EP0728941B1 - Einrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0728941B1
EP0728941B1 EP96890010A EP96890010A EP0728941B1 EP 0728941 B1 EP0728941 B1 EP 0728941B1 EP 96890010 A EP96890010 A EP 96890010A EP 96890010 A EP96890010 A EP 96890010A EP 0728941 B1 EP0728941 B1 EP 0728941B1
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EP
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valve
fuel
mixing chamber
area
orifice
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EP96890010A
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Walter Dr. Piock
Martin Dr.Ing. Dipl.-Ing. Wirth
Günther K. Dipl.-Ing. Dr. Fraidl
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AVL List GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D7/00—Other fuel-injection control
    • F02D7/02—Controlling fuel injection where fuel is injected by compressed air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/04—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
    • F02M47/046—Fluid pressure acting on injection-valve in the period of injection to open it
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/02—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps
    • F02M67/04—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps the air being extracted from working cylinders of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode

Definitions

  • the invention relates to a device for introducing Fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine with a Blow-in valve for removing compressed gas from the cylinder and for blowing in the gas and the delivered fuel in the cylinder, with a valve-side mixing chamber for storing the gas into which mixing chamber fuel is going at least one fuel flow path opening into the mixing chamber can be introduced, the injection valve being a lift valve to control the gas exchange between the combustion chamber and the valve-side space, and wherein the valve seat the mixing valve delimits the mixing chamber from the combustion chamber, the mouth of the fuel flow path into the mixing chamber arranged in the region of the valve seat of the globe valve is.
  • EP 399 991 A1 describes a device of the type mentioned known with the compressed gas during a working cycle removed from the cylinder, temporarily stored and in the following Duty cycle along with the fuel in the cylinder is blown in, taking a small Amount of hot gas from the cylinder timed over a valve is opened in the combustion chamber of the cylinder.
  • the extracted hot gas is stored for a short time fuel is injected, creating a substantially homogeneous gas-fuel mixture is created.
  • the stored fuel-gas mixture in the following Working cycle through the valve opening in the cylinder blown into the combustion chamber.
  • From DE 40 30 890 A1 is a similar fuel injection device for two-stroke internal combustion engines with a mixing chamber known, which with the combustion chamber via a globe valve connected is.
  • the mixing chamber is operated via the lift valve charged with compressed cylinder gas and after injection of fuel into the mixing chamber The mixture is blown into the combustion chamber through the lift valve.
  • the fuel is supplied to the middle area of the injection valve, the fuel metering via a as a seat valve trained fuel valve on the valve seat of the globe valve part of the mixing chamber facing away.
  • the valve seat the fuel valve is on or in the mixing chamber arranged coaxially to the lift valve and by the fuel pressure controllable.
  • the fuel valve is powered by a spring preloaded on the control piston or on a transverse housing wall supports, which has the disadvantage that the different Component and spring tolerances Inaccuracies in fuel metering cause. Because the valve seat is in or on the Mixing chamber is executed, the fuel valve is required for a sealing function a guide in the fixed part of the injection valve, what as a result of the necessary movement between Dosing piston of the fuel valve and the guide a disadvantageous Brings with it friction. By being relatively far away from the valve seat of the globe valve into the mixing chamber Fuel injection is the quality of the mixture preparation quite different in the mixing chamber.
  • DE 830 589 C is an air injection injector known for the fuel with compressed air, which in the Nozzle is inserted before it is injected into the combustion chamber is mixed and blown in by the compressed air.
  • This valve but is not intended and suitable for compressed Take gas out of the cylinder.
  • the fuel flow path is partly through a longitudinal bore in the valve stem of the globe valve formed, the fuel being introduced into the valve stem in a region of the globe valve facing away from the valve seat he follows.
  • the fuel orifices on the valve stem are centrally located with respect to the mixing chamber, resulting in mixture preparation is useful when blowing in compressed air, especially when homogeneous mixing is desired becomes. A stratification of the mixture in the mixing chamber can hardly be achieved in this way.
