DE19547916A1 - Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist schon eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung bekannt (EP 0 488 254 B1) die, wie in einem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellt ist, über vier Zylinder beziehungsweise vier Brennräume mit jeweils einem Brennstoffeinspritzventil verfügt, welches den Brennstoff in den Brennraum direkt einspritzt, so daß sich eine relativ eng begrenzte Brennstofftröpfchenwolke im Brennraum ergibt. Die Brennstofftröpfchenwolke ist laminar geschichtet und gelangt aufgrund eines speziell geformten Kolbenbodens wirbelförmig zu einer Zündkerze, die eine zeitlich gesteuerte Verbrennung der Brennstofftröpfchenwolke einleitet. Die innere Gemischbildung mittels des direkteinspritzenden Brennstoffeinspritzventils ist dem Fachmann als sogenannte Schichtladung oder Ladungsschichtung bekannt. Der Zustand der Schichtladung beziehungsweise der Ladungsschichtung in den Brennräumen ist jedoch auf den Betriebsbereich der unteren Teillast der Brennkraftmaschine, insbesondere auf den Leerlaufbereich, beschränkt. Die relativ eng begrenzte Brennstofftröpfchenwolke ermöglicht das Durchführen einer Verbrennung mit hohem Luftüberschuß im Brennraum, die zu einer Reduzierung des Brennstoffverbrauchs sowie der Emissionen an schädlichen Abgasbestandteilen im Abgas führt. Im Bereich höherer Last der Brennkraftmaschine, insbesondere im Bereich der oberen Teillast und der Vollast, ist es jedoch erforderlich, die vom Brennstoffeinspritzventil abgegebene Brennstoffmenge zu erhöhen, um damit der gewünschten, höheren Leistungsanforderung gerecht zu werden. Die vom Brennstoffeinspritzventil abgegebene Brennstoffmenge ist derart hoch, daß sich ein Zustand der Ladungsschichtung in den Brennräumen nicht mehr verwirklichen läßt, so daß eine im wesentlichen homogene Verteilung des Brennstoffs in den Brennräumen angestrebt wird, um den Brennstoff, wie bisher üblich, ohne Luftüberschuß mit nahezu stöchiometrischem Brennstoff-Luft-Verhältnis zu verbrennen.

Um den Übergang von dem durch ein im Mittel extrem mageres Brennstoff-Luft-Gemisch gekennzeichneten Zustand der Ladungsschichtung zu dem durch eine homogene Verteilung des Brennstoffs gekennzeichneten Zustand mit bestimmtem Brennstoff-Luft-Verhältnis in der oberen Teillast und insbesondere der Vollast in den Brennräumen der Brennkraftmaschine zu bewerkstelligen, ist im eingangs erwähnten Stand der Technik eine elektromotorisch betätigbare Drosselklappe vorgesehen, die in einem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine drehbar untergebracht ist. Stromabwärts der Drosselklappe mündet das Ansaugrohr in einen Ansaugrohrverteiler, der die von der Brennkraftmaschine über das Ansaugrohr angesaugte Luft in einzelnen Zuführleitungen den Einlaßventilen der Zylinder zuführt.

