DE1934882C - Gemisch verdichtende Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes mittels einer in der Kolbenbahn des Zylinders angeordne'en Einspritzvorrichtung in die Nähe der im Zylinderkopf angeordneten Zündkerze in der Weise, daß im Bereich de, Zündkerze ein reiches Kraftstoff-Luft-Gemisch vorliegt.

Bei einer bekannten derartigen Brennkraftmaschine, bei welcher die Einspritzdüse beim Beginn des Verbrennungsvorganges und während eines Teils des Arbeitshubes durch den Kolben gegen die Wrbrennungsgase abgedeckt und daher vor hohen Verbrennungstemperaturen geschützt ist, ist der Ein spritzstrahl unter einem bestimmten Winkel in die Nähe der Zündkerze gerichtet. Die Einspritzdüse kann eine Kegelmanteldüse sein, wobei die Zündkerze im Bereich des Einspritzkegels liegt. Auf diese Weise soll auch bei großem Luftüberschuß ein zündfähiges Gemisch in der nächsten Umgebung der Zündkerze vorliegen.

Bei einer anderen Brennkraftmaschine der eingangs erwähnten Art erfolgt die Einspritzung durch drei Spritzöffnungen der Einspritzdüse, von denen zwei den Kraftstoff gegen die Ventile und die Zündkerze, der dritte gegen den Kolbenboden hin zerstäuben. Auch dadurch soll erreicht werden, daß unmittelbar an der Zündkerze ein zündwilliges Gemisch vorhanden ist und daß auch die von der Einspritzdüse weiter entfernt liegenden Abschnitte des Zylinderraumes ausreichend mit Kraftstoff angereichert sind.

Bei diesen bekannten Brennkraftmaschinen mit Zeitpunktfremdzündung kann die durch die Einspritzung erreichte Ladungsschichtung im Zylinderraum nicht an unterschiedliche Motorbelastungen angepaßt werden. Wird z. B. eine für eine höhere Belastung erforderliche größere Menge an Kraftstoff in die Nähe der Zündkerze eingespritzt, so kann es vorkommen, daß das Brenngemisch in der Nähe der Zündkerze sehr reich an Kraftstoff ist, ohne daß ein ausreichender Luftanteil zur Verfugung steht. Dadurch sinkt die Motorleistung. Andererseits sinkt bekanntlich die Motorleistung ebenfalls, wenn für eine starke Durchvirbeiung des Einspritzstrahles gesorgt wird.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher auch bei unterschiedlichen Bchistur>2szuständen in der Nähe der Zündkerze ein reiches aber zündwilliges Kraftstoff-Luft-Gemisch vorliest, und welche somit eine Anpassung der Krafistoffiadung im gesamten Bereich der Belastung ermöglicht.

Diese Aufnähe wird erfindungsgemäß dadurch ^- Ii¹-.!. daß die Einspritzrichtiing derart veränderbar ist. daß mit Erhöhung der Motorleistung eine Änderung der Einspritzrichtung auf Brennraumwandteile er ¹OIgI. die weiter entfernt von der Zündkerze liegen.

Je nach der Motorbelastung treffen die ein;:c spritzten Kraftstofftröpfchen in kleinerem oder gr,i ßerem Abstand von der Zündkerze auf die Brenn raumwandteile auf. Bei geringerer MouirbelasUt;·.· wird der Einspritzstrahl in die Nähe der Zündkerze gerichtet und mit steigender Motorbclastung von dir Zündkerze entfernt. Dadurch ist es ermöglicht, d.ii'. die Zone des reicheren Kraftstoffgemisches näher m der Zündkerze oder weiter weg von dieser liegt. IV dadurch ermöglichte Oualitätsregelung führt zu einr; Verminderung des Brennstoffverbrauches und au^h zu einer Verringerung der giftigen Bestandteile im Abgas. Die Oualitätsregelung kann darüber hinaus durch eine Niederdruck-Einspritzung des Kraftstoi fes erzielt werden.

Es sind zwar Brennkraftmaschinen mit vcrstcllba rer Einspritzdüse bekannt, dabei handelt es sich κ doch um keine Brennkraftmaschinen mit Zeitpunkt fremdzündung, sondern um solche mit Selbstziin dung, insbesondere bei Vorkammcr-Brennkraf! maschinen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Einspritzöffnu' gen vorgesehen, die wahlweise beaufschlagbar sind und deren Spritzachsen in verschiedenen Abständen von der Zündkerze auf die Brennraumwand treffen. Dadurch wird eine einfache Einspritzvorrichtung geschaffen, deren bewegliche Steuerteile aus dem Bereich der Temperatureinflüsse herausgenommen werden können.

