DE69107242T2

DE69107242T2 - Ansauganlage für einen Motor.

Info

Publication number: DE69107242T2
Application number: DE69107242T
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Hayashi; Mitsuo Hitomi; Tadayoshi Kaide; Kiyotaka Mamiya; Tadashi Nakagawa
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: EP0459374B1; US5168839A; KR920021862A; KR940001941B1; EP0459374A1; DE69107242D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STELLUNGNAHME ZUM STAND DER TECHNIK

Diese Erfindung betrifft ein Einlaßsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist allgemein ein Motoreinlaßsystem mit einer Einspritzdüse zum Einspritzen von Brennstoff in eine Einlaßkammer bekannt gewesen, in dem der Brennstoff von der Einspritzdüse mit der Luft in der Einlaßkammer gemischt und einer Verbrennungskammer zugeführt wird. Ein solches Motoreinlaßsystem ist beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-61010 offenbart.
In einem Motoreinlaßsystem dieser Art sind verschiedene Modifikationen in Betracht gezogen worden, in denen die Anordnung einer Einspritzdüse verändert wird, um die Atomisierung und Verteilung von Brennstoff zu verbessern. Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 59-147866 ein Motoreinlaßsystem, in dem zwei Arten von Einspritzdüsen in einer Einlaßkammer vorgesehen sind. Die eine Einspritzdüse wird in irgendeinem Betriebszustand verwendet und die andere wird nur im Hochlastbetriebszustand verwendet. Diese Einspritzdüsen sind jeweils geeignet, Brennstoff in vorgegebenen Betriebszuständen einzuspritzen, um den Brennstoff weiter zu atomisieren. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 61-186061 offenbart ein Motoreinlaßsystem, welches mit einer Haupteinspritzdüse und einer Starteinspritzdüse in einer Einlaßkammer versehen ist. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-105275 offenbart ein Motoreinlaßsystem, welches mit einer ersten Einspritzdüse zum Einspritzen von Brennstoff in einer späteren Stufe eines Einlaßhubs für eine geschichtete Beladung in einer Verbrennungskammer und einer zweiten Einspritzdüse zum zusätzlichen Einspritzen von Brennstoff versehen ist. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 61-241461 offenbart ein Motoreinlaßsystem, in dem der von einer Einspritzdüse eingespritzte Brennstoff einer Mehrzahl von Einlaßkanälen durch ein Verteilungsrohr zugeführt wird.
In den herkömmlichen Motoreinlaßsystemen ist jedoch der Abstand zwischen einer Einspritzdüse und einer Einlaßöffnung, die an einem stromabwärtigen Ende eines Einlaßkanals angeordnet ist, relativ kurz, um das Ansprechen der Brennstoffzufuhr zu der Verbrennungskammer zu verbessern, und aufgrund einer Begrenzung der Gestaltung des Motors. Entsprechend ist die Verbleibungszeit von Brennstoff in dem Einlaßkanal kurz. Entsprechend ist es schwierig gewesen, den Brennstoff ausreichend zu verdampfen oder zu atomisieren und den Brennstoff mit der Luft in dem Einlaßkanal zu mischen.
In dem zuvor genannten System, welches mit zwei Arten von Einspritzdüsen versehen ist, ist eine Einspritzdüse weiter stromaufwärts als die andere mit einigem Abstand angeordnet. Der Abstand zwischen der stromaufwärtigen Einspritzdüse und einer Einlaßöffnung der Verbrennungskammer ist jedoch zu kurz, um ein Einlaßkanalvolumen zu liefern, das äquivalent zu dem Hubvolumen eines Zylinders ist, mit welchem der Einlaßkanal verbunden ist. Entsprechend wird der gesamte Brennstoff, der von der Einspritzdüse eingespritzt wird, in den Zylinder während eines Einlaßhubs eingelassen. Daher ist es schwierig gewesen, eine solche Verbleibungszeit zu liefern, die eine Verdampfung und Automisierung des Brennstoffs und eine Vermischung von Brennstoff und Luft gewährleistet.
Weiterhin ist allgemein ein Motor bekannt gewesen, der zusätzlich zu den Einspritzdüsen mit einem Abgasrückführungs- (nachfolgend als EGR bezeichnet) Mittel versehen ist, um Abgas dem Einlaßsystem des Motors zurückzuführen und so die Emission und die Verschleißfestigkeit zu verbessern (US-A-4 741 295). Insbesondere in Betriebbereichen geringer und mittlerer Last wird die EGR bewirkt, so daß Stickstoffoxyde (nachfolgend als NOx bezeichnet) in dem Motor verringert werden. Außerdem wird auch die zurückgelegte Meilenzahl aufgrund einer Verringerung der Pumpverluste verbessert werden, weil die Einführung von neuer Luft in der EGR eingeschränkt und der Ansaugdruck verringert ist. Wenn jedoch die Verdampfung, Atomisierung und Vermischung von Brennstoff und Luft, insbesondere bei einer größeren Menge von zurückgeführtem Abgas unzureichend ist, wird die Verbrennbarkeit beeinträchtigt werden, was zu einer höheren Anfälligkeit gegen Zündungsfehler führt. Entsprechend ist bei dem Motor, der mit dem EGR-Mittel versehen ist, der Nachteil aufgetreten, daß die Menge von zurückgeführtem Abgas nicht auf ein größeres Maß erhöht werden kann, so daß er keine zufriedenstellende Verbrennbarkeit erreichen kann.
Angesichts der zuvor genannten Nachteile ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motoreinlaßsystem anzugeben, das es möglich macht, eine stark erhöhte Verbrennbarkeit, eine verbesserte Meilenzahl und einen erhöhten Leistungsausgang zu gewährleisten.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motoreinlaßsystem anzugeben, das an einem Motor montierbar ist, welcher ein Abgasrückführungsmittel trägt, was es möglich macht, die Menge von zurückgeführtem Abgas zu erhöhen, ohne einen Zündungsfehler zu verursachen, um die Verbrennbarkeit zu verbessern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Einlaßsystem dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Volumen der Einlaßkammer eines Einlaßkanals soviel größer als das bestimmte Hubvolumen des zugehörigen Zylinders ist, daß während eines Einlaßhubes nicht der gesamte Brennstoff von der jeweiligen Einspritzdüse in den Zylinder eingespritzt wird und daß ein Teil des Brennstoffs in dem Einlaßkanal bis zum nächsten Einlaßhub verbleibt.
In diesem Zusammenhang ist die entsprechende Einspritzdüse so positioniert, daß das Volumen der Einlaßkammer größer ist als das bestimmte Hubvolumen des Zylinders. Entsprechend kann nicht der gesamte von der Einspritzdüse eingespritzte Brennstoff in den Zylinder während eines Einlaßhubes eingelassen werden. Ein Teil des Brennstoffs wird in dem Einlaßkanal bis zum nächsten Einlaßhub verbleiben. Dieser verbleibende Brennstoff bleibt in dem Einlaßkanal für eine Zeitdauer, die äquivalent zu der Zeit ist, welche für einen Zyklus des Motors erforderlich ist, so daß der Brennstoff weiter verdampft und mit der Luft gemischt werden kann. Entsprechend kann ein Gemisch von Brennstoff und Luft eine erhöhte Verbrennbarkeit haben.
Auch umfaßt ein Einlaßsystem zur Verwendung in einem Motor zusätzlich eine stromabwärtige Sekundäreinspritzdüse, die in dem Einlaßkanal nahe der Einlaßöffnung zum Einspritzen von Brennstoff vorgesehen ist.
Bei diesem Aufbau ist die erste Einspritzdüse an einer solchen Stelle angeordnet, daß das Volumen der Einlaßkammer größer als das bestimmte Hubvolumen ist. Die Sekundäreinspritzdüse ist in dem Einlaßkanal nahe der Einlaßöffnung angeordnet. Entsprechend kann der Brennstoff wegen des Verbleibens in dem Einlaßkanal für eine lange Zeitdauer weiter verdampft werden, und die Verbrennbarkeit des Brennstoffs ist entsprechend verbessert. Außerdem ist es der Sekundäreinspritzdüse erlaubt, Brennstoff gleichzeitig mit der ersten Einspritzdüse bei entsprechender Notwendigkeit einzuspritzen. Hiermit kann eine adäquadate Brennstoffmenge dem Zylinder zugeführt werden, um ein zufriedenstellendes Ansprechen der Brennstoffversorgung auf eine Änderung in dem Betriebszustand beizubehalten.
Weiterhin umfaßt ein Einlaßsystem zur Verwendung in einem Motor eine Abgasrückführungssteuereinrichtung zur Steuerung der Menge des zurückgeführten Abgases in das Einlaßsystem, Steuermittel zur Steuerung der Abgasrückführungssteuereinrichtung und der ersten Einspritzdüse derart, daß die Menge des zurückgeführten Abgases erhöht wird und die Rate der Kraftstoffmenge, die von der ersten Einspritzdüse eingespritzt worden ist, um eine Kraftstoffmenge, die von der Sekundäreinspritzdüse während eines niedrigen Betriebslastbereichs und eines mittleren Betriebslastbereichs des Motors eingespritzt wird, erhöht wird.
Dieses Motoreinlaßsystem wird für einen Motor, der mit einem Abgasrückführungsmittel versehen ist, verwendet. Die Brennstoffversorgung wird durch die stromaufwärtige, d.h. erste Einspritzdüse in einem niedrigen Betriebslastbereich und einem mittleren Betriebslastbereich beeinflußt. Entsprechend kann eine zufriedenstellende Verbrennbarkeit selbst in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen erreicht werden. Auch wird die Atomisierung und Verdampfung von Brennstoff in dem Einlaßkanal erhöht und wird der Brennstoff ausreichend mit der Luft und intern zurückgeführtem Abgas gemischt, weil die stromaufwärtige Einspritzdüse an einer solchen Stelle angeordnet ist, daß das Volumen in der Einlaßkammer größer ist als das bestimmte Hubvolumen. Somit kann die Möglichkeit von Zündungsfehlern eliminiert werden, wenn eine größere Menge von intern zurückgeführtem Abgas vorliegt.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und beiliegenden Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine erste Ausführungsform verkörpert;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die das in Fig. 1 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine zweite Ausführungsform verkörpert;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen Einlaßkanal des in Fig. 3 gezeigten Motoreinlaßsystems von der rechten Seite her betrachtet zeigt;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den Einlaßkanal von hinten oben rechts zeigt;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Motoreinlaßsystems, welches die Erfindung als eine dritte Ausführungs form verkörpert;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die teilweise eine Einspritzdüse des in Fig. 6 gezeigten Motoreinlaßsystems zeigt;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig. 6, die ein modifiziertes Beispiel des in Fig. 6 gezeigten Brennstoffverteilungsmittels zeigt;
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig. 6, die ein anderes modifiziertes Beispiel des in
Fig. 6 gezeigten Brennstoffverteilungsmittels zeigt;
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine vierte Ausführungsform verkörpert;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Motoreinlaßsystems der vierten Ausführungsform, die einen detaillierten Aufbau des Motoreinlaßsystems zeigt;
Fig. 12 ist eine Draufsicht des Motoreinlaßsystems der vierten Ausführungsform, welche eine detaillierte Anordnung zeigt;
Fig. 13 ist eine Kurve, die den Ladewirkungsgrad ηc eines Motors zeigt, wobei der Ladewirkungsgrad ηc über einem Verhältnis eines Verteilervolumens Vo zu einem Hubvolumen Vs eines Zylinders gezeichnet ist;
Fig. 14 ist ein Graph, der eine prozentuale Erhöhung der Ausgangsleistung eines Motors zeigt, wobei die prozentuale Erhöhung in dem Leistungsausgang über einem Verhältnis eines Verteilervolumens Vo zu einem Hubvolumen Vs eines Zylinders gezeichnet ist;
Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, das die Erfindung als eine fünfte Ausführungsform verkörpert;