  • the object of the invention is to provide constant, reproducible operating conditions to enable and the mixture preparation in the mixing chamber with a view to reproducible Layering of the mixture in the combustion chamber, especially in part-load operation to improve.
  • this is achieved in that the fuel flow path at least in part through a longitudinal bore is formed in the valve stem of the lift valve, the fuel introduction in the valve stem in one of the valve seats area of the lift valve facing away and that the fuel flow path through a in the area of the mouth in the Mixing chamber arranged check valve against the fuel delivery direction is lockable.
  • Near the injection valve fat mixture portions are stored upstream and these when blowing in the mixture, first blow into the combustion chamber.
  • the fuel is, for example, outside via an annular groove the mixing chamber and radial bores of the longitudinal bore of the valve stem.
  • a very good atomization of the fuel can be achieved in that the mouth through one or more radial spray bores in the injection valve stem is formed.
  • the wall of the Mixing chamber in the area of impact of an injected through the mouth A bead or nose-like atomizing edge for atomizing the fuel jet.
  • the fuel jets emerging from the valve stem meet the atomizing edge and are by this finely fanned out.
  • Vapor bubbles can escape from the valve stem Fuel supply can be prevented.
  • the check valve as one on the valve stem attached ring-shaped lip valve whose lips rest against the valve stem in the closed position and close the mouth, being in the open position those elastically deflected by the fuel pressure Lips are directed towards the valve seat.
  • the one on the blow valve seated ring is activated by the The fuel pressure is deformed elastically and thereby gives the injection openings freely, taking through the lips of the lip valve the fuel is deflected in the direction of the valve seat and is atomized.
  • the mouth of the fuel flow path in a spatially separate from the other mixing chamber divided injection area. This will make the mixture layering supported in a particularly advantageous manner.
  • Evaporation and preparation of the mixture in the mixing chamber can be further improved in that the injection valve has a heating device in the area of the mixing chamber.
  • the heating device can, for example, be an electric one Resistance heating or be designed as a heat exchanger.
  • the mixing chamber wall is a pre-reaction of the fuel-air mixture catalytically favorable Surface.
  • the catalytically active coating the inside of the mixing chamber favors pre-reactions of the Fuel and thereby accelerates the ignition of the mixture cloud after blowing into the combustion chamber.
  • an injection valve 1 is not schematically one shown internal combustion engine. With 2 it is Cylinder head, with the reference numeral 3 a cylinder of the internal combustion engine indicated.
  • a lift valve 5 is slidably mounted in the valve housing 4 of the injection valve 1.
  • the lift valve 5 is, for example, a hydraulic actuator 6 operated.
  • the actuating device can likewise 6 can also be pneumatic or electric.
  • a Hydraulic actuator 6 shown is a Actuating piston 7 of the lift valve 5 with hydraulic pressure in the pressure chamber 8 against the force of a spring 9 with Pressurized, causing the lift valve 5 in the open position is deflected. When the pressure is released, the globe valve 5 brought into the closed position by the spring 9.
  • the pressure chamber 8 carries a hydraulic line 10 which a switching valve 11 with a pump 12 or the like. Connectable is. In a second position of the switching valve 11, the Pressure chamber 8 are relieved via the relief line 13. 13a denotes a container for the hydraulic fluid, which can also be fuel.
  • the switching valve 11 will actuated via an electronic control unit ECU.
  • a mixing chamber 14 is arranged inside the valve housing 4, which in the open position of the lift valve 5 with the combustion chamber 21 of the internal combustion engine in fluid communication is.
  • a fuel flow path opens into the mixing chamber 14 15, via which fuel is injected into the mixing chamber 14 can be.
  • the fuel supply system is through the fuel tank 16, the fuel delivery device 17, a fuel valve 18 and the fuel flow path 15 within of the injection valve 1 indicated.
