DE2324476A1

DE2324476A1 - METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING THE FUEL INJECTION PROCESS IN COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE2324476A1
Application number: DE2324476A
Authority: DE
Inventors: Harold Elden Anderson; Perry Lester Kruckenberg
Original assignee: Mcculloch Corp
Current assignee: Mcculloch Corp
Priority date: 1972-07-05
Filing date: 1973-05-15
Publication date: 1974-01-24
Also published as: AU466789B2; FR2191608A5; US3870025A; AU5539973A; JPS5738782B2; BE801860A; CA975234A; JPS4957227A; GB1421367A

Description

DIPL.-ING. KLAU-j UuHN DIPL.-PHYS. ROBERT ./C": JZHUÜ^r- H DIPL.-ING. KLAU-j UuHN DIPL.-PHYS. ROBERT ./C ": JZHUÜ ^r - H

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6PATENT LAWYERS 8 MUNICH 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6

TRL- (0311) 22 25 3O-29 8192 I¹+. MSLX \y('J TRL- (0311) 22 25 3O-29 8192 I ¹ +. MSLX \ y ('J

2324A782324A78

Afc*.: A 14 373/473Afc * .: A 14 373/473

Firma IC-CO¹LLOCH CORPORATION 6101 West Century Boulevard Lob Angeles. California 90045/USACompany IC CO ¹ LLOCH CORPORATION 6101 West Century Boulevard Praise Angeles . California 90045 / USA

Verfahrep. und Vorrichtung zur Verbesserung dag Treibstoffeinspritzverlaufes von VerbrennungsmotorenTraversing and device for improving dag Fuel injection process of internal combustion engines

Die Erfindung betrifft verbesserte Brennstoffeinspritztechniken, mit denen der Verbrennungsverlauf des Brennstoffs bei Verbrennungsmotoren verbessert werden soll» insbesondere von derartigen Verbrennungsmotoren, vrie sie in der US PS 3 543 735 der Anmelderin beschrieben sind»The invention relates to improved fuel injection techniques, with which the combustion process of the fuel in internal combustion engines Is to be improved »in particular of such internal combustion engines, as described in US PS 3,543,735 of the applicant are described »

Die US PS 5 543 735 beschreibt eine spezielle Motorenbauart, sowie die Betriebsart dieses Motors,US PS 5,543,735 describes a special type of engine as well the operating mode of this engine,

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, HÄB.-.U Fr. -Λ, i. Co.. tA0n.-l-.3r.. Nr 2HtS* I Bankhaus H.Aulhaueer. Münch.n. Nr. 561300 Poülsch^cK: Mür>ch«n a09C4.BOO, HÄB .-. U Fr. -Λ, i. Co .. tA0n.-l-.3r .. No. 2HtS * I Bankhaus H.Aulhaueer. Münch.n. No. 561300 Poülsch ^ cK: Mür> ch «n a09C4.BOO

Grundsätzlich betreffen die TJS PS 3 543 735 und die Anmeldung die Erzeu«-. gung von einer Reihe von räumlich unterteilten Verbrennungsorten (spaced burning loci) in der inneren-oder Brennkammer eines Verbrennungsmotors. Randbegrenzte Zonen einer heftigen Bewegung sind einzeln mit diesen Orten verbunden. Während des Arbeite- oder Abwärtshubes eines Kolben in der Arbeitskammer des Motors, sowie bei einrem Betrieb mit Normalgeschwindigkeit und/pder Last erfolgt eine Brennstoffeinspritzung in Farm von relativ festen, zusammenhängenden Strömen, wobei einzelne Ströme in einzelne Zonen einer heftigen Bewegung oder Verwirbelungszonen und damit verbundene: Brennorte gerichtet werden. Me Hauptmenge des Brennstoffs wird während des Arbeits- oder Abwärtshubes eingespritzt*In principle, the TJS PS 3 543 735 and the registration concern the products. supply of a number of spatially subdivided combustion sites (spaced burning loci) in the inner or combustion chamber of an internal combustion engine. Boundary zones of violent movement are separate with these locations tied together. During the working or downward stroke of a piston in the Working chamber of the engine, as well as when operating at normal speed and / p the load, fuel injection occurs in the form of relatively fixed, contiguous streams, with individual streams being broken down into individual streams Zones of violent movement or turbulence zones and related: Burning locations are directed. Me main amount of fuel is injected during the work or down stroke *

Die durch dieses Prinzip der räumlich unterteilten Verbrennungsorte erzielten Vorteile sind wesentlich. Sie bewirken,eine Verminderung degmaximalen Drucks in der Verbrennungskammer, eine Verminderung in der Geschwindigkeit des Druckanstieges in der Kammer, eine Verminderung im Ge-. räusehniveäU des Motors, eine Verminderung der Abgase des Motors, sowie der Verbrennungstemperaturen, eine Verminderung in der Erzeugung von schädlichen Stickstoffoxyden, eine Verminderung der Karburierungsbeet rebungen, sowie eine Verbesserung im spezifischen Brennstoffverbrauch, eine Verbesserung im Startverhalten und insgesamt die Möglichkeit, die Größe •eines Motors im Verhältnis zu einer erwünschten PS-Leistung kleiner gestalten zu können.The cremation sites achieved through this principle of spatially subdivided combustion sites Benefits are essential. They cause a decrease degmaximal Pressure in the combustion chamber, a decrease in speed the increase in pressure in the chamber, a decrease in the volume. räusehniveäU of the engine, a reduction of the exhaust gases of the engine, as well of combustion temperatures, a decrease in the production of harmful nitrogen oxides, a reduction in carburization bed vines, as well as an improvement in specific fuel consumption, one Improvement in starting behavior and overall the possibility of making the size of an engine • smaller in relation to the desired horsepower output to be able to.

In dem Maße, mit dem sich die Massenströmungsdichte des erhitzten Gases ändert oder verstärkt, wenn dieses durch, die mit den Verbrennungsox'tsn- verbundenen Verwirbelungszonen während des Arbeitshubes eines Kolbens hindurchströnit, tritt eine Änderung oder ein Ansteigen der Einspritzgeschwindigkeit dös Treibstoffs in die Verwirbelungszonen ein*To the extent that the mass flow density of the heated gas increases changes or intensifies when this is caused by those associated with the combustion ox'tsn- Swirl zones flow through during the working stroke of a piston, a change or an increase in the injection speed occurs doze of fuel in the turbulence zones *

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Trotz dieser "bedeutenden Fortschritte zeigt es sich, daß bei der Anwendung v/eiterer Stufen der Betriebsverlauf des Motors noch weiter verbessert wird, insbesondere bei einem Motor gemäß der US PS 3 543 735 und zwar Yfährend Betriebsbedingungen, bei denen der Motor mit niedriger Bellas tung und/oder langsam läuft. In spite of these "significant advances, it appears that in the application In other stages, the operating sequence of the engine is improved even further, in particular in the case of an engine according to US Pat. No. 3,543,735 and during operating conditions in which the engine is running at low load and / or slowly.

Bei bestimmten herkömmlichen Einspritzsystemen ist die Pumpenstufe (pumping increment) einer Treibstoffpumpe während jedes Arbeitshubs eines Motors geringer als die Dauer der Einspritzstufe an der Einspritzdüse. Bei Systemen von derartiger Bauart ist die Zeitdauer der Einspritzstufe an der Einspritzdüse selbst mehr oder weniger eine Punktion des gepumpten Treibstoffvolumens während jeder Pumpenstufe oder jedem Zyklus der Treibstoffpumpe.In certain conventional injection systems, the pump stage is (pumping increment) of a fuel pump during each power stroke of an engine is less than the duration of the injection stage at the injection nozzle. In systems of this type, the duration of the injection stage at the injection nozzle itself is more or less a puncture of the pumped one Fuel volume during each pump stage or cycle of the fuel pump.

Da eine bemerkenswerte und wichtige Laufeigenschaft eines Motors mit räumlich unterteilten Ver"brermungsorten eine Verlängerung des Treibstoffbrennvorganges zur Folge hat,· ist es erwünscht, daß der Treibstoffverbrennungsvorgang durch die A^rerbrennungsorte und die Verwirbelungszonen für einen bestimmten und allgemein konstanten Steueranteil der Kurbelwellendrehung, d.h. für einen bestimmten Anteil der Kolbenbewegung gesteuert bleibt. Es wird daher notwendig, so weitgehend wie möglich eine allgemein andauernde und konstante Beziehung zwischen der Dauer der Brennstoffeinspritzung an der Einspritzdüse und dem erwünschten Steueranteil der Kurbelwellendrehung oder der Kolbenbewegung, jeweils ausgedrückt vom Standpunkt der Kolbenbewegung, aufrechtzuerhalten.Since a remarkable and important runnability brermungsorten a motor with spatially divided Ver "an extension of the fuel combustion process has the result · it is desirable that the fuel combustion process ^r erbrennungsorte by the A and turbulence zones for a particular and generally constant control portion of the crankshaft rotation is, for It becomes necessary, therefore, to maintain, as closely as possible, a generally sustained and constant relationship between the duration of fuel injection at the injector and the desired amount of control of crankshaft rotation or piston movement, each expressed from the point of view of piston movement.

Mit einem Treibstoffeinspritzsystem der oben beschriebenen Art, bei dem die Zeit der Brennstoffeinspritzung eine Funktion des Volumens der Einspritzcharge ist, wurde jedoch diese erwünschte "Koinzidenz" zwischenWith a fuel injection system of the type described above, in which the time of fuel injection is a function of the volume of the injection batch is, however, this desired "coincidence" between

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der Kolbenbswegurigostufe und der Einspritzstufe bisher bei einem Betrieb mit niedrigerer Motorgeschwindigkeit und/oder Last verschlechtert, wennthe Kolbenbswegurigoststufe and the injection stage so far in one operation worsened with lower engine speed and / or load, if

- der Motor dahingehend optimiert war, daß bei einem Betrieb unter normaler oder höherer Motorgeschwindigkeit und/oder Last die erwünschte "Koinzidenz" auftritt. '- The engine was optimized so that when operated below normal or higher engine speed and / or load the desired "coincidence" occurs. '

Der Grund für diese Verschlechterung beruht auf der Tatsache, daß bei . einem !Betrieb mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder ^ast für eine gegebene The reason for this deterioration is due to the fact that at. a! operation at lower speed and / or ^ ast for a given

Treibstoffcharge die der Bauer der Einspritz3tufe von TreibstoffFuel charge that the builder of the fuel injection stage

in den Motor entsprechende . Stufe der Kolbenbewegung reduziert wird. Die hieraus resultierende mangelnde Koinzidenz wird weiter'verschlechtert, wenn das Volumen der Charge vermindert wird. Die vorliegende Erfindung mildert wesentlich diese mangelnde Koinzidenz. Indem sie eine Milderung oder zumindest eine bedeutende Kompensation von einer ungeeigneten oder unannehmbaren Differenz zwischen Einspritzstufe und Kolbenbewegungssteuer™ stufe hervorruft, wird von der vorliegenden Erfindung ein Verfahren geschaffen, bei dem eine Brennstoffpumpenkolbeneinrichtung veranlaßt wird, einen Treibstoffanteil zu fördern. Der geförderte Brennstoff anteil vrird durch eine Kanal einrichtung geleitet, welche von der Brennstoffpumpenkolbeneinrichtung zu der Brennstoffeinspritzdüseneinrichtung führt. Die Brennstoffeinspritzdüseneinrichtung selbst kann Treibstoff in das Innere des Motors hindurch lassen. Der Treibstoff wird jedoch von der Düseneinrichtung in das Motorinnere mit einer Geschwindigkeit abge'ge- · ben, welche unterschiedlich und kleiner ist als die Fördergeschwindigkoit des Treibstoffanteils von der Treibstoffpumpeneinrichtung zu der Kanaleinrichtung. appropriate in the engine. Level of piston movement is reduced. the the resulting lack of coincidence is further worsened, when the volume of the batch is decreased. The present invention substantially mitigates this lack of coincidence. By doing an mitigation or at least significant compensation for an inappropriate or unacceptable difference between the injection stage and the Piston Motion Control ™ stage causes a method is provided by the present invention, in which a fuel pump piston device is caused, to promote a fuel share. The extracted fuel share vr is passed through a channel device which is operated by the Fuel pump piston assembly to the fuel injector assembly leads. The fuel injector assembly itself can pass fuel into the interior of the engine. However, the fuel is from of the nozzle device into the interior of the motor at a speed ben, which is different and smaller than the conveyor speed the proportion of fuel from the fuel pump device to the channel device.

