DE2310289B2

DE2310289B2 - Fuel injection device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE2310289B2
Application number: DE2310289A
Authority: DE
Inventors: Brian Colin Sutton Coldfield Warwickshire Pagdin (Grossbritannien)
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1979-11-22
Also published as: ZA731186B; JPS48103921A; SE402327B; GB1417703A; FR2174990A1; US3839998A; DE2310289A1; AU469585B2; JPS5815622B2; IT977958B; FR2174990B1; DE2310289C3; CA967443A; AU5254873A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, mit einem einen Lufteintrittskanal aufweisenden Gehäuse, einer Hochdruckkraftstoffpumpe, an die mindestens eine Kraftstoff-Einspritzdüse angeschlossen ist, mit einer Dosiervorrichtung, die zur Abgabe einer abgemessenen Kraftstoffmenge während jedes Arbeitsspiels des Motors in zeitlicher Abhängigkeit von der Kurbelwelle oder einem anderen umlaufenden Abtriebsglied des Motors angetrieben ist, mit einer Regelvorrichtung, die zum Herstellen eines zweckmäßigen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses die Dosiervorrichtung in Abhängigkeit von Luftdruck- und Lufttemperalurwerten regelt, und mit einem Vergaser, der einen Vergaser-Lufteint ritt, welcher in einem einem verstellbaren Drosselventil nachgeschalteten Bereich an den Lufteintrittskii.nal angeschlossen ist, eine in den Vergaser-Lufteintritt einspritzende Kraftstoffdüse sowie Absperrventile zur Unterbrechung der Luft- bzw. Kraftstoffzufuhr zum Vergaser-Lufteintritt bzw. zur Kraftstoffdüse aufweist.
Bei einer bekannten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (US-PS 27 85 663) wird ein Umschalten zwischen Vergaserbetrieb und Einspritzbetrieb allein mit Hilfe eines mechanischen Gestänges bewirkt, das ein korrektes Arbeiten der Kraftstoff-EinsprlizeinrichtungThe invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines, with a housing having an air inlet duct, a high-pressure fuel pump to which at least one fuel injection nozzle is connected, with a metering device which is used to dispense a measured amount of fuel during each working cycle of the engine as a function of time Crankshaft or another rotating output member of the engine is driven, with a control device that regulates the metering device depending on air pressure and air temperature values to produce an appropriate air-fuel ratio, and with a carburetor that rode a carburetor air, which in an area connected downstream of an adjustable throttle valve to the Lufteintrittskii.nal, a fuel nozzle injecting into the carburetor air inlet and shut-off valves for interrupting the air or fuel supply to the carburetor air enters or has to the fuel nozzle.
In a known fuel injection device (US Pat. No. 2,785,663), switching between carburetor operation and injection operation is effected solely with the aid of a mechanical linkage, which ensures correct operation of the fuel injection device

ίο im Betrieb nicht gewährleisten kann. Der Vergaser versorgt dabei den Motor im Leerlauf- und Teiilastbetrieb mit Kraftstoff, während nur im Vollastbetrieb Kraftstoff eingespritzt wird. Vollastbetrieb ist aber bei Kraftfahrzeugen sehr selten. Eine Verbrennungskraftmaschine wird deshalb über den weitaus größten Teil ■hres Betriebes nur vom Vergaser mit Kraftstoff versorgt. Mit einem Vergaser läßt sich aber nicht die im Hinblick auf geringe Schadstoffemissionen und geringen Kraftstoffverbrauch erwünschte exakte Dosierung von Kraftstoff und Luft erreichen, insbesondere dann nicht, wenn wie üblich ein einziger Vergaser mehrere Zylinder mit Kraftstoff versorgt.ίο cannot guarantee during operation. The carburetor supplies the engine with fuel in idle and partial load operation, while only in full load operation Fuel is injected. However, full-load operation is very rare in motor vehicles. An internal combustion engine is therefore only used by the carburettor with fuel for the vast majority of ■ your operation provided. With a carburetor, however, can not be used in terms of low pollutant emissions and low Fuel consumption achieve the desired exact metering of fuel and air, especially then not if, as usual, a single carburetor supplies several cylinders with fuel.

Bei einer anderen bekannten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine (DE-PS 8 27 563) ist als Abschaltkriterium für das Abschalten des Vergasers ein Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine genannt, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gerade ein wirtschaftliches Kraftstoff-Luft-Gemisch aufbereitet. Dies schließt gleichzeitigen Betrieb von Vergaser und Einspritzvorrichtung nicht aus. Ferner schließt dieses Abschaltkriterium auch nicht eine Versorgung des Motors mit Kraftstoff durch den Vergaser auch im Teillastbetrieb aus. Dies ist aus den oben angegebenen Gründen nachteilig.In another known fuel injection device for an internal combustion engine (DE-PS 8 27 563) is an operating state of the internal combustion engine as the switch-off criterion for switching off the carburetor called, in which the fuel injector is currently an economical fuel-air mixture processed. This does not preclude the simultaneous operation of the carburetor and the injector. Furthermore, this switch-off criterion does not include a supply of fuel to the engine by the Carburettor off even in partial load operation. This is disadvantageous for the reasons given above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art zu auszubilden, daß der Vergaser genau dann abgeschaltet wird, wenn die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung beginnt, den Motor mit Kraftstoff zu versorgen, umThe invention is based on the object of providing a fuel injection device of the type mentioned at the beginning Kind to train that the carburetor is switched off exactly when the fuel injector begins to supply fuel to the engine

w so in allen Betriebsphasen eine genaue, den verschärften Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft genügende Kraftstoff-Luft-Dosierung der Verbrennungskraftmaschine zu gewährleisten. w to ensure precise fuel-air metering of the internal combustion engine that meets the stricter regulations for keeping the air clean in all operating phases.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kraftstoff-To solve this problem, a fuel

