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Title:
METHOD FOR OPERATING A MONOVALENT INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY MEANS OF DIFFUSION COMBUSTION IN ACCORDANCE WITH THE DIESEL PRINCIPLE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/141590
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a monovalent internal combustion engine by means of diffusion combustion in accordance with the diesel principle, wherein a fuel that does not self-ignite or is difficult to ignite is directly injected or blown into a combustion chamber (2) by means of an injection or blow-in device (1). According to the invention, at least one fuel jet is formed when the fuel is injected or blown in, which fuel jet is conducted through an opening (4) of a device (5) for heating and ignition of the fuel. The invention further relates to a device for carrying out the method.

Inventors:
FOERSTER, Juergen (Blumenstr. 16, Ingersheim, 74379, DE)
Application Number:
EP2018/051617
Publication Date:
August 09, 2018
Filing Date:
January 24, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
F02B23/06; F02B3/06; F02B7/08; F02B9/02; F02B43/10; F02D19/02; F02M21/02; F02M53/02; F02M53/06
Domestic Patent References:
WO2013116941A12013-08-15
Foreign References:
DE10052336A12002-05-02
EP1546548A12005-06-29
EP0102507A21984-03-14
DE4224344A11994-01-27
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines monovalenten Verbrennungsmotors mit Diffusionsverbrennung nach dem Dieselprinzip, bei dem ein nicht selbstzündender oder schwer zündbarer Kraftstoff mittels einer Einspritz- oder Einblasvorrichtung (1) direkt in einen Brennraum (2) eingespritzt bzw. eingeblasen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass beim Einspritzen bzw. Einblasen des Kraftstoffs mindestens ein Kraftstoffstrahl geformt wird, der durch eine Öffnung (4) einer Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffstrahl durch eine Einspritz- bzw. Einblasöffnung (6) der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung (1) und/oder durch die Öffnung (4) der Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs elektrisch beheizt wird, wobei vorzugsweise der Heizstrom oder die Heizspannung unter Zuhilfenahme eines Steuergeräts bedarfsgerecht gesteuert oder geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich vor dem Einspritzen oder Einblasen einer Haupt- Kraftstoffmenge eine Pilot- Kraftstoffmenge eingespritzt oder eingeblasen wird, wobei mindestens ein Kraftstoffstrahl geformt wird, der durch eine Öffnung (4) der Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geführt wird, so dass die anschließend eingespritzte oder eingeblasene Haupt- Kraftstoffmenge durch eine bereits brennende Kraftstoff-Luft-Gemischwolke oder eine Abgaswolke entflammt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass ein gasförmiger Kraftstoff, insbesondere Erdgas, als nicht selbstzündender oder schwer zündbarer Kraftstoff verwendet wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Einspritz- oder Einblasvorrichtung (1) mit einer Düse (6), in der mindestens eine Einspritz- bzw. Einblasöffnung (7) ausgebildet ist, ferner umfassend eine Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs mit mindestens einer Öffnung (4), die im Wesentlichen koaxial in Bezug auf eine Strahlachse (3) der Einspritz- bzw. Einblasöffnung (7) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (4) der Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs eine den Kraftstoffstrahl formende Innenkontur (8) besitzt, die vorzugsweise eingangsseitig einen sich trichterförmig verjüngenden Abschnitt (8.1), ausgangsseitig einen sich düsenför- mig erweiternden Abschnitt (8.2) und dazwischen einen sich in Einspritz- bzw. Einblasrichtung stetig erweiternden Abschnitt (8.3) umfasst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs zumindest abschnittsweise ring- oder hülsenförmig ausgebildet ist und die Düse (6) der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung (1) umgibt, wobei vorzugsweise ein Ringraum (9) zwischen der Düse (6) und der Vorrichtung (5) ausgebildet wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (4) der Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs durch mindestens eine Hülse (10, 11) gebildet wird, die vorzugsweise in einem radialen Abstand in Bezug auf eine Einspritz- oder Einblasöffnung (7) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die die Öffnung (4) der Vorrichtung (5) zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs eine beheizbare innenliegende Hülse (10) und/oder eine isolierende außenliegende Hülse (11) umfasst.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betreiben eines monovalenten Verbrennungsmotors mit Diffusionsverbrennung nach dem Dieselprinzip sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines monovalenten Verbrennungsmotors mit Diffusionsverbrennung nach dem Dieselprinzip mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Stand der Technik

