EP1496243A1

EP1496243A1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: EP1496243A1
Application number: EP04015163A
Authority: EP
Inventors: Peter Dr. Eilts
Original assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2003-07-05
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: DE10330511A1; EP1496243B1; DE502004004175D1; KR20050005752A; KR100992057B1

Abstract

Combustion engine for burning conventional fuel, especially diesel, and Orimulsion (RTM) has a diesel fuel injection system with a pressure source (3) that has two parallel opposing flow paths (20, 21) with non-return valves (23, 24) connected to the fuel line (16). A separate pressure source (7) is connected to an Orimulsion line (17). The two fuel lines are routed to the outlet of the injector needle. The non-return valves prevent either of the fuels flowing in the wrong direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine, die mittels eines Einspritzsystems mit konventionellem Brennstoff und einer diesen teilweise ersetzenden Orimulsion beaufschlagbar ist.The invention relates to an internal combustion engine, in particular a self-igniting internal combustion engine, the by means of an injection system with conventional fuel and a partially replacing this orimulsion can be acted upon.

Orimulsion ist ein Brennstoff, von dem es große Vorkommen gibt und der kostengünstig angeboten wird. Es ist daher erwünscht, diesen Brennstoff auch in größerem Umfang verwenden zu können. Orimulsion enthält jedoch vergleichsweise große Mengen abrasiver Bestandteile, die verschleißfördernd sind. Die Entfernung dieser Bestandteile ist sehr aufwändig und nicht in vollem Umfange möglich. Es besteht daher die Gefahr, dass es bei Verwendung von Orimulsion zu einem rasanten Verschleiß innerhalb des Einspritzsystems kommen kann. Die Folge davon sind eine vergleichsweise kurze Lebensdauer sowie ein erhöhter Wartungs- und Instandhaltungsaufwand.Orimulsion is a fuel of which there are large occurrences and the cost is offered. It is therefore desirable to use this fuel on a larger scale. Orimulsion, however, contains comparatively large quantities of abrasive Components that are wear-promoting. The removal of this Ingredients are very complex and not fully developed possible. There is therefore a risk that it may be when using Orimulsion to rapid wear within the injection system can come. The consequence of this is a comparatively short life and increased maintenance and repair costs.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer mit einem Einspritzsystem versehenen Verbrennungskraftmaschine die Verwendung von Orimulsion zu ermöglichen und dennoch den Verschleiß innerhalb des Einspritzsystems vergleichsweise gering zu halten.On this basis, it is therefore the object of the present invention Invention, in one provided with an injection system Internal combustion engine the use of orimulsion too allow and still wear within the To keep injection system comparatively low.

Diese Aufgabe wird durch die dem Anspruch 1 zugrundeliegende Kombination gelöst.This object is achieved by the underlying claim 1 Combination solved.

Hiernach kommt eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine in Vorschlag, die mittels eines Einspritzsystems mit konventionellem Brennstoff und einer diesen teilweise ersetzenden Orimulsion beaufschlagbar ist, das wenigstens ein durch eine von einer im Takt der Verbrennungskraftmaschine aktivierbaren Druckquelle für konventionellen Brennstoff abgehende Brennstoffleitung mit konventionellem Brennstoff beaufschlagbares Einspritzventil enthält, dessen Einspritzdüse durch eine Düsennadel verschließbar ist, die vom Brennstoffdruck in einem von ihr durchgriffenen, mit der Brennstoffleitung kommunizierenden Druckraum entgegen der Kraft einer Rückstelleinrichtung von ihrem Sitz abhebbar ist, wobei die Druckquelle für konventionellen Brennstoff über zwei parallele, mit gegenläufigen Rückschlagventilen versehene Strömungswege mit der Brennstoffleitung verbunden ist, die einspritzdüsennah mit einer Orimulsionsleitung verbunden ist, die mit einem in Vorlaufrichtung öffnenden Rückschlagventil versehen ist und von einer im Takt der Verbrennungskraftmaschine aktivierbaren Druckquelle für Orimulsion abgeht, deren Druck größer als der Öffnungsdruck des der Orimulsionsleitung zugeordneten Rückschlagventils und des in Rückströmrichtung öffnenden, der Druckquelle für konventionellen Brennstoff zugeordneten Rückschlagventils und kleiner als der Öffnungsdruck der Düsennadel ist. After that comes an internal combustion engine, in particular a self-igniting internal combustion engine in proposal, the by means of an injection system with conventional fuel and a partially replacing orimulsion can be acted on, the at least one by one of a clock in the internal combustion engine activatable pressure source for conventional Fuel outgoing fuel line with conventional Contains fuel injectable injector whose Injector nozzle is closed by a nozzle needle, the Fuel pressure in one of her attacked, with the Fuel line communicating pressure chamber against the force a reset device is lifted from its seat, wherein the Pressure source for conventional fuel over two parallel, with opposing check valves provided flow paths with the Fuel line is connected, the injection nozzle close to a Orimulsionsleitung is connected to the one in the forward direction opening check valve is provided and of a clock in the Internal combustion engine activatable pressure source for Orimulsion, whose pressure is greater than the opening pressure of the Orimulsionsleitung associated check valve and the in Return flow direction opening, the pressure source for conventional Fuel associated check valve and smaller than the Opening pressure of the nozzle needle is.