•*5 Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Vergaser eine Bohrung aufweist, in der die Kraftstoff-Düse, das Luft-Absperrventil und das Kraftstoff-Absperrventil untergebracht sind, wobei die beiden Absperrventile mittels eines in der Vergaserbohrung angeordneten Kolbens schließbar sind, der über eine eine Drossel enthaltende Leitung mit dem am Austritt der Hochdruckpumpe herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt ist.• * 5 injection device of the type mentioned at the beginning According to the invention provided that the carburetor has a bore in which the fuel nozzle, the Air shut-off valve and the fuel shut-off valve are housed, with the two shut-off valves can be closed by means of a piston arranged in the carburetor bore, which is via a throttle The line containing the fuel pressure prevailing at the outlet of the high pressure pump is applied is.

Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach der Erfindung gewährleistet eine exakte Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses in allen Betriebsphasen der Verbrennungskraftmaschine. Dabei ist der Vergaser praktisch nur beim Anlassen der Verbrennungskraftmaschine in Betrieb und wird während der Startphase der Verbrennungskraftmaschine abgeschaltet.The fuel injection device according to the invention ensures precise control of the fuel-air ratio in all operating phases of the Internal combustion engine. The carburetor is practically only available when starting the internal combustion engine in operation and is switched off during the starting phase of the internal combustion engine.

Bei dnr Kraflstoff-Einspritzvorriehtung nach der Erfindung gibt es also nur Betriebszustände, in welchen entweder der Vergaser - praktisch nur beim Anlassen — oder die Einspritzvorrichtung den Motor mit Kraftstoff versorgen. Hierdurch wird die Emission von Schadstoffen auf ein Minimum reduziert. With the fuel injection device according to the invention, there are only operating states in which either the carburetor - practically only when starting - or the injection device supply the engine with fuel. This reduces the emission of pollutants to a minimum.

Einen wichtigen Beitrag zur Lösung der AufgabeAn important contribution to solving the task

leistet die erfindungsgemäGe vorgesehene Drossel in der Leitung zwischen Vergaser und Kraftstoff-Einspritzvorrichtung. Mit der Drossel wird nämlich vermieden, daß in der AnlaOphase der Verbrennungskraftmaschine bei zum Einschalten der Einspritzvorrichtung ausreichender Drehzahl das Kraftstoff-Drucksignal so groß wird, daß es den Vergaser abschaltet, ohne daß die Verbrennungskraftmaschine bereits tatsächlich zum Laufen gebracht worden wäre. Die Drossel verzögert die Drucksignale zum Vergaser und damit sein Abschalten. Ferner ist die in der Drossel erzielte Verzögerung dann vorteilhaft, wenn die Einspritzleitungen aus irgendeinem Grunde leer werden. Dies kann vorkommen, wenn der Motor in heißem Zustand abgestellt wird und Kraftstoff in einer der Einspritzleitungen verdampft Bei derartigen Bedingungen gibt die durch die Drossel gelieferte Verzögerung Zeit zum Auffüllen der Einspritzleitung beim neuerlichen Starten und damit zum Wiederherstellen normaler Einspritzbedingungen.is provided by the throttle provided according to the invention in the line between the carburetor and the fuel injection device. The throttle prevents that in the start-up phase of the internal combustion engine the fuel pressure signal when the engine speed is sufficient to switch on the injection device becomes so large that it switches off the carburetor without the internal combustion engine already would actually have been made to work. The throttle delays the pressure signals to the carburetor and with it his switching off. Furthermore, the delay achieved in the throttle is advantageous when the Injection lines become empty for some reason. This can happen if the engine is in hot State is switched off and fuel evaporates in one of the injection lines Under such conditions gives the delay provided by the throttle time to fill the injection line when renewed Start and thus to restore normal injection conditions.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Niederdruckpumpe über ein Rohr mit dem Eintritt der Hochdruckpumpe verbunden ist, und daß die Kraftstoff-Düse an den Eintritt angeschlossen ist.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that a low pressure pump over a pipe is connected to the inlet of the high pressure pump, and that the fuel nozzle to the Entrance is connected.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Kraftstoff-Zuführkanal der Kraftstoff-Düse ein Druckbegrenzungsventil angeschlossen, das normalerweise in geschlossener Stellung gehalten ist und bei einem Grenzdruck öffnet, der so zwischen dem auf das Ventil wirkenden Schwerkraftdruck des Kraftstoffes und dem von der Hochdruckpumpe erzeugten Einspritzdruck liegt.According to a further advantageous embodiment of the invention is in the fuel supply channel Fuel nozzle attached to a pressure relief valve that is normally in the closed position is held and opens at a limit pressure that is between the pressure of gravity acting on the valve of the fuel and the injection pressure generated by the high pressure pump.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher r> erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment explained. It shows

