DE1296873B

DE1296873B - Fuel supply device for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE1296873B
Application number: DEW32686A
Authority: DE
Inventors: May Claude Hector; Rhodes Keith Houtz
Original assignee: Walker Manufacturing Co
Current assignee: Walker Manufacturing Co
Priority date: 1962-07-27
Filing date: 1962-07-27
Publication date: 1969-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr eines an Brennstoff angereicherten Brennstoffluftgemisches unter Druck in den Ansaugluftstrom im Einlaßkanal stromauf des Anlaßventils einer Brennkraftmaschine, deren Steuerungsantrieb für das Einlaßventil gleichzeitig auf die Zufuhrvorrichtung wirkt und den Einspritzzeitpunkt in llbereinstimmung mit der Steuerzeit des Einlaßventils bestimmt.The invention relates to a device for supplying a fuel enriched fuel-air mixture under pressure in the intake air flow in the intake duct upstream of the starter valve of an internal combustion engine, the control drive for the inlet valve acts simultaneously on the feed device and the injection timing determined in accordance with the timing of the intake valve.

Bei Brennkraftmaschinen mit Zufuhr des Brennstoffluftgemisches durch den zum Einlaßventil führenden Ansaugkanal soll einerseits der Ansaugkanal einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt haben, so daß bei kleiner Leistung der Brennkraftmaschine das dem Einlaßventil zuzuführende Gemisch noch eine Geschwindigkeit aufweist, bei der die Brennstofftröpfchen in der Schwebe gehalten werden und sich nicht niederschlagen. Andererseits muß jedoch der Ansaugkanal eine ausreichend große Querschnittsfläche haben, um bei hohen Drehzahlen und großer Belastung die nötige Brennstoffluftgemischmenge zu fördern, ohne daß zu große Druckverluste auftreten. Macht man aber den Ansaugkanal so kurz wie möglich und hält die Biegurigen oder Querschnittsveränderungen möglichst gering, so läßt sich zwar eine Verbesserung erzielen, die jedoch nicht ausreichend ist.In internal combustion engines with supply of the fuel-air mixture through the intake port leading to the intake valve should, on the one hand, be the intake port have a relatively small cross-section, so that with a low power of the internal combustion engine the mixture to be supplied to the inlet valve still has a speed at that the fuel droplets are kept in suspension and do not precipitate. On the other hand, however, the intake duct must have a sufficiently large cross-sectional area have to get the necessary amount of fuel-air mixture at high speeds and heavy loads to promote without excessive pressure losses occurring. But you do the intake duct as short as possible and keeps the bends or changes in cross-section as much as possible low, an improvement can be achieved, but it is not sufficient is.

Ferner ist es bekannt, eine Einspritzung von reinem Brennstoff in den angesaugten Luftstrom vorzusehen. Hierauf bezieht sich die Erfindung nicht. Andererseits ist es aber auch bekannt (USA.-Patentschriften 2 242 990 und 2 799 257), mit primär in einem Vergaser aufbereiteter Gemischzufuhr zu arbeiten. Dabei mündet die vom Vergaser herführende Leitung zur Zufuhr eines stark angereicherten Brennstoffluftgemisches vor dem Einlaßventil in einen Luftansaugkanal. Nach dem Öffnen des Einlaßventils gelangen das angereicherte Gemisch und die reine Luft aber lediglich unter dem Ansaugdruck der Brennkammer in den Zylinder. Bei einer solchen Anordnung kann zwar dem Ansaugkanal ein optimaler Querschnitt gegeben werden, das Ansaugen erfolgt jedoch unter zu geringem Druck, so daß es infolge zu geringer Geschwindigkeit des Gemisches zum Niederschlagen von Brennstoffteilchen kommt und andererseits auch eine möglichst gute Durchmischung nicht vermittelt wird.It is also known to inject pure fuel into to provide the sucked in air flow. The invention does not relate to this. On the other hand, it is also known (USA patents 2 242 990 and 2 799 257) to work with a mixture supply primarily prepared in a carburettor. Included opens the pipe leading from the carburetor for the supply of a heavily enriched one Fuel-air mixture in front of the inlet valve in an air intake duct. After this However, when the inlet valve is opened, the enriched mixture and the pure air enter only under the suction pressure of the combustion chamber in the cylinder. With such a Arrangement can be given to the intake duct an optimal cross-section that However, suction takes place under too little pressure, so that it is as a result of too low a speed of the mixture comes to the deposition of fuel particles and on the other hand also the best possible mixing is not conveyed.