Die verschleißfördernde Orimulsion kann hier vor Beginn des Einspritzvorgangs eine vorgegebene Menge konventionellen Brennstoffs aus dem Einspritzventil verdrängen und zur zugeordneten Druckquelle zurückführen, ohne selbst hiermit in Kontakt zu kommen. Dabei ergeben sich praktisch außerhalb der Druckquelle für konventionellen Brennstoff aneinander anschließende Flüssigkeitssäulen von konventionellem Brennstoff und Orimulsion. Sobald die Druckquelle für konventionellen Brennstoff aktiviert und das Einspritzventil dementsprechend mit dem Einspritzdruck beaufschlagt wird, beginnt die Einspritzung, wobei zunächst ein stromabwärts von der Verbindung zwischen der Orimulsionsleitung und der Brennstoffleitung noch vorhandener Rest an konventionellem Brennstoff, dann die Orimulsion und anschließend wieder konventioneller Brennstoff eingespritzt werden können. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen stellen daher in vorteilhafter Weise sicher, dass die verschleißfördernde Orimulsion nur in Kontakt mit dem Einspritzventil kommt, das gegen abrasive Teilchen weniger empfindlich ist, und von der Druckquelle für konventionellen Brennstoff, bei der es sich um eine gegen abrasive Teilchen sehr empfindliche Einspritzpumpe handeln kann, ferngehalten wird. Durch diese Beschränkung des Kontakts der Orimulsioin auf das weniger empfindliche Einspritzventil lassen sich die Verschleißprobleme vergleichsweise gering halten, was sich vorteilhaft auf die Vermeidung von Wartungs- und Instandhaltungsaufwand auswirkt und eine vergleichsweise lange Standzeit gewährleistet.The wear-promoting orimulsion can here before the injection process a given amount of conventional fuel displace from the injection valve and the associated pressure source to lead back without even coming into contact with it. This results in practically outside the pressure source for conventional fuel adjoining liquid columns from conventional fuel and orimulsion. As soon as activated the pressure source for conventional fuel and the Injection valve accordingly applied to the injection pressure , the injection begins, being first a downstream from the connection between the Orimulsionsleitung and the fuel line still remaining on conventional Fuel, then the orimulsion and then again conventional Fuel can be injected. The invention Measures therefore advantageously ensure that that the wear-promoting orimulsion only in contact with the Injection valve comes, which is less abrasive particles is sensitive, and from the pressure source for conventional fuel, it is very abrasive against abrasive particles sensitive injection pump can act, is kept away. By this restriction of the contact of Orimulsioin on the less sensitive injector can reduce the wear problems keep comparatively low, which is beneficial to avoidance of maintenance and repair costs and affects ensures a comparatively long service life.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So können die Brennstoffleitung und die Orimulsionsleitung innerhalb der Einspritzdüse durch eine zur Düsennadel konzentrische Ringleitung miteinander verbunden sein, von der wenigstens eine zum Druckraum führende Stichleitung abgeht. Diese Maßnahmen ergeben eine besonders einfache und übersichtliche Bauweise, wobei zudem sichergestellt wird, dass am Ende jedes Einspritzvorgangs im Druckraum und in der Stichleitung eine als Pilotbrennstoff ausreichende Menge an konventionellem Brennstoff verbleibt, der nachfolgend von der Orimulsion nicht verdrängt wird, sondern erst beim Beginn des nächsten Einspritzvorgangs als Pilotbrennstoff eingespritzt wird.Advantageous embodiments and expedient further developments of Parent measures are specified in the subclaims. So can the fuel line and the Orimulsionsleitung inside the injector through one to the nozzle needle concentric ring line be interconnected, from the at least one leading to the pressure chamber stub goes off. These measures result in a particularly simple and clear Construction, while also ensuring that in the end each injection process in the pressure chamber and in the stub a as a pilot fuel sufficient amount of conventional fuel remains subsequently displaced by the orimulsion is, but only at the beginning of the next injection process as Pilot fuel is injected.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass die der Orimulsion zugeordnete Druckquelle eine als Rotationspumpe ausgebildete Niederdruckpumpe aufweist. Diese Pumpenart ist weniger verschleißanfällig als Kolbenpumpen. Zur Steuerung kann der genannten Pumpe ein Absperrventil nachgeordnet sein, das mit seiner Steuereinrichtung im Takt der Verbrennungskraftmaschine betätigbar ist. Die Niederdruckpumpe kann dabei praktisch permanent in Betrieb sein.Another advantageous measure may be that the the Orimulsion associated pressure source as a rotary pump having trained low pressure pump. This type of pump is less susceptible to wear than piston pumps. For control can said pump be followed by a shut-off valve, with its control device in time with the internal combustion engine is operable. The low pressure pump can be practical be permanently in operation.