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine sechste Ausführungsform verkörpert;
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau des Motoreinlaßsystems, welches eine Funktion zur Regulierung der Verwirbelung der Einlaßluft hat, als eine siebte Ausführungsform zeigt;
Fig. 18 ist eine schematische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel der siebten Ausführungsform zeigt;
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht eines anderen modifizierten Beispiels der siebten Ausführungsform;
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres modifiziertes Beispiel der siebten Ausführungsform zeigt;
Fig. 21 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine achte Ausführungsform verkörpert;
Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine neunte Ausführungsform verkörpert;
Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung zeigt;
Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht, die das in Fig. 23 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt;
Fig. 25 ist eine Ansicht, die teilweise ein modifiziertes Beispiel des in Fig. 23 gezeigten Motoreinlaßsystems zeigt, worin eine stromaufwärtige Einspritzdüse auf eine stromaufwärtige Drosselklappe gerichtet ist;
Fig. 26 ist ein Graph, der den Öffnungszeitpunkt eines Einlaß- und eines Auslaßventils zeigt, worin eine horizontale Achse den Kröpfungswinkel und eine vertikale Achse die Ventilanhebung des Einlaßund des Auslaßventils dargestellt;
Fig. 27 ist ein Graph, der einen Motorbetriebslastbereich für AuslaßventilÖffnungszeitpunkte EV1, EV2 zeigt, worin eine horizontale Achse eine Motorgeschwindigkeit darstellt und eine vertikale Achse eine Motorlast (TVO) darstellt;
Fig. 28 ist eine Ansicht, die teilweise das in Fig. 23 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt;
Fig. 29 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung versehen ist und die Erfindung als eine zwölfte Ausführungsform verkörpert;
Fig. 30 ist eine schematisierte Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung zeigt, welches die Erfindung als eine dreizehnte Ausführungsform verkörpert;
Fig. 31 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung zeigt;
Fig. 32 ist eine Querschnittansicht, die das in Fig. 31 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt;
Fig. 33 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel der dreizehnten Ausführungsform zeigt; und
Fig. 34 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, das mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung versehen ist und die Erfindung als eine vierzehnte Ausführungsform verkörpert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Motoreinlaßsysteme, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern allgemein gleiche Teile in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines ersten Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung verkörpert, und Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die das in Fig. 1 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt.
Ein Motorhauptgehäuse 1 ist mit einer Mehrzahl von Zylindern 2, vier Zylinder in den Fig. 1 und 2, versehen. Jeder Zylinder 2 hat einen Kolben 3 und eine Verbrennungskammer 4 oberhalb des Kolbens 3. Die Verbrennungskammer 4 hat eine Einlaßlöffnung 5 und eine Auslaßöffnung 6 in ihrem oberen Bereich. Beide öf fnungen 5 und 6 können durch ein Einlaßventil 7 und ein Auslaßventil 8 zu bestimmten Zeitpunkten geöffnet und geschlossen werden.
Ein Einlaßbereich ist geeignet, die Einlaßluft dem Motorhauptgehäuse 1 zuzuführen. Der Einlaßbereich 10 umfaßt einen Einlaßkanal 11, der für jeden Zylinder 2 vorgesehen ist, einen Druckausgleichsbehälter 12, der mit einem stromaufwärtigen Ende jedes Einlaßkanals 11 verbunden ist, einen gemeinsamen Einlaßraum 13, der mit einem stromaufwärtigen Ende des Druckausgleichsbehälters 12 verbunden ist. Der Einlaßkanal 11 erstreckt sich zu der Einlaßöffnung 5. In dem gemeinsamen Einlaßraum 13 ist eine Drosselklappe vorgesehen, um die Menge an Einlaßluft entsprechend einer Bewegung eines Gasgestänges zu steuern.
In jedem Einlaßkanal 11 ist eine Einspritzdüse 20 zum Einspritzen von Brennstoff angeordnet. Die Einspritzdüse 20 ist an einer solchen Stelle angeordnet, daß das Volumen des Kanals zwischen der Einlaßöffnung 5 und der Einspritzdüse 20, d.h. das Kanalvolumen zwischen der öffnung der Verbrennungskammer 4 und der Einspritzdüse 20, größer ist als das Hubvolumen des Zylinders, mit dem der Einlaßkanal 11 verbunden ist. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform hat jeder Einlaßkanal 11 eine Länge, die ausreichend ist, um das obengenannte Kanalvolumen zu bilden. Die Einspritzdüse 20 ist in einem stromaufwärtigen Endbereich jedes Einlaßkanals 11 angeordnet. Entsprechend ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, das Kanalvolumen Vo des Einlaßkanals 11 zwischen der Einlaßöffnung 5 und der Einspritzdüse 20, d.h. ein schräg verlaufender Bereich in Fig. 1, größer als das Hubvolumen Vs des Zylinders, mit dem der Einlaßkanal 11 verbunden ist.
Der obige Aufbau wird weiter unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden. Das Hubvolumen Vs ist ein Fassungsvermögen in dem Zylinder 2 zwischen dem oberen Totpunkt TDC und dem unteren Totpunkt BDC des Kolbens 3. Das Kanalvolumen Vs zwischen der Einlaßöffnung 5 und einer Stelle, die mit A in Fig. 2 bezeichnet ist, ist gleich dem Hubvolumen Vs. Die Einspritzdüse 20 ist stromaufwärts von der Stelle A angeordnet. Entsprechend kann unter der Annahme, daß ein Fassungsvermögen zwischen der Stelle A und der Einspritzdüse 20 ΔV ist, das Kanalvolumen Vo zwischen der Einlaßöffnung 5 und der Einspritzdüse 20 durch nachfolgende Gleichung ausgedrückt werden als
Vo = Vs + ΔV.
In dem obigen Motoreinlaßsystem ist das Kanalvolumen Vo stromabwärts von der Einspritzdüse 20 größer als das Hubvolumen Vs. Entsprechend kann das Volumen in dem Einlaßkanal 11 weiter mit der Luft vermischt und verdampft werden.
In herkömmlichen Einlaßsystemen wird der gesamte von einer Einspritzdüse vor dem Einlaßhub eingespritzte Brennstoff in den Zylinder während eines Einlaßhubs eingelassen. In dem Motor dieser Ausführungsform kann jedoch nicht der gesamte von der Einspritzdüse 20 eingespritzte Brennstoff in den Zylinder 2 während eines Einlaßhubes eingelassen werden. Entsprechend wird der in dem Raum ΔV vorhandene Brennstoff in dem Einlaßkanal 11 bis zu dem nächsten Einlaßhub verbleiben. Dieser verbleibende Brennstoff bleibt in dem Einlaßkanal 11 für eine Zeitdauer, die äquivalent zu der Zeit ist, die für einen Zyklus des Motors 1 erforderlich ist, so daß der Brennstoff weiter verdampft und mit der Luft vermischt werden kann. Entsprechend wird ein Gemisch aus dem Brennstoff und der Luft eine erhöhte Verbrennbarkeit haben.
Auch in einem hohen Lastbereich wird eine größere Menge an Brennstoff in dem Einlaßkanal 11 verdampft. Entsprechend kann ein höherer Kühleffekt wegen mehr latenter Wärme, welche die Verdampfung von einer größeren Menge an Brennstoff begleitet, erzielt werden. Der Kühleffekt wiederum erhöht die Luftdichte und erhöht dann den Ladewirkungsgrad. Entsprechend kann eine höhere Ausgangsleistung erzielt werden.
In dieser Ausführungsform ist es wünschenswert, daß die Brennstoffeinspritzungszeitdauer, während der Brennstoff von der Einspritzdüse 20 eingespritzt wird, nach dem Ablauf einer bestimmten Zeit nach dem EinlaßöffnungsÖffnungszeitpunkt beginnt. Hier ist die bestimmte Zeit eine Zeit, die erforderlich ist, damit eine Druckwelle von der Einlaßöffnung 5 zu der Stelle der Einspritzdüse 20 übertragen wird. Insbesondere kann die bestimmte Zeit erhalten werden, indem der Abstand zwischen der Einlaßöffnung 5 und der Einspritzdüse 20 durch die Schallgeschwindigkeit geteilt wird.
Indem die Brennstoffeinspritzungszeit auf diese Weise festgelegt wird, wird Brennstoff eingespritzt, wenn ein Strom der Einlaßluft in der Umgebung der Einspritzdüse 20 erzeugt wird. Die Erzeugung des Einlaßluftstromes wird um die Zeit verzögert, die fur eine Übertragung der Druckwelle erforderlich ist, nachdem die Luftansaugung während des Einlaßhubes gestartet worden ist. Somit wird der Brennstoff in dem Einlaßkanal 11 stromabwärts von der Einspritzdüse 20 durch den erzeugten Luftstrom verteilt, wodurch die Atomisierung des Brennstoffs verbessert wird.
Eine solche Brennstoffeinspritzzeit kann nützlich für andere Ausführungsformen sein, die nachfolgend beschrieben werden sollen, wie beispielsweise für eine in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines zweiten Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung verkörpert.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen Einlaßbereich 10 des in Fig. 3 gezeigten Motoreinlaßsystems von der rechten Seite her betrachtet zeigt. Fig. 5 ist eine Ansicht, die den Einlaßbereich 10 perspektivisch zeigt.
In dieser Ausführungsform sind entsprechende stromaufwärtige Enden von Einlaßkanälen 11, die mit Einlaßöffnungen 5 und Zylindern 2 verbunden sind, zu einem Vereinigungsabschnitt 15 verbunden. Ein stromaufwärtiges Ende des Vereinigungsabschnittes 15 ist mit einem gemeinsamen Einlaßraum 13 verbunden. Der Vereinigungsabschnitt 15 ist in einer solchen Weise gebildet, daß die Einlaßkanäle 11 unter gleichen Winkeln zu dem gemeinsamen Einlaßraum 13 vereinigt sind. Mit anderen Worten ist der Vereinigungsabschnitt 15 auf eine solche Weise gebildet, daß die Einlaßluft in jeden Einlaßkanal 11 unter gleichen Bedingungen strömt. Genauer gesagt sind die Einlaßkanäle 11 mit dem Vereinigungsabschnitt 15 kubisch verbunden, wobei die stromaufwärtigen Enden der Einlaßkanäle 11 symmetrisch zu der Mitte des Vereinigungsabschnitts 15 sind. Die Einlaßkanäle 11 haben eine gleichförmige Positionsbeziehung zu dem gemeinsamen Einlaßraum.
In dieser zweiten Ausführungform sind Einspritzdüsen 20 in einem Umfangsbereich des Vereinigungsabschnitts 15 angeordnet. Der Abstand zwischen jeder Einspritzdüse 20 und der Einlaßöffnung 5 ist so festgelegt, daß das Kanalvolumen größer als das Hubvolumen des Zylinders ist, mit dem der Einlaßkanal 20 verbunden ist. In Fig. 3 ist die Einspritzdüse 20 an der Stelle jedes Einlaßkanals 11 angeordnet, die nahe dem Vereinigungsabschnitt 15 ist. Es kann jedoch auch angemessen sein, daß eine einzige Einspritzdüse an einer stromaufwärtigen Stelle des Vereinigungsabschnitts 15 angeordnet ist.
Die zweite Ausführungsform zeigt ähnliche vorteilhafte Effekte wie die erste Ausführungsform, wie beispielsweise eine verbesserte Verdampfung von Brennstoff aufgrund der Tatsache, daß der Brennstoff in dem Einlaßkanal für eine längere Zeitdauer verbleibt.