Ferner ist es bekannt (deutsche Patentschrift 360 824), im Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine vor dem Einlaßventil eine Zerstäuberdüse für den Brennstoff anzuordnen. Die Zerstäuberdüse wird vom Ventiltrieb der Brennkraftmaschine angetrieben, so daß dadurch der richtige Einspritzzeitpunkt selbsttätig bestimmt ist. Dabei besteht aber eine Schwierigkeit darin, daß der aus der Zerstäuberdüse austretende Brennstoffnebel mit dem Luftansaugstrahl gut durchgemischt werden muß, was durch zusätzliche Einrichtungen im Ansaugkanal oder durch entsprechende Gestaltung des Ansaugkanals erreicht werden soll. Danach ist es auch bekannt, beim Einspritzen von schweren Kohlenwasserstoffen als Brennstoff diesen mit Hilfe von Preßluft in den Luftansaugstrom einzuführen.It is also known (German Patent 360 824) in the intake duct an internal combustion engine upstream of the inlet valve, an atomizer nozzle for the fuel to arrange. The atomizer nozzle is driven by the valve train of the internal combustion engine, so that the correct injection time is automatically determined. There is but one difficulty is that the fuel mist emerging from the atomizer nozzle must be mixed well with the air suction jet, which must be done by additional facilities can be achieved in the intake duct or by designing the intake duct accordingly target. After that it is also known when injecting heavy hydrocarbons as fuel to introduce this into the air intake stream with the aid of compressed air.

Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, die Zufuhrvorrichtung für das angereicherte Brennstoffluftgemisch in einfacher und zweckmäßiger Weise auszubilden, wobei sich der Brennstoff im Gemisch nicht niederschlagen soll und eine gute Vermischung gewährleistet sein soll, so daß ein verhältnismäßig glatter und wirtschaftlicher Leerlaufbetrieb und auch ein einwandfreier Betrieb bei hohen Drehzahlen und großer Leistung vermittelt ist.In contrast, the object on which the invention is based is the feed device for the enriched fuel-air mixture in simple and in an expedient manner, whereby the fuel does not precipitate in the mixture should and a good mixing should be guaranteed, so that a proportionate smooth and economical idle operation and also flawless operation is conveyed at high speeds and great power.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei der Vorrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß die Zufuhreinrichtung als eine konzentrisch um den Schaft des Einlaßventils angeordnete, einen mit dem Steuerungsantrieb zusammenwirkenden Kolben und eine mit dem Zylinderkopf verbundene Zylinderbüchse aufweisende Kolbenpumpe ausgebildet ist, deren Pumpenraum über ein zum Pumpenraum hin öffnendes Ventil mit einer Gemischansaugleitung einerseits verbunden ist und andererseits über Kanäle, deren Durchfiuß von einem vom Einlaßventilhub abhängig gesteuerten Ventil gesteuert ist, mit dem Ansaugkanal in Verbindung steht.According to the invention, this object is in the case of the device described at the outset described type solved in that the feed device as a concentric arranged around the shaft of the inlet valve, one cooperating with the control drive Pistons and a piston pump having a cylinder liner connected to the cylinder head is formed, the pump chamber with a valve opening towards the pump chamber a mixture intake line is connected on the one hand and on the other hand via channels, the flow of which is controlled by a valve controlled as a function of the intake valve lift is connected to the intake duct.

Auf diese Weise läßt sich der Querschnitt des Luftansaugkanals als auch die Ansaugleitung für das Gemisch in bestmöglicher Weise bestimmmen. Das Brennstoffluftgemisch wird durch die Zufuhreinrichtung auf einen Druck komprimiert, der beim Öffnen des Einlaßventils eine gute Durchmischung mit der Luft im Ansaugkanal ermöglicht. Ferner ist die Zufuhreinrichtung in einfacher und zweckmäßiger Weise ausgebildet.In this way, the cross section of the air intake duct can be as also determine the intake line for the mixture in the best possible way. The fuel-air mixture is compressed by the feed device to a pressure that occurs when the Inlet valve allows good mixing with the air in the intake duct. Further the feed device is designed in a simple and expedient manner.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch den Zylinderkopf und durch ein Einlaßventil mit der Zufuhreinrichtung, F i g. 2 einen Schnitt durch das Einlaßventil mit der Zufuhreinrichtung gemäß F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt gemäß F i g. 2 mit geöffnetem Einlaßventil, F i g. 4 einen Schnitt ähnlich F i g. 3 mit geschlossenem Einlaßventil, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 3, F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 4 und F i g. 7 einen Schnitt durch das Einlaßventil mit einer Zufuhreinrichtung in einer weiteren Ausführungsform mit obenliegender Nockenwelle.The invention is described below with reference to the drawing in several exemplary embodiments explained in more detail. It shows F i g. 1 in a schematic representation a section through the cylinder head and through an inlet valve to the feed device, F i g. 2 a section through the inlet valve with the feed device according to FIG. 1, F. i g. 3 shows a section according to FIG. 2 with the inlet valve open, FIG. 4 one Section similar to FIG. 3 with the inlet valve closed, FIG. 5 a section along line 5-5 in FIG. 3, fig. 6 shows a section along line 6-6 in FIG i g. 4 and FIG. 7 shows a section through the inlet valve with a feed device in a further embodiment with an overhead camshaft.

In F i g. 1 sind die Zufuhreinrichtung 910 für das Brennstoffluftgemisch, die Brennkraftmaschine 912, der Zylinderblock 914, der Kolben 915, der Zylinderkopf 916, die Brennkammer 917, die obenliegende Kipphebelwelle 918, der Kipphebel 920, das Ansaugventil 922 und der Stößel 923 dargestellt. Ferner sind der Ansaugkanal 924 mit der Drosselklappe 926 und die Gemischansaugleitung 932, 933 mit dem Vergaser 928 dargestellt, der beispielsweise ein Nadelventil 930 aufweist. Das Nadelventil 930 und die Drosselklappe 926 sind bei 934 mechanisch miteinander verbunden. Ferner ist die Zündkerze 925 vorgesehen.In Fig. 1 shows the feed device 910 for the fuel-air mixture, the internal combustion engine 912, the cylinder block 914, the piston 915, the cylinder head 916, the combustion chamber 917, the overhead rocker arm shaft 918, the rocker arm 920, the intake valve 922 and the tappet 923 . Furthermore, the intake duct 924 with the throttle valve 926 and the mixture intake line 932, 933 with the carburetor 928, which has a needle valve 930 , for example. The needle valve 930 and the throttle valve 926 are mechanically connected to one another at 934. The spark plug 925 is also provided.

In den F i g. 2, 3 und 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Zufuhreinrichtung dargestellt. Die Zufuhreinrichtung 910 ist koaxial zum Schaft 940 des EinlaßventiIs 922 angeordnet. Das Ventil 922 weist den Ventilteller 952 und den Ventilsitz 954 auf, der mit dem Gegensitz 956 im Zylinderkopf zusammenwirkt.In the F i g. 2, 3 and 4, a first embodiment of the feed device is shown. The feed device 910 is arranged coaxially to the shaft 940 of the inlet valve 922. The valve 922 has the valve head 952 and the valve seat 954, which cooperates with the counter seat 956 in the cylinder head.

Das Einlaßventil922 ist in axialer Richtung innerhalb einer Mittelbohrung 958 einer rohrförmigen Ventilführung 960 angeordnet. Die Ventilführung 960 besitzt mehrere axial verlaufende und auf dem Umfang verteilte Nuten 962, die sich auf dem Außenumfang eines zylindrischen unteren Endabschnittes 963 befinden, welcher beim Einsatz der Ventilführung 960 in eine entsprechende Bohrung 964 des Zylinderkopfes 916 mehrere auf dem Umfang verteilte Kanäle 965 bildet, die sich parallel zur Mittelbohrung 958 und mit radialem Abstand von dieser nach außen erstrecken. Die Kanäle 965 stehen mit dem Ansaugkanal 924 unmittelbar oberhalb des Ventiltellers 952 des Ventils 922 in Verbindung. Die Kanäle 965 stellen auch eine Verbindung mit der Ventilkammer 970 in einem Hohlzylinderkörper 971 der Ventilführung 960 her, und zwar durch eine gleiche Anzahl Öffnungen 972.The inlet valve 922 is arranged in the axial direction within a central bore 958 of a tubular valve guide 960. The valve guide 960 has a plurality of axially extending and circumferentially distributed grooves 962 which are located on the outer circumference of a cylindrical lower end section 963 which, when the valve guide 960 is inserted into a corresponding bore 964 of the cylinder head 916, forms a plurality of channels 965 distributed around the circumference, which extend parallel to and radially outwardly from central bore 958. The channels 965 are connected to the intake channel 924 directly above the valve disk 952 of the valve 922 . The channels 965 also establish a connection with the valve chamber 970 in a hollow cylinder body 971 of the valve guide 960 through an equal number of openings 972.

Der Hohlzylinderkörper 971 der Ventilführung 960 begrenzt eine radiale Schulter 973, welche auf einer Fläche 974 des Zylinderkopfes 916 anliegt, um die Ventilführung 960 axial innerhalb der Bohrung 964 in dem Zylinderkopf 916 festzulegen. Der Hohlzylinderkörper 971 der Ventilführung 960 hat einen verhältnismäßig größeren Durchmesser als der untere Abschnitt 963 dieser Führung, um die Ventilkammer 970 aufzunehmen, deren radial nach innen gelegene Umfangswand durch eine kreisförmige Ausnehmung 975 begrenzt ist. Die Öffnungen 972 stehen mit dem Boden der Kammer 970 in Verbindung, um einen Durchgang des Brennstoffluftgemisches nach unten und von der Ventilkammer 970 nach außen in die in Längsrichtung verlaufenden Kanäle 965 unterhalb des unteren Endabschnitts 963 der Ventilführung 960 hinein vorzusehen.The hollow cylinder body 971 of the valve guide 960 delimits a radial shoulder 973 which rests on a surface 974 of the cylinder head 916 in order to fix the valve guide 960 axially within the bore 964 in the cylinder head 916. The hollow cylinder body 971 of the valve guide 960 has a relatively larger diameter than the lower section 963 of this guide in order to accommodate the valve chamber 970 , the circumferential wall of which is located radially inward is delimited by a circular recess 975. The openings 972 communicate with the bottom of the chamber 970 to provide passage of the fuel-air mixture downwardly and outwardly from the valve chamber 970 into the longitudinal channels 965 below the lower end portion 963 of the valve guide 960 .

