(19)
(11) EP 0 412 075 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
06.02.1991  Patentblatt  1991/06

(21) Anmeldenummer: 90890208.3

(22) Anmeldetag:  09.07.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F02M 67/12, F02M 67/04, F02D 7/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR GB IT

(30) Priorität: 31.07.1989 AT 1847/89

(71) Anmelder: AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List
A-8020 Graz (AT)

(72) Erfinder:
  • Plohberger, Diethard, Dipl.-Ing.
    A-8530 Deutschlandsberg (AT)
  • Pichl, Volker, Dipl.-Ing.
    A-8020 Graz (AT)
  • Mikulic, Leopold, Dr. Dipl.-Ing.
    A-8042 Graz (AT)

(74) Vertreter: Krause, Walter, Dr. Dipl.-Ing. et al
Postfach 200 Singerstrasse 8
A-1014 Wien
A-1014 Wien (AT)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine


    (57) Zur Steuerung der Einblasegeschwindigkeit einer Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brenn­kraftmaschine, wobei ein in den Brennraum öffnendes Ein­blaseventil vorgesehen ist, welches zur Entnahme von verdich­tetem Gas aus dem Zylinder und zur Einblasung des Gases und des von einer Zumeßeinrichtung bereitgestellten Kraftstoffes dient, wobei ein Gaspeicher zur Aufnahme des verdichteten Gases vorgesehen ist, wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Ventilsitz (3) des Einblaseventiles (2) und dem Gasspei­cher (5) eine variable Drosselstelle (9) vorgesehen ist, deren Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von Last- und Drehzahlpa­rametern der Brennkraftmaschine steuerbar ist.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei ein in den Brennraum öffnendes Einblaseventil vorgesehen ist, welches zur Entnahme von verdichtetem Gas aus dem Zylinder und zur Einblasung des Gases und des von einer Zumeßeinrichtung bereitgestellten Kraftstoffes dient, wobei ein Gaspeicher zur Aufnahme des verdichteten Gases vorgesehen ist.

    [0002] Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der EP-­A 0 328 602 bekannt geworden, wo durch ein in den Zylinder einer Brennkraftmaschine öffnendes Einblaseventil eine Gas­wechselkammer gesteuert wird. Verdichtete Gase werden dabei während eines Arbeitszyklus aus dem Zylinder entnommen, zwi­schengespeichert und im darauffolgenden Zyklus zusammen mit dem in die ventilseitige Gaskammer eingebrachten Kraftstoff in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingeblasen.

    [0003] Zur Anpassung der Steuerzeiten der Einblasevorrichtung an ver­schiedene Motorparameter wie Last- oder Drehzahl, sind aus der EP-A 0 328 602 verschiedene Ausführungsvarianten bekannt ge­worden, welche eine Steuerung der Hubgeschwindigkeit der Ven­tilnadel oder eine Änderung des Nadelhubes erlauben. Dies er­gibt im Vergleich zu den Ausführungen ohne variablen Nadelhub Vorteile im Bezug auf den Betrieb des Motors bei geringen La­sten bzw. Vollast, wobei vor allem der positive Einfluß auf das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine zu erwähnen wäre.

    [0004] Nachteilig wirken sich bei der bekannten Vorrichtung etwaige Exzentrizitäten des Einblaseventils gegenüber dem Ventilsitz aus, der sich besonders bei kleinen Ventilhüben als störender Einfluß auf die Strahlform bemerkbar macht, wodurch an die Güte von Ventilführung und Ventilsitz hohe Ansprüche gestellt werden müssen. Weiters ist auch der mechanische und herstel­ lungstechnische Aufwand zur Steuerung des Ventilhubes relativ groß.

    [0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art auf mechanisch einfache Weise so weiterzubilden, daß auch für kleine Einspritzmengen und kleine Einblasege­schwindigkeiten im Teillast- und Leerlaufbetrieb optimale Ein­blasebedingungen herrschen, wobei allfällige Exzentrizitäten im Bereich des Ventilsitzes in Kauf genommen werden können.