  • the fuel flow path 15 consists of a feed channel 19 in the valve housing 4, cross bores 20 in the valve stem 23 in the area of Feed channel 19, a longitudinal bore 22 in the valve stem 23 of the Lift valves 5 and spray bores 24 in the valve stem 23 in the area of the valve seat 25.
  • a check valve 27 is provided in the mixing chamber 14.
  • the check valve is 27 directly in the area of the spray bores 24 or the longitudinal bore 22 is arranged.
  • FIG. 2 shows a detail of the injection valve 1 from FIG. 2 with the atomizing edge 28.
  • FIG. 1 In another embodiment variant shown in FIG The invention is instead of or in addition to the check valve 27 an annular lip valve surrounding the valve stem 23 30 provided in the area of the mouths 26. That stuck on Valve stem 23 seated lip valve 30 points in the direction Combustion chamber directed elastically deformable lips 31, which in the closed position, the mouths 26 of the spray bores 24 cover and close.
  • the lips 31 of the lip valve 30 can be stretched from the valve stem 23 are raised, as a result of which the fuel jet 29 fan-like in the direction of the valve stem 23 and the valve seat 25 is divided and atomized, as in the detailed view 5 can be seen.
  • Fig. 6 shows an injection valve 1, the mixing chamber 14 over a heater 32, which is electrical or as a heat exchanger can be formed, is heated.
  • the external heater 32 is with each of the others in FIGS. 1, 2 and 4 shown versions can be combined.
  • the wall 14a of the mixing chamber 14 can be coated with a material be or consist of a material which is catalytic Preliminary reactions of the fuel favored and later ignition of the mixture cloud in the combustion chamber 21 accelerated.
  • a spatially a partition 33 separate from the rest of the mixing chamber 14 injection area 14b can be provided, in which the mouth 26 lies. This enables the mixture layering to be improved.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem Einblaseventil zum Entnehmen von verdichtetem Gas aus dem Zylinder und zum Einblasen des Gases und des geförderten Kraftstoffes in den Zylinder, mit einer ventilseitigen Mischkammer zum Speichern des Gases, in welche Mischkammer Kraftstoff über mindestens einen in die Mischkammer mündenden Kraftstoffströmungsweg einbringbar ist, wobei das Einblaseventil ein Hubventil zur Steuerung des Gasaustausches zwischen dem Brennraum und dem ventilseitigen Raum aufweist, und wobei der Ventilsitz des Hubventiles die Mischkammer gegen den Brennraum abgrenzt, wobei die Mündung des Kraftstoffströmungsweges in die Mischkammer im Bereich des Ventilsitzes des Hubventiles angeordnet ist.
Für extremen Magerbetrieb muß insbesondere im Teillastbereich im Brennraum eine reproduzierbare Schichtung des Gemisches erreicht werden. Dies ist nur möglich, wenn die Gemischaufbereitung in der Mischkammer mit konstanten Ergebnissen reproduzierbar ist.
Aus der EP 399 991 A1 ist eine Einrichtung der genannten Art bekannt, mit der verdichtetes Gas während eines Arbeitszyklus aus dem Zylinder entnommen, zwischengespeichert und im darauffolgenden Arbeitszyklus zusammen mit dem Kraftstoff in den Zylinder eingeblasen wird, wobei die Entnahme einer kleinen Menge heißen Gases aus dem Zylinder zeitlich gesteuert über ein in den Brennraum des Zylinders öffnendes Ventil erfolgt. In die durch den Ventilraum des Ventils gebildete Mischkammer, in welcher das entnommene heiße Gas kurzfristig gespeichert wird, wird Kraftstoff eingespritzt, wodurch ein im wesentlichen homogenes Gas-Kraftstoff-Gemisch entsteht. Schließlich wird das gespeicherte Kraftstoff-Gas-Gemisch im darauffolgenden Arbeitszyklus durch das in den Zylinder öffnende Ventil in den Brennraum eingeblasen. Die Einspritzung des Kraftstoffes in die Mischkammer erfolgt dabei über die Mischkammerwand, etwa im mittleren Kammerbereich. Dies hat den Nachteil, daß die Gemischaufbereitung in der Mischkammer nicht optimal ist und durch die unvollständige Zerstäubung ein unterschiedlich starker Kraftstoffilm an der Mischkammerwand entsteht. Dadurch ist, insbesondere im Teillastbereich, eine reproduzierbare Ladungsschichtung nur schwer realisierbar.