Zweckmäßig kann das Absperrventil so gesteuert werden, dass die Orimulsionsleitung bei jedem Takt der Verbrennungskraftmaschine mit einer Orimulsionsmenge beaufschlagt wird, die höchstens dem Fassungsvermögen der Brennstoffleitung entspricht. Hierdurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass keine Orimulsion über die Brennstoffleitung in die dieser vorgeordnete Druckquelle für konventionellen Brennstoff gelangt.Appropriately, the shut-off valve can be controlled so that the Orimulsionsleitung at every stroke of the internal combustion engine with an Orimulsionsmenge is applied, at most the Capacity of the fuel line corresponds. This will In a simple way ensures that no orimulsion on the Fuel line in this upstream pressure source for conventional fuel passes.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous embodiments and expedient training the parent actions are in the rest Subclaims specified and from the following Example description based on the drawing closer.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

Figur 1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems,
Figur 2: einen Teillängsschnitt durch das Einspritzventil während der Beaufschlagung mit Orimulsion,
Figur 3: die Anordnung gemäß Figur 2 während des Einspritzvorgangs und
Figur 4: ein Diagramm des Einspritzvorgangs.

In the drawing described below:

FIG. 1: a schematic representation of an injection system according to the invention,
FIG. 2: a partial longitudinal section through the injection valve during the application of orimulsion,
FIG. 3: the arrangement of Figure 2 during the injection process and
FIG. 4: a diagram of the injection process.

Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind nach dem Dieselprinzip arbeitende Motoren. Der grundsätzliche Aufbau derartiger Motoren ist an sich bekannt und bedarf daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr.Main field of application of the invention are according to the diesel principle working engines. The basic structure of such engines is known per se and therefore needs in the present context no further explanation.

