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Dokumentenidentifikation DE10300314A1 24.07.2003
Titel Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem
Anmelder Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn, Mich., US
Erfinder Xu, Min, Canton, Mich., US
Vertreter Bauer, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 50968 Köln
DE-Anmeldedatum 09.01.2003
DE-Aktenzeichen 10300314
Offenlegungstag 24.07.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.07.2003
IPC-Hauptklasse F02M 69/16
IPC-Nebenklasse F02M 63/00   
Zusammenfassung Ein Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem (10) für ein Fahrzeug, umfassend einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern (12), jeweils mit einem Kolben (14), wobei die Zylinder (12) und jeweils ein oberer Bereich der Kolben (14) eine Anzahl an Verbrennungskammern (18) definieren. Ein Kraftstoffinjektor (20) ist in Fließverbindung mit jeder der Verbrennungskammer (18) angeordnet. Jeder Kraftstoffinjektor (20) besitzt eine Einspritzdüse (24), die geeignet ist, einen feinen Kraftstoffnebel mit Tropfengrößen von 25 Mikrometern SMD und 45 Mikrometern DV90 und mit geringer Eindringtiefe bei einem Kraftstoffdruck von ca. 2 MPa zu erzeugen. Ein Niederdruckkraftstoffzuleitungssystem (10) ist geeignet, Kraftstoff von einem im Fahrzeug befindlichen Tank zu den Kraftstoffinjektoren (20) zu liefern, und eine Zündvorrichtung (22) ist in der Verbrennungskammer (18) angebracht, die geeignet ist, den Kraftstoff in der Verbrennungskammer (18) zu zünden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzuführungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere auf ein Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem.

Strikte Emissionsstandards für Verbrennungsmotoren erfordern die Verwendung von fortgeschrittenen Kraftstoffdosiertechniken, die extrem kleine Kraftstofftröpfchen liefern. Die feine Zerstäubung des Kraftstoffs verbessert nicht nur die Emissionsqualität der Abgase, sondern auch die Kaltstartfähigkeiten, den Kraftstoffverbrauch und die Performance des Motors. Üblicherweise ist die Optimierung der Tropfengröße abhängig vom Kraftstoffdruck und erfordert eine Hochdruckzuführung mit ca. 7-10 Mpa. Jedoch führt ein höherer Kraftstoffzuführungsdruck zu einer größeren Verwirbelung des Kraftstoffs innerhalb des Zylinders und versprüht den Kraftstoff weiter von der Einspritzdüse weg. Dieses Versprühen erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstoffnebel auf den Wänden des Zylinders und der Oberfläche des Kolbens kondensiert, was die Effizienz der Verbrennung vermindert und die Emission erhöht.

Zusätzlich erfordern Hochdruckeinspritzsysteme üblicherweise zwei Kraftstoffpumpen. Eine Niederdruckpumpe innerhalb des Kraftstofftanks und eine Hochdruckpumpe, die von der Nockenwelle des Motors angetrieben wird und den Kraftstoff mit hohem Druck zur Kraftstoffschiene pumpt. Beim Start des Motors läuft dieser mit niedriger Drehzahl, daher benötigt die Hochdruckpumpe, die von der Nockenwelle des Motors angetrieben wird, eine vergleichsweise lange Zeit, um den vom System benötigten hohen Druck zu erzeugen.

Bei hohen Motordrehzahlen kann der Motor nicht den gesamten Kraftstoff, den die Pumpe liefert nutzen, daher wird überflüssiger Treibstoff von der Kraftstoffschiene in den Kraftstofftank zurückgeführt. Weiterhin sind die ' meisten Hochdruckpumpen Kolbenpumpen. Kolbenpumpen haben die Charakteristik, den Kraftstoff in Pulsen zu liefern, wobei es eine Hochdruckwelle gibt, wenn der Kolben pumpt und einen Druckabfall während der Rückbewegung des Kolbens, wodurch ein Druckanstieg beim Kompressionstakt und ein Druckabfall beim Ansaugakt des Pumpenkolbens entsteht. Kreiselpumpen zeigen nicht die pulsierende Charakteristik, jedoch sind Kreiselpumpen nicht in der Lage, die hohen Drücke zu erzeugen, die ein Hochdruckkraftstoffzuliefersystem erfordert.