Aus der DE 40 30 890 A1 ist eine ähnliche Kraftstoffeinblaseeinrichtung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit einer Mischkammer bekannt, welche mit dem Brennraum über ein Hubventil verbunden ist. Auch hier wird über das Hubventil die Mischkammer mit komprimiertem Zylindergas geladen und nach der Einspritzung von Kraftstoff in die Mischkammer das entstandene Gemisch durch das Hubventil in den Brennraum eingeblasen. Im mittleren Bereich des Einblaseventiles wird der Kraftstoff zugeführt, wobei die Kraftstoffzumessung über ein als Sitzventil ausgebildetes Kraftstoffventil an dem dem Ventilsitz des Hubventiles abgewandten Teil der Mischkammer erfolgt. Der Ventilsitz des Kraftstoffventiles ist dabei an oder in der Mischkammer koaxial zum Hubventil angeordnet und durch den Kraftstoffdruck steuerbar. Das Kraftstoffventil wird durch eine Feder vorgespannt, die sich am Steuerkolben oder an einer Gehäusequerwand abstützt, was den Nachteil hat, daß die verschiedenen Bauteil- und Federtoleranzen Ungenauigkeiten in der Kraftstoffzumessung verursachen. Da der Ventilsitz in oder an der Mischkammer ausgeführt ist, benötigt das Kraftstoffventil für eine Dichtfunktion eine Führung im feststehenden Teil des Einblaseventiles, was infolge der notwendigen Bewegung zwischen Dosierkolben des Kraftstoffventiles und der Führung eine nachteilige Reibung mit sich bringt. Durch die relativ weit entfernt vom Ventilsitz des Hubventiles in die Mischkammer erfolgende Kraftstoffeinspritzung ist die Qualität der Gemischaufbereitung in der Mischkammer recht unterschiedlich.
Ferner ist aus der DE 830 589 C eine Lufteinblase-Einspritzdüse bekannt, bei der Kraftstoff mit Druckluft, welche in die Düse eingeführt wird, vor seiner Einspritzung in den Brennraum gemischt und durch die Druckluft eingeblasen wird. Dieses Ventil ist aber nicht dazu bestimmt und geeignet, um verdichtetes Gas aus dem Zylinder zu entnehmen. Der Kraftstoffströmungsweg ist zum Teil durch eine Längsbohrung im Ventilschaft des Hubventiles gebildet, wobei die Kraftstoffeinleitung in den Ventilschaft in einem den Ventilsitz abgewandten Bereich des Hubventiles erfolgt. Die Kraftstoffmündungen am Ventilschaft sind zentral bezüglich der Mischkammer angeordnet, was zur Gemischaufbereitung bei der Drucklufteinblasung zweckmäßig ist, insbesondere dann, wenn eine homogene Vermischung angestrebt wird. Eine Schichtung des Gemisches in der Mischkammer kann auf diese Weise allerdings kaum erreicht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, konstante, reproduzierbare Betriebsbedingungen zu ermöglichen und die Gemischaufbereitung in der Mischkammer im Hinblick auf eine reproduzierbare Schichtung des Gemisches im Brennraum, insbesondere im Teillastbetrieb zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kraftstoffströmungsweg zumindest zum Teil durch eine Längsbohrung im Ventilschaft des Hubventiles gebildet ist, wobei die Kraftstoffeinleitung in den Ventilschaft in einem dem Ventilsitz abgewandten Bereich des Hubventiles erfolgt und daß der Kraftstoffströmungsweg durch ein im Bereich der Mündung in die Mischkammer