CS203072B2

CS203072B2 - Injection device for feeding the fuel in at least one injection nozzle of the combustion engine

Info

Publication number: CS203072B2
Application number: CS741815A
Authority: CS
Inventors: Willem Brinkman
Original assignee: Breukink Bernard; Holec Nv
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1981-02-27
Also published as: GB1464134A; SE426862B; BE812326A; JPS5610461B2; AR204407A1; JPS50111434A; SE7706561L; ES424237A1; DE2411696A1; FR2237070B1; MX147125A; SE409345B; IT1011544B; FR2237070A1; AU6660374A; NL148139B; PL95065B1; BR7401914D0; DE2411696C2; CA1012428A

Abstract

1464134 Fuel injection pumps HOLEC NV 8 March 1974 [14 March 1973] 10585/74 Heading F1A The or each pumping piston 22 of a fuel injection pump is reciprocated in a respective pumping chamber 29 by an oscillating armature 18, oscillation of the armature about a pivot 3 being caused by alternately energized electromagnets 2. The pistons 22 shown are arranged in opposed pairs, the pistons of each pair being fixed to the opposite ends of a yoke member 20 coupled to the free end 5 of a respective armature 18. Adjustable stops 26, 33 determine the strokes of the pistons 22. Energization of each electromagnet 2 is controlled by an individual monostable multi-vibrator circuit, Fig. 3 (not shown). Each circuit is connected to receive a control pulse from a common pulse producer(34). The pulse producer comprises a contact (15) rotatable by an associated engine and arranged sequentially to contact fixed contacts (16) each connected to one of the circuits.

Description

Vynález se týká vstřikovacího zařízení pro přívod paliva alespoň do jedné vstřikovací trysky spalovacího motoru, kde pístové těleso alespoň jednoho vstřikovacího čerpadla připojeného ke vstřikovací trysce je poháněno kotvou elektromagnetu.The invention relates to an injection device for supplying fuel to at least one injection nozzle of an internal combustion engine, wherein the piston body of the at least one injection pump connected to the injection nozzle is driven by an electromagnet armature.

Vstřikovací zařízení tohoto ' druhu je známé z britského patentu č. 397 493 a řeší problém rychlého vstřikování paliva do válce za účelem dokonalého rozprášení. Toto zařízení obsahuje dva písty odlišného průměru; na začátku vstřikování se nejprve zdvihne tenký píst, tvořící současně uzavírací ventil, takže celkový objem prostoru čerpadla se na začátku vstřiku v podstatě nezmenší a palivo přichází do spalovacího prostoru ve formě poměrně velkých kapek. Za těmito velkými kapkami následují malé částice, které je na dráze předhoní a vystupují ze vstřikovací trysky vysokou rychlostí, přičemž velký počet malých částic paliva se přitom zachytí na větších kapkách. Píst je ve svém pohybu zpomalován postupně, protože palivo musí překonávat při průtoku tenkými kanálky vysoký odpor a protože se píst zaráží o poddajnou pružinu. Následkem toho je výstupní rychlost paliva na konci vstřikování malá, takže toto vstřikovací zařízení nezajišťuje dokonalé rozprášení paliva, a proto se v praxi neosvědčilo.An injection device of this kind is known from British Patent No. 397,493 and solves the problem of rapid injection of fuel into the cylinder for perfect atomization. This device comprises two pistons of different diameter; at the start of the injection, the thin piston forming the shut-off valve is first raised so that the total volume of the pump chamber does not substantially decrease at the start of the injection and the fuel enters the combustion chamber in the form of relatively large drops. These large droplets are followed by small particles that overflow them on the track and exit the injection nozzle at high speed, while a large number of small fuel particles are trapped on the larger droplets. The piston is slowed in its movement gradually because the fuel must overcome the high resistance when flowing through the thin channels and because the piston is struck by a flexible spring. As a result, the output velocity of the fuel at the end of the injection is low, so that this injection device does not ensure a perfect atomization of the fuel and therefore has not been proven in practice.

Bylo zjištěno, že k dokonalému rozprášení paliva musí být vytlačovací píst poháněn velkou silou. K tomuto účelu je ve vstřikovacím zařízení podle vynálezu deskovitá kotva kyvně uložena mezi dvěma elektromagnety. V důsledku toho je kotva při střídavém buzení elektromagnetů pohyblivá směrem k jednomu z obou elektromagnetů .· a . na konci zdvihu palivového čerpadla . je. .zadržena pevným dorazem. Konstrukce podle vynálezu má tu výhodu, že pro vratný pohyb pístového tělesa není třeba pružiny jako u dosavadních vstřikovacích zařízení. Vratná pružina totiž působí proti síle elektromagnetu a zmenšuje sílu pohánějící píst, který se tedy pohybuje pomalu. Bylo by sice možné použít silnějšího, a tedy většího elektromagnetu, ale takový magnet nepracuje dostatečně rychle a mimoto potřebuje . k buzení větší proud, takže je nebezpečí přehřátí. Velké elektromagnety nejsou proto vhodné pro vysokootáčkové spalovací motory.It has been found that the dispensing piston must be driven with great force to completely disperse the fuel. For this purpose, in the injection device according to the invention, the plate-shaped anchor is pivotally mounted between two electromagnets. As a result, the armature is movable towards one of the two electromagnets when alternately actuating the electromagnets. at the end of the fuel pump stroke. Yippee. . retained by a fixed stop. The construction according to the invention has the advantage that no spring is required for the reciprocating movement of the piston body, as in conventional injection devices. This is because the return spring counteracts the force of the electromagnet and reduces the force driving the piston, which therefore moves slowly. It would be possible to use a stronger, and therefore larger, electromagnet, but such a magnet does not work fast enough and it also needs. to drive more current, so there is a risk of overheating. Large electromagnets are therefore not suitable for high-speed internal combustion engines.