Daher gibt es in der Industrie einen Bedarf für Verbesserungen an existierenden Kraftstoffzuliefersystemen, im besonderen gibt es einen Bedarf für ein Kraftstoffzuliefersystem, das den Kraftstoff zu den Zylindern eines Automobilmotors (Verbrennungsmotor) mit einer feinen Tropfengröße liefert, ohne eine zusätzliche Hochdruckkraftstoffpumpe zu benötigen. Dies ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems einer bevorzugten Ausführung,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Kolbens und einer Verbrennungskammer des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems der bevorzugten Ausführung,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Kraftstoffdruck und Injektordurchflussmenge, Kraftstofftropfengröße und Pumpentyp,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Kraftstoff und Kraftstofftropfengröße für die vorliegende Erfindung und für ein Hochdruckdirekteinspritzsystem,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Zeit- und Spray- Eindringtiefe für die vorliegende Erfindung und für ein Hochdruckeinspritzsystem,

Fig. 6 einen Querschnitt eines Kolbens und einer Verbrennungskammer des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems der bevorzugten Ausführung, einen Verbrennungsprozess mit homogener Beladung (homogenous charge) benutzend,

Fig. 7 einen Querschnitt eines Kolbens und einer Verbrennungskammer des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems der bevorzugten Ausführung, einen Verbrennungsprozess luftgelenkter geschichteter Beladung, (air guided stratified charge) benutzend,

Fig. 8 einen Querschnitt eines Kolbens und einer Verbrennungskammer des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems der bevorzugten Ausführung, einen Verbrennungsprozess mit spraygelenkter geschichteter Beladung (spray guided stratified charge) benutzend.

Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist nicht dazu gedacht; den Anwendungsbereich der Erfindung auf diese bevorzugte Ausführung einzuschränken, sondern es jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung nachzuvollziehen und anzuwenden.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 ist im allgemeinen ein Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 für ein Fahrzeug gezeigt. Das Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 umfasst einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern 12. Jeder der Zylinder 12 hat einen Kolben 14, wobei die Zylinder 12 und je ein oberer Bereich der Kolben 14 (oberer Kolbenbereich 16) eine Anzahl Verbrennungskammern 18 definieren.

Jeder der Zylinder 12 besitzt einen Kraftstoffinjektor 20, angeordnet auf dem Zylinder 12 in Fließverbindung mit der Verbrennungskammer 18. Jeder der Zylinder 12 beinhaltet ebenso eine Zündvorrichtung 22 angeordnet innerhalb der Verbrennungskammer 18, die geeignet ist den Kraftstoff, der in die Verbrennungskammer 18 eingespritzt worden ist, zu entzünden. Der Kraftstoffinjektor 20 beinhaltet eine Einspritzdüse 24; die geeignet ist, den Kraftstoff innerhalb der Verbrennungskammer 18 zu versprühen. Vorzugsweise ist die Einspritzdüse 24 geeignet, einen Spray mit Tropfengrößen von ungefähr 25 Mikrometern SMD und ungefähr 45 Mikrometern DV 90 bei einem Druck von ungefähr 2 MPa zu. erzeugen. Üblicherweise können Tropfengrößen dieser Größenordnung nur bei Drücken größer als 2 MPa erzeugt werden.

Eine detaillierte Beschreibung einer Einspritzdüse 24, die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird in der US-Anmeldung Nr. 10/043,367 vom 9. Januar 2002 beschrieben und wird in die vorliegende Erfindung mit eingeschlossen.

Eine Niederdruckkraftstoffpumpe 26 ist geeignet, um Kraftstoff von einem Kraftstofftank 28 innerhalb des Fahrzeugs zu den Kraftstoffinjektoren 20 zu liefern. Vorzugsweise ist die Niederdruckkraftstoffpumpe 26 eine Art von Kreiselpumpe, die innerhalb des Kraftstofftanks 28 angeordnet ist und von einem Elektromotor 30 angetrieben wird. Die Niederdruckkraftstoffpumpe 26 ist mit einer Kraftstoffschiene 32 (auch Kraftstoffleitung) verbunden, die geeignet ist, die Kraftstoffinjektoren 20 mit Kraftstoff zu versorgen. Die Niederdruckkraftstoffpumpe 26 ist geeignet, die Kraftstoffschiene 32 mit Kraftstoff mit einem Druck von ungefähr 2 MPa zu versorgen, die hoch genug sind, um eine zufriedenstellende Sprühqualität zu erlangen, während sie signifikant geringer als die Drücke eines typischen Hochdrucksystems sind.