angeordnetes Rückschlagventil entgegen der Kraftstofförderrichtung verschließbar ist. In der Nähe des Einblaseventiles werden fette Gemischanteile vorgelagert und diese bei der Gemischeinblasung zuerst in den Brennraum eingeblasen. Der Kraftstoff wird dabei beispielsweise über eine Ringnut außerhalb der Mischkammer und radialen Bohrungen der Längsbohrung des Ventilschaftes zugeführt. Eine sehr gute Zerstäubung des Kraftstoffes kann dadurch erreicht werden, daß die Mündung durch eine oder mehrere radiale Spritzbohrungen im Einblaseventilschaft gebildet ist. Zur weiteren Verbesserung der Kraftstoffzerstäubung kann vorgesehen sein, daß die Wand der Mischkammer im Auftreffbereich eines durch die Mündung eingespritzten Kraftstoffstrahles eine wulst- oder nasenartige Zerstäubungskante zur Zerstäubung des Kraftstoffstrahles aufweist. Die aus dem Ventilschaft austretenden Kraftstoffstrahlen treffen dabei auf die Zerstäubungskante und werden durch diese fein aufgefächert. Durch das Rückschlagventil im Austrittsbereich aus dem Ventilschaft können Dampfblasen in der Kraftstoffzuführung verhindert werden.
In einer äußerst vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, daß das Rückschlagventil als ein am Ventilschaft befestigtes, ringförmiges Lippenventil ausgeführt ist, dessen Lippen in der Schließstellung am Ventilschaft anliegen und die Mündung verschließen, wobei in der Öffnungsstellung die durch den Kraftstoffdruck elastisch ausgelenkten Lippen etwa zum Ventilsitz gerichtet sind. Der auf dem Einblaseventilschaft sitzende Ring wird bei Beaufschlagung durch den Kraftstoffdruck elastisch verformt und gibt dadurch die Einspritzöffnungen frei, wobei durch die Lippen des Lippenventils der Kraftstoff gezielt in Richtung des Ventilsitzes abgelenkt und zerstäubt wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Mündung des Kraftstoffströmungsweges in einem räumlich von der übrigen Mischkammer geteilten Einspritzbereich liegt. Dadurch wird die Gemischschichtung in besonders vorteilhafter Weise unterstützt.
Die Verdampfung und Aufbereitung des Gemisches in der Mischkammer kann weiters dadurch verbessert werden, daß das Einblaseventil im Bereich der Mischkammer eine Heizeinrichtung aufweist. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise als elektrische Widerstandsheizung oder als Wärmetauscher ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mischkammerwand eine die Vorreaktion des Kraftstoff-Luft-Gemisches katalytisch begünstigende Oberfläche aufweist. Die katalytisch wirkende Beschichtung an der Innenseite der Mischkammer begünstigt Vorreaktionen des Kraftstoffes und beschleunigt dadurch die Entflammung der Gemischwolke nach der Einblasung in den Brennraum.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 und 2
Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Einblaseventiles im Längsschnitt,
Fig. 3
eine Detailansicht des Ventiles aus Fig. 2,
Fig. 4
eine dritte Ausführungsvariante,
Fig. 5
eine Detailansicht des Ventiles aus Fig. 4,
Fig. 6 und 7
weitere Ausführungsvarianten der Erfindung.
Funktionsgleiche Teile tragen die gleichen Bezugszeichen.