Des weiteren ist stromabwärts der Drosselklappe eine Zuführöffnung im Ansaugrohr vorgesehen, aus der Brennstoff in die Zuführleitung abgegeben wird, der von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil stammt. Das Ventil ist Teil eines Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystems eines Brennstofftanks der Brennkraftmaschine und dem Fachmann als sogenanntes Regenerierventil oder Tankentlüftungsventil hinreichend bekannt. Das Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem verfügt außerdem über einen Adsorptionsfilter, der mit einem Adsorptionsmedium, insbesondere mit Aktivkohle, gefüllt ist, um die aus dem Brennstofftank ausgasenden Brennstoffdämpfe zwischenzuspeichern. Die im Adsorptionsfilter zwischengespeicherten Brennstoffdämpfe werden mittels des Ventils in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine aus der Zuführöffnung in das Ansaugrohr abgegeben, um über den Ansaugrohrverteiler gleichmäßig in die Brennräume der Zylinder zu gelangen, wo sie anschließend verbrannt werden. Aufgrund der begrenzten Speicherkapazität des Adsorptionsfilters muß dieser regeneriert, das heißt, vom gespeicherten Brennstoff entladen werden, wozu eine Belüftungsleitung am Adsorptionsfilter vorgesehen ist, in welche Luft in einer Offenstellung des Ventils einströmen kann, die dann den im Adsorptionsfilter zwischengespeicherten Brennstoff mitreißt. Durch die Einleitung des Brennstoffs vor dem Einlaßventil der Brennkraftmaschine kann im Brennraum kein Zustand der Schichtladung mehr hergestellt werden, da sich der Brennstoff bereits beim Überströmen des Einlaßventils mit Luft vermischt. Die Vorteile der Ladungsschichtung in bezug auf Brennstoffverbrauch und Verringerung des Anteils schädlicher Bestandteile im Abgas können daher nicht mehr erreicht werden. Aufgrund dessen ist im angegebenen Stand der Technik vorgesehen, die Einleitung des Brennstoffs mittels des Ventils nur im Betriebsbereich der oberen Teillast und im Bereich der Vollast durchzuführen, da in diesen Betriebsbereichen eine Verbrennung mit einer homogenen Verteilung des Brennstoffs in den Brennräumen vorhanden sein soll, die von einer äußeren Zufuhr zusätzlichen Brennstoffs mittels des Ventils nur wenig beeinflußbar ist. Im Bereich der oberen Teillast und insbesondere im Bereich der Vollast ist jedoch kein ausreichender Unterdruck im Ansaugrohr vorhanden, so daß zusätzlich eine Pumpvorrichtung vorgesehen ist, die Luft in den Adsorptionsfilter bläst, um so den im Adsorptionsfilter zwischengespeicherten Brennstoff in das Ansaugrohr zu befördern.

