DE4414906C1 - Kraftstoffeinspritzverfahren für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit Sekundär- und Primäreinspritzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzverfahren für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine nach den im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Zur Verminderung der Verbrennungsgeräusche von Brennkraftmaschi­ nen mit Direkteinspritzung sowie zur Beeinflussung der Abgas­ emission und des Kraftstoffverbrauchs sind Maßnahmen bekannt, kurz vor der am Ende des Verdichtungstaktes einsetzenden Primär­ einspritzung als Haupteinspritzung eine kleine Kraftstoffmenge als Voreinspritzmenge in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen.

Aus der EP 0 141 044 A2 ist ein derartiges Kraftstoffeinspritz­ verfahren mit Vor- und Haupteinspritzung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine bekannt. Hier wird einer Haupteinspritzdüse eine Haupteinspritzmenge und zuvor einer se­ paraten oder mit der Haupteinspritzdüse kombinierten Vorein­ spritzdüse eine Voreinspritzmenge jeweils in der Kompressionsphase der Brennkraftmaschine zugeführt. Positive Er­ gebnisse hinsichtlich der Verbrennungsgeräusche werden jedoch nur bei kleinen Voreinspritzmengen und sehr kurzen Abständen zur Haupteinspritzung erreicht. Die Umsetzung in jedem Drehzahl- und Lastbereich ist hierbei nicht unproblematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gemäß dem Oberbe­ griff des Hauptanspruchs beschriebenes Kraftstoffeinspritzver­ fahren dahingehend zu verbessern, daß eine optimale Aufbereitung der mit zeitlichem Abstand vor der Primäreinspritzmenge einge­ brachten Sekundäreinspritzmenge bei mechanischer Entlastung des Einspritzsystems unter Berücksichtigung geringer Verbrennungsge­ räusche und Abgasemissionen sowie sparsamer Kraftstoffverbräuche realisierbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, nämlich bereits im Ansaug­ takt der Brennkraftmaschine die Sekundäreinspritzmenge in den Brennraum einzuspritzen, ergibt sich im frühen Stadium vor der Einbringung der Primäreinspritzmenge eine optimale Durchmischung von Kraftstoff und Luft in der langen Ansaugphase und nach­ folgend in der Kompressionsphase eine hohe Verdampfungsrate. Der gut aufbereitete Kraftstoff ist aber noch nicht zündfähig, die Entflammung erfolgt erst mit Einsetzen der Haupteinspritzung. Die anschließende Verbrennung ermöglicht einen optimalen Ablauf hinsichtlich eines geringen spezifischen Kraftstoffverbrauchs sowie reduzierter Abgas- und Geräuschemissionen.

Aus der DE-AS 23 09 916 ist zwar bekannt, die Kraftstoffein­ spritzung aufzuteilen in eine solche mit Einspritzung einer Hauptkraftstoffmenge und mit Einspritzung einer Nebenkraft­ stoffmenge, wobei die eine Einspritzung auch im Ansaugtakt der Brennkraftmaschine erfolgt, jedoch wird hier die Hauptkraft­ stoffmenge in das Saugrohr und die Nebenkraftstoffmenge in eine eine Zündeinrichtung aufweisende Nebenkammer gespritzt.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritz­ verfahren anhand eines Diagramms veranschaulicht und im folgen­ den näher erläutert.

In dem Diagramm ist auf der Abszisse der Kurbelwinkel in °KW und auf der Ordinate die Kraftstoffmenge Q aufgetragen.

Wie aus diesem Diagramm zu entnehmen ist, ist eine Aufteilung der Kraftstoffeinspritzung in eine Sekundäreinspritzung SE und eine Primäreinspritzung PE vorgenommen. Die Sekundäreinspritzung SE erfolgt vor UT, also in der Anfangsphase des Ansaugtaktes einer direkteinspritzenden Dieselbrennkraftmaschine, während die Primäreinspritzung PE im wesentlichen vor Zünd-0T erfolgt.

Die Sekundäreinspritzmenge kann z. B. in Abhängigkeit von Dreh­ zahl und Last zwischen 2% und 50% der Primäreinspritzmenge liegen. Die lediglich zur Aufbereitung des Kraftstoffes dienende Sekundäreinspritzmenge wird mittels einer Kraftstoffeinspritzdü­ se unmittelbar in den Brennraum der Brennkraftmaschine bei ab­ wärtsgehendem Kolben und vollständig geschlossenem Auslaßventil eingebracht. In der nachfolgenden Kompressionsphase wird vor Zünd-0T die Primäreinspritzmenge mittels der vorerwähnten Kraft­ stoffeinspritzdüse in den im Brennraum optimal aufbereiteten Kraftstoff eingespritzt. Es ergibt sich nach Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemisches eine sich auf Kraftstoffverbrauch, Ab­ gas- und Geräuschemissionen positiv auswirkende Verbrennung.

Claims (5)

1. Kraftstoffeinspritzverfahren für eine luftverdichtende Ein­ spritzbrennkraftmaschine, bei dem eine für die Verbrennung vor­ gesehene definierte Kraftstoffmenge in unterteilten Teilmengen als Sekundär- und Primäreinspritzmenge während eines Arbeits­ spieles von mindestens einer Kraftstoffeinspritzdüse in einen Brennraum eingebracht wird, wobei die Primäreinspritzung der gegenüber der Sekundäreinspritzmenge wesentlich größeren Primäreinspritzmenge im Bereich von Zünd-0T (Z0T) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäreinspritzung der unmittelbar in den Brennraum eingebrachten Sekundäreinspritzmenge im Ansaugtakt der Brennkraftmaschine erfolgt.

2. Kraftstoffeinspritzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäreinspritzung in der Anfangsphase des Ansaugtaktes erfolgt.

3. Kraftstoffeinspritzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäreinspritzmenge zwischen 2% und 50% der Primäreinspritzmenge liegt.

4. Kraftstoffeinspritzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär- und Primäreinspritzmenge von einer einzigen Kraftstoffeinspritzdüse in den Brennraum eingebracht werden.

5. Kraftstoffeinspritzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Sekundär- und Primäreinspritzung derselbe Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird.