DE102009054176A1 - Device for direct injection of fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has gas supply line opened into gap, which is placed on one side of fuel injection valve directed towards combustion chamber - Google Patents

Device for direct injection of fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has gas supply line opened into gap, which is placed on one side of fuel injection valve directed towards combustion chamber Download PDF

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Abstract

The device (1) has a gas supply line opened into a gap (8), which is placed on one side of a fuel injection valve (3) directed towards a combustion chamber (2) to adjoin the fuel injection valve. Injection openings (4) stay in connection directly with the gap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem mehrere zu dem Brennraum führende Einspritzöffnungen aufweisenden Kraftstoffeinspritzventil und mit einer Einrichtung zum Einleiten von Gas in den Brennraum nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher beschriebenen Art.The invention relates to a device for direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, having a plurality of injection openings having leading to the combustion chamber fuel injection valve and with a device for introducing gas into the combustion chamber according to the type described in more detail in the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sind beispielsweise in der US 5,048,497 , der US 4,986,247 oder der US 5,150,692 beschrieben. Dabei wird dem Einspritzventil beispielsweise aus einer Druckkammer Luft zugeführt, wodurch eine bessere Zerstäubung des Kraftstoffs und damit eine bessere Vermischung desselben mit der Luft erreicht werden soll, um letztendlich eine bessere Verbrennung der mit einer solchen Vorrichtung ausgestatteten Brennkraftmaschine zu erreichen.Generic devices are for example in the US 5,048,497 , of the US 4,986,247 or the US 5,150,692 described. In this case, the injector is supplied for example from a pressure chamber air, whereby a better atomization of the fuel and thus a better mixing of the same with the air to be achieved in order ultimately to achieve better combustion of the engine equipped with such a device.

Mit den bekannten Vorrichtungen kann jedoch noch keine ausreichend gute und insbesondere keine kontrollierte Vermischung des Kraftstoffs mit der Luft erreicht werden, was dazu führt, dass die derzeit eingesetzten Brennkraftmaschinen zu hohe Abgasemissionen haben.With the known devices, however, sufficiently good and, in particular, no controlled mixing of the fuel with the air can still be achieved, which means that the currently used internal combustion engines have excessive exhaust emissions.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit welcher eine bessere Vermischung des Kraftstoffs mit dem zugegebenen Gas und damit letztendlich eine bessere Verbrennung erreicht werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a device for direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with which a better mixing of the fuel with the added gas and thus ultimately a better combustion can be achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Spalts unmittelbar benachbart zu dem Kraftstoffeinspritzventil und insbesondere zu dessen Einspritzöffnungen und somit unmittelbar am Austritt des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffeinspritzventil ergibt sich eine sehr gute Vermischung des die Einspritzöffnungen des Kraftstoffeinspritzventils verlassenden Kraftstoffs mit dem zugeleiteten Gas, so dass die beim Einspritzen entstehenden Kraftstofftröpfchen äußerst fein zerstäubt bzw. verdampft werden, wodurch sich eine verbesserte Gemischbildung und -verteilung ergibt. Auf diese Weise liegt der eingespritzte Kraftstoff nach der Vermischung mit dem Gas vorzugsweise in gasförmiger Form vor, sodass der Kraftstoff beim nachfolgenden Verbrennungsvorgang mit erheblich weniger Verbrennungsrückständen verbrannt werden kann als dies bei bekannten Lösungen der Fall ist. Hierbei wird das zugeführte Gas durch den erfindungsgemäßen Spalt am einspritzseitigen Ende des Kraftstoffeinspritzventils mit dem Kraftstoff vermischt, was die Homogenität des Gemischs noch erheblich verbessert.The inventive arrangement of the gap immediately adjacent to the fuel injection valve and in particular to its injection openings and thus directly at the outlet of the fuel from the fuel injection valve results in a very good mixing of the injection openings of the fuel injection valve leaving fuel with the supplied gas, so that the resulting during injection Fuel droplets are extremely finely atomized or vaporized, resulting in improved mixture formation and distribution. In this way, the injected fuel after the mixing with the gas is preferably in gaseous form, so that the fuel can be burned in the subsequent combustion process with significantly less combustion residues than is the case with known solutions. Here, the supplied gas is mixed by the inventive gap at the injection-side end of the fuel injection valve with the fuel, which significantly improves the homogeneity of the mixture.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich an den Spalt eine Vertiefung in einer dem Kraftstoffeinspritzventil zugerichteten Wandung des Brennraums anschließt. Eine solche Vertiefung in der Brennraumwandung verhindert, dass sich das sich durch die Zuleitung des Gases ergebende Kraftstoff-Gas-Gemisch unmittelbar nach dem Austreten des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffeinspritzventil beliebig in dem Brennraum verteilt, was zu Verwirbelungen führen könnte. Vielmehr tritt das Gemisch zunächst in die Vertiefung ein, wo Verwirbelungen effektiv vermieden und die Vermischung des Kraftstoffs mit dem zugeführten Gas noch weiter verbessert wird.In a very advantageous development of the invention it can be provided that adjoins the gap a recess in a wall of the combustion chamber which is directed toward the fuel injection valve. Such a depression in the combustion chamber wall prevents the fuel-gas mixture resulting from the supply of the gas from distributing arbitrarily in the combustion chamber immediately after the fuel leaves the fuel injection valve, which could lead to turbulences. Rather, the mixture first enters the depression, where turbulence is effectively avoided and the mixing of the fuel with the gas supplied is further improved.

Als hinsichtlich der Gemischbildung besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Vertiefung im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist.As with regard to the mixture formation has been found to be particularly advantageous if the recess is formed substantially conical.

Um innerhalb der Vertiefung eine zusätzliche Vermischung des Kraftstoffs mit dem zugeleiteten Gas zu erreichen, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass von dem Spalt zu der Vertiefung mehrere Bohrungen zur Einleitung des Gases in die Vertiefung verlaufen.In order to achieve additional mixing of the fuel with the supplied gas within the depression, it can be provided in an advantageous development of the invention that several holes extend from the gap to the depression for introducing the gas into the depression.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass in dem Spalt ein Ablenkelement angeordnet ist, welches mehrere Stege und zwischen den Stegen gebildete Nuten aufweist. Ein solches Ablenkelement ist in der Lage, das zugeführte Gas beispielsweise direkt auf eine der Einspritzöffnungen zu leiten, um eine noch bessere Vermischung des Gases mit dem aus den Einspritzöffnungen austretenden Kraftstoff zu erreichen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Ausführungen des Ablenkelements möglich, die von den jeweiligen Anforderungen an die Gemischbildung abhängen.A further advantageous embodiment of the invention may consist in that in the gap a deflection element is arranged, which has a plurality of webs and grooves formed between the webs. Such a deflection element is capable of directing the supplied gas, for example, directly to one of the injection openings in order to achieve an even better mixing of the gas with the fuel exiting from the injection openings. Of course, however, other embodiments of the deflection are possible, which depend on the particular requirements of the mixture formation.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Spalt und dem Brennraum ein Sieb angeordnet ist. Ein derartiges Sieb am Eintritt in den Brennraum sorgt für eine weitere Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs und somit für eine bessere Vermischung desselben mit dem zugeführten Gas.Furthermore, it can be provided that a sieve is arranged between the gap and the combustion chamber. Such a sieve at the inlet into the combustion chamber provides for a further atomization of the injected fuel and thus for a better mixing of the same with the supplied gas.

Um zu den gewünschten Zeitpunkten ein unter einem hohen Druck stehendes Gas in den Spalt leiten zu können, kann in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Gaszufuhrleitung mit einem Druckgasspeicher verbunden ist, wobei sich zwischen dem Druckgasspeicher und dem Spalt ein Steuerventil befindet.In order to be able to guide a gas under a high pressure into the gap at the desired times, it can be provided in another advantageous development of the invention that the gas supply line is connected to a compressed gas reservoir, wherein a control valve is located between the compressed gas reservoir and the gap ,