In Fig. 11 des eingangs erwähnten Standes der Technik ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gezeigt. Die Brennkraftmaschine besitzt vier Zylinder beziehungsweise vier Brennräume, die jeweils zwei Einlaß- und zwei Auslaßventile aufweisen. Jedes Einlaßventil ist über eine Zuführleitung separat an den Ansaugrohrverteiler angeschlossen, so daß zu jedem Zylinder zwei Zuführleitungen zu den zwei Einlaßventilen je Zylinder führen. Dabei ist in einer der zwei Zuführleitungen je Zylinder ein elektromotorisch betätigbares Nebendrosselorgan in Form einer Drosselklappe drehbar in der einen Zuführleitung untergebracht und stromabwärts dieser Drosselklappe eine Zuführöffnung in der Zuführleitung vorgesehen. Die in Fig. 11 dargestellten, stromabwärts der vier Drosselklappen vorgesehenen, vier Zuführöffnungen in den acht Zuführleitungen sind zum Beispiel mittels Schlauchleitungen untereinander und gemeinsam mit dem Ventil verbunden. Die Einleitung des Brennstoffs mittels des Ventils erfolgt derart, daß die Drosselklappen im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine geschlossen sind und im Bereich höher Last etwas öffnen, so daß stromabwärts der Drosselklappen ein Unterdruck in den Zuführleitungen erzeugt wird, mit dessen Hilfe bei offenem Ventil der im Adsorptionsfilter zwischengespeicherte Brennstoff in die Zuführleitungen eingesaugt werden kann, ohne daß hierzu eine zusätzliche Pumpvorrichtung erforderlich wäre. Die Einleitung des Brennstoffs mittels des Ventils unterbricht jedoch für die Zeit der Regenerierung des Adsorptionsfilters den in den Brennräumen vorgesehenen Zustand der Schichtladung.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zufuhr von Brennstoff mittels eines Ventils eines Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystems eines Brennstofftanks der Brennkraftmaschine derart erfolgt, daß der durch eine Verbrennung bei hohem Luftüberschuß gekennzeichnete Zustand der Schichtladung in wenigstens einem der Brennräume oder in mehreren oder in den meisten Brennräumen der Brennkraftmaschine auch während der Regeneration des Adsorptionsfilters aufrechterhalten werden kann. Vorteilhafterweise ergibt sich damit eine weitere Verringerung des Brennstoffverbrauchs sowie des Anteils schädlicher Abgasbestandteile der Brennkraftmaschine. Von besonderem Vorteil ist außerdem, daß die erfindungsgemäße fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung einfacher aufgebaut ist und weniger Bauteile benötigt. Insbesondere kann auf eine im Stand der Technik vorgesehene Pumpvorrichtung oder auf mehrere Drosselklappen in den Zuführleitungen zu den Einlaßventilen der Brennkraftmaschine verzichtet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine in schematisch vereinfachter Darstellungsweise gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Ausschnitt der Brennkraftmaschine gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen Ausschnitt der Brennkraftmaschine gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine 1 mit Direkteinspritzung in schematisch vereinfachter Darstellungsweise gezeigt. Die Brennkraftmaschine 1 besitzt einen Motorblock 2, der beispielsweise vier Zylinder 4 aufweist, die in den Fig. 1 bis 3 durch entsprechend gestrichelte, kreisrunde Linien gekennzeichnet sind. Es ist aber auch möglich, eine zwei, drei, fünf, sechs oder mehr Zylinder aufweisende Brennkraftmaschine vorzusehen. In bekannter Weise sind in den Zylindern 4 nicht näher dargestellte Kolben untergebracht. Zum Bewegen der Kolben wird Brennstoff in von Kolben und Zylindern 4 begrenzten Brennräumen 5 der Brennkraftmaschine 1 verbrannt, wobei die aufgrund der Verbrennung entstehende Druckenergie in entsprechende Bewegungsenergie der Kolben umgesetzt wird. Der Gaswechsel in den Brennräumen 5 der Brennkraftmaschine 1 kann dabei beispielsweise nach dem Viertaktverfahren oder nach dem Zweitaktverfahren erfolgen. Zur Steuerung des Gaswechsels in den Brennräumen 5 der Brennkraftmaschine 1 sind Gaswechselventile bekannter Bauart vorgesehen.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, verfügt ein jeder Zylinder 4 beziehungsweise Brennraum 5 der Brennkraftmaschine 1 über jeweils ein Einlaßventil 7 und jeweils ein Auslaßventil 8. Die Zufuhr von Brennstoff in die Brennräume 5 der Brennkraftmaschine 1 erfolgt mittels wenigstens einem Brennstoffeinspritzventil 9 je Brennraum 5. Die in Fig. 1 schematisch dargestellten, beispielsweise vier Brennstoffeinspritzventile 9 sind zum Beispiel elektromagnetisch betätigbar ausgebildet und über elektrische Leitungen 17 mit einem elektronischen Steuergerät 22 verbunden, welches die Brennstoffeinspritzventile 9 entsprechend ansteuern kann. Das je Zylinder 4 vorgesehene Brennstoffeinspritzventil 9 gibt den Brennstoff direkt in den Brennraum 5 der Brennkraftmaschine 1, vorzugsweise gegen Ende des Verdichtungstaktes unmittelbar vor der Zündung in fein zerstäubter Form, ab, so daß sich eine relativ eng begrenzte Brennstofftröpfchenwolke im Brennraum 5 ergibt. Zur Optimierung der Gemischbildung kann ein Boden des Kolbens eine speziell ausgebildete Kolbenform, beispielsweise eine Nasen-Muldenform, wie sie in der EP 0 488 254 B1 gezeigt ist, aufweisen, um bei offenem Einlaßventil 7 einen Luftwirbel im Brennraum 5 zu bewirken, in welchen Brennstoff mittels des Brennstoffeinspritzventils 9 abgegeben wird, so daß sich die Brennstofftröpfchenwolke in den Brennraum 5 ausbreiten kann. Die Brennstofftröpfchenwolke gelangt dabei beispielsweise laminar geschichtet zu einer im Brennraum 5 vorgesehenen Zündvorrichtung, insbesondere einer Zündkerze, welche die Brennstofftröpfchenwolke zeitlich gesteuert entflammt. Die relativ eng begrenzte Brennstofftröpfchenwolke bewirkt eine Verbrennung in dem Brennraum 5, die im Mittel bei hohem Luftüberschuß beziehungsweise bei stark abgemagertem Gemisch abläuft. Eine derartige innere Gemischbildung mittels eines direkteinspritzenden Brennstoffeinspritzventils 9 ist dem Fachmann als sogenannte Schichtladung oder Landungsschichtung bekannt.

