DE2259775A1

DE2259775A1 - FUEL INJECTION DEVICE FOR COMBUSTION MACHINERY WITH AN ANTI-CHAMBER AND A MAIN CHAMBER

Info

Publication number: DE2259775A1
Application number: DE2259775A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Glenn Clawson
Original assignee: Thermo Electron Corp
Current assignee: Thermo Fisher Scientific Inc
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1972-12-06
Publication date: 1973-12-06
Also published as: IT971811B; FR2187019A5; CA961720A; DE2259775B2; JPS4954726A; DE2259775C3

Description

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65-19.866Ρ(19··867Η) 6. 12. 197265-19.866Ρ (19.867Η) December 6, 1972

Thermo Electron Corporation, WALTHAM (Massachusetts), V-.St-.A.Thermo Electron Corporation, WALTHAM (Massachusetts), V-.St-.A.

Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschineri mit einer Vorkammer und einer HauptkammerFuel injection device for internal combustion engines with an antechamber and a main chamber

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Zweikammer- oder Vorkammermaschinen. Vorkammer-Brennkraftmaschinen sind bereits bekannt. Beispielsweise beschreiben die US-PS 2 750 576 und "Society of Automotive Engineers Journal, November 1963, Seiten 60 bis 64, eine Vorkammermaschine mit hin- und hergehenden Kolben, während die brit.Patentschrift 995 101 eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine beschreibt, die nach dem Vorkammer-Prinzip arbeitet. Die US-PS 3 508 530 beschreibt besonders wirksame Verbrennungskammerausgestaltungen für Brennkraftmaschinen mit Vorkammern.The invention relates to a fuel injector for two-chamber or pre-chamber machines. Pre-chamber internal combustion engines are already known. For example, U.S. Patent 2,750,576 and Society of Automotive Engineers Journal, November 1963, pages 60 to 64, an antechamber machine with reciprocating pistons, while British patent specification 995 101 is a rotary piston internal combustion engine describes, which works according to the antechamber principle. U.S. Patent 3,508,530 describes particularly effective ones Combustion chamber designs for internal combustion engines with pre-chambers.

Die üblichen Vorkammer-Brennkraftmaschinen haben sich aus verschiedenen Gründen noch nicht besonders durchsetzen können.The usual prechamber internal combustion engines have not yet been able to gain particular acceptance for various reasons.

Eine sehr bedeutsame Beschränkung besteht in der Schwierigkeit der Zumessung geringer Mengen von Brennstoff zu den Vorkammern und in den hohen Kosten für direkte Einspritzvorrichtungen, die erhältlich sind.A very significant limitation is difficulty the metering of small amounts of fuel to the antechambers and in the high cost of direct injectors that are available.

Da Vorkammermaschinen häufig ungedrosselt laufen, erfordern sie,daß kleine präzise Mengen von Brennstoff in die Vorkammer während eines jeden Maschinenzyklus eingeführt wird. Darüber hinaus muß die Gesamtmenge von entzündbarem Brennstoff in der Vorkammer über einen weiten Bereich der Maschinen drehzahl konstant bleiben. Andererseits müssen zur Erniedrigung der Kohlenwasserstoffeemission zur Verbesserung der Maschinenleistung Brennstoffe in varialben Mengen direkt in die Hauptkammer eingeführt werden, um die Leistung zu erhöhen im Gegensatz zur Zerstäubung in der Ansaugluft bzw. der sogenannten Kanaleinspritzung. Dies trifft insbesondere für Zweitakt-Brennkraftmaschinen zu. Übliche Einspritzvorrichtungen sind nicht in der Lage, gleichmäßig und dauerhaft die geeigneten Brennstoffladungen zu beiden Kammern zu liefern und diese beiden Erfordernisse während sämtlicher Maschinenbelastungen und Maschinendrehzahlen oder auch nur über einen Teil der Maschinenbelastungen und der Maschinendrehzahlen zu erfüllen. Dies verringert die Maschinenleistung. Selbst Maschinen mit einer Grenzleistung müssen den Brennstoff sehr schnell und deshalb sehr nahe am oberen Totpunkt einspritzen. Deshalb sind sehr hohe Einspritzdrücke erforderlich z. B. in der Größenordnung von 55 bis 145 at. Dieselmaschinen beispielsweise arbeiten mit diesen hohen Drücken. In dieser Weise arbeiten pulsierende Systeme wie sie beispielsweise in der US-PS 2 914 04j dargestellt sind. Dies erfordert aber die verwendung von teuren Hochdruckpumpen und Brennstoffleitungen.Since prechamber engines often run unthrottled, they require that small, precise amounts of fuel be placed in the prechamber is introduced during each machine cycle. In addition, the total amount of combustible fuel must be in the antechamber over a wide range of machines speed remain constant. On the other hand, in order to lower the hydrocarbon emission, need to improve the engine power Fuels are introduced directly into the main chamber in variable amounts to increase the power increase in contrast to atomization in the intake air or the so-called duct injection. This is particularly true for two-stroke internal combustion engines too. Conventional injectors are incapable of being uniform and permanent to deliver the appropriate fuel loads to both chambers and these two requirements during all Machine loads and machine speeds or only over a part of the machine loads and machine speeds to meet. This reduces machine performance. Even machines with a limit power need the fuel inject very quickly and therefore very close to top dead center. Therefore, very high injection pressures are required z. B. in the order of 55 to 145 at. Diesel engines, for example, work with these high pressures. This is how pulsating systems operate, such as those shown, for example, in US Pat. No. 2,914,04j. this but requires the use of expensive high pressure pumps and fuel lines.

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Weiterhin erfordern die bisher bekannten Einspritzsysteme einen komplizierten und verwickelten "Verteiler und Steuermechanismus zur Überwachung der Einspritzung von Brennstoff in den gewünschten Mengen zu dem richtigen Zeitpunkt und in der erforderlichen Reihenfolge, um eine wirkungsvolle Betriebsweise der Brennkraftmaschine zu sichern. Beispielsweise beschreibt die US-PS 3 I87 733 ein Brennst offeinspritzsystem, bei welchem eine pumpe Brennstoff von einem Tank durch ein druckregulierendes Ventil zu einem Verteilermechanismus und von dort zu einer Vielzahl von Differentialeinspritzventilen liefert» Der Verteilermechanismus wird von der Maschine angetrieben und öffnet jedes Einspritzventil zu der erforderlichen Zeit, während des Betriebszyklus des zugehörigen Zylinders.Furthermore, the previously known injection systems require a complicated and intricate "manifold and" Control mechanism for monitoring the injection of fuel in the desired quantities at the right time and in the required order to ensure effective operation of the internal combustion engine. For example, US Pat. No. 3,187,733 describes a fuel injection system in which a pump is fuel from a tank through a pressure regulating valve to a distribution mechanism and from there to a plurality of differential injectors provides »The distributor mechanism is driven by the engine and opens each injector at the required time while the operating cycle of the associated cylinder.

Es sind auch bereits Maschinen vorgeschlagen worden, welche Luft und Brennstoff mischen und die Mischung in die Vorkammer einspritzen. Diese Technik erfordert; ein besonderes Ventil in der Vorkammer, welches für einen sehr kurzen Zeitabschnitt während eines jeden Zyklus öffnet und dann für den Rest der Zeit eine gas-und flüssigkeitsdichte Abdichtung liefert. Ein Beispiel einer solchen Maschine ist in. der US-PS 2 884 913 dargestellt. In der Praxis können die ventile die an die Dichtheit gestellten Anforderungen nicht erfüllen. Nach einer kurzen Benutzungsdauer tritt eine Undichtigkeit ein. Mit anderen Worten es ist sehr schwer sowohl für eine Flüssigkeit (Benzin) als auch für Gas (Luft) eine Dichtung zu erreichen, die in der Nähe der Maschine standhält. Einfache Rückschlagventile beispielsweise sind nicht brauchbar.There have also been proposed machines which mix air and fuel and the mixture into the antechamber inject. This technique requires; a special valve in the antechamber that works for a very short period of time opens during each cycle and then provides a gas and liquid tight seal for the remainder of the time. An example of such a machine is shown in U.S. Patent 2,884,913 shown. In practice, the valves cannot meet the tightness requirements. After a A leak occurs for a short period of use. In other words it is very difficult for both a liquid (Gasoline) as well as gas (air) to achieve a seal that will withstand the vicinity of the machine. Simple Check valves, for example, cannot be used.

Andere bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtungen erfordern eine zwangsweise Förderleistungssteuerung bei der Einführung des Brennstoffes in den Zylinder. Beispielsweise wird in einigenOther known fuel injectors require forced flow control upon introduction of fuel in the cylinder. For example, in some

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Systemen die Regelung der Einspritzung nur durch Bewegung des Brennstoff-Förderpumpenkolbens durchgeführt. Bei weiteren Maschinen kommen Unterdruckbehälter zur Anwendung, um zugemessene Brennstoffmengen durch komplizierte Brennstoffverteilersysteme zu saugen. Abgesehen von diesen Betrachtungen der Kosten und der Kompliziertheit des Aufbaues können solche bekannten Brennstoffeinspritzvorrichtungen nicht die Höchstleistung aus Vorkammer-Brennkraftmaschinen herausholen.Systems, the regulation of the injection is carried out only by moving the fuel feed pump piston. With more Machines use vacuum tanks to dispense metered amounts of fuel through complicated fuel distribution systems to suck. Apart from these considerations of cost and complexity of construction, such can be known Fuel injectors fail to get the most out of prechamber internal combustion engines.

Es ist em Ziel der Erfindung, ein verbessertes Brennstoffeinsprltzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer Vorkammer zu schaffen, das bei geringen Kosten eine überwachte Brennstoffmenge zu den Vorkammern liefert, so daß geringe Änderungen in der Vorkammer-Brennstoffladung über einen weiten Last- und Drehzahlbereich auftreten. Weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit der Brennstoffeinspritzvorrichtung durch Verringerung der Anzahl der bewegten Teile zu verbessern, die für eine geeignete Brennstoffvertellung und Einspritzsteuerung erforderlich sind. Weiterhin soll die Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Vieleahl von verschiedenen Brennstoffen geeignet sein. Die Einspritzvorrichtung soll mit einem konstanten verhältnismäßig geringen Brennstoffdruck z. B. 2 bis 8 at arbeiten.It is an object of the invention to provide an improved fuel injection system for internal combustion engines with an antechamber to provide a monitored amount of fuel at low cost to the antechambers so that small changes in the antechamber fuel charge over a wide load and speed range occur. Another aim of the invention is to improve the reliability of the fuel injector by reducing the number of moving parts necessary for a suitable fuel distribution and injection control required are. Furthermore, the fuel injector is intended for a variety of different purposes Fuels be suitable. The injector should operate at a constant, relatively low fuel pressure z. B. 2 to 8 at work.