F i g. 1 eine schematisierte Darstellung der Hauptbauteile einer Kraftstoff-Versorgungsanlage mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach der Erfindung;F i g. 1 is a schematic representation of the main components a fuel supply system with a fuel injection device according to the invention;

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausbildungsform der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach der Erfindung;Fig. 2 is a side view, partly in section, of a Form of embodiment of the fuel injection device according to the invention;

F i g. 3 einen waagerechten Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2 mit einer Darstellung des in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung eingebauten Vergasers; -15F i g. 3 shows a horizontal section along the line 3-3 in FIG. 2 with an illustration of the in the fuel injection device built-in carburetor; -15

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2 durch das Vorrichtungsgehäuse undFIG. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 2 through the device housing and

Fig.5 eine schematisierte Darstellung des allgemeinen Aufbaues und der Wirkungsweise der zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gehörenden Dosiervorrichtung mit einem Dosierzylinder und einem Umschalt- und Verteilerventil.Fig.5 is a schematic representation of the general Structure and mode of operation of the metering device belonging to the fuel injection device with a dosing cylinder and a switching and distribution valve.

Zum berseren Verständnis sei vor der ausführlichen Beschreibung der Bauteile des Ausführungsbeispiels eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung auf die Hauptmerkmale der Kraftstoff-Versorgungsanlage und der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hingewiesen.For a better understanding, before the detailed description of the components of the exemplary embodiment a fuel injector on the main features of the fuel supply system and the Fuel injector pointed out.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoff-Versorgungsanlage gehört eine Kraftstoffbehälter 10, aus dem eine Niederdruckpumpe 13 über eine Rohrleitung 11, ein Filter 12 und ein Rohr 14 Kraftstoff zu einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 15 fördert. Überschüssiger Kraftstoff gelangt über eine Rohrleitung 32 in den Kraftstoffbehälter zurück.To the fuel supply system shown in FIG. 1 includes a fuel tank 10, from which a low-pressure pump 13 via a pipe 11, a filter 12 and a pipe 14 deliver fuel to a fuel injector 15. Excess Fuel returns to the fuel tank via a pipe 32.

Beim dargestellten Beispiel ist die Kraftstoff-Ein- h5 spritzvorrichtung an einem Saugrohr 16 einer Verbrennungskraftmaschine mit sechs Zylindern in V-Anordnung, nachfolgend kurz Motor genannt, angeordnet.In the example shown, the fuel unit is h5 injection device on an intake manifold 16 of an internal combustion engine with six cylinders in a V arrangement, hereinafter referred to as engine for short, arranged.

Dieser Motor 17 weist Einspritzdüsen 26 auf, die über Rohrleitungen 27 versorgt werden, welche an die Austritte der Kraftstoff-Einspritzvorrirhtung angeschlossen sind. Die Einspritzdüsen sind federbelastete Einspritzventilie, die normalerweise geschlossen sind, jedoch bei Beaufschlagung mit einem vorbestimmten Kraftstoff-Einspritzdruck öffnen.This engine 17 has injection nozzles 26 which are supplied via pipes 27 which are connected to the Outlets of the fuel injection device are connected. The injectors are spring loaded Injection valves that are normally closed, but when a predetermined one is applied Open fuel injection pressure.

Zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gehören Baugruppen, die im schematisierten Schaltplan durch Blöcke und in F i g. 2 mit entsprechenden Bezugszeichen dargestellt sind.The fuel injection device includes assemblies that are shown in the schematic circuit diagram Blocks and in FIG. 2 are shown with corresponding reference numerals.

Eine als Flügelradpumpe ausgebildete Hochdruckpumpe 18 erzeugt den erforderlichen Einspritzdruck und fördert Kraftstoff, beispielsweise Benzin, von einem Eintritt 14a aus über ein Umschalt- und Verteilerventil 19 zu einer Dosiervorrichtung 20. Das Umschalt- und Verteilerventil 19 betätigt einen schwimmenden Kolben 20a der Dosiervorrichtung und teilt außerdem den Kraftstoff nacheinander sechs Austritten zu, die über Rohrleitungen, wie z. B. Rohre 27, an die Einspritzdüsen 26 angeschlossen sind.A high-pressure pump 18 designed as an impeller pump generates the required injection pressure and conveys fuel, for example gasoline, from an inlet 14a via a switchover and distributor valve 19 to a metering device 20. The switching and distribution valve 19 actuates a floating piston 20a of the metering device and also distributes the fuel to six outlets one after the other, which over Pipelines, such as B. tubes 27 to which the injection nozzles 26 are connected.

Überschüssiger Kraftstoff gelang ι über ein Abblasoder Entlastungsventil 31 in die Rohrleitung 32 zurück.Excess fuel was released via a blow-off or Relief valve 31 back into pipeline 32.