Die Steuerung der Leistung der Brennkraftmaschine 1 erfolgt im wesentlichen durch Ändern der von den Brennstoffeinspritzventilen 9 in die Brennräume 5 abgegebenen Brennstoffmenge und teilweise durch Ändern der von der Brennkraftmaschine 1 angesaugten Luftmasse. Der Zustand der Landungsschichtung in den Brennräumen 5 ist auf den Bereich der unteren und mittleren Teillast der Brennkraftmaschine, insbesondere auf den Leerlauf, begrenzt, um durch eine Verbrennung des Brennstoffs bei hohem Luftüberschuß einen verbesserten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 1 zu erzielen, so daß der Brennstoffverbrauch und der Anteil schädlicher Abgasbestandteile verringert wird. Im Bereich der oberen Teillast und insbesondere im Bereich der Vollast ist es jedoch erforderlich, vermehrt Brennstoff in die Brennräume 5 mit den Brennstoffeinspritzventilen 9 abzugeben, um damit dem Wunsch an höherer Leistung und höherem Drehmoment gerecht zu werden. Dabei ist es nicht mehr möglich, den Zustand der Ladungsschichtung in den Brennräumen 5 aufrechtzuerhalten, so daß eine stöchiometrische Verbrennung des Brennstoffs ohne Luftüberschuß in den Brennräumen 5 angestrebt wird. Dabei wird die von den Brennstoffeinspritzventilen 9 abgegebene Brennstoffmenge derart erhöht, daß sich eine im wesentlichen homogene Verteilung des Brennstoffs in den Brennräumen 5 ergibt. Um den Übergang von dem durch ein extrem mageres Brennstoff- Luft-Gemisch gekennzeichneten Schichtladungszustand zu dem durch eine homogene Verteilung des Brennstoffs gekennzeichneten Zustand mit bestimmtem Brennstoff-Luft-Verhältnis in der oberen Teillast und insbesondere der Vollast in den Brennräumen 5 der Brennkraftmaschine 1 zu bewerkstelligen, ist ein Hauptdrosselorgan 10 vorgesehen, das beispielsweise von einem elektromotorischen Stellantrieb 11 betätigbar ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann das Hauptdrosselorgan 10 zum Beispiel in Form einer Drosselklappe 10 ausgebildet sein, die drehbar in einem Ansaugrohr 14 der Brennkraftmaschine 1 untergebracht ist, um die im Ansaugrohr 14 von der Brennkraftmaschine 1 angesaugte Luftmenge entsprechend zuzumessen. Zur Ansteuerung des Stellantriebs 11 dient das elektronische Steuergerät 22, das über eine elektrische Leitung 12 mit dem Stellantrieb 11 verbunden ist. Die Ansteuerung der Hauptdrosselklappe 10 erfolgt zum Beispiel derart, daß die von der Brennkraftmaschine 1 angesaugte Luft im Bereich der oberen Teillast im Ansaugrohr 14 soweit gedrosselt wird, daß eine Verbrennung in den Brennräumen 5 der Brennkraftmaschine 1 mit nahezu stöchiometrischem Brennstoff-Luft-Verhältnis (X=1) durchgeführt wird. Im Bereich der unteren Teillast und des Leerlaufs der Brennkraftmaschine 1 nimmt die Hauptdrosselklappe 10 eine Offenstellung oder eine Zwischenstellung ein, um bei von den Brennstoffeinspritzventilen 9 abgegebener, bestimmter Brennstoffmenge den Zustand der Ladungsschichtung in den Brennräumen 5 zu verwirklichen.

