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Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung
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Benzineinspritzung, mehrfach vorgeschlagen und vereinzelt auch angewendet worden. Sie werden aber nicht mehr benutzt, weil sie beim Betrieb mit den gebräuchlichen Einspritzpumpen mit Hubnocken zu langsam und ungleichmässig öffneten. Die Folge wäre eine ungenügende Zerstäubung und Strahlverteilung. Die gleiche ungenügende Zerstäubung würde auch die Pumpe des vorerwähnten Motors mit Benzini Einspritzung zeigen.
Es wird daher in einer Brennkraftmaschine, bei welcher der Kraftstoff mit einer einen Scheiben- oder Kegelflächenstrahl erzeugenden Ringspaltdüse in verdichtete Luft eingespritzt wird, gemäss der Erfindung diese Ringspaltdüse in Verbindung mit einer Kraftspeichereinspritzpumpe betrieben, die zwecks Erzielung einer besonders kurzen, impulsartigen Einspritzung einen in an sich bekannter Weise über eine Nockenkante plötzlich abfallenden Gleithebel aufweist. Hiebei sind diese Gleithebel und andere bewegte Teile der Pumpe in besonderer Weise leicht und starr ausgebildet.
Es wurde gefunden, dass diese Kombination einer Ringspaltdüse und einer Kraftspeichereinspritzpumpe sehr viel schneller und mit einem mehrfach grösseren Hub bzw. Querschnitt der Düse arbeitet. Die Ringspaltdüse spritzt daher erst mit einer solchen Pumpe am ganzen Umfang aus und erzeugt damit eine , allseitig gleichmässige Verteilung des Kraftstofffes im Brennraum. Die Zerstäubung ist dabei auch besser, weil der Spalt nicht mehr so viel Strömungswiderstand erzeugt. Dies ist besonders wichtig für kleine Kraftstoffmengen. Insbesondere wird die elektrische Zündung des Strahlanfangs erst durch diese Kombination, vor allem bei kleiner Startdrehzahl, infolge der immer hohen Ausflussspaltweite ermöglicht.
Das Eindringen des Kraftstoffes in den Ventilspalt einer mit einer Stromunterbrechung arbeitenden D üse erfolgt infolge der Kombination mit der schnell arbeitenden Kraftspeichereinspritzpumpe derartig rasch, dass der Unterbrechungslichtbogen sofort an die äusseren Kanten der Ventilsitzflächen gedrängt wird.
In manchen Fällen ist es günstig, wenn die Ventildüse auch eine Hochspannungszwldul1g, vorzugswelse durch eine elektronische Schalteinrichtung, steuert.
Der Zündstrom kann nach Warmlaufen des Motors zwecks Schonung der Kontakte ausgeschaltet werden, sobald die Zündung durch die gesteigerte Verdichtungstemperatur oder an glühend gewordenen Flächen des Brennraumes erfolgen kann.
Für eine möglichst schnelle Impulseinspritzung ist es vorteilhaft, den über eine Nockenkante plötzlich abfallenden Gleithebel, etwa wie einen Brückenträger leicht und starr auszubilden.
Eine weitere Verminderung der störenden Masse wird dadurch erreicht, dass der Nockenhebel und auch die Kraftspeicherfeder aus ausscheidungsgehärtetem, hochbeanspruchbarem, dauerfestem Werkstoff, z. B. einer Beryllium-Chrom-Nickel-Legierung hergestellt sind.
Als harter Gleitbelag für die Nockenlauffläche kann eine aufgeklemmte, etwa in eine Nut einhakende Bandfeder aus besonders verschleissfestem Material dienen.
Eine unterteilte Einspritzung zwecks Voreinspritzung einer kleinen Ölmenge wird zweckmässigerweise durch einen Nocken mit abgesetzten Abfallkanten bewirkt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Einspritzpumpenelement mit Abfallnockenwelle im Gehäuse, Fig. 2 die mit Kraftstoff-Druckimpulsen gespeiste Einspritzdüse in dem als Teilschnitt dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mit einer gesteuerten Zündkerze, Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Pumpenelement ohne Deckel, Fig. 4 einen Nocken mit aufgeklemmtem hartem Belag und darauf gleitendem Fallhebel kurz vor dem Abfall und Fig. 5 eine Prinzipschaltung der Steuerung der Zündspannung durch die Ringspaltdüsen für einen Vierzylindermotor.
In Fig. 1 und 3 ist im Gehäuse 1 mit Deckel 2 eine in Pfeilrichtung umlaufende Nockenwelle 3 gelagert, auf der ein Nocken 4 für jedes Pumpenelement vorgesehen ist. Die Gleitfläche der Nocken besteht hier aus einer aufgesetzten harten Federklammer 5, die vom Haken 7 in einer Nut 8 der Nockenwelle 3 mitgenommen wird. Ein Pumpenkolben 10 trägt einen Flanschring 11, an dem eine Rückholfeder 12 angreift, die auch den Kolben 10 dauernd mit einem Hebel 16 verbunden hält. Ein Ansaugkanal 9'führt zu
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mit einem Nippel 15'gedrückt.
Der Pumpenkolben 10 wird von dem wie ein Brückenträger mit Dreiecksverband oder mit Ober- und Untergurt geschweisstem und ausgehärtetem. leichtund starr aus hochfesten Bandwerkstoffteilen hergestell- ten Fallhebel 16 mit Zug- und Druckstäben 16', 16" beim Abfall des gleitenden Endes 17 durch eine Kraftspeicherfeder 18 ausserordentlich schnell beschleunigt. Der Kraftstoff wird daher mit sehr schnellen Impulsen über das Druckventil 14 mit der Feder 14'durch die Leitung 15 getrieben. Das Ende 17'ist hakenförmig in einer Ausnehmung 19 des Pumpengehäuses 1 wie ein Schneidenlager gehalten.
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der Fallhebel 16PATENTANSPRÜCHE :
1.
Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, bei welcher der Kraftstoff mit einer einen Schei- ben- oder Kegelflächenstrahl erzeugenden Ringspaltdüse in verdichtete Luft eingespritzt wird, gekennzeichnet durch die Verbindung der Ringspaltdüse mit einer Kraftspeichereinspritzpumpe mit einem über eine Nockenkante plötzlich abfallenden Gleithebel, wobei die Ringspaltdüse mindestens beim Start als Unterbrecher- oder Steuerkontakt einer elektrischen Zündeinrichtung dient.