Die Größe des Hubweges des Kolbens 20a der Dosiervorrichtung 20 zwischen Anschlägen 206 und 2Oc wird von einer Regelvorrichtung 29 bestimmt, die zum AbtasK.ii des absoluten Druckes in einer Kammer 34 eine evakuierte Druckdose 29a aufweist. Die Kammer 34 ist Teil des Lufteintrittskanals, bei dem der Luftzutritt mit einem Drosselventil 35 mit von Hand betätigbarer Drosselklappe 36 regelbar ist.The size of the stroke of the piston 20a of the metering device 20 between stops 206 and 20c is determined by a control device 29, which is used to scan the absolute pressure in a chamber 34 has an evacuated pressure cell 29a. The chamber 34 is part of the air inlet channel, in which the air admission can be regulated with a throttle valve 35 with a manually operated throttle valve 36.

Die Temperatur der Luft in der Kammer 34 wird mit einem Temperaturfühler 37 des Wachskapsel-Typs gemessen, während ein weiterer Temperaturwert, beispielsweise die Temperatur des Motorkühlmittels, mit einem Temperaturfühler 38 gemessen wird. Mechanische Ausgangsgrößen, welche die Fühler 37 und 38 in Form von axialen Verschiebungen liefern, werden in einer Addiervorrichtung 39 einander zuaddiert. Das Abtriebselement der Addiervornehtung 39 ist eine drehbare Hülse 40, an der eine Stirnplatte der Druckdose 29a befestigt ist.The temperature of the air in the chamber 34 is measured with a temperature sensor 37 of the wax capsule type, while another temperature value, for example the temperature of the engine coolant, is measured with a temperature sensor 38. Mechanical output variables which the sensors 37 and 38 supply in the form of axial displacements are added to one another in an adding device 39. The output element of the adding device 39 is a rotatable sleeve 40 to which an end plate of the pressure cell 29a is attached.

Die andere Stirnplatte der Druckdose trägt einen Nocken 41 mit einer zur Achse 41a exzentrischen kegelstumpfförmigen Nockenfläche, so d.-.ß axiale Verschiebung des Nockens als Folge einer Druckmessung durch die Druckdose 29a und Drehung des Nockens als Folge der Messung von Temperaturparametern oder Temperaturweiter, durch die Fühler 37 und 38 miteinander multiplizilert oder einander überlagert und auf einen Stößel 42 übertragen werden, mit dem die Lage des unteren Anschlages für den Dosierkolben veränderbar ist.The other end plate of the pressure cell carries a cam 41 with an eccentric to the axis 41a frustoconical cam surface, so d .-. ß axial Displacement of the cam as a result of a pressure measurement by the pressure cell 29a and rotation of the Cam as a result of the measurement of temperature parameters or temperature further, by the sensors 37 and 38 multiplied with each other or superimposed on each other and transferred to a plunger 42 with which the The position of the lower stop for the metering piston can be changed.

Die allgemeine Anordnung und die Wirkungsweise d.-r Josiervorrichtung 20 und das Umschalt- und Verteilerventils 19 sind in F i g. 5 dargestellt.The general arrangement and mode of operation d.-r Josiervorrichtung 20 and the switching and Distribution valve 19 are shown in FIG. 5 shown.

Miteinander fest verbundene umlaufende Ventilscheiben 48 und 49 sind an einem mit Durchlässen a I, a 3, a 5 versehenen Träger 47 abgestützt und von diesem in Drehung antreibb?¹·. Wie in F i g. 5 dargestellt, ist in der linken Stirnfläche der Vcntilscheibe 48 eine T-förmige Höhlung ausgebildet, wobei ein Schenkel bf> langer ist als die anderen Schenkel b2 und Λ 4. so uaß der Schenkel 66 über eine Verteileröffnung d in der Ventilscheibe 49 hinwegreicht. In den Ventilscheiben sind Durchlässe öl, bX b5 sowie el bis c6 und f\ bis /"6, ausgebildet, die entsprechend ihrer Zuordnung zu Austritten g\ bis g% und damit zu den Zylindern 1 bis S Rotating valve disks 48 and 49, which are firmly connected to one another, are supported on a carrier 47 provided with passages a 1, a 3, a 5 and are driven by this in rotation? ¹ ·. As in Fig. 5, a T-shaped cavity is formed in the left end face of valve disk 48, one leg bf being> longer than the other legs b2 and Λ 4 so that leg 66 extends over a distributor opening d in valve disk 49. Passages oil, bX b5 as well as el to c 6 and f \ to / "6, are formed in the valve disks, which according to their assignment to outlets g \ to g% and thus to cylinders 1 to S

des Motors mit Indices I bis 6 unterschieden sind.of the engine with indices I to 6 are differentiated.

Die während eines Arbeitsspiels vorhandene Kraftstoffströmung zwischen der Hochdruckpumpe 18 und einem oberen Zylinderraum 5 1 im Dosierzylinder 44 ist mit durchgezogenen Pfeillinien 43, die Kraftstoffströ- ■> mung aus einem untern Zylinderraum 5 2 zu einem der Austritte g I bis g6, in diesem Fall g6, mit gestrichelten Pfcillinicn 45 dargestellt. Während dieses Arbeitsspiels strömt Kraftstoff aus der Hochdruckpumpe durch die Durchlässe al, 61, el und el in den oberen in Zylinderraum 5 1. Der aus dem unteren Zylinderraum s 2 kommende Kraftstoff durchströmt die Durchlässe c 2. c4. nacheinander die Schenkel ft4 und 6 6 der T-formigen Höhlung, die Verteileröffnung J, den Durchlaß fft und den Austritt ^6. ι >The fuel flow between the high pressure pump 18 and an upper cylinder chamber 5 1 in the metering cylinder 44 during a work cycle is shown with solid arrow lines 43, the fuel flow from a lower cylinder chamber 5 2 to one of the outlets g 1 to g6, in this case g6 , shown with dashed Pfcillinicn 45. During this work cycle, fuel flows from the high-pressure pump through the passages a1, 61, el and el into the upper one in cylinder chamber 5 1. The fuel coming from the lower cylinder chamber s 2 flows through passages c 2. c 4. successively through legs ft4 and 6 6 of the T-shaped cavity, the distributor opening J, the passage fft and the outlet ^ 6. ι>