Jedem Zylinder eines derartigen Motors ist ein Einspritzsystem 1 der der Figur 1 zugrundeliegenden Art zugeordnet. Dieses enthält eine Einspritzdüse 2, die mit von einer zugeordneten Druckquelle geliefertem, konventionellem Brennstoff, z.B. Dieselöl, und mit von einer zugeordneten Druckquelle gelieferter Orimulsion beaufschlagbar ist. Die Druckquelle für konventionellen Brennstoff ist im dargestellten Beispiel als nach Art einer Hochdruckpumpe aufgebaute Einspritzpumpe 3 ausgebildet, die einen im Motortakt antreibbaren Kolben, einen sogenannten Plunger 4 aufweist, der einen Pumpenraum 5 begrenzt. Anstelle einer Einspritzpumpe könnte selbstverständlich auch eine durch Ventile gesteuerte common rail vorgesehen sein.Each cylinder of such an engine is an injection system 1 of assigned to the figure 1 underlying type. This contains one Injector 2, which with from an associated pressure source supplied conventional fuel, e.g. Diesel, and with of an associated pressure source supplied Orimulsion acted upon is. The source of pressure for conventional fuel is in Example shown as a kind of high-pressure pump constructed injection pump 3 is formed, the one in the engine cycle drivable piston, a so-called plunger 4, the limited a pump chamber 5. Instead of an injection pump could of course also be controlled by valves be provided common rail.

Die Druckquelle für Orimulsion wird durch eine saugseitig an einen Orimulsionstank 6 angeschlossene Pumpe 7 gebildet. Dabei kann es sich um eine Rotationspumpe, vorzugsweise eine Schraubenspindelpumpe, handeln. Der Pumpe 7 ist ein Absperrventil 8 nachgeordnet, das durch eine zugeordnete Steuereinrichtung 9 im Motortakt aufund absteuerbar ist. Die Pumpe 7 kann permanent angetrieben sein, wobei sich bei geschlossenem Steuerventil 8 ein Kurzschlussbetrieb ergibt. Das Steuerventil 8 ist zweckmäßig als elektromagnetisches Schieberventil ausgebildet.The pressure source for Orimulsion is by a suction side to a Orimulsionstank 6 connected pump 7 formed. It can is a rotary pump, preferably a screw pump, act. The pump 7 is a shut-off valve 8 downstream, by an associated control device 9 in the engine cycle aufund is deductible. The pump 7 can be permanently driven, wherein when the control valve 8 is closed, a short-circuit operation results. The control valve 8 is useful as electromagnetic Slider valve formed.

Das Einspritzventil 2 besitzt in an sich bekannter Weise eine Einspritzdüse 10, die mit Düsenbohrungen versehen ist, die mittels einer Düsennadel 11 verschließbar sind. Diese ist, wie am besten aus den Figuren 2 und 3 entnehmbar ist, vom Brennstoffdruck in einem von ihr durchgriffenen Druckraum 12 entgegen der Kraft einer Rückstellfederanordnung etc. von ihrem Sitz abhebbar. Der Druckraum 12 ist über eine schräge Stichleitung 13 mit einer die Düsennadel 11 mit Abstand konzentrisch umgebenden, im Bereich der Teilfuge 14 zwischen dem Gehäuse der Einspritzdüse 10 und dem dieses tragenden Ventilgehäuse vorgesehenen Ringleitung 15 verbunden, in die eine von der Druckquelle für konventionellen Brennstoff kommende Brennstoffleitung 16 und eine von der Druckquelle für Orimulsion kommende Orimulsionsleitung 17 einmünden. The injection valve 2 has in a conventional manner a Injection nozzle 10, which is provided with nozzle holes, which means a nozzle needle 11 are closed. This is how best From Figures 2 and 3 can be removed from the fuel pressure in an attacked by her pressure chamber 12 against the force a return spring arrangement, etc. can be lifted from its seat. Of the Pressure chamber 12 is connected via an oblique stub 13 with a Nozzle needle 11 concentrically surrounding at a distance, in the area the parting line 14 between the housing of the injection nozzle 10 and the this provided valve housing provided ring line 15th connected to one of the pressure source for conventional Fuel coming fuel line 16 and one of the Pressure source for Orimulsion coming Orimulsionsleitung 17 open out.

