WO2015128130A1 - Einspritzsystem zur injektion eines brennstoffgemischs und verfahren hierzu - Google Patents

Einspritzsystem zur injektion eines brennstoffgemischs und verfahren hierzu Download PDF

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WO2015128130A1
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Tian Zhang
Zdenek Cupl
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Injection system for injecting a fuel mixture and method therefor
  • the invention relates to an injection system for injecting a fuel mixture into at least one combustion chamber of an internal combustion engine, comprising a fluid tank with a liquid fuel, at least one gas container with at least one, in particular gaseous under normal conditions, additive, which is also conveyed into the at least one combustion chamber, and a Conveying means for transporting the liquid fuel and the at least one additive into the at least one combustion chamber.
  • Normal conditions are at a pressure of 1 bar and a temperature of 20 ° C. Furthermore, the invention also relates to a corresponding injection method.
  • Such injection systems are used for example in "dual fuel” systems or systems with exhaust gas recirculation to a liquid
  • Fuel for example diesel or gasoline or ethanol or petroleum
  • at least one gaseous additive which for example a
  • Gas fuel such as natural gas or LPG or a reaction-inhibiting gas such as exhaust gas of the internal combustion engine may be to convey into a combustion chamber.
  • a gas fuel as an additive can reduce, inter alia, the consumption of the liquid fuel and pollutant emissions and, where appropriate, the range of a through the
  • exhaust gas as an additive can, inter alia, increase the exhaust gas recirculation rate and reduce pollutant emissions.
  • Fuel pump is increased to a range of a few hundred or a thousand bar, whereupon the fuel is injected through an injection valve in or in front of the combustion chamber, in which it is dissolved aerosol-shaped and optionally cuts the spark gap of a spark plug.
  • Exhaust gas is fed, for example, in an intake, in which also the oxygen-containing
  • Ambient air is drawn to the combustion chamber, and gas fuel is, for example, also fed into this intake tract or blown simultaneously with the injection of the fuel via a blow-in valve into the combustion chamber.
  • valves are used to inject a mixture of liquid fuel and gas fuel into the combustion chamber; namely an injection device for the liquid fuel and at least one valve for the at least one gaseous additive.
  • the disadvantage here is that the use of multiple nozzles or valves with increased manufacturing and maintenance costs compared to the use of only one injection device is connected.
  • An injector for an internal combustion engine which combines a liquid fuel injection valve and a gas fuel injection valve in a single multi-fuel injection valve.
  • Combustion chamber to inject a mixture of aerosol fuel and at least one gaseous additive.
  • the invention includes the technical teaching that a
  • Combustion unit for generating a fuel-additive mixture, to which both the fuel and the at least one additive are supplied, and that at least one injection device is provided, via which the fuel-additive mixture formed is introduced into the at least one combustion chamber.
  • This fuel combination unit may for example consist of a fluid line or comprise several components, such as a
  • Fluid line a pump or a dedicated tank.
  • Fuel combination unit can be done per gaseous additive in the form of a chemical, reversible absorption of the additive by the fuel and / or in the form of a mixture of fuel and
  • Additive wherein in each case the additive may be in each case in gaseous or liquid phase.
  • the fuel combination is then passed through the injector into the combustion chamber where the components separate, the fuel goes into the aerosol and the additives into the gaseous phase.
  • the advantage of the solution according to the invention lies in the fact that only one injection device is sufficient to inject fuel and additives into the combustion chamber.
  • Normal conditions is gaseous, stored in liquid form in its gas container. This is useful to reduce the volume necessary to store the additive and to facilitate mixing of the fuel that can be pressure adjusted by the fuel pump, L O, with the additive.
  • the injection system measure a fuel pump, which is connected on the input side both to the fluid tank and to a gas container for an additive. This makes it possible that both components are the output side of the fuel pump together under elevated pressure in a container between the fuel pump and injector, so that in and above all behind the fuel pump, the mixing and in particular the absorption of the additive can take place in the fuel.
  • a common intake in the fuel and additive can mix before being pumped by the pump and brought to elevated pressure.
  • the fuel pump requires only one input, in which a mixture of fuel and additive is sucked.
  • Mixing and absorption of additive in the fuel is already possible here in the intake tract, but absorption preferably takes place under elevated pressure, ie in or behind the fuel pump.
