DE1476004C3

DE1476004C3 - Fuel injection device for compression ignition engines

Info

Publication number: DE1476004C3
Application number: DE19651476004
Authority: DE
Inventors: Brian Wyatt Worthing; Freese Royston Gordon Shoreham-by-Sea; Scott William Murrey Brigthon; Sussex Millington (Großbritannien)
Original assignee: Ricardo and Co Engineers 1927 Ltd
Current assignee: Ricardo PLC
Priority date: 1964-10-26
Filing date: 1965-10-26
Publication date: 1976-12-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für selbstzündende Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, welche in periodischen Abständen abgemessene Kraftstoffmengen über einen in einem Düsenhalter verlaufenden Kraftstoffzuführkanal zu einer Einspritzdüse fördert, deren im Düsenkörper angeordnete und im Bereich einer Druckkammer mit einer Druckschulter versehene Düsennadel unter dem Druck des der Druckkammer, abhängig von der Stellung eines Steuerorgans, über einen drosselnden bzw. nichtdrosselnden Kraftstoffdurchlaß zugeführten Kraftstoffs gegen Federkraft öffnet.The invention relates to a fuel injection device for self-igniting internal combustion engines with an injection pump, which at periodic intervals metered amounts of fuel via a fuel supply channel running in a nozzle holder promotes to an injection nozzle, its arranged in the nozzle body and in the area of a pressure chamber with a pressure shoulder provided nozzle needle under the pressure of the pressure chamber, depending on the position a control member, supplied via a throttling or non-throttling fuel passage Fuel opens against spring force.

Ein Nachteil bei Brennkraft-Kolbenmaschinen mit Einspritzung des flüssigen Kraftstoffs und Verdichtungszündung, insbesondere bei in Straßenfahrzeugen benutzten, verhältnismäßig leistungsschwachen Maschinen, besteht im Vergleich zu Vergasermotoren mit Fremdzündung darin, daß sie insbesondere im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen zur Geräuschbildung neigen. A disadvantage of internal combustion piston engines with injection of the liquid fuel and compression ignition, especially in the case of relatively inefficient machines used in road vehicles, is in comparison to carburettor engines with spark ignition in the fact that they are particularly idling and tend to generate noise at low speeds.

Eine Untersuchung der Ursachen für den geräuschvollen Betrieb hat gezeigt, daß ein wesentlicher Anteil der Geräusche, einschließlich des sogenannten »Nagelns«, von der hohen Einspntzgeschwindigkeit herrührt, die bei den zur Zeit benutzten Einspritzvorrichtungen auftritt, wobei noch hinzukommt, daß bei dem benutzten Förderdruck eine merkliche volumetrische Elastizität in dem Teil der Anlage zwischen der Pumpe und der Einspritzvorrichtung auftritt, da die Kraftstoffeinspritzleitung zwischen der Pumpe und der Druckkammer der Einspritzvorrichtung in gewissem Ausmaß als hydraulischer Speicher wirkt. Dies führt zu einer Verzögerung der Einspritzung während des Druckaufbaues in diesem Teil der Anlage, bis sich schließlich das Einspritzventil öffnet, worauf die Einspritzung bei hoher Geschwindigkeit beginnt. Da ferner eine merkliche Verzögerung zwischen dem Einspritzbeginn und-dem Beginn der Verbrennung stattfindet und auf Grund der hohen Einspritzgeschwindigkeit eine relativ große Kraftstoffmenge im Zylinder angesammelt ist, läuft die _ Verbrennung unter einem starken Druckanstieg ab, der eine entsprechende Geräuschbildung nach sich zieht. Wenn der anfängliche Druckanstieg verringert werden kann, z. B. durch Herabsetzen der Anfangsgeschwindigkeit bei der Einspritzung und/oder der Verzögerung zwischen dem Einspritzbeginn und dem Verbrennungsbeginn, dann verringert sich auch die Geräuschbildung in ähnlichem Maße. Es wurden deshalb bereits Vorschläge gemacht, die darauf zielen, die Anstiegsgeschwindigkeit des Verbrennungsdruckes im Zylinder der Brennkraftmaschine herabzusetzen. Ein derartiger Vorschlag besteht z. B. darin, in die verdichtete Luft vor der Haupteinspritzung eine kleine Menge Kraftstoff einzuspritzen, die nicht ausreicht, um einen beträchtlichen Druckanstieg zu erzeugen, die aber zündet, bevor die Haupteinspritzung beginnt, so daß die Verbrennung des dann eingespritzten Kraftstoffs mit ganz geringer Verzögerung eingeleitet wird. Hierbei ist jedoch im Hinblick auf die, wie bereits erwähnt, als hydraulischer Speicher wirkende Einspritzleitung oft schwer, die richtige Voreinspritzmenge sicherzustellen und diese auch noch mit geringer Geschwindigkeit einspritzen zu lassen.An examination of the causes of the noisy operation has shown that a significant proportion the noises, including the so-called "nailing", is due to the high injection speed of the injectors currently in use occurs, with the fact that at the delivery pressure used a noticeable volumetric Resilience occurs in the part of the plant between the pump and the injector, as the fuel injection line between the pump and the pressure chamber of the injector to some extent acts as a hydraulic accumulator. This leads to a delay in the injection during the pressure build-up in this part of the system until the injection valve finally opens, whereupon the injection starts at a higher rate Speed begins. There is also a noticeable delay between the start of injection and the The beginning of the combustion takes place and due to the high injection speed a relatively large one If the amount of fuel has accumulated in the cylinder, the _ combustion takes place under a sharp increase in pressure, the a corresponding noise generation. When the initial pressure rise will be reduced can e.g. B. by reducing the initial speed of the injection and / or the delay between the start of injection and the start of combustion, the generation of noise is then also reduced to a similar extent. Therefore, proposals have already been made that aim to reduce the rate of increase reduce the combustion pressure in the cylinder of the internal combustion engine. One of those Suggestion is z. B. in the compressed air before the main injection a small amount of fuel inject which is insufficient to generate a considerable increase in pressure, but which ignites, before the main injection begins, so that the combustion of the then injected fuel with completely a slight delay is initiated. Here, however, with regard to the, as already mentioned, as hydraulic Accumulator-acting injection line often difficult to ensure the correct pre-injection quantity and to have them injected at low speed.