Die Erfindung kann sowohl in konventionellen Kolbenmotoren als auch in Motoren mit rotierenden Kolben angewendet werden, wobei sowohl eine hydraulische als auch eine pneumatische Einspritzung vorliegen kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Ansicht einer Brennkraftmaschine mit pneumatischer Einspritzung mit festen Einspritzöffnungen bei niedriger Belastung,

F i g. 2 die gleiche Brennkraftmaschine bei mittlerer Belastung des Motors,

F i g. 3 die gleiche Brennkraftmaschine beim Betrieb des Motors unter voller Belastung,

F i g. 4 eine andere Ausführungsform mit hydraulischer Einspritzung und festen Einspritzdüsen und

F i g. 5 eine dritte Ausführungsform mit einer Pendel-Einspritzdüse.

Die in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Brennkraftmaschine hat mindestens zwei in der Zylinderwand 4 ausgeführte Einspritzöftnungcr., wobei die Einspritzachse der Einspritzöffnung 1 in der Nähe der Zündkerze 5 und die Einspritzachse der Einspritzöffnung 2 von der Zündkerze 5 entfernt auf die Brennraum-

wand7 aufircffen. Die Einern/Öffnungen 1 und 2 sind mit einer Zuführleitung 6 über eine SicIIvornchtune 3 verbunden.

Die in F ig. 4 gezeigte Ausführungsform nut hvdraulischcr Einspritzung weist mindestens zwei in der Zylinderwand i ausgebildete Einsprit/Öffnungcn 1 und 2 auf. die als Düsen ausbildet sind und deren Einspritzachsen in unterschiedlichen Abständen wn der Zündkerze auf die Brennraumwand 7 treffen. Dabei iicet die Einspritzachse der Einsprit/ottnung 1 .» näher an'dcr Zündkerze 5 als die der Eins_Pnt/ö nung2. Beide als Düsen ausgebildete E.nspnt/oM-nunceni und 2 sind mit einer gemeinsamen Zu, u..r-Icitune6 über eine Stclhorrichtung 3 verbunden.

Die Ausführungsfarm gemäß F i g. 5 we.st eine an der Zylinden,and4 pendelar.ig angebrachte Einspritzöifnung 1 in Form einer Düse auf. be, welcher der Winkel χ zwischen der Einspritzachse und der ZyUnderwand4 entsprechend der Belastung so vcrändert werden kann, daß der Sprit/strahl auf die « Brennraumwand? in unterschiedlichen, der Motorbelastung entsprechenden Abständen ,on der /'undkerze5 auftrifft, wodurch die Zone reichen Brenngemisches näher oder weiter von der Zündkerze S aus-Di Wiki d dargestellten

misches näher oder weiter dke

gebildet wird. Die Wirkungsweise der dargestellten ,5

Brennkraftmaschinen ist wie folgt:

Fi α 1 zciot die Stelluno der S' 'Korrichtimg3 bei ^-VSrbe.st.nge^bei^ ,n^Gas^as

_die BwnWt^X^ durch die Zuführzusammen im L nspntzz, P StelKorrich-

SäSssSSS

Mil eine ableitende lokale

^g η beide Einspritzöffnungen 1 und 2 ge-

I Dadurch werden zv.ei Strahlen ausgeb,!- ^: die Nähe der Zündkerze ·> cmc kleine _ioe ^richtet ist. Unter voller Belastung H- Motors (Fi °~V ist die Stellvorrichtung3 so cm-

^{1 Unen} Umgebung der Zündkerze 5 cm /und-

Kr_; ftsAoi

Hien^i 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Cicmischverdichtcnde Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes nv ids einer in der Kolbenbahn des Zylinders angeord neten Einspritzvorrichtung in die Nähe der im Zylinderkopf angeordneten Zündkerze in der Weise, daß im Bereich der Zündkerze ein reiches Kraftstoff-Luft-Gemisch vorliegt. dadurch gekennzeichnet, daß die Einspriizrichuirii: --■ derart veränderbar ist. daß mit Erhöhung der Motorleistung eine Änderung der Einxpriizrich-Hing auf Brennraumwandteile erfolet. die weiter entfernt von der Zündkerze liegen.

2. Gemischverdichtende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei EinspritzöfTnungen (1.2) vorgesehen sind. Jie wahlweise beaufschlagbar sind, und deren Sprit/achsen in verschiedenen Abständen von der Zündkerze (5) auf die Brennraum- 2η wand (7) treffen.