    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwi­schen dem Ventilsitz des Einblaseventiles und dem Gasspeicher eine variable Drosselstelle vorgesehen ist, deren Strömungs­querschnitt in Abhängigkeit von Last- und Drehzahlparametern der Brennkraftmaschine steuerbar ist. Durch die Steuerung des Einblasezeitpunktes und der Einblasegeschwindigkeit durch ge­trennte Bauelemente, nämlich einem Einblaseventil mit konstan­tem Nadelhub einerseits und einer variablen Drosselstelle an­dererseits, sind Funktionsverbesserungen und leichtere Anpas­sung an die bei verschiedenen Motoren und Einbausituationen vorhandenen unterschiedlichen Platzverhältnisse möglich. Durch den konstanten, verhältnismäßig großen Nadelhub wirken sich auch Fehler im Ventilsitz nicht störend auf die Strahlform aus.

    [0007] Die Funktion die Steuerung der Einblasegeschwindigkeit bzw. der pro Zeiteinheit eingebrachten Gasmenge wird hier durch eine variable Drosselstelle, die der nunmehr konstanten Dros­selstelle des Ventilsitzes nachgelagert ist erfüllt, im Gegen­satz zur bekannten Vorrichtung, bei der diese Steuerung durch die Variation des Hubes des Einbalseventiles erreicht wurde. Verbindungselemente zum Gasspeicher sind dabei so ausgeführt, daß sie nur ein geringes Volumen beinhalten und somit der überwiegende Teil des gespeicherten Gases sowohl beim Aufladen des Speichers als auch beim Einblasen des Kraft­stoff-Gasgemisches in den Brennraum die variable Drosselstelle passiert.

    [0008] Je nach dem an der variablen Drosselstelle freigegebenen Strö­mungsquerschnitt wird der beim Auf laden in den Gasspeicher eintretende Gasstrom mehr oder weniger gedrosselt, sodaß sich nach Schließen des Einblaseventiles im Gasspeicher ein mehr oder weniger hohes Druckniveau einstellt.

    [0009] Wird beim folgenden Einblasevorgang das Einblaseventil wieder geöffnet, so ist bei konstantem Einblasebeginn die Differenz zwischen Zylinder- und Speicherdruck und damit die zur Einbla­sung zur Verfügung stehende Energie ja nach Drosselstellung unterschiedlich hoch; zusätzlich wird der während der Einbla­sung aus dem Gasspeicher aus tretende Gasstrom je nach Drossel­stellung unterschiedlich stark gedrosselt.

    [0010] Das Ergebnis ist, daß bei weitgehend geschlossener Drossel während des Einblasevorganges eine verhältnismäßig geringe Gasmenge ausgetauscht wird, wobei bei der Einblasung das im Gasspeicher gespeicherte Gas mit relativ kleiner Geschwin­digkeit austritt. Bei offener Drossel verhält es sich dagegen umgekehrt. Es wird eine große Gasmenge ausgetauscht und die Einblasung erfolgt mit hoher Geschwindigkeit.

    [0011] Auf diese Weise kann der Einblasestrahl an die bei verschie­denen Betriebszuständen des Motors auftretenden unter­schiedlichen Anforderungen angepaßt werden. So läßt sich bei­spielsweise bei Teillast durch einen schwachen Einblasestrahl im Brennraum eine günstige Ladungsschichtung erzielen, während bei Vollast eine hohe Einblasegeschwindigkeit die hier ge­wünschte weitgehende Homogenisierung der Brennraumladung er­möglicht.

    [0012] Als weiterer Vorteil gegenüber bekannten Vorrichtungen sei an­geführt, daß die Regelung eines Drosselorganes einen geringe­ren Aufwand erfordert, als die Steuerung des Ventilhubes.

    [0013] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, daß der Gas­speicher als im Gehäuse des Einblaseventiles gelagertes, dreh­bares oder axial verschiebbares Speicherrohr ausgeführt ist, welches ein Stellorgan und eine Wandöffnung aufweist, die über eine Zuleitung mit einem an den Ventilsitz anschließenden Ringraum verbunden ist, wobei die variable Drosselstelle durch die Wandöffnung im Speicherrohr und die davon überstrichene Zuleitung zum Speicherrohr gebildet ist, wobei vorteilhafter­weise die Zumeßeinrichtung in den an den Ventilsitz an­schließenden Ringraum mündet. Beispielsweise durch Drehen des Speicherrohres wird dabei die t)berdeckung der beiden Öffnungen variiert. Damit ergibt sich ein unterschiedlicher, für den Gasdurchlaß zur Verfügung stehender Querschnitt.