Insbesondere im Bereich der Nutzfahrzeuge finden vorrangig monovalente Verbrennungsmotoren Einsatz, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden. Derartige Motoren weisen einen hohen Wirkungsgrad auf. Die Verbrennung von Dieselkraftstoff geht jedoch mit vergleichsweise hohen Schadstoffemissionen einher, so dass nach alternativen Konzepten gesucht wird. Besondere Beachtung finden in diesem Zusammenhang Gasmotoren, da die Verbrennung gasförmiger Brennstoffe, wie beispielsweise Erdgas, weniger belastend für die Umwelt ist. Der Wechsel vom Dieselmotor zum Gasmotor führt jedoch in der Regel zu einem Wirkungsgradverlust sowie einem Leistungs- und

Drehmomentnachteil.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurden u.a. bereits Gasmotoren mit Diffusionsverbrennung nach dem Dieselprinzip vorgeschlagen. Hierbei erfolgt die Gaseinblasung - analog dem Dieselmotor - innerhalb eines kleinen Kurbelwinkelbereichs direkt in die

Verbrennung. Der Gasdruck muss dabei deutlich über dem Verbrennungsdruck liegen, so dass insbesondere Gasventile für die Hochdruck-Direkteinblasung C.high pressure - direct injection" bzw. HP-DI-Injektoren) Verwendung finden. Derartige Gasmotoren weisen im Vergleich zu anderen Gasmotoren einen hohen Wirkungsgrad, kurze Reak- tionszeiten hinsichtlich Dynamik und eine erhöhte Robustheit gegenüber kleinen Methanzahlwerten (geringere Klopfneigung bei Varianz der Gasqualität) auf.

Da die in Gasmotoren zum Einsatz gelangenden gasförmigen Kraftstoffe in der Regel nicht selbstzündend sind, muss die Verbrennung eingeleitet werden, beispielsweise durch eine vorausgehende Dieseleinspritzung mittels separatem Dieselinjektor oder mittels Gasventil mit integriertem Dieselinjektor. Alternativ kann eine Glüh- oder Zündvorrichtung eingesetzt werden. Letztere besitzt den Vorteil, dass kein Dieselkraftstoff als weiterer Kraftstoff vorgehalten werden muss, so dass der Systemaufwand deutlich geringer ist. Als Nachteil erweist sich, dass oftmals nicht alle Gasstrahlen gleichzeitig entflammt werden, so dass es zu einem Zündverzug kommt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine seitlich in Bezug auf den Gasinjektor angeordnete Glühkerze als Glühoder Zündvorrichtung eingesetzt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines monovalenten Verbrennungsmotors, insbesondere Gasmotors, mit Diffusionsverbrennung nach dem Dieselprinzip anzugeben, bei dem ein nicht selbstzündender oder schwer zündbarer Kraftstoff, der mittels einer Einspritz- oder Einblasvorrichtung direkt in einen Brennraum eingespritzt bzw. eingeblasen wird, möglichst gleichmäßig entflammt wird. Zugleich soll der konstruktive Aufwand zur Durchführung des Verfahrens möglichst gering gehalten werden.

Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.

Offenbarung der Erfindung

Bei dem vorgeschlagen Verfahren zum Betreiben eines monovalenten Verbrennungsmotors mit Diffusionsverbrennung nach dem Dieselprinzip wird ein nicht selbstzündender oder schwer zündbarer Kraftstoff mittels einer Einspritz- oder Einblasvorrichtung direkt in einen Brennraum eingespritzt bzw. eingeblasen. Erfindungsgemäß wird beim Einspritzen bzw. Einblasen des Kraftstoffs mindestens ein Kraftstoffstrahl geformt, der durch eine Öffnung einer Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geführt wird. Beim Hindurchführen durch die Öffnung der Vorrichtung wird der Kraftstoffstrahl über seinen gesamten Umfang gleichmäßig erhitzt und entflammt, so dass der Zündverzug minimal ist. Auf diese Weise kann ein positives Entflammungsverhalten erzielt werden, das ähnlich dem Verhalten bei der Entflammung mittels einer Dieselpiloteinspritzung ist, jedoch mit dem Unterschied, dass kein zweiter Kraftstoff vorgehalten werden muss. Der Systemaufwand ist somit deutlich geringer. Zugleich wird ein monovalenter Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht, der hinsichtlich der Verbrennung des Kraftstoffs optimiert werden kann, und zwar ohne Berücksichtigung eines weiteren Kraftstoffs. Darüber hinaus werden mit Wegfall des Dieselkraftstoffs als weiteren Kraftstoff die Schadstoffemissionen reduziert.