An der Abtriebshülse 40 ist mit einem im wesentlichen dichten Lager 51 drehbar ein zusätzlicher Druckfühler in Gestalt eines Beschleunigungskolbens 50 angeordnet, der bei plötzlichem Öffnen des Drosselventils und dadurch hervorgerufener plötzlicher t-rhöhung _><> des absoluten Druckes in der Kammer 34 eine Verschiebung nach rechts erfährt. Dies verursacht eine Versetzung der Druckdose und des Nockens nach rechts und eine Absenkung des Anschlages 20c, so daß das Gemisch kurzzeitig angereichert wird. Das Lager 51 y, läßt einen langsamen Übergang von Luft von der einen Kolbenseite zur anderen zu. und der Kolben geht unter der Wirkung einer in die Addiervorrichtung 39 eingebauten Feder 52 in seine Anfangsstellung zurück.An additional pressure sensor in the form of an acceleration piston 50 is rotatably arranged on the output sleeve 40 with a substantially sealed bearing 51, which shifts when the throttle valve suddenly opens and the resulting sudden increase in the absolute pressure in the chamber 34 right learns. This causes a displacement of the pressure cell and the cam to the right and a lowering of the stop 20c, so that the mixture is briefly enriched. The bearing 51 y allows a slow transition of air from one side of the piston to the other. and the piston returns to its initial position under the action of a spring 52 built into the adding device 39.

Der von der Hochdruckpumpe 18 abgegebene κι Kraftstoffdruck kann im Bereich von etwa 8.4 kp/cmliegen. Dieser Druck wird jedoch nicht bei Anlaßdreh-/ahlen entwickelt, die durch Betätigen eines dem Motor zugeordneten gewöhnlichen Anlassers erzielbar sind.The output from the high pressure pump 18 κι Fuel pressure can be in the range of about 8.4 kgf / cm. However, this pressure is not applied when starting the engine developed, which can be achieved by operating a common starter associated with the engine.

Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung weist daher eine r, kurz Vergaser genannte V'.-rgasereinrichtung 30 auf. die nur während der Anlaßphase bei Anlaßdrehzahlen mi Tätigkeit tritt.The fuel injector therefore has an r, V '. gasifier device 30 called for short carburetor. the only occurs during the starting phase at starting speeds with activity.

Eine doppelte Kraftstoffversorgung sowohl über den Vergaser als auch über die Fin^pritzdüsen der i< > Kraftstoff-Einspritzvorrichtung muß vermieden werden. Dem Vergaser wird daher ein Steuersignal zugeleitet, das den Vergaser in der Weise abschaltet, daß die Zufuhr von Kraftstoff aus dem Vergaser unterbunden ist. sobald auf Grund des Betriebszustan- j-> des in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung die Kraftstoffabgabe aus deren Austritten an die Einspritzdüsen begonnen hat. Ein für diesen Zweck geeignetes Signal ist ein von Fluiddruck abhängiges Signal, das an der Austrittsseite der Hochdruckpumpe 18 abgenommen v, wird.A double fuel supply both via the carburetor and via the injection nozzles of the fuel injection device must be avoided. A control signal is therefore fed to the carburetor which switches off the carburetor in such a way that the supply of fuel from the carburetor is cut off. as soon as, due to the operating state in the fuel injection device, the fuel has started to be dispensed from its exit to the injection nozzles. A suitable for this purpose is a signal dependent on the fluid pressure signal v taken at the outlet side of the high-pressure pump 18 is.

Der Vergaser ist mit weiteren Einzelheiten in Fig. 3 und 4 dargestellt und weist eine Bohrung 100 auf, die im Gehäuse 33 der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung längs einer zur Achse 41a der Antriebswelle und der Druckdose 29a parallelen Achse ausgebildet ist. Sie ist mit etwa gleichgroßem Abstand zwischen diesen Bauteilen in der Wand des Gehäuses 33 angeordnet, welche die Kammer 34 von dem Raum trennt, in welchem der Dosierzylinder 44 das Umschalt- und w> Verteilerventil 19 und die Hochdruckpumpe 18 untergebracht sind.The carburetor is shown in more detail in FIG. 3 and FIG. 4 and has a bore 100 extending longitudinally in the housing 33 of the fuel injector an axis parallel to the axis 41a of the drive shaft and the pressure cell 29a is formed. she is arranged with approximately the same distance between these components in the wall of the housing 33, which separates the chamber 34 from the space in which the metering cylinder 44 switches over and w> Distribution valve 19 and the high pressure pump 18 are housed.