    [0014] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß bei einer Mehrzylinder-Brenn die einzel­nen Einblaseventile über ein gemeinsames, parallel zur Kurbel­wellenachse angeordnetes Speicherrohr verfügen, welches in seitlichen Anformungen der Gehäuse der einzelnen Einblase­ventile gelagert und in einzelne Speicherabschnitte unterteilt ist, wobei jeder Speicherabschnitt über eine Wandöffnung mit einer Zuleitung des entsprechenden Einblaseventiles verbunden ist. Die seitliche, horizontale Anordnung des Speicherrohres ermöglicht eine geringe Bauhöhe der Einblasevorrichtung, wie sie vor allem bei Zweitaktmotoren gefordert wird.

    [0015] Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, daß die einzelnen Speicherabschnitte im Speicherrohr durch Drosselbohrungen ver­bunden sind, sodaß sich in den einzelnen Speicherabschnitten gleiche Mitteldruckwerte einstellen.

    [0016] Eine weitere Verbesserung liegt darin, daß die zwischen dem an den Ventilsitz anschließenden Ringraum und dem Gasspeicher an­geordnete Zuleitung tangential in den Ringraum mündet, wodurch dem Einblasestrahl eine stabilisierende Drallbewegung aufge­zwungen wird.

    [0017] Eine andere Ausführungsvariante der Erfindung, welche insbe­sondere für Viertakt-Motoren geeignet ist, sieht vor, daß ein die Ventilführung des Einblaseventiles umschließendes rohrför­miges Drosselorgan vorgesehen ist, welches die.Ventilführung des Einblaseventiles axial verschiebbar umfaßt, sowie daß das Drosselorgan an seinem dem Ventilsitz zugewandten Ende zum Ge­häuse des Einblaseventiles einen zylindrischen Spalt aufweist, welcher die variable Drosselstelle zwischen Ventilstitz und Gasspeicher bildet. Da aufgrund des Platzbedarfes für den Ven­tiltrieb kein Raum für ein seitliches, horizontales Speicher­rohr vorhanden ist, ist hier der Gasspeicher konzentrisch zum Einblaseventil angeordnet.

    [0018] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann dabei die Zumeß­einrichtung in den Ringspalt zwischen Einblaseventil und Ven­tilführung münden.

    [0019] Bei einem pneumatischen Antrieb des Drosselorganes, vorzugs­weise mit dem von einer Pumpe erzeugten Kraftstoffdruck, wird vorgeschlagen, daß das Drosselorgan an seinem vom Ventilsitz abgewandten Ende eine kreisringförmige Platte aufweist, welche zur Gehäusewand beweglich abgedichtet ist, daß die kreisring­förmige Platte zwei im Gehäuse des Ventiles angeordnete Ringräume trennt, wobei der eine mit einem Steuerdruckmedium beaufschlagbare Ringraum vom Gasspeicher durch eine kreisring­förmige Anformung im Gehäuse des Ventiles getrennt ist und der andere Ringraum ein in Schließrichtung des Drosselorganes wir­kendes Element bzw. Druckmedium aufweist.

    [0020] Schließlich kann erfindungsgemäß der ein in Schließrichtung des Drosselorganes wirkendes Druckmedium aufweisende Ringraum eine Strömungsverbindung zum Gasspeicher aufweisen. Dadurch kann eine selbsttätige Einregelung des Druckes im Gasspeicher erreicht werden.

    [0021] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

    Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Schnitt­darstellung entsprechend Linie I-I in Fig. 2,

    Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 geschnitten nach Li­nie II-II in Fig. 1 sowie

    Fig. 3 eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung.



    [0022] Stellvertretend für die zahlreichen möglichen Ausfüh­rungsformen wird im folgenden auf zwei signifikante Varianten entsprechend Fig. 1 und 2 einerseits bzw. Fig. 3 anderseits detailliert eingegangen.