Das Ansaugrohr 14 mündet in einen Ansaugrohrverteiler 15, der über eine der Zylinderzahl entsprechende Anzahl an Zuführleitungen 16, im Ausführungsbeispiel also über vier Zuführleitungen 16, verfügt. Der Ansaugrohrverteiler 15 verteilt die aus dem Ansaugrohr 14 in den Ansaugrohrverteiler 15 einströmende Luft in die Zuführleitungen 16 zu den Einlaßventilen 7 beziehungsweise zu den Brennräumen 5. Die Auslaßventile 8 sind in bekannter Weise an einen Abgaskrümmer 18 angeschlossen, welcher die Abgase der Brennräume 5 einem an den Abgaskrümmer 18 angeschlossenen Katalysator 19 zur anschließenden Nachverbrennung beziehungsweise Nachreaktion weiterleitet. Zur Überwachung der Verbrennung in den Brennräumen 5 ist stromauf des Katalysators 19 eine Lambdasonde 20 in den Abgasstrom eingebracht, welche über eine elektrische Leitung 21 an das elektronisches Steuergerät 22 angeschlossen ist.

Wie in der Fig. 1 weiter dargestellt ist, besitzt die Brennkraftmaschine 1 ein Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem, das dazu dient, die aus einem Brennstofftank 25 der Brennkraftmaschine 1 ausgasenden Bestandteile des Brennstoffs zurückzuhalten. Hierzu ist ein Adsorptionsfilter 27 vorgesehen, der über eine Tankleitung 28 mit dem Brennstofftank 25 und über eine Ventilleitung 29 an ein Ventil 30 angeschlossen ist. Der Adsorptionsfilter 27 ist zur Speicherung der Brennstoffdämpfe mit einem Adsorptionsmedium, insbesondere mit Aktivkohle, gefüllt. Das Ventil 30 ist elektromagnetisch betätigbar ausgebildet und dient zur Einleitung des im Adsorptionsfilter 27 zwischengespeicherten Brennstoffs in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 1. Ein derartiges Ventil 30 ist dem Fachmann als sogenanntes Regenerierventil oder Tankentlüftungsventil hinreichend bekannt. Das Ventil 30 ist über eine elektrische Leitung 31 an das elektronische Steuergerät 22 angeschlossen, um von diesem beispielsweise getaktet angesteuert zu werden.