Aus der FR-PS 13 55 415 ist ferner eine Einspritzvorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der ein federbelastetes Rückschlagventil zwischen der Einspritzpumpe und der Einspritzdüse in einer Hauptkraftstoffzuleitung angeordnet ist. Dieses Rückschlagventil wird von einer Feder entgegen der Richtung des von der Einspritzpumpe zur Einspritzvorrichtung strömenden Kraftstoffs geschlossen gehalten. Außerdem ist eine das Rückschlagventil umgehende Drosselleitung geringen Querschnitts vorhanden, über die eine ständige Verbindung von der Einspritzpumpe zur Einspritzdüse besteht. Da das Rückschlagventil erst bei einem bestimmten Kraftstoffdruck in der Hauptkraftstoffzuleitung öffnet, kann der von der Pumpe geförderte Kraftstoff anfänglich nur über die Drosselleitung der Druckkammer der Einspritzdüse zugeführt werden, wodurch die anfängliche Kraftstoffeinspritzung mit geringer Geschwindigkeit erfolgt, da der hydraulische Speichereffekt durch die drosselnde Leitung und deren Nähe zur Druckkammer der Einspritzdüse herabgesetzt wird. Erst nach Erreichen eines bestimmten, dasFrom FR-PS 13 55 415 an injection device of the type mentioned is also known in which a spring-loaded check valve between the injection pump and the injection nozzle in a main fuel supply line is arranged. This check valve is operated by a spring against the direction of the of the injection pump to the injector flowing fuel is kept closed. Also is a throttle line with a small cross-section which bypasses the check valve and via which a constant There is a connection from the injection pump to the injection nozzle. Since the check valve is only available at one opens a certain fuel pressure in the main fuel supply line, the fueled by the pump can Initially, fuel is only supplied to the injection nozzle via the throttle line of the pressure chamber, whereby the initial fuel injection is done at a slow speed since the hydraulic Storage effect reduced by the throttling line and its proximity to the pressure chamber of the injection nozzle will. Only after reaching a certain, that

Rückschlagventil öffnenden Kraftstoffdruckes erfolgt die Einspritzung mit hoher Geschwindigkeit über die Hauptkraftstoffzuleitung. Dieser Einspritzvorgang spielt sich dabei ständig ab, d. h. unabhängig davon, ob' mit Voll- oder Teillast gefahren wird. Eine Unterscheidung zwischen Teillast- und Vollastzuständen der Maschine ist mit dieser Einspritzvorrichtung somit nicht möglich, weil der Drosselkanal ständig geöffnet ist und auch der Hauptkraftstoffzuleitungskanal bei jeder Einspritzung geöffnet wird. Eine genaue Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von bestimmten Drehzahl- oder Lastbereichen ist daher mit dieser Einspritzvorrichtung nicht möglich.With the fuel pressure opening in the non-return valve, the injection takes place at high speed via the Main fuel supply line. This injection process takes place continuously, i. H. independent of' is driven with full or partial load. A distinction With this injection device there is therefore no between partial load and full load states of the machine possible because the throttle channel is constantly open and so is the main fuel supply line for each injection is opened. A precise control of the injection speed depending on certain Speed or load ranges are therefore not possible with this injection device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einspritzvorrichtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß eine Veränderung der Einspritzgeschwindigkeit je nach Last- oder Drehzahlbereich möglich ist.The invention is therefore based on the object of providing the injection device of the type mentioned in the introduction to improve that a change in the injection speed depending on the load or speed range is possible is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuerorgan ein im Weg des Kraftstoffzuführkanals angeordnetes Umschaltventil ist, in dem der drosselnde bzw. der nichtdrosselende Kraftstoffdurchlaß ausgebildet sind und die Steuerung des Umschaltventils so erfolgt, daß entweder abhängig von der Last und unabhängig von der Drehzahl der drosselnde Durchlaß im unteren und der nichtdrosselnde Durchlaß im oberen Lastbereich oder abhängig von der Drehzahl und unabhängig von der Last der drosselnde Durchlaß bei niedrigen und der nichtdrosselnde Durchlaß bei hohen Drehzahlen eingeschaltet werden.This object is achieved according to the invention in that the control member is in the path of the fuel supply channel arranged switching valve is in which the throttling or the non-throttling fuel passage are designed and the control of the switching valve is carried out so that either depending on the load and regardless of the speed of the throttling passage in the lower and the non-throttling passage in the upper load range or depending on the speed and independent of the load, the throttling passage be switched on at low speeds and the non-throttling passage at high speeds.