    [0023] Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine weist ein in einem Gehäuse 1 geführtes Einblaseventil 2 auf. Zwischen dem Ventilsitz 3 des Einblaseventiles 2 und dem hier als um seine Achse 4′ drehbares Speicherrohr 4 ausgeführten Gas­speichers 5 ist ausgehend von einem an den Ventilsitz 3 an­schließenden Ringraum 6 eine Zuleitung 1 zum Gasspeicher 5 vorgesehen. Die Wandöffnung 8 im Speicherrohr 4 und die davon überstrichene Zuleitung 7 bilden zusammen die variable Dros­selstelle 9. Mit einem Stellorgan 10 kann das Speicherrohr 4 verdreht werden und so die Überdeckung der Wandöffnung 8 mit der Zuleitung 1 variiert werden, womit sich an der Drossel­stelle 9 ein unterschiedlicher Gasdurchsatz ergibt. Platzspa­ rend ist das Speicherrohr 4 in einer seitlichen Anformung 11 des Gehäuses 1 gelagert, was insbesondere für Zweitakt-Motoren eine kompakte Ausführung garantiert.

    [0024] Der Kraftstoff wird über die Zumeßeinrichtung 12 in den Ring­raum 6 nahe dem Ventilteller 13 des Einblaseventiles 2 zuge­führt, wodurch bei den verschiedenen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine jeweils die gesamte ein- bzw. ausströmende Gasmenge mit Kraftstoff beladen werden kann.

    [0025] Die Art der Betätigung des Einblaseventiles 2 ist weitgehend frei wählbar; zur Gewährleistung einer geringen Bauhöhe, kur­zer Öffnung- und Schließzeiten und einer exakten Steuerung bei gleichzeitiger Variationsmöglichkeit des Einblasetimings emp­fiehlt es sich jedoch, sowohl das Öffnen als auch das Schließen des Ventiles mittels des von einer Kraftstoffpumpe erzeugten Druckes vorzunehmen, entsprechend der eingangs zi­tierten EP-A 0 328 602. Die Kraftstoffpumpe versorgt zugleich das Zumeßorgan 12 für die Kraftstoffeinspritzung in den Ring­raum 6.

    [0026] Zum Öffnen des Ventiles wird ein mit dem Einblaseventil ver­bundener Betätigungskolben 14 auf der dem Ventilsitz 3 abge­wandten Seite mit Hochdruck (20 bis 100 bar) beaufschlagt und dadurch auf einen Anschlag 15 im Gehäuse 1 gedrückt. Der dabei zurückgelegte Weg entspricht dem Hub des Einblaseventiles 2. Zum Schließen des Ventiles dient ein auf der Gegenseite am Be­tätigungskolben 14 anliegender konstanter Druck eines über die Leitung 16 zugeführten Druckmediums.

    [0027] Öffnen und Schließen wird mittels eines elektromagnetisch be­tätigbaren Dreiwegventiles 17 bewerkstelligt, das vom Beginn des Öffnens des Einblaseventiles 2 bis unmittelbar vor dem Schließzeitpunkt die Hochdruckleitung 18 freigibt und damit den Betätigungskolben 14 auf der vetilabgewandten Seite beauf­schlagt. Der auf der Kolbengegenseite anliegende Druck ist da­bei entweder geringer als der Hochdruck aus der Leitung 18, oder es werden unterschiedliche Stellkräfte am Kolben durch unterschiedlich große druckwirksame Flächen an beiden Kolben­seiten realisiert, wodurch man sich ein zweites Druckniveau ersparen kann.

    [0028] Zum Schließen des Einblaseventiles 2 gibt das Dreiwegventil 17 den Rücklauf 19 frei. Der Druck auf der ventilabgewandten Kol­benseite fällt ab, der über die Leitung 16 an der Gegenseite anliegende Druck schließt das Einblaseventil 2 und hält es ge­gen den Gasdruck im Gasspeicher geschlossen.

    [0029] Bei Mehrzylinder-Motoren ist, wie in Fig. 2 dargestellt, in zweckmäßiger Weise das Speicherrohr 4 parallel zur Kurbelwel­lenachse angeordnet und verbindet so die in Reihe angeordneten Einblaseventile 2. Das Speicherrohr 4 ist in den seitlichen Anformungen 11 der Gehäuse 1 der einzelnen Einblaseventile 2 gelagert und in einzelne Speicherabschnitte 5′ unterteilt. Je­der Speicherabschnitt 5′ ist über eine Wandöffnung 8 mit einer Zuleitung 7 des entsprechenden Einblaseventiles 2 verbunden.