Die Erfindung umfaßt demgemäß verschiedene Schritte und #ie Beziehung von einem oder mehrerer solcher Schritte in bezug auf jeden der anderen Schritte und die Merkmale der Konstruktion, die Kombination von Elementen und die Anordnung von Teilen, die geeignet sind, solche Schritte durchzuführen, wie dies in der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen erläutert ist, aus denen der Umfang der Erfindung in Verbindung mit der Beschreibung hervorgeht.The invention accordingly comprises various steps and #ie Relationship of one or more such steps with respect to each of the other steps and the features of the construction, the combination of elements and the arrangement of parts suitable for performing such steps as in the following description and claims, out of which the scope of the invention in connection with the Description is evident.

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Die vorliegende Brennstoffeinspritzvorrichtung umfaßt eine Pumpe,- die reinen Brennstoff (d. h. nicht mit Luft vermischt), bei gleichmäßigem, verhältnismäßig geringem Druck z. B. unterhalb 11 at zu einem Brennstoffverteiler liefert, welcher den Brennstoff zu der Vorkammer eines jeden Maschinenzylinders nach Bedarf liefert. Eine gesonderte Verbindungsleitung von dem Verteiler zu jeder Vorkammer umfaßt ein Ventil, welches geschlossen bleibt, es sei denn,daß der Brennstoffdruck den Druck in der Vorkammer übersteigt. Die Steuerung der Brennstoffeinspritzung wird durch die Arbeitsweise der üblichen Zylinderventile und/oder Kolben während eines jeden Arbeitszyklus überwacht, und zwar durch den Druckabfall, dem das Ventil ausgesetzt ist und durch den Brennstoffdruck,der in dem Brennstoffverteiler aufrechterhalten wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Überwachung durch ein elektrisch gesteuertes Ventil. Die Menge des zu jeder Vorkammer zugeführten Brennstoffes sowie die Brennstoffströmungsgeschwindigkeit werden gesteuert, so daß die Maschine ungedrosselt nur aufgrund der Brennstoffladung in der Vorkammer läuft. Die Maschinendrehzahl wird durch Veränderung der in die Hauptkammer eines jeden Zylinders zugeführten Brennstoffmenge geregelt, wenn die Maschinenbelastung zunimmt, während die der Vorkammer zugeführte Brenntoffmenge vermindert wird, um eine gleichmäßige Brennbare Mischung in der Vorkammer während sämtlicher Last- und Drehzahlbereiche aufrechtzuerhalten. Daher vermeidet die vorliegende Erfindung die Notwendigkeit der bekannten Brennst off Verteilermechanismen und erzielt eine gerigelteBrennstoffeinspritzung in die Vorkammern zu geeigneten Zelten, in den erforderlichen Folgen und den gewünschten Mengen. Darüber hinaus sind keine zusätzlichen ventile oder hohe Pörderdrücke erforderlich, wie sie bei der Direkteinspritzung bei Diesel-Maschinen zur Anwendung kommen mit den zwangsläufigThe present fuel injector comprises a pump, - the pure fuel (i.e. not with air mixed), with even, relatively low pressure z. B. supplies below 11 at to a fuel manifold, which supplies the fuel to the antechamber of each engine cylinder as needed. A separate connection line from the manifold to each antechamber includes one Valve which remains closed unless the fuel pressure exceeds the pressure in the prechamber. The fuel injection is controlled by the operation of the usual cylinder valves and / or pistons monitored during each duty cycle by the pressure drop to which the valve is subjected and by the fuel pressure in the fuel rail is maintained. In a preferred embodiment, the monitoring is carried out by an electrically controlled Valve. The amount of fuel supplied to each prechamber as well as the fuel flow rate will be controlled so that the machine is unthrottled only because of the Fuel charge is running in the antechamber. The engine speed is changed by changing the in the main chamber of each The amount of fuel supplied to the cylinder is regulated when the engine load increases, while the amount of fuel supplied to the prechamber Amount of fuel is reduced to a uniform level of combustibility Maintain mixing in the prechamber during all load and speed ranges. Therefore avoid the The present invention eliminates the need for the known fuel dispensing mechanisms and achieves smoothed fuel injection in the antechambers to suitable tents, in the necessary sequences and the desired quantities. About that there are no additional valves or high pumping pressures required, as they are used with direct injection in diesel engines with the inevitable

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aufwendigen Hochdruckbrennstoffleitungen, Pumpen usw.complex high-pressure fuel lines, pumps, etc.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die .. Erfindung beispielsweise dargestellt ist. In dieser zeigt:Further details, advantages and features of the invention emerge from the following description in which the .. Invention is shown for example. In this shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einspritzvorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem im Schnitt dargestellten Zylinder einer Vorkammer-Brennkraftmaschine;Fig. 1 is a schematic representation of an injection device according to the invention in connection with a cylinder shown in section of a prechamber internal combustion engine;

Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;FIG. 2 is a working diagram of that shown in FIG Contraption;

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 1, teilweise geschnitten;FIG. 3 shows a detail from FIG. 1, partially in section; FIG.

Fig. 4 ein Arbeitsdiagramm für eine Zweitakt-Brennkraftmas chine jFig. 4 is a working diagram for a two-stroke internal combustion engine chine j

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung;FIG. 5 shows a representation of another similar to FIG. 1 Embodiment according to the invention;

Fig. 6 ein Arbeitsdiagramm, das die Merkmale der in Fig.5 dargestellten Vorrichtung in Verbindung mit einer Otto-Brennkraftmaschine zeigt; und
Fig. 7 ein Arbeitsdiagramm der Vorrichtung nach Fig. 5 in verbindung mit einer Zweitakt-Brennkraftmaschine.FIG. 6 is a working diagram showing the features of the device shown in FIG. 5 in connection with an Otto internal combustion engine; and
7 shows a working diagram of the device according to FIG. 5 in connection with a two-stroke internal combustion engine.

Gemäß Fig. 1 weist eine nach dem Otto-Verfahren arbeitende Vorkammer-Brennkraftmaschine 50 vier Zylinder auf, die untereinander gleich sind und dem in der Figur dargestellten einem Zylinder entsprechen. Selbstverständlich kann das erläuterte System ebenso bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine und bei Rotationskolben-Brennkraftmaschinen ebenso wie bei Brennkraftmaschinen mit hin- und hergehendem Kolben angewandt werden. Geeignete Maschinen dieses Typs sind in der US-PS j5 508 530 beschrieben.According to FIG. 1, a prechamber internal combustion engine 50 operating according to the Otto process has four cylinders, one below the other are the same and correspond to a cylinder shown in the figure. Of course, that can be explained The same system in a two-stroke internal combustion engine and in rotary piston internal combustion engines as well as in internal combustion engines can be used with reciprocating plunger. Suitable machines of this type are disclosed in US Pat. No. 5,508,530 described.

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jeder Zylinder umfaßt eine kugelförmige Vorkammer 52, die über einen einzigen Kanal 54 mit der Hauptkammer 56 in Verbindung steht. Der Vorkammerblock ist mit einer Düse 60 und einer Zündkerze 62 versehen. Ein Kolben 66 bewegt sich in der Hauptkammer 56 auf und ab, die mit dem üblichen Einlaßventil 68 und Auslaßventil 70 versehen ist.each cylinder includes a spherical antechamber 52 which communicates with the main chamber 56 via a single channel 54 communicates. The prechamber block is provided with a nozzle 60 and a spark plug 62. A piston 66 moves up and down in the main chamber 56, which is provided with the usual inlet valve 68 and outlet valve 70.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 130 bezeichnete Einrichtung stellt eine Quelle mit variablem Druck dar, die Brennstoff zu einem Brennstoffverteiler 132 liefert. Vier spezielle Brennstoffdrosseln 134, 136, 138 und 140, die weiter unten näher beschrieben werden, sind in die jeweiligen Zuführungsleitungen von dem Brennstoffverteiler 132 zu den vier Vorkammern 52 vorgesehen.A device, indicated generally by the reference numeral 130, represents a source of variable pressure which Delivering fuel to a fuel manifold 132. Four special fuel chokes 134, 136, 138 and 140, the to be described in more detail below, are in the respective supply lines from the fuel distributor 132 to the four antechambers 52 are provided.

Die Quelle 130 liefert auch Brennstoff über ein einstellbares Nadelventil 144, eine Leitung 146 und eine Drossel 148, in Form eines einstellbaren Nadelventils, zu einem Verteiler 150. Der Verteiler I50 weist vier verhältnismäßig dünne Zweigleitungen 152, 154, 156 und 158 auf, die zu den Einlaßkanälen der vier Hauptkammern 56 führen. Das Ventil dient als Grobsteuerung für den Brennstoff-Fluß zu den Hauptkauanern und die Drossel 148 stellt eine Feinsteuerung dar. Der Fahrer drosselt die Maschine durch Bewegen des Drosseiplungers l-48a.The source 130 also supplies fuel via an adjustable Needle valve 144, a line 146 and a throttle 148, in the form of an adjustable needle valve, to a manifold 150. Manifold 150 has four relatively thin branch lines 152, 154, 156 and 158 which lead to Inlet channels of the four main chambers 56 lead. The valve serves as a coarse control for the fuel flow to the Hauptkauanern and the throttle 148 represents a fine control. The driver throttles the machine by moving the throttle l-48a.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, weist jede Drossel 134, 136, 138 und 140 ein Rückschlagventil l64 auf. Ein Ende eines jeden Rückschlagventils ist durch eine Brennstoffleitung 166 mit geringem Durchmesser mit dem Verteiler 132 verbunden. Das andere Ende ist über eine Leitung l66a mit der in die Vorkammer 52 hineinragenden Düse 60 verbunden.As can be seen from FIGS. 1 and 3, each throttle 134, 136, 138 and 140 has a check valve 164. An end of each check valve is connected to manifold 132 by a small diameter fuel line 166. The other end is via a line l66a with the in the Prechamber 52 protruding nozzle 60 connected.