In den Fig. ist schematisch ein Einblaseventil 1 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine gezeigt. Mit 2 ist der Zylinderkopf, mit dem Bezugszeichen 3 ein Zylinder der Brennkraftmaschine angedeutet. Im Ventilgehäuse 4 des Einblaseventiles 1 ist ein Hubventil 5 verschiebbar gelagert. Das Hubventil 5 wird durch eine beispielsweise hydraulische Betätigungseinrichtung 6 betätigt. Genauso kann die Betätigungseinrichtung 6 auch pneumatisch oder elektrisch sein. In der in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Betätigungseinrichtung 6 wird ein Betätigungskolben 7 des Hubventiles 5 mit hydraulischem Druck in der Druckkammer 8 entgegen der Kraft einer Feder 9 mit Druck beaufschlagt, wodurch das Hubventil 5 in die Öffnungsstellung ausgelenkt wird. Bei Druckentlastung wird das Hubventil 5 durch die Feder 9 in die Schließstellung gebracht. In den Druckraum 8 führt eine Hydraulikleitung 10, welche über ein Schaltventil 11 mit einer Pumpe 12 od. dgl. verbindbar ist. In einer zweiten Stellung des Schaltventiles 11 kann der Druckraum 8 über die Entlastungsleitung 13 entlastet werden. 13a bezeichnet einen Behälter für die Hydraulikflüssigkeit, welche auch Kraftstoff sein kann. Das Schaltventil 11 wird über eine elektronische Steuereinheit ECU betätigt.
Innerhalb des Ventilgehäuses 4 ist eine Mischkammer 14 angeordnet, welche in der Öffnungsstellung des Hubventiles 5 mit dem Brennraum 21 der Brennkraftmaschine strömungsverbunden ist. In die Mischkammer 14 mündet ein Kraftstoffströmungsweg 15, über welchen Kraftstoff in die Mischkammer 14 eingespritzt werden kann. Das Kraftstoffversorgungssystem ist durch den Kraftstoffbehälter 16, die Kraftstoffördereinrichtung 17, ein Kraftstoffventil 18 und den Kraftstoffströmungsweg 15 innerhalb des Einblaseventiles 1 angedeutet. Der Kraftstoffströmungsweg 15 besteht aus einem Zuführkanal 19 im Ventilgehäuse 4, Querbohrungen 20 im Ventilschaft 23 im Bereich des Zuführkanals 19, einer Längsbohrung 22 im Ventilschaft 23 des Hubventiles 5 und Spritzbohrungen 24 im Ventilschaft 23 im Bereich des Ventilsitzes 25. Im Bereich der durch die Spritzbohrungen 24 gebildeten Mündung 26 des Kraftstoffströmungsweges 15 in die Mischkammer 14 ist ein Rückschlagventil 27 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 ist das Rückschlagventil 27 unmittelbar im Bereich der Spritzbohrungen 24 bzw. der Längsbohrung 22 angeordnet.
Im in Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist gegenüber jeder Mündung 26 der Spritzbohrungen 24 in die Mischkammer 14 eine Zerstäubungskante 28 vorgesehen, an der ein austretender Kraftstoffstrahl 29 fein zerstäubt wird. Die Kante 28 kann als Nase oder als ringförmiger Wulst od. dgl. gestaltet sein. Fig. 3 zeigt ein Detail des Einblaseventils 1 aus Fig. 2 mit der Zerstäubungskante 28.
In einer in Fig. 4 gezeigten anderen Ausführungsvariante der Erfindung ist anstelle oder zusätzlich zum Rückschlagventil 27 ein den Ventilschaft 23 umgebendes ringförmiges Lippenventil 30 im Bereich der Mündungen 26 vorgesehen. Das fest am Ventilschaft 23 sitzende Lippenventil 30 weist in Richtung Brennraum gerichtete elastisch verformbare Lippen 31 auf, welche in der Schließstellung die Mündungen 26 der Spritzbohrungen 24 abdecken und verschließen. Durch den Kraftstoffdruck können die Lippen 31 des Lippenventils 30 elastisch vom Ventilschaft 23 angehoben werden, wodurch der Kraftstoffstrahl 29 fächerartig in Richtung des Ventilschaftes 23 und des Ventilsitzes 25 aufgeteilt und zerstäubt wird, wie in der Detaildarstellung in Fig. 5 erkennbar ist.