    [0030] Zwischen den einzelnen Speicherabschnitten 5′ befinden sich in Trennwänden 20 Drosselbohrungen 21, die so abgestimmt sind, daß sich in den den einzelnen Zylindern zugeordneten Speicher­abschnitten 5′ gleiche Mitteldruckwerte einstellen, wobei aber die bei den einzelnen Einblaseventilen zeitlich versetzt stattfindenden Einblasevorgänge und die daraus resultierenden unterschiedlichen Momentandrücke in den einzelnen Speicherab­schnitten 5′ einander nicht stören sollen. Die Anordnung der Gasspeicher sämtlicher Einblasevorrichtungen einer Zylinder­reihe in einem gemeinsamen drehbaren Speicherrohr 4 bietet den Vorteil, daß zum Drehen des Speicherrohres und damit zur Steuerung der variablen Drosselstellen 9 nur ein einziges Stellorgan 10 erforderlich ist. Die rotatorische Bewegung des Speicherrohres 4 ist dabei ebenfalls vorteilhaft.

    [0031] Zum Ausgleich von etwaigen Längenänderungen und Toleranzen in Richtung der Achse 4′ des Speicherrohres 4 können die Wandöff­nungen 8 des Speicherrohres 4 an der variablen Drosselstelle 9 auch als Langlöcher ausgeführt werden.

    [0032] Die Zuleitung 7 zum Speicherabschnitt 5′ ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, daß das beim Einblasen aus dem Speicherab­schnitt 5′ austretende Gas tangential in den Ringraum 6 um das Einblaseventil 2 einmündet. Dadurch wird dem Einblasestrahl eine stabilisierende Drallbewegung aufgezwungen.

    [0033] Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung sind die der Ausführung nach Fig. 1 und 2 entspre­ chenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Gas­speicher 5 ist hier koaxial zum Einblaseventil 2 angeordnet und von der zylindrischen Gehäusewand 22 begrenzt. Die va­riable Drosselstelle 9 zwischen Ventilsitz 3 und Gasspeicher 5 wird durch das ventilseitige Ende eines Drosselorganes 23 ge­bildet, welches mit dem Gehäuse 1 des Einblaseventiles 2 einen variablen, zylindrischen Spalt 24 formt. Das rohrförmige Dros­selorgan 23 umschließt die Ventilführung 25 und ist auf dieser axial verschiebbar, wodurch die Höhe des zylindrischen Spaltes und damit der Querschnitt der Drosselstelle 9 linear geändert werden kann. Um die Auswirkungen von Unexaktheiten seitens der Führung des Drosselorganes 23 hintanzuhalten, schließt die Drosselstelle 9 in Form eines Flachsitzes.

    [0034] Die dargestellte Ausführungsvariante ist aufgrund ihrer Bau­form und ihrer Außenabmessungen vor allem für Viertakt-Motoren geeignet.

    [0035] Die um die Achse des Einblaseventiles 2 rotationssymmetrische Drosselstelle 9 ermöglicht es zusammen mit den ebenfalls sym­metrischen Strömungsbedingungen in den bzw. im Gasspeicher 5 und einer symmetrischen Kraftstoffzuführung über den Ringspalt zwischen Ventilführung 25 und Einblaseventil 2, die Ladung im Gasspeicher 5 weitgehend zu schichten. Dadurch ist es möglich, bereits beim Einströmen des Gases in den Gasspeicher nur jene Luftmasse mit Kraftstoff zu beladen, die während der darauf­folgenden Einblasung in den Zylinder eingebracht wird, wodurch sich Vorteile im instationären Betrieb der Brennkraftmaschine ergeben.

    [0036] Die Zuführung des Kraftstoffes von oben über die Ven­tilführung 25 ist weiters insoferne von Vorteil, als sich da­durch der Kraftstoffanschluß und das Zumeßorgan 12 lagemäßig höher befinden, was beim Viertaktmotor mit seiner großen Deck­höhe in der Regel wünschenswert ist. Außerdem ist bei einem Kraftstofffluß entlang des Einblaseventiles 2 dessen Schaft und die Ventilführung 25 vor der Anlagerung von Verunreinigun­gen geschützt.