Erfindungsgemäß ist das Ventil 30 über eine Anschlußleitung 32 nur mit einer Teilanzahl der Zylinder 4 beziehungsweise Brennräume 5 der Brennkraftmaschine 1, vorzugsweise mit einem einzelnen Brennraum, verbunden. Es ist aber auch möglich, die Einleitung des verdunsteten Brennstoffs mittels des Ventils 30 zum Beispiel bei einer vier Brennräume aufweisenden Brennkraftmaschine 1 in zwei oder sogar drei Brennräumen durchzuführen. In den Ausführungsbeispielen ist die Einleitung in einen einzelnen Brennraum 6 dargestellt, der im folgenden als Regenerier-Brennraum 6 bezeichnet wird. Zu Regeneration des Adsorptionsfilters 27 wird der im Adsorptionsfilter 27 zwischengespeicherte Brennstoff vom Ventil 30 über die Anschlußleitung 32 in eine in der Wandung oder im Innern der Zuführleitung 16 vorgesehenen Zuführöffnung 34 abgegeben, der sich dann mit der in der Zuführleitung 16 in Richtung eines Pfeils 47 strömenden Luft vermischt, um in Form eines Brennstoff-Luft-Gemisches in den Regenerier-Brennraum 6 einzuströmen. In den restlichen drei Brennräumen 5 ist keine derartige Brennstoffzufuhr mittels des Ventils 30 vorgesehen. Das Ventil 30 gibt den Brennstoff nur bei bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 1 in den Regenerier-Brennraum 6 ab und wird hierzu von dem elektronischen Steuergerät 22 entsprechend angesteuert. Stromauf der Zuführöffnung 34 ist in der Zuführleitung 16 zum Regenerier-Brennraum 6 ein Nebendrosselorgan 36 untergebracht, welches beispielsweise in Form einer Drosselklappe 36 ausgebildet ist, die beispielsweise von einem elektromotorischen Stellantrieb 37 betätigbar ist. Der Stellantrieb 37 ist über eine elektrische Leitung 38 an das elektronische Steuergerät 22 angeschlossen, um von diesem gesteuert zu werden.

Aufgrund der begrenzten Speicherkapazität des Adsorptionsfilters 27 ist es erforderlich, diesen zeitweise zu regenerieren, das heißt, mit Luft zu spülen, wozu eine Belüftungsöffnung 40 am Adsorptionsfilter 27 vorgesehen ist. Da die Einleitung des verdunsteten Brennstoffs erfindungsgemäß nur bei einer Teilanzahl der Brennräume 5, im Ausführungsbeispiel in den einen Regenerier-Brennraum 6, durchgeführt wird, kann in den verbleibenden, beispielsweise drei Brennräumen 5 im Bereich der unteren und mittleren Teillast und insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine 1 die Verbrennung weiter im Zustand der Ladungsschichtung mit hohem Luftüberschuß durchgeführt werden. Die Einleitung des Brennstoffs zu Regenerationszwecken des Adsorptionsfilters 27 mittels des Ventils 30 in den Regenerier-Brennraum 6 ist vorzugsweise im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine 1, insbesondere im Leerlauf, vorgesehen, da in diesem Bereich in der Zuführleitung 16 zum Regenerier-Brennraum 6 mit Hilfe der den Querschnitt der Zuführleitung 16 mehr oder weniger schließenden Nebendrosselklappe 36 ein ausreichender Unterdruck bereitgestellt werden kann. Dabei nimmt die Nebendrosselklappe 36 eine Stellung ein, bei der eine Anpassung der vom Regenerier-Brennraum 6 abgegebenen Leistung an die Leistung der restlichen Brennräume 5 erfolgt. Während der Einleitung des Brennstoffs mittels des Ventils 30 in die Zuführleitung 16 ist vorgesehen, daß die Verbrennung im Regenerier-Brennraum 6 mit im wesentlichen stöchiometrischem Brennstoff-Luft-Verhältnis durchgeführt wird. In Zeiten, in denen keine Einleitung von Brennstoff mittels des Ventils 30 vorgesehen ist, kann, wie in den verbleibenden Brennräumen 5, auf den Zustand der Ladungsschichtung im Regenerier-Brennraum 6 übergegangen und die Nebendrosselklappe 36 vorwiegend vollständig geöffnet werden. Reicht gegebenenfalls der im Adsorptionsfilter 27 zwischengespeicherte Brennstoff nicht aus, um eine homogene Verteilung des Brennstoffs im Regenerier-Brennraum 6 zu erhalten, so kann mit dem im Regenerier-Brennraum 6 untergebrachten Brennstoffeinspritzventil 9 noch zusätzlich Brennstoff hinzugeführt werden. Die Anforderung an die Betriebssicherheit der Nebendrosselklappe 36 ist dabei gering, da bei einem Versagen des Stellantriebs 37 oder bei einem Verklemmen der Nebendrosselklappe 36 stets ein eingeschränkter Betrieb der Brennkraftmaschine 1 durch eine entsprechende Steuerung der Hauptdrosselklappe 10 möglich ist.