Außerdem zeigt die zweite Ausführungsform eine verbesserte Brennstoffverteilung in jedem Zylinder. In einem Motoreinlaßsystem, in dem eine Mehrzahl von Einlaßkanälen zusammenlaufend mit einem gemeinsamen Einlaßraum verbunden sind, wobei eine Mehrzahl von Einspritzdüsen nahe dem Vereinigungsabschnitt vorgesehen sind oder eine einzige Einspritzdüse stromaufwärts des Vereinigungsabschnitts vorgesehen ist, strömt ein Gemisch von Brennstoff und Luft wegen der gleichzeitigen Öffnung von Einlaß- und Auslaßventilen oder einem Strom in umgekehrter Richtung an einer letzten Stufe des Einlaßhubs zurück zu dem Vereinigungsabschnitt, und ein Teil des zurückgeströmten Gemisches wird durch andere Zylinder geraubt. Wenn in diesem Fall die Einlaßkanäle asymmetrisch mit dem gemeinsamen Einlaßraum verbunden sind, wird das zurückgeströmte Gemisch ungleichmäßig von anderen Zylindern geraubt, wodurch entsprechend die Brennstoffverteilung verringert wird. Im Gegensatz dazu kann in dem Einlaßsystem dieser Ausführungsform, in der die Einlaßkanäle 11 symmetrisch in dem Vereinigungsabschnitt 15 angebracht sind, eine ausgeglichene Brennstoffmenge an jeden Zylinder verteilt werden. Entsprechend kann eine verbesserte Brennstoffverteilung erzielt werden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Motoreinlaßsystems, welches die Erfindung als eine dritte Ausführungsform verkörpert. Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht des dritten Motoreinlaßsystems, welche teilweise eine Einspritzdüse zeigt, die in dem dritten Motoreinlaßsystem vorgesehen ist. In der dritten Ausführungsform ist eine Einspritzdüse 20 auch in einer Stelle entfernt von einer Einlaßöffnung 5 angeordnet, die ausreichend ist, um das Kanalvolumen zwischen der Einlaßöffnung 5 und der Einspritzdüse 20 größer als das Hubvolumen des Zylinders, mit dem der Einlaßkanal verbunden ist, werden zu lassen. In dieser Ausführungsform ist jedoch ein Einlaßkanal 11 allgemein in einer linearen Form von der Einspritzdüse 20 zu der Einlaßöffnung 5 ausgebildet. Die Einspritzdüse 20 ist in einer solchen Weise angeordnet, daß der von ihr eingespritzte Brennstoff auf ein Einlaßventil für die Eingangsöffnung 5 gerichtet ist. Vor der Einspritzdüse 20 ist ein Verteilungselement (Brennstoffverteilungsmittel) angeordnet, um den eingespritzten Brennstoff in einem spezifischen Fahrbetrieb zu verteilen.
Das Verteilungsmittel 30 ist an einem unteren Ende einer Stange 32 montiert, die durch einen Solenoid 31 betätigt wird und zwischen einer Brennstoffverteilungsstellung (in Fig. 7 die mit einer durchgezogenen Linie gezeichnete Stellung), welche der Einspritzdüse 20 zugewandt ist, und einer zurückgezogenen Stellung (in Fig. 7 durch eine unterbrochene Linie dargestellte Stellung), die von der ersten Stellung in Richtung einer oberen Wandung des Einlaßkanals 11 zurückgezogen ist, wo das Verteilungselement 30 nicht dazu dient, den eingespritzten Brennstoff zu verteilen, bewegbar.
Der Solenoid 31 wird durch eine Steuereinheit 33 gesteuert. Die Steuereinheit 33 ist geeignet, entsprechend einem Sensorsignal von einem nicht dargestellten Drosselklappenöffnungssensor zur Erfassung des geöffneten Winkels der Drosselklappe zu bestimmen, ob sich der vorliegende Betriebszustand in einem Übergangszustand zu entweder einer plötzlichen Beschleunigung oder einem plötzlichen Abbremsen oder ansonsten in einem normalen Zustand befindet. Die Steuereinheit 33 erlaubt dem Verteilungselement 30, sich in die Brennstoffverteilungsstellung in dem normalen Betriebszustand und in die zurückgezogene Stellung in dem Übergangsbetriebszustand zu bewegen.
Weiterhin ist es in dem Fall, wo das Verteilungselement 30 vorgesehen ist, welches entsprechend dem Betriebszustand gesteuert wird, wünschenswert, daß die Einspritzdüse 20 eine große Einspritzleistung besitzt, die ausreichend ist, um den Brennstoff bis zu dem Einlaßventil einzuspritzen.
In dieser Ausführungsform ist die Form des Einlaßkanals 11 von der Einspritzdüse 20 zu der Einlaßöffnung 5 im wesentlichen linear. Dies kann die Möglichkeit, daß der eingespritzte Brennstoff in direkten Kontakt mit der Wandung des Einlaßkanals 11 kommt, verhindern. Als ein Ergebnis kann eine Brennstoffablagerung auf der Wandung des Einlaßkanals 11 unterdrückt werden.
Auch kann in dieser Ausführungsform, in der das Verteilungselement 3 entsprechend dem Betriebszustand steuerbar ist, wie es oben beschrieben ist, die Einspritzleistung der Einspritzdüse 20 erhöht werden, so daß der von der Einspritzdüse 20 eingespritzte Brennstoff das Einlaßventil 7 erreichen kann.
Außerdem wird der Brennstoff durch das Verteilungselement 30, wie in Fig. 7 gezeigt, in dem normalen Betriebszustand verteilt, wodurch die Atomisierung des Brennstoffs verbessert wird, gekoppelt mit dem Effekt, der durch die Tatsache herbeigeführt wird, daß die Einspritzdüse 20 von der Einlaßöffnung 5 um die oben erwähnte ausreichende Länge beabstandet ist.
Wenn andererseits in dem Übergangsbetriebszustand die Verbleibungszeit des Brennstoffs in dem Einlaßkanal 11 verlängert wird, wirkt die Brennstoffzufuhr zu der Verbrennungskammer weniger ansprechend auf das Brennstofferfordernis in ihr. Mit anderen Worten wirkt die Brennstoffzufuhr an die Verbrennungskammer weniger ansprechend auf Änderungen in dem Betriebszustand. Jedoch wird in dem Übergangsbetriebszustand das Verteilungselement 30 in die zurückgezogene Stellung bewegt, und dadurch wird der Brennstoff von der Einspritzdüse 20 direkt zu dem Einlaßventil hochgespritzt (vgl. Fig. 6). Daher wirkt die Brennstoffzufuhr in dem Übergangsbetriebszustand besser ansprechend.
Die Fig. 8 und 9 sind jeweils Querschnittsansichten ähnlich der Fig. 6 und zeigen andere Beispiele des Brennstoffverteilungsmittels der dritten Ausführungsform. Ein Verteilungselement 35, das in Fig. 8 gezeigt ist, besitzt die Form einer Drosselklappe und ist um ein e Achse drehbar. In der durch eine durchgezogene Linie dargestellten Stellung dient das Verteilungselement 35 nicht dazu, den von der Einspritzdüse 20 eingespritzten Brennstoff zu verteilen. Wenn es in die durch eine unterbrochene Linie dargestellte Stellung gedreht wird, in der das Verteilungselement 35 in den Einspritzstrom kommt, dient das Verteilungselement 35 dazu, den Brennstoff zu verteilen. Das Verteilungselement 35 wird durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung betätigt.
Ein in Fig. 9 gezeigtes Brennstoffverteilungsmittel hat ein Luftentnahmerohr 36, das mit einem Einspritzende der Einspritzdüse 20 verbunden ist. In dem Luftentnahmerohr 36 ist ein elektromagnetisches Ventil 37 zum Öffnen und Schließen des Rohrs 36 angeordnet. Wenn das Luftentnahmerohr 36 geöffnet ist, wird der von der Einspritzdüse 20 eingespritzte Brennstoff durch die von einer nicht dargestellten Luftquelle zugeführte Luft verteilt. Wenn andererseits das Luftentnahmerohr 36 geschlossen ist, wird der Brennstoff von der Einspritzdüse 20 eingespritzt, ohne verteilt zu werden.
In den in den Fig. 8 und 9 dargestellten Verteilungsmitteln kann es auch geeignet sein, daß das Brennstoffverteilungsmittel durch nicht dargestellte Steuermittel steuerbar ist, so daß die Verteilung des Brennstoffes in dem normalen Betriebszustand und nicht in dem Übergangszustand bewirkt wird.
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine vierte Ausführungsforrn verkörpert. In der vierten Ausführungsform ist in jedem Einlaßkanal 11 eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21 und eine stromabwärtige Einspritzdüse 22 angeordnet. Ähnlich den vorhergehenden Ausführungsformen, wie beispielsweise der ersten Ausführungsform, ist die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 an einer solchen Stelle angeordnet, daß das Kanalvolumen zwischen einer Einlaßöffnung 5 und der Einspritzdüse 20 größer als das Hubvolumen des Zylinders ist, mit dem der Einlaßkanal 11 verbunden ist. Andererseits ist die stromabwärtige Einspritzdüse 22 nahe der Einlaßöffnung 5 angeordnet. Die Brennstof feinspritzung von den Einspritzdüsen 21,22 ist durch eine Steuereinheit (CPU) 40 entsprechend dem Betriebszustand gesteuert. In der durch die CPU 40 ausgeführten Steuerung wird bewirkt, daß die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 im wesentlichen den Brennstoff einspritzt und die stromabwärtige Einspritzdüse 22 zusätzlich Brennstoff einspritzt, wenn eine hohe Brennstoffzufuhrreaktion erforderlich ist. Beispielsweise wird in dem normalen Betriebszustand einschließlich einem Zustand, wo Änderungen in der Motorlast und der Drehgeschwindigkeit des Motors relativ klein sind, die Brennstoffmenge, die der Einlaßluftmenge od.dgl. entspricht, nur von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzt. Andererseits wird es in dem Übergangsbetriebszustand, d.h. bei einer plötzlichen Beschleunigung oder Abbremsung, der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 erlaubt, eine zusätzliche Menge an Brennstoff einzuspritzen, während es der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 erlaubt ist, eine Grundmenge an Brennstoff einzuspritzen.
In dem Einlaßsystem der vierten Ausführungsform ist es der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 erlaubt, den Brennstoff in dem normalen Betriebszustand einzuspritzen. Entsprechend kann der Brennstoff, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform oder anderen vorhergehenden Ausführungsformen, weiterverdampft werden, während er in dem Einlaßkanal 11 verbleibt, mit dem Ergebnis, daß die Verbrennbarkeit des Brennstoffs verbessert ist und eine größere Luftmenge der Verbrennungskammer 4 zugeführt wird. Andererseits kann in dem Übergangsbetriebszustand, wie bei einer plötzlichen Beschleunigung, die Brennstoffeinspritzung, die nur durch die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 bewirkt wird, nicht voll auf die Brennstoffzufuhr, welche von der Verbrennungskammer 4 gefordert wird, reagieren, was zu einer geringeren Reaktion auf die Änderung in dem Betriebszustand führt. Da jedoch die stromabwärtige Einspritzdüse 22 die Brennstoffeinspritzung gleichzeitig mit der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 in dieser Ausführungsform bewirkt, kann eine adäquate Brennstoffmenge der Verbrennungskammer 4 zugeführt werden, wodurch eine zufriedenstellende Reaktion der Brennstoffversorgung auf eine Änderung in dem Betriebszustand beibehalten wird.
Die Fig. 11 und 12 sind jeweils eine Querschnittsansicht des vierten Motoreinlaßsystems und eine Draufsicht des vierten Einlaßsystems, die einen detaillierten Aufbau von diesem zeigen. In diesen Figuren umfaßt der Einlaßkanal 11 Einlaßrohre 110, die integral miteinander durch Flanschelemente 11a,11b,11c an einer stromaufwärtigen Endposition, einer Mittelposition und einer stromabwärtigen Endposition verbunden sind. Jedes Einlaßrohr 110 hat einen stromaufwärtigen Abschnitt und einen stromabwärtigen Abschnitt. Diese Einlaßrohre 110 sind mit einem Druckausgleichstank 12 mit Bolzen durch den Flanschbereich 11a an der stromaufwärtigen Endposition verbunden, während sie mit einem Zylinderkopf 1 durch Bolzen über das Flanschelement 11c an der stromabwärtigen Endposition verbunden sind. Weiterhin sind der stromaufwärtige Abschnitt und der stromabwärtige Abschnitt miteinander durch Bolzen über das Flanschelement 11b an der Mittelposition verbunden. Jedes Einlaßrohr 110 ist in einer linearen Form, deren Achse linear ist, ausgebildet. Ein stromaufwärtiger Abschnitt des Einlaßrohrs 110 hat einen kreisförmigen Querschnitt mit einem relativ großen Durchmesser, ein Mittelabschnitt von ihm hat noch einen kreisförmigen Querschnitt, der aber einen etwas kleineren Durchmesser hat, und ein stromabwärtiger Abschnitt von ihm hat einen seitlich langen elliptischen Querschnitt. Das stromabwärtige Ende des Einlaßrohrs 110 ist mit einem Kanal verbunden, der in dem Zylinderkopf 1 ausgebildet ist. Der Kanal erstreckt sich in die Einlaßöffnung 5 und bildet einen stromabwärtigen Abschnitt des Einlaßrohres 11.
