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Vorrichtung zum Einspritzen von schwerem Brennstoff und Zündöl in mit Selbstzündung arbeitende Verbrennungskraftmaschinen.
Es ist bekannt, Brennstoffeinspritzvorrichtungen für mit Selbstzündung arbeitende Verbrennungskraftmaschinen so auszubilden, dass in einer nach dem Verbrennungsraum der Maschine offenen Düse dem schweren Brennstoff Zündöl vorgelagert und darauf mittels Einblaseluft Zündöl und Schweröl, z. B. Teeröl, eingespritzt wird.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird das Zündöl durch einen besonderen Kanal unter Umgehung der für das Schweröl bestimmten Zerstäubungsvorrichtung unmittelbar vor der Düsenmündung gelagert, wobei der Umgehungskanal während des Einspritzvorganges von dem vor dem Zerstäuber liegenden Teil des Düsenraumes abgesperrt ist.
Die Arbeitsweise dieser bekannten Anordnungen ist derart, dass bei Beginn der Eintrittszeit die Zündung durch das zunächst eintretende Zündöl gesichert wird, während die Hauptmenge des schweren Brennstoffes nach Durchströmung der Zerstäubungsvorrichtung und innig gemischt mit der Einblaseluft in den Verbrennungsraum tritt, wodurch eine russfreie und vollständige Verbrennung erreicht wird.
Die Erfindung erspart die Anordnung einer gesonderten, durch die Welle anzutreibenden Hilfspumpe zur Förderung des Zündöles und den Einbau eine : besonderen Zuführungsbzw. Umgehungskanals für dieses in dem Düsengehäuse.
Dieser Erfolg wird dadurch erreicht, dass die Düsennadel selbst als Pumpe für das Zündöl ausgebildet wird. Hierdurch lässt sich eine sichere Zündung gewährleisten, auch ohne dass das Zündöl unmittelbar vor der Düsenmündung gelagert wird.
Die als Pumpe ausgebildete Düsennadel kann unter Anwendung der kleinsten Durchmesser und der Benutzung des zweckmässigsten Stoffes hergestellt werden. Für Düsennadeln bei Teerölmaschinen erwies sich nämlich bislang als brauchbarster Stoff Gusseisen. Um aber den fortwährenden Beanspruchungen Genüge zu leisten, musste eine derartige gusseiserne Nadel in verhältnismässig grossen Abmessungen hergestellt werden. Dies ist aber in den meisten Fällen aus baulichen Gründen nicht angängig, so dass man dazu übergehen musste, Nickelstahl anzuwenden, der zwar vom Teeröl nicht angegriffen wird, jedoch in hochprozentigem Zustande sich nicht härten lässt. Das Härten der kegelförmigen Nadelspitze einer Düsennadel ist aber wesentlich für ein dauerndes gutes Dichthalten und daher für eine sichere Wirkungsweise der Maschine.
Die Ausbildung der Düsennadel als Pumpe bringt es nun mit sich, dass sie an und für sich aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, so dass man das Düsenmündungsstück aus dem bestgeeigneten Gusseisen, die Düsennadel selbst aus Nickelstahlrohr anfertigen kann, wodurch sich eine allen Anforderungen der Haltbarkeit und Dichthaltung genügende Ausführung ergibt.
In wirtschaftlicher Beziehung bietet diese Anordnung noch den weiteren Vorteil, dass eine geringere Menge Zündöl zur Erzielung einer sicheren Zündung benötigt wird als bei solchen Ausführungen, bei denen die Lagerung des Zündöltropfens unmittelbar vor der Mündung der Düse erfolgt.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Fig. i ist-teilweise schematisch-ein Längsschnitt durch die Gesamt-
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anordnung nebst teilweiser Ansicht. Fig. 2 zeigt in vergrössertem Massstabe einen Längsschnitt durch die Düsennadel.
Wie bei bekannten Einrichtungen, wird auch gemäss der Erfindung die Düsennadel b unter Einschaltung eines Zwischengestänges von einem auf der Steuerwelle al sitzenden
Nocken a derart gesteuert, dass der Brennstoff zur geeigneten Zeit in den Verbrennungsraum d der Maschine eingeblasen wird. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht das Übertragungsgestänge zwischen dem Nocken a und der Düsennadel b aus einem Winkelhebel e, der auf einen exzentrisch gelagerten zweiten Doppelhebel f einwirkt ; dieser drückt mit seinem freien Ende bei geeigneter Stellung auf die obere Seite eines Kolbens g, der mit der Düsenröhre b fest verbunden ist.
Das Anheben des Kolbens g und demgemäss der Düsenröhre b unter der Wirkung des Doppelhebels f erfolgt entgegen der Wirkung einer kräftigen Druckfeder r, die in dem Führungsgehäuse 1 des Kolbens g eingebaut ist ; die Feder r führt also den Kolben g und demgemäss die Düsennadel b nach erfolgter Hubbewegung selbsttätig in die Ausgangsstellung zurück.