In Fig. 2, einer Teildarstellung der Brennkraftmaschine 1, ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem alle gleichen oder gleichwirkenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gekennzeichnet sind. Die Brennkraftmaschine 1 hat, obwohl in der Fig. 2 nur ein Zylinder 4 beziehungsweise ein Brennraum 6 dargestellt ist, zum Beispiel ebenfalls vier Zylinder 4 beziehungsweise vier Brennräume 5, die, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, über jeweils zwei Einlaßventile 7 und zwei Auslaßventile 8 verfügen. Es ist aber auch möglich, drei Einlaßventile und drei Auslaßventile oder eine beliebige, andere Anzahl von Einlaßventilen und Auslaßventilen vorzusehen. Die Zuführleitung 16 zum Regenerier-Brennraum 6 besitzt eine der Anzahl der Einlaßventile 7 entsprechende Anzahl an Verzweigungen 44, 45. Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen, zwei Verzweigungen 44, 45 teilen dabei die in der Zuführleitung 16 strömende Luft oder ein, durch die Abgabe von Brennstoff mittels des Ventils 30 in der Zuführleitung 16 entstandenes Brennstoff-Luft-Gemisch separat den zwei Einlaßventilen 7 zu. Die Verzweigungen 44, 45 erstrecken sich nur teilweise von den Einlaßventilen 7 in die Zuführleitung 16 hinein, so daß stromaufwärts der Verzweigungen 44, 45 ein unverzweigter Teil 49 in der Zuführleitung 16 verbleibt. Die Luft beziehungsweise das Brennstoff-Luft-Gemisch strömt in der Zuführleitung 16 in Richtung des Pfeils 47 zu den dann offenen Einlaßventilen 7 in den Regenerier-Brennraum 6, wobei stromaufwärts der Verzweigungen 44, 45 in dem unverzweigten Teil 49 der Zuführleitung 16 die Zuführöffnung 34 und etwas weiter stromaufwärts von der Zuführöffnung 34 die elektromotorisch betätigbare Nebendrosselklappe 36 untergebracht ist. Die Zuführöffnung 34 kann dabei so in die Zuführleitung 16 münden, daß sie, wie ausgezogen dargestellt ist, näher zu einer der Verzweigungen 44, 45 liegt, oder, daß sie, wie gestrichelt bei 34′ dargestellt ist, symmetrisch zu den Verzweigungen 44, 45 liegt. Wie bereits erläutert, kann die Nebendrosselklappe 36 bei der Einleitung des Brennstoffs mittels des Ventils 30 verschiedene Stellungen annehmen, um so die aus dem Ansaugrohrverteiler 15 in der Zuführleitung 16 strömende Luft entsprechend zuzumessen.

In Fig. 3, einer Teildarstellung der Brennkraftmaschine l, ist ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem alle gleichen und gleichwirkenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 gekennzeichnet sind. Die in Fig. 3 nur mit einem Zylinder 4 dargestellte, fremdgezündete mehrzylindrige Brennkraftmaschine 1 besitzt, wie die Brennkraftmaschine 1 in Fig. 2, zwei Einlaßventile 7 und zwei Auslaßventile 8 je Brennraum 5. Die Zuführleitung 16 ist jedoch im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in ihrer ganzen Länge in zwei Verzweigungen 44, 45 aufgeteilt, um die aus dem Ansaugrohrverteiler 15 in die Zuführleitung 16 strömende Luft in den Verzweigungen 44, 45 separat über die Einlaßventile 7 in den Regenerier-Brennraum 6 abzugeben. Stromaufwärts beider Einlaßventile 7 ist in jeder Verzweigung 44, 45 je ein Nebendrosselorgan 36 untergebracht, das beispielsweise in Form einer Drosselklappe 36 ausgebildet ist, um die in den Verzweigungen 44, 45 strömende Luft entsprechend zuzumessen. Die Abgabe des Brennstoffs mittels des Ventils 30 erfolgt in jede der Verzweigungen 44, 45, die hierzu stromaufwärts der Einlaßventile 7 und stromabwärts der Drosselklappen 36 zumindest je eine Zuführöffnung 34 aufweisen. Die Ansteuerung der beiden zweiten Drosselklappen 36 mittels des elektronischen Steuergeräts 22 kann beispielsweise derart erfolgen, daß beide Drosselklappen 36 in den Verzweigungen 44, 45 eine gleiche Schwenkstellung oder auch eine voneinander abweichende Schwenkstellung einnehmen. Es ist aber auch möglich, in nur einer der Verzweigungen 44 oder 45 eine Zuführöffnung 34 vorzusehen, um mittels des Ventils 30 Brennstoff in die Zuführöffnung 34 abzugeben. Denkbar ist auch, zwei Ventile 30 vorzusehen, die über getrennte Anschlußleitungen 36 in jede Zuführöffnung 34 der Verzweigungen 44 und 45 verflüchtigten Brennstoff abgeben.