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jedes Rückschlagventil 164 ist so eingestellt, daß es bei dem normalen Gegendruck aus dem im Maschinenzylinder während des Arbeits- und Kompressionshubes des Zylinders geschlossen bleibt. Während dieser Zeit ist jedes ventil durch eine starre Säule von im wesentlichen inkompressiblem flüssigen Brennstoff in der Leitung 166 beaufschlagt. Aus diesem Grunde läßt dieses Ventil während des Hochdruckabschnittes eines Maschinenzyklus nicht durch wie dies bei Einspritzsystemen der Fall ist, die eine vergaste Mischung einspritzen.each check valve 164 is set so that it at the normal back pressure from that closed in the machine cylinder during the working and compression stroke of the cylinder remain. During this time, each valve is essentially incompressible by a rigid column liquid fuel is applied in line 166. the end therefore this valve does not pass during the high pressure portion of an engine cycle as it does with injection systems is the case injecting a gasified mixture.

Die ventile 164 öffnen in Abhängigkeit von dem an ihnen herBSChenden Druckabfall während der Ausschub- bzw. SpUlperiode, wenn der Zylinderdruck insbesondere der Vorkammerdruck auf einen Wert herunterfällt, der unterhalb dem Brennstoffdruck liegt. Die Zeltdauer und die Folge der Brennstoffeinspritzung in die Vorkammer der Maschine ist in erster Linie durch die üblichen Maschineneinlaß- und Auslaßventile und/oder die Kolben gesteuert, ohne daß zusätzliche Brennstoffverteiierventile oder zusätzliche Steuereinrichtungen notwendig wären,The valves 164 open depending on what is on them Decreasing pressure drop during the extension or flushing period, when the cylinder pressure, in particular the prechamber pressure, drops to a value which is below the fuel pressure lies. The tent duration and the sequence of fuel injection into the engine antechamber is primary Line controlled by the usual engine inlet and outlet valves and / or the pistons without the need for additional fuel distribution valves or additional control devices would be necessary,

Fig. 2 zeigt einen typischen Druckverlauf in einem Maschinenzylinder 50. Es wird angenommen, daß der Brennstoffdruck in dem verteiler 152 (Fig. 1) auf einem konstanten Druck z. B. 4a at gehalten wird, wie dies durch diegestrichelte Linie 174 in Fig. 2 angedeutet ist. Der Druck in der Vorkammer 52 überschreitet den Brennstoffzuführungsdruck (Linie 174) in dem verteiler 1^2 kurz nach dem Anfang des Kompressionsdruckes bis kurz nach dem Anfang des Ausschubhubes. Während dieses Zeitabschnittes ist deshalb das Ventil 164 in der Drossel des zugeordneten Zylinders geschlossen und es wird deshalb kein Brennstoff in die Vorkammer 52 gefördert.Fig. 2 shows a typical pressure curve in a machine cylinder 50. It is assumed that the fuel pressure in manifold 152 (Fig. 1) at constant pressure z. B. 4a at is held, as indicated by the dashed line Line 174 in FIG. 2 is indicated. The pressure in the antechamber 52 exceeds fuel supply pressure (line 174) in the distributor 1 ^ 2 shortly after the start of the compression pressure until shortly after the start of the extension stroke. While this time segment is therefore the valve 164 in the throttle of the associated cylinder closed and it is therefore no fuel is conveyed into the prechamber 52.

Nach dem Beginn des Ausschubhubes jedoch fällt der DruckAfter the start of the extension stroke, however, the pressure drops

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in dem Zylinder unter die 4 at des Brennstoff-Förderdruckes in dem Verteiler 132. Hierauf öffnet das Ventil 164 und der Brennstoff tritt in die entsprechende Vorkammer 52 ein. Der Brennstoff strömt weiter in die Vorkammer während des Ausschübhubes und des Ansaughubes bis kurz nach Beginn des nächsten Kompressionshubes. An diesen Punkt steigt der Zylinderdruck an, bis er den Förderdruck des Brennstoffes übersteigt und das Ventil 164 schließt. Die gesamte Brennstoffeinspritzung ist durch die Länge der in Fig. 2 dargestellten schraffierten Fläche angezeigt. Die Menge des in die Vorkammern geförderten Brennstoffes kann durch Regulierung des Brennstoffdruckes überwacht werden, der durch die Quelle 130 zu dem Verteiler 132 gefördert wird. Dies hat die Wirkung, daß sich die Linie 174 in Fig. 2 relativ zur Kurve 172 nach oben oder unten verschiebt.in the cylinder below 4 at of the fuel delivery pressure in the manifold 132. The valve 164 and 164 then open the fuel enters the corresponding antechamber 52 a. The fuel continues to flow into the antechamber during the extension stroke and the intake stroke until shortly after the start of the next compression stroke. At this point it rises Cylinder pressure until it exceeds the delivery pressure of the fuel and valve 164 closes. The entire fuel injection is indicated by the length of the hatched area shown in FIG. The amount of in the fuel conveyed antechambers can be monitored by regulating the fuel pressure, which is controlled by the Source 130 is conveyed to the manifold 132. this has the effect of line 174 moving up or down relative to curve 172 in FIG.

In Fig. 3 ist die Konstruktion einer Drossel, z. B. der Drossel 134 im einzelnen dargestellt. Der Leitungsabschnitt l66a zwischen dem Ventil 164 und der Düse βθ hat einen sehr geringen Durchmesser D in Beziehung zu der -Länge L dieses Abschnittes. Das Verhältnis D/L sollte beträchtlich kleiner als 1 sein. Beispielsweise ist das Verhältnis D/L bei einer AusfUhrungsform der Erfindung in der Größenordnung von 0,000>, Hierdurch tritt ein Druckabfall zwischen dem Verteiler 132 und der Zylindervorkammer ein, welcher groß genug ist, so daß geringe Schwankungen beim Arbeitszyklus von einem Maschinenzyklus zum anderen den Brennstoff-Fluß nicht stark beeinflussen. Darüber hinaus verringert der geringe Durchmesser die neben dem heißen Maschinenzylinder stehende Maschine und deshalb die Wahrscheinlichkeit, daß es zu einem Festbacken des Brennstoffes in der Düse 60 und zu einer Verstopfung der Düse kommt.In Fig. 3 the construction of a throttle, e.g. B. the Throttle 134 shown in detail. The line section l66a between valve 164 and nozzle βθ has a very small diameter D in relation to the length L of this section. The ratio D / L should be considerably less than 1. For example, the ratio D / L is at one Embodiment of the invention on the order of 0.000>, This creates a pressure drop between the manifold 132 and the cylinder antechamber, which is large enough is so that slight fluctuations in the duty cycle from one engine cycle to another does not affect the fuel flow strongly affect. In addition, the small diameter reduces the one standing next to the hot machine cylinder Machine and therefore the likelihood of fuel caking in nozzle 60 and clogging the nozzle comes.

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Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Systems sollte deshalb das Ventil 164 vollständig abdichten. Diese Bedingung kann durch ein gutes übliches ausdehnbares 0-Ring-Rückschlagventil oder ein kleines Rückschlagventil mit einer federbelasteten Kugel oder einem Plunger erfüllt werden, solange es durch eine Flüssigkeitssäule in der Brennstoffleitung beaufschlagt ist, wie dies weiter oben erwähnt wurde. Vorzugsweise sollte die Federvorspannung so sein, daß der Beginn und das Ende der Brennstoffeinströmung in den zugeordneten Zylinder genau an den geeigneten Punkten während des Verbrennungszyklus liegen sollten, um die geforderte Einspritzdauer 176 (Fig.2) zu erhalten.Therefore, in order to improve the performance of the system, the valve 164 should seal completely. These Condition can be through a good standard expandable 0-ring check valve or a small check valve be met with a spring-loaded ball or plunger as long as it is through a column of liquid in the Fuel line is acted upon, as mentioned above. Preferably the spring preload should be like this be that the beginning and the end of the fuel inflow in the assigned cylinder should be exactly at the appropriate points during the combustion cycle in order to achieve the To obtain the required injection duration 176 (Fig. 2).

Es wird nun wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Brennstoff quelle 130 umfaßt eine Brennstoffpumpe 196, deren Einlaß I98 mit einem Brennstofftank 202 und deren Auslaß über eine Druckleitung 204 mit dem Verteiler 132 und dem Nadelventil 144 verbunden ist. Die Leitung 204 ist aucrimit dem Tank 202 verbunden und wirkt als eine Leerlaufeinstellvorrichtung für die Maschine.Reference is now made again to FIG. 1. The fuel Source 130 includes a fuel pump 196, the inlet I98 of which is connected to a fuel tank 202 and its outlet is connected to the manifold 132 and the needle valve 144 via a pressure line 204. Line 204 is aucrimit is connected to the tank 202 and acts as an idle adjuster for the machine.

Die Pumpe 196 ist vorzugsweise eine Pumpe mit konstantem Fördervolumen, die direkt mit der Maschine verbunden ist, so daß sie ein im wesentlichen konstantes Brennstoffvolumen zu den Vorkammern und den Hauptkammern je Maschinenzyklus über den gesamten Drehzahlbereich liefert. Die Brennstoffleitungen 146, I98, 204, 206 und 210 sowie der Verteiler bilden im Durchmesser große Brennstoffwege zwischen der Pumpe 196 und den Drosseln 134, 136, 138 und 140 sowie zwischen der Pumpe und den Brennstoffleitungen 152, 154, I56 und I58. Die Drosseln weisen, wie weiter oben angegeben, ein Verhältnis von Durchmesser zur Länge auf, welches beträchtlichThe pump 196 is preferably a constant displacement pump connected directly to the machine, so that there is a substantially constant volume of fuel to the antechambers and the main chambers per engine cycle delivers over the entire speed range. The fuel lines 146, 198, 204, 206 and 210 and the manifold form large diameter fuel paths between the Pump 196 and throttles 134, 136, 138 and 140 and between the pump and fuel lines 152, 154, I56 and I58. As indicated above, the throttles have a ratio of diameter to length which is considerable

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- U-- U-

geringer als 1 und beispielsweise in der Größenordnung von 0,003 ist. Daher können sie im wesentlichen mit einer Durchflußöffnung mit laminarer Strömung für die Brennstoffströmungs- und Druckbetrachtungen angesehen werden. Unter diesen Zwangsbedingungen kann gezeigt werden, daß das in beide Kammern eines jeden Zylinders gelieferte Brennstoffvolumen nicht eine Funktion der Maschinendrehzahl, sondern im wesentlichen bei jedem Maschinenzyklus konstant ist.is less than 1 and, for example, on the order of 0.003. Therefore, they can essentially use a Laminar flow opening for fuel flow and print considerations. Under these constraints it can be shown that this works in both Volume of fuel delivered to the chambers of each cylinder is not a function of the engine speed, but is essentially constant in every machine cycle.

Die Einstellung der Ventile 144 und 208 regelt den Brennstoffdruek an den Einlassen der Drosseln 1J54, 1J56, 1J58. und 140. Das Schließen der Ventile 144 und 208 vermindert die zu dem Tank 202 zurückgeführte und zu den Hauptkammern gelieferte Brennstoffmenge und erhöht dadurch den Brennstoffdruck an den Einlaßenden der Vorkammerdrosseln. Das Einstellen der Ventile 144 und 208 sowie der Drossel 148 bestimmt das Brennstoff-Luftverhältnis in den Hauptkammern 56.The setting of valves 144 and 208 controls the fuel pressure at the inlets of the throttles 1J54, 1J56, 1J58. and 140. Closing of valves 144 and 208 decreased the amount of fuel returned to the tank 202 and delivered to the main chambers, thereby increasing the fuel pressure at the inlet ends of the prechamber throttles. The setting of the valves 144 and 208 as well as the throttle 148 determines the fuel-air ratio in the main chambers 56.

Vorzugsweise wird das Ventil 208 so eingestellt, daß bei vollständig geschlossener Drossel 148 genügend Brennstoff zu jeder Vorkammer 52 geliefert wird, damit die Maschine mit der geeigneten Leerlaufdrehzahl laufen kann. Das heißt, daß die Maschine ungedrosselt läuftj wenn die Maschine im Leerlauf läuft, wird kein Brennstoff zu den Zylinderhauptkammern gefördert. Anders ausgedrückt, sind die Brennstoffeinspritz-.. periode und der Druck derart, daß eine Brennstoffmenge jederPreferably, the valve 208 is adjusted so that when the throttle 148 is fully closed, there is sufficient fuel is supplied to each antechamber 52 to enable the machine can run at the appropriate idle speed. This means that the engine runs unthrottled when the engine is idling is running, no fuel is delivered to the main cylinder chambers. In other words, the fuel injection period and pressure are such that an amount of fuel is each

Vorkammer zugeführt wird, die für den Leerlauf der Maschine ausreichend ist. Genügend Luft strömt in die Vorkammer von der entsprechenden Hauptkammer während eines jeden Saughubes, um mit dieser Vorkammerladung ein brennbares Gemisch zu bilden. Ebenso werden während des Ausschubteiles des Maschinenzyklus die Verbrennungsprodukte in der Vorkammer über die Hauptkammer herausgefördert.Pre-chamber is supplied, which is sufficient for the idling of the machine. Sufficient air flows into the antechamber from the corresponding main chamber during each suction stroke in order to form a combustible mixture with this pre-chamber charge. Likewise, during the extension part of the machine cycle, the combustion products in the antechamber are transferred to the main chamber promoted out.

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Wenn der Bedienende die Drossel 148 öffnet, wird Brennstoff zu der Hauptkammer 56 der Maschine während des Einlaßhubes des Maschinenzyklus gefördert. Dieser Brennstoff vermischt sich mit Luft, welche bei geöffnetem Einlaßventil 68 einströmt, wodurch sich ein brennbares Gemisch in jeder Kammer 56 bildet. Die Hauptladung in jedem Zylinder wird dann durch den heißen, aus der zugeordneten Vorkammer austretenden Gasstrahl gezündet, wenn sich der zugeordnete Kolben 66 dem oberen Totpunkt nähert. Die zündung der Ladung in der Hauptkammer bewirkt dann ein Ansteigen der Maschinenleistung und der Maschinendrehzahl.When the operator opens the throttle 148, there is fuel to the main chamber 56 of the engine during the intake stroke of the machine cycle. This fuel mixes with air that is released when the inlet valve is open 68 flows in, whereby a combustible mixture forms in each chamber 56. The main charge in each cylinder is then ignited by the hot gas jet emerging from the associated antechamber when the associated Piston 66 approaches top dead center. The ignition of the charge in the main chamber then causes the engine power to increase and the machine speed.

Da die Pumpe 196 direkt mit der Maschine verbunden ist, pumpt sie mehr Brennstoff, wenn die Maschinendrehzahl ansteigt, um dem erhöhten Druckbedarf zu begegnen. Wenn die Maschine schneller läuft, erhält jedes Rückschlagventil 164 einen größeren Brennstoffdruck von der Pumpe, bleibt jedoch für eine kürzere zeit offen. Deshalb bleibt, eine bestimmte Einstellung der Drossel 148 vorausgesetzt, die in jede "Vorkammer eingespritzte Brennstoffmenge konstant. Wenn die Maschinenbelastung ansteigt, muß der Bedienende jedoch die Drossel 148 öffnen, um Brennstoff den Zylindern 56 zuzufUhren,damit die Maschinendrehzahl erhalten bleibt. Ein Teil des Brennstoffs wird mit der Luft in die Vorkammern gebracht. Normalerweise würde ein zu viel an Brennstoff in der Vorkammer, wenn er zu der ungedrosselten Brennstoffmenge für die Vorkammer zugefügt wird, zu einem Überfluten führen. Bei dem vorliegenden System wird dieses Problem vermieden, da, wie dies am besten der Pig. 1 entnommen werden kann, bei geöffnete* Drossel 148 zur Erhöhung der über die Leitung 204 zu den Hauptkammern 56 zugeführten Brennstoffmenge, der Druck in jeder der Zweigleitungen, die zu dem Verteiler 132 führen und die Vorkammern 52 versorgen, abfällt.Since the pump 196 is directly connected to the machine, it pumps more fuel as the engine speed increases to meet the increased pressure requirement. If the Engine is running faster, each check valve 164 receives a greater fuel pressure from the pump, but remains open for a shorter time. Therefore, a certain setting of the throttle 148, provided in each "Pre-chamber injected fuel quantity constant. However, when the engine load increases, the operator must reduce the Open throttle 148 to feed fuel to cylinders 56, thereby the machine speed is maintained. Part of the fuel is brought into the antechambers with the air. Normally there would be too much fuel in the prechamber if it were to the unthrottled amount of fuel for the antechamber is added lead to flooding. The present system avoids this problem because how this best the pig. 1 can be seen, with the * throttle 148 open to increase the via line 204 to the The amount of fuel supplied to main chambers 56, the pressure in each of the branch lines leading to manifold 132 and supply the antechambers 52, drops.

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Hierdurch wird, wenn die Belastung zunimmt, weniger Brennstoff über den "Verteiler 1J52 in die Vorkammern eingespritzt, um die erhöhte zugeführte Brennstoffmenge auszu-. gleichen. Als Ergebnis hiervon bleibt die mit der Luft in den Vorkammern gemischte Brennstoffmenge verhältnismäßig konstant, wodurch eine brennbare Mischung in den Vorkammern und eine geschmeidige Betriebsweise der Maschine über einen we-iten, Bereich der Maschinenbelastung und weite Drehzahlbereiche sichergestellt ist.As a result, when the load increases, less fuel is injected into the antechambers via the "distributor 1J52, in order to carry out the increased amount of fuel supplied. same. As a result, the one with the air stays in The amount of fuel mixed in the antechambers is relatively constant, creating a combustible mixture in the antechambers and smooth operation of the machine over a wide range of machine loads and wide speed ranges is ensured.

Das vorliegende Einspritzsystem arbeitet ebenso bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen. Die Betriebsweise ist fast genauso wie oben beschrieben, dedoch mit der Ausnahme, daß Brennstoff in jede Vorkammer zweimal so oft wie bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine gemäß Fig. 1 eingespritzt wird und daß die Hauptmenge an Brennstoff direkt in die Hauptkammer eines jeden Zylinders hineingesprifczt und der Einlaß und Auslaß von dem Kolben gesteuert wird. 'The present injection system also works in two-stroke internal combustion engines. The mode of operation is almost the same as described above, with the exception that fuel in each prechamber twice as often as in a four-stroke internal combustion engine 1 is injected and that the main amount of fuel is injected directly into the main chamber of each cylinder and the inlet and outlet controlled by the piston. '

Die Kurve 214 in Fig.4 zeigt den typischen Druckverlauf in einem Zylinder einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit drei Zylindern. Es wird angenommen,daß der. Druck in dem Verteiler (Fig. 1) auf 8at gehalten wird, wie dies durch die Linie 216 angezeigt ist. Fig.4 zeigt, daß der Druck in der Zylindervorkammer unter den Förderdruck des Kraftstoffes (Linie 216) fällt, wenn sich der Kolben injäer Nähe des unteren Totpunktes befindet. Während jeder dieser durch die schraffierten Flächen 2l8 angezeigten Perioden wird eine genaue Brennstoffmenge in die Vorkammer eingeführt. Bei einem Brennstoff-Luftverhältnis von 0 In der entsprechenden Hauptkammer ist, wie weiter oben beschrieben, die Füllung ausreichend, um die Maschine mit einer geeigneten Leerlaufdrehzahl zu betreiben.The curve 214 in FIG. 4 shows the typical pressure curve in a cylinder of a two-stroke internal combustion engine with three cylinders. It is believed that the. Pressure in the manifold (Fig. 1) is held at 8at as indicated by line 216. Fig.4 shows that the pressure in the cylinder antechamber falls below the delivery pressure of the fuel (line 216) when the piston is near bottom dead center is located. During each of these by the hatched During the periods indicated by areas 218, an accurate amount of fuel is introduced into the antechamber. At a fuel-air ratio from 0 In the corresponding main chamber, as described above, the filling is sufficient to absorb the Operate the machine at a suitable idle speed.