Fig. 6 zeigt ein Einblaseventil 1, dessen Mischkammer 14 über eine Heizeinrichtung 32, welche elektrisch oder als Wärmetauscher ausgebildet sein kann, beheizt wird. Die externe Heizeinrichtung 32 ist mit jeder der anderen in Fig. 1, 2 und 4 gezeigten Ausführungsvarianten kombinierbar.
Die Wand 14a der Mischkammer 14 kann mit einem Material beschichtet sein oder aus einem Material bestehen, welches katalytische Vorreaktionen des Kraftstoffes begünstigt und die spätere Entflammung der Gemischwolke im Brennraum 21 beschleunigt.
Weiters kann, wie in Fig. 7 dargestellt, ein räumlich durch eine Trennwand 33 vom Rest der Mischkammer 14 getrennter Einspritzbereich 14b vorgesehen sein, in welchem die Mündung 26 liegt. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Gemischschichtung.

Claims (7)

  1. Einrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem Einblaseventil (1) zum Entnehmen von verdichtetem Gas aus dem Zylinder und zum Einblasen des Gases und des geförderten Kraftstoffes in den Zylinder, mit einer ventilseitigen Mischkammer (14) zum Speichern des Gases, in welche Mischkammer Kraftstoff über mindestens einen in die Mischkammer mündenden Kraftstoffströmungsweg (15) einbringbar ist, wobei das Einblaseventil ein Hubventil (5) zur Steuerung des Gasaustausches zwischen dem Brennraum und dem ventilseitigen Raum aufweist, und wobei der Ventilsitz (25) des Hubventiles die Mischkammer gegen den Brennraum abgrenzt, wobei die Mündung des Kraftstoffströmungsweges in die Mischkammer im Bereich des Ventilsitzes des Hubventiles angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Kraftstoffströmungsweg (15) zumindest zum Teil durch eine Längsbohrung (22) im Ventilschaft (23) des Hubventiles (5) gebildet ist, wobei die Kraftstoffeinleitung in den Ventilschaft (23) in einem dem Ventilsitz (25) abgewandten Bereich des Hubventiles (5) erfolgt und daß der Kraftstoffströmungsweg (15) durch ein im Bereich der Mündung (26) in die Mischkammer (14, 14b) angeordnetes Rückschlagventil (27; 30) entgegen der Kraftstofförderrichtung verschließbar ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (26) durch eine oder mehrere radiale Spritzbohrungen (24) im Ventilschaft (23) gebildet ist.
  3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (14a) der Mischkammer (14, 14b) im Auftreffbereich eines durch die Mündung (26) eingespritzten Kraftstoffstrahles (29) eine wulst- oder nasenartige Zerstäubungskante (28) zur Zerstäubung des Kraftstoffstrahles (29 aufweist.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil als ein am Ventilschaft (23) befestigtes, ringförmiges Lippenventil (30) ausgeführt ist, dessen Lippen (31) in der Schließstellung am Ventilschaft (23) anliegen und die Mündung (26) verschließen, wobei in der Öffnungsstellung die durch den Kraftstoffdruck elastisch ausgelenkten Lippen (31) etwa zum Ventilsitz (25) gerichtet sind.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (26) des Kraftstoffströmungsweges (15) in einem räumlich von der übrigen Mischkammer (14) geteilten Einspritzbereich (14b) liegt.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblaseventil (1) im Bereich der Mischkammer (14, 14b) eine Heizeinrichtung (32) aufweist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammerwand (14a) eine die Vorreaktion des Kraftstoff-Luft-Gemisches katalytisch begünstigende Oberfläche aufweist.
EP96890010A 1995-02-23 1996-01-17 Einrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0728941B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0032795A AT408138B (de) 1995-02-23 1995-02-23 Einrichtung zum einbringen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine
AT327/95 1995-02-23

Publications (2)

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EP0728941A1 EP0728941A1 (de) 1996-08-28
EP0728941B1 true EP0728941B1 (de) 1998-05-27

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96890010A Expired - Lifetime EP0728941B1 (de) 1995-02-23 1996-01-17 Einrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine

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