In einer oberen Wandung des stromaufwärtigen Abschnitts des individuellen Einlaßrohrs 110 ist eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21 angeordnet, die der Innenseite des Einlaßrohrs 110 zugewandt ist. Diese stromaufwärtige Einspritzdüse 21 und ein Rohr zum Zuführen von Brennstoff zu der Einspritzdüse 21 sind durch ein Trägerelement 11d gehalten, welches mit dem Zwischenflanschelement 11b verbunden ist. Weiterhin ist eine stromabwärtige Einspritzdüse 22 in dem im Zylinderkopf 1 gebildeten Kanal angeordnet, mit der der stromabwärtige Abschnitt des Einlaßrohrs 110 in Verbindung steht. Weiterhin kann die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 in einer Wandung des Druckausgleichsbehälters vorgesehen sein, wobei sie dem stromaufwärtigen Ende des Einlaßrohrs 110 zugewandt ist, wie durch die unterbrochenen Linien in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist, um Brennstoff in einer axialen Richtung des stromaufwärtigen Abschnitts des an Einlaßrohrs 110 einzuspritzen. Auf diese Weise kann die Möglichkeit einer Brennstof fablagerung auf der Wandung des Einlaßrohrs effektiv unterdrückt werden.
Weiterhin kann der Aufbau des in den Fig. 11 und 12 gezeigten Einlaßsystems unter der Voraussetzung, daß die stromabwärtige Einspritzdüse 22 weggelassen wird, für das erste Einlaßsystem verwendet werden.
Die Fig. 13 und 14 sind Kurven, die jeweils vorteilhafte Effekte zeigen, die durch die erste und vierte Ausführungsform der Erfindung herbeigeführt werden. Fig. 13 ist eine Kurve, die den Ladewirkungsgrad ηc eines Motors zeigt, wobei der Ladewirkungsgrad ηc über einem Verhältnis eines Kanalvolumens von Null zu einem Hubvolumen Vs eines Zylinders gezeichnet ist. Fig. 14 ist eine Kurve, die eine prozentuale Erhöhung in der Ausgangsleistung eines Motors zeigt, wobei die prozentuale Erhöhung in der Ausgangsleistung über einem Verhältnis eines Kanalvolumens Vo zu einem Hubvolumen Vs eines Zylinders dargestellt ist. In Experimenten, deren Resultate in den Kurven der Fig. 13 und 14 gezeigt ist, wurde eine Testvorrichtung verwendet, die ein Einlaßsystem hat, welches ähnlich der in den Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsform ausgebildet ist. Der Zweck von diesem Experiment war, eine prozentuale Erhöhung des Ladewirkungsgrades ηc und einer Ausgangsleistung des Motors durch eine Veränderung der Position einer Einspritzdüse zu bestimmen.
Die folgenden drei Fälle wurden berücksichtigt. Der erste Fall ist der, in dem eine Einspritzdüse nahe des stromabwärtigen Endes des Einlaßkanals angeordnet war, entsprechend der Stelle, wo die stromabwärtige Einspritzdüse angeordnet ist. An dieser Stelle betrug ein Verhältnis des Kanalvolumens Vo stromabwärts der Einspritzdüse zu dem Hubvolumen Vs des Zylinders etwa 0,25 (Vo/Vs = 0,25). Der zweite Fall war der, in dem die Einspritzdüse weiter stromaufwärts von dem letzten Fall angeordnet war, um der Gleichung zu genügen (Vo/Vs = 1,0). Der dritte Fall war der, in dem die Einspritzdüse weiter stromaufwärts als in dem zweiten Fall angeordnet war, so daß dem Verhältnis genügt wurde (Vo/Vs = 3,0). Die technische Bedeutung des Ladewirkungsgrades ηc ist allgemein bekannt. Weiterhin wurde die prozentuale Erhöhung der Ausgangsleistung des Motors untersucht, wobei der erste Fall, d.h. (Vo/Vs = 0,25), als eine Grundlage diente. Die in Fig. 14 gezeigte Kurve zeigt eine prozentuale Erhöhung in der Ausgangsleistung des Motors in den zweiten und dritten Fällen verglichen mit dem ersten Fall. Diese Daten zeigen, daß der Ladewirkungsgrad ηc und die Ausgangsleistung sich scharf bei einem Verhältnis des Kanalvolumen Vo zu dem Hubvolumen Vs von größer als 1 erhöhen.
Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigen, welches die Erfindung als eine fünfte Ausführungsform verkörpert. In der fünften Ausführungsforrn hat jeder Einlaßkanal 11 eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21 und eine stromabwärtige Einspritzdüse 22, die in ihm in ähnlicher Weise wie bei der vierten Ausführungsform angeordnet sind. Außerdem ist eine Drosselklappe 41 in jedem Einlaßkanal 11 stromabwärts von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 und stromaufwärts von der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 angeordnet. Die Drosselklappen 41 sind mit einer gemeinsamen Stange 41 verbunden und werden integral miteinander bewegt. Die Drosselklappen 41 werden durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung oder andere Antriebsmittel betätigt, um jeden Einlaßkanal 11 beispielsweise bei einer niedrigen Last zu drosseln. Es kann geeignet sein, die Drosselklappen 41 unabhängig von der Hauptdrosselklappe, die in dem Einlaßsystem vorgesehen ist, anzuordnen. Es kann auch geeignet sein, daß die Hauptdrosselklappe weggelassen wird und die Drosselklappen 41 die zusätzliche Funktion haben, die Einlaßluftmenge entsprechend einer Bewegung des Gasgestänges zu regulieren.
Diese Ausführungsforrn kann dieselben Effekte wie die vierte Ausführungsforrn bewirken. Außerdem wird der Einlaßkanal 11 durch die Drosselklappen 41 an den Stellen zwischen der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 und der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 gedrosselt. Entsprechend erhöht sich die Durchflußmenge des Einlaßluftstroms in dem gedrosselten Bereich des Einlaßkanals 11, wodurch entsprechend die Verteilung und Atomisierung von Brennstoff verbessert wird. Als ein Ergebnis kann die Verbrennbarkeit in der Verbrennungskammer 4 weiter verbessert werden.
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine sechste Ausführungsform verkörpert. In der sechsten Ausführungsform ist eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21 nahe einem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet, um einen ausreichenden Abstand von einer Einlaßöffnung 5 zu haben. Der Vereinigungsabschnitt 15 ist so ausgebildet, daß Einlaßkanäle 11 ähnlich wie bei dem in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Vereinigungsabschnitt 15 unter gleichen Winkeln mit einem gemeinsamen Einlaßraum 13 verbunden sind. Weiterhin ist eine stromabwärtige Einspritzdüse 23 nahe der Einlaßöffnung 5 jedes Zylinders 2 angeordnet.
Der Aufbau dieser Ausführungsform kann in einem Fall angewendet werden, in dem ein Einlaßkanal keine ausreichende Länge besitzt, um ein Kanalvolumen zu liefern, das größer als das Hubvolumen des Zylinders ist, mit dem der Einlaßkanal verbunden ist. In einem solchen Fall kann eine einzige stromaufwärtige Einspritzdüse 21 stromaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 ähnlich wie bei einer in Fig. 18 beschriebenen Ausführungsforrn, die nachfolgend noch beschrieben werden wird, angeordnet sein.
In dieser Ausführungsforrn ist die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 in der Nähe oder stromaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet, so daß sie einen ausreichenden Abstand von der Einlaßöffnung 5 hat, und es können eine verbesserte Verdampfung von Brennstoff und eine kleinere Motorgröße erreicht werden. Weiterhin laufen die Einlaßkanäle unter gleichen Winkeln zu dem gemeinsamen Einlaßraurn 13 zusammen, wie oben erwähnt ist, wodurch entsprechend die Brennstoffverteilung verbessert wird. Weiterhin dient die stromabwärtige Einspritzdüse 22, welche in dem Einlaßkanal 11 angeordnet ist, dazu, das Ansprechen der Brennstoffversorgung in dem Übergangsbetriebszustand zu verbessern. In dieser Ausführungsform ist es auch wünschenswert, daß Drosselklappen 41 stromaufwärts von den entsprechenden stromabwärtigen Einlaßdüsen 22 angeordnet sind.
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines siebten Brennstoffeinlaßsystems der vorliegenden Erfindung mit einer Funktion zur Regulierung der Verwirbelung von der Einlaßluft zeigt. In Fig. 17 hat jeder Einlaßkanal 11 ein Sekundärzweigrohr 1la und ein Primärzweigrohr 11b, die sich jeweils zu Einlaßöffnungen 5a,5b von jedem Zylinder 2 erstrecken, wobei das Sekundärzweigrohr 11a ein Absperrventil 43 hat. Das Absperrventil 43 wird durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung betätigt, um beispielsweise das Sekundärzweigrohr 11a bei einer niedrigen Last bzw. einer hohen Last zu schließen bzw. zu öffnen. Eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21 ist an einer Stelle nahe dem stromaufwärtigen Ende des Einlaßkanals 11 angeordnet, so daß das Kanalvolumen zwischen der Einlaßöffnung 5a,5b und der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 größer als das Hubvolumen des Zylinders ist, mit dem der Einlaßkanal 11 verbunden ist. Weiterhin ist eine stromabwärtige Einspritzdüse 22 stromabwärts von dem Absperrventil 43 in dem Sekundärzweigrohr 11a angeordnet. Weiterhin ist eine Drosselklappe 41 an einer Stelle stromabwärts von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 und stromabwärts von den Zweigrohren 11a,11b angeordnet. Der Öffnungswinkel der Drosselklappe 41 entspricht dem einer Hauptdrosselklappe 14, die in einem gemeinsamen Einlaßraum 13 angeordnet ist.
In dieser Ausführungsform schließt das in dem Sekundärzweigrohr 11a angeordnete Absperrventil 43 das Sekundärzweigrohr 11a bei niedrigen Lasten, so daß ein Gemisch von Brennstoff und Luft einer Verbrennungskammer 4 nur durch das Primärzweigrohr 11b zugeführt wird. Entsprechend wird bewirkt, daß sich die Geschwindigkeit des Einlaßluftstroms erhöht und dadurch der Einlaßluftstrom in der Verbrennungskammer 4 verwirbelt wird. Insbesondere in diesem Zustand kann der folgende vorteilhafte Effekt erreicht werden. Der von der stromaufwärtigen Einspritzdüse, welche ausreichend weit weg von den Einlaßöffnungen 5 angeordnet ist, eingespritzte Brennstoff verbleibt im Einlaßkanal 11 für eine längere Zeitdauer. Der Brennstoff wird weiter durch Störungen, welche in der Drosselklappe 41 und dem Zweigrohr 11b verursacht werden, verteilt. Diese vorteilhaften Resultate wirken synergetisch, um beträchtlich die Vermischung von Luft und Brennstoff und die Verdampfung von Brennstoff zu verbessern. Entsprechend kann mit dem positiven Effekt, der durch die Verwirbelung in der Verbrennungskammer 4 verursacht wird, die Verbrennbarkeit in der Verbrennungskammer 4 stark verbessert werden. Andererseits wird bei einer Beschleunigung das Absperrventil 43 betätigt, um das Sekundärzweigrohr 11a zu öffnen, und der Brennstoff wird auch von der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 eingespritzt.
Fig. 18 ist eine schematische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel der siebten Ausführungsform zeigt. Fig. 19 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des modifizierten Beispiels zeigt. In diesem Beispiel umfaßt jeder Einlaßkanal 11 einen Haupteinlaßkanal 11c, der sich zu den Einlaßöffnungen 5a,5b jedes Zylinders 2 erstreckt, ein Absperrventil 44 zum öffnen und Schließen des Haupteinlaßkanals 11c, einen Hilfseinlaßkanal 11d mit einem kleinen Querschnittsbereich zur Verbindung eines Abschnitts des Einlaßkanals 11 stromaufwärts von dem Absperrventil 44 und eines Abschnitts von diesem nahe der Einlaßöffnung 5a. Das Absperrventil 44 ist geeignet, den Haupteinlaßkanal 1c unter einer niedrigen Last bzw. unter einer hohen Last zu schließen bzw. zu öffnen. In diesem Motoreinlaßsystem sind eine einzige stromaufwärtige Einspritzdüse 21 und stromabwärtige Einspritzdüsen 22 angeordnet. In dem in Fig. 18 gezeigten Beispiel ist die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 stromaufwärts von einem Vereinigungsabschnitt 15 der Einlaßkanäle 11 angeordnet. Andererseits ist jede der stromabwärtigen Einspritzdüsen 22 in dem Haupteinlaßkanal 11c stromabwärts von dem Absperrventil 44 angeordnet.