  • An additive pump which pumps an additive from a gas container in a region between the output side of the fuel pump and the input side of the injector, so that the additive can mix there with the fuel and / or can be absorbed therein.
  • the interiors of the fluid tank and the at least one gas container are flow-connected.
  • the liquid fuel is stored in a fluid tank which also houses the pressurized gaseous additive.
  • the fuel is subjected to the pressure of the additive, and there arises a boundary layer whose thickness depends on the density of fuel and additive, in which fuel and additive adjoin one another and in which absorption of additive can take place in fuel.
  • a gas container be part of or branch off the
  • Exhaust pipe of the internal combustion engine is formed.
  • exhaust gas is used as an additive, which slows down combustion in the combustion chamber and produces less pollutants, especially nitrogen-oxygen compounds.
  • Ambient air to reduce pollutant production while other gases, especially LPG and natural gas, can be admixed or absorbed to increase the performance of the engine.
  • the fuel may, depending on the type of engine, preferably be assigned to a group of substances including, but not limited to, gasoline, diesel and petroleum.
  • FIG. 1 shows a schematic of a first embodiment of a
  • injection system in which LPG is combined with fuel in a pump and injected into a combustion chamber.
  • Figure 2 shows a schematic of a second embodiment of a
  • injection system is mixed in the LPG with fuel in an intake and injected into a combustion chamber.
  • FIG. 3 shows a diagram of a third exemplary embodiment of a
  • injection system in the LPG and fuel pumped separately into a fuel combination unit, where it is combined and injected into a combustion chamber.
  • FIG. 4 shows a diagram of a fourth exemplary embodiment of a
  • injection system in which LPG is combined with fuel in a common tank and injected into a combustion chamber.
  • Figure 5 shows a schematic of a fifth embodiment of a
  • injection system in which exhaust gas is combined with fuel and injected.
  • FIG. 6 shows a diagram of a sixth exemplary embodiment of a
  • injection system in which LPG and exhaust gas is combined with fuel and injected.
  • the injection system of an internal combustion engine comprises a fluid tank 1 with gasoline 2 and an autogas tank 3 with LPG 4, both tanks being connected to one input of a fuel pump 6, so that during operation of the fuel pump 6 they are contained in the tanks 1, 3 matter are mixed in the fuel pump 6 and pumped to an output side arranged fluid line 17.
  • the gasoline-LPG mixture 16 is through the fluid line 17 to a
  • Injector 12 passed.
  • the fluid line 17 and the injector 12 gasoline 2 and LPG 4 are mixed together, also causes the increased pressure on the output side of the fuel pump 6, an increased absorption rate.
  • Fuel Combination Unit 7 The gasoline LPG mixture 16 is then injected into the combustion chamber 11, which is already filled with filtered through a filter 15 ambient air. Here, the components of the gasoline-LPG mixture 16 again separate into benzene aerosol and LPG 4, wherein the LPG 4 increases the power of the following combustion.
  • the exhaust pipe 10 has a connection with a catalyst 13, via which exhaust gas can be discharged to the environment 14.
  • an intake tract 5 is provided on the input side of the fuel pump 6, in which the gasoline 2 and the LPG 4 mix.
  • This intake tract is thus also part of the fuel combination unit 7. Absorption can take place in the intake tract 5 and / or in particular in the higher-pressure output part of the fuel pump 6, the fluid line 17 and the input-side part of the injection device 12.
  • Fuel combination unit 7 are pumped in the appropriate
  • Mixing and absorption take place, and consists of a fluid line 17 and the input-side part of an injection device 12.
  • FIG. 4 schematically shows a fourth embodiment of the invention, in which a common tank 1; 2 is provided, in which liquid gasoline 2 and gaseous LPG 4 are preferably adjacent to each other under increased pressure. Within the boundary between these two fluids, autogas 4 is absorbed into gasoline 2.
  • This common tank 1; 2 and the adjacent fluid line 17 and the input-side part of the injection device 12 thus form the
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of an injection system according to the invention.
  • gasoline 2 is pumped by a fuel pump 6 into an existing from a fluid line 17 and an injector 12 fuel combination unit 7, which is also connected to the output side of an additive pump 8.