Mit dieser Einspritzvorrichtung kann somit die Einspritzgeschwindigkeit des Kraftstoffs zur Vermeidung von Verbrennungsgeräuschen dem jeweiligen Leistungszustand der Brennkraftmaschine angepaßt werden, so daß ungewollt hohe Einspritzgeschwindigkeiten vermieden werden. Eine volumetrische Elastizität kann sich im Kraftstoffzuführkanal in Last- und Drehzahlbereichen, in denen dies nachteilig ist, nicht ausbilden, da sie durch Einschaltung des drosselnden Durchlasses vermieden werden kann.With this injection device, the injection speed of the fuel to avoid combustion noises depending on the power level the internal combustion engine are adapted, so that undesirably high injection speeds be avoided. A volumetric elasticity can develop in the fuel supply channel in load and speed ranges, in which this is disadvantageous, do not train, as they are caused by switching on the throttling passage can be avoided.

Aus der CH-PS 2 10 264 ist eine Einspritzvorrichtung bekannt, mit deren Hilfe Kraftstoff über zwei voneinander verschiedene, unterschiedlich lange und gegebenenfalls auch unterschiedliche Querschnitte aufweisende Druckleitungen von der Einspritzpumpe zur Einspritzdüse geleitet wird. Die durch die kurze und gegebenenfalls enge Einspritzleitung in die Einspritzdüse gelangende Druckwelle bewirkt eine öffnung der Einspritzdüse und damit eine Voreinspritzung, bevor die durch die lange und gegebenenfalls weite Leitung sich fortpflanzende Druckwelle die Einspritzdüse erreicht. Diese überlagert sich mit der die Voröffnung des Ventils bewirkenden Druckwelle mit dem Ziel einer möglichst kleinen Zündverzug herbeizuführen. Mit Hilfe einer Stellschraube kann die durch die kurze und gegebenenfalls enge Kraftstoffleitung fließende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße, z. B. von der Last- oder Drehzahl, reguliert werden.From CH-PS 2 10 264 an injection device is known, with the help of which fuel over two from each other having different, different lengths and possibly also different cross-sections Pressure lines from the injection pump to the injection nozzle is passed. The by the short and possibly A pressure wave reaching the injection nozzle in a narrow injection line causes the injection nozzle to open and thus a pre-injection, before it goes through the long and possibly wide line propagating pressure wave reaches the injector. This is superimposed on the pre-opening of the valve causing pressure wave with the aim of bringing about the smallest possible ignition delay. With help The amount of fuel flowing through the short and possibly narrow fuel line can be adjusted using an adjusting screw depending on a company size, e.g. B. from the load or speed can be regulated.

Beide Leitungen werden vor der Einspritzdüse wieder zusammengeführt. Gerade im Teillastbereich besteht aber bei der bekannten Einspritzvorrichtung die Gefahr, daß der über die kurze Leitung an die Düse herangeführte Druckstoß zur öffnung der Düsennadel nicht ausreicht. In diesem hinsichtlich der Geräuschbildung gerade wichtigen Fall muß dann die kurze Leitung abgeschaltet werden, so daß ohne Voreinspritzung und mit dem Nachteil der Speicherwirkung in der langen Leitung gefahren werden muß. Bei der bekannten Einspritzvorrichtung, somit im Teillastbetrieb die Kraftstoffmenge nur durch einen gedrosselten Kraftstoffzuführkanal in die Druckkammer eintreten zu lassen und nur bei Nennlast den ungedrosselten Zutritt zur Druckkammer zu öffnen, ist nicht vorgesehen. Statt dessen ist die für den Haupteinspritzvorgang vorgesehene lange Leitung mit großem Durchmesser bei jedem Lastverhalten der Maschine ständig geöffnet.Both lines are brought together again in front of the injection nozzle. Especially in the partial load range but with the known injection device there is a risk that the short line to the nozzle The pressure surge introduced to open the nozzle needle is not sufficient. In this with regard to the noise generation just in the important case, the short line must then be switched off, so that without pre-injection and must be driven with the disadvantage of the storage effect in the long line. With the well-known Injection device, so in partial load operation, the amount of fuel only through a throttled fuel supply channel to allow entry into the pressure chamber and the unrestricted access only at nominal load to open to the pressure chamber is not intended. Instead, the one provided for the main injection process long cable with a large diameter constantly open with every load behavior of the machine.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der drosselnde bzw. der nichtdrosselnde Kraftstoffdurchlaß im Umschaltventil winkelmäßig gegeneinander versetzt sind, so daß durch einfaches Verdrehen des Umschaltventils der jeweilige Kanal einschaltbar ist.It proves to be advantageous if the throttling or non-throttling fuel passage in the switchover valve are angularly offset from one another, so that by simply turning the switching valve the respective channel can be switched on.