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Es ist ebenso möglich, die Leistung der Zweitakt-Maschine durch Anwendung von Drosseln ähnlich der Drossel 134 (Fig. 3) weiter zu verbessern, um in kontrollierter Weise Brennstoff den Maschinenhauptkammern zuzuführen. In diesem Fallfeind die Drosseln in die Leitungen zwischen dem Verteiler 150 (Fig. 1) in den Maschinenhauptkammern vorgesehen und sie arbeiten fast wie diejenigen, die mit den Vorkammern in verbindung stehen. Während der Einspritzperiode 218 sind die ventile in diesen Drosseln offen, um Füllungen von Brennstoff in die Hauptkammern in Mengen einzuführen, die durch die Drosseleinstellung (148 in Fig. 1) bestimmt ist.It is also possible to use the performance of the two-stroke machine by using chokes similar to choke 134 (Fig. 3) to further improve in a controlled manner To supply fuel to the main engine chambers. In this case, the chokes in the lines between the distributor are enemy 150 (Fig. 1) are provided in the main machine chambers and they work almost like those associated with the antechambers. During injection period 218 the valves in these throttles are open to fillings of fuel to be introduced into the main chambers in amounts determined by the throttle setting (148 in Fig. 1).

Fig.5 bis 7 zeigen eine andere Ausführungsform nach der Erfindung. Hier wird der Brennstoff direkt in die Vorkammer und die Hauptkammer eines jeden Maschinenzylinders während der mit geringem Druck ablaufenden Spül- bzw. Ausschubperiode eines Maschinenzyklus. Zusätzlich wird eine Rückschlagventilanordnung verwendet, um ein Rückströmen zu verhindern. Bei dieser Ausführungsforme werden jedoch gesondere elektromagnetische Rückströmventile für die Vorkammer und die Hauptkammer eines jeden Zylinders verwendet, um die Dauer der Brennstoffeinspritzung über den Kurbelwinkel und auch den Ei>nspritzpunkt während eines jeden Maschinenzyklus zu kontrollieren, so daß Brennstoff in zwei Kammern nur während bestimmter Abschnitte der Ausschubperiode eingeführt wird.Fig.5 to 7 show another embodiment according to the Invention. Here the fuel goes straight into the antechamber and the main chamber of each machine cylinder during the low pressure rinsing or extension period of a machine cycle. In addition, a check valve assembly is used used to prevent backflow. In this embodiment, however, special electromagnetic Check valves are used for the prechamber and the main chamber of each cylinder to control the duration of the fuel injection via the crank angle and also the injection point control during each engine cycle so that fuel is only in two chambers during certain sections the extension period is introduced.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Brennstoffdruck nicht in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl oder in Abhängigkeit von der Brennstoffflüchtigkeit oder Viskosität geändert werden muß, so daß ein konstanter Brennstoffdruck in der Brennstoffquelle verwendet werden kann,The advantage of this embodiment is that the fuel pressure does not depend on the engine speed or depending on the fuel volatility or viscosity needs to be changed so that a constant fuel pressure can be used in the fuel source,

Fig. 5 zeigt das abgeänderte Brennstoffsystem in VerbindungFigure 5 shows the modified fuel system in conjunction

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"ι"ι

- I₅ -- I ₅ -

mit einem Zylinder 250 einer Mehrzylindermaschine ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten. Die verbleibenden Maschinenzylinder arbeiten genauso wie der Zylinder 250 und werden deshalb hier nicht näher erläutert. Da der Zylinder 250 der gleiche ist wie in Fig. 1, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet worden, um gleiche Teile zu bezeichnen.with a cylinder 250 of a multi-cylinder machine similar to that shown in FIG. The remaining machine cylinders work in the same way as cylinder 250 and are therefore not explained in detail here. Because the cylinder 250 is the same is as in Fig. 1, the same reference numerals have been used to refer to the same parts.

Gesonderte Elektromagnet ventile 252 und 254 führen den Brennstoff direkt in die Vorkammer 52 und die Hauptkammer und nicht in Einlaßkanäle. Das Ventil' 252 ist in die Wand der Vorkammer 52 eingelassen und eine sehr kurze Durchströmöffnung 256,führt von dem Ventilauslaß zu der eigentlichenSeparate solenoid valves 252 and 254 lead the Fuel directly into the antechamber 52 and the main chamber and not in intake ports. The valve '252 is let into the wall of the antechamber 52 and has a very short flow opening 256, leads from the valve outlet to the actual one

kammer .chamber .

Kammer. Das Haupt\v"entil. 254 ist in ähnlicher Weise in die Zylinderwand eingelassen und eine kurze öffnung 258 verbindet zwischen dem Auslaß des Ventils 254 und dem komprimierten Volumen der Hauptkammer 56.Chamber. The main \ v "entil. 254 is similar in the Recessed cylinder wall and a short opening 258 connects between the outlet of the valve 254 and the compressed Volume of the main chamber 56.

Eine übliche elektrisch betriebene Brennstoffpumpe 252, die mit konstantem Druck arbeitet, fördert Brennstoff von einem Tank 254 über Brennstoffleitungen 266, 268 und 270 zu den Ventilen 252 und 254. Die Brennstoffpumpe 262 wird durch geeignete Mittel betrieben, beispielsweisejaus einer Autobatterie 271 und weist einen Auslaßdruck von ungefähr 2,5 at auf. * 'A conventional electrically operated fuel pump 252, which operates at constant pressure, delivers fuel from a tank 254 via fuel lines 266, 268 and 270 to valves 252 and 254. The fuel pump 262 is operated by suitable means, for example one Car battery 271 and has an outlet pressure of approximately 2.5 at. * '

Die ventile 252 und 254 sind durch Elektromagnete betätigt und sind so ausgebildet, daß in der Schließstellung der hohe Zylinderdruck keinen Rückfluß verursachen kann, so daß sie die Funktionen eines Magnetventils und eines Rückschlagventils in sich vereinigen. Auf diese Weise kann jedes Ventil elektrisch solange geöffnet werden als der Druck in der zugeordneten Kammer 52 oder 56 geringer ist als der Druck am Ventileinlaß. The valves 252 and 254 are operated by solenoids and are designed so that in the closed position the high cylinder pressure cannot cause backflow, so that they combine the functions of a solenoid valve and a check valve. In this way each valve can be electric be opened as long as the pressure in the associated chamber 52 or 56 is less than the pressure at the valve inlet.

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Die Kurve 272 in Fig. 6 zeigt die veränderung des Zylinderdruckes P in Abhängigkeit von dem Kurbelwinkel Θ. Es wird angenommen, daß der Brennstoffdruck in der Brennstoffleitung 270 (Fig.5) auf einem konstanten Druck von 4 at gehalten wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 27j5 in Fig. 6 gezeigt ist. Der Druck in der Hauptkammer 56 übersteigt den Brennstoff-Förderdruck von dem Punkt kurz nach dem Anfang des Kompressionshubes bis zu dem Punkt kurz nach dem Anfang des Ausschubhubes. Während dieser Zeit ist das Elektromagnetventil 254 geschlossen und es wird kein Brennstoff in die Kammer 56 eingeführt.The curve 272 in Fig. 6 shows the change in the Cylinder pressure P as a function of the crank angle Θ. It is assumed that the fuel pressure in the fuel line 270 (Fig.5) is kept at a constant pressure of 4 at, as indicated by the dashed line Line 27j5 in FIG. 6 is shown. The pressure in the main chamber 56 exceeds the fuel delivery pressure of the Point shortly after the start of the compression stroke up to the point shortly after the start of the extension stroke. While this time the solenoid valve 254 is closed and no fuel is introduced into chamber 56.

Nach Beginn des Ausschubhubes jedoch fällt der Druck in der Kammer 56 unter die 4 at Brennstoff-Förderdruck gemäß der Linie 270 wie dies durch die schraffierte Fläche 277 angezeigt ist. Diese Bedingung hält bis kurz nach Beginn des nächsten Kompressionshubes an. Demgemäß tritt während dieses Teiles des Maschinenzyklus Brennstoffen die Hauptkammer ein, wenn das Elektromagnetventil 254 betätigt ist.After the start of the extension stroke, however, the pressure falls in of the chamber 56 below the 4 at fuel delivery pressure according to the line 270 as indicated by the hatched area 277 is displayed. This condition continues until shortly after the start of the next compression stroke. Accordingly, occurs during this Part of the engine cycle fuels the main chamber when solenoid valve 254 is actuated.

Die ventile 252 und 254 sind elektrisch über eine Steuerstufe 274 mit einer Spannungsquelle wie z. B. der Autobatterie 271 verbunden. Es besteht eine gesondere Steuerstufe 274 für jeden Maschinenzylinder 250. Jede Steuerstufe 274 wird durch ein Signal von einem Impulsgenerator 278 getriggert, welcher im einfachsten Falle eine zusätzliche Garnitur von Verteilerkontakten oder ein Abgriff von den hochspannungsführenden Zündkerzenkabeln oder jede andere verfügbare Signalquelle sein kann, die bei einer bestimmten Maschinenwellenstellung bei allen Maschinenwellendrehzahlen betätigt wird.The valves 252 and 254 are electrical via a control stage 274 with a voltage source such. B. the car battery 271 connected. There is a special tax bracket 274 for each machine cylinder 250. Each control stage 274 is through a signal triggered by a pulse generator 278, which in the simplest case is an additional set of distributor contacts or a tap from the high voltage spark plug cables or any other available signal source, which is actuated at a certain machine shaft position at all machine shaft speeds.

In der Praxis wird die Steuerstufe 274 für jedes Paar der Magnetventile 252 und 254 einmal je zwei Umdrehungen bei einerIn practice, the control stage 274 is for each pair of the Solenoid valves 252 and 254 once every two revolutions with one

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Viertakt-Brennkraftmaschine und einmal bei jeder Umdrehung bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine getriggert, um so die Elektromagnetventile für eine bestimmte Zeitdauer eines Teiles des ' mit geringem Zylinderdruck ablaufenden Spüler·* ganges offen zu halten.. Der Steuerkreis umfaßt auch eine Drosseleinstellung 275, durch welche der Fahrer die Arbeitsweise der Magnetventile verändern und dadurch die zu den Zylindern bei verschiedenen Maschineribeiastungen und Maschinendrehzahlen zugeführten Brennstoff zu verändern.Four-stroke internal combustion engine and once for each revolution triggered in a two-stroke internal combustion engine, so the solenoid valves for a certain period of time Part of the flushing device running at low cylinder pressure * keep ganges open .. The control circuit also includes a throttle setting 275, through which the driver the operation of the solenoid valves change and thereby those to the cylinders at different machine loads and machine speeds to change the supplied fuel.

