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EP 0 083 001 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.04.1988 Patentblatt 1988/16 |
(22) |
Anmeldetag: 09.12.1982 |
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Kraftstoffeinspritzsystem für Kraftstoffdirekteinspritzung bei Brennkraftmaschinen
Fuel injection system for direct fuel injection in internal-combustion engines
Système d'injection de combustible pour l'injection directe de combustible dans les
moteurs à combustion interne
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
24.12.1981 DE 3151293
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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06.07.1983 Patentblatt 1983/27 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Grieshaber, Hermann
D-7000 Stuttgart 70 (DE)
- Siebert, Hans-Joachim
D-7141 Schwieberdingen (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 028 288 DE-A- 2 325 822 DE-A- 2 849 778 DE-B- 1 042 964 FR-A- 2 384 124 GB-A- 340 664
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DE-A- 2 025 569 DE-A- 2 753 953 DE-A- 2 943 895 DE-C- 879 934 FR-A- 2 432 095 US-A- 1 857 192
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzsystem gemäss der Gattung des Patentanspruchs
1 aus. Bei einem solchen durch die DE-A-2 025 569 bekannten System ist ein Einspritzventil
vorgesehen, das eine einzige Ventilnadel und mehrere Einspritzöffnungen für die Einspritzung
der Leerlaufeinspritzmenge und mehrere Einspritzöffnungen für die Einspritzung der
Vollasteinspritzmenge aufweist. Die Achsen der Bohrungen, die zu den Einspritzöffnungen
führen, liegen dabei auf den Mantelflächen unterschiedlicher Kegelwinkel, wobei der
Kegelwinkel bezüglich der Einspritzöffnungen für die Leerlaufeinspritzmenge kleiner
ist als der Kegelwinkel bezüglich der Einspritzöffnungen für die Vollasteinspritzmenge.
Dabei ist aber die Arbeitsweise dieses Kraftstoffeinspritzventils so, dass zwar bei
niedriger Last nur die Einspritzöffnungen für die Leerlaufeinspritzmenge mit Kraftstoff
versorgt werden, dass aber bei höherer Last die aus den Einspritzöffnungen für die
Leerlaufeinspritzmenge austretenden Kraftstoffstrahlen weiterhin beibehalten werden
und dann von den stärkeren Kraftstoffeinspritzstrahlen, die aus den Einspritzöffnungen
für die Vollasteinspritzmenge austreten, getragen und abgelenkt werden. Dabei entsteht
ein anderer Kegelwinkel mit starker Auffächerung des eingespritzten Kraftstoffs. Dieses
Kraftstoffeinspritzventil ist nicht geeignet, eine Voreinspritzung bei höherer Last
zu erzeugen. Es wird also entweder nur über die Einspritzöffnungen für die Leeriaufeinspritzmenge
eingespritzt oder es wird sowohl aus den Einspritzöffnungen für die Leerlaufeinspritzmenge
als auch die der Vollasteinspritzmenge eingespritzt. Aufgabe der in obengenannter
Schrift angegebenen Lösung ist es, eine bei Einfacheinspritzung im Leerlaufbetrieb
auftretende Beeinträchtigung der Umgebung durch Russ und Reizgase zu vermeiden.
[0002] Es ist aber auch durch die DE-B-1 042 964 bekannt, dass mit Hilfe einer kleineren,
der Haupteinspritzung voreilenden Voreinspritzmenge die Geräuschentwicklung beim Betrieb
einer selbstzündenden Brennkraftmaschine vermindert werden kann. Das harte Verbrennungsgeräusch
entsteht bei Anwendung der üblichen Einspritzeinrichtungen für selbstzündende Brennkraftmaschinen
dadurch, dass sich in der Zeit zwischen Einspritzbeginn und Verbrennungsbeginn eine
bestimmte Kraftstoffeinspritzmenge im Brennraum ansammelt. Diese Menge wird bei Beginn
der Verbrennung dann plötzlich entflammt, was einen starken Anstieg des Brennraumdrucks
bewirkt. Dieser sehr steile Anstieg ergibt das bekannte nagelnde Geräusch. Andererseits
hat der eingespritze Kraftstoff während der Zeit zwischen Einspritzbeginn und Verbrennungsbeginn
Zeit, sich mit der im Brennraum rotierenden Luft gut zu vermischen. Aufgrund der optimalen
Aufbereitung wird dadurch der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine vermindert.