In dieser Ausführungsform ist die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 auch geeignet, Brennstoff einzuspritzen, wenn das Absperrventil 44 betätigt wird, um den Haupteinlaßkanal 11c unter einer niedrigen Last zu schließen, so daß die Einlaßluft durch den Hilfseinlaßkanal 11d zugeführt wird. Bei einer Beschleunigung wird das Absperrventil 44 betätigt, um den Haupteinlaßkanal 11c zu öffnen, und die stromabwärtige Einspritzdüse 22 spritzt zusätzlich Brennstoff ein. Entsprechend können dieselben Effekte in dieser Ausführungsform wie bei der in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform erzielt werden.
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes modifiziertes Beispiel der siebten Ausführungsform zeigt. In diesem Beispiel ist der Einlaßkanal 11 seitlich unterteilt, um einen Primär- und einen Sekundäreinlaßkanal 11e, 11f zu bilden. In dem Sekundäreinlaßkanal 11f ist ein Absperrventil 45 angeordnet, um den Sekundäreinlaßkanal 11f bei einer niedrigen Last zu schließen, so daß die durch den Primäreinlaßkanal 11e einer Verbrennungskammer 4 zugeführte Einlaßluft in einer Längsrichtung der Verbrennungskammer 4 verwirbeln kann. Wenn in diesem Fall eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21 und eine stromabwärtige Einspritzdüse 21,22 in jedem der Einlaßkanäle 11 in derselben Weise wie bei dem in den Fig. 17 und 18 gezeigten Beispiel angeordnet sind, können dieselben Effekte wie in dem vorhergehenden Beispiel erzielt werden.
Fig. 21 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine achte Ausführungsform verkörpert. In Fig. 21 sind Einlaßkanäle 11 mit einem Vereinigungsabschnitt 15 verbunden. Der Vereinigungsabschnitt 15 ist so ausgebildet, daß die Einlaßkanäle 11 unter gleichen Winkeln mit einem gemeinsamen Einlaßraum 13 verbunden sind. Entsprechend kann die Einlaßluft in jeden Einlaßkanal 11 unter denselben Bedingungen einströmen. Eine einzige stromaufwärtige Einspritzdüse 21, die von vier Zylindern geteilt wird, ist stromaufwärts des Vereinigungsabschnittes 15 angeordnet. In diesem Fall, in dem die von vier oder weniger Zylindern geteilte Einspritzdüse 21 stromaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet ist, werden die Größe eines der Einlaßkanäle 11 und die Position der einzigen stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 in einer solchen Weise bestimmt, daß sie der Bedingung genügen:
Die Summe eines Volurnens Va (schräg schraffierter Bereich) eines Einlaßkanals 11 und ein Volumen Vb (karierter Bereich) zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Einlaßkanals 11 und der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 ist größer als das Hubvolumen Vs eines der Zylinder 2, d.h. Va + Vb > Vs. In diesem Fall ist es auch wünschenswert, daß zusätzlich zu der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 stromabwärtige Einspritzdüsen 22 und Drosselklappen 41 jeweils nahe der Einlaßöffnungen 5 und stromaufwärts von der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 vorgesehen sind.
Indem die Größe des Einlaßkanals 11 und die Position der Einspritzdüse 21 wie oben genannt in einem Motor mit nicht mehr als vier Zylindern bestimmt wird, kann die Verbrennbarkeit effektiv verbessert werden, selbst wenn die Einspritzdüse 21 strornaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet ist. In dem Motor mit nicht mehr als vier Zylindern werden die jeweiligen Einlaßhübe der Zylinder 2 nicht gleichzeitig bewirkt. Entsprechend strömt während des Einlaßhubs eines Zylinders 2 ein Gemisch von Brennstoff und Luft, das zwischen dem Vereinigungsabschnitt 15 und der Einspritzdüse 21 vorhanden ist, nur in den Einlaßkanal 11 desjenigen Zylinders 2, der den Einlaßhub bewirkt. Wenn die obengenannten Bestimmungen so festgelegt bleiben, daß sie der Ungleichung (Va + Vb > Vs) genügen, können dieselben Effekte wie bei der ersten Ausführungsform oder den anderen vorhergehenden Ausführungsformen erreicht werden, und dadurch können die Verbrennbarkeit und der Ladewirkungsgrad verbessert werden.
Weiterhin wird in einem Fall, in dem die einzige Einspritzdüse 21 von fünf oder mehr Zylindern 2 geteilt wird und strornaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet ist, die Größe eines Einlaßkanals so bestimmt, daß sie der nachfolgenden Ungleichung unabhängig von dem Volumen Vb zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Einlaßkanals 11 und der Einspritzdüse 21 genügt: Das Volumen Va eines Einlaßkanals 11 ist größer als das Hubvolumen Vs eines Zylinders (Va > Vs). Da die Einlaßhübe der Zylinder sich teilweise überlappen, verteilt sich die Einlaßluft zwischen den stromaufwärtigen Enden der Einlaßkanäle 11 und der Einspritzdüse 21 in die entsprechenden Einlaßkanäle 11 während der Überlappungsperiode. Um eine effektive Verbrennbarkeit unter diesen Umständen zu erreichen, wird die Größe des Einlaßkanals 11 so festgelegt, daß sie der Ungleichung (Va> Vs) genügt, um eine lange Brennstoffverbleibungszeit zu gewährleisten. Entsprechend kann eine verbesserte Verdampfung von Brennstoff in dem Einlaßkanal 11 erreicht werden.
Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine neunte Ausführungsform verkörpert. In dieser Ausführungsform umfaßt ein Einlaßsystern 10 ein erstes Einlaßrohr 16 zur Verwendung bei einer niedrigen Geschwindigkeit und ein zweites Einlaßrohr 17 zur Verwendung bei einer hohen Geschwindigkeit, wobei die Rohre 16,17 unabhängig voneinander sind. In Fig. 22 ist eine einzige Einspritzdüse 20 an einer Stelle ausreichend weit weg von der Einlaßöffnung 5 und stromaufwärts von den Einlaßrohren 16,17 angeordnet. Die Einspritzdüse 20 ist so ausgerichtet, daß sie Brennstoff zu einem stromaufwärtigen Ende des ersten Einlaßrohrs 16 einspritzt. Gemä.ß dieser Ausführungsform ist eine Drosselklappe 18 in dem zweiten Einlaßrohr 17 zum Öffnen und Schließen von diesem vorgesehen. Bei einer niedrigen Geschwindigkeit, bei der die Drosselklappe 18 das zweite Einlaßrohr 17 schließt, strömt der von der Einspritzdüse 20 eingespritzte Brennstoff in das erste Einlaßrohr 16. Andererseits wird bei einer hohen Geschwindigkeit, bei die Drosselklappe 18 das zweite Einlaßrohr 17 nicht schließt, der von der Einspritzdüse 20 eingespritzte Brennstoff sowohl in das erste Einlaßrohr 16 als auch in das zweite Einlaßrohr 17 durch Luftströme, die in das erste Einlaßrohr 16 und in das zweite Einlaßrohr 17 strömen, verteilt. Entsprechend kann der Brennstoff weiter mit der Luft vermischt werden. Diese Ausführungsforrn zeigt auch dieselben grundsätzlichen Effekte wie die vorhergehenden Ausführungsformen, wie beispielsweise die erste Ausführungsform.
Als nächstes werden fünf Ausführungsformen oder eine zehnte Ausführungsform bis vierzehnte Ausführungsform nachfolgend beschrieben werden. Jedes Motoreinlaßsystem dieser Ausführungsformen umfaßt eine stromaufwärtige Einspritzdüse, eine stromabwärtige Einspritzdüse und eine Abgasrückführungssteuereinrichtung.
Die zehnte Ausführungsforrn der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 23 bis 28 beschrieben werden. Die Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsysterns mit einer Motorabgasrückführungssteuereinrichtung zeigt. Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht, die das in Fig. 23 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt. Fig. 25 ist eine Ansicht, die teilweise ein modifiziertes Beispiel des in Fig. 23 gezeigten Motoreinlaßsystems zeigt, worin eine stromaufwärtige Einspritzdüse auf eine stromaufwärtige Drosselklappe gerichtet ist. Fig. 28 ist eine Kurve, die den Öffnungszeitpunkt eines Einlaßventils und eines Auslaßventils zeigt, wobei die horizontale Achse den Kröpfungswinkel darstellt und die vertikale Achse die Ventilanhebung des Einlaßventils und des Auslaßventils darstellt. Fig. 27 ist eine Kurve, die einen Motorbetriebslastbereich für Auslaßventilöffnungspunkte EV1, EV2 zeigt, wobei die horizontale Achse die Motorgeschwindigkeit darstellt und die vertikale Achse die Motorlast ((TVO) darstellt. Fig. 28 ist eine teilweise Explosionsansicht, die das in Fig. 23 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt.
In der zehnten Ausführungsform sind vier Zylinder 2 in einem Motorhauptgehäuse 1 ausgebildet. Für jeden Zylinder 2 sind ein Kolben, eine Verbrennungskammer, eine Einlaßöffnung 5, eine Auslaßöffnung 6, ein Einlaßventil 7 und ein Auslaßventil 8 vorgesehen.
Andererseits umfaßt ein Einlaßbereich 10 vier Einlaßkanäle 11, die jeweils zu den Zylindern 2 führen, einen gemeinsamen Einlaßraum 13, einen Vereinigungsabschnitt 15 zwischen den Einlaßkanälen 11 und dem gemeinsamen Einlaßraum 13, mit dem die vier Einlaßkanäle 11 unter gleichen Winkeln zusammenlaufend verbunden sind, wobei der gemeinsame Einlaßraum 13 eine Drosselklappe 14 hat. Dieser Aufbau ist derselbe wie bei den vorgehenden Ausführungsformen.
In dem Einlaßbereich 10 sind eine strornaufwärtige Einspritzdüse 21 und eine strornabwärtige Einspritzdüse 22 angeordnet, die beide als Brennstoffzuführmittel dienen. Die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 ist so positioniert, daß das Kanalvolurnen zwischen der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 und der Einlaßöffnung 5 größer als das Hubvolumen des Zylinders 2, mit dem der Einlaßkanal 11 verbunden ist, ist. In dieser Ausführungsform ist die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 stromaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 der Einlaßkanäle 11 angeordnet, so daß der von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzte Brennstoff gemeinsam jedem der Zylinder 2 zugeführt werden kann. Andererseits ist die stromabwärtige Einspritzdüse 22 nahe der Einlaßöffnung 5 jedes Einlaßkanals 11 angeordnet.
In dem Fall, daß die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 stromaufwärts von dem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet ist, kann die Drosselklappe 14 stromaufwärts von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21, beispielsweise in einer Position, die durch eine durchgezogene Linie in Fig. 23 dargestellt ist, angeordnet sein. Alternativ kann die Drosselklappe 14 stromabwärts von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 an einer Stelle, die durch eine unterbrochene Linie in Fig. 23 dargestellt ist, angeordnet sein. Um weiter den von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzten Brennstoff mit der Einlaßluft zu mischen, welche durch die Drosselklappe 14 tritt, kann die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 in einer solchen Richtung vorgesehen sein, daß Brennstoff in Richtung der Drosselklappe 14, wie in Fig. 25 gezeigt, eingespritzt wird.
