Brennstoff Einspritzvorrichtung. Die Erfindung betrifft eine Brennstoff- einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschi- nen mit Füllungssammler und einem vom Brennstoffdruck selbst geöffneten Einspritz- ventil, das bis zum Beginn der Einspritzung durch den Brennstoffdruck selbst verriegelt gehalten wird und besteht darin;
dass der das Einspritzorgan verriegelnde Brennstoff vor der Einspritzung mittelst eines Steuer kolbens eine Feder spannt, welche das Ein- spritzorgan am Ende der Einspritzung schliesst. Vorteilhafterweise ist der Steuer kolben gleichachsig mit dem Einspritzorgan angeordnet und besitzt in einem Steuerraum, der unter dem Druck des das Einspritzorgan verriegelnden Brennstoffes steht, eine grössere Druckfläche als das Einspritzorgan.
Das Ein- spritzorgan kann zu Beginn der Einspritzung durch den Brennstoffdruck bis zur Berührung mit dem Steuerkolben angehoben und von der Feder geschlossen werden, sobald der unter der Nadel wirkende Druck unter einen be stimmten Wert sinkt. Der Steuerkolben und die Schliessfeder können auch neben dem Ein- spritzorgan angeordnet sein und auf dieses mittelst eines Hebels einwirken.
Drei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch im Schnitt dargestellt.
Nach Fig. 1 weist das Brennstoffventil 1 ein Einspritzorgan 2 auf, welches mittelst eines Steüerkolbens 3 durch eine Feder 4 belastet wird. Die Feder 4, deren Vorspan- nung in nicht gezeichneter Weise verstellt werden kann, wird durch den Federteller 5 abgestützt. Zwischen dem Anschlag 6 des Federtellers 5 und dem untern Federteller 7 ist ein Spielraum x vorhanden, der mittelst einer Schraube eingestellt werden kann und den Hub des Einspritzorganes 2 begrenzt.
Im untern Teil des Brennstoffventils befin det sich ein Druckraum 8, der oben durch den erweiterten Schaft und unten durch den Kegel 9 des Einspritzorganes 2 abgeschlos sen ist. Unter dem Ventilsitz 28 des Ke gels 9 befindet sich ein Kanal 10, der durch Bohrungen 11 mit dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine kommuniziert. Das obere Ende des Einspritzorganes 2 schliesst den Steuerraum 12 unten ab und wird vom Steuerkolben 3, der den Steuerraum 12 oben mit einer grösseren Druckfläche als das Ein. spritzorgan 2 abschliesst, nach unten ge drückt.
Der Druckraum 8 ist durch eine Lei. tung 13 mit einem Füllungssammler 14 ver Bunden, der über ein Rüekschlagventil 15 an die Brennstoffleitung 16 angeschlossen ist, die mit dem Steuerraum 12 über ein Drosselorgan 34 verbunden ist. Der Brenn stoff wird von der Brennstoffpumpe 17 mit dem vom Exzenter 20 über die Rolle 21 an getriebenen Kolben 19 aus der Saugleitung 18 über das Saugventil 22 angesaugt.
Die ses wird zwecks Regulierung der von der Brennstoffpumpe 17 geförderten Brennstoff menge entsprechend der Belastung der Ma. schine unter dem Einfluss des nicht gezeich neten Reglers, der auf den Stössel 23 wirkt, von seiner Feder früher oder später geschlos sen. Das Entlastungsventil 29 leitet die Einspritzung ein, sobald es durch den Stem pel 30 und den Hebel 31 ausgestossen wird, indem es den Druck aus der Leitung 16 und aus dem Steuerraum 12 durch die Leitung 32 entweichen lässt. Der Hebeldrehpunkt 33 ist verstellbar, damit der Zeitpunkt des Einspritzbeginnes verstellt werden kann.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung arbei tet wie folgt: Das Exzenter 20 dreht sich gleichmässig im Sinne des Pfeils 26 und be tätigt dabei mittelst der Rolle 2.1 den Kolben 19 der Brennstoffpumpe 17. Zu Beginn des Druckhubes des Kolbens 19 wird zuerst je nach der Füllung ein grösserer oder klei nerer Teil des im vorhergehenden Saughub durch die Leitung 18 in den Pumpenraum 27 angesaugten Brennstoffes durch das un ter dem Einfluss des Reglers noch offen ste hende Saugventil 2-2 wieder in die Sauglei tung zurückgestossen. Das Entladungsventil 29 ist dabei geschlossen.