  • This is the input side connected to an exhaust pipe 10, so that exhaust gas 9 can be pumped from the exhaust pipe 10 into the fuel combination unit 7 so that parts of the exhaust gas 9 can be absorbed in the gasoline 2. That in the
  • Fuel Combination 7 formed mixture of gasoline 2 and exhaust 9 is injected via an injector 12 into a combustion chamber 11, wherein the exhaust gas 9 reduces the production of nitrogen-oxygen compounds (NO x ) by the combustion.
  • the resulting during combustion exhaust 9 is supplied via the exhaust pipe 10 and a catalyst 15 of the environment 14.
  • FIG. 6 schematically shows a sixth exemplary embodiment in which both LPG 4 and exhaust gas 9 are absorbed by the gasoline 2.
  • an intake 5 is provided, are mixed in the LPG 4 and gasoline 2, so that the resulting mixture is pumped by the fuel pump 6 in a fluid line 17.
  • exhaust gas 9 is pumped through a connected to the exhaust pipe 10 additive pump 8 in the fluid line 17, in the preferred by the increased pressure
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. On the contrary, modifications are conceivable which are included in the scope of protection of the following claims. For example, it is also possible that the exhaust gas is first mixed with the LPG and then by an additive pump the
  • Fuel combination unit is supplied. Besides, others are
  • Fuels as gasoline for example diesel or ethanol or petroleum, and other additives as exhaust gas or LPG, for example natural gas or ammonia or other nitrogen-hydrogen compounds or

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem zur Injektion eines Brennstoffgemischs (16) in mindestens eine Brennkammer (11) eines Verbrennungsmotors, umfassend ein Fluidtank (1) mit einem flüssigen Brennstoff (2), mindestens ein Gasbehältnis (3) mit mindestens einem, insbesondere unter Normalbedingungen gasförmigen, Zusatzstoff (4), welcher ebenfalls in die mindestens eine Brennkammer (11) beförderbar ist, sowie Fördermittel (17) zum Transport des flüssigen Brennstoffs (2) und des mindestens einen Zusatzstoffs (4) in die mindestens eine Brennkammer (11), wobei eine Brennstoffkombinationseinheit (7) zur Erzeugung eines Brennstoff-Zusatzstoff-Gemischs (16) vorgesehen ist, der sowohl der Brennstoff (2) als auch der mindestens eine Zusatzstoff (4) zugeführt sind, und dass mindestens eine Einspritzvorrichtung (12) vorgesehen ist, über die das gebildete Brennstoff-Zusatzstoff-Gemisch (16) in die mindestens eine Brennkammer (11) eingebracht wird.

Description

Beschreibung Titel
Einspritzsystem zur Injektion eines Brennstoffgemischs und Verfahren hierzu
Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem zur Injektion eines Brennstoffgemischs in mindestens eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors, umfassend ein Fluidtank mit einem flüssigen Brennstoff, mindestens ein Gasbehältnis mit mindestens einem, insbesondere unter Normalbedingungen gasförmigen, Zusatzstoff, welcher ebenfalls in die mindestens eine Brennkammer beförderbar ist, sowie ein Fördermittel zum Transport des flüssigen Brennstoffs und des mindestens einen Zusatzstoffs in die mindestens eine Brennkammer.
Normalbedingungen liegen vor bei einem Druck von 1 bar und einer Temperatur von 20° C. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein hierzu korrespondierendes Einspritzverfahren.
Derartige Einspritzsysteme kommen beispielsweise in„Dual Fuel" Systemen oder Systemen mit Abgasrückführung zum Einsatz, um einen flüssigen
Brennstoff, beispielsweise Diesel oder Benzin oder Ethanol oder Petroleum, und mindestens einen gasförmigen Zusatzstoff, welcher beispielsweise ein
Gasbrennstoff wie Erdgas oder Autogas oder ein reaktionshemmendes Gas wie Abgas des Verbrennungsmotors sein kann, in eine Brennkammer zu befördern. Durch die Verwendung eines Gasbrennstoffes als Zusatzstoff lassen sich unter anderem der Verbrauch des flüssigen Brennstoffs und der Schadstoffausstoß reduzieren sowie gegebenenfalls die Reichweite eines durch den
Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrzeugs erhöhen. Die Verwendung von Abgas als Zusatzstoff kann unter anderem die Abgasrückführrate erhöhen und den Schadstoffausstoß verringern.