Bei einem Betrieb des Motors mit relativ geringerer Geschwindigkeit und/ oder Last wird ein relativ größerer Treibstoffvolumenänteil während je-When the engine is operated at a relatively lower speed and / or load, a relatively larger proportion of the fuel volume is used during each

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-D--D-

Arbeitshubs des Motors von der Treibstoi'fpumpenrichtung in die Kanaleinrichtung gefördert . Es erfolgt jedoch auch eine/Abzweigung des Treibstoffs von der Kanaleinrichtung zwischen der Kolbeneinrichtung und der Treibstoffäüseneinrichtung, und die oben erwähnte Abzweigung des Treibstoffs wird zumindest in ihrem früheren Ausmaße verhindert. Bei^ einem Betrieb des Motors mit relativ höheres? Geschwindigkeit und/oder Lagt erfolgt jedoch die Förderung von einem relativ kleineren Treibstoff\^rolumen-< anteil während jedes Arbeitahub des Motors.Working stroke of the engine promoted by the Treibstoi'fpumpenrichtung in the channel device. However, there is also a diversion of the fuel from the channel device between the piston device and the fuel nozzle device, and the above-mentioned diversion of the fuel is prevented at least to its earlier extent. With ^ an operation of the engine with a relatively higher? Speed and / or position, however, the delivery of a relatively smaller ^{proportion of fuel \ r} volume takes place during each work stroke of the engine.

Im Zusammenhang mit diesem Verfahren, sowie bei einem Motor mit einer Vielzahl von Arbeitskammern und einer einzelnen Kraftstoffpumpe mit vielfachen Ausgängen ist es wünschenswert, daß der Treibstoff, wie oben erwähnt, von einer Stelle in der Kanaleinrichtung, welche in gemeinsamer Verbindung mit den Treibstoffströraungswe^en steht, die zu all den Einspritzdüsen führen oder welche zu den verschiedenen Arbeitskammern ge» hören, abgezweigt wird.In connection with this procedure, as well as with an engine with a With multiple working chambers and a single fuel pump with multiple outlets, it is desirable that the fuel, as mentioned above, from a point in the duct device, which is in common connection with the fuel flow paths leading to all the injection nozzles lead or which go to the various chambers of labor » hear, is branched off.

Im Zusammenhang mit dieser Eigenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie als unabhängiger, bemerkenswerter Paktor befaßt sich die vorlie-In connection with this peculiarity of the method according to the invention, and as an independent, notable pactor, the present

gende Erfindung mit verschiedenen Kombinationen von Gerätschaften, welehe in einheitlicher Weise zusammenwirken, um die oben genannten Verfahren durchzuführen.lowing invention with various combinations of equipment, welehe cooperate in a uniform manner to carry out the above procedures.

Während das Prinzip der Verbrennungsorte, insbesondere bei einem Betrieb unter normaler und hoher Geschwindigkeit und/oder Last einmalig vorteilhaft ist, fand man unerwarteterweise, daß bei einem Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit und/oder Last vorzugsweise eine Abwandlung in der Art und Weise durchgeführt werden sollte, mit der Treibstoff in die Verwirbelungszonen geführt wird, welche den Ort der oben genannten Verbrennungsorte fcßtlegen und die Verbrennungsorte erzeugen können·While the principle of the places of combustion, especially when operating One-time advantage under normal and high speed and / or load is unexpectedly found that for low speed and / or load operation, a variation in type and / or Way should be done with the fuel in the turbulence zones which determine the location of the above-mentioned places of combustion and can create the places of combustion.

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Bei einem Betrieb mit normaler oder hoher Geschwindigkeit und/oder Last wird der Treibstoff in einzelnen, allgemein zusammenhängenden oder "festen." Strömen gerade in die verschiedenen einzelnen Verwirbelungs-■ zonen und Yerbrennungsorte gerichtet.When operating at normal or high speed and / or load is the fuel in single, generally contiguous or "firm." Flow straight into the various individual turbulence ■ zones and burn sites.

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• ρ -• ρ -

Bei einem Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit und/oder Last nimmt man jedoch jetzt an, daß es wünschenswert ist, von einem wie oben erwähnten Einspritzen von festen Brennstoffströmen Abstand.zu nehmen und anstatt dessen Brennstoff in eine VorkompresBionskammer einzuspritzen, welche mit den Verwirbelungszonen in Form eines auseinanderlaufenden oder wellenförmig bewegten Sprühstrahls in Verbindung steht. (Die Bezeichnung "Vorkompressionskammsr" wird hier dahingehend verstanden, daß mit ihr eine Kammer bezeichnet ist, die hilfsweise zu der Arbeitskammer angeord«» net ist und die komprimiertes Gas bei dem Kolbenkompressionshub aufnimmt und aus der das komprimierte Gas in die Arbeitskammer während des Kolbenarbeitshubes einströmt). Kurz gesagt, bei einem Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit und/oder Last, d.h. bei Leerlauf oder nahezu Leerlaufbedingungen, mit anderen Worten, wenn die Temperatur der Arbeitsoder Verbrennungskammer relativ gering ist, liefert der Motojr mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten allem Anschein nach einen weicheren Lauf und bewirkt eine gleichmäßigere, sowie vollständigere Verbrennung, wenn der Grad der Brennstoffzerstäubung zwischen den Austritts öffnungen der Einspritzdüse und den Verwirbelungszonen erhöht wird.When operating at low speed and / or load, one takes now, however, that it is desirable to refrain from injecting solid fuel streams as noted above and instead inject its fuel into a pre-compression chamber, which is connected to the turbulence zones in the form of a diverging or undulating spray jet. (The designation "Pre-compression comb" is understood here to mean that with her a chamber is designated, which is arranged as an alternative to the working chamber "" net is and the compressed gas takes in the piston compression stroke and from which the compressed gas into the working chamber during the Piston working stroke flows in). In short, when operating at low speed and / or load, i.e. at idle or near Idle conditions, in other words, when the temperature of the working or The combustion chamber is relatively small, the Motojr delivers with spatially subdivided combustion sites apparently a smoother run and results in a more even and more complete Combustion when the degree of fuel atomization between the outlet openings of the injection nozzle and the turbulence zones is increased.

Biese Zunahme einer Zerstäubung bei einem Betrieb mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder Last wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß ein allgemeiner radialer Brennstoffströmungsverlauf zu den Austrittsöffnungseinrich-tungen der Einspritzdüse erzeugt wird. Dieser radiale Einströmungsverlauf erzeugt -einen ellgemein auseinanderlaufenden oder wellenförmig hin- und hergehenden und damit relativ zerstäubten Treibstoffstrahl, der von den Austrittsöffnungen ausgeht und in die Vorkompressionskammer einströmt, die mit den oben genannten Verwirbelungszonen in Verbindung steht. Bei einem Betrieb mit relativ höherer oder normaler Geschwindigkeit und/oder Last wird der radiale Strömungsverlauf durch einen mehrThis increase in atomization when operating at lower speed and / or load is obtained according to the invention in that a general radial fuel flow path to the outlet opening devices the injector is generated. This radial inflow creates a generally divergent or undulating shape reciprocating and thus relatively atomized fuel jet, which emanates from the outlet openings and flows into the pre-compression chamber, which is connected to the above-mentioned turbulence zones stands. In the case of operation at a relatively higher or normal speed and / or load, the radial flow course is through one more

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oder weniger axialen Treibstoffstrom überlagert, der zu den Austrittsöffnungseinrichtungen führt,, Als Ergebnis dieses relativ axialen Strö-.raungsverlaufes werden allgemein feste oder diskrete Brennstoffströme von der Düaenaustrittsöffmmgseinrichtüng ausgesandt.or less superimposed on the axial flow of fuel to the exhaust port means leads, as a result of this relatively axial flow are generally fixed or discrete fuel streams of the Düaenaustrittsöffmmgseinrichtüng sent out.

Auch in diesem Falle werden von der vorliegenden Erfindung verschiedene Kombinationen von Gerätschaften ins Auge gefaßt, mit denen es möglich ist, diese Verfahrensschritte durchzuführen und die oben erwähnten Verbesserungen in dem Motorsbetriebsverlauf zu erreichen.In this case too, the present invention becomes different Combinations of equipment envisaged to make it possible is to perform these procedural steps and make the improvements mentioned above to achieve in the engine operating history.

Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird auf bestimmte,bevorzugte Ausführungsbeispiele Bezug genommen. Es versteht sich jedoch, daß diese Bezugnahme lediglich beispielshalber erfolgt und daß damit keine Beschränkung der von der Erfindung umfaßten Bereiche erfolgen soll«,In describing the present invention, reference is made to certain preferred ones Embodiments referenced. It is understood, however, that this reference is made by way of example only and that it is not a reference Restriction of the areas covered by the invention should take place «,

Die beiliegende Zeichnung erläutert konstruktive Details von bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung«The accompanying drawing explains construction details of certain preferred embodiments of the invention

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht -von dem erfindungsgemäßen, insgesamt verbesserten Einspritzsystem, das im Zusammenhang mit einöm Motor von einer Bauart mit räumlich unterteilten Verbrennungsofen dargestellt ist.FIG. 1 shows a schematic view of the injection system according to the invention, which is improved overall and which is shown in connection with an engine of a type with a spatially divided combustion furnace.

Figur 2 zeigt eine schematische teilgeschnittene Darstellung·von einem Motor mit einer einzigen Arbeitskammer von der Bauart mit räumlich unterteilten Verbrennungsofen zur Erläuterung einer Ausführungsforra von einem Motor mit \^rerbrennungsorteri.Figure 2 shows a schematic partially sectioned view of · a motor with a single working chamber of the type having a spatially divided combustion furnace for explaining a Ausführungsforra by a motor with \ ^r erbrennungsorteri.

Figur 5 zeigt eine vergrößerte, teilgeschnittene perspektivische Teilansicht von. einer Vorkompressions-und Steue^aone dos in Figur 2FIG. 5 shows an enlarged, partially sectioned perspective partial view from. a precompression and control unit in FIG. 2

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Motors, zur Erläuterung der Einspritzung von festen Brennstoffströmen in randmäßig begrenzte Verwirbelungszonen.Engine, to explain the injection of solid fuel streams in eddy confined swirl zones.

Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf den Kolben des in Fig. 2 dargestellten Motors zur schematischen Erläuterung der Art und Weise, auf welche die Verbrennungsorte erzeugt und aufrechterhalten werden, insbesondere und prinzipiell während des Arbeitshubs des Kolbens.FIG. 4 shows a plan view of the piston of the one shown in FIG Motors to schematically explain the manner in which the Locations of combustion are generated and maintained, in particular and in principle during the working stroke of the piston.

5 zeigt einen Vertikalschnitt der in Fig* 5 gezeigten Vorkompressionskammer, wobei sie weiterhin das Phänomen der Verbrennungaorte in scheraatischer Weise wiedergibt.5 shows a vertical section of the pre-compression chamber shown in FIG. 5, furthermore, it reflects the phenomenon of the aorta of combustion in a scheratical manner.

Figur 6 zeigt schematisch eine hex-kömmliche Brennstoffeinspritzpumpe, welche abgev/andelt wurde, um eine Umleitung von Brennstoff von Kanaleinrichtungen zu ermöglichen, welche mit einer Vielzahl von Brennstoffausgangsströmungswegen der Pumpe stehen.Figure 6 shows schematically a hex-conventional fuel injection pump, which A change was made to a diversion of fuel from sewer facilities to enable those with a variety of fuel exit flow paths the pump.