Der Hohlzylinderkörper 971 besitzt eine Steuerbohrung 982, die mit der Bohrung 958 zur Aufnahme eines Ventilkörpers 984 ausgerichtet ist, wobei der Ventilkörper 984 um einen unteren Endabschnitt 986 eines Federtellers 990 herum angeordnet ist. Gemäß der Darstellung in F i g. 3 ist der Ventilkörper 984 nach unten und gänzlich aus dem Hohlzylinderkörper 971 der Ventilführung 960 befindlichen Bohrung 982 heraus beweglich, wodurch ein lichter Raum zum Durchgang des Brennstoffluftgemisches durch die Steuerbohrung 982 in die Ventilkammer 970 hinein ermöglicht wird. Wenn der Ventilkörper 984 sich in seiner oberen Stellung (F i g. 4) befindet, dann bewirkt er eine Abdichtung mit Bezug auf die Steuerbohrung 982. The hollow cylinder body 971 has a control bore 982 which is aligned with the bore 958 for receiving a valve body 984 , the valve body 984 being arranged around a lower end section 986 of a spring plate 990. According to the illustration in FIG. 3, the valve body 984 can be moved downwards and entirely out of the bore 982 located in the hollow cylinder body 971 of the valve guide 960 , which enables a clear space for the fuel / air mixture to pass through the control bore 982 into the valve chamber 970. When the valve body 984 is in its upper position (FIG. 4), it creates a seal with respect to the control bore 982.

Der Federteller 990 besitzt am oberen Ende einen radial nach außen verlaufenden Flanschabschnitt 992, an dem sich ein radial nach innen verlaufender Endflansch 994 des Kolbens 1100 dicht abstützt. Der becherförmige Kolben 1100 ist gleitend in einer entsprechend ausgebildeten ringförmigen Zylinderbüchse 1102 aufgenommen. Wie es am besten aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, wird durch eine ringförmige Dichtung 1110, welche in einer auf dem Umfang radial verlaufenden Wulst 1112 der Zylinderbüchse 1102 angeordnet ist, eine gleitende Dichtung zwischen dem Kolben 1100 und der Zylinderbüchse 1102 aufrechterhalten. Daher bilden der Kolben 1100 und die Zylinderbüchse 1102 einen Pumpenraum 1121 mit veränderlichem Volumen, weil der Flanschabschnitt 994 des Kolbens 1100 dichtend gegen den Flansch 992 des Federtellers 990 gedrückt wird und ein radial nach innen verlaufender Flanschabschnitt 1120 an der Zylinderbüchse 1102 dichtend gegen die Fläche 974 auf dem Zylinderkopf 916 gedrückt wird. Der Flanschabschnitt 1120 ist beispielsweise im Paßsitz dichtend mit der Ventilführung 916 verbunden. Eine Relativbewegung zwischen dem Kolben 1100 und der Zylinderbüchse 1102 bewirkt eine Änderung des Volumens des Pumpenraumes 1121, um dadurch zunächst das Brennstoffluftgemisch in den Pumpenraum 1121 einzusaugen und anschließend das Brennstoffluftgemisch in die Verbrennungskammer 917 der Brennkraftmaschine 912 einzuspritzen. Das Einlaßventil 922 wird durch eine Ventilfeder 1122 mit Bezug auf seinen Sitz 956 in dem Zylinderkopf 916 in die geschlossene Stellung vorgespannt. Zwei bekannte geteilte Ventilhalter 1123 und 1124, die mit ringförmigen Rippen 1126 und 1128 am Endabschnitt 950 des Schaftes 940 zusammenwirken, übertragen die Federspannung auf das Ventil 922. Der Ventilkörper 984 ist am Federteller 990 befestigt.The spring plate 990 has at the upper end a radially outwardly extending flange section 992 on which a radially inwardly extending end flange 994 of the piston 1100 is tightly supported. The cup-shaped piston 1100 is slidably received in a correspondingly designed annular cylinder liner 1102 . As can best be seen from Figs. 3 and 4, a sliding seal between the piston 1100 and the cylinder liner 1102 is maintained by an annular seal 1110, which is arranged in a circumferentially radially extending bead 1112 of the cylinder liner 1102. The piston 1100 and the cylinder liner 1102 therefore form a pump chamber 1121 with a variable volume, because the flange section 994 of the piston 1100 is pressed sealingly against the flange 992 of the spring plate 990 and a radially inwardly extending flange section 1120 on the cylinder liner 1102 sealingly against the surface 974 is pressed on the cylinder head 916. The flange section 1120 is connected to the valve guide 916 in a tight fit, for example. A relative movement between the piston 1100 and the cylinder liner 1102 causes a change in the volume of the pump chamber 1121, thereby first drawing the fuel-air mixture into the pump chamber 1121 and then injecting the fuel-air mixture into the combustion chamber 917 of the internal combustion engine 912 . The inlet valve 922 is biased closed by a valve spring 1122 with respect to its seat 956 in the cylinder head 916 . Two known split valve holders 1123 and 1124, which cooperate with annular ribs 1126 and 1128 on the end section 950 of the shaft 940 , transmit the spring tension to the valve 922. The valve body 984 is fastened to the spring plate 990.