Weiterhin ist der Motor mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung zur Regulierung der Menge von Rückführungsabgas in die Einlaßkanäle 11 versehen. In dieser Ausführungsform umfaßt die Abgasrückführungssteuereinrichtung eine Auslaßventiltimingänderungseinrichtung 60 zur Veränderung des Öffnungs- und Schließzeitpunkts des Auslaßventils 8. Die Auslaßventiltimingänderungseinrichtung 60 ist an der Auslaßventilseite vorgesehen und umfaßt eine Nockenscheibe 61, eine Nockenwelle 62 und ein Steuerelement 63, das zwischen der Nockenscheibe 61 und der Nockenwelle 62 vorgesehen ist, um die Nockenscheibe 61 und die Nockenwelle 62 phasensteuerbar miteinander durch ein Schrägradgetriebe zu verbinden. Das Steuerelement 63 wird durch eine Betätigungseinrichtung 64 betätigt. Durch Betätigung des Steuerelernents 63 schaltet der Öffnungszeitpunkt des Auslaßventils 8 zwischen einem ersten Öffnungszeitpunkt EV1 und einem zweiten Öffnungszeitpunkt EV2, wie in der in Fig. 26 gezeigten Kurve dargestellt ist. An dem ersten Öffnungszeitpunkt EV1 überlappt sich das öffnen des Auslaßventils 8 mit dem des Einlaßventils 7 für eine relativ kürzere Zeitdauer. Im nachfolgenden werden solche Überlappungen der Öffnungen des Einlaßventils 7 und des Auslaßventils 8 als Ventilüberlappung bezeichnet. Andererseits dauert an dem zweiten Öffnungszeitpunkt EV2 die Ventilüberlappung länger als an dem ersten Öffnungszeitpunkt EV1. Die Abgasmenge wird entsprechend einer Änderung in der Ventilüberlappung der Einlaß- und Auslaßventile 7,8 gesteuert.
Die Brennstoffeinspritzung von den stromaufwärtigen und den stromabwärtigen Einspritzdüsen 21,22 und die Betätigung der Abgasventiltimingänderungseinrichtung 60 werden durch eine Auslaßsteuereinheit (ECU) 30' gesteuert. Die ECU 30' erhält ein Motorlastsignal 31 vom einem Sensor zur Erfassung der Drosselklappenöffnung als Motorlast und ein Motorgeschwindigkeitssignal 32 von einem Sensor zur Erfassung der Motorgeschwindigkeit oder andere Signale.
Die ECU 30' steuert die Auslaßventiltimingsänderungseinrichtung 60 entsprechend einem Betriebszustand, der basierend auf den Signalen 31, 32 erfaßt wird. Beispielsweise steuert die ECU 30' die Auslaßventiltimingänderungseinrichtung 60 basierend auf Motorlastbereichen, die in Fig. 27 gezeigt sind. Um einen verringerten Pumpverlust zu gewährleisten, wird die intern rückgeführte Abgasmenge zumindest in den niedrigen und mittleren Motorbetriebslastbereichen erhöht. In einem Leerlaufbetriebsbereich und in einem Bereich nahe dem Leerlaufbetriebsbereich, wo sowohl die Motorgeschwindigkeit als auch die Motorlast unterhalb einer Linie La liegen, ist jedoch die Strömungsrate der Einlaßluft niedrig. Entsprechend tendiert die intern zurückgeführte Abgasmenge dazu, trotz einer kürzeren Ventilüberlappungsdauer größer zu werden.
Daher wird der AuslaßventilÖffnungszeitpunkt auf den ersten Öffnungszeitpunkt EV1 festgelegt, um eine übermäßige Erhöhung der intern rückgeführten Abgasmenge zu vermeiden. In dem Bereich zwischen den Linien La und Lb, d.h. in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen, wird der AuslaßventilÖffnungszeitpunkt auf den zweiten Öffnungszeitpunkt EV2 festgelegt. In einem Bereich oberhalt des Linie Lb, d.h. in einem hohen Betriebslastbereich, wird der Auslaßventilöffnungszeitpunkt auf den ersten Öffnungszeitpunkt EV1 festgelegt, um die intern rückgeführte Abgasmenge zu verringern und entsprechend die Ausgangsleistung des Motors zu verbessern. Hier sollte bemerkt werden, daß in einem Motor, der mit Mitteln zur Erhöhung des Ladewirkungsgrades, wie beispielsweise einem Vorverdichter, versehen ist, der Auslaßventilöffnungszeitpunkt auf den zweiten Öffnungszeitpunkt EV2 festgelegt werden kann, um ein Spülen des Motors od.dgl. auch in dem hohen Betriebslastbereich zu erleichtern.
Andererseits steuert die ECU 30' die Einspritzdüsen 21,22 wie folgt. Das Verhältnis der Brennstoffzufuhr von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 zu der von der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 wird zumindest in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen erhöht, wo die intern rückgeführte Abgasmenge größer ist. Beispielsweise wird in dem normalen Betriebszustand in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen einschließlich dem Leerlaufbetriebsbereich, d.h. in allen Betriebszuständen außer einer Beschleunigung, bewirkt, daß die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 den gesamten Brennstoff den Zylindern 2 des Motors zuführt. Bei einer Beschleunigung, wenn eine hohe Reaktion der Brennstoffversorgung erforderlich ist, führt die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 eine Standardmenge an Brennstoff zu und führt die stromabwärtige Einspritzdüse 22 die zusätzliche Brennstoffmenge zu. Weiterhin ist es in dem hohen Betriebslastbereich, wo die Brennstoffeinspritzung von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 allein nicht der Brennstoffzufuhr genügt, welche von der Verbrennungskammer gefordert wird, sowohl der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 als auch der stromabwertigen Einspritzdüse 21 erlaubt, Brennstoff in geeigneten Verhältnissen einzuspritzen.
In dieser Ausführungsform wird der Auslaßventilöffnungszeitpunkt zumindest in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen ausschließlich dem Leerlaufbetriebsbereich auf den zweiten Öffnungszeitpunkt EV2 festgelegt, so daß die Ventilüberlappung eine längere Zeitdauer andauert. Entsprechend wird die intern zurückgeführte Abgasmenge erhöht werden. Das erhöhte Abgas führt zu einer Abnahme an Stickstoffoxyden (NOx) und einer Verringerung in den Pumpenverlusten, weil das Abgas dazu dient, den Ansaugdruck der Einlaßluft zu verringern.
Da die Brennstoffzufuhr durch die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen bewirkt wird, kann weiterhin eine zufriedenstellende Verbrennbarkeit selbst unter den Umständen, wo das intern zurückgeführte Abgas größer wird, erzielt werden. Unter der Annahme, daß die stromabwärtige Einspritzdüse 22 mehr Brennstoff als die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 einspritzen soll, erreicht der meiste eingespritzte Brennstoff die Verbrennungskammer innerhalb einer kurzen Zeitdauer, was zu einer unzureichenden Atomisierung, Verdampfung und Verteilung von Brennstoff in der Verbrennungskammer führt. Entsprechend kann in dem Fall, wo die große Menge an intern zurückgeführtem Abgas, welches ein Inertgas ist, in der Verbrennungskammer vorliegt, leicht ein Zündungsfehler auftreten.
Wenn andererseits die Brennstoffeinspritzung durch die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 bewirkt wird, wird die Atomisierung und die Verdampfung des Brennstoffes in den Einlaßkanälen 11 verstärkt, da die Einspritzdüse 21 von der Verbrennungskammer eine große Strecke entfernt liegt. Entsprechend wird der Brennstoff ausreichend mit der Luft und intern zurückgeführtem Abgas vermischt und der Verbrennungskammer zugeführt, wodurch die Möglichkeit eines Zündungsfehlers bei dem Vorliegen einer größeren Menge von intern zurückgeführten Abgas unterdrückt wird.
Insbesondere in dem Betriebsbereich, wo die Ventilüberlappung eine längere Zeitdauer andauert, so daß sich die Menge intern zurückgeführten Abgases erhöht, wird die Brennstoffeinspritzung von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 wirksam. Selbst in anderen Betriebsbereichen, wie dem Leerlaufbetriebsbereich, bewirkt die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 hauptsächlich die Brennstoffeinspritzung, wodurch die Atomisierung und die Verdampfung von Brennstoff verbessert und dadurch die Verbrennbarkeit verbessert wird. Die Ventilöffnungstimingänderungseinrichtung 60, welche die Abgasrückführungssteuereinrichtung darstellt, ist geeignet, den Öffnungszeitpunkt des Auslaßventils 8 in den in den Fig. 23,24 gezeigten Ausführungsformen zu ändern. Sie kann jedoch auch geeignet sein, den Öffnungszeitpunkt des Einlaßventils 7 zu ändern, um die Ventilüberlappungsdauer der Einlaß- und Auslaßventile 7,8 zu regulieren, wie bei einer Ausführungsform, die in Fig. 31 gezeigt ist und nachfolgend beschrieben werden wird.
Weiterhin können die Öffnungszeitpunkte sowohl des Einlaßventils 7 als auch des Auslaßventils 8 änderbar sein. Beispielsweise ist, wie in Fig. 28 gezeigt ist, ein Steuerelement 63 zwischen einer Backenscheibe 61 für Auslaßventile und eine Nockenwelle 62 für Auslaßventile angeordnet. Eine Nockenwelle 65 für Einlaßventile ist mit der Nockenwelle 62 über Zahnräder 66,67 verbunden, so daß die Nockenwelle 65 und die Nockenwelle 62 miteinander wirkverbunden werden können. Dadurch können die Öfnungszeitpunkte des Einlaßventils 7 und des Auslaßventils 8 in derselben Richtung, beispielsweise in der horizontalen Richtung in der Kurve von Fig. 26, eingestellt werden. Bei diesem Aufbau ist die Dauer der Ventilüberlappung der Einlaß- und der Auslaßventile 7,8 unverändert. Jedoch ist der Zeitpunkt der Ventilüberlappung verändert. Wenn beispielsweise der Zeitpunkt der Ventilüberlappung verzögert wird, wird die intern rückgeführte Abgasrnenge erhöht werden.
Fig. 29 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches die Erfindung als eine elfte Ausführungsform verkörpert und in dem eine Abgasrückführungssteuereinrichtung vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform sind an einer stromaufwärtigen Einspritzdüse 21, einer stromabwärtigen Einspritzdüse 22, eine Ventilöffnungszeitpunktänderungseinrichtung 60 vorgesehen, die eine Abgasrückführungssteuereinrichtung ähnlich der elften Ausführungsform bilden. Außerdem ist eine Drosselklappe (stromabwärtige Drosselklappe) 41, die an einer gemeinsamen Ventilwelle 42 montiert ist, in einem stromabwärtigen Abschnitt jedes Einlaßkanals 11 zwischen der strornaufwärtigen Einspritzdüse 21 und der stromabwärtigen Einspritzdüse 22 vorgesehen. Weiterhin ist eine stromaufwärtige Drosselklappe 14 in einem gemeinsamen Einlaßraum 13 stromaufwärts von einem Vereinigungsabschnitt 15, in dem die Einlaßkanäle 11 unter gleichen Winkeln zusammenlaufend mit dem gemeinsamen Einlaufraum 13 verbunden sind, angeordnet.
Öffnungswinkel sowohl der stromabwärtigen als auch der stromaufwärtigen Drosselklappen 41,14 sind klein unter einer niedrigen Last und werden bei einer Beschleunigung größer. Beispielsweise werden die Öffnungswinkel der stromabwärtigen und der stromaufwärtigen Drosselklappen 41,14 entsprechend einer Bewegung eines nicht dargestellten Beschleunigungspedals verändert.
In dieser Ausführungsform wird der Einlaßkanal 11 durch die stromabwärtige Drosselklappe 41 in niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen gedrosselt. In diesem Zustand wird Brennstoff von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzt und beim Strömen mit der Einlaßluft durch den Einlaßkanal 11 atomisiert und verdampft. Wenn das Gemisch von Brennstoff und Luft die stromabwärtige Drosselklappe 41 durchtritt, wird weiter die Strömungsrate des Gemischs beschleunigt, wodurch die Verdampfung des Brennstoffs weiter verbessert und das Vermischen von Brennstoff, Luft und intern rückgeführtern Abgas beträchtlich verbessert wird. Entsprechend kann die Verbrennbarkeit selbst bei einer großen Menge von intern rückgeführtem Abgas weiter verbessert werden.
Weiterhin kann zusätzlich zu der stromabwärtigen Drosselklappe 41 die stromaufwärtige Drosselklappe 14 angeordnet sein, um hauptsächlich die Einlaßluftmenge zu regulieren. In diesem Fall kann die stromabwärtige Drosselklappe 41 wirksam sein, um den Brennstoff mit der Luft und intern rückgeführten Abgas weiter zu vermischen. Wenn die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 nahe der stromaufwärtigen Drosselklappe 14 angeordnet ist, wird weiterhin der von stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzte Brennstoff durch den Luftstrom, welcher durch die Drosselklappe 14 strömt, verteilt werden, wodurch er weiter verdampft wird, bis der Brennstoff die stromabwärtige Drosselklappe 41 erreicht.