Wenn dabei vorgesehen ist, dass innerhalb des Druckgasspeichers eine Heizeinrichtung angeordnet ist, so wird durch die hohe Temperatur des zugeführten, unter Druck stehenden Gases eine weitere Unterstützung der Gemischbildung erzielt.If it is provided that within the compressed gas storage, a heater is arranged, so the support of the mixture formation is achieved by the high temperature of the supplied, pressurized gas.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass der Druckgasspeicher mit einem Kompressor verbunden ist, wobei zwischen dem Kompressor und dem Druckgasspeicher ein Rückschlagventil angeordnet ist, und wobei von dem Druckgasspeicher eine Auslassleitung ausgeht, in welcher ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Mittels einer solchen Ventilanordnung lässt sich eine optimale Steuerung der beschriebenen Vorgänge zur Einbringung des eingeleiteten Gases und zur Vermischung desselben mit dem eingespritzten Kraftstoff erzielen.A further advantageous embodiment of the invention may consist in that the compressed gas storage is connected to a compressor, wherein between the compressor and the compressed gas storage, a check valve is arranged, and wherein from the compressed gas storage an outlet line emanating in which a pressure relief valve is arranged. By means of such a valve arrangement, an optimal control of the processes described for introducing the introduced gas and for mixing it with the injected fuel can be achieved.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass der in der Gaszufuhrleitung herrschende Druck fünf bis zehn Mal größer als der maximale Druck in dem Brennraum während der Kraftstoffeinspritzung ist, so ist die gewünschte Vermischung des Kraftstoffs mit dem Gas gewährleistet, wobei die Wirksamkeit des Einspritzverfahrens mit zunehmendem Druckunterschied zwischen dem in der Gaszufuhrleitung herrschenden Druck und dem Brennraumdruck ansteigt.If it is provided in a further advantageous embodiment of the invention that the prevailing pressure in the gas supply line is five to ten times greater than the maximum pressure in the combustion chamber during the fuel injection, the desired mixing of the fuel with the gas is ensured, the effectiveness of the injection method increases with increasing pressure difference between the prevailing in the gas supply line pressure and the combustion chamber pressure.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description and drawings.

Es zeigen:Show it:

1 Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine; und 1 A section through an inventive device for injecting fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine; and

2 eine zur Zuführung und Steuerung des in den Brennraum eingeleiteten Gases verwendete Anordnung. 2 an arrangement used to supply and control the gas introduced into the combustion chamber.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum 2 einer in ihrer Gesamtheit nicht dargestellten Brennkraftmaschine. Als Kraftstoff kann jede zur Verbrennung in Brennkraftmaschinen geeignete Kraftstoffart zum Einsatz kommen. Die Vorrichtung 1 weist ein Kraftstoffeinspritzventil 3 auf, welches in an sich bekannter Weise ausgebildet sein kann und mehrere zu dem Brennraum 2 führende Einspritzöffnungen 4 aufweist. Die Anzahl und die Anordnung der Öffnungen 4 des Kraftstoffeinspritzventils 3 ist als rein zufällig ausgewählt anzusehen und kann sich je nach Verwendungszweck ändern. Auch die Art und Weise der Einspritzung des Kraftstoffs kann in an sich bekannter Weise erfolgen. 1 shows a device 1 for direct injection of fuel into a combustion chamber 2 an internal combustion engine, not shown in its entirety. Any fuel suitable for combustion in internal combustion engines can be used as the fuel. The device 1 has a fuel injection valve 3 on, which may be formed in a conventional manner and several to the combustion chamber 2 leading injection ports 4 having. The number and arrangement of the openings 4 of the fuel injection valve 3 is to be regarded as purely random and may change depending on the purpose. The manner of injection of the fuel can also be done in a conventional manner.

Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren eine Einrichtung 5 auf, welche zum Einleiten eines Gases in den Brennraum 2 dient und eine Gaszufuhrleitung 6 aufweist. Die Gaszufuhrleitung 6 verläuft durch eine den Brennraum 2 nach oben begrenzende Wandung 7, die zu dem in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gehört und das Brennraumdach bildet. Als Gas wird vorzugsweise unter Druck stehende Luft verwendet, es ist jedoch auch möglich, die Brennkraftmaschine verlassendes Abgas oder ein anderes, in einem geeignetem Behälter mitgeführtes Gas über die Gaszufuhrleitung 6 zu den Einspritzöffnungen 4 zu leiten. Auch eine Mischung von Luft bzw. einem anderen Gas und Abgas kann als das über die Gaszufuhrleitung 6 zugeführte Gas eingesetzt werden.The device 1 also has a device 5 on which for introducing a gas into the combustion chamber 2 serves and a gas supply line 6 having. The gas supply line 6 passes through a combustion chamber 2 upward bounding wall 7 which belongs to the cylinder head of the internal combustion engine, not shown in its entirety, and forms the combustion chamber roof. The gas used is preferably pressurized air, but it is also possible for the exhaust gas leaving the internal combustion engine or another gas entrained in a suitable container to be supplied via the gas supply line 6 to the injection openings 4 to lead. Also, a mixture of air or other gas and exhaust gas than that via the gas supply line 6 supplied gas can be used.

Wie in dem Schnitt gemäß 1 ebenfalls erkennbar ist, mündet die Gaszufuhrleitung 6 in einen Spalt 8, der sich auf der dem Brennraum 2 zugerichteten Seite des Kraftstoffeinspritzventils 3 befindet, zwischen der Wandung 7 des Brennraums 2 und dem Kraftstoffeinspritzventil 3, und um den gesamten Umfang des Kraftstoffeinspritzventils 3 unterhalb desselben vorgesehen ist. Der Spalt 8 weist einen umlaufenden, oberen Ringabschnitt 8a und einen unteren Abschnitt 8b mit einer im wesentlichen zylindrischen Form auf, wobei ein Vorsprung 9 des Kraftstoffeinspritzventils 3, an dem sich die Einspritzöffnungen 4 befinden, in den unteren Abschnitt 8b des Spalts 8 ragt und in demselben eine Verengung 10 erzeugt. Das über die Gaszufuhrleitung 6 in den Spalt 8 eingeleitete, unter Druck stehende Gas vermischt sich in dem Spalt 8, insbesondere in dem Bereich der Verengung 10, mit dem über die Einspritzöffnungen 4 eingespritzten Kraftstoff, wodurch ein sehr homogenes Kraftstoff-Gas-Gemisch gebildet wird.As in the section according to 1 can also be seen, the gas supply line opens 6 in a gap 8th that is on the combustion chamber 2 rectified side of the fuel injection valve 3 located between the wall 7 of the combustion chamber 2 and the fuel injection valve 3 , and around the entire circumference of the fuel injection valve 3 is provided below it. The gap 8th has a circumferential upper ring section 8a and a lower section 8b having a substantially cylindrical shape, wherein a projection 9 of the fuel injection valve 3 on which the injection openings 4 located in the lower section 8b of the gap 8th protrudes and in the same a narrowing 10 generated. The over the gas supply line 6 in the gap 8th introduced, pressurized gas mixes in the gap 8th , especially in the area of constriction 10 , with that over the injection openings 4 injected fuel, whereby a very homogeneous fuel-gas mixture is formed.

An den Spalt 8 schließt sich im vorliegenden Fall eine Vertiefung 11 an, die sich in der dem Kraftstoffeinspritzventil 3 zugerichteten Wandung 7 des Brennraums 2, also in dem Brennraumdach, befindet. Durch die Vertiefung 11 ist das Kraftstoffeinspritzventil 3 gegenüber dem Brennraum 2 zurückversetzt. Die Vertiefung 11 ist vorzugsweise im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet, wobei deren Mantelfläche einen Winkel α ausbildet, der mindestens so groß sein sollte, wie der Winkel zwischen den am weitesten voneinander entfernten Einspritzstrahlen, so dass ein Auftreffen des Kraftstoffs auf die Mantelfläche der Vertiefung 11 verhindert und die Form der Einspritzstrahlen nicht verändert wird. In der Vertiefung 11 ergibt sich eine weitere Vermischung des über die Gaszufuhrleitung 6 zugeführten Gases mit dem eingespritzten Kraftstoff, wobei aufgrund der im Vergleich mit dem Brennraum 2 geringen Größe der Vertiefung 11 Verwirbelungen verhindert werden. Die Vertiefung 11 kann bei der mechanischen Bearbeitung des Zylinderkopfs in sehr einfacher Weise erzeugt werden.To the gap 8th closes in the present case, a recess 11 on, which is in the fuel injector 3 dressed wall 7 of the combustion chamber 2 , ie in the combustion chamber roof, is located. Through the depression 11 is the fuel injection valve 3 opposite the combustion chamber 2 set back. The depression 11 is preferably formed substantially conical, wherein the lateral surface forms an angle α, which should be at least as large as the angle between the most distant injection jets, so that an impact of the fuel on the lateral surface of the recess 11 prevented and the shape of the injection jets is not changed. In the depression 11 results in a further mixing of the over the gas supply line 6 supplied gas with the injected fuel, due to the compared with the combustion chamber 2 small size of the recess 11 Vortexes are prevented. The depression 11 can be generated in the machining of the cylinder head in a very simple manner.