Es wird ein Brennstoffgemisch von dem Vergaser 928 durch ein Ventil 1150 in Form eines Rückschlagventils in den Pumpenraum 1121 eingelassen. Wie am besten aus F i g. 6 ersichtlich, hat das Ventil 1150 eine rechteckige Form und wird von einer ringförmigen Führung 1152 eingestellt und gelagert, die an ihrem Boden einen flachen Abschnitt 1153 aufweist, um das Ventil 1150 mit Bezug auf die Zylinderbüchse 1102 in einer vorbestimmten Stellung zu halten. Das Ventil 1150 ist gegen einen Anschlag 1154 in die Offenstellung beweglich.A fuel mixture is admitted from the carburetor 928 through a valve 1150 in the form of a check valve into the pump chamber 1121. As best seen in Fig. 6, the valve 1150 is rectangular in shape and is adjusted and supported by an annular guide 1152 which has a flat portion 1153 at its bottom to hold the valve 1150 in a predetermined position with respect to the cylinder liner 1102. The valve 1150 can be moved into the open position against a stop 1154.

Gemäß F i g. 6 weist die Seitenwand der Zylinderbüchse 1102 zwei auf dem Umfang mit Abstand angeordnete und in horizontaler Richtung ausgerichtete Öffnungen 1160 auf, durch die das Brennstoffluftgemisch beim Ansaughub der Zufuhrvorrichtung 910 hindurch und in den Pumpenraum 1121 einströmen kann. Infolge der flachen rechteckigen Gestalt des Ventils 1150 hält eine Zusammenwirkung desselben mit dem Anschlag 1154 einen angemessenen lichten Abstand um das Ventil 1150 herum aufrecht, so daß das Brennstoffluftgemisch durch die Öffnungen 1160 hindurchströmen kann.According to FIG. 6, the side wall of the cylinder liner 1102 has two openings 1160 arranged at a distance on the circumference and aligned in the horizontal direction, through which the fuel-air mixture can flow into the pump chamber 1121 during the suction stroke of the supply device 910. Due to the flat rectangular shape of the valve 1150 , its cooperation with the stop 1154 maintains an adequate clearance around the valve 1150 so that the fuel- air mixture can flow through the openings 1160.

Das Ventil 1150 und die ringförmige Ventilführung 1152 werden von einem ringförmigen Nippel 1170 gehalten, der beispielsweise durch Schweißen an der Zylinderbüchse 1102 befestigt ist. Der Nippel 1170 besitzt einen ringförmigen radialen Flanschabschnitt 1174, der einen Sitz für das Ventil 1150 bildet (F i g. 3), wenn das Ventil 1150 durch einen Druckunterschied beim Einspritzhub der Zufuhrvorrichtung 910 in Richtung auf den Sitz gedrückt wird.The valve 1150 and the annular valve guide 1152 are held by an annular nipple 1170 which is attached to the cylinder liner 1102 , for example by welding. The nipple 1170 has an annular radial flange portion 1174 which forms a seat for the valve 1150 ( FIG. 3) when the valve 1150 is urged toward the seat by a pressure differential in the injection stroke of the feeder 910.

Wenn sich das Einlaßventi1922 unter der Vorspannung der Feder 1122 am Ende eines Ansaughubes nach oben bewegt, dann wird in dem Pumpenraum 1121 Unterdruck erzeugt, welcher ein Luftbrennstoffgemisch von dem Vergaser 928 an dem Ventil 1150 vorbei und durch die Öffnungen 1160 in der Zylinderbüchse 1102 in den Pumpenraum 1121 hineinzieht. Das Luftbrennstoffgemisch verweilt in der Pumpenkammer 1121 bis zum Beginn des nächsten Ansaughubes des Kolbens 915. Dabei öffnet sich allmählich das Einlaßventil, so daß das Luftbrennstoffgemisch komprimiert wird. Wenn der Ventilkörper 984 weit genug in die Ventilkammer 970 hinein nach unten bewegt wird, so daß es von der Steuerbohrung 982 in der Ventilführung 960 freikommt, dann wird das komprimierte Luftbrennstoffgemisch durch die Steuerbohrung 982 und den Pumpenraum 970, durch die Öffnungen 972 und die Kanäle 965, an dem Kopf 952 des Ventils 922 vorbei und in die Brennkammer 917 der Maschine 912 hinein nach unten gespritzt. Es ist zu beachten, daß die Geschwindigkeit des Luftbrennstoffgemisches beim Einspritzen infolge seines Zusammendrückens vor der Öffnung des Ventilkörpers 984 ausreicht, um das Einspritzen des Luftbrennstoffgemisches in die Kammer 917 unabhängig von dem Luftstrom durch den Ansaugkanal 924 beim Ansaughub des Kolbens 915 zu bewirken.When the inlet valve 1922 moves upwards under the bias of the spring 1122 at the end of a suction stroke, then negative pressure is created in the pump chamber 1121 , which causes an air-fuel mixture from the carburetor 928 past the valve 1150 and through the openings 1160 in the cylinder liner 1102 into the Pump chamber 1121 pulls into it. The air-fuel mixture remains in the pump chamber 1121 until the beginning of the next suction stroke of the piston 915. The inlet valve gradually opens, so that the air-fuel mixture is compressed. When the valve body 984 is moved far enough down into the valve chamber 970 that it comes free of the control bore 982 in the valve guide 960 , then the compressed air-fuel mixture is through the control bore 982 and the pump chamber 970, through the openings 972 and the channels 965, past the head 952 of the valve 922 and injected down into the combustion chamber 917 of the engine 912. It should be noted that the velocity of the air-fuel mixture as it is injected, due to its compression prior to the opening of the valve body 984, is sufficient to cause the air-fuel mixture to be injected into the chamber 917 independently of the air flow through the intake passage 924 on the intake stroke of the piston 915.