Figur 7 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt der abgewandelten Einspritzdüse, die in das System von Fig. 1 eingebaut ist, wobei diese Abwandlung bei .einem Betrieb mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder Last ein wellenförmig¹ hin- und hergehenden oder auseinanderlaufenden Einspi'itzverlauf und bei einem Betrieb mit höherer oder normaler Geschwindigkeit und/oder Last einen relativ festen Stromverlauf hervorrufen kann.Figure 7 shows an enlarged longitudinal section of the modified injection nozzle that is incorporated in the system of FIG. 1, this modification forth in .einem operating at lower speed and / or load a wavy ¹ and forth or diverging Einspi'itzverlauf and at a Operation at higher or normal speed and / or load can produce a relatively fixed current curve.

Figur 8 zeigt eine noch stärker vergrößerte Längsschnittansicht von der Spitze der in Fig. 7 gezeigten Düse zur Erläuterung der Stellung des EinapritzdüsenventilH wie bei einem Betrieb mit niedriger Last.FIG. 8 shows an even more enlarged longitudinal sectional view of FIG Tip of the nozzle shown in Fig. 7 to explain the position of the injector valve H as in a low load operation.

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Figur 9 zeigt eine weiter vergrößerte Längsschnittansicht- von der Spit sis der in Fig. 7 gezeigten Düse zur Erläuterung der Stellung des Einsprit?,-düsenventils bei einem "Betrieb mit höherer oder normaler Last.Figure 9 shows a further enlarged longitudinal sectional view of the Spit sis the nozzle shown in Fig. 7 to explain the position of the injection nozzle valve during "operation with a higher or normal load.

Figur 10 zeigt bestimmte Beziehungen, die zwischen der Zeitdauer bestehen, welche für die Einspritzung von Treibstoffcharge von einer Düse in einen Motor benötigt wird _t im Verhältnis zu dem erwünschten Steueranteil der Kqlbenbewegung vom Standpunkt der Grade bei Kurbelwellenrlrehung gc-Figure 10 shows certain relationships between the amount of time it takes _{to inject a charge of fuel from a nozzle into an engine t} versus the desired amount of control of the piston movement from the point of view of degrees of crankshaft rotation.

und erläutert dieses Verhältnis sowohl bei Betrieb mit höherer Lastand explains this relationship both during operation with a higher load

des Motors als auch bei einem Betrieb mit niedrigerer Last.of the engine as well as when operating at a lower load.

Bevor im folgenden die neuen und vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben werden, erscheint ein Rückblick aufBefore following the new and advantageous features of the present Invention will be described in detail, a review appears

derenwhose

diejenige Vorrichtung zweckmäßig, in . Zusammenhang die vorliegende Erfindung am geeignetsten verwendet wird.that device is expedient in. Context the present invention is most suitably used.

Es ist zwar möglich, die Lehre der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit der Vielzahl von Motoren zu verwenden. Man erhält jedoch besonders bemerkenswerte Ergebnisse, wenn die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt, um den Betriebsverlauf des in der US«» Patentanmeldung 95 269 beschriebenen Motors mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten zu verbessern. While it is possible to relate the teachings of the present invention to use with the wide variety of engines. However, you get special remarkable results when applying the present invention comes to the operational history of that described in US patent application 95,269 To improve the engine with spatially divided combustion locations.

Die Offenbarung der US PS 3 543 735 wird zu Bezug3zwecken in die vorliegende Anraeldun-g aufgenommen. Im folgenden soll der allgemeine Betriebsverlauf eines Motors mit räumlich unterteilten Verbrennungsofen kurz anhand der Figuren 2, 3» 4 und 5 erläutert werden. Der beispielsweise gezeigte Motor 1 mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten, der in Fig. 2 dargestellt ist, enthält einen Arbeitszylinder 2, sowie einenThe disclosure of US Pat. No. 3,543,735 is incorporated in for reference purposes in US Pat present registration included. The following is the general course of operations an engine with a spatially divided incinerator are briefly explained with reference to FIGS. 2, 3, 4 and 5. The example The engine 1 shown with spatially subdivided combustion locations, which is shown in FIG Fig. 2 is shown, includes a working cylinder 2, as well as one

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A4A4

Luftpumpsylinder 3» welch»beide an einem Kurbelgehäuse 4 angebracht sind und mit diesem in Verbindung stehen. Ein Arbeitskolben 5 ist in dem Zylinder 2 für eine hin- und hergehende Bewegung befestigt, τ/ährend ein Luftpumpkolben 6 in dem Pumpzylinder 3 für eine hin- und hergehende Bewegung angebracht ist. Pleuel 7 und 8 erstrecken sich entsprechend von den Kolben 5 und 6 zu einer Kurbelwelle 9·Air pump cylinder 3 "which" are both attached to a crankcase 4 and be in connection with this. A working piston 5 is in the cylinder 2 attached for a reciprocating motion, τ / while an air pumping piston 6 in the pump cylinder 3 for reciprocating movement is appropriate. Connecting rods 7 and 8 extend accordingly from pistons 5 and 6 to a crankshaft 9

Eine Lufttransportleitung 10 erstreckt sich von der AustrittsÖffnung 11 des Pumpetizylindcrs 3 hin zu einer Lufteintrittsöffnung 12 des Arbeitszylinders 2. An air transport conduit 10 extends from the outlet opening 11 of the pump cylinder 3 towards an air inlet opening 12 of the working cylinder 2.

Die Luft tritt in den Pumpzylinder 3 durch eine Lufteinlaßeinricht-ung 13„ Die Abgase treten von dem Arbeitszylinder 2 durch eine Abgasöffnungseinrichtung 14 aus.The air enters the pump cylinder 3 through an air inlet device 13 " The exhaust gases emerge from the working cylinder 2 through an exhaust gas opening device 14 off.

Der Betrlebavorlauf der Zylinder 2 und 3 und der Kolben 5 und 6, bei dem E^npunpsn von Luft zu dem Arbeitszylinder 2 erfolgt, ist im einzelnen in der US PS 3 545 735 beschrieben.The operating advance of cylinders 2 and 3 and pistons 5 and 6, in which E ^ npunpsn of air to the working cylinder 2 takes place is in detail in U.S. Patent 3,545,735.

Eine vom Motor betriebene Treibstoffpumpe 15 ist. durch eine Leitungseinrichtung 16 mit einer Einspritzdüse 17 verbunden. Die Einspritzdüse 17 enthält einen Endpunkt 18, der eine Vielzahl von Treibstoffaustrittsöffnungcn aufweist, die in einer Vorkornpressionsausnehmung- oder Kammer 19 angeordnet sind,An engine operated fuel pump 15 is. by a line facility 16 connected to an injection nozzle 17. The injector 17 includes an endpoint 18 which has a plurality of fuel outlets which is located in a pre-compression recess or chamber 19 are arranged

Ide Vorkompresnionsausnehmung oder-Kammer 19 ist im Zylinderkopf 20 des Arbc:i tazylinclers 2 angebracht.Ide precompression recess or chamber 19 is in the cylinder head 20 of the Arbc: i tazylinclers 2 attached.

wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, enthält der Arbeitskolben 5 einen gerippten Vorsprung 21, der von dem Kolbenkopf 22 in Richtung auf die Vor«As can be seen from FIGS. 2 and 3, the working piston 5 contains a ribbed projection 21, which extends from the piston head 22 in the direction of the front

kompressionskaiamer 1 9 vorsteht,Kompressionkaiamer 1 9 protrudes,

Der Vorsprung 21 kann teleskopartig in das Innere der Vorkompressionskammer 19 während des Ende3 des Kompressionshubes des Kolben 5 und zu Beginn des Arbeitshubes aufgenommen werden» The projection 21 can telescope into the interior of the pre-compression chamber 19 during the end 3 of the compression stroke of the piston 5 and at the beginning of the working stroke »

Eine Reihe von in Abständen am Umfang angeordneten, sowie sich allgemein in Längsrichtung erstreckenden Schlitzen 23, welche axial ausgerichtet oder allgemein geneigt verlaufen können, ist an dem Rand des Vorsprungs 21 gebildet. Wenn der Vorsprung in der Vorkompressionskammer 19, wie allgemein in Fig. 2 gezeigt, aufgenommen ist, wirken die Schlitze 23 mit der Seitenwand 24 der Vorkompressionskammer 19 zusammen um eine Reihe von Verwirbelungszonen 25 hinsichtlich ihrer Berandung zu begrenzen und allgemein festzulegen, welche in Abständen auf einem Umfang um die Achse für dio Hin- und Herbewegung-des Kolbens 2 liegen.A number of circumferentially spaced, as well as general longitudinally extending slots 23, which may be axially aligned or generally inclined, is on the edge of the protrusion 21 educated. When the projection in the pre-compression chamber 19, as in general shown in Fig. 2, the slots 23 act with the Side wall 24 of the pre-compression chamber 19 together around a series of turbulence zones 25 with regard to their boundaries and generally stipulate which at intervals on a circumference around the axis for dio Back and forth movement of the piston 2 lie.

Während eine derartige Zusammenwirkung zur Bildung der Verwirbelungszonen . zwischen dem Vorsprung 21 und der Seitenwand 24 der Vorkompressionskamraer besteht, sind Treibstoffaustrittsöffnungen 26 an der Spitze der Einspritzdüse' 18 so angeordnet, daß sie allgemein feste Treibstoffströme einzeln in diese Verwirbelungszonen 25 richten können. Auf diese Weine wird beispielshalber der Treibßtoffstrom 27 aus Fig. J einzeln in eine Verwirbelungszone 28 von der Vielzahl der Zonen 25 gerichtet. Y/ie in der oben beschriebenen US-Patentschrift und Anmeldung beschrieben wurde, -ist die Einlaßöffnung'29 von jeder Verwirbelungszone 25, welche die Zone 28 enthr.lt, groß genug, um einen Brennstoffstrom 27 während der Zeitperiode"aufzunehmen, bei 3er die Schlitze 23 des Vorsprungs 21 teleskopartig innerhalb der Wandung 24 aufgenommen sind, so daß die Verwirbelungszonen 25 begrenzt werden. While such cooperation to form the turbulence zones. exists between the projection 21 and the side wall 24 of the precompression chamber, there are fuel outlet openings 26 at the tip of the injection nozzle ' 18 arranged to feed generally solid fuel streams one at a time these turbulence zones 25 can direct. These wines are given by way of example the propellant flow 27 from FIG. J individually into a turbulence zone 28 directed by the plurality of zones 25. Y / ie in the above U.S. Patent and Application, the inlet port is '29 of each turbulence zone 25, which contains the zone 28, large enough to to receive a fuel flow 27 during the time period ", at 3er the Slots 23 of the projection 21 are telescopically received within the wall 24, so that the turbulence zones 25 are limited.

3 0 9 R 0 /_t / Π 9 6 73 0 9 R 0 / _t / Π 9 6 7

Sobald der Kolben 2 seine obere Totetellung hinsichtlich der Kurbelwelle eingenommen hat, oder kurz zuvor, beginnt die Einspritzdüse 18 mit der Einspritzung von treibstoff aus den Austrittsöffnungen 26 in die Vorkompressionskammer, so daß die. überwiegende Menge des Treibstoffs in die Verwirbelungszonen 25 während des Anfangsteils des Abwärtshubs des Kolbens 2 gerichtet ist.As soon as the piston 2 has reached its top dead position with respect to the crankshaft has taken, or shortly before, the injection nozzle 18 begins with the injection of fuel from the outlet openings 26 into the pre-compression chamber, So that the. predominant amount of fuel in the turbulence zones 25 during the initial part of the piston 2's downward stroke is directed.

Als Folge von diesem Phänomen erhält man die Bildung von räumlich unterteilten Verbrennungsorten oder VerbrennungsZentren 30, die schematisch in den Figuren 4 und 5 dargestellt sind. Diese VerbrennungsZentren 50 sind räumlich voneinander getrennt und allgemein diskreter tfatur. Sie werden während des Arbeitshubs des Kolbens aufrechterhalten, während Treibstoff eingespritzt wird.As a result of this phenomenon one obtains the formation of spatially subdivided Incineration sites or centers 30, which are shown schematically in FIGS. 4 and 5. These incineration centers 50 are spatially separated from one another and generally of a discrete nature. you will be maintained during the power stroke of the piston while injecting fuel.