Bezugnehmend auf Fig. 3 illustriert eine graphische Darstellung wie der Kraftstoffversorgungsdruck für das Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 der vorliegenden Erfindung bestimmt wird. Auf der X-Achse ist der Kraftstoffdruck aufgetragen, zunehmend von links nach rechts. Die Nebeltropfengröße des Kraftstoffs wird durch Graph A repräsentiert, wobei die Tropfengröße entlang der Y-Achse aufgetragen wird. Wie von Graph A gezeigt nimmt die Nebeltropfengröße ab, wenn der Kraftstoffdruck steigt. Die Injektordurchflussmenge wird durch Graph B gezeigt, wobei die Flussrate entlang der Y-Achse aufgetragen ist. Wie von Graph B gezeigt nimmt die Flussrate zu, wenn der Kraftstoffdruck steigt. Die Flussrate einer Kolbenpumpe wird von Graph C gezeigt und die Flussrate einer Kreiselpumpe 26a wird von Graph D gezeigt. Wie von Graph C gezeigt, hält die Kolbenpumpe einen konstanten Fluss bei allen Kraftstoffdrücken aufrecht, aber die von der Kreiselpumpe 26a erzeugte Flussrate nimmt ab, wenn der Kraftstoffdruck zunimmt, wie von Graph D gezeigt. Daher müssen die Flussrate der Kraftstoffinjektoren 20, die Kreiselpumpe 26a und die Tropfengröße optimiert werden. Mit Ausschnitt E wird ein Fenster gezeigt, das den niedrigsten Druck anzeigt, bei dem die erforderliche Kraftstofftropfengröße erreicht werden kann. Das Fenster ist sehr nahe dem höchsten Druck, den die Kreiselpumpe 26a erreichen kann. Aus diesem Grund ist die Einspritzdüse 24 wichtig. Ohne eine Einspritzdüse 24, die in der Lage ist, die erforderliche Kraftstofftropfengröße bei geringeren Drücken zu erzeugen, würde die Kreiselpumpe 26a nicht die Druckanforderungen des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 erfüllen.

Bezugnehmend auf Fig. 4 illustriert eine logarithmisch skalierte graphische Darstellung die Unterschiede der Kraftstofftropfengröße zwischen dem Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 der vorliegenden Erfindung und einem typischen Hochdruckdirekteinspritzsystem. Entlang der X-Achse steigt der Kraftstoffdruck von links nach rechts und entlang der Y-Achse nimmt die Kraftstofftropfengröße von unten nach oben zu.

Graph F repräsentiert die Kraftstofftropfengröße, erzeugt durch das Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 der vorliegenden Erfindung, in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck.

Graph E repräsentiert die Kraftstofftropfengröße erzeugt von einem typischen Hochdruckdirekteinspritzsystem. Sowohl der Niederdruckinjektor als auch der Hochdruckinjektor liefern Kraftstoff mit derselben Flussrate. Wie dargestellt kann das Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 der vorliegenden Erfindung Tropfengrößen erzeugen vergleichbar zu Tropfengrößen des Hochdruckeinspritzsystems, aber bei einem geringeren Kraftstoffdruck, so dass eine Kraftstoffpumpe 26 mit einem geringeren Druck verwendet werden kann.

Wiederum Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 gibt es verschiedene Verfahren, die verwendet werden können, um den Druck innerhalb des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems 10 zu regeln. Bei einem dieser Verfahren beinhaltet die Kraftstoffpumpe 26 ein Regelventil 34, das geeignet ist, überschüssigen Kraftstofffluss, der von der Kraftstoffpumpe 26 generiert bzw. gepumpt worden ist, zurückzuführen, um einen annähernd konstanten Kraftstoffdruck im Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 aufrecht zu erhalten. In diesem Fall arbeitet die Kraftstoffpumpe 26 mit konstanter Leistung, daher schwankt der Druck des Niederdruckdirekteinspritzsystems 10, wenn der Verbrauch an Kraftstoff an den Kraftstoffinjektoren 20 variiert, abhängig von der Leistungsfähigkeit des Regelventils 34. Wenn die Kraftstoffinjektoren 20 nicht den gesamten gepumpten Kraftstoff verbrauchen, steigt der Druck. Wenn das passiert, wird das Regelventil 34 gestatten, das Kraftstoff in den Kraftstofftank 28 zurückfließt, um den Druck an den Kraftstoffinjektoren 20 konstant zu halten.