    [0037] Neben verschiedenen hier nicht näher ausgeführten mechanischen Betätigungsmöglichkeiten für das Drosselorgan 23 bietet sich die in Fig. 3 dargestellte selbsttätige Einregelung des Druckes im Gasspeicher 5 nach einem vorzugebenden variablen Druckniveau an, das seinerseits kennfeldabhängig gesteuert werden kann. Der Druck im Gasspeicher 5 ist, wie oben be­schrieben, die entscheidende Größe für die Einblasegeschwin­digkeit. Das Drosselorgan 23 ist hier an seinem oberen Ende als kreisringförmige Platte 26 ausgebildet, die gegen die Ge­häusewand 22 des Einblaseventiles 2 beweglich abgedichtet ist. Der so zwischen Gehäusewand 22 und Drosselorgan 23 gebildete Ringraum 27 weist eine Strömungsverbindung 28 zum Gasspei­cher 5 auf. Unterhalb der Platte 26 des Drosselorganes 23 be­findet sich parallel dazu im Gehäuse 1 eine kreisringförmige Anformung 29, die gegen das rohrförmige Drosselorgan 23 beweg­lich abgedichtet ist. Zwischen der kreisringförmigen Platte 26 und der Anformung 29 entsteht so der zur Drosselregelung benö­tigte Ringraum 30, der über den Anschluß 31 mit dem variablen Steuerdruck beaufschlagt wird.

    [0038] Wird nun ein Steuerdruck vorgegeben, so liegt dieser an der Unterseite der kreisringförmigen Platte 26 an, wobei als Ge­genkraft auf der anderen Plattenseite der Gasdruck im Ring­raum 27 wirkt. Überwiegt die Kraft durch den Steuerdruck, so wird das Drosselorgan 23 axial nach oben verschoeben. Dadurch wird der Strömungsquerschnitt an der variablen Drosselstelle 9 vergrößert und im Gasspeicher 5 stellt sich infolgedessen ein höherer Gasdruck ein. Ober die Strömungsverbindung 28 tritt Gas vom Gasspeicher 5 in den Ringraum 27 über, wodurch sich auch hier der erhöhte Speicherdruck einstellt. Der Einstell­vorgang des Drosselorganes 23 und damit des Speicherdruckes ist beendet, wenn sich an der Oberseite und der Unterseite der Platte 26 des Drosselorganes 23 ein Kräftegleichgewicht ein­stellt. Wird der Steuerdruck im Ringraum 30 reduziert, so wird das Drosselorgan 23 durch den nun überwiegenden Druck im Ring­raum 27 axial nach unten bewegt, der freigegebene Spalt 24 an der variablen Drosselstelle 9 verkleinert und der Druck im Gasspeicher sowie im Ringraum 27 abgesenkt. Auch hier wird der Einstellvorgang beendet, wenn am Drosselorgan 23 ein Kräfte­gleichgewicht herrscht.

    [0039] Die Drosselwirkung der Strömungsverbindung 28 ist so abzustim­men, daß sich im Ringraum 27 ein Mitteldruck einstellt und sich die während jedes Einblasezyklus ergebenden Druckän­derungen im Gasspeicher 5 nicht auswirken.

    [0040] Anstelle der Strömungsverbindung 28 ist es auch möglich, die Verbindung zwischen dem Gasspeicher 5 und dem Ringraum 27 durch einen Spalt zwischen dem Drosselorgan 23 und der Ventil­führung 25 herzustellen. In diesem Fall entfällt die bei der Strömungsverbindung 28 notwendige Abdichtung gegenüber dem Ringraum 20 zur Drosselregelung.

    [0041] Bei Verwendung einer Flüssigkeit als Steuerdruckmedium können vom Motorbetrieb herrührende Schwingungen keine unkontrollier­ten Bewegungen des Drosselorganes 23 bewirken, da durch die weitgehende Inkompressibilität der Flüssigkeit jede Bewegung des Drosselorganes gegenüber dem Gehäuse des Einblaseventiles eine verhältnismäßig große Mengenänderung im Ringraum 30 er­fordern würde, welcher die durch den verhältnismäßig kleinen Querschnitt des Anschlusses 31 entstehende Drosselkraft entge­genwirkt.