Der Betriebsverlauf des Motors 1 erfolgt somit derart, daß innerhalb des Zylinders 2 die Vielzahl der räumlich unterteilten Verbrennungsorte 50 gebildet wird, wobei diese Verbrennungsorte 50 im allgemeinen voneinander unterscheidbar oder diskret verbleiben, sowie voneinander räumlich unterteilten Zentren für den Verbrennungsvorgang festlegen. Diese räumlich voneinander getrennten Zentren für den Verbrennungsvorgang sind im allgemeinen benachbart und in einer energetischeWechselwirkung? zulassenden Beziehung zu dem Kopf 22 des Kolbens 5 angeordnet.The course of operation of the engine 1 is thus carried out in such a way that within the Cylinder 2, the multiplicity of spatially subdivided combustion sites 50 is formed, with these combustion sites 50 generally from one another remain distinguishable or discreet, as well as spatially divided from one another Define centers for the combustion process. These spatially separated centers for the combustion process are generally adjacent and in an energetic interaction? admissible relationship arranged to the head 22 of the piston 5.

Während dos Arbeite- oder Abwärtshubes des Kolbens 5 wird das die Verbrennung unterhaltende Gas, das durch die Kompression und sine begrenzte Verbrennung innerhalb der Vorkompressionskammer erhitzt ist, von der VorkompresBionskarnraer 19 durch die Verwirbelungszonen 25 und in die Ver~ brennungsorte 30 übergeführt. Zusätzlich sowie gleichzeitig hierzu werden die Brennatoffströme 27 erzeugt und in diese Zentren für die VerbrennungDuring the working or downward stroke of the piston 5, this is the combustion sustaining gas, heated by compression and limited combustion within the pre-compression chamber, from the pre-compression chamber 19 through the turbulence zones 25 and into the Ver ~ burn sites 30 transferred. In addition to this, as well as at the same time the fuel flows 27 generated and in these centers for combustion

309 88 k /0967309 88 k / 0967

,, ' 2 3 2 4 A 7 6'2 3 2 4 A 7 6

geleitet.directed.

Es werden auf diese Weise während den Arbeitshubes erhitzte, die Verbrennung unterhaltende Ga-je, d.h. Luft mit einigen Verbrennungsprodukten, sowie Treibstoffströme durch die Verwirbelungζonen 25 geieitet_f in denen eine intensive Treibstofflufterhitzung und Durchmischung stattfindet. Dieses. Phänomen, das gekoppelt ist mit dem Ilandbegrenzungseff ekt ö.ex· Vorwirbelungszonen, erzeugt Zentren oder Orte 30 für die Verblendung _s wobei jeder, einseine der Orte 30 und die ihm zugehörige Verwirbelungszone 25It can be heated in this manner during the working stroke, the combustion supporting Ga-je, ie, air with some products of combustion, and fuel flows through the _f geieitet Verwirbelungζonen 25 in which an intensive fuel air heating and mixing takes place. This. Phenomenon that is coupled with the land boundary effect ö.ex.Pre- vortex zones, creates centers or locations 30 for _{blending s} where each, one of the locations 30 and the vortex zone 25 associated with it

I ■I ■

wenigstens einen festen Brennstoffstrom und wenigstens etwas erhitztes Gas empfangen.at least one solid fuel stream and at least something heated Gas received.

Wie in dem oben genannten US- Patent und der Anmeldung beschrieben wurde,As described in the aforementioned U.S. patent and application,

wird angekommen, daß der Verbrennung"svoi;gang während jedes Ärbeitshubs des Kolbens 5 durch eine Zündung von Saumbereichen jede3 Stromes 27 zu. Beginn von jedem einzelnen Brennstoffeinspritz-zyklus begonnen wird· wenn dieser von der Düse 18 durchgeführt wird. Durch einen gesteuerten Bötrieb des Brennstoffeinspritzsystemes wird die Zeitdauer für die Erzeugung der Brennstoffströme 27 derart begrenzt, daß wenigstens dio Hauptmenge des Brennstoffs in den Strömen 27 in die Orte 30 während des Arbeite- oder Abwärtshubes des Kolbens 5 gelangt.it is arrived that the cremation "svoi; gang during each work stroke of the piston 5 by an ignition of the edge areas of each 3 stream 27. Beginning of each individual fuel injection cycle is started if this is carried out by the nozzle 18. A controlled boom drive of the fuel injection system increases the time required to generate the Fuel flows 27 limited in such a way that at least the main amount of the Fuel in the streams 27 in the locations 30 during work or Downstroke of the piston 5 arrives.

Die im Abstand voneinander angeordneten Wandungseinrichturigen an der Spitze 23 bewirken somit jeweils eine rand.v.äßige Begrenzung, wobei sie eine einzelne Verwirbelungszone 25 für Brennstoff und erhitztes Gas festlegen, die jeweils einzeln einem der Verbrenrmngsorte zugeordnet ist und mit diesem in Verbindung steht. Jede dieser Verviirjbelungszonen 2^lj, sowie die zu diesen gehörenden Verbrennungsorte 50 empfangen Treibstoff von wenigstens einem Treibstoffstrom, der während des Arbeitshubs den KolbonsThe spaced-apart wall devices at the tip 23 thus each cause a marginal limitation, defining a single swirl zone 25 for fuel and heated gas, each of which is individually assigned to one of the combustion types and is connected to it. Each of these turbulence zones 2 ^l j, as well as the combustion locations 50 belonging to them, receive fuel from at least one fuel flow which, during the working stroke, causes the pistons

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dorthin gerichtet ist. Die räumlich untertei3.te und allgemeine diskrete Beziehung der Verbrennungsorte 50 wird während des Arbeitshubs des Kolbens 5 aufrechterhalten, wobei die durch den Betrieb der Verbrennungsorte erzeugte Energie verwendet wird, um den Arbeitshub des Kolbens 5 hervorzurufen.is directed there. The spatially subdivided and general discrete Relationship of the combustion locations 50 is established during the power stroke of the piston 5 maintained by the operation of the combustion sites The energy generated is used to increase the working stroke of the piston 5 to evoke.

Gemäß der Beschreibung in der oben genannten US-Anmeldung wird angenom-'men, daß die Kasfiönströmungsdichte des die Verbrennung unterhaltenden Gases, das durch jede Verwirbelungszone 25 strömt, mit zunehmendem Arbeitshub zunimmt. Dies beruht auf einer effektiven Verminderung im Strömungswiderstand, der auf einer Vergrößerung der Aufnahmefähigkeit für die Strömung in jeder Verwirbelungszone 25 beruht, wenn der Vorsprung 21 sich aus äev Vurkompressionskammer 19 bewegt und zunehmend ein größeres, radial auswärtsgerichtetes Gebiet 51 "von jeder Yerwirbelungszone 21 freigibt. Selbst zu dem Zeitpunkt, an dem die Größe des seitlich gerichteten Auslaß 51 die Größe des allgemein axial gerichteten Einlasses von jeder Verwirbelungszone übertrifft, dürfte dieses Anwachsen der Strömungsaufnahmefähigkeit der Verwirbelungszone 25 anhalten. Es wird angenommen, daß diese Zunahme auf Faktoren beruht, zu dem eine Zunahme der Erhitzung in dor Kammer 19 gehört, welche eine anwachsende Strömungsgeschwindigkeit aufgrund eines Druckanstiegs bewirkt, sowie zweifelsohne auch auf einer kontinuierlichen Verminderung des Strömungswiderstandes, der auf der fortgesetzten Vergrößerung des Auslasses 5^ beruht.As described in the above-referenced U.S. application, it is assumed that the casing flow density of the combustion sustaining gas flowing through each turbulence zone 25 increases with increasing power stroke. This is based on an effective reduction in flow resistance which is based on an increase in the capacity for the flow in each turbulence zone 25 when the projection 21 moves out of the pre- compression chamber 19 and increasingly releases a larger, radially outwardly directed region 51 "of each turbulence zone 21. Even by the time the size of the laterally directed outlet 51 exceeds the size of the generally axially directed inlet of each vortex zone, this increase in the flow capacity of the vortex zone 25. It is believed that this increase is due to factors, one of which is Increase in the heating in the chamber 19, which causes an increasing flow rate due to an increase in pressure, and undoubtedly also to a continuous decrease in the flow resistance, which is based on the continued enlargement of the outlet 5 ^.

In jedem Fall wurde jedoch durch einen Kotorbetrieb festgestellt, daß ein progressives Anwachsen der Ma3üenströmungsciichte von in jedem Strom 27 fließenden Treibstoff während des Arbeitshubs des Kolbens 5 für wenigstens den anfänglichen Hauptteil der Zeit, in der die Treibstoffströme 27 durch die Verviirbelur.gszonen 25 und die Verbrennungsorte strömen, einen weiche-In each case, however, it was found by a Kotor company that a progressive increase in the mass flow density of in each stream 27 flowing fuel during the working stroke of the piston 5 for at least the initial bulk of the time that the fuel flows 27 through the fluidization zones 25 and the combustion sites flow, a soft-

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ren Verbrennungsverlauf, sowie einen verbesserten Treibstoffverbrauch liefern. deliver a better combustion process as well as improved fuel consumption.

Verschiedene Vorrichtungen und Verfahren, die zur Erreichung von einer derartigen progressiven Zunahme in der Massenströmung3dichte des Treibstoffs in den Strömen 27 verwendet werden können, sind in der oben ge« nannten US-Patentanmeldung 93 269 beschrieben.Various devices and methods that can be used to achieve a such a progressive increase in the mass flow density of the fuel can be used in the streams 27 are in the above U.S. Patent Application 93,269.

Für die folgenden Ausführungen wird angenommen, daß dieses progressive Anwachsen in der Massenströmungsdichte des Treibstoffs durch die Verwendung einer speziellen treibstoffpumpe 15 und einer speziellen Düse 18 erreicht wird, welche unter einar geeigneten Nockensteuerung derart arbeiten, daß sie eine derartige Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit in den Strömun- gen 27 erzeugen.For the following discussion it is assumed that this progressive increase achieved in the mass flow density of the fuel through the use of a special fuel pump 15 and a special nozzle 18 which work under a suitable cam control in such a way that they allow such an increase in the flow velocity in the flows 27 generate.

Spezielle Bauteile, die zu diesem Zweck verwendet werden können, enthalten eine Treibstoffpumpe Modell 1 PFM der Firma Allis Chalmer Engines aus Harvey, Illinois, USA, sowie eine Einspritzdüsenhaiterung Modell A 1 CB-355~24 und eine Düsenspitze Modell QDL 13O5~3O, die beide von der American Bosch Corporation in Springfield, Massachusetts, USA, hergestellt sind. Alternativ hierzu kann eine Düse verwendet werden, wie sie im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 7*-9 der vorliegenden Anmeldung beschrieben wird» Ein Nocken allgemein üblicher Bauart, der verwendet werden kann, um diese Zunahme in der Massenströmungsdichte des Treibstoffs zu erreichen, ißt der als Pumpentyp APF~A,. Nockenprofil Wr. 3-mittel bezeichnete Nocken der American Bosch Corporation in Springfield, Massachusetts, USA, der die Pumpe betätigt.Special components that can be used for this purpose are included a fuel pump model 1 PFM from Allis Chalmer Engines from Harvey, Illinois, USA, and a model injector holder A 1 CB-355 ~ 24 and a model QDL 13O5 ~ 3O nozzle tip, both from the American Bosch Corporation in Springfield, Massachusetts, USA are. Alternatively, a nozzle such as that shown below can be used with reference to Figures 7 * -9 of the present application becomes »A cam of common design that can be used to achieve this increase in the mass flow density of the fuel, eats the pump type APF ~ A ,. Cam profile Wr. 3-medium designated American Bosch Corporation in Springfield, Massachusetts, USA, that actuates the pump.