Stand der Technik In herkömmlichen„Dual Fuel" Systemen mit Abgasrückführung wird die
Beförderung sowohl von Gasbrennstoff als auch von Abgas in die Brennkammer realisiert. Der Druck des flüssigen Brennstoffs wird dabei durch eine
Brennstoffpumpe auf einen Bereich einiger hundert oder tausend bar erhöht, woraufhin der Brennstoff durch ein Einspritzventil in oder vor die Brennkammer gespritzt wird, in welcher er aerosolförmig gelöst ist und gegebenenfalls den Funkenweg einer Zündkerze schneidet. Abgas wird beispielsweise in einem Ansaugtrakt eingespeist, in dem auch die Sauerstoff beinhaltende
Umgebungsluft zur Brennkammer angesaugt wird, und Gasbrennstoff wird beispielsweise ebenfalls in diesem Ansaugtrakt eingespeist oder gleichzeitig mit dem Einspritzen des Brennstoffs über ein Einblasventil in die Brennkammer geblasen.
Im allgemein bekannten Stand der Technik werden zur Injektion eines Gemischs aus flüssigem Brennstoff und Gasbrennstoff in die Brennkammer insbesondere mehrere Ventile verwendet; nämlich eine Einspritzvorrichtung für den flüssigen Brennstoff und mindestens ein Ventil für den mindestens einen gasförmigen Zusatzstoff.
Nachteilhaft dabei ist, dass die Verwendung von mehreren Düsen oder Ventilen mit erhöhtem Herstellungs- und Wartungsaufwand gegenüber der Verwendung von nur einer Einspritzvorrichtung verbunden ist.
Die DE 10150966 AI offenbart zur Lösung dieses Problems eine
Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche ein Einspritzventil für flüssigen Brennstoff und ein Einblasventil für Gasbrennstoff in einem einzigen Mehrstoffeinspritzventil zusammenfasst.
Problematisch an dieser Lösung ist, dass eine solche Einspritzvorrichtung aufwendig in der Herstellung, durch die zusätzliche Mechanik anspruchsvoll in der Wartung und anfällig für Defekte ist, und ferner nicht in einem herkömmlichen Common-Rail Einspritzsystem einsetzbar ist, da hier keine gesonderte Zuleitung für einen Gasbrennstoff an die Einspritzvorrichtung vorgesehen ist.
Offenbarung der Erfindung Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einspritzsystem der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass genau eine Einspritzvorrichtung mit genau einer Zuleitung ausreicht, um in eine
Brennkammer eine Mischung aus aerosolförmigem Brennstoff und mindestens einem gasförmigen Zusatzstoff einzuspritzen.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Einspritzsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 10 gelöst.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine
Brennstoffkombinationseinheit zur Erzeugung eines Brennstoff-Zusatzstoff- Gemischs vorgesehen ist, der sowohl der Brennstoff als auch der mindestens eine Zusatzstoff zugeführt sind, und dass mindestens eine Einspritzvorrichtung vorgesehen ist, über die das gebildete Brennstoff-Zusatzstoff-Gemisch in die mindestens eine Brennkammer eingebracht wird.
Diese Brennstoffkombinationseinheit kann dabei beispielsweise aus einer Fluidleitung bestehen oder mehrere Komponenten umfassen, wie eine
Fluidleitung, eine Pumpe oder einen eigens dafür vorgesehenen Tank. Die Kombination von Brennstoff und Zusatzstoff in einer
Brennstoffkombinationseinheit kann pro gasförmigen Zusatzstoff in Form einer chemischen, reversiblen Absorption des Zusatzstoffs durch den Brennstoff geschehen und / oder in Form einer Vermischung von Brennstoff und
Zusatzstoff, wobei sich in jedem Fall der Zusatzstoff jeweils in gasförmiger oder flüssiger Phase befinden kann. Die Brennstoffkombination wird dann durch die Einspritzvorrichtung in die Brennkammer geleitet, wo die Komponenten sich trennen, der Brennstoff in die aerosolförmige und die Zusatzstoffe in die gasförmige Phase übergehen. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass nur eine Einspritzvorrichtung ausreichend ist, um Brennstoff und Zusatzstoffe in die Brennkammer zu injizieren.