Bevorzugt werden beim Einspritzen bzw. Einblasen des Kraftstoffs mehrere Kraftstoffstrahlen geformt und jeder Kraftstoffstrahl wird durch eine ihm zugeordnete Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geführt. Das heißt, dass der Kraftstoff verteilt auf mehrere Kraftstoffstrahlen gleichmäßig entflammt wird.

Des Weiteren bevorzugt wird der Kraftstoff strahl durch eine Einspritz- bzw. Einblasöffnung der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung geformt. Zur Formung mehrere Kraftstoffstrahlen weist die Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung bevorzugt mehrere Einspritz- bzw. Einblasöffnungen auf, wobei diese vorzugsweise ringförmig und/oder in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, so dass der Kraftstoff gleichmäßig im Brennraum verteilt wird.

Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der mindestens eine Kraftstoffstrahl durch die Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geformt wird. Die Öffnung kann hierzu eine von der Zylinderform abweichende Innenkontur aufweisen. Über die Formung des Kraftstoffstrahls kann eine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs im Brennraum gefördert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs elektrisch beheizt. An die Vorrichtung kann hierzu bevorzugt ein Heizstrom oder eine Heizspannung angelegt werden, der bzw. die unter Zuhilfenahme eines Steuergeräts bedarfsgerecht gesteuert oder geregelt wird. Da im Betrieb des Verbrennungsmotors durch die Verbrennung von Kraftstoff der Brennraum zusätzlich erwärmt wird, kann die elektrische Beheizung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs entsprechend heruntergefahren werden. Die bedarfsgerechte Steuerung bzw. Regelung hilft somit Energie zu sparen.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zeitlich vor dem Einspritzen oder Einblasen einer Haupt-Kraftstoffmenge eine Pilot- Kraftstoffmenge eingespritzt o- der eingeblasen wird, wobei mindestens ein Kraftstoffstrahl geformt wird, der durch eine Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geführt wird, so dass die anschließend eingespritzte oder eingeblasene Haupt-Kraftstoffmenge durch eine bereits brennende Kraftstoff-Luft-Gemischwolke oder eine Abgaswolke entflammt wird. Die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs dient in diesem Fall vornehmlich der Erhitzung und Entflammung der Pilot- Kraftstoff menge, während die Haupt-Kraftstoffmenge indirekt über die brennende Pilot- Kraftstoff menge bzw. eine sich hieraus gebildete brennende Kraftstoff-Luft-Gemischwolke entflammt wird. Ist die Verbrennung der Pilotkraftstoffmenge bzw. der Kraftstoff- Luft- Gemischwolke bereits abgeschlossen, kann die Entflammung der Haupt- Kraftstoffmenge auch über die verbleibende Abgaswolke bewirkt werden. Die indirekt bewirkte Entflammung der Haupt-Kraftstoffmenge hilft ebenfalls Energie zu sparen.

Dem Einspritzen bzw. Einblasen der Haupt-Kraftstoffmenge können auch mehrere aufeinanderfolgende Pilot-Einspritzungen bzw. Einblasungen vorausgehen. Die mehreren aufeinanderfolgenden Pilot-Einspritzungen bzw. Einblasungen dienen der Stabilisierung der ringförmigen Kraftstoff-Luft-Gemischwolke und/oder der Formung des Brennverlaufs der Pilot- Kraftstoffmenge und/oder der Haupt-Kraftstoffmenge.