Im vorstehenden rar nun stellvertretend ein Motor mit räumlich unterteil«In the above rar now a representative engine with a spatial subdivision «

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ten Verbrennungaortcn beschrieben worden, so daß der bevorzugte Zusammenhang mit der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.. Es soll daher im folgenden die von der vorliegenden Erfindung entwickelte Technik zur Verbesserung der Abgleiche- oder Gleichgewichtsbeäin· gung bzw, äer"Koinzidenz" zwischen der Stufe der Treibstoffeinspritzung an der Düse und der erwünschten Steuerstufe des Motorbetriebs einzeln betrachtet werden. Diese Steuerstufe stellt denjenigen Anteil von einem Mo-* torbetriebszyklus dar, währenddessen der Verbrennungsvorgang kontrolliert werden soll. Ira Pail eines Motors mit räumlich unterteilten Verbrennungs-th combustion aortcn has been described, so that the preferred context is made with the practice of the present invention. It is therefore intended hereinafter that of the present invention Technique developed to improve alignment or equilibrium generation or "coincidence" between the stage of fuel injection considered individually at the nozzle and the desired control level of the engine operation will. This control stage represents that part of an engine operating cycle during which the combustion process controls shall be. Ira Pail an engine with spatially divided combustion

orten wird die Steuerstufe durch das Vorhandensein der Verwirbelungszonen und der mit ihnen verbundenen Verbrennungsorte festgelegt.The control stage will locate it through the presence of the turbulence zones and the places of incineration associated with them.

Im folgenden soll anhand der Pigux'en 1,6 und 10 die allgemeine in derIn the following, the general in the

vorliegenden Erfindung/vorgasehlagene Technik zur Erzielung einer geeigneten Koinzidenz oder eines Abgleiche zwischen den Düseneinspritzstufen und den Steuerstufen des Motorbetriebszyklusses beschrieben v/erden.present invention / vorgasehlagene technique to achieve a suitable Coincidence or a comparison between the nozzle injection stages and the control stages of the engine operating cycle described v / ground.

Das grundsätzliche System enthält, wie schematisch in Fig. 1 beschrieben wurde, als Hauptkomponenten eine Treibstoffpumpe 100, eine Einspritzdüse 101, sowie eine Kanaleinrichtung 102, Die a-analcinrichtung 102 erstreckt sich zwischen der Kolböneinrichtung der Treibstoffpumpe, welche von der Treibstoffpumpe 100 aufgenommen ist und einer AustrittsÖffnung 1OJ der Einspritzdüseneinrichturig 101 _c ?/ie echematisch in Pig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich die Kanaleinrichtung 102 von der Treibstoffpumpenarbeitskamrcereinrichtung 100 a,The basic system contains, as has been described schematically in FIG. 1, as main components a fuel pump 100, an injection nozzle 101, and a channel device 102 an outlet opening 10J of the injection nozzle device 101 _c ? / ie echematically in Pig. 1, the duct device 102 extends from the fuel pump work chamber device 100a,

Wenn die Einspritzdüseneinrichtung 101 so betätigt wird, daß sie eine Vielzahl von allgemein festen oder diskreten Treibstoffströmen 104 er~ zeugt, die von den AustrittsÖffnungen 103 ausgehen, wird jeder derartigeWhen the injector device 101 is operated so that it is a Plurality of generally fixed or discrete fuel streams 104 er ~ that emanate from the outlet openings 103, each becomes such

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•-• -

Treibstoffstrom IO4 in eine randmäßig "begrenzte Verwirbelungszone IO5 geleitet, wobei er Treibstoff durch die Verwirbelungezone in einen Verbrennungsort 106 leitet.Fuel flow IO4 passed into a swirl zone IO5 limited to the edge, taking fuel through the swirl zone into a combustion location 106 directs.

Jede Verwirbelungszone 105 und jeder Verbrennungsort 106 entsprechen in funktioneller Hinsicht allgemein einer Verwirbelungszone 25 mit einem Verbrennungsort 30, wie sie oben beschrieben waren, wobei sie jedoch strukturell und dimensionsmäßig durch verschiedene Verfahren festgelegt und verändert werden können.Each swirl zone 105 and each combustion location 106 correspond to FIG from a functional point of view generally a swirl zone 25 with a combustion site 30 as described above, but structurally and dimensionally defined and changed by various methods can be.

Diese Verbrennungsorte IO5 sind im Inneren eines Verbrennungsmotors 107 enthalten und in einer energetische Wechselwirkung zulassenden Beziehung zu einer.beweglichen Kolbeneinrichtung 108 angeordnet.These combustion locations IO5 are inside an internal combustion engine 107 and arranged in an energetic interaction permitting relationship to a movable piston device 108.

Ein - Abzweig ventil 109 ist so angeordnet, daß es in Verbindung mit der Kanaleinrichtung 102 steht. Das Abzweigventil'109 karm eine Umleitung der Strömung von der Kanaleinrichtung 102, zwischen der' Kolbeneinrichtung der Treibstoffpumpe 100 und der Einspritzdüsenaustrittsöffnung 103 bewirken und ermöglichen, daß diese umgeleitete Strömung zurück zu einem Sammelbehälter oder der Kraftstoffzufuhr, oder möglicherweise zur Einlasöseite eines Dosierventils oder Steuerventils fließt, das mit der Treibstoff pumpe 100 verbunden sein kann.A - branch valve 109 is arranged so that it is in communication with the Channel device 102 is. The branch valve '109 could not be bypassed the flow from the channel means 102, between the 'piston means of the fuel pump 100 and the injection nozzle outlet opening 103 and allow this diverted flow back to a sump or the fuel supply, or possibly to the inlet side a metering valve or control valve that flows with the fuel pump 100 can be connected.

Das Abzweig^ventil 109 kann einen Ventilkörper 110 enthalten, welcher einen inneren Hohlraum_111 aufweist, der mit dem Kanal oder der Leitung 102 über eine Verzweigungsleitung 112 in Verbindung steht.The branch ^ven til 109 may include a valve body 110 having an inner Hohlraum_111 which, communicating with the channel or conduit 102 via a branch line 112 in connection.

Das Abzweigventil 109_kann° ^nenVentilsitz 113 enthalten, der durch, ein Ventilorgan II4 geschlossen werden kann. Das Ventil 114 kann , wieThe diverter valve 109_kann ° ^nen valve seat 113 included, which can be closed by a valve member II4. The valve 114 can, like

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aus Figur 1 hervorgeht, eine Ventilkugel enthalten, und kann gegen den Ventilsitz 11J durch eine übliche Spiralfeder 115 derart vorgespannt sein, daß es eine Anlage an dem Ventilsitz oder einer Ventilschließstellung einnimmt.is apparent from Figure 1, contain a valve ball, and can against the valve seat 11J is pretensioned in this way by a conventional spiral spring 115 be that it assumes a system on the valve seat or a valve closed position.

Bei dieser Anordnung erfolgt eine Öffnung des Ventils 114» wenn der Druck in den Kanälen 102 und 112 ausreicht, um die Vorspannung der Spiralfeder 115 zu überwinden«With this arrangement, the valve 114 opens when the pressure in the channels 102 and 112 is sufficient to overcome the pretension of the spiral spring 115 «

Eine gesteuerte Öffnung des Ventilorgans 114 kann durch einen Betrieb eines Halte- oder Hemmstempels 116 erreicht werden. Der Stempel II6 ist in dem Ventilkörper 110 hin-, und her verschiebbar befestigt, wobei seine Stellung durch einen drehbaren Nocken 117 festgelegt werden kann, der auf einer drehbaren Welle 118 befestigt sein kann. Die Welle 118 kann in einem klammerartigen Teil 119 des Ventilkörpers 110 angelenkt sein. Ihre' Bewegung kann von einem Kurbelarm 120 gesteuert werden. Die Bewegung ögs Kurbel&raes kann wiederum durch eine herkömmliche Geetängeeinrichtung 121 festgelegt werden, Vielehe sich in herkömmlicher Weiss zu einem Drosselbe» tätigangsmechanismus 125 erstreckt, der mit dem Motor IO7 verbunden iat.A controlled opening of the valve element 114 can be carried out by an operation a holding or inhibiting die 116 can be achieved. The stamp II6 is in the valve body 110 back and forth slidably mounted, its Position can be set by a rotatable cam 117, which is on a rotatable shaft 118 can be attached. The shaft 118 can be articulated in a clamp-like part 119 of the valve body 110. Her' Movement can be controlled by a crank arm 120. The movement ögs Crank & raes can in turn by a conventional linkage device 121 be established, plural marriage in conventional white to a thrush elb » action mechanism 125 which is connected to the motor IO7.

Auf diese V/eise kann bei einer Anordnung des Nockens 117 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung das Ventilorgan 114 im Ansprechen auf den Treibstoff« druck in den ^analen 102 und 112 geöffnet werden, so daß eine Umleitung von Treibstoff aun dem ^Λanal 102 erfolgt und es ermöglicht wird, daß dieser Treibstoff durch die Verzweigungsleitung 112 und das Innere -111 des Ventils 110, hui öeii Stempel 116 herum und aua einer Abgabelteitung 122 abfließt. Diese Abgabeleitung 122 kann sich in eine Zone mit niedrigem Treibstoff druck im System, trie dem Trcibstoffvjri-atsbehälter, der Einlaß» scite eines mit der Treibstoff pumpe 110 verbundenen Dosierventil usw.> erstrecken. 309 8 8 4/0967In this V / else position shown 1 the ^Λ, in an arrangement of the cam 117 as shown in FIG., The valve body 114 in response to the fuel "pressure in the ^ anal be opened 102 and 112 so that a diversion of fuel Aun anal 102 takes place and this fuel is allowed to flow through the branch line 112 and the interior -111 of the valve 110, hui öeii plunger 116 around and out of a discharge line 122. This discharge line 122 may extend into a zone of low fuel pressure in the system, the fuel tank, the inlet section of a metering valve connected to the fuel pump 110, and so on. 309 8 8 4/0967

Durch eine Drehung des Nockens 117 aus der Sicht von Fig, 1 entgegen den Uhrzeigersinn wird der Stempel 116 in, Richtung auf aas Ventilorgan Ί14 bewegt und hält dieses fest gegen den Ventilsitz 113· In dieser von der Brosselst'ellung gesteuerten, . geschlossenen Ventilstellung wird eine Öffnungsbewegung des Ventilglieds 114 nachdrücklich verhinderteBy rotating the cam 117 counterclockwise as viewed in FIG. 1, the plunger 116 is moved in the direction of the valve element 14 and holds it firmly against the valve seat 113. In the closed valve position, an opening movement of the valve member 114 is emphatically prevented

Das Volumen von jedem aus der Kammer 100a gepumpten Anteils, das der Ar« beitskammer des Motors für einen Arbeitshub zugeführt werden soll₅ kann durch eine Steuerung des Hube3 des Treibstoffpumpenteils oder durch eine Dosierung des Treibstofflusses zu der Treibstoffpumpe oder durch andere Einrichtungen gesteuert werden.* Eine derartige Steuerung über den ge-* pumpten Treibstoffanteil wird entsprechend der Motorgeschwindigkeit und/ oder Last reguliert und mit dem Betrieb des Abzweigventils 109 koordiniert, wie im folgenden noch im einzelnen ausgeführt wird.The volume of each of the chamber 100a pumped proportion that the Ar "Chamber of Labor of the engine to be supplied for a working stroke ₅ can be controlled to the fuel pump or by other means by controlling the Hube3 the fuel pump part or by a dosage of Treibstofflusses. * Such a control over the pumped fuel proportion is regulated according to the engine speed and / or load and coordinated with the operation of the branch valve 109, as will be explained in detail below.

Wenn die Strömung der Flüssigkeit zur Einlasseite der Treibstoffpuspe reguliert, oder gedrosselt wird, um diese Steuerung des gepumpten Treibstoff volumens zu erzielen, kann die Steuereinrichtung 123 für das gof ördoj> te Treibstoffvolumen ein Dosierventil üblicher Bauart enthalten. Es versteht sich, daß ein derartiges Dosierventil 123 im wesentlichen die Fließgeschwindigkeit zu der Pumpe 100 festlegt und damit auch das Volumen von jedem von der Kolbeneinrichtung der Pumpe 100 gepumpten Anteils während jedes Arbeitshubs der Kolbeneinrichtung 108 bestimmt.When the flow of liquid to the inlet side of the fuel pump regulated, or throttled, in order to achieve this control of the pumped fuel volume, the control device 123 for the gof ördoj> te fuel volume contain a metering valve of conventional design. It will be understood that such a metering valve 123 essentially controls the flow rate to the pump 100 and thus also the volume of during each portion pumped by the piston means of pump 100 each working stroke of the piston device 108 is determined.