Ein Hauptgrund für die verwendung von zwei Magnetventilen 252 und 254 für jeden Zylinder besteht in der Möglichkeit der Änderung der eingespritzten Brennstoffmenge in jede Hauptkammer von 0 bis zu: der vollen Maschinenbelastung, während die Gesamtmenge des in der Vorkammer 52 vorhandenen Brennstoffes auf einem verhältnismäßig geringen Niveau gehalten wird, um eine brennbare Brennstoff-Luftmischung in der Vorkammer sicher zu stellen.A main reason for using two solenoid valves There is a possibility of 252 and 254 for each cylinder the change in the amount of fuel injected into each main chamber from 0 to: the full engine load, while the total amount of that present in the antechamber 52 Fuel is kept at a relatively low level to ensure a combustible fuel-air mixture in the To ensure antechamber.

Bei den meisten Anwendungsfällen kann die letzte Anforderung in einfacher Weise dadurch erfüllt werden, daß man die Einspritzzeit des Vorkammer-Magnetenventils 252 bei allen Maschinendrehzahlen angenähert konstant hält und sie umgekehrt zur Belastung der Hauptkammer ändert. Die Steuerung des Vorkammer-Brennstoff-Luft-Verhältnisses in dieser Weise ist auch dann möglich,wenn das Hauptkammerverhältnis verändert ist, weil erstens-, das abgegebene Drehmoment der meisten Maschinen sich nicnt bedeutend mit der Drehzahl ändert und zweitens für den Fall, daß die Vorkammer 252 in geeigneter Weise gestaltet ist, das brennbare Brennstoff-Luftverhältnis darin einen ziemlich weiten Bereich aufweist. Während einige Einstellungen zur Optimierung der Wirksamkeit der Vorkammerverbrennung wünschenswert sein können, wird aus Gründen derFor most use cases, the last requirement can be be met in a simple manner that the injection time of the prechamber solenoid valve 252 at all Keeps machine speeds approximately constant and changes them inversely to the load on the main chamber. The control of the prechamber fuel-air ratio this is also possible when the main chamber ratio changes is because, firstly, the output torque of most machines doesn't change significantly with speed and second, in the event that the antechamber 252 is in a suitable Is designed so that the combustible fuel-air ratio therein has a fairly wide range. While some Settings to optimize the effectiveness of the pre-chamber combustion may be desirable for the sake of

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Einfachheit der- Steuerstufe^ingestellt, um d_as Magnetventil 252 so zu betätigen,daß es an dem gleichen Kurbeiwlnkelpunkt für alle Belastungen und Drehzahlen der Maschine schließt und daß das ventil für eine Zeitdauer geöffnet wird, die in bezug auf die Maschinendrehzahl konstant ist und mit der Belastung abnimmt. Zwei verschiedene Techniken können angewendet werden, um die Brennstoffmenge, die der Hauptkammer 46 zugeführt wird, zu verändern, um die Maschinenleistung zu verändern. Die bevorzugte Steuertechnik besteht darin, das Magnetventil für die Hauptkammer an einem festen Punkt des Maschinenzyklus zu schließen (z. B. ähnlich dem Vorkammer-Magnetventil 252) und dann die Drossel 275 einzustellen, um die Periode zu verändern, während der das Magnetventil 254 offenbleibt.Simplicity of the control stage ^ set to the solenoid valve 252 so that it is at the same crank angle point for all loads and speeds the machine closes and that the valve is open for a period of time which is constant with respect to the engine speed and decreases with the load. Two different techniques can be used to vary the amount of fuel supplied to the main chamber 46 by the To change machine performance. The preferred control technique is to connect the solenoid valve for the main chamber to a to close a fixed point of the machine cycle (e.g. similar to the antechamber solenoid valve 252) and then the throttle 275 to change the period that the solenoid valve 254 remains open.

Daher wird,um die erste Technik darzustellen, angenommen, daß nach dem Eintreten eines jeden Trigger-signales von dem Impulsgenerator 278 die Steuerschaltung 274 ein Betätigungssignal zu dem Magnetventil 254 liefert und es veranlaßt für eine feste Zeitdauer T offenzubleiben, wie dies in Fig.6 angezeigt ist. Wenn nun der Fahrer die Drosseleinstellung 275 veränderte wird der Punkt»! an welchem die Periode τ beginnt, verändert. Mit anderen Worten die Periode τ wird nach links oder rechts relativ zum Kurbelwinkel Q verschoben.Therefore, to illustrate the first technique, it is assumed that after the occurrence of each trigger signal from the pulse generator 278, the control circuit 274 supplies an actuation signal to the solenoid valve 254 and causes it to remain open for a fixed period of time T, as shown in FIG is displayed. If the driver changed the throttle setting 275, the point »! at which the period τ begins is changed. In other words, the period τ is shifted to the left or right relative to the crank angle Q.

Bei hohen Maschinendrehzahlen stellt er die Drossel so ein,daß die Periode τ zwischen den Punkten A-A vollständig innerhalb des Teiles des Maschinenzyklus liegt, in dem, der Druck in der Hauptkammer geringer als der Brennstoff-Förderdruck ist, d. h. innerhalb der schraffierten Fläche 277 in Fig.6 liegt. Auf diese Weise ermöglicht das zugeordnete Rückschlagventil 254a die Zuführung von Brennstoff direkt in die Hauptkammer 56 währe» der gesamten Zeit, in der das Magnetventil 254 betätigt ist.At high engine speeds, he adjusts the throttle so that the period τ between points A-A is complete lies within the part of the machine cycle in which, the Pressure in the main chamber is less than the fuel delivery pressure, d. H. within the hatched area 277 in Fig. 6 is located. In this way, the associated check valve enables 254a the supply of fuel directly into the main chamber 56 would be the entire time that the solenoid valve 254 is actuated.

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Andererseits wird nun angenommen, daß der Fahrer die Einstellung der Leerlaufdrehzahl wünscht. Er stellt die' Drossel 275 so ein, daß die Periode τ nach rechts zwischen die Punkte B-B in Fig. 6 verschoben wird. Nun fällt ein überwiegender Teil dieser Periode T, während der'das Magnetventil 254 betätigt ist, mit einem verhältnismäßig großen Druck in der Hauptkammer 56 zusammen, d. h. dieser überwiegende Teilvliegt außerhalb der schraffierten Fläche-277, so daß das Rückschlagventil 254a· geschlossen bleibt.On the other hand, it is now assumed that the driver wants the idling speed to be set. He represents the ' Throttle 275 so that the period τ to the right between the points B-B in Fig. 6 is shifted. Now a predominant part of this period T falls during which the solenoid valve 254 is actuated, with a relatively large Pressure in main chamber 56 together, d. H. this predominant Partly lies outside the hatched area-277, so that the check valve 254a remains closed.

Sobald der Druck.in der Hauptkammer den Schließdruck von 4 at für das Rückschlagventil 254a übersteigt, ist die Zuführung von Brennstoff zu der Hauptkammer unterbrochen,, unabhängig davon ob das Ventil 254betätigt ist oder nicht. In diesem Beispiel wird Brennstoff in die Kammer 56 nur während einer verhältnismäßig kurzen, durch den schraffierten Teil der Fläche 277 zwischen den Punkten B-B in Fig. 6 zugeführt. .As soon as the pressure in the main chamber reaches the closing pressure of 4 at for the check valve 254a, is the Supply of fuel to the main chamber interrupted regardless of whether the valve 254 is actuated or not. In this example, fuel is only in the chamber 56 during a relatively short period, indicated by the hatched Part of the area 277 between points B-B in FIG. 6 is supplied. .

Um diese Art der Steuerung zu erreichen, umfaßt die Steuerschaltung 274 ein übliches veränderbares Verzögerungsglied^ so daß nach dem Eintreten eines jeden Signals von dem Impulsgenerator 278 die Steuerstufe 274 ein Betätigungssignal an das Ventil 254 abgibt, wobei dieses Signal mehr oder weniger gegenüber dem Auslösesignal in Abhängigkeit . von der Einstellung der Drossel 275 verzögert ist*To achieve this type of control, the control circuit includes 274 a usual changeable delay element ^ so that after the occurrence of each signal from the pulse generator 278, the control stage 274 outputs an actuation signal to the valve 254, this signal being more or less depending on the trigger signal. is delayed by the setting of the throttle 275 *

Wahlweise kann der Generator 278 mit einem üblichen Verteiler verbunden sein, welcher Auslösesignale zu der Steuerschaltung 274 eines jeden Zylinders in geeigneter Folg liefert. Diese Signale können verzögert oder beschleunigt werden, wie dies benötigt wird, um den Punkt, an welchem die verschiedenen.Optionally, the generator 278 can be connected to a conventional distributor which triggers signals to the control circuit 274 of each cylinder in a suitable sequence. These signals can be delayed or accelerated, like this is needed to get to the point at which the various.

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Hauptkammermagnetventile betätigt sind, zu steuern.Main chamber solenoid valves are operated to control.

Bei Anwendung der anderen Lösung betätigt die Steuerstufe 274 das Magnetventil 254 an dem gleichen Kurbel- _, Winkelpunkt in dem Maschinenzyklus, hält aber dieses Ventil für eine Zeitspanne offen, die mit der Drosseleinstellung sich verändert. Es wird beispielsweise angenommen, daß die Steuerstufe 274 ständig so eingestellt ist, daß sie das Ventil 254 an dem mit C in Fig. 6 bezeichneten Kurbelwinkelpunkt betätigt. Bei einer Drosseleinstellung für hohe Drehzahlen gibt die Steuerstufe 274 das Betätigungssignal an das Ventil 254 über eine verhältnismäßig lange Zeit von C bis D in Fig. 6 ab, so daß die Magnetöffnungszeit einen verhältnismäßig großen Teil des Kur bei winkel se gmentes mit ., geringem Druck überdeckt, das durch die schraffierte Fläche angezeigt ist. Andererseits stellt der Fahrer bei geringen Belastungen die Drossel 275 so ein, daß die Steuerstufe ein Betätigungssignal an das Magnetventil 254 für eine verhältnismäßig kurze Zeitdauer, d. h. von C bis D' in Fig. 6 abgibt. Als Folge hiervon überdeckt die Öffnungszeit des Magnetventils einen kleinen Teil des Kurbelwinkelsegmentes mit geringem Druck, das durch die schraffierte Fläche 277 angedeutet ist.When using the other solution, the control stage 274 actuates the solenoid valve 254 on the same crank _, Angular point in the machine cycle, but keeps this valve open for a period of time that coincides with the throttle setting to change. For example, assume that control stage 274 is constantly set to do the Valve 254 at the crank angle point labeled C in FIG. 6 actuated. In the case of a throttle setting for high speeds, the control stage 274 gives the actuation signal to valve 254 for a relatively long time of C to D in Fig. 6 so that the magnet opening time a relatively large part of the cure for winkel segment with., covered with a slight pressure, which is indicated by the hatched area. On the other hand, the driver puts at low Loads the throttle 275 so that the control stage an actuation signal to the solenoid valve 254 for a relatively short period of time, d. H. from C to D 'in FIG. As a result, the opening time of the solenoid valve covers a small part of the crank angle segment with low pressure, which is indicated by the hatched area 277.

