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1. (WO2018099862) OPERATING METHOD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
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ANSPRÜCHE

1 . Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (33),

wobei die Brennkraftmaschine (33) wenigstens einen Zylinder (35) aufweist, in dem ein Kolben (36) hubverstellbar angeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine (33) eine Kraftstoffeinspritzanlage (39) aufweist, die für jeden Zylinder (35) eine separate Einspritzdüse (8, 40) zum Einspritzen von flüssigem Kraftstoff (41 ) direkt in den jeweiligen Zylinder (35) aufweist,

wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (39) eine Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) und eine fluidisch mit der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) verbundene Druckerzeugungseinrichtung (43) zum Erzeugen eines Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) aufweist, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (39) für jeden Zylinder (35) eine separate Kraftstoffheizeinrichtung (5) zum Aufheizen des flüssigen Kraftstoffs aufweist, die fluidisch zwischen der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) und der jeweiligen Einspritzdüse (8, 40) angeordnet ist,

bei dem für den Fall, dass die Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) unterhalb einer vorbestimmten Grenztemperatur liegt, der flüssige Kraftstoff in der jeweiligen Kraftstoffheizeinrichtung (5) überhitzt wird, so dass der überhitzte flüssige Kraftstoff beim Einspritzen in den jeweiligen Zylinder (35) sofort siedet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der flüssige Kraftstoff in der jeweiligen Kraftstoffheizeinrichtung (5) mit einem Kraftstoffdruck bereitgestellt wird, der mindestens 5 mal, vorzugsweisen mindestens 10 mal, größer ist als der Druck im jeweiligen Zylinder (35) zum Einspritzzeitpunkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass für den Fall, dass die Kraftstofftemperatur in der

Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) unterhalb der vorbestimmten

Grenztemperatur liegt, der flüssige Kraftstoff (41 ) bei einem Kraftstoffdruck von mindestens 100 bar und/oder bei einer Kraftstofftemperatur von mindestens 100°C und höchstens 260°C zur Erzeugung eines

Verbrennungsgemischs in den jeweiligen Zylinder (35) eingespritzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Brennkraftmaschine (33) eine Zündanlage (37) aufweist, die für jeden Zylinder (35) eine Zündkerze (38) zum Zünden eines Verbrennungsgemischs im jeweiligen Zylinder (35) aufweist, dass für den Fall, dass die Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) unterhalb der vorbestimmten Grenztemperatur liegt, der flüssige Kraftstoff (41 ) eingespritzt und das Verbrennungsgemisch in einer Endphase eines Kompressionshubs des zugehörigen Kolbens (36) gezündet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass beim Einspritzen des Kraftstoffs (41 ) in den jeweiligen Zylinder (35) ein Gas oder Gasgemisch, das sich im Zylinder (35) befindet, einen Gasdruck aufweist, der maximal 10 bar oder maximal 5 bar beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Einspritzen des Kraftstoffs (41 ) in den jeweiligen Zylinder (41 ) während des Kompressionshubs des zugehörigen Kolbens (36) zu einem Einspritzzeitpunkt erfolgt, zu dem ein Gas oder Gasgemisch, das sich im Zylinder (35) befindet, bereits mindestens 20% oder mindestens 50% der

maximalen Verdichtung, die ohne Zündung am Ende des Kompressionshubs vorliegt, erreicht hat.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Einspritzzeitpunkt so gewählt ist, dass das Gas oder Gasgemisch weniger als 95% oder weniger als 90% der maximalen Verdichtung erreicht hat.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Einspritzen des Kraftstoffs (41 ) in den jeweiligen Zylinder (35) während des von 180° KWW bis 360° KWW erfolgenden Kompressionshubs des zugehörigen Kolbens (36) zu einem Einspritz-KWW erfolgt, der maximal 100° KWW vor einem Zünd-KWW liegt, zu dem das Verbrennungsgemisch gezündet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Einspritz-KWW bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine (33) mit homogener Ladung etwa 90° KWW vor dem Zünd-KWW liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Einspritz-KWW bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine (33) mit Schichtladung etwa 10° KWW vor dem Zünd-KWW liegt.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kraftstofftemperatur des für die Einspritzung vorgesehenen Kraftstoffs (41 ) so gewählt ist, dass der Kraftstoff (41 ) beim Einspritzen in den Zylinder (35) zu einem Nebel mit Tropfen, die eine mittlere

Tropfengröße von maximal 50 μιτι oder maximal 25 μιτι oder maximal 20 μιτι aufweisen, zerstäubt wird.

12. Verfahren nach einem der einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass als Kraftstoff ein Bio-Kraftstoff oder ein Kraftstoffgemisch aus fossilem Kraftstoff und Bio- Kraftstoff verwendet wird.

13. Brennkraftmaschine,

mit wenigstens einem Zylinder (35), in dem ein Kolben (36) hubverstellbar angeordnet ist,

mit einer Kraftstoffeinspritzanlage (39) nach einem der Ansprüche 15 bis 25,

wobei die Brennkraftmaschine (33) eine Steuereinrichtung (50) aufweist, die mit der Kraftstoffeinspritzanlage (39) gekoppelt ist und die so programmiert und/oder ausgestaltet ist, dass sie die Brennkraftmaschine (33) nach dem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche betreibt.

14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Brennkraftmaschine (33) mit einer Zündanlage (37) ausgestattet ist, die mit der Steuereinrichtung (50) gekoppelt ist und die für jeden Zylinder (35) eine Zündkerze (38) zum Zünden eines Verbrennungsgemisches im jeweiligen Zylinder (35) aufweist.