5 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Zusatzstoff, der unter
Normalbedingungen gasförmig ist, in flüssiger Form in seinem Gasbehältnis gespeichert werden. Dies ist sinnvoll um das Volumen zu verringern, das notwendig ist, um den Zusatzstoff zu speichern, und um eine Vermischung von dem Brennstoff, welcher durch die Brennstoffpumpe druckangepasst werden L O kann, mit dem Zusatzstoff zu vereinfachen.
Das Einspritzsystem umfasst gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme eine Brennstoffpumpe, die eingangsseitig sowohl mit dem Fluidtank als auch mit einem Gasbehältnis für einen Zusatzstoff verbunden ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass beide Komponenten sich ausgangsseitig der Brennstoffpumpe zusammen unter erhöhtem Druck in einem Behältnis zwischen Brennstoffpumpe und Einspritzvorrichtung befinden, so dass in und vor allem hinter der Brennstoffpumpe die Vermischung und insbesondere die Absorption des Zusatzstoffes in dem Brennstoff stattfinden kann.
2 0
Vorzugsweise existiert bei einer solchen Brennstoffpumpe eingangsseitig ein gemeinsamer Ansaugtrakt, in dem Brennstoff und Zusatzstoff sich vermischen können, bevor sie durch die Pumpe gepumpt und auf erhöhten Druck gebracht werden. Dadurch benötigt die Brennstoffpumpe nur einen Eingang, in dem ein Gemisch aus Brennstoff und Zusatzstoff angesaugt wird. Eine Vermischung und Absorption von Zusatzstoff in dem Brennstoff ist hier bereits in dem Ansaugtrakt möglich, allerdings findet Absorption bevorzugt unter erhöhtem Druck, also in oder hinter der Brennstoffpumpe statt.
3 0 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine
Zusatzstoff pumpe vorgesehen, die einen Zusatzstoff aus einem Gasbehältnis in einen Bereich zwischen der Ausgangsseite der Brennstoffpumpe und der Eingangsseite der Einspritzvorrichtung pumpt, so dass sich der Zusatzstoff dort mit dem Brennstoff vermischen kann und/oder darin absorbiert werden kann. Dadurch wird das Pumpen des jeweiligen Zusatzstoffs vom Pumpen des
Brennstoffs getrennt.
Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Ausführung dieses Einspritzsystems sind die Innenräume von Fluidtank und dem mindestens einen Gasbehältnis strömungsverbunden. Somit findet die Absorption von Zusatzstoff in dem
Brennstoff schon im Fluidtank statt. Beispielsweise ist eine Realisierung dieses Konzepts, dass der flüssige Brennstoff in einem Fluidtank gespeichert ist, in dem sich ebenfalls der unter Druck stehende gasförmige Zusatzstoff befindet. Somit wird der Brennstoff mit dem Druck des Zusatzstoffs beaufschlagt, und es entsteht eine Grenzschicht, deren Dicke von der Dichte von Brennstoff und Zusatzstoff abhängt, in welcher Brennstoff und Zusatzstoff aneinander angrenzen und in welcher Absorption von Zusatzstoff in Brennstoff stattfinden kann.
Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird
vorgeschlagen, dass ein Gasbehältnis als Teil oder Abzweigung der
Abgasleitung des Verbrennungsmotors ausgebildet ist. In diesem Fall wird Abgas als Zusatzstoff verwendet, wodurch die Verbrennung in der Brennkammer verlangsamt wird und weniger Schadstoffe, insbesondere Stickstoff-Sauerstoff- Verbindungen, produziert werden.
Neben der Verwendung von Abgas eignen sich insbesondere Ammoniak beziehungsweise andere Stickstoff-Wasserstoff-Verbindungen oder
Umgebungsluft zur Verringerung der Schadstoffproduktion, während andere Gase, insbesondere Autogas und Erdgas, zur Leistungssteigerung des Motors beigemischt beziehungsweise absorbiert werden können. Der Brennstoff kann je nach Bauart des Motors vorzugsweise einer Stoffgruppe zugeordnet sein, die Benzin, Diesel und Petroleum umfasst, ist darauf aber nicht beschränkt.