F i g. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zufuhreinrichtung 1200 gemäß der Erfindung für eine obenliegende Nockenwelle. Die Brennkraftmaschine 1212 besteht aus einem Zylinderblock 1214, einem Kolben 1215, einem Zylinderkopf 1216 und einer Brennkammer 1217. Eine oberhalb angeordnete Nockenwelle 1218 ist mit mehreren umlaufenden Nocken 1220 versehen, die bei einer Drehung ein Öffnen des Einlaßventils 1222 bewirken. Der Zylinderkopf 1216 weist einen Luftansaugkanal 1224 auf, der urmittelbar mit der Atmosphäre verbunden ist.F i g. 7 shows a further exemplary embodiment of a feed device 1200 according to the invention for an overhead camshaft. The internal combustion engine 1212 consists of a cylinder block 1214, a piston 1215, a cylinder head 1216 and a combustion chamber 1217. A camshaft 1218 arranged above is provided with a plurality of revolving cams 1220 which, when rotated, cause the inlet valve 1222 to open. The cylinder head 1216 has an air intake duct 1224 which is directly connected to the atmosphere.

Wie bereits erwähnt, wird der Luftstrom von einem Ventil, beispielsweise einer Drosselklappe, gesteuert. Die Drosselklappe und die Brennstoffzumeßdüse eines Vergasers sind beispielsweise durch eine mechanische Verbindung verbunden, welche zur Steuerung der Brennstoffversorgung dient. Zur Zündung dient die Zündkerze 1225. As already mentioned, the air flow is controlled by a valve, for example a throttle valve. The throttle valve and the fuel metering nozzle of a carburetor are connected, for example, by a mechanical connection which is used to control the fuel supply. The spark plug 1225 is used for ignition.

Die Zufuhreinrichtung 1200 ist koaxial um den Schaft 1240 des Einlaßventils 1222 herum angeordnet. Ein Ventilteller 1252 mit der Ventilfläche 1254 wirkt mit einem Ventilsitz 1256 im Zylinderkopf 1216 zusammen.The feed device 1200 is arranged coaxially around the shaft 1240 of the inlet valve 1222 . A valve disk 1252 with the valve surface 1254 interacts with a valve seat 1256 in the cylinder head 1216.

Bei dieser Ausführungsform ist das Einlaßventil 1222 zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung in axialer Richtung in einer Mittelbohrung 1258 einer rohrförmigen Ventilführung 1260 angeordnet. Die Ventilführung 1260 besitzt mehrere axial verlaufende und auf dem Umfang auf Abstand gehaltene Nuten auf der Außenfläche eines zylindrischen Endabschnittes 1263, die beim Einsatz der Ventilführung 1260 in eine Bohrung 1264 in dem Zylinderkopf 1216 mehrere auf dem Umfang verteilte und in axialer Richtung verlaufende Kanäle 1265 bilden, die sich parallel zu der Mittelbohrung 1258 erstrecken und radial von dieser nach außen auf Abstand gehalten sind. Die Kanäle 1265 stehen mit dem Ansaugkanal 1224 in Verbindung. Die Kanäle 1265 stehen außerdem mit einer Ventilkammer 1270 in einem Hohlzylinderkörper 1271 der Ventilführung 1260 in Verbindung, und zwar durch eine gleiche Anzahl Öffnungen 1272. Die Öffnungen 1272 stellen eine Verbindung mit der Ventilkammer 1270 her, um einen Durchgang des Brennstoffluftgemisches nach unten und nach außen vorzusehen, so daß dieses in den in Längsrichtung verlaufenden Kanal 1265 innerhalb des unteren Endabschnitts 1263 der Ventilführung 1260 eintritt.In this embodiment, the inlet valve 1222 is arranged in a central bore 1258 of a tubular valve guide 1260 to perform a reciprocating movement in the axial direction. The valve guide 1260 has a plurality of axially extending and circumferentially spaced grooves on the outer surface of a cylindrical end section 1263, which when the valve guide 1260 is inserted into a bore 1264 in the cylinder head 1216 form a plurality of circumferentially distributed channels 1265 extending in the axial direction extending parallel to the central bore 1258 and spaced radially outward therefrom. The channels 1265 are in communication with the intake channel 1224. The channels 1265 also communicate with a valve chamber 1270 in a hollow cylindrical body 1271 of the valve guide 1260 through an equal number of openings 1272. The openings 1272 communicate with the valve chamber 1270 to allow the fuel-air mixture to pass down and out so that it enters the longitudinal channel 1265 within the lower end portion 1263 of the valve guide 1260.