Die in die Ringleitung 15 einmündenden Abschnitte der Brennstoffleitung 16 und der Orimulsionsleitung 17 sind als im Ventilgehäuse des Einspritzventils 2 vorgesehene, die Düsennadel 11 flankierende Bohrungen 16a bzw. 17a ausgebildet, die, wie am besten aus Figur 1 erkennbar ist, im Bereich des hinteren Endes des Ventilgehäuses über einen jeweils zugeordneten Verbindungsnippel 18 bzw. 19 mit einer zur jeweils zugeordneten Druckquelle führenden Leitungsabschnitt 16b bzw. 17b verbunden sind.The opening into the loop 15 sections of the Fuel line 16 and the Orimulsionsleitung 17 are as in Valve housing of the injector 2 provided, the nozzle needle 11 flanking bores 16a and 17a formed, which, as on best seen in Figure 1, in the region of the rear end of the Valve housing via a respective associated connection nipple 18 and 19 with a respective associated pressure source leading line section 16b and 17b are connected.

Der Pumpenraum 5 der Einspritzpumpe 3 ist über zwei durch parallele Bohrungen gebildete Strömungswege 20, 21 mit dem Pumpenausgang 23 verbunden, an den der Leitungsabschnitt 16b der Brennstoffleitung 16 anschließt. Die beiden Strömungswege 20, 21 sind mit gegenläufigen Rückschlagventilen 23, 24 versehen, von denen eines hier das Rückschlagventil 23, in Vorlaufrichtung öffnet und eines, hier das Rückschlagventil 24, in Vorlaufrichtung schließt und umgekehrt. Die Strömungswege 20, 21 mit den zugeordneten Rückschlagventilen 23, 24 sind hier in einem in die Einspritzpumpe 3 eingebauten, durch einen den Pumpenausgang 23 enthaltenden Anschlussnippel gehaltenen Block vorgesehen.The pump chamber 5 of the injection pump 3 is about two parallel bores formed flow paths 20, 21 with the Pump output 23 connected to the line section 16b the fuel line 16 connects. The two flow paths 20, 21 are provided with counter-rotating check valves 23, 24, of where one of the check valve 23, opens in the forward direction and one, here the check valve 24, closes in the forward direction and vice versa. The flow paths 20, 21 with the associated Check valves 23, 24 are here in one in the injection pump 3 built by a pump outlet 23 containing Connection nipple held block provided.

Die Orimulsionsleitung 17 ist mit einem in Vorlaufrichtung öffnenden Rückschlagventil 25 versehen. Dieses ist hier im Bereich der Verbindung des Anschlussnippels 19 an das Ventilgehäuse vorgesehen.The Orimulsionsleitung 17 is with a forward direction opening check valve 25 provided. This is here in the area the connection of the connecting nipple 19 to the valve housing intended.

Der von der Einspritzpumpe 3 erzeugbare Brennstoffdruck ist größer als der zum Abheben der Düsennadel 11 von ihrem Sitz benötigte Druck und größer als der Öffnungsdruck des zugeordneten, in Vorlaufrichtung öffnenden Rückschlagventils 23. Der von der Pumpe 7 erzeugbare Druck ist größer als der Öffnungsdruck des in der Orimulsionsleitung 17 angeordneten Rückschlagventils 25 und des der Einspritzpumpe 3 zugeordneten, in Rückströmrichtung öffnenden Rückschlagventils 24, aber kleiner als der Öffnungsdruck der Düsennadel 11. Das der Pumpe 7 nachgeordnete Absperrventil 8 ist so gesteuert, dass sich jeweils zwischen zwei Hüben der Einspritzpumpe 3 eine Öffnungsphase ergibt.The fuel pressure that can be generated by the injection pump 3 is greater as needed to lift the nozzle needle 11 from its seat Pressure and greater than the opening pressure of the assigned, in Flow direction opening check valve 23. The pump 7 producible pressure is greater than the opening pressure of in the Orimulsionsleitung 17 arranged check valve 25 and the the injection pump 3 associated, in the return flow direction opening check valve 24, but smaller than the opening pressure the nozzle needle 11. The downstream of the pump 7 check valve. 8 is controlled so that in each case between two strokes of the Injection pump 3 results in an opening phase.