Sobald auch das Saugventil 22 geschlossen wird, so beginnt die Förderung durch die Druckleitung 16 nach dem Steuerraum 12 und nach dem Fül lungssammler 14. Der über das Rückschlag- ventil 15 in den Füllungssammler fliessende Brennstoff wird hier infolge seiner Zusam- mendrückbarkeit unter Druck aufgespeichert. Der Brennstoffdruck wirkt im Steuerraum 12 auf eine grössere Fläche (les Einspritzorganes 2 als im Raum 8, infolge dessen wird dieses fest auf seinen Sitz 28 gedrückt. Dann wird der Steuerkolben 3 durch den im Steuerraum 12 herrschenden Brennstoffdruck angehoben.
so dass die Feder 4 nicht mehr auf die Ven tilnadel 3 drücken kann. Das Einspritz- organ 2 wird somit lediglich durch den Brennstoffdruck verriegelt. Der durch die .Brennstoffpumpe 17 im ersten Teil ihres Förderhubes geförderte Brennstoff bewirkt somit die Verriegelung des Einspritzorganes Z, die Ladung des Füllungssammlers 14 und das Anheben des Steuerkolbens 3. Während des Arbeitshubes des Pumpenkolbens 19 wird durch die Rolle 21 und den Hebel .31 der Stempel 30 angehoben, der das Entlastungs ventil 29 aufstösst, sobald er damit in Berüh rung kommt.
Die Förderung der Brennstoff pumpe wird beim Offnen des Entlastungs ventils 29 plötzlich unterbrochen und der Pumpenraum 27 der Brennstoffpumpe, sowie der durch die Leitung 16 damit verbundene Steuerraum 12 entlastet. Der im Füllungs sammler 14 unter Druck angesammelte Brennstoff ist infolge des Rückschlagventils 15 daran verhindert, sieh ebenfalls nach dem Pumpenraum ? 7 hin zu entspannen, so dass das Einspritzorgan 2 unter dem Einfluss des im Füllungssammler 14 und im Druckraum 8 wirkenden Brennstoffdruckes in .die Höhe sehnellt,
worauf der im Füllungssammler 1-1 unter Druck aufgespeicherte Brennstoff durch den Kanal 10 und die Bohrungen 11 in den Verbrennungsraum der Brennkrafi- maschine austritt. Die Entlastung im Steuer raum 12 hat ferner die Wirkung, dass der Steuerkolben 8 unter dem Einfluss der Fe der 4 nach unten schnellt und die Nadel 2 schliesst, sobald der Druck im Raum 8 auf einen bestimmten Wert gesunken ist. Die Bewegung der Organe 2 und 3 kann mittelsf des Drosselorganes 34 in der Zuleitung zum Steuerraum 12 reguliert werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Brennstoff- einspritzvorrichtung unterscheidet sich von derjenigen gemäss der Fig. 1 dadurch, dass der Steuerkolben 3 nicht gleichachsig zum Einspritzorgan, sondern neben diesem ange- rdnet ist und auf einen Hebel 40 einwirkt, der unter der Wirkung der Feder 4 das Ein spritzorgan 2 am Schlusse der Einspritzung auf seinen Sitz drückt. Der Steuerraum 12 über dem Einspritzorgan 2 ist mit einem zweiten Steuerraum 36 unter dem Steuer kolben 3 verbunden.
Auch in diesem Fall kann die Feder 4 nur dann einen Druck auf das Einspritzorgan 2 ausüben, wenn die Leitung 16 entlastet ist. Steht die Leitung 16 unter Druck, so ist das Einspritzorgan 2 durch den Brennstoffdruck verriegelt.
Die in Fig. 5 dargestellte Brennstoffein- spritzvorrichtung ist mit. zwei Einspritzven- tilen versehen und eignet sich besonders für die untere Zylinderseite von vertikalen dop peltwirkenden Brennkraftmaschinen. Die beiden Einspritzventile haben einen gemein samen Füllungssammler 14 mit einem Rück- schlagventil 15 und zwei Entlastungsventile 29, welche zeitlich unabhängig voneinander die Einspritzung der zugehörigen Ventile 1 auslösen können.
Das nicht gezeichnete Saugventil ist wie bei Fig. 1 und 2 an deii Pumpenraum 27 angeschlossen und wird in gleicher Weise reguliert.
Fuel injector. The invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines with a charge collector and an injection valve which is opened by the fuel pressure itself and which is kept locked by the fuel pressure itself until the start of the injection and consists of this;
that the fuel, which locks the injection element, tensions a spring by means of a control piston prior to the injection, which spring closes the injection element at the end of the injection. The control piston is advantageously arranged coaxially with the injection element and has a larger pressure surface than the injection element in a control chamber which is under the pressure of the fuel that locks the injection element.
At the beginning of the injection, the injection element can be raised by the fuel pressure until it comes into contact with the control piston and closed by the spring as soon as the pressure acting under the needle falls below a certain value. The control piston and the closing spring can also be arranged next to the injection element and act on it by means of a lever.
Three embodiments of the invention are shown schematically in section on the drawing.