Bei einem anderen Verfahren, den Druck innerhalb des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems 10 zu regeln, ist ein Sensor 36 in der Kraftstoffschiene 32 angeordnet, um den Kraftstoffdruck zu messen. Der Elektromotor 30, der die Kraftstoffpumpe 26 antreibt, wird von einer Motorsteuerung 38 gesteuert, so dass die Kraftstoffpumpe 26 mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten kann. Der Sensor 36 ist geeignet, augenblicklich ein Signal an die Motorsteuerung 38 zu senden, um die Geschwindigkeit der Kraftstoffpumpe 26 in Abhängigkeit vom in der Kraftstoffschiene 32 gemessenen Druck zu erhöhen oder zu vermindern. Vorzugsweise umfasst das Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 eine Kombination der zwei beschriebenen Methoden, wobei der Sensor 36 innerhalb der Kraftstoffschiene 32 für eine ungefähre Geschwindigkeitskontrolle (Arbeitsleistung) der Kraftstoffpumpe 26 und das Regelventil 34 für eine Feinabstimmung sorgt, um den Druck innerhalb des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems 10 nahezu konstant zu halten.

Idealerweise sollte der Kraftstoffnebel eine geringe Eindringtiefe, eine kleine Tropfengröße und einen weiten Sprühwinkel besitzen. Typische Hochdruckdirekteinspritzsysteme können die Anforderungen an die kleine Tropfengröße und den weiten Sprühwinkel erfüllen, aber die Hochdruckdirekteinspritzsysteme werden aufgrund der Geschwindigkeit des vom Kraftstoffinjektor 20 kommenden Kraftstoffs immer eine große Eindringtiefe in die Verbrennungskammer 18 besitzen. Da der Sprühvorgang der vorliegenden Erfindung bei einem geringen Druck stattfindet, gibt es nur eine sehr geringe Eindringtiefe in die Verbrennungskammer 18. Dieses "sanfte Sprühen" (soft spray) sorgt für eine Kraftstofftropfengröße, die der Kraftstofftropfengröße in Hochdruckdirekteinspritzsystemen ähnlich ist, aber eine sehr viel geringere Eindringtiefe in die Verbrennungskammer 18 hat. Eine geringe Eindringtiefe reduziert oder eliminiert eine Benetzung der Wände, wobei der Kraftstoff entlang der Seiten(-Wände) der Verbrennungskammer 18 kondensiert. Eine geringe Eindringtiefe stellt ebenso sicher, das sich der Kraftstoffnebel langsamer als der Kolben 14 während der Ansaugbewegung bewegt, um zu verhindern, das Kraftstoff auf dem oberen Bereich 16 des Kolbens 14 kondensiert. Zusätzlich hält ein gering eindringendes "sanftes Sprühen" (soft spray) den Sprühnebel 41 oder die Schichtung nahe einem oberen Bereich der Verbrennungskammer 18 (oberer Verbrennungskammerbereich 58).

Bezugnehmend auf Fig. 5 illustriert eine graphische Darstellung die Distanz der Spray-Eindringtiefe des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems 10 der vorliegenden Erfindung und eines Hochdruckdirekteinspritzsystems in Abhängigkeit von der Zeit. Die Zeit ist entlang der X-Achse und die Distanz der Spray-Eindringtiefe ist entlang der Y-Achse aufgetragen.

Graph H repräsentiert die Größe der Spray-Eindringtiefe des Hochdruckdirekteinspritzsystems. Graph I repräsentiert die Größe der Spray- Eindringtiefe des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems 10 der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt ist die Spray-Eindringtiefe des Niederdruckdirekteinspritzmotorsystems 10 der vorliegenden Erfindung geringer als die Spray-Eindringtiefe des Hochdruckdirekteinspritzsystems.

Vorzugsweise ist die stöchiometrisch Verbrennungsladung in der Verbrennungskammer 18 homogen. Eine stöchiometrisch homogene Ladung ist gegeben, wenn das Kraftstoff-zu-Luft-Verhältnis gleich dem stöchiometrischen Verhältnis ist und der Kraftstoff durch und durch mit Luft vermischt ist, so dass gerade genug Sauerstoff in der Verbrennungskammer 18 enthalten ist, um den gesamten Kraftstoff zu verbrennen. Idealerweise gibt es in einem homogenen Beladungssystem nach der Verbrennung keinen verbleibenden Sauerstoff oder Kraftstoff.