15. Kraftstoffeinspritzanlage (39) für eine Brennkraftmaschine (33), die wenigstens einen Zylinder (35) aufweist, in dem ein Kolben hubverstellbar angeordnet ist,

wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (39) für jeden Zylinder (35) eine separate Einspritzdüse (8, 40) zum Einspritzen von flüssigem Kraftstoff (41 ) in den jeweiligen Zylinder (35) aufweist,

wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (39) eine Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) und eine fluidisch mit der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) verbundene Druckerzeugungseinrichtung (43) zum Erzeugen eines Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) aufweist, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (39) für jeden Zylinder (35) eine separate Kraftstoffheizeinrichtung (5) zum Aufheizen des flüssigen Kraftstoffs aufweist, die fluidisch zwischen der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) und der jeweiligen Einspritzdüse (8, 40) angeordnet ist,

wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (39) wenigstens einen Temperatursensor (49) zum Ermitteln der Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) aufweist,

16. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass die jeweilige Kraftstoffheizeinrichtung (5) wenigstens ein PTC-Heizelement (1 1A und 1 1 B) aufweist, dessen Abregeltemperatur auf die Temperatur eingestellt ist, auf die der Kraftstoff für die Einspritzung bei einem Kaltstart erwärmt werden soll, wenn die Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) unterhalb der vorbestimmten Grenztemperatur liegt.

17. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 15 oder 16,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) für jede Kraftstoffheizeinrichtung (5) einen metallischen Schraubstutzen (53) mit einem ersten Gewinde (54) aufweist, das bevorzugt als Innengewinde (54) ausgestaltet ist,

dass die jeweilige Kraftstoffheizeinrichtung (5) einen metallischen Schraubdeckel (55) mit einem zum ersten Gewinde (54) komplementären zweiten Gewinde (56) aufweist, das bevorzugt als Außengewinde (56) ausgestaltet ist,

dass die jeweilige Kraftstoffheizeinrichtung (5) in den zugehörigen Schraubstutzen (53) eingesteckt ist und durch Anschrauben des Schraubdeckels (55) am Schraubstutzen (53) befestigt ist.

18. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass am Schraubdeckel (55) ein Wärmetauscher (10) befestigt ist, in dem wenigstens ein elektrisches Heizelement (1 1A, 1 1 B) angeordnet ist, das vorzugsweise als PTC-Heizelement ausgestaltet ist,

dass der Wärmetauscher (10) außen mehrere Rippen (57) aufweist, dass zwischen benachbarten Rippen (57) Rippenzwischenräume (58) ausgebildet sind, in denen der Kraftstoff während des Einspritzvorgangs strömt,

dass zwischen dem Schraubstutzen (53) und dem Wärmetauscher (10) ein thermisch isolierender Isolator (59) angeordnet ist, der außen an den Rippen (57) anliegt.

19. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Wärmetauscher (10) mit einer Schutzkappe (60) aus Kunststoff abgedeckt ist, die axial in den Schraubdeckel (55) hineinragt,

dass am Schraubdeckel (55) ein Elektroanschluss (61 ) aus Kunststoff angeordnet ist, in dem zumindest ein elektrischer Kontakt (62) zum elektrischen Ansteuern des jeweiligen Heizelements (1 1A, 1 1 B) von außen kontaktierbar angeordnet ist,

dass der Elektroanschluss (61 ) innen im Schraubdeckel (55) die Schutzkappe (60) umschließt.

20. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Elektroanschluss (61 ) an den Schraubdeckel (55) angespritzt ist.

21 . Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 19 oder 20,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Elektroanschluss (61 ) an den Schraubdeckel (55) und an die Schutzkappe (60) angespritzt ist.

22. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet,

dass der elektrische Kontakt (62) durch den Endabschnitt (63) einer metallischen Kontaktfahne (64) gebildet ist, die von einer Kontaktfederanordnung (65) ausgeht, die im Wärmetauscher (10) das jeweilige Heizelement (1 1A, 1 1 B) elektrisch kontaktiert und gegen den Wärmetauscher (10) vorspannt,

dass die Kontaktfahne (64) die Schutzkappe (60) durchdringt und im Elektroanschluss (61 ) endet.

23. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet,

dass im Elektroanschluss (61 ) nur ein einziger elektrischer Kontakt (62) angeordnet ist, der einen ersten Pol zur Stromversorgung des jeweiligen Heizelements (1 1 A, 1 1 B) bildet.

24. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 23,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein zweiter Pol zur Stromversorgung des jeweiligen Heizelements (1 1 A, 1 1 B) durch einen metallischen Träger (66) der Kraftstoffverteilerleiste (2, 42) gebildet ist.

25. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet,

dass die jeweilige Kraftstoffheizeinrichtung (5) einen Kraftstoffeinlass (6) und mindestens einen Kraftstoffauslass (7) aufweist,

dass die Kraftstoffheizeinrichtung (5) mindestens einen Innenraum

(9) aufweist, der zwischen dem Kraftstoffeinlass (6) und dem Kraftstoffauslass (7) angeordnet ist;

dass im besagten Innenraum (9) mindestens ein Wärmetauscher

(10) angeordnet ist,

dass der Wärmetauscher (10) über mindestens ein erstes und ein zweites Heizelement (1 1A, 1 1 B) verfügt, die in eine Öffnung in ein Inneres des Wärmetauschers (10) eingesetzt sind;

dass der Wärmetauscher (10) in seinem Inneren einen ersten elektrischen Leiter (12A) aufweist, der in elektrischem Kontakt mit dem ersten Heizelement (1 1 A) steht,

dass der Wärmetauscher (10) einen zweiten elektrischen Leiter (13) aufweist, der in elektrischem Kontakt mit der Außenfläche des Wärmetauschers (10) steht,

dass der Wärmetauscher (10) außerdem einen runden, insbesondere kreisförmigen, Querschnitt aufweist.