Von dem Spalt 8 verlaufen mehrere um den Umfang des Spalts 8 verteilt angeordnete Bohrungen 12, die zur Einleitung des Gases in die Vertiefung 11 dienen. Beispielsweise können sechs um den Umfang des Spalts 8 angeordnete Bohrungen 12 vorgesehen sein, die in gleichmäßigen Winkelabständen voneinander angeordnet sind.From the gap 8th several extend around the circumference of the gap 8th distributed holes arranged 12 leading to the introduction of the gas into the depression 11 serve. For example, six can be around the circumference of the gap 8th arranged holes 12 be provided, which are arranged at equal angular intervals from each other.

Des Weiteren ist in 1 erkennbar, dass zwischen dem Spalt 8 und dem Brennraum 2 an der Unterseite der Vertiefung 11 ein Sieb 13 angeordnet ist, welches für eine weitere Zerstäubung des in dem Kraftstoff-Gas-Gemisch enthaltenen Kraftstoffs sorgt.Furthermore, in 1 recognizable that between the gap 8th and the combustion chamber 2 at the bottom of the recess 11 a sieve 13 is arranged, which provides for a further atomization of the fuel contained in the fuel-gas mixture.

In 2 ist eine Draufsicht auf ein Ablenkelement 14 dargestellt, welches in dem Spalt 8 angeordnet sein kann und welches mehrere Stege 15 und zwischen den Stegen 15 gebildeten Nuten 16 aufweist. Durch die Stege 15 kann das über die Gaszufuhrleitung 6 in den Spalt 8 eingeleitete Gas gezielt geführt werden, beispielsweise in Richtung einer der Einspritzöffnungen 4. Auf das Ablenkelement 14 kann bei entsprechenden Ausführungsformen der Vorrichtung 1 jedoch auch verzichtet werden.In 2 is a plan view of a deflector 14 shown, which in the gap 8th can be arranged and which several webs 15 and between the bridges 15 formed grooves 16 having. Through the bars 15 can do that via the gas supply line 6 in the gap 8th introduced gas are selectively guided, for example, in the direction of one of the injection openings 4 , On the deflector 14 can in corresponding embodiments of the device 1 but also be waived.

