen die Federkraft.

6. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Gemischbildung mehrere Düsen in einem Zylinder eingesetzt werden, die unabhängig voneinander verdreht werden können.