Claims (10)

1. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, mit einem Ansaugrohr, mit wenigstens zwei Brennräumen, mit je Brennraum wenigstens einem Einlaßventil und wenigstens einem Auslaßventil, mit einem in den Brennraum direkteinspritzenden Brennstoffeinspritzventil und mit einer Zuführleitung zu dem wenigstens einen Einlaßventil jedes Brennraums, in welcher von einem Drosselorgan steuerbare Luft aus dem Ansaugrohr strömt, wobei der Luft aus einem Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem eines Brennstofftanks der Brennkraftmaschine verdunsteter Brennstoff stromabwärts des Drosselorgans zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung des verdunsteten Brennstoffs aus dem Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem in die Zuführleitung (16) nur bei einer Teilanzahl der Brennräume (5), insbesondere bei einem einzelnen Brennraum (6) der Brennkraftmaschine (1), erfolgt.

2. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (1) zumindest zwei Einlaßventile (7) je Brennraum (5) aufweist, die über die Zuführleitung (16) an das Ansaugrohr (14) angeschlossen sind, und die Zuführleitung (16) Verzweigungen (44, 45) entsprechend der Anzahl der Einlaßventile (7) je Brennraum (5) aufweist und in einem nicht verzweigten Teil (49) der Zuführleitung (16) das Drosselorgan (36) untergebracht ist.

3. Fremdgezündete Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts wenigstens einer der Verzweigungen (44, 45) und stromabwärts des Drosselorgans (36) zumindest eine Zuführöffnung (34) in der Zuführleitung (16) zum Einleiten des verdunsteten Brennstoffs aus dem Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem vorgesehen ist.

4. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (1) zumindest zwei Einlaßventile (7) je Brennraum (5) aufweist, die über die Zuführleitung (16) an das Ansaugrohr (14) angeschlossen sind, und die Zuführleitung (16) Verzweigungen (44, 45) entsprechend der Anzahl der Einlaßventile (7) je Brennraum (5) aufweist und in zumindest einer der Verzweigungen (44, 45) das Drosselorgan (36) untergebracht ist.

5. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer der Verzweigungen (44, 45) der Zuführleitung (16) stromabwärts des Drosselorgans (36) mindestens eine Zuführöffnung (34) vorgesehen ist, über die verdunsteter Brennstoff aus dem Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem in die Verzweigung (44; 45) einleitbar ist.

6. Fremdgezündete Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugrohr (14) ein Hauptdrosselorgan (10) untergebracht ist.

7. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptdrosselorgan (36) elektromotorisch betätigbar ist.

8. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verdunstete Brennstoff aus dem Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystem mittels eines Ventils (30) in die Zuführleitung (16) abgebbar ist.

9. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (30) elektromagnetisch betätigbar ausgebildet ist.

10. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (36) elektromotorisch betätigbar ist.