Ferner ist es bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Steuerung des Umschaltventils abhängig von der Last und unabhängig von der Drehzahl zweckmäßig, zur Steuerung des Umschaltventils dieses mit einer an sich bekannter Weise zum Einstellen der Last an der Einspritzpumpe angeordneten Einstellglied zu koppeln. In entsprechender Weise ist es bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Steuerung des Umschaltventils abhängig von der Drehzahl und unabhängig von der Last vorteilhaft, zur Steuerung des Umschaltventils dieses mit einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Drehzahl eines in an sich bekannter Weise an der Ein_r spritzpumpe angeordneten Reglers zu koppeln. Durch diese Koppelungen wird die Stellung des Umschaltventils automatisch dem jeweiligen Lastzustand der Maschine angepaßt. Eine gesondert zu betätigende Umschaltvorrichtung entfällt, so daß keine zusätzlichen Bedienungsaufgaben im Betrieb der Maschine auftreten.Furthermore, in the case of a fuel injection device with control of the switching valve, depending on the load and independently of the speed, to control the switching valve, it is useful to couple the switching valve to an adjusting member arranged per se for adjusting the load on the injection pump. In a corresponding way, it is dependent on the speed and independent of the load advantageous in a fuel injection device having control of the switch valve to be coupled to control the switching valve of this with an adjusting device for adjusting the speed of an _r in a known manner to the one injection pump arranged regulator . Through these couplings, the position of the switching valve is automatically adapted to the respective load condition of the machine. There is no need for a switchover device to be operated separately, so that no additional operating tasks occur when the machine is in operation.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawings, for example. It shows

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Erfindung mit lastabhängiger Betätigung des Umschaltventils vom Einstellglied der Einspritzpumpe,F i g. 1 is a schematic view of a fuel injector according to the invention with load-dependent actuation of the switching valve from the setting member the injection pump,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Einspritzventil der Kraftstoffeinspritzvorrichtung,F i g. 2 shows a cross section through the injection valve of the fuel injection device,

F i g. 3 der Ansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit drehzahlabhängiger Betätigung des Umschaltventils mittels einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Reglerdrehzahl.F i g. 3 shows the view of a fuel injection device with speed-dependent actuation of the switchover valve by means of an adjusting device for adjusting the governor speed.

In F i g. 1 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Einspritzung flüssigen Kraftstoffs und Verdichtungszündung dargestellt mit einer Kraftstoffpumpe 1, die Kraftstoff in abgemessenen Mengen wenigstens einem Krafteinspritzventil 3 zuführt, welches gemäß F i g. 2 eine Einspritzdüse 7 und eine den Durchfluß des Kraftstoffs durch die Düse 7 steuernde Düsennadel 11 enthält, die so angeordnet ist, daß sie während jeder Einspritzperiode eine Einspritzöffnung 9 durch den in einer Druckkammer 10 herrschenden Kraftstoffdruck öffnet. Der Druckkammer 10 in der Einspritzdüse 7 wird von der Kraftstoffpumpe 1 der Kraftstoff zugeführt, wobei zwischen der Kraftstoffpumpe 1 und der Druckkammer 10 ein im Düsenhalter 5 angeordnetes Umschaltventil 30 vorhanden ist, das in einer Stellung den Kraftstoff auf seinem Weg von der Kraftstoffpumpe 1 zur Druckkammer 10 im wesentlichen völlig frei und in einer zweiten Stellung über einen drosselnden Durchlaß 32 strömen läßt. Eine Steuervorrichtung betätigt das Umschaltventil 30. Bei einer Ausführungsform der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist die Steuervorrichtung so ausgebildet, daß sie selbsttätig durch ein Einstellglied 2 der Kraftstoffpumpe 1 betätigt wird, mit dessen Hilfe die bei jeder Einspritzperiode abgegebene Kraftstoffmenge einstellbarIn Fig. 1 is a fuel injection device for a liquid injection internal combustion engine Fuel and compression ignition shown with a fuel pump 1, the fuel in metered At least one fuel injection valve 3 supplies quantities, which according to FIG. 2 an injection nozzle 7 and a nozzle needle 11 which controls the flow of fuel through the nozzle 7 and is arranged so as to that they have an injection opening 9 through the one prevailing in a pressure chamber 10 during each injection period Fuel pressure opens. The pressure chamber 10 in the injection nozzle 7 is driven by the fuel pump 1 the fuel is supplied, with a nozzle holder between the fuel pump 1 and the pressure chamber 10 5 arranged switching valve 30 is present, which in one position the fuel on its way from the fuel pump 1 to the pressure chamber 10 essentially completely free and in a second position can flow through a throttling passage 32. A control device actuates the switching valve 30. At One embodiment of the fuel injection device, the control device is designed so that it is automatically actuated by an adjusting member 2 of the fuel pump 1, with the help of which the each injection period dispensed fuel quantity adjustable