    [0042] Ein Vorteil dieses Systems ist, daß sich temperaturbedingte Längenänderungen und Herstellungstoleranzen an Drosselorgan und Einblaseventil nicht auf den eingestellten Druck im Gas­speicher 5 auswirken, da dieser kontinuierlich direkt nach dem vorgegebenen Steuerdruck eingeregelt wird. Dadurch ergibt sich auch die Möglichkeit, auf einfache Weise die Ein­blasegeschwindigkeit mehrerer Einblasevorrichtungen zu steuern und zu synchronisieren, indem man sie mit demselben Steuer­druck beaufschlagt.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei ein in den Brennraum öff­nendes Einblaseventil vorgesehen ist, welches zur Entnahme von verdichtetem Gas aus dem Zylinder und zur Einblasung des Gases und des von einer Zumeßeinrichtung be­reitgestellten Kraftstoffes dient, wobei ein Gaspeicher zur Aufnahme des verdichteten Gases vorgesehen ist, da­durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilsitz (3) des Einblaseventiles (2) und dem Gasspeicher (5) eine variable Drosselstelle (9) vorgesehen ist, deren Strömungs­querschnitt in Abhängigkeit von Last- und Drehzahlparame­tern der Brennkraftmaschine steuerbar ist.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasspeicher (5) als im Gehäuse (1) des Einblaseventi­les (2) gelagertes, drehbares oder axial verschiebbares Speicherrohr (4) ausgeführt ist, welches ein Stellor­gan (10) und eine Wandöffnung (8) aufweist, die über eine Zuleitung (7) mit einem an den Ventilsitz (3) an­schließenden Ringraum (6) verbunden ist, wobei die va­riable Drosselstelle (9) durch die Wandöffnung (8) im Speicherrohr (4) und die davon überstrichene Zuleitung (7) zum Speicherrohr (4) gebildet ist.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung (12) in den an den Ventilsitz (3) an­schließenden Ringraum (6) mündet.
     
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­net, daß bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine die einzelnen Einblaseventile (2) über ein gemeinsames, par­allel zur Kurbelwellenachse angeordnetes Speicherrohr (4) verfügen, welches in seitlichen Anformungen (11) der Ge­häuse (1) der einzelnen Einblaseventile (2) gelagert und in einzelne Speicherabschnitte (5′) unterteilt ist, wobei jeder Speicherabschnitt (5′) über eine Wandöffnung (8) mit einer Zuleitung (7) des entsprechenden Einblaseventi­les (2) verbunden ist.
     
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speicherabschnitte (5′) im Speicherrohr (4) durch Drosselbohrungen (21) verbunden sind, sodaß sich in den einzelnen Speicherabschnitten (5′) gleiche Mittel­druckwerte einstellen.
     
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die zwischen dem an den Ventilsitz (3) anschließenden Ringraum (6) und dem Gasspeicher (5;5′) an­geordnete Zuleitung (7) tangential in den Ringraum (6) mündet.
     
    7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gasspeicher koaxial zum Einblaseventil angeordnet und von einer zylindrischen Gehäusewand begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Ventilführung (25) des Einblaseventiles (2) um­schließendes rohrförmiges Drosselorgan (23) vorgesehen ist, welches die Ventilführung (25) des Einblaseventi­les (2) axial verschiebbar umfaßt, sowie daß das Drossel­organ (23) an seinem dem Ventilsitz (3) zugewandten Ende zum Gehäuse (1) des Einblaseventiles (2) einen zylindri­schen Spalt (24) aufweist, welcher die variable Drossel­stelle (9) zwischen Ventilstitz (3) und Gasspeicher (5) bildet.
     
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung (12) in den Ringspalt zwischen Ein­blaseventil (2) und Ventilführung (25) mündet.
     
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­net, daß das Drosselorgan (23) an seinem vom Ventil­sitz (3) abgewandten Ende eine kreisringförmige Platte (26) aufweist, welche zur Gehäusewand (22) beweg­lich abgedichtet ist, daß die kreisringförmige Platte (26) zwei im Gehäuse (1) des Ventiles angeordnete Ringräume (27,30) trennt, wobei der eine mit einem Steu­erdruckmedium beaufschlagbare Ringraum (30) vom Gasspei­cher (5) durch eine kreisringförmige Anformung (29) im Ge­häuse (1) des Ventiles getrennt ist und der andere Ring­raum (27) ein in Schließrichtung des Drosselorganes (23) wirkendes Element bzw. Druckmedium aufweist.
     
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der ein in Schließrichtung des Drosselorganes (23) wir­kendes Druckmedium aufweisende Ringraum (27) eine Strö­mungsverbindung (28) zum Gasspeicher (5) aufweist.
     




    Zeichnung










    Recherchenbericht