According to FIG. 1, the fuel valve 1 has an injection element 2 which is loaded by a spring 4 by means of a control piston 3. The spring 4, the preload of which can be adjusted in a manner not shown, is supported by the spring plate 5. Between the stop 6 of the spring plate 5 and the lower spring plate 7 there is a clearance x which can be adjusted by means of a screw and which limits the stroke of the injection element 2.
In the lower part of the fuel valve there is a pressure chamber 8 which is closed at the top by the enlarged shaft and at the bottom by the cone 9 of the injector 2. Under the valve seat 28 of the Ke gel 9 there is a channel 10 which communicates through holes 11 with the combustion chamber of the internal combustion engine. The upper end of the injection member 2 closes off the control chamber 12 at the bottom and is controlled by the control piston 3, which has the control chamber 12 at the top with a larger pressure area than the one. Injection element 2 closes, pushed down ge.
The pressure space 8 is through a lei. device 13 with a filling collector 14 connected ver, which is connected via a non-return valve 15 to the fuel line 16 which is connected to the control chamber 12 via a throttle member 34. The fuel is sucked in by the fuel pump 17 with the piston 19 driven by the eccentric 20 via the roller 21 from the suction line 18 via the suction valve 22.
This ses is for the purpose of regulating the amount of fuel delivered by the fuel pump 17 according to the load of the Ma. Machine under the influence of the unsigned regulator that acts on the plunger 23, sooner or later closed by its spring. The relief valve 29 initiates the injection as soon as it is ejected through the stem 30 and the lever 31 by allowing the pressure to escape from the line 16 and from the control chamber 12 through the line 32. The fulcrum 33 is adjustable so that the time of the start of injection can be adjusted.
The fuel injector works as follows: The eccentric 20 rotates evenly in the direction of the arrow 26 and thereby actuates the piston 19 of the fuel pump 17 by means of the roller 2.1. At the beginning of the pressure stroke of the piston 19, a larger or smaller one is first depending on the filling nerer part of the fuel sucked through the line 18 into the pump chamber 27 in the previous suction stroke pushed back into the suction line by the suction valve 2-2, which is still open under the influence of the controller. The discharge valve 29 is closed.
As soon as the suction valve 22 is also closed, the delivery through the pressure line 16 to the control chamber 12 and to the filling collector 14 begins. The fuel flowing into the filling collector via the check valve 15 is stored here under pressure due to its compressibility. The fuel pressure acts in the control chamber 12 on a larger area (les injection member 2 than in the chamber 8, as a result of which it is pressed firmly onto its seat 28. Then the control piston 3 is raised by the fuel pressure prevailing in the control chamber 12).
so that the spring 4 can no longer press on the valve needle 3. The injector 2 is thus only locked by the fuel pressure. The fuel pumped by the fuel pump 17 in the first part of its delivery stroke thus locks the injector Z, charges the filling collector 14 and lifts the control piston 3. During the working stroke of the pump piston 19, the roller 21 and the lever 31 of the Raised punch 30, which opens the relief valve 29 as soon as it comes into contact with it.
The delivery of the fuel pump is suddenly interrupted when the relief valve 29 is opened and the pump chamber 27 of the fuel pump and the control chamber 12 connected to it by the line 16 are relieved. The fuel that has accumulated under pressure in the filling collector 14 is prevented from doing so due to the check valve 15, also look to the pump room? 7 to relax, so that the injection member 2 under the influence of the fuel pressure acting in the filling collector 14 and in the pressure chamber 8 increases in height,
whereupon the fuel stored under pressure in the filling collector 1-1 emerges through the channel 10 and the bores 11 into the combustion chamber of the internal combustion engine. The relief in the control chamber 12 also has the effect that the control piston 8 falls under the influence of the spring 4 and the needle 2 closes as soon as the pressure in the chamber 8 has fallen to a certain value. The movement of the organs 2 and 3 can be regulated by means of the throttle element 34 in the supply line to the control room 12.
The fuel injection device shown in FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the control piston 3 is not coaxial with the injection element, but rather adjacent to it and acts on a lever 40 which, under the action of the spring 4 the injector 2 at the end of the injection presses on its seat. The control chamber 12 above the injector 2 is connected to a second control chamber 36 below the control piston 3.
In this case too, the spring 4 can only exert a pressure on the injection element 2 when the line 16 is relieved. If the line 16 is under pressure, the injector 2 is locked by the fuel pressure.
The fuel injection device shown in FIG. 5 is with. two injection valves and is particularly suitable for the lower cylinder side of vertical double-acting internal combustion engines. The two injection valves have a common filling collector 14 with a check valve 15 and two relief valves 29 which can trigger the injection of the associated valves 1 independently of one another in terms of time.
The suction valve, not shown, is connected to the pump chamber 27 as in FIGS. 1 and 2 and is regulated in the same way.