3 zeigt die Versorgung und Steuerung der Zufuhr des Gases in Richtung der Einspritzöffnungen 4. Daraus geht hervor, dass die Gaszufuhrleitung 6 mit einem ebenfalls zu der Einrichtung 5 zum Einleiten eines Gases in den Brennraum 2 gehörenden Druckgasspeicher 17 verbunden ist, und dass sich zwischen den Druckgasspeicher 17 und dem Spalt 8 ein Steuerventil 18 befindet. Das Steuerventil 18 ist dafür vorgesehen, das unter Druck stehende Gas zu den richtigen Zeitpunkten in Abhängigkeit von der über das Kraftstoffeinspritzventil 3 erfolgenden Einspritzung in den Spalt 8 freizugeben und nach erfolgter Einleitung des Gases zu schließen. Vorzugsweise liegt der zeitliche Beginn der Zuführung des Gases eine gewisse Zeitdauer vor dem Beginn des Einspritzvorgangs von Kraftstoff, das zeitliche Ende der Zuführung des Gases liegt eine gewisse Zeitdauer nach dem Ende des Einspritzvorgangs des Kraftstoffs, d. h. das Gas wird über einen längeren Zeitraum zugeführt als der Kraftstoff. 3 shows the supply and control of the supply of the gas in the direction of the injection openings 4 , It can be seen that the gas supply line 6 with a likewise to the device 5 for introducing a gas into the combustion chamber 2 belonging compressed gas storage 17 connected, and that is between the compressed gas storage 17 and the gap 8th a control valve 18 located. The control valve 18 is intended to supply the pressurized gas at the proper times as a function of the fuel injection valve 3 Successful injection into the gap 8th to release and close after the introduction of the gas. Preferably, the onset of the supply of the gas is a certain period of time before the start of the injection process of fuel, the time end of the supply of the gas is a certain period of time after the end of the injection process of the fuel, ie the gas is supplied over a longer period than that Fuel.

Der Druckgasspeicher 17 ist mit einem Kompressor 19 verbunden, der das über eine Leitung 20 demselben zugeführte Gas komprimiert und dem Druckgasspeicher 17 zuführt. Das dem Druckgasspeicher 17 über die Leitung 20 zugeleitete Gas kann prinzipiell an einer beliebigen Stelle entnommen werden, es ist jedoch auch möglich, in einem Kraftfahrzeug bereits vorhandene Bauteile als Druckgasspeicher 17 zu verwenden. Zwischen dem Kompressor 19 und dem Druckgasspeicher 17 ist ein Rückschlagventil 21 vorgesehen, welches ein Austreten des Gases aus dem Druckgasspeicher 17 in Richtung des Kompressors 19 verhindert. Des Weiteren geht von dem Druckgasspeicher 17 eine Auslassleitung 22 aus, in welcher ein Druckbegrenzungsventil 23 angeordnet ist, das bei einem bestimmten Druck öffnet und somit die Entstehung eines Überdrucks in dem Druckgasspeicher 17 verhindert.The compressed gas storage 17 is with a compressor 19 connected, that over a line 20 the same supplied gas compressed and the compressed gas storage 17 supplies. The pressure gas storage 17 over the line 20 supplied gas can in principle be taken at any point, but it is also possible in a motor vehicle already existing components as compressed gas storage 17 to use. Between the compressor 19 and the compressed gas storage 17 is a check valve 21 provided, which is a leakage of the gas from the compressed gas storage 17 in the direction of the compressor 19 prevented. Furthermore goes from the compressed gas storage 17 an outlet pipe 22 in which a pressure relief valve 23 is arranged, which opens at a certain pressure and thus the emergence of an overpressure in the compressed gas storage 17 prevented.

Der Druckgasspeicher 17 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel außerdem mit einer Heizeinrichtung 24 ausgestattet, welche vorzugsweise als elektrische Heizeinrichtung 24 ausgebildet sein kann. Durch die Heizeinrichtung 24 wird das sich in dem Druckgasspeicher 17 befindliche Gas erwärmt, wodurch der Effekt der Vermischung des Kraftstoffs mit dem zugeführten Gas weiter verbessert wird. Eine solche Verbesserung der Vermischung lässt sich auch durch eine Erhöhung des Drucks des zugeführten Gases erreichen, wobei vorzugsweise der in der Gaszufuhrleitung 6 herrschende Druck 5 bis 10 mal größer als der maximale Druck in den Brennraum 2 ist. Die von dem Druckgasspeicher 17 ausgehende Gaszufuhrleitung 6 ist dabei für jeden einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine vorgesehen, sodass die Zufuhr des unter Druck stehenden Gases zylinderselektiv erfolgen kann.The compressed gas storage 17 is in the illustrated embodiment also with a heater 24 equipped, which preferably as an electric heater 24 can be trained. By the heater 24 That will be in the compressed gas storage 17 heated gas, whereby the effect of mixing the fuel with the supplied gas is further improved. Such an improvement in mixing can also be achieved by increasing the pressure of the gas supplied, preferably in the gas supply line 6 prevailing pressure 5 to 10 times larger than the maximum pressure in the combustion chamber 2 is. The of the compressed gas storage 17 outgoing gas supply line 6 is provided for each individual cylinder of the internal combustion engine, so that the supply of the pressurized gas can be made cylinder-selective.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • US 5150692 [0002] US 5150692 [0002]