Die Bohrung 100 ist aus einem im Durchmesser größeren Bohrungsabschnitt 101 und einem im Durchmesser kleineren Bohrungsabschnitt 102 zusammengesetzt. Im engeren Bohrungsabschnitt 102 ist verschieblich ein Element 103 einer Kraftstoff-Düse 103 bis 106 geführt. Dieses Element 103 besitzt ein Innenrohr 104, da in Achsrichtung von einem Kraftstoffzufuhrkana 105, 106 durchsetzt ist, in dessen im Durchmesse erweitertes Endstück 106 ein bei Erreichen eine Druckgrenzwertes wirksam werdendes Druckbegren zungsventil 107, 108 mit einem Ventilsitzträger 107 um einer Verschlußkugel 108 untergebracht ist. Dii Verschlußkugel 108 ist von einer Schraubendruckfede 109 in Anlage an den Ventilsitz gedrängt.The bore 100 is composed of a bore section 101 with a larger diameter and a bore section 102 with a smaller diameter. An element 103 of a fuel nozzle 103 to 106 is displaceably guided in the narrower bore section 102. This element 103 has an inner tube 104, since it is penetrated in the axial direction by a fuel supply duct 105, 106, in whose diameter enlarged end piece 106 a pressure limiting valve 107, 108 with a valve seat support 107 around a locking ball 108, which becomes effective when a pressure limit is reached, is accommodated. The locking ball 108 is urged into contact with the valve seat by a helical compression spring 109.

In der Stirnfläche des Ventilsitzträgers 107 ist eim Öffnung 110 ausgebildet, durch die in einer ringförmigei Kammer 111 befindlicher flüssiger Kraftstoff hindurch treten kann. Die Zufuhr von Kraftstoff zur Kammer 11 geschieht über einen Kanal 136, der über eim Innenverbindung an den Eintritt 14a am Vorrichtungs gehäuse angeschlossen ist.In the end face of the valve seat support 107 is eim Opening 110 formed through which in an annular egg Chamber 111 located liquid fuel can pass through. The supply of fuel to the chamber 11 occurs via a channel 136 which is connected via an internal connection to the inlet 14a on the device housing is connected.

Die Kraft der Feder 109 ist so gewählt, daß da Druckbegrenzungsventil 107, 108 bei einem vorbe stimmten niedrigen Grenzdruck öffnet, der zwischei dem auf das Ventil ausgeübten Schwerkraftdruck de Kraftstoffes und dem Kraftstoff-Einspritzdruck liegl beispielsweise bei etwa 0,14 kp/cmⁱ. Dieser Druck kam von der Niederdruckpumpe 13 geliefert werden. Da Druckbegrenzungsventil 107, 108 verhindert somit in abgeschalteten Zustand von Motor und Kraftstoff-Ein spritzvorrichtung ein Ablaufen des Kraftstoffes durcl den Vergaser unter der Wirkung der Schwerkraft.The force of the spring 109 is chosen so that the pressure relief valve 107, 108 opens at a certain low limit pressure that lies between the gravity pressure of the fuel exerted on the valve and the fuel injection pressure, for example at about 0.14 kp / cm ⁱ . This pressure came to be supplied by the low-pressure pump 13. Since the pressure limiting valve 107, 108 thus prevents the fuel from draining through the carburetor under the action of gravity when the engine and fuel injection device are switched off.

Das Element 103 der Kraftstoffdüse weist einen Kop 113 auf. der eng in den im Durchmesser kleinerei Abschii.ü 102 der Bohrung 100 eingepaßt ist und einei in einer Nut aufgenommenen Dichtring 114 trägt, de die ringförmige Kammer 111 gegen den übrigen Teil de Vergaserbohrung abdichtet.The element 103 of the fuel nozzle has a head 113. the narrow in the diameter small shop Section 102 of the bore 100 is fitted and ani Sealing ring 114 received in a groove, de the annular chamber 111 against the remaining part de Carburetor bore seals.

Zur Kraftstoffdüse 103 bis 106 gehört ein weitere Düsenelcment in Gestalt eines Außenrohres 115 da teleskopartig am Innenrohr 104 aufgenommen ist um nahe dem freien oder Abgabeende des Innenrohres 10< der Kraftstoffdii.se 103 bis 106 Löcher 116 aufweist, dii bei diametraler Anordnung die Wand des Außenrohre durchsetzen und eine Düsenöffniing bilden.A further nozzle element in the form of an outer tube 115 belongs to the fuel nozzle 103 to 106 is received telescopically on the inner tube 104 to near the free or delivery end of the inner tube 10 < the fuel nozzle 103 to 106 has holes 116, dii in the case of a diametrical arrangement, pass through the wall of the outer tube and form a nozzle opening.

Der Vergaser besitzt außerdem zwei Ventile, nämlicl ein Kraftstoff- Absperrventil 104, 118 und ei' Luft-Absperrventil 1016. 117.The carburetor also has two valves, namely a fuel shut-off valve 104, 118 and a ' Air shut-off valve 1016. 117.