[0003] Wird nun vor der Einspritzung der Haupteinspritzmenge eine kleine Kraftstoffeinspritzmenge
voreingespritzt, so setzt die Verbrennung mit dieser kleinen Einspritzmenge «weich»
ein. Bei Beginn der Haupteinspritzung ist dann die erforderliche Zündungstemperatur
für den eintretenden Kraftstoff durch das Verbrennen der Voreinspritzmenge bereits
erreicht. Die Haupteinspritzmenge kann dann ohne langen Zünderverzug in dem Masse,
wie sie zur Einspritzung kommt, unmittelbar im Brennraum verbrannt werden. Der Verbrennungsdruckverlauf
bei einer solchen Verbrennung ist weniger steil und die mit der Verbrennung verbundene
Geräuschentwicklung gering. Dieses Einspritzverfahren hat jedoch den Nachteil, dass
die Haupteinspritzmenge nicht mehr die Möglichkeit hat, sich vor der einsetzenden
Verbrennung intensiv mit der im Brennraum vorhandenen Luft zu mischen. Der Kraftstoffverbrauch
und auch die Rauchentwicklung bei diesem Brennverfahren ist höher als bei dem zuvor
beschriebenen.
[0004] Beim Gegenstand der DE-B-1 042 964 ist nun aber lediglich ein Kraftstoffeinspritzventil
offenbart, das mehrere Einspritzöffnungen für die Einbringung der Kraftstoffvoreinspritzmenge
und mehrere Einspritzöffnungen für die Einbringung der Kraftstoffhaupteinspritzmenge
aufweist, wobei die Austrittsstellen der aus den Einspritzöffnungen austretenden Einspritzstrahlen
jeweils auf einem Kegelmantel liegen. Dabei sind die Öffnungsflächen der Kraftstoffeinspritzöffnungen
für die Voreinspritzmenge jeweils kleiner als die der Einspritzöffnungen für die Haupteinspritzmenge.
Dabei sollen lediglich die Vorteile einer Mehrlocheinspritzdüse gegenüber der einer
Einlocheinspritzdüse erzielt werden. Die Anordung der zu den Einspritzöffnungen führenden
Bohrungen auf einem Kegelmantel lässt dabei lediglich herstellungsmässige Vorteile
erkennen.
[0005] Bei diesem bekannten Kraftstoffeinspritzventil sind zwei Ventilnadeln nebeneinander
angeordnet, wobei die eine Ventilnadel der Steuerung der Voreinspritzmenge und die
andere Ventilnadel mit höherem Öffnungsdruck der Steuerung der haupteinspritzmenge
dient. Ein ähnliches Kraftstoffeinspritzventil ist durch die DE-A-2 943 895 bekannt,
das ebenfalls mit jeder Einspritzventilnadel mehrere Einspritzöffnungen steuert.