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Bei einer solchen Vorrichtung wird beim Einstellen des Einstellgliedes 2 auf eine geringe Maschinenleistung der an die Druckkammer 10 abgegebene Kraftstoff gänzlich durch den drosselnden Durchlaß 32 gefördert, während bei Einstellungen des Einstellgliedes 2, die einer größeren Leistungsabgabe der Maschine entsprechen, der Kraftstoff völlig frei von der Kraftstoffpumpe 1 zur Druckkammer 10 strömen kann.In such a device, when setting the adjusting member 2 to a low machine output the fuel delivered to the pressure chamber 10 is conveyed entirely through the throttling passage 32, while with settings of the setting member 2, which correspond to a greater power output of the machine, the fuel can flow completely freely from the fuel pump 1 to the pressure chamber 10.

Besitzt die Brennkraftmaschine einen drehzahlabhängigen Regler, der durch die Maschine angetrieben wird, und eine Einstellvorrichtung zum Verändern der Drehzahl der Maschine durch Einstellung des Reglers, so kann das Umschaltventil 30 mit Hilfe der Einstellvorrichtung für den Regler verstellt werden.The internal combustion engine has a speed-dependent controller that is driven by the machine and an adjusting device for changing the speed of the machine by adjusting the controller, the switching valve 30 can thus be adjusted with the aid of the adjustment device for the controller.

Im letzteren Falle wird der Kraftstoff bei Reglereinstellungen, die die Maschine verhältnismäßig langsam laufen lassen, gänzlich durch den drosselnden Durchlaß 32 zur Druckkammer 10 gefördert, während bei Reglereinstellungen, die die Maschine verhältnismäßig schnell laufen lassen, der Kraftstoff völlig frei zur Druckkammer 10 gefördert wird.In the latter case, the fuel will be relatively slow with regulator settings that make the machine relatively slow let run, conveyed entirely through the throttling passage 32 to the pressure chamber 10, while with regulator settings, which run the engine relatively quickly, the fuel is completely free Pressure chamber 10 is promoted.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung wird die Kraftstoffpumpe 1 durch ein Einstellglied 2 beeinflußt, dessen Querverschiebungen unmittelbar in an sich bekannter Weise die Kraftstoffmenge beeinflußt, die bei jedem Förderhub abgegeben wird. Das Einstellglied 2 ist in der üblichen Weise von Hand oder mittels des Fußes einstellbar, was nicht näher gezeigt ist. Von der Kraftstoffpumpe 1 wird Kraftstoff zum Einspritzventil 3 über eine Einspritzleitung 4 gefördert.In the case of the in FIG. 1, the fuel pump 1 is influenced by an adjusting member 2, whose transverse displacements directly affects the amount of fuel in a manner known per se, which at every delivery stroke. The adjusting member 2 is in the usual way by hand or by means of Adjustable foot, which is not shown in detail. Fuel is sent from fuel pump 1 to the injection valve 3 promoted via an injection line 4.