Zu den Ventilen gehört ein Kolben 117, der einer Kolbenteil 117a aufweist oder durch einen solcher betätigbar ist und im erweiterten Abschnitt 101 de Bohrung 100 in Achsrichtung zwischen einer Offenstel lung (F i g. 3) und einer Schließstellung bewegbar ist. it welcher er über der Öffnung eines Luftkanals 1016steht der nahe dem freien oder Abgabeende des Innenrohre: 104 durch den erweiterten Abschnitt 101 der Bohrunj 100 hindurchgeht. Luft tritt in diesen Luftkanal au; einem Rohr 101a (Fig.4) ein, das an einen (nich gezeichneten) Luftfilter angeschlossen sein kann. Dei Luftkanal 101 b umfaßt einen Abschnitt (F i g. 4) der dii Bohrung 100 mit der Kammer 34 verbindetThe valves include a piston 117, which has a piston part 117a or can be actuated by such and in the widened section 101 of the bore 100 can be moved in the axial direction between an open position (FIG. 3) and a closed position. it which it stands above the opening of an air duct 1016 which passes through the enlarged section 101 of the bore 100 near the free or discharge end of the inner tube: 104. Air enters this air duct; a tube 101a (FIG. 4) which can be connected to an air filter (not shown). The air duct 101 b comprises a section (FIG. 4) which connects the bore 100 with the chamber 34

Zum Kraftstoff-Absperrventil 104,118 gehört ein au: nachgiebigem Werkstoff hergestelltes Verschlußgliec 118, das am Boden einer im Kolben 117 ausgebildete! Bohrung 119 aufgenommen ist. Diese Bohrung bilde eine Fortsetzung der Innenfläche des Außenrohres 115.The fuel shut-off valve 104, 118 includes a closure member made from a flexible material 118, which is formed at the bottom of a piston 117! Bore 119 is added. Make this hole a continuation of the inner surface of the outer tube 115.

Am Kopf 113 und am Kolben 117 stützt sich ein« Schraubendruckfeder 120 ab, die den Kolben 117 in eint Stellung drängt, in welcher sowohl das Kraftstoff- al: auch das Luft-Absperrventil geöffnet ist.A helical compression spring 120, which unites the piston 117, is supported on the head 113 and on the piston 117 Urges position in which both the fuel al: as well as the air shut-off valve is open.

Die Bewegung des Kolbens 117 zum Schließen diesei beiden Ventile ist abhängig vom Zufluß unter Drucl stehenden Kraftstoffes aus einer Kammer 131 duret Bohrungen 122 und 122a und 123 in einen Raum 121. Di(The movement of the piston 117 to close it Both valves is dependent on the inflow of pressurized fuel from a chamber 131 duret Bores 122 and 122a and 123 in a room 121. Tu (

Kammer 131 steht mit der Druckseite der Hochdruckpumpe 18 über eine Bohrung lila (Cig. 4) in Verbindung. Die Bohrung 122.·) ist in einen Hinlaßstopfen 124 ausgebildet, der in am linde der Vergaserbohrung ausgebildetes Innengewinde angeschraubt ist und einen in einer Umfangsnut aufgenommenen Dichlring 125 trägt.Chamber 131 is connected to the pressure side of the high pressure pump 18 via a hole lilac (cig. 4). The bore 122. ·) is formed in an outlet plug 124 which is screwed into the internal thread formed on the linde of the carburetor bore and carries a sealing ring 125 received in a circumferential groove.

In die Bohrung 123 ist eine Drossel 126, 127 mit einer l)?osselbüchsc 126 eingesetzt, in der ein Drossclkünal 127 ausgebildet ist, um die unter Druck in den Raum 121 eintretende Kraftstoffmenge zu begrenzen und damit die Dauer der Anlaßpcriode zu bestimmten, während der der Vergaser in Tätigkeit bleibt. Diese Periode endet mit dem vom Kraftstoff- Cinsprilzdruck im Kaum 121 bewirkten Schließen des Kraftstoff- und des Luft-Absperrventils.In the bore 123 is a throttle 126, 127 with a l)? osselbüchsc 126 is used, in which a Drossclkünal 127 is formed to the pressure in the space 121 to limit the amount of fuel entering and thus to determine the duration of the starting period while that the carburetor remains in operation. This period hardly ends with the fuel pressure 121 caused closing of the fuel and the Air shut-off valve.

Bei geschlossenem oder nur v. enig geöffnetem Drosselventil der Kraftstoff einspritzvorrichtung herrscht im l.uficintrittskanal auf der Druckseite dieses Ventils ein geringer Druck und Luft wird durch das l.ufleintriltsrohr 101,7 des Vergasers angesaugt, da die (Juerschnittsflächen des Rohres 101;) und lies Kanals 101/»klein sind gegenüber dem llaupi-l.ufleintrittskanal des Drosselventils 35 und der Kammer 34. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft isl größer als durch Öffnen der Drosselklappe 36 er/iell würde. Am Abgabeende des Innenrohres 104 abgegebener und aus den Löchern 116 des Außenrohrcs 115 austretender Kraftstoff wird daher ohne weiteres wie bei einer langsamlaufenden Düsenanordnung eines herkömmlichen Vergasers /erstäubt und entlang dem Kanal 101 b transportiert, der den Vergaser mit der Kammer 34 des l.uftcinlrittskanals der Kraftstoff-einspritzvorrichtung verbindet.With closed or only v. When the throttle valve of the fuel injection device is slightly open, there is a low pressure in the inlet channel on the pressure side of this valve and air is sucked in through the inlet pipe 101.7 of the carburetor, since the (cross-section surfaces of the pipe 101;) and left channel 101 / »small are opposite the inlet duct of the throttle valve 35 and the chamber 34. The flow rate of the air is greater than would be achieved by opening the throttle valve 36. At the discharge end of the inner tube 104 discharged and from the holes 116 of the Außenrohrcs 115 escaping fuel is therefore readily as in a low-speed nozzle arrangement of a conventional carburetor / erstäubt and along the channel 101 transports b, of the carburettor with the chamber 34 of the l.uftcinlrittskanals the Fuel injector connects.