[0006] Es ist weiterhin durch die FR-A-2 384124 ein Einspritzventil bekannt, das ähnlich
aufgebaut ist wie das Einspritzventil gemäss der DE-A-2 025 569. Auch hier steuert
eine einzige Ventilnadel zwei Sätze von Kraftstoffeinspritzöffnungen, wobei bei einem
ersten Anheben der Kraftstoffeinspritzventilnadel zwei erste Einspritzöffnungen mit
Kraftstoff versorgt werden, und zu diesen bei weiterem Anheben der Einspritzventilnadel,
gesteuert durch einen anderen Teil der Ventiladel, zwei zusätzliche Kraftstoffeinspritzöffnungen
aufgesteuert werden. Ähnlich wie beim Gegenstand der eingangs genannten bekannten
Schrift wird hier also der Abspritzquerschnitt mit zunehmendem Einspritzventilnadelhub
vergrössert, so dass zum Beispiel im Niedriglastbereich nur zwei Einspritzöffnungen
einspritzwirksam sind und im Hochlastbereich dagegen vier Einspritzöffnungen einspritzwirksam
sind. Abweichend vom eingangs genannten Stand der Technik beschreiben die Achsen der
Bohrungen, die zu den Einspritzöffnungen für den Niedriglastbereich führen, einen
kleineren Scheitelwinkel als die Achsen der Bohrungen, die zu den zusätzlich bei Hochlast
zugeschalteten Einspritzöffnungen führen. Demgemäss treten die Kraftstoffeinspritzstrahlen
im Gegensatz zum eingangs genannten Stand der Technik unbeeinflusst voneinander in
den Brennraum aus. Acuh bei der Verwendung eines solchen Kraftstoffeinspritzventils
entsteht der eingangs genannte Nachteil. Insbesondere aber erfolgt im hohen Lastbereich
keine wesentliche Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung, so dass hier im Zeitraum
des Zündverzuges relativ grosse Kraftstoffeinspritzmengen vorgelagert werden. Aber
auch für den Niedriglastbereich, sofern die in dieser Schrift beschriebenen Massnahmen
auch zur Verwirklichung einer Voreinspritzmenge dienen sollten, entsteht der Nachteil
eines erhöhten Verbrauches unter einer Verschlechterung der Schadstoffemissionsrate.
Vorteile der Erfindung
[0007] Das erfindungsgemässe Kraftstoffeinspritzsystem mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Art der Einbringung
der Voreinspritzmenge zahlreiche starke örtliche Turbulenzen im Brennraum entstehen,
die zum Zeitpunkt der Haupteinspritzung wirksam werden. Die Aufbereitung der Hauptkraftstoffeinspritzmenge
wird durch diese örtlichen Turbulenzen wesentlich verbessert. Insbesondere wenn die
Einspritzventile möglichst nahe dem Zentrum eines als Brennraummulde ausgebildeten
Brennraumes angeordnet sind und die Einspritzstrahlen der Voreinspritzmenge einen
Kegel bilden, der kleiner ist als der von den Strahlen der Haupteinspritzmenge gebildete
Kegel, werden gezielt lokale Turbulenzen an den Stellen im Brennraum erzeugt, die
zu Beginn der Haupteinspritzung von deren Fluidstrahlen berührt werden. Durch diese
lokalen Turbulenzen im Bereich der Strahlen der Haupteinspritzung erfolgt eine schnelle
intensive Mischung mit der Verbrennungsluft.
[0008] In vorteilhafter Weise wird insbesondere bei Kraftstoffeinspritzsystemen mit zwei
Kraftstoffeinspritzpumpen die Voreinspritzmenge und der Voreinspritzzeitpunkt last-
und drehzahlabhängig gesteuert. Damit kann die Voreinspritzung im Hinblick auf Verbrennungsdruckanstieg
und im Hinblick auf die Aufbereitung der Hauptkraftstoffeinspritzmenge optimiert werden.
Zeichnung
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die schematische
Anordnung des erfindungsgemässen Einspritzsystems mit einem Doppeleinspritzventil
und jeweils einer Einspritzpumpe für die Haupteinspritzung und die Voreinspritzung,
Fig. 2 zeigt die Anordnung des Doppeleinspritzventils und der Strahlrichtungen in
der Seitenansicht und Fig. 3 die Einspritzstrahlverteilung in der Draufsicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0010] In Fig. 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt und ein einem Zylinder
der Brennkraftmaschine zugeordnetes Doppeleinspritzventil 2. Solche Einspritzventile
sind bekannt, z. B. durch die DE-A-29 43 895, und brauchen hier nicht näher beschrieben
werden. Der Ventilkörper 3 weist eine erste Austrittsstelle 4 für die Voreinspritzmenge
und eine zweite Austrittsstelle 5 für die Haupteinspritzmenge auf.