Es sollte bemerkt werden, daß die stromaufwärtige Drosselklappe 14 weggelassen werden kann, wenn die stromabwärtige Drosselklappe 41 dazu dient, die Einlaßluftmenge zu regulieren.
Fig. 30 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches mit einer Abgasrückführungssteuereinrichtung versehen ist und die Erfindung als eine zwölfte Ausführungform verkörpert. In dieser Ausführungsform ist eine Drosselklappe 41 in jedem der Einlaßkanäle 11 zwischen einer stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 und einer stromabwärtigen Einspritzdüse 22 vorgesehen. Außerdem stehen die Einlaßkanäle 11 miteinander durch eine Verbindungsleitung 71 in Verbindung. Die Verbindungsleitung 71 umfaßt eine abgezweigte Leitung 71a, die zu einer Stelle jedes Einlaßkanals 11 stromabwärts von der Drosselklappe 41 führt, und eine Hauptverbindungsleitung 71b, die die abgezweigten Leitungen 71a miteinander verbindet. In jeder abgezweigten Leitung 71a ist ein Steuerventil 72 zur Steuerung der Abgasmenge, die durch die Verbindungsleitung 71 strömt, angeordnet. Das Steuerventil 72 wird entsprechend einem Betriebszustand durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung betätigt. Beispielsweise schließt das Steuerventil 72 die abgezweigte Leitung 71a in dem Leerlaufbetriebsbereich oder in dessen benachbarten Bereichen. Das Steuerventil 72 kann die abgezweigte Leitung 71a unter einer hohen Last in Abhängigkeit von der Art des Motors schließen. Das Steuerventil 72 öffnet die abgezweigte Leitung 71a in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen ausschließlich dem Leerlauflastbereich und dessen benachbarten Bereichen.
Mit diesem Aufbau erlaubt es die Verbindungsleitung 71 selbst unter der Bedingung, daß verhindert wird, daß verbleibendes Abgas zu jedem Einlaßkanal 11 durch die Drosselklappe 41 zurückströmt, dem verbleibenden Abgas, zurück in den Einlaßkanal 11 zu strömen. Entsprechend wirken die Verbindungsleitung 71 und das Steuerventil 72 zusammen, um die Menge an Abgas zu regulieren.
Bei diesem Aufbau ist es ausreichend, daß Einlaß- und Auslaßventile fest an solchen Öffnungszeitpunkten festgelegt sind, daß die Ventilüberlappung eine geeignete Zeitdauer andauert.
Weiterhin ist in der zwölften Ausführungsform ein stromaufwärtiges Ende jedes Einlaßkanals 11 mit einem Druckausgleichskanal 12 verbunden und ist die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 nahe dem stromaufwärtigen Ende jedes Einlaßkanals 11 angeordnet. Jedoch kann eine einzige stromaufwärtige Einspritzdüse 21 stromaufwärts von einem Vereinigungsabschnitt der Einlaßkanäle 11 ähnlich wie bei der elften Ausführungsform vorgesehen sein.
Weiterhin sollte bemerkt werden, daß in der zwölften Ausführungsform und der elften Ausführungsform die stromaufwärtige Einspritzdüse 21 nahe dem stromaufwärtigen Ende jedes Einlaßkanals 11 ähnlich wie bei der dreizehnten Ausführungsform angeordnet sein kann.
Die Fig. 31 und 32 zeigen eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 31 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches mit einer Abgaseinrichtung versehen ist. Fig. 32 ist eine Querschnittsansicht, die das in Fig. 31 gezeigte Motoreinlaßsystem zeigt. In dieser Ausführungsform sind eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21, eine stromabwärtige Einspritzdüse 22, eine Drosselklappe 41 in jedem der Einlaßkanäle 11 angeordnet und ist eine Ventilöffnungszeitpunktänderungseinrichtung 60, welche die Abgasrückführungssteuereinrichtung darstellt, vorgesehen. Außerdem ist in jedem Einlaßkanal 11 eine Abgasrückführungsleitung 73 vorgesehen, um das Abgas einem stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 zuzuführen. Hier bezieht sich der stromaufwärtige Abschnitt auf einen Abschnitt des Einlaßkanals 11, der stromaufwärts der Drosselklappe 41 liegt, und bezieht sich der stromabwärtige Abschnitt auf einen Abschnitt des Einlaßkanals 11, der stromabwärts von der Drosselklappe 41 liegt. Jede Abgasrückführungsleitung 43 ist geeignet, mit dem obengenannten stromaufwärtigen Abschnitt und dem stromabwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 in Verbindung zu stehen, um die Drosselklappe 41 zu umgehen. In der Abgasrückführungsleitung 73 ist eine Rückschlagklappe 74 vorgesehen, um es dem Abgas zu erlauben, nur in den stromaufwärtigen Abschnitt zu strömen, und ist ein Steuerventil 75 zur Regulierung der Menge an intern zurückgeführten Abgas vorgesehen. Das Steuerventil 75 wird entsprechend dem Betriebszustand durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung betätigt. Beispielsweise schließt das Steuerventil 75 die Abgasrückführungsleitung 73 in dem Leerlaufbetriebsbereich oder dessen benachbarten Bereichen. Das Steuerventil 75 kann die Abgasrückführungsleitung 73 unter einer hohen Last in Abhängigkeit von der Art des Motors schließen. Das Steuerventil 75 öffnet die Abgasrückführungsleitung 73 in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen ausschließlich dem Leerlauflastbereich und dessen benachbarten Bereichen.
Bei diesem Aufbau bewirkt in den niedrigen und mittleren Betriebslastbereichen die Ventilöffnungszeitpunktänderungseinrichtung 60, daß die Ventilüberlappung eine längere Zeitdauer andauert und somit die Menge an intern rückgeführten Abgas größer wird. Gleichzeitig wird das intern rückgeführte Abgas an dem stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 eingeführt, wobei es die Drosselklappe 41 durch die Abgasrückführungsleitung 73 umgeht. In diesem Zustand wird Brennstoff von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzt. Auf diese Weise kann die Vermischung von Brennstoff mit dem intern zurückgeführten Abgas in dem stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 nahe der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 begonnen werden. Der Brennstoff, die Luft und das intern zurückgeführte Abgas, welches in den stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 durch die Abgasrückführungsleitung 73 eingeführt wurde, werden ausreichend miteinander vermischt, während sie den Einlaßkanal 11 hinunterströmen. Der Brennstoff wird weiter durch die Hitze von dem intern zurückgeführten Abgas verdampfen. Als ein Ergebnis kann die Verbrennbarkeit weiter erhöht werden, selbst wenn eine große Menge an intern zurückgeführten Abgas vorliegt.
Fig. 33 ist eine Querschnittsansicht, die explosionsartig ein modifiziertes Beispiel der dreizehnten Ausführungsform zeigt. In dieser Modifizierung ist eine Drosselklappe 41' in einem Einlaßkanal 11 angeordnet. Eine Abgasrückführungsleitung 76 ist in dem Einlaßkanal 11 stromabwärts von der Drosselklappe 41' ausgebildet. Die Abgasrückführungsleitung 76 dient nicht nur zur Regulierung der Menge an Einlaßluft, sondern auch zur Regulierung der Menge an intern zurückgeführten Abgas, welches in den stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 geführt wird. Genauer gesagt, öffnet ein stromaufwärtiges Ende der Abgasrückführungsleitung 76 zu dem Einlaßkanal 11 nahe der Drosselklappe 41'. Wenn die Drosselklappe 41' in eine vollständig geschlossene Stellung gebracht wird, wird die Abgasrückführungsleitung 76 durch die Drosselklappe 41' blockiert, so daß das intern zurückgeführte Abgas nicht in den stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11 eingeführt werden kann. Wenn die Drosselklappe 41' in eine Öffnungsstellung gebracht wird, kommt die Abgasrückführungsleitung 76 mehr in Verbindung mit dem stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßkanals 11.
Fig. 34 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Motoreinlaßsystems zeigt, welches mit einer externen Abgasrückführungseinrichtung versehen ist und die Erfindung als eine vierzehnte Ausführungsform verkörpert. In dieser Ausführungsform sind eine stromaufwärtige Einspritzdüse 21, eine stromabwärtige Einspritzdüse 22, eine stromabwärtige Drosselklappe 41 in jedem Einlaßkanal 11 angeordnet, und ist eine stromaufwärtige Drosselklappe 14 in einem gemeinsamen Einlaßraum 13 angeordnet. Außerdem ist eine externe Abgasrückführungsleitung 81 vorgesehen, um extern Abgas in einen Abschnitt eines Einlaßbereichs 10 zurückzuführen, welcher sich stromaufwärts von der stromabwärtigen Drosselklappe 41 befindet.
Ein Einlaß der externen Abgasrückführungsleitung 81 ist zu einem Auslaßrohr 80 geöffnet, und ein Auslaß 81a der Leitung 81 ist zu einem Abschnitt des Einlaßbereichs 10 geöffnet, der sich stromaufwärts von der stromabwärtigen Drosselklappe 41 befindet. In der durch durchgezogene Linien in Fig. 36 dargestellten Leitung 81 ist der Auslaß 81a der Leitung 81 zu einem Abschnitt des Einlaßbereichs 10 geöffnet, der sich nahe der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 befindet, welche stromaufwärts von einem Vereinigungsabschnitt 15 angeordnet ist. In etwa der Mitte der Leitung 81 befindet sich ein Steuerventil 82. Das Steuerventil 82 wird durch eine Betätigungseinrichtung 83 der Diaphragma-Art entsprechend dem Druck der Einlaßluft, welche durch eine Druckleitung 84 zu der Betätigungseinrichtung 83 geführt wird, gesteuert, um die Menge an Abgas in der externen Abgasrückführungsleitung 81 zu regulieren. Weiterhin kann ein nicht dargestelltes Drucksteuerventil in der Druckleitung 84 angeordnet sein, falls dies notwendig ist. Das Drucksteuerventil kann gemäß dem Betriebszustand gesteuert werden, um die Menge an Abgas zu regulieren.
Auch in dieser Ausführungsform wird das Abgas, das durch die externe Abgasrückführungsleitung 81 zurückgeführt wird, an einem stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßbereichs 10 eingeführt, so daß eine Vermischung des von der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 eingespritzten Brennstoffes mit extern zurückgeführten Abgas in dem stromaufwärtigen Abschnitt des Einlaßbereichs 10 begonnen werden kann.
Der Brennstoff, die Luft und das extern zurückgeführte Abgas werden ausreichend miteinander vermischt, während sie den Einlaßkanal hinunterströmen, und der Brennstoff wird weiter durch die Hitze von dem Abgas verdampft. Insbesondere in dem Fall, wo der Auslaß 81a der Leitung 81 zu dem Abschnitt des Einlaßbereichs 10 geöffnet ist, der sich nahe der stromaufwärtigen Einspritzdüse 21 befindet, kann eine Vermischung von dem Brennstoff mit der Luft und dem extern zurückgeführten Abgas effektiv erfolgen.
Weiterhin können die vorteilhaften Effekte, wie oben beschrieben, selbst in dem Fall erreicht werden, wo der Auslaß 81a an der Leitung 81 zu einem Abschnitt des Einlaßbereichs 10 geöffnet ist, welcher sich stromaufwärts von und nahe der stromaufwärtigen Drosselklappe 14 befindet, wie durch eine Bezugsziffer 8lb dargestellt ist, oder stromabwärts von und nahe der stromaufwärtigen Drosselklappe 14, wie durch die Bezugsziffer 81c dargestellt ist. In diesem Fall, in dem der Auslaß 81a der Leitung 81 zu dem Einlaßbereich 10 nahe der stromaufwärtigen Drosselklappe 14 geöffnet ist, können extern zurückgeführtes Abgas und Luft weiter miteinander durch die Luftströme, welche in der stromaufwärtigen Drosselklappe 14 erzeugt werden, vermischt werden.