Das Kraftstoffeinspritzventil 3 ist in F i g. 2 im einzelnen dargestellt und enthält einen Düsenhalter 5, in dem sich ein Einlaßkanal 6 befindet, der eine Fortsetzung der Einspritzleitung 4 bildet, und durch dem Kraftstoff über weitere Kanäle gefördert wird, die nachstehend beschrieben werden. Der Kraftstoff gelangt zu der Einspritzdüse, die allgemein mit 7 bezeichnet ist. Die Düse 7 besteht aus einem Düsenkörper 8 mit einer darin vorgesehenen Einspritzöffnung 9, die von einer Druckkammer 10 nach außen führt. In ihr liegt das untere Ende einer Düsennadel 11 mit einem Nadelschaft 13, der bei geschlossener Einspritzöffnung 9 auf einem Sitz ruht und die Einspritzöffnung somit verschließt. Der Schaft 13 der Nadel 11 gleitet mit sehr genauer Passung in einer Bohrung im Innern des Düsenkörpers 8 und ist mit einem Fortsatz 14 versehen.The fuel injection valve 3 is shown in FIG. 2 shown in detail and includes a nozzle holder 5, in which is an inlet channel 6, which forms a continuation of the injection line 4, and through the fuel is funded through other channels, which are described below. The fuel comes to the injection nozzle, which is indicated generally by 7. The nozzle 7 consists of a nozzle body 8 with a Injection opening 9 provided therein, which leads from a pressure chamber 10 to the outside. The lower lies in it End of a nozzle needle 11 with a needle shaft 13 which, when the injection opening 9 is closed, on a Seat rests and thus closes the injection opening. The shaft 13 of the needle 11 slides very precisely Fits in a bore in the interior of the nozzle body 8 and is provided with an extension 14.

Der obere Teil 15 des Düsenkörpers 8 ist mit dem Düsenhalter 5 des Einspritzventils durch eine Überwurfmutter 17 verbunden, deren unteres Ende eine einwärts gerichteten Flansch 18 besitzt, der seinerseits auf einer Schulter 16 des Teils 15 aufliegt.The upper part 15 of the nozzle body 8 is connected to the nozzle holder 5 of the injection valve by a union nut 17 connected, the lower end of which has an inwardly directed flange 18, in turn on a shoulder 16 of the part 15 rests.

Der Düsenhalter 5 besitzt eine Zentralbohrung, in die der Fortsatz 14 der Nadel 11 hineinragt und in der ein Druckbolzen 19 verschiebbar angeordnet ist, dessen oberes Ende einen Federteller 20 trägt, auf dem das untere Ende einer Druckfeder 21 ruht, deren oberes Ende sich an einem Federteller 23 abstützt, der seinerseits auf einer Einstellschraube 24 angeordnet ist. Infolgedessen wird die Düsennadel 11 ständig durch die Feder 21 abwärts gepreßt, kann sich aber aufwärts gegen die Wirkung dieser Feder 21 bewegen, so daß die Düsennadel 11 ihren Sitz verläßt, sofern Kraftstoff mit genügendem Druck der Druckkammer 10 zugeführt wird.The nozzle holder 5 has a central bore into which the extension 14 of the needle 11 protrudes and in the a pressure pin 19 is slidably arranged, the upper end of which carries a spring plate 20 on which the lower end of a compression spring 21 rests, the upper end of which is supported on a spring plate 23, which in turn is arranged on an adjusting screw 24. As a result, the nozzle needle 11 is constantly driven by the spring 21 pressed downwards, but can move upwards against the action of this spring 21, so that the nozzle needle 11 leaves their seat provided that there is enough fuel Pressure of the pressure chamber 10 is supplied.

Der Druckkammer 10 wird Kraftstoff über einen im Düsenkörper 8 verlaufenden Kanal 25 zugeführt, ferner über einen Kraftstoffzuführkanal im Düsenhalter 5. Der Abschnitt 27 des Kraftstoffzuführkanals stellt die Ver-The pressure chamber 10 is supplied with fuel via a channel 25 running in the nozzle body 8, furthermore via a fuel feed channel in the nozzle holder 5. Section 27 of the fuel feed channel provides the adjustment

bindung mit dem Einlaßkanal 6 her. Der Kraftstoffzuführkanal ist durch ein im Abschnitt 27 angeordnetes Umschaltventil 30 steuerbar, dessen Ventilteil um 90° verschwenkbar ist. Ein Kanal 28, in dem ein zum Einlaßkanal 6 hin öffnendes federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist, führt vom Einlaßkanal unter Umgehung des Umschaltventils 30 zum Kanalabschnitt 26 des Kraftstoffzuführkanals. Das Umschaltventil 30 besitzt einen nichtdrosselnden Durchlaß 31, der den Kraftstoff frei vom Einlaßkanal 6 zum Kanalabschnitt 26 strömen läßt, wenn das Ventilteil um 90° gegenüber der in F i g. 2 gezeigten Stellung gedreht ist. Bei der in F i g. 2 dargestellten Ventilstellung ist die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 6 und dem Kanalabschnitt 26 allein über einen drosselnden Durchlaß 32 hergestellt, der von Schlitzen gebildet wird, die miteinander über den nichtdrosselnden Durchlaß 31 in Verbindung stehen und einen eingeschnürten Durchgang bilden, wobei der nichtdrosselnde Durchlaß 31 in dieser Stellung des Umschaltventils 30 an seinen beiden Enden verschlossen ist. Die Abmessungen der verschiedenen Kanäle sind dabei so gewählt, daß bei der Bewegung des Umschaltventils 30 aus der in F i g. 2 gezeigten Stellung in jene Stellung, bei der der nichtdrosselnde Durchlaß 31 ganz geöffnet ist, der nichtdrosselnde Durchlaß 31 sich zu öffnen beginnt, ehe der drosselnde Durchlaß 32 sich schließt.connection with the inlet port 6. The fuel supply channel is arranged in section 27 through a Switching valve 30 controllable, the valve part of which can be pivoted through 90 °. A channel 28 in which a to the inlet channel 6 opening spring-loaded check valve is arranged, leads from the inlet channel bypassing of the switching valve 30 to the channel section 26 of the fuel supply channel. The switching valve 30 has a non-throttling passage 31, which free the fuel from the inlet channel 6 to the channel section 26 can flow when the valve part by 90 ° compared to the in F i g. 2 position shown is rotated. At the in F i g. The valve position shown in 2 is the connection between the inlet channel 6 and the channel section 26 produced solely via a throttling passage 32 which is formed by slots that connect with one another are in communication via the non-throttling passage 31 and form a constricted passage, the non-throttling passage 31 in this position of the switching valve 30 at both ends is locked. The dimensions of the various channels are chosen so that when moving of the switching valve 30 from the in F i g. 2 in the position shown in which the non-throttling Passage 31 is fully open, the non-throttling passage 31 begins to open before the throttling one Passage 32 closes.