[0011] Das Doppeleinspritzventil wird von einer ersten Kraftstoffeinspritzpumpe 6 und von
einer zweiten Kraftstoffeinspritzpumpe 7 mit Kraftstoff versorgt. Die erste Kraftstoffeinspritzpumpe
führt den einzelnen Doppelventilen der Brennkraftmaschine über Voreinspritzleitungen
8 den Kraftstoff zu und die zweite Kraftstoffeinspritzpumpe 7 über Haupteinspritzleitungen
9 die Hauptkraftstoffeinspritzmenge zu. Die zweite Kraftstoffeinspritzpumpe 7 für
die Haupteinspritzung kann z. B. als Reiheneinspritzpumpe ausgebildet sein und wird
über eine Spritzverstellvorrichtung 11 mit dem Antrieb der Brennkraftmaschine verbunden.
Mit der zweiten Kraftstoffeinspritzpumpe 7 ist weiterhin die erste Kraftstoffeinspritzpumpe
6 gekoppelt, die z. B. eine Verteilereinspritzpumpe sein kann mit einem integrierten
Spritzversteller 12.
[0012] Mit der beschriebenen Anordnung können sowohl die Haupteinspritzmenge als auch die
Voreinspritzmenge zeitlich als auch mengenmässig exakt gesteuert werden. Insbesondere
werden die Voreinspritzmenge und der Spritzzeitpunkt der Voreinspritzmenge in an sich
bekannter Weise last- und drehzahlabhängig gesteuert, wobei Menge und Spritzzeitpunkt
auf die Haupteinspritzmenge und ihre zeitliche Steuerung abgestimmt sind. Es können
Verhältnisse pro Einspritzmenge zu Einspritzmenge von 1:1,3 bis 1:28 eingestellt werden.
Der Spritzbeginn der Voreinspritzmenge kann 10° bis 20° Kurbelwinkel vor dem Spritzbeginn
der Haupteinspritzmenge gelegt werden.
[0013] Erfindungsgemäss wird die Voreinspritzmenge durch mehrere Spritzöffnungen in den
Brennraum eingespritzt. Fig. 2 zeigt einen solchen vorzugsweise muldenförmigen Brennraum
14, der innerhalb eines Kolbens 15 angeordnet ist. Das Doppeleinspritzventil 2 ragt
dabei schräg durch den Zylinderkopf in den Brennraum hinein, an einer Stelle die möglichst
nahe dem Zentrum Z des Brennraums liegt.
[0014] Durch die Konstruktion des Doppeleinspritzventils liegen auch die Austrittsstellen
der Voreinspritzmenge und der Haupteinspritzmenge sehr dicht beeinander. Alternativ
können natürlich auch andere Ausführungsformen von Doppeleinspritzventilen verwendet
werden, wobei statt der Nebenordnung auch eine koaxiale Anordnung denkbar ist.
[0015] An der ersten Austrittsstelle 4 weist das Doppeleinspritzventil in der beispielhaften
Ausgestaltung vier Einspritzöffnungen 16 auf, die zusammen einen Kegelwinkel von a
1 bilden. An der zweiten Austrittsstelle 5 weist das Doppeleinspritzventil ebenfalls
vier Einspritzöffnungen 17 auf, die zusammen einen kegelspitzen Winkel von a 2 einschliessen.
Der Spitzenkegelwinkel a 2 ist dabei grösser als der Spitzenkegelwinkel a 1. Weiterhin
ist die Öffnungsfläche der Einspritzöffnungen 16 kleiner als die Öffnungsfläche der
Einspritzöffnungen 17 in entsprechender Anpassung der dort einzuspritzenden Kraftstoffmengen,
um eine möglichst gute Zerstäubung des eingebrachten Kraftstoffs zu erzielen. Die
Einspritzöffnungen 16 und 17 sind so ausgerichtet, dass der einzuspritzende Kraftstoff
gleichmässig auf die Fläche des Brennraums verteilt wird, wie Fig. 3 zu entnehmen
ist. Die Spritzrichtung der Voreinspritzstrahlen ist in der Projektion zum Brennraum
14 so auszurichten, dass sie in Bewegungsrichtung des gerichteten Luftdralls im Brennraum
der Spritzrichtung der Haupteinspritzstrahlen vorgelagert sind.