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Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem mehrere zu dem Brennraum führende Einspritzöffnungen aufweisenden Kraftstoffeinspritzventil und mit einer Einrichtung zum Einleiten von unter Druck stehendem Gas in den Brennraum, welche wenigstens eine Gaszufuhrleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhrleitung in einen Spalt (8) mündet, welcher sich auf der dem Brennraum (2) zugerichteten Seite des Kraftstoffeinspritzventils (3) befindet und so an das Kraftstoffeinspritzventil (3) angrenzt, dass die Einspritzöffnungen (4) unmittelbar mit dem Spalt (8) in Verbindung stehen.Device for injecting fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising a fuel injection valve having a plurality of injection openings leading to the combustion chamber and having means for introducing pressurized gas into the combustion chamber, which has at least one gas supply line, characterized in that the gas supply line is in a gap ( 8th ), which is located on the combustion chamber ( 2 ) directed side of the fuel injection valve ( 3 ) and so on the fuel injection valve ( 3 ) adjoins the injection openings ( 4 ) directly with the gap ( 8th ) keep in touch. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Spalt (8) eine Vertiefung (11) in einer dem Kraftstoffeinspritzventil (3) zugerichteten Wandung (7) des Brennraums (2) anschließt.Apparatus according to claim 1, characterized in that at the gap ( 8th ) a recess ( 11 ) in a fuel injection valve ( 3 ) wall ( 7 ) of the combustion chamber ( 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (11) im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that the recess ( 11 ) is formed substantially conical. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Spalt (8) zu der Vertiefung (11) mehrere Bohrungen (12) zur Einleitung des Gases in die Vertiefung (11) verlaufen.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that from the gap ( 8th ) to the depression ( 11 ) several holes ( 12 ) for introducing the gas into the depression ( 11 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt (8) ein Ablenkelement (14) angeordnet ist, welches mehrere Stege (15) und zwischen den Stegen (15) gebildete Nuten (16) aufweist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the gap ( 8th ) a deflecting element ( 14 ), which has a plurality of webs ( 15 ) and between the bridges ( 15 ) formed grooves ( 16 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spalt (8) und dem Brennraum (2) ein Sieb (13) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the gap ( 8th ) and the combustion chamber ( 2 ) a sieve ( 13 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhrleitung (6) mit einem Druckgasspeicher (17) verbunden ist, wobei sich zwischen dem Druckgasspeicher (17) und dem Spalt (8) ein Steuerventil (18) befindet.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the gas supply line ( 6 ) with a compressed gas storage ( 17 ), wherein between the compressed gas storage ( 17 ) and the gap ( 8th ) a control valve ( 18 ) is located. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Druckgasspeichers (17) eine Heizeinrichtung (24) angeordnet ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that within the compressed gas storage ( 17 ) a heating device ( 24 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgasspeicher (17) mit einem Kompressor (19) verbunden ist, wobei zwischen dem Kompressor (19) und dem Druckgasspeicher (17) ein Rückschlagventil (21) angeordnet ist, und wobei von dem Druckgasspeicher (17) eine Auslassleitung (22) ausgeht, in welcher ein Druckbegrenzungsventil (23) angeordnet ist.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the compressed gas storage ( 17 ) with a compressor ( 19 ), between the compressor ( 19 ) and the compressed gas storage ( 17 ) a check valve ( 21 ), and wherein from the compressed gas storage ( 17 ) an outlet conduit ( 22 ), in which a pressure relief valve ( 23 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Gaszufuhrleitung (6) herrschende Druck fünf bis zehn Mal größer als der maximale Druck in dem Brennraum (2) während der Kraftstoffeinspritzung ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the gas supply line ( 6 ) prevailing pressure five to ten times greater than the maximum pressure in the combustion chamber ( 2 ) during fuel injection.
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