Am Ende eines Einspritzvorgangs ist der Strömungsweg von der Einspritzpumpe 3 bis zu den Düsenbohrungen der Einspritzdüse 10 mit konventionellem Brennstoff gefüllt. Wenn nun die Förderung der Einspritzpumpe 3 aufhört und anschließend das Absperrventil 8 geöffnet wird, werden durch den von der Pumpe 7 erzeugten Druck das der Orimulsionsleitung 17 zugeordnete, in Vorlaufrichtung öffnende Rückschlagventil 25 und, da der Druck in der Orimulsionsleitung 17 auch in der hiermit kommunizierenden Brennstoffleitung 16 wirksam wird, auch das der Einspritzpumpe 3 zugeordnete, in Rückströmrichtung öffnende Rückschlagventil 24 geöffnet. Auf diese Weise wird ein Strömungsweg von der Druckquelle für Orimulsion zur Druckquelle für konventionellen Brennstoff geöffnet.At the end of an injection process, the flow path of the Injection pump 3 to the nozzle holes of the injector 10 filled with conventional fuel. If now the promotion the injection pump 3 stops and then the check valve. 8 are opened by the pressure generated by the pump 7 that of the Orimulsionsleitung 17 assigned, in the forward direction opening check valve 25 and, as the pressure in the Orimulsionsleitung 17 also in the hereby communicating Fuel line 16 is effective, including that of the injection pump. 3 associated, opening in the return flow check valve 24th open. In this way, a flow path of the Pressure source for orimulsion to the pressure source for conventional Fuel opened.

Durch die Pumpe 7 wird dabei Orimulsion in das Einspritzventil 2 eingeleitet. Gleichzeitig wird eine der eingeleiteten Orimulsionsmenge entsprechende Menge an konventionellem Brennstoff aus dem Einspritzventil 2 verdrängt, wie in Figur 2 durch die Richtungspfeile 26a, 26b angedeutet ist. Die Orimulsion passiert dabei, wie in Figur 2 schwarz angedeutet ist, das Rückschlagventil 25 und strömt über die Bohrung 17a bis zur Ringleitung 15 und in dieser weiter zur Bohrung 16a der Brennstoffleitung 16, wo die Orimulsionssäule an die von konventionellem Brennstoff gebildete Flüssigkeitssäule anschließt.By the pump 7 is Orimulsion in the injection valve. 2 initiated. At the same time one of the introduced Orimulsionsmenge corresponding amount of conventional fuel the injection valve 2 displaced, as in Figure 2 by the Directional arrows 26a, 26b is indicated. The orimulsion happens while, as indicated in Figure 2 is black, the check valve 25 and flows through the bore 17 a to the ring line 15 and in this continues to the bore 16 a of the fuel line 16, where the Orimulsionssäule to those formed by conventional fuel Liquid column connects.

Da der Orimulsionsdruck, wie oben schon erwähnt, nicht ausreicht, um die Düsennadel 11 von Ihrem Sitz abzuheben, kann die Orimulsion zunächst nicht in die Stichleitung 13 und den Druckraum 12 vordringen, die, wie oben schon erwähnt, mit konventionellem Brennstoff gefüllt sind. Der durch die in die Bohrung 16a vordringende Orimulsion aus der Einspritzdüse 2 verdrängte konventionelle Brennstoff wird über den Strömungsweg 21, dessen Rückschlagventil 24 durch den Druck der Orimulsion geöffnet wird, in die Einspritzpumpe 3 zurückgeführt. Das der Orimulsionsleitung 7 zugeordnete Absperrventil 8 ist zweckmäßig so gesteuert, dass die während einer Öffnungsphase in das Einspritzventil 2 eingeleitete Orimulsionsmenge höchstens dem Fassungsvermögen der Brennstoffleitung 16 eventuell zuzüglich des Fassungsvermögens der Ringleitung 15 und des Ausgangs 22 der Einspritzpumpe 3, entspricht, so dass die in der Brennstoffleitung vordringende Orimulsionssäule nicht ganz bis zur Einspritzpumpe 3 kommt und dementsprechend auch keine Orimulsion über den Strömungsweg 21 in die Einspritzpumpe 3 eindringen kann. Zweckmäßig ist das Fassungsvermögen der Brennstoffleitung 16 daher mindestens so groß wie die gesamte Einspritzmenge, wodurch ein Eindringen von Orimulsion in die Einspritzpumpe besonders zuverlässig ausgeschlossen wird.Since the Orimulsionsdruck, as mentioned above, is not enough, To lift the nozzle needle 11 from your seat, the Orimulsion first not in the stub 13 and the Pressure chamber 12 penetrate, which, as already mentioned above, with conventional fuel are filled. The one in the Bore 16a penetrating Orimulsion from the injection nozzle. 2 displaced conventional fuel is via the flow path 21, whose check valve 24 by the pressure of Orimulsion is opened, returned to the injection pump 3. That the Orimulsionsleitung 7 associated shut-off valve 8 is appropriate so controlled that during an opening phase in the Injector 2 introduced Orimulsionsmenge at most the Capacity of the fuel line 16 possibly plus the Capacity of the loop 15 and the output 22 of the Injection pump 3, equivalent, so that in the fuel line penetrating orimulsion column not all the way to injection pump 3 comes and therefore no Orimulsion on the Flow path 21 can penetrate into the injection pump 3. expedient is the capacity of the fuel line 16 therefore at least as large as the total injection quantity, thus creating a Penetration of Orimulsion into the injection pump particularly reliable is excluded.