Das Umschaltventil 30 ist gemäß F i g. 1 mit dem Einstellglied 2 der Kraftstoffpumpe 1 über ein Glied 33 verbunden, das an seinem unteren Ende auf dem Umschaltventil 30 sitzt und an seinem oberen Ende an eine Stange 34 angelenkt ist, deren anderes Ende schwenkbar mit einem Hebel 35 verbunden ist. Letzterer ist verschwenkbar nahe seinem unteren Ende an einer Stütze 37 befestigt, die an der Kraftstoffpumpe 1 sitzt, und der Hebel 35 ist mittels einer Feder 36 so vorgespannt, daß das Umschaltventil 30 die in F i g. 2 gezeigte Stellung einnimmt, wenn das Einstellglied 2 der Kraftstoffpumpe 1 sich in der Leerlaufstellung befindet. Wird das Einstellglied 2 nach rechts bewegt, so daß sich die von der Kraftstoffpumpe bei jedem Hub abgegebenen Kraftstoffmenge vergrößert, so wird der Hebel 35 nach links verschwenkt, und das Umschaltventil 30 wird im Uhrzeigersinne derart gedreht, daß bei voller Leistung der nichtdrosselnde Durchlaß 31 völlig geöffnet ist.The switching valve 30 is shown in FIG. 1 with the setting member 2 of the fuel pump 1 via a member 33 connected, which sits at its lower end on the switching valve 30 and at its upper end to a Rod 34 is articulated, the other end of which is pivotably connected to a lever 35. The latter can be pivoted attached near its lower end to a support 37, which sits on the fuel pump 1, and the Lever 35 is pretensioned by means of a spring 36 so that the switching valve 30 is the one shown in FIG. 2 position shown assumes when the adjusting member 2 of the fuel pump 1 is in the idle position. Becomes the adjusting member 2 moves to the right, so that the amount of fuel dispensed by the fuel pump with each stroke enlarged, the lever 35 is pivoted to the left, and the switching valve 30 is clockwise rotated so that at full power the non-throttling passage 31 is fully open.

Der Zweck des Rückschlagventils 29 im Kanal 28 besteht darin, in an sich bekannter Weise dafür zu sorgen, daß in der Druckkammer 10 am Ende der Schließbewegung des Einspritzventils eine Druckentlastung erfolgen kann.The purpose of the check valve 29 in the channel 28 is to ensure, in a manner known per se, that in the pressure chamber 10 at the end of the closing movement of the injection valve, a pressure relief can be done.

Bei der in F i g. 3 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist das Einspritzventil 3 genau so ausgebildet wie vorstehend an Hand von F i g. 1 und 2 beschrieben; aber bei dieser Ausführungsform steht das Umschaltventil unter dem Einfluß eines drehzahlabhängigen Reglers, dessen Einstellung durch eine Einstellvorrichtung erfolgt, die aus einem wie üblich fußbetätigten Hebel 40 besteht, der bei 41 an einem festen Träger angelenkt und an seinem freien Ende 42 mit einer Stange 43 verbunden ist. Das äußere Ende der Stange 43 ist an einem Hebel 44 angelenkt, der um einen Punkt 45 verschwenkt werden kann. Das obere Ende des Hebels 44 dient als Auflager für das untere Ende eines Hebels 46, der bei 47 schwenkbar befestigt ist und durch eine Feder 48 derart vorgespannt ist, daß der die punktiert angedeutete Lage einzunehmen sucht. Der Hebel 46 ist an seinem oberen Ende mit einer weiteren Stange 49 verbunden, die das Glied 33 und damit dasIn the case of the in FIG. In the modified embodiment shown in FIG. 3, the injection valve 3 is designed in exactly the same way as above with reference to FIG. 1 and 2 described; but in this embodiment it stands Reversing valve under the influence of a speed-dependent controller, its setting by an adjusting device takes place, which consists of a foot-operated lever 40 as usual, which is at 41 on a fixed support is articulated and is connected to a rod 43 at its free end 42. The outer end of the pole 43 is articulated to a lever 44 which can be pivoted about a point 45. The top of the lever 44 serves as a support for the lower end of a lever 46 which is pivotably attached at 47 and is biased by a spring 48 such that it seeks to assume the position indicated by dotted lines. the Lever 46 is connected at its upper end to a further rod 49, which the link 33 and thus the