Eine geeignete Beeinflussung des Docior- oder Steuerventils 123 kann durch eine übliche Gestängeeinrichtung 124 bewirkt werden. Eine darartif-e Ciestängeeinrichtung kann eich zu einem auf eine Geschwindigkeit ansprechenden Mechanismus 125 erstrecken und von diesem betätigt werden. Per Mechanism mus 125a kann beispielsweise von einer Bauart sein, wie sie als Geschvindigkeitsregulator Verwendung findet»A suitable influencing of the docior or control valve 123 can be brought about by a conventional linkage device 124. A darartif-e Ciestängeeinrichtung may extend to a calibration responsive to a speed mechanism 125 and are actuated by this. Per mechanism 125a, for example, it can be of the type used as a speed regulator »

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Auf diese Tfeise lassen sich durch einen herkömmlichen Gestäiigemechanismu3 das Steuerventil 123, sowie das Zuleitungsventil 109 gleichzeitig betätigen«A conventional linkage mechanism can be used to open this door actuate the control valve 123 and the supply valve 109 at the same time «

Diese Ge stange anordnung kann" verwendet werden, um sicherzustellen, daß während eines Betriebs mit relativ geringer Geschwindigkeit und/oder Motorlast einschließlich bei Leerlauf, oder nahe bei Leerlaufbedingungen das Dosierventil 123 wenigstens in einem gewissen Maße geöffnet ντίτδ., so daß tatsächlich das Volumen von jedem Treibstoffanteil, der von der Pumpe 100 in den Kanal 102 gefördert wird, zunimmt, wobei ebenfalls sichergestellt wird, daß wenigstens im gewissen Maße· das Abzweigventil 109 geöffnet wird.This Ge rod arrangement can "be used to ensure that during operation at relatively low speed and / or engine load including at idle, or near idle conditions, the metering valve 123 open at least to some extent ντίτδ., So that actually the volume of each proportion of fuel which is conveyed by the pump 100 into the channel 102 increases, whereby it is likewise ensured that the branch valve 109 is opened at least to a certain extent.

Während einem Betrieb mit relativ hoher Motorgeschwindigkeit und/oder Last (einschließlich normalen Geschwindigkeit3- und Lastbedingungen)können der Gestängemechanismus 124 und 121 gleichzeitig wenigstens teilweise das Ventil 123 schließen, so daß teilweise der Fluß durch das Dosierventil 123 und zumindest teilweise, möglicherweise auch ganz, das Abzweigventil IO9 durch Betätigung des Stempels 116 eingeschränkt wird.During operation with a relatively high engine speed and / or load (including normal speed and load conditions) the Linkage mechanism 124 and 121 simultaneously at least partially the valve 123 close so that partial flow through the metering valve 123 and at least partially, possibly completely, the branch valve IO9 is restricted by actuating the plunger 116.

Bei dem Betrieb des in Pig. 1 gezeigten Systemes fördert daher die Kolbeneinrichtung der Treibstoffpumpeneinrichtung 100 einen Brennstoffanteil in die Kanaleinrichtung 102 während jedes Arbeitshubes der Kolbeneinrichtung 108.When operating the in Pig. 1 therefore promotes the piston device of the fuel pump device 100 a fuel fraction in the channel device 102 during each working stroke of the piston device 108.

In diesem Zusammenhang versteht sich, daß die Kanaleinrichtung 102 auch 'feile von inneren Kanälen der Pumpe 100. sowie Teile von inneren Kanälen der Einspritzdüse 101 umfassen kann, sowie irgendwelche Verbiiidungsleitungsolnrichtungen, die sich zwischen dem Äußeren der Treibstoffpumpe 100 und dem /iußeren der Einspritzdüse 101 erstrecken.In this context, it is understood that the channel device 102 also File of inner channels of pump 100. as well as parts of inner channels the injection nozzle 101, as well as any connecting line devices, located between the exterior of the fuel pump 100 and the exterior of the injector 101.

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Jeder auf diese Weise geförderte Sreibatoffanteil wird durch Kanaleinrichtung 102 von der Pumpe 100 der Einspritzdüse 101 zugeführt, wobei die Austrittsöffnungeinrichtung 103 der Einspritzdüse die Treibstoffströme 104 in das Innere des Motors IO7 leiten kann, vorzugsweise in die Verwirbelung^ zonen I05 und die ihnen zugeordneten Verbrennungsorte IO6* Every part of the Sreibatoff produced in this way is channeled through the sewer system 102 is fed from the pump 100 to the injection nozzle 101, the outlet opening device 103 of the injector, the fuel flows 104 can lead into the interior of the engine IO7, preferably into the turbulence zones I05 and their associated combustion locations IO6 *

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Pumpe 100, die Leitungseinrichtung 102 und die Düse 101 eine Bauart von einem Einapritssystem In this context, it should be noted that the pump 100, the Conduit device 102 and nozzle 101 are one type of a single injector system

darstellen, das mehr oder wenigei· in Art eines Hauptreeervoirs oderrepresent, the more or less egg · in the manner of a main reservoir or

Unterdruckspeichers arbeitet, so daß der treibstoff durch die Austrittsöffnungen 103 mit einer Geschwindigkeit gefördert wird, die unterschiedlich und langsamer ist als die Fördergeschwindigkeit der Treibstoffmengen, die von der -Pumpe· 100 in die Kanaleinrichtung 102 gelangen. Die Zeit der Brennetoffeinspritzung an der Düse ist im allgemeinen eins lineare Funktion des Volumens von dem von der Treibstoffpumpe geförderten Anteil.Vacuum accumulator works, so that the fuel is conveyed through the outlet openings 103 at a speed which is different and is slower than the delivery speed of the amounts of fuel that get from the pump 100 into the channel device 102. The time of Fuel injection at the nozzle is generally a linear function the volume of the portion delivered by the fuel pump.

Auf diese Weise werdesibei einem Betrieb mit relativ niedriger Mo tor geschwindigkeit und/oder Last die Gestängeeinrichtungen 121 und 124 derart betätigt, daß die Ventileinrichtung 123 im wesentlichen in eine weiter geöffnete Stellung gelangt und daß das ' Abzweigventil 109 geöffnat wird. Dieses gemeinsame Öffnen der Venti!einrichtungen 123 und' IO9 bewirkt, daß die Pumpe einen relativ größeren Treibstoffvolumenanteil pro Arbeitshub der Kolbeneinrichtung 108 in die Kanaleinrichtung 102 fördert, während ein Teil des Brennstoffs in der Kanaleinrichtung 102 aus dieser Kanaleinrichtung abgezweigt wird.In this way, when operating at a relatively low engine speed and / or load actuates the linkage devices 121 and 124 in such a way that that the valve device 123 is essentially in a more open position Position reached and that the 'branch valve 109 is opened. This Joint opening of the valve devices 123 and 'IO9 causes the Pump conveys a relatively larger proportion of the volume of fuel per working stroke of the piston device 108 into the channel device 102, during a Part of the fuel in the channel device 102 from this channel device is branched off.

Bei einem Betrieb des Motors 101 bei einer relativ höheren Geschwindigkeit und/oder Last werden die Gestängeeinrichtungen 124 und 121 betätigt, so daß sie gleichzeitig das Ventil 123 in eine weiter geschlossene Stel-With the motor 101 operating at a relatively higher speed and / or load, the linkage devices 124 and 121 are actuated, so that at the same time the valve 123 is in a more closed position

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lung führen, und das Abzweigventil 1OQ vollständig schließen oder zumindest in Schließrichtung bewegen. Hierdurch τ/ird bewirkt, daß die Pumpe. 100 einen relativ kleineren Volumenantsil pro Arbeitshub der Kolbeneinrichtung 108 in die Kanaleinrichtung 102 fördert. Ferner wird der Grad der Umleitung des Treibstoffs von der Kanaleinrichtung 102 durch daslead development, and close the branch valve 1OQ completely, or at least move in the closing direction. This causes τ / ird that the pump. 100 a relatively smaller volume per stroke of the piston device 108 in the channel device 102 promotes. Furthermore, the degree the diversion of the fuel from the duct device 102 through the

AbsTveigventil 109 verhindert oder zumindest erheblich reduziert. In bestimmten Fällen kann das "Schließen" des Abzweigventils 109 oder die "Verhinderung" einer Umleitung einen Partialfluß durch das Ventil 109 mit sich bringen, jedoch eine Verhinderung der Treibstoff abzv/eigsbedingun- gen, wie sie bei einem Betrieb mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder Last verwendet wird. Wenn eine derartige partielle Umleitung bevarkt wird, kann die Gestängeeinrichtung 121 den Nocken 117 in eine derartige Lage bringen, daß er in geeigneter Weise die Öffnung der Ventilkugel 114- durch die von dem Kocken gesteuerte Stellung des Stempels 116 begrenzt« ,AbsTveigventil 109 prevented or at least significantly reduced. In particular In some cases, the "closing" of the branch valve 109 or the "prevention" of a diversion can also cause a partial flow through the valve 109 bring yourself, however, a prevention of the fuel delivery conditions, as they do when operating at a lower speed and / or Load is used. If such a partial diversion is flagged, the linkage device 121 can move the cam 117 into such a position bring that it is in a suitable manner the opening of the valve ball 114- through the position of the ram 116 controlled by the cam limits ",

Durch empirische Versuche können die Strömungsbedingungen des Abzweigventils 109, sowie der Betrieb des Dosierventil^ 123 in geeigneter Weise mit einem KotorbetriGb bei verschiedenen Geschwindigkeiten und/oder Lasten und entsprechenden Bereichen so zugeordnet werden, daß man den gewünschten Abgleich über den gesamten Bereich der Betriebsbedingungen erhält.,The flow conditions of the branch valve 109 and the operation of the metering valve 123 can be determined in a suitable manner by empirical tests with a motor operating at different speeds and / or loads and corresponding areas are assigned in such a way that the desired balance is obtained over the entire range of operating conditions.,

lian erkennt in diesem Zusammenhang, daß eine derartige Korrelation eine manuelle Betätigung der Abzweigungseinrichtnng 109»so*7ie der Dosiereinrichtung 123 mit sich bringen könnte, ohna daß sich dies auf die Verbindungen mit der Drossel 125 und/oder den auf die Geschwindigkeit ansprechenden Mechanismus 125a ausv/irken v/ürde« Ea versteht sich auch, daß eine computergesteuerte Korrelation und Steuerung durchgeführt werden könnte, indem man eine Vielzahl von mechanischen, elektrischen und/oder fluid^betätigten Steuersystemen, sov/ie geeignete Betätigungeeinrichtungen 109 und/lian recognizes in this context that such a correlation is a manual actuation of the branching device 109 as for the metering device 123 could bring with it, anyway that this affects the connections with the throttle 125 and / or those responsive to the speed Mechanism 125a would work. It goes without saying that a computerized correlation and control could be performed by using a variety of mechanical, electrical, and / or fluid ^ actuated Control systems, as well as suitable actuating devices 109 and /

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öSöS

9 19 L L 7 R9 1 9 LL 7 R

oder 125 verwenden würde» £ ο £ H η / Oor 125 would use »£ ο £ H η / O

Nimmt man an-, daß durch empirische Beobachtungen sowie Berechnungen, die ein Offnen bzw, ein Verschließen bewirken, den Bewegungen des Ventils 123, sov/ie die entsprechenden Bewegungen des ' Abzweigventils I09 geeignet zueinander korreliert sind, so erhält man als Endergebnis für den Betrieb dieses Syetemes eins allgemein konstante oder zumindest annehmbar ay.ageglichene Beziehung zwischen den zeitlichen Perioden, an denen die Steuerung der Verbrennung von den Verwirbelungszonen 105 und den Orten 106 bewirkt wird, sowie der Zeitintervalle für die Einspritzung der Treibstoffströme oder Sprühnebel 104_r wobei dieser Abgleich bzw. diese Koinzidenz sowohl bei Betriebsbedingungen mit relativ niedrigerer und relativ höherer Motor-^ geschwindigkeit und/oder Last aufrechterhalten wird.If one assumes that the movements of the valve 123, as well as the corresponding movements of the branch valve I09, are appropriately correlated to one another through empirical observations and calculations that cause an opening or a closing, the end result for operation is obtained This system has a generally constant or at least acceptable ay.agegional relationship between the time periods at which the control of the combustion is effected by the turbulence zones 105 and the locations 106, and the time intervals for the injection of the fuel streams or sprays 104 _r , this comparison or this coincidence is maintained both under operating conditions with relatively lower and relatively higher engine speed and / or load.