Wenn nun anschließend ein Förderhub der Einspritzpumpe 3 beginnt, werden das in Rückströmrichtung öffnende Rückschlagventil 24 geschlossen und das in Vorlaufrichtung öffnende Rückschlagventil 23 geöffnet. Der von der Einspritzpumpe 3 erzeugte Druck pflanzt sich in den aneinander anschließenden Flüssigkeitssäulen von konventionellem Brennstoff und Orimulsion bis zum der Orimulsionsleitung zugeordneten Rückschlagventil 25 fort, das dadurch geschlossen wird. Ebenso pflanzt sich dieser Druck auch über die von der Ringleitung 15 abzweigende Stichleitung 13 bis zum Druckraum 12 fort, wodurch die Düsennadel 11 von ihrem Sitz abgehoben und damit ein Einspritzvorgang ausgelöst wird. Dabei entsteht praktisch ein Strömungsweg von der Einspritzpumpe 3 bis zu den Düsenbohrungen 28 der Einspritzdüse 10.If now then a delivery stroke of the injection pump. 3 begins to be opening in the backflow direction Check valve 24 is closed and in the forward direction opening check valve 23 is opened. The from the injection pump 3 generated pressure plants in the adjoining one Liquid columns of conventional fuel and orimulsion to the Orimulsionsleitung associated check valve 25th which is closed by it. Likewise, this plant Pressure also over the branches of the loop 15 branch line 13 to the pressure chamber 12, whereby the nozzle needle 11th lifted off their seat and thus triggered an injection process becomes. This practically creates a flow path from the injection pump 3 to the nozzle bores 28 of the injection nozzle 10th

Die Strömungsrichtung geht dabei, wie in Figur 3 durch den Richtungspfeil 27 angedeutet ist, zu den Düsenöffnungen der Einspritzdüse 10 hin. Dabei wird die vorher über die Abzweigung der Stichleitung 13 von der Ringleitung 15 hinweggegangene Orimulsion über die Stichleitung 13 und den Druckraum 12 sowie die hiervon abgehenden Düsenbohrungen 28 verdrängt, wobei zunächst der in der Stichleitung 13 und im Druckraum 12 noch vorhandene konventionelle Brennstoff und dann die nachdrängende Orimulsion eingespritzt werden, die ihrerseits von nachströmendem, konventionellem Brennstoff verdrängt wird. Der Einspritzvorgang wird beendet, wenn wieder konventioneller Brennstoff zur Einspritzung gelangt, das heißt wenn die Orimulsion vollständig aus der Stichleitung 13, dem Druckraum 12 und den Düsenbohrungen 28 verdrängt ist.The flow direction goes, as in Figure 3 by the Directional arrow 27 is indicated, to the nozzle openings of the Injection nozzle 10 back. This is the previously on the diversion of Sting 13 gone from the loop 15 Orimulsion via the stub 13 and the pressure chamber 12 and the thereof outgoing nozzle holes 28 displaced, first in the the stub 13 and in the pressure chamber 12 still present conventional fuel and then the rejuvenating orimulsion be injected, which in turn is followed by conventional fuel is displaced. The injection process is stopped when conventional fuel returns to the Injection occurs, that is, when the orimulsion completely out the stub 13, the pressure chamber 12 and the nozzle holes 28 is displaced.