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein gasförmiger Kraftstoff, insbesondere Erdgas, als nicht selbstzündender oder schwer zündbarer Kraftstoff verwendet. Die Verbrennung gasförmiger Kraftstoffe, wie beispielsweise Erdgas, führt zu geringen Schadstoffemissionen, so dass die Umwelt weniger belastet wird. Insbesondere kann im Vergleich zur Verbrennung von Dieselkraftstoff der ΝΟχ-Ausstoß reduziert werden. Ferner nimmt die Belastung durch Partikel bzw. Feinstaub ab.

Darüber hinaus wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung eine Einspritz- oder Einblasvorrichtung mit einer Düse umfasst, in der mindestens eine Einspritz- bzw. Einblasöffnung ausgebildet ist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs mit mindestens einer Öffnung, die im Wesentlichen koaxial in Bezug auf eine Strahlachse der Einspritz- bzw. Einblasöffnung angeordnet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der über die Einspritz- bzw. Einblasöffnung ausgetragene Kraftstoff ferner durch die Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs geführt wird, um die Verbrennung des Kraftstoffs einzuleiten. Bevorzugt weist die Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung mehrere ringförmig und/oder in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete Einspritz- bzw. Einblasöffnungen auf, um eine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs im Brennraum sicherzustellen. Weiterhin bevorzugt ist jeder Einspritz- bzw. Einblasöffnung eine Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs zugeordnet, so dass der in den Brennraum eingebrachte Kraftstoff gleichmäßig - im Wesentlichen ohne Zündverzug - entflammt wird.

Bevorzugt ist die Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung als Injektor, besonders bevorzugt als HP-DI-Injektor, ausgeführt. Der Kraftstoff kann somit unter hohem Druck in den Brennraum eingebracht werden, was eine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs fördert.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren über die Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung und/oder die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs mindestens ein Kraftstoffstrahl geformt wird, wird in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, dass die mindestens eine Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs eine den Kraftstoffstrahl formende Innenkontur besitzt. Vorzugsweise umfasst die Innenkontur eingangsseitig einen sich trichterförmig verjüngenden Abschnitt, ausgangsseitig einen sich düsenförmig erweiternden Abschnitt und dazwischen einen sich in Einspritz- bzw. Einblasrichtung stetig erweiternden Abschnitt. Auf diese Weise kann eine optimale Formung des Kraftstoffstrahls bewirkt werden.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs zumindest abschnittsweise ring- oder hülsenförmig ausgebildet und derart angeordnet, dass sie die Düse der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung umgibt. Erfolgt die Anordnung auf Höhe der mindestens einen Einspritz- bzw. Einblasöffnung kann in einfacher Weise der Einspritz- oder Einblasöffnung eine Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs zugeordnet werden. Die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs ist vorzugsweise fest mit der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung verbunden. Die feste Verbindung kann mittels Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss realisiert werden. Zugleich kann über die Verbindung eine elektrische Kontaktierung bewirkt werden, über welche ein Heizstrom bzw. eine Heizspannung anlegbar ist.

Alternativ kann die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs integraler Bestandteil der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung sein.

Vorzugsweise wird zwischen der Düse der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung und der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs ein Ringraum ausgebildet. Das heißt, dass die Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs in einem radialen Abstand zur Einspritz- bzw. Einblasöffnung angeordnet ist. Der Brennraum erstreckt sich bis in den Ringraum, so dass dieser luftgefüllt ist. Über den Ringraum wird demnach zusätzliche Verbrennungsluft zur Verfügung gestellt, mit welcher sich der Kraftstoff vermischt, bevor er in die Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs eintritt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die mindestens eine Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs durch mindestens eine Hülse gebildet. Der von der Hülse umschlossene Hohlraum bildet demnach die Öffnung aus. Um mehrere Öffnungen auszubilden, sind vorzugsweise mehrere Hülsen ringförmig und/oder in gleichem Winkelabstand zueinander auf einem ring- oder hül- senförmigen Grundkörper zur Verbindung mit der Einspritz- oder Einblasvorrichtung angeordnet. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung in der Weise, dass die mindestens eine Hülse in einem radialen Abstand in Bezug auf eine Einspritz- oder Einblasöffnung der Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise ist wiederum eine ausreichende Vermischung des Kraftstoffs mit Verbrennungsluft sichergestellt.

Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Öffnung der Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs eine beheizbare innenliegende Hülse und/oder eine isolierende außenliegende Hülse umfasst. Durch die beheizbare innenliegende Hülse kann eine optimale Wärmeübertragung auf den Kraft- stoffstrahl erreicht werden. Über die isolierende Wirkung der außenliegenden Hülse wird eine Wärmeübertragung an die umgebende Luft im Brennraum unterbunden, so dass der Wärmeverlust nach außen gering ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vor- richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Längsschnittschnitt durch die Vorrichtung zur Er- hitzung und Entflammung des Kraftstoffs der Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Vorrichtung der Fig. 4,

Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs der Vorrichtung der Fig. 4 im Bereich einer Hülse und

Fig. 7 eine schematische Ansicht der Vorrichtung der Fig. 6.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine in einen Zylinderkopf 12 eines Verbrennungsmotors integrierte Einspritz- oder Einblasvorrichtung 1 mit einer Düse 6, die in einen Brennraum 2 hineinragt, der von einer Wand 13 des Zylinderkopfs 12 begrenzt wird. Die Einspritz- bzw. Einblasvorrichtung 1 dient dem Einspritzen bzw. Einblasen eines nicht selbstzündenden oder schwer zündbaren Kraftstoffs, wie beispielsweise Erdgas, wobei der Kraftstoff direkt in den Brennraum 2 eingespritzt bzw. eingeblasen wird. In der Düse 6 sind hierzu mehrere Einspritz- bzw. Einblasöffnungen 7 ausgebildet, die ringförmig und in gleichem Winkelabstand zueinander, vorliegend 90°, angeordnet sind. Auf diese Weise werden kreuzförmig angeordnete Strahlachsen 3 ausgebildet. Den Einspritz- bzw. Einblasöffnungen 7 ist jeweils eine Öffnung 4 einer Vorrichtung 5 zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs zugeordnet, welche die Düse 6 unter Ausbildung eines Ringraums 9 ringförmig umgibt. Die Öffnungen 4 der Vorrichtung 5 zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs kommen somit in einem radialen Abstand zur Düse 6 und zwar jeweils koaxial in Bezug auf die Strahlachsen 3 zu liegen. Dadurch ist sichergestellt, dass über die Einspritz- bzw. Einblasöffnungen 7 abgegebener Kraftstoff durch die Öffnungen 4 hindurch in den Brennraum 2 eingespritzt bzw. eingeblasen wird. Beim Durchtreten des Ringraums 9 wird Verbrennungsluft aufgenommen, so dass ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht, das leicht entflammbar ist.

Die Entflammung des Kraftstoffs wird mittels der Vorrichtung 5 zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs bewirkt. Die Vorrichtung 5 ist hierzu beheizbar, vorzugsweise elektrisch beheizbar. Beim Starten des Verbrennungsmotors wird die Vorrichtung 5 mittels eines elektrischen Heizstroms oder einer elektrischen Heizspannung zum Glühen gebracht, so dass durch die Öffnungen 4 hindurchtretende Kraftstoffstrahlen über ihren Umfang gleichmäßig erhitzt werden und sich entflammen. Da im Betrieb des Verbrennungsmotors die Vorrichtung 5 durch die Verbrennung zusätzlich mit Wärmeenergie versorgt wird, ist vorzugsweise der elektrische Heizstrom bzw. die elektrische Heizspannung mittels eines Steuergeräts (nicht dargestellt) steuerbar, vorzugsweise regelbar.

Die zur elektrischen Beheizung erforderliche Stromzuführung kann über einen Kontakt- und/oder Befestigungsbereich der Vorrichtung 5 mit der Einspritz- oder Einblasvorrichtung 1 realisiert werden. Beispielsweise kann der Stromfluss von der Einspritz- oder Einblasvorrichtung 1 über einen Befestigungsbereich in die Vorrichtung 5 erfolgen. Dort verteilt er sich auf je einen Halbbogen und verlässt die Vorrichtung 5 über einen anderen Befestigungsbereich. Andere Stromaufteilungen sind ebenfalls vorstellbar. Sofern die Öffnungen 4 der Vorrichtung 5 zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs zugleich der Formung der Kraftstoffstrahlen dienen sollen, können die Öffnungen 4 eine Innenkontur 8 aufweisen, wie sie beispielhaft in der Fig. 3 dargestellt ist. Die Innenkontur 8 weist eingangsseitig einen Abschnitt 8.1 auf, der sich trichterförmig ver- jüngt, um den Kraftstoff strahl in die Öffnung 4 zu leiten. Hieran schließt sich ein Abschnitt 8.3 an, der sich stetig erweitert und ausgangsseitig in einen Abschnitt 8.2 übergeht, der sich düsenartig erweitert.