Um auf diese weise eine steuerung zu erreichen, umfaßt die Steuerschaltung 274 ein übliches RC-Glied mit einer variablen Zeitkonstante, Das heißt entweder, das mit Widerstand behaftete Element oder das kapazitive Element wird verändert, wenn die Drosseleinstellung verändert wird. Das Signal von dem Impulsgenerator 278 gelangt zu diesem Glied, so daß der Ausgang dieses Gliedes ein Impuls ist, dessen Dauer von der Zeitkonstante dieses Gliedes abhängt. Dieser ImpulsWird dannTo achieve control in this way, the Control circuit 274 is a conventional RC element with a variable Time constant, that is, either the resistive element or the capacitive element is changed when the throttle setting is changed. The signal from the pulse generator 278 reaches this element, so that the output this member is an impulse, the duration of which depends on the time constant of this member. This impulse then becomes

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verwendet, um eine zwischen der Batterie 271 und dem Magnetventil 254 angeordnete Torschaltung anzusteuern.used to put one between the battery 271 and the solenoid valve 254 arranged gate circuit to control.

Fig. 7 zeigt eine Kurve 210, die den Druckverlauf einer Zweitakt-Maschine anzeigt. Bei dieser Maschine kann die der Hauptkammer zügeführte Brennstoffmenge in genau der gleichen Weise gesteuert werden, wie dies weiter oben beschrieben wurde, und zwar durch Beschleunigung oder Verzögerung der Kurbelwinkelperiode T oder durch, Veränderung der Zeitdauer während der das Ventil 254 offen ist.7 shows a curve 210 which shows the pressure profile of a two-stroke engine. With this machine, the The amount of fuel supplied to the main chamber is exactly that can be controlled in the same way as described above, by acceleration or deceleration the crank angle period T or by, changing the length of time during which the valve 254 is open.

Vorzugsweise sollte die Ventilöffnungszeit oder die Einspritzperiode so nahe wie möglich am Ende des Niederdruck-Ausschubteiles des Maschinenzyklus gehalten werden, d. h. nach rechts in bezug auf die schraffierte Fläche in Fig. 6, um sicherzustellen, daß der meiste eingespritzte Brennstoff in dem Verbrennungskammerteil der Kammer 56 eingefangen bleibt. Andererseits bleibt für den Brennstoff genügend Zeit, um sich mit der Luft im Hubraum während der Ausschub- bzw. SpUlperiode des Maschinenzyklus zu vermischen. Ebenso neigt der Brennstoff dazu verlorenzugehen oder in Toträumen im Zylinderkopf, den Ringdichtungen und dem Auslaßkanal eingeschlossen zu werden. Demgemäß hilft die Betriebsweise in der Nähe der Spfl®lperipde die Leitungsfähigkeit der Maschine zu erhöhen und die Kohlenwasserstoff-Emission zu verringern.Preferably, the valve opening time or the injection period should be as close as possible to the end of the low-pressure push-out part of the machine cycle are maintained, d. H. to the right with respect to the hatched area 6 to ensure that most of the injected fuel is trapped in the combustion chamber portion of chamber 56 remain. On the other hand, there is enough time for the fuel to deal with the air in the displacement during the To mix the extension or flushing period of the machine cycle. Likewise, the fuel tends to be lost or in Dead spaces in the cylinder head, the ring seals and the exhaust port to be trapped. Accordingly, the helps Operation in the vicinity of the Spfl®lperipde to increase the conductivity of the machine and the hydrocarbon emissions to reduce.

nun wieder auf Fig. 5 Bezug genommen. Das spezielle Magnetventil 252 und 254 zur Verhinderung einer RUckströmung kann für die direkte Brennstoffeinspritzung in die Brennkammer der meisten fremdgezündeten Brennkraftmaschinen verwendet werden. In einigen Fällen treten jedoch Probleme''auf, Beispielsweise kann die Einspritzung eines zusammenhängendennow referring to FIG. 5 again. The special solenoid valve 252 and 254 to prevent backflow can be used for direct fuel injection into the combustion chamber of most spark-ignition internal combustion engines will. However, in some cases there are problems '' For example, the injection of a contiguous

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Tropfens oder eines Kerns von unzerstäubtem und unverdampftem Brennstoff in die Brennkammer einer üblichen fremdgezUndeten Brennkraftmaschine kurz vor dem Kompressionshub zu Schichtungen führen. Darüber hinaus kann es sein, daß sich die komprimierte Füllung nicht in einem vollständig homogenen Brennstoff-Luftverhältnis befindet, so daß Veränderungen dieses Verhältnisses von Zyklus zu Zyklus auftreten können.Drops or a core of non-atomized and non-evaporated Fuel in the combustion chamber of a conventional externally ignited internal combustion engine lead to stratification shortly before the compression stroke. In addition, it may be that the compressed charge is not in a completely homogeneous fuel-air ratio, so that Changes in this ratio from cycle to cycle can occur.

In jedem Fall ist das Ventil insbesondere für Vorzündmaschinen geeignet und insbesondere für eine solche, die in dem US-Patent 3 50ö 530 offenbart ist. Dies ist darauf zurückzuführen, weil das Vorkammervolumen 52 besonders heiß und turbulent ist, so daß der in die Vorkammer eingespritzte Brennstoff schnell vermischt und während des Kompressionshubes verdampft wird. Ebenso ist eine homogene Brennstoff-Luftmischung wegen des speziellen Verbrennungsprozesses in der Hauptkammer, der in dem oben erwähnten Prozeß vollständig beschrieben ist, nicht notwendig.In any case, the valve is particularly suitable for pre-ignition machines suitable and particularly that disclosed in U.S. Patent 3,505,530. This is upon it attributed because the antechamber volume 52 particularly is hot and turbulent so that the fuel injected into the antechamber mixes quickly and during the Compression stroke is evaporated. A homogeneous fuel-air mixture is also important because of the special combustion process in the main chamber fully described in the above-mentioned process is not necessary.

Daher haben bis heute Vorzünd- bzw. Vorkammerbrennkraftmaschinen noch nicht ihre vollen Möglichkeiten erreicht, und zwar insbesondere wegen des Mangels an einem geeigneten Einspritzsystem, welches schnell genug anspricht, um den speziellen Anforderungen dieses Maschinentypes entgegenzukommen. Das vorliegende Einspritzsystem erfüllt diese Anforderungen. Gleichzeitig optimiert die Art des Verbrennungsprozesses in Vorkammer-Brennkraftmaschinen die Leistung des vorliegenden Einspritzsystems. Mit anderen Worten, es besteht eine bestimmte Übereinstimmung mit dem in dem US-Patent 3 508 geoffenbarten Einspritzsystem, welches eine Bewegungsenergiequelle schafft, die besonders wirksam und frei von Abgasverunreinigungen ist. Gleichzeitig ist das EinspritzsystemTherefore, to this day, pre-ignition or pre-chamber internal combustion engines have not yet reached their full potential, especially because of the lack of a suitable one Injection system that responds quickly enough to meet the special requirements of this type of machine. The present injection system meets these requirements. At the same time optimizes the type of combustion process in prechamber internal combustion engines, the performance of the present injection system. In other words, it exists a certain correspondence with the injection system disclosed in U.S. Patent 3,508 which is a source of kinetic energy that is particularly effective and free of exhaust gas pollution. At the same time is the injection system

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verhältnismäßig billig in der Herstellung und der Wartung, so daß die gesamte Maschine entsprechend ausgestattet ist.relatively cheap to manufacture and maintain, so that the entire machine is equipped accordingly.

Während ein System beschrieben wurde, bei welchem die Einstellung des Vorkammer-Magnetventiles 252 über dem gesamten Drehzahl der Maschine konstant bleibt, kann es unter bestimmten Umständen wünschenswert sein, eine Abgleicheinstellung in der Steuerstufe'274 .' vorzusehen, so daß der Punkt, in welchem das Vorkammerventil öffnet oder die Öffnungsdauer etwas verändert werden. Dies kann leicht durch die Anordnung eines gesonderten Verzögerungsgliedes oder RC-Gliedes für das Magnetventil 252 in der Steuerschaltung erzielt werden, so daß das Vorkammer-Magnetventil 252 inder gleichen Weise wie das Hauptkammermagnetventil 254 gesteuert wird. Selbstverständlich kann das Vorkammerventil an anderen Zeitpunkten des Maschinenzyklus öffnen und schließen wie das Hauptkammerventil.While a system has been described in which the setting of the prechamber solenoid valve 252 is above the If the entire speed of the machine remains constant, it may be desirable under certain circumstances to adjust the balance in tax bracket '274. ' to be provided so that the Point at which the prechamber valve opens or the opening time is changed slightly. This can be done easily the arrangement of a separate delay element or RC element for the solenoid valve 252 in the control circuit can be achieved so that the antechamber solenoid valve 252 inder controlled in the same manner as the main chamber solenoid valve 254 will. Of course, the prechamber valve can open and close at other times in the machine cycle like the main chamber valve.