[0016] Durch die beschriebenen Massnahmen wird mit Hilfe der Voreinspritzung das Verbrennungsgeräusch
vermindert und trotzdem eine sehr gute Aufbereitung des eingespritzten Kraftstoffs
sowohl bei der Voreinspritzmenge als auch bei der Haupteinspritzmenge verbunden mit
günstigen Ergebniskriterien wie spezifischem Kraftstoffverbrauch, Schwarzrauch und
Abgasemissionen erzielt. Die Aufbereitung kann durch entsprechende Anpassung von Einspritzgeometrie,
z.B. Einspritz- öffnungsfläche und Einspritzdruck optimiert werden. Die Einspritzstrahlen
sollen insbesondere die verdichtete rotierende Luft (aufgrund der Zentrifugalkraft)
in der Brennraumwandnähe ausreichend mit Kraftstoff vesorgen. Durch die exakte Steuerung
wird bewirkt, dass Stärke und Zeitpunkt von zahlreichen lokalen auch durch die Vorverbrennung
entstandener Wirbel (Sekundärwirbel) einen Ersatz darstellen für die der Haupteinspritzung
weggenommene Mischungsdauer während des sonst üblichen Zündverzuges.
[0017] So wird «weiche» Verbrennung erzielt, ohne auf gute Motorergebnisse durch Mischung
von Kraftstoff mit Luft verzichten zu müssen.
[0018] Bei entsprechender Anpassung und bei Ausnützung der dynamischen Einflüsse ist es
möglich, das beschriebene Kraftstoffeinspritzprinzip auch mit nur einer Kraftstoffeinspritzpumpe
zu betreiben, auf eine gesonderte Steuereinrichtung zur Bestimmung der Voreinspritzmenge
und zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes der Voreinspritzmenge kann jedoch nicht
verzichtet werden.
1. Kraftstoffeinspritzsystem für eine zeitpunkt-und mengengesteuerte Kraftstoffdirekteinspritzung
in von hin- und hergehenden Kolben begrenzte Brennräume (14) einer Brennkraftmaschine
mittels wenigstens einer Kraftstoffeinspritzpumpe zur Versorgung von Einspritzventilen
(2), von denen je Brennraum mehrere Einspritzöffnungen (16) für die Einbringung einer
Voreinspritzmenge und mehrere Öffnungen (17) für die Einbringung einer Haupteinspritzmenge
mit Kraftstoff versorgt werden, wobei die Austrittsstellen dieser Einspritzöffnungen
dicht beieinander liegen, die daraus austretenden Einspritzstrahlen jeweils auf einem
Kegelmantel liegen, die Öffnungsfläche der Einspritzöffnungen (16) für die Voreinspritzmenge
jeweils kleiner ist als die der Einspritzöffnungen (17) für die Haupteinspritzmenge,
und der Spritzzeitpunkt und die Menge der Haupteinspritzung in Abhängigkeit von Betriebsparametern
gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einspritzöffnungen gleicher
Anzahl sowohl für die Einspritzung der Voreinspritzmenge als auch für deie Einspritzung
der Haupteinspritzmenge vorgesehen sind, dass die Achsen der aus den Einspritzöffnungen
für die Voreinspritzung austretenden Voreinspritzstrahlen und die der aus den Einspritzöffnungen
für die Haupteinspritzung austretenden Haupteinspritzstrahlen jeweils so gelegt sind,
dass sie die Umfangswand des Brennraumes in gleich grosse Abschnitte aufteilen, wobei
die Voreinspritzstrahlen zusammen einen Kegelmantel beschreiben, deren Spitzenkegelwinkel
(a1) kleiner ist als der Spitzenkegelwinkel (a2), der durch die Haupteinspritzstrahlen
beschrieben wird, wobei ferner die Schnittpunkte der Achsen der Voreinspritzstrahlen
mit der Brennraumwand in Bewegungsrichtung einer gerichteten Brennraumfüllungsströmung
den Schnittpunkten der Achsen der Haupteinspritzstrahlen mit der Brennraumwand vorgelagert
sind und die Einspritzöffnungen so angeordnet sind, dass sie im wesentlichen im Bereich
der Mittelachse (Z) des Brennraumes liegen und dabei die Einspritzöffnungen für die
Haupteinspritzungen der Mittelachse am nächsten liegen und dass der Zeitpunkt und/oder
die Menge der Voreinspritzung im Verhältnis zur Haupteinspritzung in Abhängigkeit
von Betriebsparametern so gesteuert wird, dass unter Berücksichtigung der rotierenden
