[发明专利]喷射装置、内燃机和运行内燃机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的喷射装置。

背景技术

这种用于喷射内燃机的燃料的喷射装置通常是已知的。例如，从公开文献DE2158117A1已知一种具有节流调节机构的内燃机，其中利用喷射装置将燃料喷射到吸管中，所述吸管通到内燃机的燃烧室中，其中燃料在喷射前利用电力燃料加热器加热，以便改善燃料在喷射后的蒸发。在这里，内燃机是具有吸管喷射机构的奥托发动机，其使用以汽油为基础的燃料运行。

此外，例如还从公开文献DE102009000894A1已知内燃机不仅利用以汽油基础的燃料运行，而且附加地或唯一地也供给替代燃料，例如生物乙醇、压缩天然气（CNG，压缩的天然气）或者液化气（LNG，液化的天然气）。然而在使用这种燃料时产生显著的冷启动问题。特别是在使用100%生物乙醇制成的燃料时，依赖于各自的发动机性能，在恰好低于大约15℃时会遇到显著的启动困难，由此在冷启动阶段还产生高的废气率。

发明内容

根据并列权利要求，本发明的喷射装置、本发明的内燃机和本发明的运行喷射装置的方法相对于现有技术具有的优点是所述内燃机在低温时不仅使用以乙醇为基础的燃料，还使用其它燃料运行。特别地，在使用以乙醇为基础的燃料时的冷启动性能得到了改善，从而两种燃料组合在份额方面是相同的，且不依赖于外部温度。第一燃料组合包括例如（生物）乙醇或汽油-乙醇混合物。在第一燃料组合在喷射前利用加热装置预热，并且然后或者同时利用第一燃料喷射阀喷射，从而在低温时也能够单独使用以乙醇为基础的燃料启动内燃机。此外，内燃机还附加地或唯一地使用第二燃料组合的燃料运行，其中所述第二燃料组合优选包括传统燃料，例如汽油或柴油。但代替地，原则上也可设想使用压缩的天然气（CNG，压缩的天然气）或液化气（LNG，液化天然气）作为第二燃料组合。优选地，因为多于一种燃料同喷射系统相互结合（也称作生物燃料或灵活燃料系统），利用根据本发明的喷射装置能够非常灵活地运行内燃机。所述内燃机优选包括一个具有汽油直喷机构或汽油吸管喷射机构的奥托发动机，或者一个具有柴油直喷机构或柴油吸管喷射机构的柴油发动机，它们都具有喷射第二以乙醇为基础的燃料组合的吸管喷射机构或直接喷射机构。尤其在汽车应用领域中可设想这种组合。所述加热装置优选包括一台电力加热器，其形式为电阻丝。

本发明的有利构型和改进方案在从属权利要求及参考附图的描述中可以得到。

根据一个优选实施例，所述第二喷射阀包括喷嘴，用于喷射以柴油燃料为基础的燃料组合的燃料。以优选的方式，所述内燃机因此可选地使用乙醇或柴油运行。特别地，以乙醇为基础的燃料也可使用在汽车应用领域中。此外，还可降低废气排放量。

根据优选实施例，第二喷射阀构造为用于在比第一喷射阀更高的喷射压力下进行喷射。因而，可以以有利的方式喷射高压柴油，其中同时可以以最优的低压喷射所述以乙醇为基础的燃料。备选地，原则上也可设想所述第一和第二喷射阀在近似相同的喷射压力下工作。所述第一和/或第二燃料组合的燃料优选在3.8和5.0巴之间的压力时和特别优选地在大约4.2巴时喷射。

根据一个优选实施例，所述加热装置包括一个整合到第一喷射阀中的加热单元和/或其中所述加热装置包括一个整合到用于第一喷射阀的中央燃料供给管中的加热单元。所述喷射装置的结构优选以这种方式适应车内结构空间的各种意外情形。优选地，所述加热单元整合到所述第一喷射阀中，从而利用第一喷射阀不仅预热燃料，还喷射所述燃料。

根据一个优选实施例，所述第一和第二喷射阀可不相互依赖地进行控制和/或所述第一喷射阀和第二喷射阀设计尺寸成用于不同的燃料流量，其中第一喷射阀设计尺寸为用于比第二喷射阀更高的燃料流量范围。以有利的方式，各喷射阀因而适应喷射的燃料类型。此外，还通过不同的尺寸分开控制所述喷射阀，优化所述喷射阀装置的各自测量范围，从而能够精确地进行喷射。通过精确地计量所喷射的燃料量，燃料更好地和无缺陷地充分燃烧，由此例如保证可靠的冷启动阶段和更小的发射率。

根据一个优选实施例，所述第一喷射阀的布置方式是使所述第一燃料组合的燃料利用第一喷射阀喷射到内燃机的吸管中和/或直接喷射到内燃机的燃烧室中；和/或所述第二喷射阀的布置方式是所述第二燃料组合的燃料利用第二喷射阀喷射到内燃机吸管中和/或直接喷射到内燃机的燃烧室中。以有利的方式，上述组合的传动方案因而不仅允许使用在具有直接喷射机构的内燃机情形中，还允许使用在具有吸管喷射机构的内燃机情形中。