Der obere Endabschnitt 1271 der Ventilführung 1260 besitzt eine Steuerbohrung 1282, die mit der Bohrung 1258 fluchtet, die zur Aufnahme einer ringförmigen Hülse und eines Ventilkörpers 1284 darin als Gleitventil gebildet ist. Der Ventilkörper 1284 ist um das obere Ende 1286 des Schaftes 1240 des Einlaßventils 1222 angeordnet. Der Ventilkörper 1284 ist beispielsweise im Paßsitz oder durch einen Stift oder einen Feststellring (nicht gezeigt) an dem Einlaßventil 1222 befestigt. Dieser Ventilkörper 1284 kann aus der Steuerbohrung 1282 im oberen Endabschnitt 1271 der Ventilführung 1260 gänzlich heraus nach unten bewegt werden, um dadurch einen lichten Raum für den Durchgang des Brennstoffluftgemisches durch die Steuerbohrung 1282 in die Ventilkammer 1270 hinein vorzusehen. Wenn der Ventilkörper 1284 in der in F i g. 7 gezeigten Stellung ist, dann bewirkt er eine Abdichtung mit Bezug auf die Steuerbohrung 1282 und sperrt den Durchgang des Luftbrennstoffgemisches in die Ventilkammer 1270 ab.The upper end portion 1271 of the valve guide 1260 has a control bore 1282 which is aligned with the bore 1258 which is formed to receive an annular sleeve and a valve body 1284 therein as a slide valve. The valve body 1284 is disposed around the upper end 1286 of the stem 1240 of the inlet valve 1222. The valve body 1284 is attached to the inlet valve 1222 by a snug fit or by a pin or locking ring (not shown). This valve body 1284 can be moved completely downward out of the control bore 1282 in the upper end section 1271 of the valve guide 1260 in order to provide a clear space for the passage of the fuel / air mixture through the control bore 1282 into the valve chamber 1270. When the valve body 1284 is in the position shown in FIG. 7, it creates a seal with respect to the control bore 1282 and blocks the passage of the air-fuel mixture into the valve chamber 1270.

Um das obere Ende der Ventilführung 1260 herum ist eine Feder 1290 angeordnet, die sich zwischen einer Stirnseite 1291 des Zylinderkopfes 1216 und einem Halter 1292 erstreckt. Der Halter 1292 bekannter Ausführung befestigt zwei Ventilkeile 1294 am Endabschnitt 1286 des Einlaßventils 1222. Von dem Halter erstreckt sich ein Federteller 1296 radial nach außen, zwischen dem und der Stirnseite 1291 des Zylinderkopfes 1216 sich die Ventilfeder 1300 erstreckt.A spring 1290 is arranged around the upper end of the valve guide 1260 and extends between an end face 1291 of the cylinder head 1216 and a holder 1292. The holder 1292 of known design attaches two valve wedges 1294 to the end section 1286 of the inlet valve 1222. A spring plate 1296 extends radially outward from the holder, between which and the end face 1291 of the cylinder head 1216 the valve spring 1300 extends.

Der Kolben 1304 ist becherförmig aljsgebildet, wobei seine nach unten verlaufenden Seitenwände 1306 in einer Zylinderbüchse 1310 gleiten. Die Zylinderbüchse 1310 ist in eine Bohrung 1312 des Zylinderkopfes 1216 eingesetzt und kommt beispielsweise in einer ringförmigen Ausnehmung 1314 zur Anlage.The piston 1304 is cup-shaped with its downward extending side walls 1306 slide in a cylinder liner 1310. The cylinder liner 1310 is inserted into a bore 1312 of the cylinder head 1216 and comes for example in an annular recess 1314 to rest.

Die Zylinderbüchse 1310 besitzt eine mit Gewinde versehene Bohrung 1320 für die Aufnahme eines Gehäuses 1322 eines Ventils. Das Gehäuse 1322 besitzt eine Einlaßöffnung 1324, die mit dem von der Zylinderbüchse 1310, dem Kolben 1304 und dem Zylinderkopf 1216 begrenzten Pumpenraum 1325 und mit einer Ventilkammer 1326, innerhalb deren ein Rückschlagventil1328 ähnlich dem bereits erwähnten Ventil 1150 zur Ausführung einer Hin- und und Herbewegung gelagert ist, in Verbindung steht. Ein Endstöpsel 1330 schließt das Ventilgehäuse 1322. Die Ventilkammer 1326 steht mit dem Pumpenraum 1325 in Verbindung, wenn das Ventil 1328 sich in der in der F i g. 7 gezeigten Stellung befindet.The cylinder liner 1310 has a threaded bore 1320 for receiving a housing 1322 of a valve. The housing 1322 has an inlet opening 1324, which is bounded by the cylinder liner 1310, the piston 1304 and the cylinder head 1216 pump chamber 1325 and with a valve chamber 1326, within which a check valve 1328 similar to the valve 1150 already mentioned for performing a reciprocating movement is stored, is in communication. An end plug 1330 closes the valve housing 1322. The valve chamber 1326 is in communication with the pump chamber 1325 when the valve 1328 is in the position shown in FIG. 7 is the position shown.