Claims

1. Ein Einlaßsystem (10), das an einem Motor angebracht ist, schließt zumindest einen Zylinder (2) ein, wobei jeder ein bestimmtes Hubvolumen und eine Einlaßöffnung (5) hat, die jeweils mit einem Einlaßkanal (11) verbunden ist, wobei eine Einspritzdüse (20, 21) in jedem Einlaßkanal (11) zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Einlaßkammer bei allen Betriebsbedingungen vorgesehen ist, welche ein bestimmtes Volumen zwischen der jeweiligen Einspritzdüse (20, 21) und der zugehörigen Einlaßöffnung (5) hat, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Volumen der Einlaßkammer eines Einlaßkanals (11) soviel größer als das bestimmte Hubvolumen des zugehörigen Zylinders (2) ist, daß während eines Einlaßhubes nicht der gesamte Brennstoff von der jeweiligen Einspritzdüse (20, 21) in den Zylinder (2) eingespritzt wird und daß ein Teil des Brennstoffs in dem Einlaßkanal (11) bis zum nächsten Einlaßhub verbleibt.

2. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 1 definiert, bei dem der Motor eine Mehrzahl von Zylindern (2) hat, von denen jeder eine Einlaßöffnung (5) und ein bestimmtes Hubvolumen haben, wobei das Einlaßsystem einen gemeinsamen Einlaßraum (13), eine Vielzahl von Einlaßkanälen (11), die mit der jeweiligen Einlaßöffnung (5) verbunden sind, hat, die stromaufwärtigen Enden der Mehrzahl von Einlaßkanälen (11) mit dem gemeinsamen Einlaßraum (13) verbunden sind, jeder Einlaßkanal (11) mit einer Einspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Einlaßkammer versehen ist, die ein bestimmtes Volumen zwischen der Einspritzdüse (20) und der korrespondierenden Einlaßöffnung (5) hat, das bestimmte Volumen der Einlaßkammer größer ist als das bestimmte Volumen des korrespondierenden Zylinders (2).

3. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 2 definiert, bei dem die Mehrzahl von Einlaßkanälen (11) sich zu einem gemeinsamen Raum (13) im gleichen Winkel in Bezug zur Einlaßrichtung des gemeinsamen Einlaßraums (13) vereinigen.

4. Ein Ein1aßsystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, bei dem der Einlaßkanal (11) zwischen der Einspritzduse (20) und der Einlaßöffnung (5) gerade ausgebildet ist.

5. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 4 definiert, das ferner Verteilungsmittel (30, 31, 32) zum Verteilen des von der Einspritzdüse (20) bei bestimmten Arbeitsbedingungen eingespritzten Kraftstoffes aufweist.

6. Ein Einlaßsystem wie in einem der Ansprüche 2 bis 5 definiert, das des weiteren eine Sekundäreinspritzdüse (22) aufweist, die in jedem Einlaßkanal (11) neben der zugehörigen Einlaßöffnung (5) zum Einspritzen von Kraftstoff vorgesehen ist.

7. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 6 definiert, bei dem der Einlaßkanal (11) mit einer Drosselklappe (41) zwischen Einspritzdüse (20) und der Sekundäreinspritzdüse (22) vorgesehen ist.

8. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 6 oder Anspruch 7 definiert, bei dem der Einlaßkanal (11) in eine Mehrzahl von Wegstrecken (11a, 11b) aufgeteilt ist, von denen eine mit einem Schließventil (43) zum Öffnen und Schließen der Wegstrecke (11a, 11b) entsprechend einer Betriebsbedingung, und bei dem die Sekundäreinspritzdüse (22) stromabwärts des Schließventils (43) angeordnet ist.

9. Ein Einlaßsystem wie in einem der Ansprüche 6 bis 8 definiert, bei dem die Einspritzdüse (20) mit dem Einspritzen von Kraftstoff nach Ablauf einer bestimmten Zeit beginnt, die dem Öffnen der Einlaßöffnung (5) folgt.

10. Ein Einlaßsystem wie in einem der Ansprüche 6 bis 9 definiert, das ferner aufweist:

eine Abgasrückführungssteuereinrichtung zur Steuerung der Menge des rückgeführten Abgases in das Einlaßsystem;

Steuermittel (30') zur Steuerung der Abgasrückführungssteuereinrichtung und der Einspritzdüse (20) derart, daß die Menge des rückgeführten Abgases erhöht und die Rate der Kraftstoffmenge erhöht werden, die von der Einspritzdüse (20) eingespritzt worden ist, zu einer Kraftstoffmenge, die von der Sekundäreinspritzdüse (22) während eines niedrigen Betriebslastbereichs und eines mittleren Betriebslastbereichs des Motors eingespritzt wird.

11. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 10 definiert, bei dem die Abgasrückführungssteuereinrichtung die Menge des Abgases steuert, das von dem Zylinder (2) in das Einlaßsystem zurückgeführt wird.

12. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 11 definiert, bei dem die Abgasrückführungssteuereinrichtung eine Ventilöffnungszeiteinstelleinrichtung (60) zum Verändern der Öffnungszeit von zumindest einem der Einlaßventile (7) und der Auslaßventile (8) aufweist.

13. Ein Einlaßsystem wie in einem der Ansprüche 10 bis 12 definiert, bei dem der Einlaßkanal (11) mit einer Drosselklappe (41) zwischen der Einspritzdüse (20) und der Sekundäreinspritzdüse (22) und einer Abgasrückführungseinrichtung zum Einbringen von Abgas in eine Einlaßkammer (10) stromaufwärts der Drosselklappe (41) versehen ist.

14. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 13 definiert, bei dem die Abgasrückführungseinrichtung das im Zylinder (2) verbleibende Abgas in die Einlaßkammer stromaufwärts der Drosselklappe (41) einführt.

15. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 14 definiert, bei dem der Motor ein Auslaßrohr zum Abführen von ausgestoßenem Abgas von dem Zylinder (2) hat, wobei die Abgasrückführungseinrichtung einen Abgasrückführkanal (81) hat, dessen eine Endöffnung mit dem Auslaßrohr (80) des Motors verbunden und dessen andere Endöffnung mit einer Einlaßkammer (10) stromaufwärts der Drosselklappe (41) derart verbunden ist, daß das ausgestoßene Abgas in die Einlaßkammer (10) stromaufwärts der Drosselklappe (41) zurückgeführt wird.

16. Ein Einlaßsystem wie in Anspruch 15 definiert, bei dem die andere Endöffnung des Abgasrückführkanals (81) neben der Einspritzdüse (20) angeordnet ist.

17. Ein Einlaßsystem wie in einem der Ansprüche 2 bis 16 definiert, bei dem die Mehrzahl der Einlaßkanäle (11) sich zu einem gemeinsamen Einlaßraum (13) gleichwinklig in Bezug auf die Einlaßrichtung des gemeinsamen Einlaßraums (13) vereinigen, wobei eine zweite Drosselklappe stromaufwärts des Vereinigungsabschnittes (15) vorgesehen ist.

18. Ein Einlaßsystem wie in einem der Ansprüche 2 bis 17 definiert, welches des weiteren einen Verbindungskanal (71) zur Verbindung der Mehrzahl der Einlaßkanäle (11) untereinander aufweist, wobei der Verbindungskanal (71) stromabwärts der Drosselklappe (41) in dem jeweiligen Einlaßkanal (11) angeordnet ist.