Brennraumfüllungsströmung zum Zeitpunkt der Haupteinspritzung die Endpunkte der Haupteinspritzstrahlen
im Bereich von sich durch die Verbrennung der Voreinspritzmenge ergebenden Gemischwirbel
liegen.
2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt
für die Einspritzung der Voreinspritzmenge last- und drehzahlabhängig gesteuert wird.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt
für die Einspritzung der Voreinspritzmenge drehzahlabhänging gesteuert wird.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt
für die Einspritzung der Voreinspritzmenge lastabhängig gesteuert wird.
5. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Voreinspritzmenge drehzahl- und lastabhängig gesteuert wird.
6. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Voreinspritzmenge drehzahlabhängig gesteuert wird.
7. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Voreinspritzmenge lastabhängig gesteuert wird.
1. Fuel injection system for a time-controlled and quantity-controlled direct fuel
injection into combustion chambers (14) delimited by reciprocating pistons of an internal
combustion engine by means of at least one fuel injection pump to supply injection
valves (2), by which for each combustion chamber a plurality of injection orifices
(16) for the introduction of a preliminary injection quantity and a plurality of orifices
(17) for the introduction of a principal injection quantity are supplied with fuel,
whilst the exit points of these injection orifices are closely juxtaposed, the injection
jets emerging therefrom lie respectively on a cone envelope, the surface of aperture
of the injection orifices (16) for the preliminary injection quantity is respectively
smaller than that of the injection orifices (17) or the principal injection quantity,
and the spray time and the quantity of the principal injection are controlled as a
function of operating parameters, characterized in that a plurality of injection orifices
of equal number are provided both for the injection of the preliminary injection quantity
and for the injection of the principal injection quantity, that the axes of the preliminary
injection jets emerging from the injection orifices for the preliminary injection
and those of the principal injection jets emerging from the injection orifices for
the principal injection are respectively located so that they divide the circumferential
wall of the combustion chamber into equal sized sections, whilst the preliminary injection
jets conjointly describe a cone angle, the cone apex angle (a1) of which is smaller
than the cone apex angle (a2) which is described by the principal injection jets,
whilst moreover the intersections of the axes of the preliminary injection jets with
the combustion chamber wall are placed in front of the intersections of the axes of
the principal injection jets with the combustion chamber wall in the direction of
movement of a directed combustion chamber charge flow and the injection orifices are
arranged so that they are located substantially in the region of the median axis (Z)
of the combustion chamber and the injection orifices for the principal injection are
closest to the median axis and that the time and/or the quantity of the preliminary
injection is controlled in proportion to the principal injection as a function of
operating parameters so that, taking into consideration the rotating combustion chamber
charge flow at the time of the principal injection, the end points of the principal
injection jets are located in the region of mixture eddies resulting from the combustion
of the preliminary injection quantity.
2. Fuel injection system according to Claim 1, characterized in that the time for
the injection of the preliminary injection quantity is controlled as a function of
load and speed.