Die Brennstoffzufuhreinrichtung 1200 beginnt ihren Betrieb, wenn sich das Einlaßventil1222 am Ende des Ansaughubes des Kolbens 1215 der Brennkraftmaschine 1212 in die Schließstellung bewegt. Wenn sich das Einlaßventil 1222 unter der Spannung der Feder 1300 nach oben bewegt, dann bewegt sich der Kolben 1304 innerhalb der Zylinderbüchse 1310 nach oben und vergrößert den Pumpenraum 1325 und erzeugt einen Unterdruck, welcher ein Luftbrennstoffgemisch von dem Vergaser 928 an dem Rückschlagventil1328 vorbei in den Pumpenraum 1325 saugt. Die Auswärtsbewegung des Einlaßventils führt auch den Ventilkörper in die geschlossene Stellung innerhalb der Steuerbohrung 1282 in der Ventilführung 1260. Daher verbleibt die Luftbrennstoffmischung in dem Pumpenraum 1325, bis der nächste Ansaughub des Kolbens 1215 beginnt.The fuel supply device 1200 begins its operation when the inlet valve 1222 moves into the closed position at the end of the intake stroke of the piston 1215 of the internal combustion engine 1212. When the inlet valve 1222 moves upward under the tension of the spring 1300, the piston 1304 moves upward within the cylinder liner 1310 and enlarges the pump chamber 1325 and creates a negative pressure which draws an air-fuel mixture from the carburetor 928 past the check valve 1328 into the Pump room 1325 sucks. The outward movement of the inlet valve also moves the valve body to the closed position within the control bore 1282 in the valve guide 1260. Therefore, the air-fuel mixture remains in the pump chamber 1325 until the next suction stroke of the piston 1215 begins.

Wenn das Einlaßventil1222 sich allmählich öffnet, dann wird das Luftbrennstoffgemisch, welches sich in dem Pumpenraum 1325 befindet, infolge der Abwärtsbewegung des Kolbens 1304 zusammengedrückt. Wenn der Ventilkörper 1284 auf dem oberen Ende 1286 des Schaftes 1240 des Einlaßventils 1222 weit genug in die Ventilkammer 1270 hinein nach unten bewegt worden ist, um die Steuerbohrung 1282 in der Ventilführung 1260 freizugeben, dann wird das zusammengedrückte Luftbrennstoffgemisch durch die Steuerbohrung 1282 und die Pumpenkammer 1270, durch die Öffnungen 1272 und die Kanäle 1265 in die Brennkammer 1217 hinein nach unten gespritzt.As the inlet valve 1222 gradually opens, the air-fuel mixture that is in the pump space 1325 is compressed due to the downward movement of the piston 1304. When the valve body 1284 on the upper end 1286 of the stem 1240 of the inlet valve 1222 has been moved down enough into the valve chamber 1270 to clear the control bore 1282 in the valve guide 1260 , then the compressed air-fuel mixture is passed through the control bore 1282 and the pump chamber 1270, through the openings 1272 and the channels 1265 into the combustion chamber 1217 downwards.

In dem Augenblick, in welchem das angereicherte Luftbrennstoffgemisch aus dem Pumpenraum der Zufuhreinrichtung abgegeben wird, wird dieses Gemisch normalerweise durch die Zufuhr der Hauptluft durch den Ansaugkanal in dem Augenblick, in dem diese Luft mit ihrer Höchstgeschwindigkeit strömt, in die Brennkammer hineingejagt. Auch dadurch können sich die Brennstofftröpfchen bei geringer Luftgeschwindigkeit im Beginn und am Ende des Ansaughubes nicht niederschlagen. Niedergeschlagener Brennstoff hat nämlich den Nachteil, daß er zu einem verspäteten Zeitpunkt während des Expansionshubes oder sogar während des Auspuffhubes zündet, was der Leistung abträglich ist.At the moment the enriched air-fuel mixture is discharged from the pump chamber of the feed device, this mixture is normally by the supply of the main air through the intake duct at the moment when this Air flows at its top speed, blown into the combustion chamber. Even this allows the fuel droplets to move in the air at low air speeds Do not knock down at the beginning and at the end of the suction stroke. Depressed fuel namely has the disadvantage that it occurs at a delayed point in time during the expansion stroke or even ignites during the exhaust stroke, which is detrimental to performance.

Claims

Claims: 1. A device for supplying a fuel-enriched fuel-air mixture under pressure into the intake air stream in the intake channel upstream of the intake valve of an internal combustion engine, the control drive for the intake valve of which acts simultaneously on the supply device and determines the injection time in accordance with the control time of the intake valve, characterized in that, that the feed device is designed as a piston pump arranged concentrically around the shaft (940; 1240) of the inlet valve and having a piston (1100; 1304) interacting with the control drive and a cylinder liner (1102; 1310) connected to the cylinder head, the pump chamber (1121; 1325) is connected to a mixture intake line (932, 933 ) via a valve (1150; 1328) opening towards the pump wheel and via channels (965,972,975,982; 1265, 1272, 1282), the flow of which is controlled by a valve controlled as a function of the intake valve stroke , is in communication with the intake duct (924; 1224).

2. Device according to claim 1, characterized in that the valve is designed as a sliding valve, the valve body (984) of which is connected to the inlet valve stem and a control bore (982 ) arranged in a hollow cylinder body (971) connected to the cylinder liner (1102) ) interacts.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the valve controlled as a function of the intake valve lift is designed as a slide valve, the valve body (1284) of which is connected to the intake valve stem and with a hollow cylinder body (1271) formed in one piece with the valve guide (1263) arranged control bore (1282) cooperates.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the valve (1150; 1328) opening towards the pump chamber (1121; 1325) is designed as a check valve.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the piston (1100; 1304) is operatively connected to the spring plate (992; 1296) of the inlet valve spring (1122; 1300) .