DE1526288A1

DE1526288A1 - Verfahren zum Einspritzen einer regelbaren Kraftstoffmenge in den Verdichtungshub einer fremdgezuendeten Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine zum Durchfuehren des Verfahrens

Info

Publication number: DE1526288A1
Application number: DE19661526288
Authority: DE
Inventors: Hardenberg Dipl-Ing Horst
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1966-09-15
Filing date: 1966-09-15
Publication date: 1970-01-29
Also published as: GB1201932A; US3498276A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkheim Palm 7194/4

Verfahren zum Einspritzen einer regelbaren Kraftstoffmenge in den Verdichtungshub einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine zum Durchführen des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen einer regelbaren Kraftstoffmenge in den Verdichtungshub einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und zum Vermischen des eingespritzten Kraftstoffs mit der Verbrennungsluft, wobei der Einspritzbeginn mit zunehmender Einspritzmenge vorverlegt wird, sowie eine Brennkraftmaschine zum Durchführen des Verfahrens.

Bei der Direkteinspritzung des Kraftstoffs in fremdgezündete Brennkraftmaschinen kommt es darauf an, daß sich an der Zündquelle unabhängig von Belastung und Drehzahl und damit von der eingespritzten Kraftstoffmenge zum Zeitpunkt der Zündung stets ein zündfähiges Kraftstoff-Luftgemisch befindet. Schwierigkeiten bereitet es bis heute jedoch noch, das an der Zündquelle erforderliche richtige Gemisch unabhängig von den ganz unterschiedlichen Lastbedingungen zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel zu vermeiden und insbesondere den Kraftstoff so in den Brennraum einzubringen, daß an der Zündquelle jeweils eine

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praktisch gleichbleibende Menge zündfähigen Gemisches angelagert wird, während die übrige, in ihrer Menge entsprechend der Belastung unterschiedliche Kraftstoffmenge im Brennraum verteilt wird.

Die gestellte Aufgabe 1st erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der letzte Teil des zunächst in üblicher Weise in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffs in Richtung nach der Zündquelle hin umgelenkt wird.

Durch eine solche Einspritzung wird bewirkt, daß die der Zündquelle zugeführte Kraftstoffmenge wegen der im wesentlichen gleichbleibenden Kurbelwinkeldifferenz zwischen Beginn der Italenkung und Einspritzende unabhängig von der Belastung konstant bleibt. Die der Zündqu&Xle zugeführte Menge an Kraftstoff kann dabei durch entsprechendes Verschieben des Einspritzendes oder eine entsprechende Wahl der Lage der zugeordneten Umlenkeinrichtung beliebig gewählt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs je'sMSen Verfahrens wird der Zeitpunkt des Einspritzendes in an sich bekannter Weise unabhängig von der Einspritzmenge konstant gehalten oder lediglich drehzahlabhängig geregelt. Sollte nicht schon mit einer einfacheren völligen Konstanthaltung des Einspritzendes ausgekommen werden, so kann die heute übliche

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drehzahlabhängige Verschiebung des EinspritzZeitraumes in einem vorzugsweise verringerten Ausmaß angewendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgenäfien Verfahrens wird die Verbrennungsluft in an sich bekannter Weise um die Zylinder- oder Brennraumachse rotierend in den Arbeitszylinder hineingefordert, wodurch die Wiederablösung des auf die Kolbenoberfläche aufgesprühten Kraftstoffs als Kraftstoffdampf und dessen Vermischung und Verbrennung mit der Verbrennungsluft beschleunigt wird.

Andere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen konstruktive Einzelheiten einer zu» Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten Brennkraftmaschine.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

Fig. 1 eine erste AusfOhrungsform einer zum Durchführen

des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Brennkraftmaschine in einem schematisch gehaltenen axialen Teilschnitt durch einen Arbeitszylinder;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden axialen Teilschnitt durch den Arbeitszylinder einer zweiten Ausführungsform einer Brennkraftmaschine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 3 die aus Fig. 2 ersichtliche Einspritzanordnung in einer schematisch gehaltenen Draufsicht.

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BAD ORIGINAL

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Die in Fig. 1 dargestellte Brennkraftmaschine weist in ihrem Arbeltszylinder 1 einen Kolben 2 auf, der in einer etwa napfförmigen axialen Kolbenmulde 3 im wesentlichen den Brennraum aufnimmt, lim die Kolbenmulde 3 herum weist der Kolben 2 im übrigen eine im wesentlichen ebene kreisringförmige Bodenflache auf, in der an einer im letzten Bereich des Verdichtungshubes des Kolbens 2 in den Bereich eines Einspritzstrahles 5 gelangenden Stelle eine etwa radial verlaufende Nute 6 vorgesehen ist. Der Kraftstoffstrahl 5 kann von einer an einer Randstelle eines Zylinderkopfes 7 angeordneten Kraftstoff-Einspritzdüse 8 aus eingespritzt werden, oberhalb der im Zylinderkopf 7 weiterhin eine Zündkerze 9 angeordnet ist.