3. Fuel injection system according to Claim 1, characterized in that the time for
the injection of the preliminary injection quantity is controlled as a function of
speed.
4. Fuel injection system according to Claim 1, characterized in that the time for
the injection of the preliminary injection quantity is controlled as a function of
load.
5. Fuel injection system according to any of Claims 2, 3 or 4, characterized in that
the preliminary injection quantity is controlled as a function of speed and load.
6. Fuel injection system according to any of Claims 2, 3 or 4, characterized in that
the preliminary injection quantity is controlled as a function of speed.
7. Fuel injection system according to any of Claims 2, 3 or 4, characterized in that
the preliminary injection quantity is controlled as a function of load.
1. Système d'injection de carburant pour assurer une injection directe de carburant,
commandée chronologiquement et quantitativement dans des chambres de combustion (14)
délimitées par des pistons à mouvement alternatif dans un moteur à combustion interne
à l'aide d'au moins une pompe à injection pour alimenter des injecteurs (2), et par
chambre de combustion, on a plusieurs ouvertures d'injection (16) pour introduire
une quantité de carburant de pré-injection ainsi que plusieurs ouvertures (17) pour
introduire la quantité de carburant d'injection principale, les points de sortie de
ces orifices d'injection étant directement l'un à côté de l'autre et les jets d'injection
qui en sortent se répartissent sur une surface conique, la surface d'ouverture des
orifices d'injection (16) correspondant à la pré-injection étant chaque fois inférieure
à la surface d'ouverture des orifices d'injection (17) correspondant à l'injection
principale et l'instant ainsi que la quantité correspondant à l'injection principale
étant commandés suivant les paramètres de fonctionnement, système caractérisé par
plusieurs orifices d'injection en même nombre prévus à la fois pour la pré-injection
et pour l'injection principale, et l'axe des jets sortant des orifices d'injection
correspondant à la pré-injection et ceux des orifices correspondant à l'injection
principale étant disposés de manière que la paroi périphérique de la chambre de combustion
soit subdivisée en des segments de même importance et les jets de préinjection forment
ensemble une surface conique dont l'angle au sommet (a1) est inférieur à l'angle au
sommet (a2) des jets d'injection principale, et en outre les points d'intersection
des axes des jets de préinjection et de la paroi de la chambre de combustion précédant
dans la direction de déplacement d'une veine de remplissage dirigée de la chambre
de combustion, les points d'intersection des axes des jets d'injection principale
et de la paroi de la chambre de combustion et les orifices d'injection sont prévus
de façon à être situés principalement au niveau de l'axe central (Z) de la chambre
de combustion et les orifices d'injection correspondant à l'injection principale sont
les plus proches de l'axe central et l'instant et/ou la quantité de la pré-injection
prise dans le rapport avec la quantité d'injection principale suivant les paramètres
de fonctionnement sont commandés, de sorte qu'en tenant compte de l'écoulement de
remplissage rotatif de la chambre de combustion par rapport à l'instant de l'injection
principale, les points d'extrémité des jets d'injection principale se trouvent au
niveau du tourbillon de mélange résultant de la combustion de la quantité de carburant
de pré-injection, en formant un cône dont l'angle au sommet (a1) est inférieur à l'angle
au sommet (a2) des jets d'injection de la quantité principale injectée.
2. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que
l'instant de la pré-injection est commandé en fonction de la charge et de la vitesse
de rotation.
3. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que
l'instant de la pré-injection est commandé en fonction de la vitesse de rotation.
4. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que
l'instant de la pré-injection est commandé en fonction de la charge.
5. Système d'injection de carburant selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé
en ce que la quantité pré-injectée est commandée en fonction de la vitesse de rotation
et de la charge.
6. Système d'injection de carburant selon l'une des revendications 2, 3, ou 4, caractérisé
en ce que la quantité pré-injectée est commandée en fonction de la vitesse de rotation.
7. Système d'injection de carburant selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé
en ce que la quantité pré-injectée est commandée en fonction de la charge.