Umschaltventil 30 betätigt. Der Hebel 44 steuert die Einstellung einer Feder 50, die zu einem drehzahlabhängigen Regler üblicher Bauart gehört, welcher mit Fliehgewichten 51 versehen ist, die auf den Flansch 52 eines verschiebbaren Kragens 53 einwirken. Der Kragen 53 trägt zwei im Abstand angeordnete Flansche 54, zwischen denen sich eine Nut 54A befindet. In dieser Nut liegt ein »Kopf« 55A, der an einem Ende eines Hebels 55 angebracht ist, welch letzterer bei 56 schwenkbar befestigt und an seinem anderen Ende mit dem Einstellglied 2 der Kraftstoffpumpe 1 verbunden ist.Switching valve 30 actuated. The lever 44 controls the setting of a spring 50 which belongs to a speed-dependent regulator of conventional design which is provided with flyweights 51 which act on the flange 52 of a displaceable collar 53. The collar 53 carries two spaced apart flanges 54 between which there is a groove 54A . In this groove lies a "head" 55A which is attached to one end of a lever 55, the latter of which is pivotably attached at 56 and is connected at its other end to the adjusting member 2 of the fuel pump 1.

Der Regler wird in der üblichen Weise von der mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung versehenen Maschi-The regulator is operated in the usual way by the machine equipped with the fuel injection device.

ne angetrieben.ne driven.

Bei der dargestellten Bauart beeinflußt der Hebel 40 in der üblichen Weise die Einstellung der Feder 50, so daß die eingestellte Drehzahl sich in der gwünschten Weise ändert, d. h. die Drehzahl, auf die der Regler die Maschine einstellt. Gleichzeitig wird das Umschaltventil 30 so eingestellt, daß es bei Reglereinstellungen im oberen Bereich der Maschinendrehzahl den nichtdrosselnden Durchlaß 31 offen hält, während bei Reglereinstellungen, die dem unteren Teil der Maschinendrehzahlbereichs entsprechen, der nichtdrosselnde Durchlaß 31 geschlossen und der drosselnde Durchlaß 32 geöffnet werden.In the illustrated design, the lever 40 affects the setting of the spring 50 in the usual manner, see above that the set speed changes in the desired manner, d. H. the speed to which the controller sets the Machine adjusts. At the same time, the switching valve 30 is set so that it is at controller settings in the upper range of the engine speed keeps the non-throttling passage 31 open, while with regulator settings, which correspond to the lower part of the engine speed range, the non-throttling passage 31 closed and the throttling passage 32 opened.

' Hierzu 2 Blatt Zeichnungen'For this purpose 2 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Fuel injection device for compression ignition engines with an injection pump, which metered fuel quantities at periodic intervals over one in one Nozzle holder running fuel supply channel promotes to an injection nozzle, whose in the nozzle body arranged and in the area of a pressure chamber provided with a pressure shoulder nozzle needle below the pressure of the pressure chamber, depending on the position of a control member, via a throttling or non-throttling fuel passage opens against spring force, characterized in that the control member is in the path of the fuel supply channel (26, 27) arranged switching valve (30), in which the throttling or the non-throttling fuel passage (31,32) are formed and the control. of the switching valve (30) takes place so that either depending on the load and regardless of the speed of the throttling passage (32) in the lower and the non-throttling passage (31) in the upper load range or depending on the speed and Regardless of the load, the throttling passage (32) at low and the non-throttling passage (31) can be switched on at high speeds.

2. Fuel injection device according to claim

1, characterized in that the throttling or non-throttling fuel passage (31, 32) in the switchover valve (30) are angularly offset from one another.

3. Fuel injection device with control of the switching valve depending on the load and independently of the speed according to claim 1 and 2, characterized in that a known per se Way to adjust the load on the injection pump arranged adjusting member (2) with the switching valve (30) is coupled.

4. Fuel injection device with control of the switching valve depending on the speed and regardless of the load according to claim 1 and

2, characterized in that an adjusting device (40, 43, 44) for adjusting the speed of a in a known manner on the injection pump arranged controller with the switching valve (30) is coupled.