Gemäß einem die Erfindung betreffenden Verfahren wird vorgeschlagen, dem Brennstoff, bevor dieser über die Einspritzvorrichtung in die Brennkammer gespritzt wird, mindestens einen, insbesondere unter Normalbedingungen gasförmigen, Zusatzstoff durch Absorption oder Vermischung beizufügen. Weitere, die Erfindung verbessernden Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Figur 1 zeigt ein Schema eines ersten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Einspritzsystems, in dem Autogas mit Brennstoff in einer Pumpe kombiniert und in eine Brennkammer eingespritzt wird.
Figur 2 zeigt ein Schema eines zweiten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Einspritzsystems, in dem Autogas mit Brennstoff in einem Ansaugtrakt vermischt und in eine Brennkammer eingespritzt wird.
Figur 3 zeigt ein Schema eines dritten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Einspritzsystems, in dem Autogas und Brennstoff jeweils separat in eine Brennstoffkombinationseinheit gepumpt, dort kombiniert und in eine Brennkammer eingespritzt wird.
Figur 4 zeigt ein Schema eines vierten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Einspritzsystems, in dem Autogas mit Brennstoff in einem gemeinschaftlichen Tank kombiniert und in eine Brennkammer eingespritzt wird.
Figur 5 zeigt ein Schema eines fünften Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Einspritzsystems, in dem Abgas mit Brennstoff kombiniert und eingespritzt wird.
Figur 6 zeigt ein Schema eines sechsten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Einspritzsystems, in dem Autogas und Abgas mit Brennstoff kombiniert und eingespritzt wird.
Gemäß Figur 1 umfasst das Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors einen Fluidtank 1 mit Benzin 2 und einen Autogastank 3 mit Autogas 4, wobei beide Tanks mit jeweils einem Eingang einer Brennstoffpumpe 6 verbunden sind, so dass bei Betrieb der Brennstoffpumpe 6 die in den Tanks 1, 3 enthaltenen Stoffe in der Brennstoffpumpe 6 vermischt und zu einer ausgangsseitig angeordneten Fluidleitung 17 gepumpt werden.
Das Benzin-Autogas-Gemisch 16 wird durch die Fluidleitung 17 zu einer
Einspritzvorrichtung 12 geleitet. In der Brennstoffpumpe 6, der Fluidleitung 17 und der Einspritzvorrichtung 12 sind Benzin 2 und Autogas 4 miteinander vermischt, ferner bewirkt der erhöhte Druck ausgangsseitig der Brennstoffpumpe 6 eine gesteigerte Absorptionsrate. Diese Komponenten bilden somit die
Brennstoffkombinationseinheit 7. Das Benzin-Autogas-Gemisch 16 wird dann in die Brennkammer 11 injiziert, die bereits mit durch einen Filter 15 gefilterter Umgebungsluft gefüllt ist. Hier trennen sich die Komponenten des Benzin- Autogas-Gemisches 16 wieder in Benzinaerosol und Autogas 4 auf, wobei das Autogas 4 die Leistung der folgenden Verbrennung steigert. Die Abgasleitung 10 besitzt eine Verbindung mit einem Katalysator 13, über welchen Abgas an die Umgebung 14 abgegeben werden kann.
In Figur 2 ist zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 ein Ansaugtrakt 5 eingangsseitig der Brennstoffpumpe 6 vorgesehen, in dem sich das Benzin 2 und das Autogas 4 vermischen. Dieser Ansaugtrakt ist somit auch Bestandteil der Brennstoffkombinationseinheit 7. Absorption kann in dem Ansaugtrakt 5 und / oder insbesondere in dem unter höherem Druck stehendem ausgangsseitigen Teil der Brennstoffpumpe 6, der Fluidleitung 17 und dem eingangsseitigen Teil der Einspritzvorrichtung 12 stattfinden.
Das in Figur 3 schematisierte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem aus Figur 1 dahingehend, dass Autogas und Brennstoff jeweils separat durch je eine Brennstoffpumpe 6 und eine Zusatzstoffpumpe 8 in eine
Brennstoffkombinationseinheit 7 gepumpt werden, in der zweckgemäß
Vermischung und Absorption stattfinden, und die aus einer Fluidleitung 17 und dem eingangsseitigen Teil einer Einspritzvorrichtung 12 besteht.