In ihrem der Einspritzdüse 8 zugekehrten Bereich ist die Nute 6 in ihrer Richtung und Breite (vgl. auch Fig. 3) der Strahlrichtung und der dortigen Strahlbreite des Einspritzstrahles 5 etwa angepaßt, während der Boden der Nute 6 in deren der Einspritzdüse 8 abgekehrten Bereich nach der Zündkerze 7 hin umgelenkt ist.

Beim Betrieb der beschriebenen Brennkraftmaschine beginnt die Einspritzdüse 8 bei Höchstbelastung zu spritzen, wenn sich der Kolben 2 in.der in Fig. 1 unteren, mit 2a bezeichneten Stelle befindet. Kurz vor Beendigung der Einspritzung hat der Kolben 2 die in Fig. 1 obere Stellung erreicht, bei der seine Nute 6 nunmehr in den Bereich des Kraftstoffstrahles 5 gelangt

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und den zuletzt eingespritzten Anteil des Kraftstoffstrahles in der dargestellten Weise nach der Zündkerze 9 hin umlenkt. Zu beachten ist noch, daß die Strahlablenkung durch die Quetschströmung der aus dem Raum zwischen Kolbenboden und Zylinderkopf 7 verdrängten Luft noch unterstützt wird.

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten, dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechenden Brennkraftmaschine, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 gekennzeichnet sind, besteht der Brennraum 4' im wesentlichen aus einer unter einem im Zylinderkopf 7 vertieft angeordneten Ventil 10 gebildeten zylindrischen Ausnehmung, an deren der Kolbenmitte etwa abgelegenen Randstelle die Einspritzdüse 8 und an deren dieser gegenüberliegenden und zugleich etwa neben einem zweiten Ventil 11 gelegenen Randstelle die Zündkerze 9 angeordnet ist. Der einen im übrigen flachen Boden 3¹ aufweisende Kolben weist die Nute 6 ebenfalls an einer Stelle auf, die bei der in Fig. 2 oben dargestellten Kolbenstellung in den Bereich des Einspritzstrahles 5 gelangt. Auch hier wird der Kraftstoffstrahl durch die Abkrümmung des Bodens der Nute 6, deren Krümmungsachse 12 in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet ist, zuletzt nach der Zündkerze 9 hin umgelenkt, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsbeispiele gebunden. Statt einer Zündkerze könnte als Zündquelle beispielsweise auch eine Glühkerze

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vorgesehen sein und die Verbrennungsluft könnte zur weiteren Verbesserung der Gemischaufbereitung und insbesondere Wiederablösung des aufgebrachten Kraftstoffs aus der Kolbenmulde bzw. vom Kolbenboden 3' als Kraftstoffdampf auch in an sich bekannter Welse um die Zylinder- oder Brennraumachse rotierend in den Arbeitszylinder 2 hineingefördert werden, ohne daß dadurch der in den nachstehenden Ansprüchen niedergelegte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

mm. *Ί m-

( 1 .J Verfahren zum Einspritzen einer regelbaren Kraftstoffmenge in den Verdichtungshub einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und zu» Vermischen des eingespritzten Kraftstoffs mit der Verbrennungsluft, wobei der Einspritzbeginn mit zunehmender Einspritzsenge vorverlegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Teil des zunächst in üblicher Weise in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffs in Richtung nach der Zündquelle (Zündkerze 9) hin umgelenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt (in ° KW vor OT) des Einspritzendes in an sich bekannter Weise unabhängig von der Einspritzmenge konstant gehalten oder lediglich drehzahlabhängig geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft in an sich bekannter Weise um die Zylinder- oder Brennraumachse rotierend in den Arbeitszylinder hineingefördert wird.
4. Brennkraftmaschine zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kolben (2) an einer in letzten Bereich dessen Verdichtungshubes in den Bereich des Einspritzstrahles (5) gelangenden

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Stelle seines Bodens eine in ihrem der Einspritzdüse (8) zugekehrten Bereich in ihrer Richtung und Breite der Strahlrichtung und Strahlbreite etwa angepaßte Nute (6) aufweist, deren Boden in ihrem der Einspritzdüse (8) abgekehrten Bereich nach der Zündquelle (Zündkerze 9) hin umgelenkt ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (4) im wesentlichen durch eine axiale, etwa napfförmige Kolbenmulde (3) gebildet ist, um die herum eine die Nute (6) aufweisende, im übrigen jedoch ebene kreisringförmige Bodenfläche vorhanden ist; Fig. 1.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Zündquelle (Zündkerze 9) in der Nähe der Einspritzdüse (8) angeordnet ist; Fig. 1.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (4¹) im wesentlichen aus einer unter einem im Zylinderkopf (7) der Brennkraftmaschine vertieft angeordneten Ventil (10) gebildeten zylindrischen Ausnehmung besteht, an deren der Kolbenmitte etwa abgelegenen Randstelle die Einspritzdüse (8) und an deren dieser gegenüberliegenden und zugleich etwa neben einem zweiten Ventil (11) gelegenen Randstelle die Zündquelle (Zündkerze 9) angeordnet ist; Fig. 2.

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8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündquelle in an sich bekannter Weise eine Zündkerze (9) ist.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündquelle eine Glühkerze ist.

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ORIGINAL INSPECTED