Der auf dem exzentrischen Bolzen i sitzende Winkelhebel f kann durch einen Handhebel A in drei verschiedene wirksame Stellungen gebracht werden, die in der Zeichnung angedeutet sind. Die senkrecht nach abwärts gerichtete Stellung des Handhebels h entspricht der gezeichneten Betriebsstellung. In dieser erfolgt eine dauernde Einwirkung des Doppelhebels e, derart dass bei jedem Hub das freie Ende des Winkelhebels f die Düsennadel anhebt. In der wagrechten Stellung 112 ist der Hebel nach oben verschoben und auf ., Anlassen" gestellt ; auf die Düsennadel findet eine Einwirkung nicht statt, so dass die Brennstoffzufuhr unterbrochen bleibt.
Dagegen wirkt der Doppelhebel e bei dieser Stellung hl mittels eines nicht dargestellten Zwischengestänges auf das an sich bekannte Luftanlassventil.
In der Mittelstellung -Ausschaltstellung-nndet weder eine Eröffnung des Luftanlassventils noch ein Anheben der Düsenröhre statt.
Die durch die Düsennadel gebildete Zündölpumpe hat einen feststehenden Kolben, bestehend aus einer an die zum Zündölbehälter c führenden Leitung o angeschlossenen Röhre w und dem Kolbenboden m !, der als Gehäuse für ein unter Federwirkung stehendes Ventilz. B. Kugelventil p-ausgebildet ist. Der bewegliche Zylinder b der Zündölpumpe trägt an seinem freien Ende das mit einer dünnen zentralen Bohrung versehene und kegelförmig sich verjüngende Mundstück k und vor dem Mundstück ein unter Federwirkung stehendes Ventilz. B. Kugelventil q. Letzteres wirkt als Druckventil, das in dem Kolbenboden sitzende Ventil p als Saugventil.
Das Kolbenrohr M wird mittels einer Verschraubung n in dem Führungsgehäuse 1 festgehalten, während der Pumpenzylinder b mit dem unter der Wirkung des
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Einblaseluft in den die Düsennadel umgebenden Ringraum u erfolgt in bekannter Weise durch besondere Kanäle, die in Fig. i durch s (für Teeröl) und t (für Einblaseluft) angedeutet sind. Die in den Verbrennungsraum d mündende Düse v ist in bekannter Weise ausgebildet.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Befindet sich die Düsennadel in der Schlussstellung, dann ist das freie Ende des Winkelhebels f ausser Berührung mit dem Kolben g, der soeben durch die Druckfeder r zugleich mit dem Rohr b angehoben worden ist. Die beiden Ventile p und q sind geschlossen. In dem gegen den Verbrennungsraum zu abgeschlossenen Ringraum u, der die Düsennadel umgibt, ist Teeröl und Einblaseluft für den nachfolgenden Einspritzvorgang in Bereitschaft gelagert.
Erfolgt nun durch den Nocken a ein Ausschwingen der Winkelhebel e und f derart, dass letzterer den Führungskolben g nach links drückt, so wird hierdurch das Rohr b, der Düsenkopf k und das Gehäuse des Druckventils q mitgenommen ; der eigentliche Pumpenraum w verkleinert sich, so dass sich das Druckventil q öffnet und das in dem Raum aufgespeicherte Zündöl durch das Düsenmundstück v in den Verbrennungsraum d gespritzt wird. Da sich bei der Linksbewegung der Zündölpumpe ihr Kopfstück von der Düse abhebt, wird gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig das Schweröl unter der Wirkung der Einblaseluft in den Verbrennungsraum d gefördert ; vgl. Fig. i.
Das Zündöl bildet hierbei, weil es unmittelbar aus der Pumpe ohne vorherige Zerstäubung eingespritzt wird, einen Flüssigkeitsstrahl, der sich an der im Verdichtungshub verdichteten heissen Luft entzündet und somit das gleichzeitig eingeblasene Teerölluftgemisch zur Verbrennung bringt. Hierdurch wird eine sichere Zündung in dem Verbrennungsraum gewährleistet.
Hat der Winkelhebel e den Steuernocken a verlassen, dann gibt das freie Ende des Doppelhebels f den Führungskolben g wieder frei, so dass dieser unter der Wirkung der Feder r wieder mit der Düsennadel in die Schlussstellung zurückkehrt. Bei dieser Rückkehrbewegung öffnet sich das Saugventil p, während das Druckventil q sich schliesst ; es füllt
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entnommenen Zündöl.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Vorrichtung zum Einspritzen von schwerem Brennstoff und Zündöl in mit Selbstzündung arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel als Pumpe für das Zündöl ausgebildet ist.