Die Besonderheiten des erfindungsgemäßen Einspritzsystems versetzen es in die Lage, spezielle Bedingungen zu behandeln, die während des Betriebs der mit diesem Einspritzsystem vereinigten Vorkammer-Brennkraftmaschine zu behandeln«, Beispielsweise, falls es gewünscht ist, s@hr schnell während der Motorbremsung zu verzögern,, kann die Steuerstuf^^;fi7^ ^y. ' so ausgebildet sein, daß sie die Brennstoffzufuhr sowohl . ζμ der Vorkammer 52 als auch zu der Hauptkammer 56 sehr schnell unterbricht, so daß eine maximale Verzögerung eintritt. Dies ist wegen der schnellen Ansprechzeit der Magnetventile und 254 und auch deshalb möglich, weil die ventile direkt in die Hauptkammer einspritzen, so daß im wesentlichen kein noch zu verbrennender Brennstoff übrigbleibt, wenn die ventile geschlossen sind. Dies steht im krassen Gegensatz zu denThe peculiarities of the injection system according to the invention enable it to handle special conditions which are to be dealt with during the operation of the pre-chamber internal combustion engine combined with this injection system, for example, if it is desired to decelerate very quickly during engine braking. can the tax level ^ ^; fi7 ^ ^y . 'Be designed so that they both supply fuel. ζμ of the antechamber 52 as well as to the main chamber 56 interrupts very quickly, so that a maximum delay occurs. This is possible because of the fast response time of solenoid valves 15 and 254 and also because the valves inject directly into the main chamber so that there is essentially no fuel to be burned when the valves are closed. This is in stark contrast to the

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üblichen Einspritz-Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff in die Saugleitung und nicht in die Brennkammer selbst eingespritzt wird. Dies beruht nicht darauf, weil die Ventile langsam ansprechen, sondern der Verbrennungsprozeß läuft aufgrund des in der Saugleitung vorhandenen Brennstoffes weiter. Demnach ist die Bremswirkung der Maschine geringer. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Einspritzsystems besteht darin, daß es einstellbar ist, um mit verschiedenen Brennstoffdrücken arbeiten zu können. Da verschiedene Brennstoffe eine größere Flüchtigkeit als andere aufweisen, kann es notwendig sein, den Brennstoff-Förderdruck zu erhöhen, um die Neigung des Verdampfens oder der Blasenbildung im Brennstoff zu verringern. Dies wird sowohl aus Kostenerwägungen als auch zur Verringerung des aus der Maschine ausströmenden dampfartigen Verunreinigungen vorgenommen. Diese höheren Eingangsdrücke werden durch Verzögerung des Kurbeiwinkelpunktesg in welchem der Brennstoff eingespritzt wird oder durch Verkürzung der Einspritzperiode in der oben beschriebenen Weise erreicht. Aus diesem Grunde kann eine mit dem vorliegenden System ausgerüstete Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Brennstoffen betrieben werden, ohne daß teure Änderungen notwendig wären. Es ist nur eine Änderung der Einstellung der Steuerschaltung 2?4 erforderlich.conventional injection internal combustion engines, in which the Fuel is injected into the suction line and not into the combustion chamber itself. This is not because the valves respond slowly, but the combustion process runs due to what is present in the suction line Fuel further. Accordingly, the braking effect of the machine is less. Another advantage of the invention Injection system consists in that it is adjustable to work with different fuel pressures can. Since different fuels have a higher volatility than others, it may be necessary to adjust the fuel delivery pressure to reduce the tendency for fuel to evaporate or bubble. this is made for both cost considerations and to reduce the amount of vaporous contaminants emanating from the machine performed. These higher input pressures are achieved by delaying the crank angle point in which the fuel is injected or achieved by shortening the injection period in the manner described above. For this reason, an internal combustion engine equipped with the present system can run on a variety of fuels operated without expensive changes being necessary. It's just a change in the setting of the control circuit 2? 4 required.

Es 1st ersichtlich, daß die eingangs angegebenen Ziele der Erfindung in wirksamer Weise erreicht worden sind.It can be seen that the objectives of the invention set forth in the opening paragraph have been effectively achieved.

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Claims

-. 25 - Patent claims Ij Fuel injection device for a prechamber internal combustion engine with several cylinders, which have a main chamber and a prechamber connected to it ^ ge characterized by - A. a fuel pump (196), the pure ^ not fuel mixed with air, B. pumped a distributor connected to this pump. (132), C. a fuel line (166, 166a) which connects the distributor (132) with the antechamber (52) of each cylinder (50) for feeding the unmixed fuel into each antechamber, this line having a valve (164) reveals that

1. is closed during the compression and working stroke of the corresponding cylinder and

2. at least during part of the flushing period -des assigned cylinder is open when the pressure in the cylinder is lower than the fuel pressure in the distributor (132) is and

D. so that the amount of change of a control device (144, 2Ob ₃ £ 48) the amount of fuel to the prechamber (52) via the distributor (132) regeIt ₅ reverse to the engine load.

2. Injection device according to claim \ _s characterized ^ that

A. A second manifold (I50) connected to the pump (196) is and that

B. a second set of fuel lines (152, 154 * 156, 158) connect the second manifold (150) to the main chambers (56 of the cylinders,

3. Injection device according to claim 2, characterized in that that each fuel line of the second set a Ventj.1 has.

4. Injection device according to claim 2, characterized in that that the control device

A. the fuel pressure in the first manifold (1 ^ 2) and so that the through the valves (164) to the antechambers (52) regulates the amount of fuel supplied during each engine cycle and

B. further comprises control means (144, 148), the flow of fuel from the pump (196) to the second manifold (150) monitor for the amount of fuel supplied to the main chambers (56) during each engine cycle to regulate.

5. Injection device for an internal combustion engine with an antechamber, characterized in that

A. a variable speed fuel pump (196)

1. an inlet for connection to a fuel tank (202) and

2. has a pressurized outlet channel that

B. a variety of fuel lines (1 ^ 4, I36, 138, 140) are in communication with this outlet channel in order to feed pure fuel into the connected Antechamber (52) to direct that

Xl. a valve (164) is provided in each fuel line which

1. is set in such a way that it remains closed if the connected cylinder during the compression and working stroke the pressure in the cylinder exceeds the fuel delivery pressure and that

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2. is open, depending on the one in the connected Fuel line prevailing fuel pressure during at least part of the flushing period of the connected cylinder when the Pressure in the cylinder is less than the pressure in the fuel line that

D. Means (150) for supplying fuel to the main chamber (56) of each cylinder (50) are provided that ... . ' ^l

E. Devices (144, 148) for regulating the feed devices are provided, around those in the main chambers (56) injected fuel quantity to be consumed. change so as to regulate the speed and the power of the machine, and that

P. Devices (144 ₃ 20 ') are provided for monitoring the fuel supplied through the fuel lines to the antechambers (52), so that when the amount of fuel supplied to the main chambers (56) increases, the amount of fuel supplied to the antechambers (52) decreases «

6, injection apparatus according to claim 5, characterized in that the feed means comprise for each main chamber (56) a check valve (254) which opens in response to ■ the pressure drop in the main chamber "

7. Method of injecting fuel into an antechamber a prechamber internal combustion engine with a main chamber and an antechamber, characterized by

A. the provision of an unmistakable fuel with air offstromes for direct introduction into each antechamber the machine during each machine cycle,

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B. the provision of a fuel flow to each Main chamber of the internal combustion engine, and

C. the regulation of the supply of unmistakable fuel to the antechamber in the inverse proportion to the supply of fuel to the main chamber,

8. The method for injecting fuel according to claim 7, characterized in that the fuel to the antechamber is only supplied during part of the rinsing process of a machine cycle.

9. The method for injecting fuel according to claim O _1, characterized by an additional control of the fuel supply, so that the fuel is supplied to the antechamber only during selected sections of the flushing process of the machines% y cycles.

10. Injection device for a prechamber internal combustion engine with an antechamber and a main chamber, characterized by

A. a fuel source (196) with constant fuel pressure,

B. a first fuel line (266, 268) for supplying pure fuel to the antechamber (52),

C. a second fuel line (270) for supplying pure fuel directly into the main chamber (56), whereby each fuel line has an electrically operated valve (252, 254), the outlet of which is directly connected to the associated chamber,

D. a device (274) for controlling the valves (252, 254) such that each valve is only used during selected sections of the machine cycle opens, and

E. a control device (274) which controls the valves (25?) Connected to the antechambers (52), so that

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ingegangein progress

- 29 -- 29 -

the opening time of each valve changes inversely to the machine load. ·

11. Injection device according to claim 10, characterized in that that each electrically operated valve (252, 254) works so that fuel flows into the associated chamber (52, 56) only when the pressure * in the chamber is lower than the pressure in the associated fuel line.

12. Injection device according to claim 11, characterized in that said control means (27 ¹ O opens the electrically operated ·-actuated valve (252, 25M) during a portion of the machine cycle when the pressure in the associated chamber (252, lower 254) than is the pressure in the associated fuel line.

13. Injection device according to claim 12, characterized in that an additional device (275) for adjusting the control device "(27 ¹ O is provided in order to change the section of the machine cycle during which the electrically operated valve (252, 254) is open .

14. Injection device according to claim 13 , characterized in that '■

A. The control device (274) is an electrically operated one Valve (252, 254) opens for a selected period of time and that

B. the adjusting device (275) controls the crank angle point at which the control device (274) the Valve opens.

15. Injection device according to claim 13, characterized in that that

A. the control device (274) an electrically operated valve (252, 254) at the same crank angle point 309849/0353

opens, and that

B. the adjusting device (275) changes the period of time in which the valve is open.

16. Injection device according to claim 10, characterized in that that the fuel is introduced into the antechamber (52) at a pressure of less than 11 atm.

17. Injection device according to claim 10, characterized in that that the air required for the combustion in the antechamber (52) comes exclusively from the main chamber (56) gets into the antechamber.

18. Injection device for an internal combustion engine with pre-chambers and main chambers and a device for supply of fuel to the main chambers, indicated by

A. a source (e.g. 196) of pressurized fuel,

B. a fuel line (e.g. 20Ό for feeding the Fuel under pressure to the pre-chambers (52) of the machine,

C. a valve (164) in the fuel line, the valve

• I

1. during the compression and working stroke of the machine is closed when the pressure in the cylinder rises and the fuel pressure

2. the valve is open during at least part of the purge period when the pressure in the cylinder is lower than the fuel pressure in the line and

D. a control device (e.g. IM) to control the den Pre-chambers (52) amount of fuel supplied in such a way that the amount of fuel is inversely to that of the main chambers (56) the amount of fuel supplied is changed.

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