S výhodou je .podle vynálezu s kotvou spojeno pístové těleso druhého palivového čerpadla. Ve čtyřválcovém motoru pracují válce po dvojicích v protifázi, a tedy i vstřikovací čerpadla jsou poháněna v protifázi. Kyvně uložená deskovitá kotva podle vynálezu pohání v jednom směru pohybu výtlačný zdvih pístu prvního čerpadla a . sací zdvihPreferably, the piston body of the second fuel pump is connected to the armature. In a four-cylinder engine, the cylinders work in pairs in counter-phase, and therefore the injection pumps are also counter-phase. The pivoted plate anchor of the invention drives the displacement stroke of the piston of the first pump in one direction of travel. suction stroke

3072 pístu druhého čerpadla, které pracuje v opačné fázi, a v druhém směru pohybu naopak.3072 piston of the second pump, which operates in the opposite phase and vice versa.

К synchronizaci vstřikovacího zařízení se spalovacím motorem je každý elektromagnet opatřen řídicím obvodem tvořeným monostabilním multivibrátorem, jehož jeden výstup je přes zesilovač spojen s cívkou elektromagnetu. Monostabilní multivibrátor je připojen к impulsovému generátoru, spojenému s dílem spalovacího motoru; multivibrátor je tedy překlápěn impulsem odebíraným z dílu spalovacího motoru, např. ze zapalovacího ústrojí, takže vstřikování paliva je spolehlivě synchronizováno se zapalováním směsi.To synchronize the injection device with the internal combustion engine, each solenoid is provided with a control circuit consisting of a monostable multivibrator, one output of which is connected to the solenoid coil via an amplifier. The monostable multivibrator is connected to a pulse generator connected to the internal combustion engine part; thus, the multivibrator is flipped over by a pulse taken from an internal combustion engine component, such as an ignition device, such that fuel injection is reliably synchronized with the ignition of the mixture.

Vstřikovací zařízení podle vynálezu zajišťuje dokonalé a přesně načasované rozprášení paliva a tím jeho úplné shoření ve válcích motoru; následkem toho neobsahují výfukové plyny kapičky paliva a mají snížený obsah škodlivin, zejména uhlovodíků a kysličníku uhelnatého.The injection device according to the invention ensures a perfect and accurately timed atomization of the fuel and thus its complete combustion in the engine cylinders; as a result, the exhaust gases do not contain fuel droplets and have a reduced content of pollutants, in particular hydrocarbons and carbon monoxide.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem provedení, znázorněným na výkresech, kde obr. 1 je schematický nárys vytvoření čtyř palivových čerpadel vstřikovacího zařízení, spojených v jedinou jednotku a poháněných elektromagneticky podle vynálezu, obr. 2 je řez vedený rovinu II—II z obr. 1, obr. 3 znázorňuje schéma elektronického ovládacího obvodu a obr. 4 ukazuje vstřikovací trysku ve zvětšeném měřítku.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic front view of an embodiment of four fuel pump injectors connected in a single unit and driven electromagnetically according to the invention; FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, 3 shows a diagram of the electronic control circuit and FIG. 4 shows the injection nozzle on an enlarged scale.

Na základní desce 1 jsou upevněny dvě dvojice elektromagnetů 2 spojením 6 na šroub a matici. Každý z elektromagnetů 2 se skládá z jádra 10 a budicí cívky 14, která obklopuje jádro 10. Mezi každými dvěma elektromagnety 2 je uložena výkyvné kotvaTwo pairs of electromagnets 2 are fastened to the base plate 1 by connecting 6 to a bolt and a nut. Each of the electromagnets 2 comprises a core 10 and an excitation coil 14 that surrounds the core 10. A pivoting armature is arranged between each two electromagnets 2.

18. Kotva 18 je výkyvná kolem čepu 3, na němž je upevněna koncem 4. Volný konec 5 kotvy 18 nese spojovací třmen 20, к němuž jsou připojena dvě pístová tělesa 22 čerpadel 32. Zdvih pístových těles 22 je omezen stavitelnými dorazy 26, 33 pro spojovací třmeny 20 po obou stranách čerpadel 32.18. The armature 18 is pivotable around a pin 3 on which it is fixed by end 4. The free end 5 of the armature 18 carries a connecting yoke 20 to which two piston bodies 22 of the pumps 32 are connected. connecting brackets 20 on both sides of the pumps 32.