Dieses Phänomen ergibt sich, wenn der Motor für einen Betrieb mit normaler oder sogar höherer Motorgeschwindigkeit und/oder Last optimal ausgelegt ist, wobei diese optimale Auslegung eine relativ stärker geschlossene Ventilstellung der Ventileinrichtung 123, sowie eine relativ stärker geschlossene Stellung des Abzweigventils 109 hervorruft.This phenomenon arises when the engine is used for normal operation or even higher engine speed and / or load is, with this optimal design a relatively more closed valve position of the valve device 123, as well as a relatively stronger the closed position of the branch valve 109 causes.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird angenommen, daß im Fall einer Verbindung eines einzelnen Abzweigventils 109 mit einer einseinen Einspritzdüse diese optimalen Betriebsbedingungen dadurch verstärkt werden können, daß man das Abzweigventil relativ nahe zu der Düse anordnet.At the present time, it is assumed that in the case of a connection a single shunt valve 109 with a single injector these optimal operating conditions can be enhanced by placing the diverter valve relatively close to the nozzle.

Dieses Abgleichphänomen soll im folgenden anhand von Pig, 10 erläutert werden. Es verstellt sich jedoch bezüglich der vorstehenden und dar folgenden Ausführungen, daß die Bezugnahme auf die Steuereinrichtung 123 für das Fördervolumen als eine Dosiervsntileinriehtung lediglichThis balancing phenomenon is explained below with reference to Pig, 10 will. It is, however, confused with respect to the foregoing and the following Comments that the reference to the control device 123 for the Delivery volume as a Dosiervsntileinriehtung only

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erfolgt, und daß die Volumensteuerung auch durch andere Einrichtungen, wie beispielsweise eine Steuerung des wirksamen Hubs der Brennstoffpumpen?* kolbeneinrichtung usw. bewirkt werden kann.takes place, and that the volume control by other devices, such as for example a control of the effective stroke of the fuel pumps? * piston device, etc. can be effected.

Kan ersieht aus Fig. 10, daß die Anteile für die Dauer der Einspritzströme 104, sowie die Anteile für die Bewegung der Kolbeneinrichtung 100, während welcher der steuernde Einfluß auf die Verwirbelungszonen 105 erzeugt werden muß, auf der Abzisse aufgetragen sind, wobei als Maßstab die Zeit ver~Kan can see from FIG. 10 that the proportions for the duration of the injection flows 104, as well as the proportions for the movement of the piston device 100, during what the controlling influence on the turbulence zones 105 are generated must, are plotted on the abscissa, with time as a scale

wendel ist.Wendel is.

Für Betrieb in einer relativ höheren Geschwindigkeit ur-d/oder Last erläutert die Linie A die Zeitdauer des Einspritzstrahles IO4, welche einer erwünschten Steuerstufe X der Kolbenbewegung entspricht. Diese Steuerstufe der Kolbenbewegung ist durch die Linie B dargestellt» Die Linien A und B spiegeln somit die Bedingung einer erwünschten "Koinzidenz" oder eines Ausgleichs zwischen der Steuerung der Einspritzung und der Verwirbelung.izone wieder, wie sie für einen Betrieb bei einer normalen oder auch höheren Motorgeschwindigkeit und/oder Last bestimmt ist.For operation at a relatively higher speed ur-d / or load explained the line A the duration of the injection jet IO4, which one desired control stage X corresponds to the piston movement. This tax bracket the piston movement is represented by the line B. The lines A and B thus reflect the condition of a desired "coincidence" or one Balance between the control of the injection and the turbulence.izone again as it is intended for operation at a normal or even higher engine speed and / or load.

Die Linien C und D spiegeln eine Bedingung von fehlender"Koinzidonz" oder Ungleichgewicht ?ri.eder, welche sich ergeben könnte, wenn das in Fig. 1 gezeigte System nicht im Zusammenhang mit einer Einspritzeinrichtung von einer hauptreservoiren Druckspeicherbauart vorliegen würde. Die Linien C und I) spiegeln auch jeweils öie Anteile der Einspritzöauer, f.-ov.^rie die Anteile der Kolbenateuerbewsgung bei einem Betrieb mit relativ niedrigerer Geschwindigkeit und Last wieder»Lines C and D reflect a condition of lack of "coincidence" or imbalance that could result if the system shown in FIG. 1 were not in conjunction with an injector of a main reservoir pressure accumulator type. Lines C and I) each reflect the proportions of the injection times, f.-ov. ^r ie the proportions of piston driving force when operating at a relatively lower speed and load »

Die Figuren C und D geben jewoils die Zeitdauer der Einspritzströme oder ßprühnebol IO4, sowie die Zeitdauer des Steuerungsanteils der erwünschtenFigures C and D respectively indicate the duration of the injection flows or ßsprhnebol IO4, as well as the duration of the control part of the desired

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Kolbenbewegung, d.h. X~Grade der Kurbelweilendrehung wieder*Piston movement, i.e. X ~ degrees of crankshaft rotation again *

Erinnert man sich daran, daß die Zeitdauer der Einspritzung des Sprüh" stromes 104 mehr oder weniger eine Funktion des Volumens von dem gepurap-» ten Treibatoffanteil in einem Hauptreservoir oder Druekspcichersystem ist und daß bei Betriebsbedingungen mit ei»er niedrigen Geschwindigkeit und/ oder Last der Anteil des gepumpten Treibstoffs pro- Zyklus ein kleineres Volumen aufweist, so ersieht man, daß der Zeitanteil, der durch die Linie C j wiedergegeben ist, im Verhältnis zu der Linie A verkürzt wird. Da die Motorgeschwindigkeit verringert wird, benötigt der Kolben eine längere Zeitdauer, um sich über "die Stufe von X-Graden zu bewegen, so daß die Linie D in zeitlicher Hinsicht langer im Vergleich zu der Linie B wird.If you remember that the duration of the injection of the spray " stream 104 more or less a function of the volume of the gepurap- » th propellant content is in a main reservoir or pressure storage system and that under operating conditions with low speed and / or load the proportion of fuel pumped per cycle a smaller Has volume, it can be seen that the portion of time represented by the line C j is shortened in relation to the line A. There As the engine speed is decreased, the piston needs a longer one Length of time to move over "the level of X degrees so that line D becomes longer compared to line B in terms of time.

Man findet als Endergebnis, daß die Treibstoffeinspritzstufe, wslche von der Linie C wiedergegeben wird, sich nicht in einem ausreichenden Grade durch die Kolbenbewegungsstufe erstreckt, welche von der Linie D wiedergegeben wird, so daß sich eine Bedingung mit fehlender Koinzidenz oder Ungleichgewicht ergibt. .As a final result, the fuel injection stage is found to be from line C is not shown to a sufficient degree extends through the piston movement stage represented by the line D. becomes so that there is a condition with lack of coincidence or imbalance results. .

Diese fehlende Koinzidenz oder dieses Ungleichgewicht- beruht darauf, daß die Treibstoffeinspritzung lediglich während eines Teiles der Zeitdauer stattfindet, an dar die Regelungsverwirbelungszone 105 und die Orte 1Oo existent sind. Weiterhin wird hierdurch eine nicht vertretbare Verstärkung der Treibstoff einspritzung während eines Anfangsteils der X~Grad~Steuerstufe erzeugt. Man nimmt an, daß diesen Phänomen unerwünschte lokale Ab» kühlungen, sowie einen rauhen und fehlerhaften Verbrennungsverl&uf dea . Treibstoffes hervorruft.This lack of coincidence or this imbalance is due to the fact that fuel injection only for part of the time takes place at which the regulation swirl zone 105 and the locations 10o exist. Furthermore, this creates an unacceptable reinforcement fuel injection during an initial part of the X degree control stage generated. It is assumed that this phenomenon has undesirable local ab cooling, as well as a rough and faulty combustion process. Fuel.

Derartig unerwünschte Erscheinungen bei Betriebsbedingungen mit 'relativSuch undesirable phenomena under operating conditions with 'relative

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niedrigeror Geschwindigkeit und Last lassen sich, vermeiden, wenn dag System von Fig. 1 betrieben wird«, Lower speed and load can be avoided when the system of Fig. 1 is operated ",

Die Linien E und F zeigen die Art und -Weise, auf die eine Ausgleichs»
oder Koinsidenzbedingung bei einem Betrieb mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder·Last mieder hergestellt werden kann, so daß örtlich begrenzte Abkühlungen, sov.-ie ein fehlerhafter Verbrennungsverlauf vermieden werden können, welche auf die durch die Linien C und I) triedergegabenen Be- Lines E and F show the manner and manner in which a compensation »
or coinsidence condition during operation at a lower speed and / or load, so that localized cooling, as - ie a faulty combustion process, can be avoided, which is due to the conditions given by the lines C and I)

triebsbedingungen zurückzuführen sein könnten.operating conditions could be due.

Mit der Zunahme des von der Pumpe 100 gepumpten Treibstoffvolumensntoils
wird die Zeitdauer für die Sprühströme 104»weiche von der Linie E wiedergegeben wird, ausgedehnt, so daß sie hinsichtlich eines zeitlichen Maßstabes besser mit der Zeitdauer übereinstimmen. Vielehe der Kolbemsteuerbewegungsstufe von X«Graöen entspricht.As the volume of fuel pumped by pump 100 increases
For example, the time duration for the spray streams 104 »which is represented by the line E is extended so that they correspond better to the time duration in terms of a time scale. Many marriage corresponds to the level of piston control movement of X «Graöen.

Da es -während Betriebsbedingungen mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oclor Last nicht erwünscht wäre, daß dieses erhöhte Treibstoffvolumen in das Motorinnere eingespritzt würde, erfolgt durch den Betrieb des Abaiseigven«·
tils 109 cine Verminderung des tatsächlich den Austrittsöffnungen 103 zu» geführten Volumens, so daß das erwünschte verminderte Treibetoffvolumen in den Motox* eingespritzt wird. Dieses verminderte Treibctoffvoluia?!;. ist tatsächlich geringer als da» ^Jreibatoffvolum&n, das während Betriebsbeoingun·-- £cn bei höherer (einschließlich normaler) Last eingespritzt würde, welches durch die -Linie A wiedergegeben ist«Since it would not be desirable during operating conditions with lower speed and / or load that this increased volume of fuel would be injected into the engine interior, the operation of the Abaiseigven takes place.
This means that the volume actually supplied to the outlet openings 103 is reduced, so that the desired reduced volume of propellant is injected into the Motox *. This decreased fuel volume?!;. is actually less than the » ^J friction volume & n that would be injected during operational monitoring at a higher (including normal) load, which is represented by the line A«

7/enn auch dor Betrieb des Abzweigventils 109 im wesentlichen daa "'reibotoffvolui.-!en, welches durch die Außtrittsöf'fnun/r 105 hinaurchtritt, vannindort, so erfolgt dennoch nicht notwendigcrvroiae eins Verminderung dor ve?»7 / enn also the operation of the branch valve 109 essentially daa "'Reibotoffvolui .-! En, which passes through the exit opening 105, vannind there, so there is still no need for a reduction in dor ve? "

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längerten Einspritzzeitdauer der Ströme durch die Austrittsöffnungen 103, welche auf das größere von der Pumpe 100 in die Kanaleinrichtung 102 eingespritzte Treibstoffvolumen zurückgeht. Eine zu große, oder überhaupt irgendeine Verringerung der Zeit muß nicht stattfinden, da die Öffnung desextended injection duration of the flows through the outlet openings 103, which on the larger of the pump 100 injected into the channel device 102 Fuel volume decreases. Too big, or any at all Reducing the time does not have to take place since the opening of the

Abzweigventils 109 den Druck in der Kanaleinrichtung 102 reduziert, und da diese Druckreduzierung das Bestreben zeigt·, die Ei-nspritzzeit zu ver~ längen!, sowie das Bestreben kompensiert, die Einspritzzeit zu reduziei'en, was auf der Entfernung von Treibstoff aus der Kanaleinrichtung 102 beruhen .würde. . .Branch valve 109 reduces the pressure in the channel device 102, and since this pressure reduction shows the tendency to reduce the injection time length !, as well as the effort to reduce the injection time, based on the removal of fuel from the duct device 102 .would. . .