Auf diese Weise ergibt sich praktisch eine geschichtete Einspritzung mit drei Phasen. Dabei werden, wie aus Figur 4 entnehmbar ist, in der ersten Phase 30 konventioneller Brennstoff, in der mittleren Phase 31 Orimulsion und in der dritten Phase 32 wiederum konventioneller Brennstoff eingespritzt. Die mittlere, der Orimulsion zugeordnete Phase 31 ist dabei zweckmäßig, wie in dem der Figur 4 zugrundeliegenden Beispiel, vergleichsweise lang sein, so dass die eingespritzte Orimulsionsmenge eine vergleichsweise große Teilmenge der gesamten Einspritzmenge ist und dementsprechend vergleichsweise viel konventioneller Brennstoff eingespart wird.In this way, there is practically a stratified injection with three phases. In this case, as can be seen from FIG the first phase 30 conventional fuel, in the middle Phase 31 Orimulsion and in the third phase 32 again injected conventional fuel. The middle one, orimulsion assigned phase 31 is expedient, as in the figure 4 underlying example, be comparatively long, so that the injected Orimulsionsmenge a comparatively large Subset of the total injection quantity is and accordingly comparatively much conventional fuel is saved.

Claims

Internal combustion engine, in particular autoignition Internal combustion engine, by means of an injection system (1) with conventional fuel and one of these partially replacing orimulsion can be acted upon, the at least one by one of the clock of the internal combustion engine activatable pressure source (3) for conventional fuel outgoing fuel line (16) With conventional fuel acted upon injection valve (2), the injection nozzle (10) by a Nozzle needle (11) is closable by the fuel pressure in one of her, with the fuel line (16) communicating pressure chamber (12) against the force of a Resetting device is lifted from its seat, the Pressure source (3) for conventional fuel over two parallel, with counter-rotating check valves (23, 24) provided flow paths (20, 21) with the fuel line (16), the injection nozzle close to a Orimulsionsleitung (17) is connected to a in Supply direction opening check valve (25) is provided and one in time with the internal combustion engine activatable pressure source (7) for orimulsion, whose Pressure greater than the opening pressure of the Orimulsion in the Orimulsionsleitung (17) arranged check valve (25) and the in Return flow direction opening, the pressure source (3) for conventional fuel associated check valve (24) and smaller than the opening pressure of the nozzle needle (11) is.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the fuel line (16) and the Orimulsionsleitung (17) within the injection nozzle (2) by a valve needle (11) concentric ring line (15) are interconnected, of the at least one to the pressure chamber (12 ) leading stub (13) goes off.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the Orimulsionsleitung (17) associated check valve (25) in the region between the housing of the injection valve (2) and an attached thereto, the Orimulsionsleitung (17) associated with connecting nipple (19) is arranged ,

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel line (16) and the Orimulsionsleitung (17) each have a than in the housing of the injection valve (2) extending bore (16a and 17a) formed, the valve needle (11) flanking section ,

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure source (7) for Orimulsion a shut-off valve (8) is arranged downstream, which by means of a control device (9) in the cycle of the internal combustion engine can be actuated.

Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the shut-off valve (8) is designed as an electromagnetic valve.

Internal combustion engine according to claim 5 or 6, characterized in that the shut-off valve (8) is controlled so that it opens and closes at each stroke of the internal combustion engine prior to activation of the pressure source (3) for conventional fuel.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure source (7) assigned to the orimulsion is designed as a low-pressure pump, preferably in the form of a rotary pump.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the Orimulsionsleitung (17) at each cycle of the internal combustion engine with an Orimulsionsmenge can be acted upon, which corresponds at most to the capacity of the fuel line (16).

Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the capacity of the fuel line (16) is at least as large as the total injection quantity.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure source (3) for conventional fuel is designed as an injection pump whose pump chamber (5) through the two with the opposing check valves (23, 24) provided with flow paths (20, 21) Output (22) is connected to the fuel line (16) connects.