Bezug nehmend auf Fig. 6 ist ein System 40, das einem homogenen Ladungsprozess folgt, dargestellt. Der Kraftstoffinjektor 20 und die Zündvorrichtung 22 sind zentral im oberen Bereich 58 der Verbrennungskammer 18 angeordnet. Der Kraftstoff wird während des Kolbenansaugtaktes injiziert, bei dem sich der Kolben 14 abwärts wie von Pfeil J angezeigt bewegt und die Einlassventile geöffnet sind. In einem typischen Hochdruckdirekteinspritzsystem ist die konische Form des Sprühnebels 41 ausgehöhlt, was eine weniger effiziente Verbrennung des Kraftstoffs zur Folge hat. In dem Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 der vorliegenden Erfindung, das den Prozess mit homogener Beladung nutzt, bleibt der Sprühnebel 41 stabil und besitzt einen großen (Ausbreitungs-)Winkel, wodurch für eine effizientere Verbrennung des Kraftstoffs gesorgt wird.

Es gibt andere Verbrennungsprozesse mit einer Beladung, die effizienter als das System 40 mit homogener Beladung sind, die von Hochdruckdirekteinspritzsystemen beschränkt werden, aber mit dem Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem 10 der vorliegenden Erfindung besser arbeiten (bessere Ergebnisse erzielen). Bezugnehmend auf Fig. 7 ist ein Verfahren gezeigt, das ein System 42 mit luftgelenkter geschichteter Beladung nutzt. Der Treibstoff wird während des Kompressionstaktes des Kolbens 14 injiziert, während sich der Kolben 14 aufwärts bewegt wie von Pfeil K gezeigt. Der Kraftstoffinjektor 20 ist auf einer Seite der Verbrennungskammer 18 angeordnet. Wenn der Kraftstoff injiziert wird, führt ein Luftstrom 44 vom Einlassventil 46 dazu, das der Sprühnebel 41 nach oben in die Nähe der Zündvorrichtung 22 abgelenkt wird.

Bezug nehmend auf Fig. 8 wird ein System 48 mit spraygelenkter geschichteter Beladung gezeigt. Wiederum wird der Treibstoff während des Kompressionstaktes injiziert, wenn sich der Kolben 14 aufwärts bewegt wie von Pfeil L angezeigt. Der Kraftstoffinjektor 20 und die Zündvorrichtung 22 sind oben auf der Verbrennungskammer 18 angeordnet, so dass, wenn der Kraftstoff in die verdichtete Luft, die von dem fortschreitenden Kolben 14 komprimiert worden ist, injiziert wird, der sich aufwärts bewegende Kolben 14 den Sprühnebel 41 aufwärts zur Zündvorrichtung 22 formt (presst). Sowohl das System 42 mit luftgelenkter geschichteter Beladung, als auch das System 48 mit spraygelenkter geschichteter Beladung werden üblicherweise mager, das heißt mit mehr Luft als Kraftstoff betrieben. Ein mageres Luft- Kraftstoff-Gemisch resultiert in einer effizienteren Verbrennung und damit besseren Kraftstoffnutzung, jedoch arbeiten diese Systeme nicht gut bei hohen Drücken. Weil der Kolben 14 im Aufwärtstakt, sich bewegend zur Spitze der Verbrennungskammer 18, ist, würde die hohe Eindringtiefe eines Hochdruckdirekteinspritzsystems eine Benetzung der Wände und des Kolbens 14 sowohl in dem System 42 mit luftgelenkter geschichteter Beladung, als auch in dem System 48 mit spraygelenkter geschichteter Beladung verursachen.

Die vorhergehende Beschreibung offenbart eine bevorzugte Ausführung der Erfindung. Der Fachmann kann aus dieser Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen und Ansprüchen leicht erkennen, das Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Geist und dem angemessenen Anwendungsbereich der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen. Die Erfindung wurde in illustrierender Weise beschrieben und es ist festzuhalten, dass die benutzte Terminologie lediglich als beschreibende Worte zu verstehen sein sollen, als Einschränkung.


