DE19853799A1 - Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung - Google Patents

Abstract

Für ein Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung wird vorgeschlagen, daß mittels einer Kombination einer Saugrohreinspritzung mit einer Direkteinspritzung durch jeweilige, lastabhängig gesteuerte/geregelte Teil-Einspritzmengen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemisch­ verdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung.

Bei derzeit eingesetzten Benzin-Direkteinspritzverfahren wird der Kraftstoff aus­ schließlich direkt in den Brennraum eingespritzt. Mit der Lage des Einspritzbeginns wird die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches gesteuert. Bei einem späten Einspritzbeginn gegen Ende der Verdichtungsphase wird ein inhomogenes Gemisch mit einer starken Schichtung realisiert und dabei eine stabile Verbrennung auch bei hohen Luftverhältnissen erreicht. Ein demgegenüber früherer Einspritz­ beginn zu Beginn der Ansaugphase bewirkt ein homogenes Gemisch.

Das mögliche Zeitintervall für die Einspritzung ist bei der Direkteinspritzung gegen­ über der Saugrohreinspritzung in nachteiliger Weise erheblich verkürzt, da die Ein­ spritzung frühestens nach dem Schließen des Auslaßventils beginnen kann und vor der Zündung abgeschlossen sein muß. Eine bei der Saugrohreinspritzung mögliche Kraftstoff-Vorlagerung (während der Kompressions- und Verbrennungsphase) ist nicht möglich und somit die Gemischaufbereitung bei der Direkteinspritzung schlechter. Dies führt in nachteiliger Weise zu höheren HC-, CO- und Ruß-Emissio­ nen. Als weiterer Nachteil ist zu nennen, daß speziell bei der homogenen Direkt­ einspritzung während der Ansaugphase ein Teil des Einspritzstrahls auf die Einlaßventil-Teller trifft und der Kraftstoff darüber hinaus teilweise an den Brenn­ raumwänden abgelagert wird. Dies führt auf den Einlaßventilen und am Einspritz­ ventil zu Ablagerungen, die den Kraftstoffstrahl auch im geschichteten Betrieb be­ einflussen und die gewünschte Schichtung verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine gemischverdichtende, fremd­ gezündete Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung ein verbessertes Verfahren zur Gemischbildung aufzuzeigen.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß mittels einer Kom­ bination einer Saugrohreinspritzung mit einer Direkteinspritzung durch jeweilige, lastabhängig gesteuerte/geregelte Teil-Einspritzmengen ein jeweiliges Kraftstoff- Luft-Gemisch gebildet wird.

Mit der erfindungsgemäß kombinierten Einspritzung ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Nachteile der Direkteinspritzung im geschichteten Betrieb mit den rela­ tiv hohen Schadstoffemissionen und der unvollständigen Verbrennung zu vermei­ den. Gegenüber der ausschließlichen Saugrohreinspritzung eröffnet sich in vorteil­ hafter Weise die Möglichkeit, eine stabile Verbrennung mit gutem Wirkungsgrad und niedrigen Schadstoffemissionen auch bei höheren Luftverhältnissen und Rest­ gasanteilen zu erreichen.

Die Erfindung ist im folgenden unter Einbeziehung vorteilhafter Ausgestaltungen beschrieben.

Ein Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemischverdichtenden, fremdgezünde­ ten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung ist erfindungsgemäß dadurch ver­ bessert, daß mittels einer Kombination einer Saugrohreinspritzung mit einer Di­ rekteinspritzung durch jeweilige, lastabhängig gesteuerte/geregelte Teil-Einspritz­ mengen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Leerlauf- und Teillast­ bereich über die Saugrohreinspritzung gegenüber der Direkteinspritzung der größere Kraftstoffanteil am Gemisch abgespritzt. Mit dem in diesem Lastbereich direkt eingespritzten Kraftstoff wird ein zündfähiges Gemisch in der Nähe der Zünd­ kerze erzielt und damit eine zuverlässige Entflammung des mageren Gemisches im gesamten Brennraum ermöglicht.

Demgegenüber kann im Vollastbereich der Brennkraftmaschine der Kraftstoffanteil am Gemisch überwiegend bis ganz über die Direkteinspritzung abgespritzt werden, womit die mit der Direkteinspritzung gegebenen Vorteile bezüglich der Zylinder­ füllung und der Klopfgrenze uneingeschränkt auszunützen sind.

Um den baulichen Aufwand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der kombinierten Einspritzung gering zu gestalten, kennzeichnet sich das erfin­ dungsgemäße Verfahren durch die Verwendung einer Zentraleinspritzung im Be­ reich eines Luftsammlers als Saugrohreinspritzung. Hierbei können die bekannten Nachteile der Zentraleinspritzung im Instationärbetrieb und im Warmlauf sowie die schlechte Gemisch-Gleichverteilung in vorteilhafter Weise durch die kombinierte Direkteinspritzung korrigiert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemischverdichtenden, fremd­ gezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, dadurch gekennzeichnet,

• - daß mittels einer Kombination einer Saugrohreinspritzung mit einer Direkteinspritzung durch jeweilige, lastabhängig gesteuerte/geregelte Teil-Einspritzmengen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Leerlauf- und Teillast-Bereich über die Saugrohreinspritzung gegenüber der Direkt­ einspritzung der größere Kraftstoffanteil am Gemisch abgespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Vollastbereich der Kraftstoffanteil am Gemisch überwiegend bis ganz über die Direkteinspritzung abgespritzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Ver­ wendung einer Zentraleinspritzung im Bereich eines Luftsammlers als Saug­ rohreinspritzung.