Každé čerpadlo 32 sestává z čerpací komory 29, která má přívodní palivové potrubí 27 a výstupní palivové potrubí 28, které vede do vstřikovací trysky 30 spalovacího motoru 31. Vstřikovací tryska 30 obsahuje jehlu 7, jejíž kuželový konec 21 je přitahován silnou pružinou 8 к sedlu 9. Kuželový konec 21 jehly 7 je odtlačován od sedla 9 proti síle pružiny 8 vysokým tlakem paliva v horní komoře 11, která je spojena s výstupním palivovým potrubím 28 a v dolní komoře 19, která je s ní spojena děrovaným kroužkemEach pump 32 consists of a pumping chamber 29 having a fuel supply line 27 and an output fuel line 28 that leads to an injection nozzle 30 of an internal combustion engine 31. The injection nozzle 30 comprises a needle 7 whose conical end 21 is attracted by a strong spring 8 to the seat 9 The conical end 21 of the needle 7 is pushed away from the seat 9 against the force of the spring 8 by high pressure fuel in the upper chamber 11, which is connected to the fuel outlet pipe 28 and in the lower chamber 19, which is connected to it by a perforated ring.

12.12.

Každý z elektromagnetů 2 je ovládán obvodem 17, který je schematicky znázorněn na obr. 3. Tranzistory TRi, TRž tvoří spolu s odpory Ri, R2, Rs, R4, Rs a s kondenzátorem C monostabilní multivibrátor. Odpor Ri a kondenzátor C určují časovou konstantu monostabilního multivibrátoru. Kolektorový výstup tranzistoru TR2 tvoří přes odpor R4 vstup třetího tranzistoru TRs, který pracuje jako zesilovač proudu vedeného do cívky Li elektromagnetu 2. Paralelně к cívce Li je připojena zhášecí dioda Dl. Ke vstupním svorkám Ki, Кг obvodu 17 je připojen napájecí zdroj 35, zatímco třetí vstupní svorka Ks slouží к přivádění řídicího impulsu, který může být odebírán z impulsového generátoru 34, spojeného s motorem 31. Impulsový generátor 34 může být například spojen s vačkovým hřídelem 13 spalovacího motoru 31 a je opatřen rotujícím kontaktem 15, který se postupně dotýká jednoho ze čtyř nehybných kontaktů 16, spojených se vstupní svorkou Кз obvodu 17. V důsledku toho vstřikovací tryska 30 vstřikuje palivo potřebné pro každý válec motoru 31 během každého cyklu motoru 31 ve správném okamžiku.Each of the electromagnets 2 is controlled by a circuit 17, which is schematically shown in FIG. 3. The transistors TR1, TR1 together with the resistors R1, R2, Rs, R4, Rs and the capacitor C form a monostable multivibrator. Resistor Ri and capacitor C determine the time constant of the monostable multivibrator. The collector output of transistor TR2 forms, via a resistor R4, the input of a third transistor TRs, which acts as a current amplifier fed to the coil L1 of the electromagnet 2. A quench diode D1 is connected in parallel to the coil L1. A power supply 35 is connected to the input terminals Ki, Kг of circuit 17, while the third input terminal Ks serves to supply a control pulse that can be taken from a pulse generator 34 coupled to the motor 31. For example, the pulse generator 34 can be coupled to a camshaft 13 and is provided with a rotating contact 15 which successively contacts one of the four stationary contacts 16 connected to the input terminal Кз of circuit 17. As a result, the injector 30 injects the fuel required for each cylinder of the engine 31 during each cycle of the engine 31 in the correct moment.

Claims

SUBJECT

An injection device for supplying fuel to at least one injection nozzle of an internal combustion engine, wherein the piston body of the at least one injection pump connected to the injection nozzle is driven by an electromagnet armature and its stroke is limited by two stops, of which at least one is adjustable. and the electromagnet is connected to an excitation circuit connected to the internal combustion engine and operating according to its cycle, characterized in that the plate-shaped armature (18) is pivotally mounted between two electromagnets (2).

Injection device according to Claim 1, characterized in that the piston body (22) of the second injection pump (32) is further connected to the armature (18).

3. Injection device according to claim 1 or 2, characterized in that each electromagnet

OF THE INVENTION (2) is provided with a control circuit (17) consisting of a monostable multivibrator, one output of which is connected via an amplifier (TR3), to the coil (14) of the electromagnet (2).

Injection device according to Claim 3, characterized in that the monostable multivibrator is connected to a pulse generator (34) connected to a combustion engine section (31).

Injection device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that there is an air gap which narrows between the surfaces of the plate-shaped armature (18) and the electromagnet (2). towards the pivot axis of the plate-shaped anchor (18).

Injection device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a second injection unit of the same design is mounted mirror-symmetrically to the injection unit with two piston bodies (22), the stroke of the piston bodies (22) of the two injection units being limited by two stops ( 26, 33).