Den Figuren 4 und 5 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu entnehmen. Diese unterscheidet sich von der der Figuren 1 und 2 lediglich durch die Ausgestaltung der Vorrichtung 5 zur Erhitzung und Entflammung des Kraftstoffs. Die Öffnungen 4 werden hier durch Hülsen 10, 11 gebildet, wobei jeweils zwei Hülsen 10, 11 ineinander liegend angeordnet sind. Die innere Hülse 10 ist elektrisch beheizbar, die äußere Hülse dient der Wärmedämmung, so dass die Wärme vorrangig nach innen abgegeben wird. Zur Beheizung der inneren Hülse 10 kann diese aus einem elektrisch leitenden Widerstandsmaterial gefertigt sein. Werden - wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt - stirnseitig Stromverteilungsringe 16 angeordnet, kann über einen solchen Stromverteilungsring 16 die erforderliche elektrische Kontaktierung hergestellt werden. Ausgehend von den Stromverteilungsringen 16 fließt der Strom axial durch die Hülse 10 und erzeugt die notwendige Wärme. Die äußere Hülse 11 besteht vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden und wärmedämmenden Material, so dass der Wärmeverlust über die äußere Hülse 11 möglichst gering ist. Ergänzend kann eine weitere, insbesondere metallische Hülse (nicht dargestellt) zum Schutz der äußeren Hülse 11 vorgesehen sein, wobei dann die weitere Hülse die„äußere" Hülse 11 umgibt.

Die Hülsen 10, 11 formen hülsenförmige Verbundkörper aus, wobei jeweils ein solcher Verbundkörper einer Einspritz- bzw. Einblasöffnung 7 zugeordnet ist. Die Anordnung erfolgt auch hier koaxial in Bezug auf die Strahlachsen 3. Zur Verbindung mit der Dü- se 6 sind die Verbundkörper auf einem ringförmigen Grundkörper 14 der Vorrichtung 5 angeordnet und mit diesem in einem Verbindungsbereich 17 fest verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise über eine Verschweißung bewirkt werden. Ergänzend kann - wie in der Fig. 7 dargestellt - die innere Hülse 10 eines Verbundkörpers über ein Kontaktelement 15 mit dem ringförmigen Grundkörper 14 der Vorrichtung 5 ver- bunden sein, um die elektrische Kontaktierung der inneren Hülse 10 und/oder des außen liegenden Stromverteilungsrings 16 mit dem ringförmigen Grundkörper 14 herzustellen. Zur elektrischen Kontaktierung der inneren Hülse 10 und/oder des innen liegenden Stromverteilungsrings 16 mit der Düse 6 kann ein Verbindungselement 18 vor- gesehen sein (siehe Fig. 5), das zugleich als Kontaktelement dient.

Um eine Formung des Kraftstoffstrahls zu bewirken, kann - wie beispielhaft in der Fig. 6 dargestellt - die innere Hülse 10 eine von einer Zylinderform abweichende Innenkontur 8 aufweisen. Analog der in der Fig. 3 dargestellten Öffnung weist die Innenkontur 8 eingangsseitig einen Abschnitt 8.1 auf, der sich trichterförmig verjüngt, um den Kraftstoffstrahl in die Öffnung 4 zu leiten. Hieran schließt sich wiederum ein Abschnitt 8.3 an, der sich stetig erweitert und ausgangsseitig in einen Abschnitt 8.2 übergeht, der sich düsenartig erweitert. Auf diese Weise wird eine optimale Formung des einzubringenden Kraftstoffstrahls erreicht.