Figur 4 schematisiert ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der ein gemeinsamer Tank 1; 2 vorgesehen ist, in dem flüssiges Benzin 2 und gasförmiges Autogas 4 vorzugsweise unter erhöhtem Druck aneinander angrenzend beinhaltet sind. Innerhalb des Grenzbereichs zwischen diesen beiden Fluiden kommt es zu Absorption von Autogas 4 in Benzin 2. Dieser gemeinsame Tank 1; 2 sowie die angrenzende Fluidleitung 17 und der eingangsseitige Teil der Einspritzvorrichtung 12 bilden somit die
Brennstoffkombinationseinheit 7.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems dargestellt. Hier wird Benzin 2 durch eine Brennstoffpumpe 6 in eine aus einer Fluidleitung 17 und einer Einspritzvorrichtung 12 bestehenden Brennstoffkombinationseinheit 7 gepumpt, welche darüber hinaus mit der Ausgangsseite einer Zusatzstoffpumpe 8 verbunden ist. Diese ist eingangsseitig mit einer Abgasleitung 10 verbunden, so dass Abgas 9 aus der Abgasleitung 10 in die Brennstoffkombinationseinheit 7 gepumpt werden kann, damit darin Teile des Abgases 9 im Benzin 2 absorbiert werden können. Das in der
Brennstoffkombinationseinheit 7 gebildete Gemisch aus Benzin 2 und Abgas 9 wird über eine Einspritzvorrichtung 12 in eine Brennkammer 11 gespritzt, wobei das Abgas 9 die Produktion von Stickstoff-Sauerstoff-Verbindungen (NOx) durch die Verbrennung reduziert. Das während der Verbrennung entstehende Abgas 9 wird über die Abgasleitung 10 und über einen Katalysator 15 der Umgebung 14 zugeführt.
In Figur 6 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel schematisiert, in dem sowohl Autogas 4 als auch Abgas 9 von dem Benzin 2 absorbiert werden. Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Ansaugtrakt 5 vorgesehen, in dem Autogas 4 und Benzin 2 vermischt werden, so dass das entstandene Gemisch durch die Brennstoffpumpe 6 in eine Fluidleitung 17 gepumpt wird. Parallel wird Abgas 9 durch eine mit der Abgasleitung 10 verbundenen Zusatzstoffpumpe 8 in die Fluidleitung 17 gepumpt, in der durch den erhöhten Druck bevorzugt die
Absorption des Abgases 9 und des Autogases 4 im Benzin 2 stattfindet. Somit bilden der Ansaugtrakt 5, die Brennstoffpumpe 6, die Fluidleitung 17 und die Einspritzdüse 12 eine Brennstoffkombinationseinheit 7 in Bezug auf das Autogas 9, und die Fluidleitung 17 und die Einspritzdüse 12 eine
Brennstoffkombinationseinheit 7' in Bezug auf das Abgas 9. Die Einspritzung des in der Brennstoffkombinationseinheit 7 gebildeten Benzin-Autogas-Abgas- Gemisches 16 in die Brennkammer 11 und die Abführung des Abgases 9 an die Umgebung 14 verlaufen wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, dass das Abgas zuerst mit dem Autogas vermischt wird und dann durch eine Zusatzstoffpumpe der
Brennstoffkombinationseinheit zugeführt wird. Außerdem sind andere
Brennstoffe als Benzin, beispielsweise Diesel oder Ethanol oder Petroleum, und andere Zusatzstoffe als Abgas oder Autogas, beispielsweise Erdgas oder Ammoniak oder andere Stickstoff-Wasserstoff- Verbindungen oder
Umgebungsluft, zur Bildung eines Brennstoff-Zusatzstoff-Gemisches
verwendbar.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass„umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließt.
Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Ansprüche
1. Einspritzsystem zur Injektion eines Brennstoffgemischs (16) in mindestens eine Brennkammer (11) eines Verbrennungsmotors, umfassend
- ein Fluidtank (1) mit einem flüssigen Brennstoff (2),
- mindestens ein Gasbehältnis (3) mit mindestens einem, insbesondere unter Normalbedingungen gasförmigen, Zusatzstoff (4), welcher ebenfalls in die mindestens eine Brennkammer (11) beförderbar ist,
- Fördermittel (17) zum Transport des flüssigen Brennstoffs (2) und des mindestens einen Zusatzstoffs (4) in die mindestens eine Brennkammer (11) dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennstoffkombinationseinheit (7) zur Erzeugung eines Brennstoff-Zusatzstoff-Gemischs (16) vorgesehen ist, der sowohl der Brennstoff (2) als auch der mindestens eine Zusatzstoff (4) zugeführt sind, und dass mindestens eine Einspritzvorrichtung (12) vorgesehen ist, über die das gebildete Brennstoff-Zusatzstoff-Gemisch (16) in die mindestens eine Brennkammer (11) eingebracht wird.
2. Einspritzsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (2) in der
Brennstoffkombinationseinheit (7) den mindestens einen Zusatzstoff (4) absorbiert.
3. Einspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der sich der Brennstoff (2) in der
Brennstoffkombinationseinheit (7) mit dem mindestens einen Zusatzstoff (4) vermischt.
4. Einspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Zusatzstoff (4) in dem mindestens einen Gasbehältnis (3) in flüssiger Form gespeichert wird, um eine Vermischung des mindestens einen Zusatzstoffs (4) mit dem Brennstoff (2) zu vereinfachen.
5. Einspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffkombinationseinheit (7) eine Brennstoffpumpe (6) umfasst, die eingangsseitig mit dem Fluidtank (1) und zusätzlich mit dem mindestens einen Gasbehältnis (3) wirkverbunden ist, um ausgangsseitig ein Gemisch aus dem Brennstoff (2) und dem mindestens einen Zusatzstoff (4) zu erhalten.
6. Einspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffkombinationseinheit (7) einen Ansaugtrakt (5) umfasst, der eingangsseitig mit dem mindestens einen
Gasbehältnis (3) und dem Fluidtank (1) wirkverbunden ist, wobei im Ansaugtrakt (5) eine Vermischung von Brennstoff (2) und dem mindestens einen Zusatzstoff (4) erfolgt.
7. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zusatzstoffpumpe (8) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit dem mindestens einen Gasbehältnis (3) und ausgangsseitig mit der Brennstoffkombinationseinheit (7) wirkverbunden ist, und dass eine Brennstoffpumpe (6) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit dem Fluidtank (1) und ausgangsseitig mit der Brennstoffkombinationseinheit (7) wirkverbunden ist, um das Pumpen von dem mindestens einen Zusatzstoff (4) und dem Brennstoff (2) zu trennen.
8. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffkombinationseinheit (7) einen gemeinschaftlichen Tank umfasst, der den Fluidtank (1) und das Gasbehältnis (3) umfasst, wobei der Innenraum des Fluidtanks (1) mit dem Innenraum des mindestens einen Gasbehältnisses (3) zur Druckbeaufschlagung und
Vermischung des Brennstoffs (2) mit dem mindestens einen Zusatzstoff (4) strömungsverbunden ist.
9. Einspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gasbehältnis (3) als Teil oder als Abzweigung einer Abgasleitung (9) der Brennkammer (11) realisiert ist, um deren Abgas (9) als den mindestens einen Zusatzstoff (4) zu verwenden.
5 10. Verfahren zum Einspritzen eines Brennstoffgemischs (16) in mindestens eine Brennkammer (11) eines Verbrennungsmotors,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, insbesondere unter Normalbedingungen gasförmigen, Zusatzstoff (4), welcher insbesondere zu einer Autogas, Erdgas, Wasserstoff-Stickstoff-Verbindungen, Umgebungsluft, Abgas
L 0 des Verbrennungsmotors umfassenden Stoffgruppe zugeordnet ist, in einer
Brennstoffkombinationseinheit (7) mit einem Brennstoff (2), welcher insbesondere zu einer Benzin, Diesel, Petroleum umfassenden Stoffgruppe zugeordnet ist, durch Absorption und / oder Vermischung kombiniert wird, und dann durch mindestens eine Einspritzvorrichtung (12) in die mindestens eine
L 5 Brennkammer (11) eingespritzt wird.
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