Der Vergaser ist ebenfalls in der Lage, die Kraftstoffversorgung des Motors in dem CaIIe wahrzunehmen, in dem durch Auftreten einer Störung in der Kraftsloff-I lochdruckpunipe an deren Austritt nicht der Druck erreicht wird, welcher erforderlich ist. um von den Austritten der Kraftstoffpumpe Kraftstoff zu den Kinspriizdüscn fördern, und in dem aus dem gleichen Grund der Kolben 117 die in C i g. 3 gezeichnete Stellung beihchäll. Unter diesen Betriebsbedingungen soll die Drosselklappe 36 nur wenig geöffnet werden.The carburetor is also able to take care of the fuel supply of the engine in the case in which by the occurrence of a malfunction in the fuel pressure pipe at its outlet not the Pressure is achieved which is required. in order to get fuel from the outlets of the fuel pump Kinspriizdüscn promote, and in that of the same The reason for the piston 117 in C i g. 3 position shown at beihchäll. Under these operating conditions the throttle valve 36 is to be opened only a little.

/um Regulieren der Druckregelung und der Rückführung des am Austritt der Kraftstoff! lochdniekpumpe abgegebenen Kraftstoffes dient ein Abblas- oder entlastungsventil 31. Dieses weist ein kegeliges Verschlußglied 128(Ii μ. J) auf. das mit einem Ventilsit/ an einem Körper 129 zusammenwirkt, an den es von einer Schraubendruckfeder 130 angedrückt ist. Unter hohem Druck stehender Kraftstoff wird durch die Bohrung 131;; (Cig. 4) in die Kammer 131 gefördert, von wo aus er durch ein Cilter 133 in eine Innenbohrung 134 des Körpers 129 des Cntlasliingsvcntils 31 gelangt. Dieses Ventil öffnet bei einem durch die Feder 130 bestimmten Druck, um überschüssigen Kraftstoff an einen Abschnitt 135 der Bohrung des Cntlastungsventils 31 und von dort an den Kanal 136 abzugeben Der Kanal 136 steht mit der rinförmigcn Kammer 111 in Verbindung, von dem aus überschüssiger Kraftstoff über einen Auslaß 112 in den Kraftstoffbehälter zurückgeleitel wird./ to regulate the pressure regulation and the feedback the at the outlet of the fuel! lochdniekpump A blow-off or relief valve 31 is used for the fuel dispensed. This has a conical shape Closure member 128 (Ii μ. J). that with a valve seat / cooperates on a body 129 to which it is of a helical compression spring 130 is pressed. Under High pressure fuel is fed through the bore 131 ;; (Cig. 4) promoted to chamber 131, from where it goes through a cilter 133 into an inner bore 134 of the body 129 of the compression valve 31 arrives. This valve opens at a pressure determined by the spring 130 in order to supply excess fuel a section 135 of the bore of the relief valve 31 and from there to the channel 136 to deliver the channel 136 stands with the ring-shaped chamber 111 in Connection from which excess fuel via an outlet 112 into the fuel tank is returned.

Hierzu 5 Dlatt ZeichnungenFor this 5 Dlatt drawings

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection device for internal combustion engines, with a housing having an air inlet duct, a high-pressure fuel pump, to which at least one fuel injection nozzle is connected, with a metering device, to dispense a measured amount of fuel during each work cycle of the Motor as a function of time on the crankshaft or another rotating output link of the motor is driven, with e: a control device, which is used to produce an expedient Air-fuel ratio the metering device as a function of air pressure and Regulates air temperature values, and with a carburetor, which has a carburetor air inlet, which in connected to an area downstream of an adjustable throttle valve on the air inlet duct is a fuel nozzle injecting into the carburetor air crater, and shut-off valves to interrupt the air or fuel supply to the carburetor air inlet or to the fuel nozzle has, characterized in that the carburetor (30) has a bore (100) in which the fuel nozzle (103 to 106), the air shut-off valve (1016, 117) and the fuel shut-off valve (104, 118) are housed, the two shut-off valves (1016, 117 and 104, 118) by means of a piston (117) which is arranged in the carburetor bore (100) and can be closed via a one Line (131a, 131, 122, 123) containing throttle (126, 127) with the one at the outlet of the high pressure pump (18) prevailing fuels.uck is acted upon.

2. Device according to claim I, characterized in that that a low pressure pump (13) via a pipe (14) to the inlet (14a ^ of the high pressure pump (18) is connected, and that the fuel nozzle is connected to the inlet (14a ^.

3. Apparatus according to claim I or 2, characterized in that the fuel supply channel (105, 106) the fuel nozzle (103 to 106) is connected to a pressure relief valve (107, 108) which is normally held in the closed position and opens at a limit pressure that is between the The gravity pressure of the fuel acting on the valve and that of the high-pressure pump (18) injection pressure generated.