Anspruch[de]
  1. 1. Niederdruckdirekteinspritzmotorsystem (10) für ein Fahrzeug, aufweisend

    einen Motor mit einer Anzahl von Zylindern (12), jeder dieser Zylinder (12) besitzt einen Kolben (14), wobei die Zylinder (12) und je ein oberer Kolbenbereich (16) eine Anzahl von Verbrennungskammern (18) definieren;

    eine Anzahl von direkteinspritzenden Kraftstoffinjektoren (20), die in Fließverbindung mit Verbrennungskammern (18) stehen und je eine Einspritzdüse (24) aufweisen, die geeignet ist, Kraftstoff, der durch diese Einspritzdüse (24) in die Verbrennungskammer (18) eingespritzt wird, zu dispergieren;

    eine Kraftstoffpumpe (26), die geeignet ist, Kraftstoff von einem sich im Fahrzeug befindlichen Kraftstofftank (28) zu den Kraftstoffinjektoren (20) zu liefern;

    eine Zündvorrichtung (22), angeordnet innerhalb der Verbrennungskammer (18), geeignet, Kraftstoff innerhalb dieser Verbrennungskammer (18) zu zünden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (24) derart ausgeführt sind, dass sie einen Kraftstoffnebel mit einer Tropfengröße von ca. 25 Mikrometern SMD und 45 Mikrometern DV90 bei einem Kraftstoffdruck von ca. 2 MPa erzeugen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (20) und die Zündvorrichtung (22) zentral in einem oberen Verbrennungskammerbereich (58) angeordnet sind und der Kraftstoff in die Verbrennungskammer (18) während des Ansaugtaktes eingespritzt wird und das Kraftstoff-Luft-Verhältnis stöchiometrisch ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (20) an einer Seite der Verbrennungskammer (18) angeordnet ist und die Zündvorrichtung (22) zentral in einem oberen Verbrennungskammerbereich (58) angeordnet ist und der Kraftstoff in die Verbrennungskammer (18) während des Kompressionstaktes eingespritzt wird, wodurch der Luftstrom von einem Einlass(-ventil) den Kraftstoffnebel zur Zündvorrichtung (22) ablenkt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (20) und die Zündvorrichtung (22) zentral im oberen Verbrennungskammerbereich (58) angeordnet sind und der Kraftstoff in die Verbrennungskammer (18) während des Kompressionstaktes eingespritzt wird, wodurch der Kraftstoffnebel in einen Sprühnebel (41) nahe dem oberen Verbrennungskammerbereich (58) geformt wird.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (26) eine innerhalb des Kraftstofftanks (28) des Fahrzeugs angeordnete Kreiselpumpe (26a) einschließt und diese Kraftstoffpumpe (26) durch einen Elektromotor (30) angetrieben wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (26) geeignet ist, den Kraftstoff mit einem Druck von annähernd 2 MPa zu liefern und mit einer Kraftstoffschiene (32) des Fahrzeugs verbunden ist, die geeignet ist, die Kraftstoffinjektoren (20) und die Kraftstoffpumpe (26), mit Kraftstoff zu versorgen.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin umfassend einen auf der Kraftstoffpumpe (26) angeordneten Regler, der geeignet ist, von der Kraftstoffpumpe (26) gelieferten überschüssigen Kraftstoff zurückfließen zu lassen, um einen annähernd konstanten Kraftstoffdruck aufrecht zu erhalten.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin umfassend

    eine Motorsteuerung (38), die geeignet ist, die Geschwindigkeit des Elektromotors (30) zu regeln, und

    einen in der Kraftstoffschiene (32) angebrachten Sensor (36), wobei dieser Sensor (36) geeignet ist, den Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffschiene (32) zu messen und ein Signal an die Motorsteuerung (38) zu senden, wodurch diese Motorsteuerung (38) die Geschwindigkeit des Elektromotors (30) regelt, so dass die Kraftstoffpumpe (26) einen annähernd konstanten Kraftstoffdruck aufrecht erhält.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin umfassend

    eine Motorsteuerung (38), die geeignet ist, die Geschwindigkeit des Elektromotors (30) zu regeln, und

    einen in der Kraftstoffschiene (32) angebrachten Sensor (36), wobei dieser Sensor (36) geeignet ist, den Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffschiene (32) zu messen und ein Signal an die Motorsteuerung (38) zu senden, wodurch diese Motorsteuerung (38) die Geschwindigkeit des Elektromotors (30) regelt, so dass die Kraftstoffpumpe (26) einen annähernd konstanten Kraftstoffdruck aufrecht erhält, und

    einen auf der Kraftstoffpumpe (26) angeordneten Regler, der geeignet ist, von der Kraftstoffpumpe (26) gelieferten überschüssigen Kraftstoff zurückfließen zu lassen, so dass der Kraftstoffdruck nahezu konstant gehalten wird.






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