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung sieht man, daß die Betriebsparameter in Abhängigkeit von den speziellen Komponenten des verwendeten Systems variiert werden* Empirische Versuche unter Berücksichtigung der vorliegenden Offenbarung sind bei jedem unterschiedlichen System notwendig, um den Betrieb der Ventileinrichtung 123, sowie dem Betrieb der Ventileinrichtung 109 geeignet aufeinander abzustimmen.In practicing the present invention, it will be seen that the operating parameters can be varied depending on the specific components of the system used * Taking empirical tests into account of the present disclosure are necessary in each different system to the operation of the valve device 123, as well as the operation of the valve device 109 to suit each other.

Es ist auch ersichtlich, daß man in dem ^aße verbesserte Ergebnisse erhält, in dem irgendeine deutlich auftretende fehlende Koninzidenz, welche durch die Linien C und D dargestellt ist, in Richtung auf eine bessere Gleichgewichtsbedingung gebracht wird, wie sie durch die Linien E und F dargestellt ist, selbst wenn ein optimaler Abgleich entsprechend den Linien E und P absoluterweise nicht erreicht wird.It can also be seen that improved results are obtained by eliminating any apparent lack of coincidence represented by lines C and D, toward better Equilibrium condition is brought about as indicated by the lines E and F is shown, even if an optimal balance according to the lines E and P is not achieved in absolute terms.

Während vorstehend die grundsätzlichen Eigenscha.ften des Systemos in Verbindung mit einem Motor, welcher eine einzelne Arbeitskammer aufweist, beschrieben wurden, sollten auch Überlegungen dahingehend angestellt werden, wie die Erfindung in höchst vorteilhafter Weise dort zui* Anwendung kommt, vo ein Motor mit einez' Vielzahl von Arbeitskammern verwendet wird.While the basic properties of the system have been described above in connection with a motor which has a single working chamber, considerations should also be made as to how the invention can be used there in a highly advantageous manner, from a motor with a single working chamber. Variety of working chambers is used.

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Ea wäre möglich, ein einzelnes Abzweigventil 109 in jeder Leitung vorzusehen, welche von einer Kraftstoffpumpe zu der mit jedem Kolben oder jeder Arbeitskammer verbundenen Einspritzdüse führt. Die Probleme, welche auftreten, wenn man vers.ucht, einen Abgleich der Betriebsarb von einer derartigen Vielzahl von Abzweigventilen durchzuführen, können jedoch vorteilhafterweise vermieden werden, indem man ein Konsept ver** wirklicht, wie es beispielsweise in der Anordnung von Figui' 6 dtirgestel.lt ist.Ea would be possible to provide a single branch valve 109 in each line, which from a fuel pump to the one with each piston or injection nozzle connected to each working chamber. The problems which occur when trying to perform a calibration of the operating signals of such a large number of branch valves but can advantageously be avoided by using a recipe. real, as it is, for example, in the arrangement of Figui '6 dtirgestel.lt is.

Fig. 6 zeigt eine übliche kommerziell erhältliche Einspritzpumpe 200 mit vielfachen Auslassen.6 shows a conventional, commercially available injection pump 200 with multiple omissions.

Pig« 6 zeigt im Querschnitt wesentliche Elemente von einer Rotationstreibstoff pumpe Modell DB Roosa Master (die von der Firma The Standard Screw Company, Hartford '.division in Hartford, Connecticut, USA, hergestellt wird).Pig «6 shows in cross section essential elements of a rotation fuel Pump model DB Roosa Master (manufactured by The Standard Screw Company, Hartford 'Division of Hartford, Connecticut, USA will).

Diese in Fig. 6 dargestellte jpumpe 200 arbeitet gemäß dem in der US PS 2 641 238 beschriebenen Grundprinzip. Im Folgenden soll diese Pumpe kurz beschrieben wei'den. Die Pumpe 200 enthält einen vom Motor angetriebenen Rotor 201, der eine Vielzahl von Radialen und Kolbeneinrichtungan 202 trägt.This jumper 200 shown in FIG. 6 operates in accordance with that in US Pat 2 641 238 described basic principle. In the following this pump is briefly described. The pump 200 includes one driven by the motor Rotor 201 having a plurality of radial and piston means on 202 wearing.

Einer Pumpenkammer 205 wird Treibstoff durch eine Kanaleinrichtung- 203a zugeführt, welche mit einer Ti-eibstoffquelle verbunden 13t, wobei der Treibstoffstrom von einem Dosierventil gesteuert wird. Ein derartiges von der Drossel.gesteuertee Dosierventil ist in Fig. 3 der US PS 2 64I beschrieben und wird dort mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Ein derartiges Dosierventil kann eine Dosiereinrichtung 123 des Systems von ^r.%fr-wr * τ·r_ith^lte■n_r A pump chamber 205 is supplied with fuel through a channel device 203a which is connected to a source of titanium fuel, the flow of fuel being controlled by a metering valve. Such a metering valve controlled by the throttle is described in FIG. 3 of US Pat. Such a metering valve can be a metering device 123 of the system of ^r .% Fr-wr * τ · r _i th ^ lte ■ n _r

309884/0967 BAp ORfGfNAt.309884/0967 BAp ORfGfNAt.

Von der radialen Kolbeneinrichtung 202 während der Drehung· des Rotors 201 geförderter Treibstoff wird durch einen AbgabesteuerventilberGich 204 zu einer Yerteilerkanaleinrichtung 205 geleitet und dann anschließend zu den einzelnen Abgabeströmungswegen 206, Ein derartiger Abgabeströmungsv/eg 206 ist in Fig. 6 dargestellt. Er erstreckt dich zu einer einzelnen Einspritzdüse, die mit einem einzelnen Kolben von einem mehrzylindrigen Motor verbunden ist.From the radial piston device 202 during the rotation of the rotor 201 promoted fuel is added through a dispense control valve Gich 204 a divider channel device 205 and then subsequently to the individual delivery flow paths 206, such a delivery flow path 206 is shown in FIG. 6. He extends you to a single injector those with a single piston from a multi-cylinder engine connected is.

Das vorstehend beschriebene Abzweigventil 109 ist mit der eine Vielzahl von Ausgängen aufweisenden Pumpe 200 derart verbunden, daß dia vorstehend erwähnte Umleitungskanaleinrichtung 112 in dem Körper der Pumpe 200 gebildet wird und mit einer ringförmigen Ausnehmung 207 auf dein.Rand das Rotors 201 verbunden ist. Die Ausnehmung 207 steht über einen Durchgangekanal 208 mit dem lediglich schematisch dargestellten Abgabesteuerbereich 204 in Verbindung, Der Abgabesteuerbereich 204 steht seinerseits in gemeinsamer Verbindung mit der Verteilerkanaleinrichtung 205 und all den verschiedenen Ahgabeströmungswegen 206, wenn diese Strömungswege in Verbindung mit dem Abgabebereich 204 während der geeigneten Stufe der Drehung das Rotors 201 stehen.The above-described branch valve 109 is connected to the plurality of outlets pump 200 such that the above-mentioned bypass passage means 112 is formed in the body of the pump 200 and the rotor 201 is connected to an annular recess 207 on its edge. The recess 207 communicates through a swing channel 208 with the only schematically illustrated discharge control section 204, in conjunction, the output control section 204 is in turn in common connection with the distributor channel 205 and all of the various Ahgabeströmungswegen 206 when these flow paths in communication with the dispensing area 204 during the appropriate stage the rotation of the rotor 201 stand.

Auf diese Yfeise bewirkt in der in Fig. 6 gezeigten Anordnung das Abzweigventil 109 eine Umleitung von Treibstoff von einem Verteilergebiet 207 im Inneren der Treibstoffpumpe, das in gemeinsamer Verbindung mit jedem der Abgabeströmungswege 206 derart steht, .daß ein konstanter Treibstoffumleitungsgrad bezüglich jedes der Abgabeströmungswege und jeder der Einspritzdüsen des mit. vielfachen Kolben versehenen Systems bewirkt wird»In the arrangement shown in FIG. 6, the branch valve acts in this way 109 a diversion of fuel from a distribution area 207 inside the fuel pump that is in common communication with everyone the discharge flow path 206 is such that a constant degree of fuel bypass with respect to each of the discharge flow paths and each of the Injectors of the with. multiple piston provided system is effected »

Dieses Prinzip kann mit einer breiten Vielfalt von Treibstoffpumpen axt Mehrfachausgengeη verwendet werden, indem lediglich das Abzweigventil derart angeordnet wird, daß es mit einem Verteilergebiet der Treibstoff-This principle can ax with a wide variety of fuel pumps Mehrfachausgengeη can be used by only the branch valve is arranged in such a way that it is connected to a distribution area of the fuel

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pumpe in Verbindung steht, daß in gerneinsamer Verbindung mit den verschiedenen Abgabeströmungswegen während des geeigneten Zeitpunktes von dem Pumpehbetrieb steht.pump is connected, that in common connection with the various Discharge flow paths during the appropriate time from the pump operation stands.

Während dieses genannte Gesamtumleitungsprinzip für ausgesprochen wirksam zur Verbesserung des Motörbetriebsverlaufes, insbesondere bei Betriebsbedingungen mit niedriger Last und/oder idealen Betriebsbedingungen erachtet wird, können weitere Verbesserungen erzielt werden, indem der Einspritzverlauf der Ströme IO4 bei Betriebsbedingungen mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder Last geändert wird.During this named general diversion principle for extremely effective to improve the engine operating process, especially under operating conditions with low load and / or ideal operating conditions, further improvements can be achieved by using the Injection curve of currents IO4 under operating conditions with lower Speed and / or load is changed.

Eine Technik zur Durchführung einer derartigen Änderung des Einspritzstrahlverlaufs wird im folgenden eröz*tert.One technique for making such a change in the injection spray trajectory will be eröz * tert in the following.

Durch die vorliegende Erfindung wurde entdeckt, daß bei Betriebsbedingungen unter geringerer Last und/oder Geschwindigkeit^ wenn der Motor relativkalt ist, ein Motor mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten, welcher •für einen Betrieb bei höherer einschließlich normaler Geschwindigkeit und/ oder Last optimal ausgelegt ist, zwischendurch nicht so reibungslos arbeitet, wie dies erwünscht wäre.It has been discovered by the present invention that at operating conditions under light load and / or speed ^ when the engine is relatively cold is, an engine with spatially divided combustion locations, which • for operation at higher including normal speed and / or load is optimally designed, in between does not work as smoothly as would be desired.

Durch die Erfindung wurde daher eine Technik entwickelt, um den Einspritzverlauf von Treibstoff bei einem Betrieb mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder Last, d.h. bei oder nahe bei Leerlaufbedingungen, wenn die Arbeitskammer relativ kalt ist, derart zu verbessern oder abzuwandeln, daß die Erzeugung von überschüssigem, nicht verbreiten Treibstoff vermindert und allgemein ein Klopfen des Motors, sowie ein rauher Gang desselben vermindert wird. Diese Technik wurde im Hinblick auf die Tatsache entwickelt, daß eine üblich«, mit konstanten Dimensionen ausgebildete AustrittsöffnungThe invention therefore developed a technique to control the course of the injection of fuel when operating at lower speed and / or load, i.e. at or near idle conditions when the working chamber is relatively cold to improve or modify in such a way that the production of excess, undeployed fuel is reduced and generally reduced engine knocking and rough running will. This technique was developed with the fact in mind that a common outlet opening with constant dimensions

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das Bestreben zeigt, einen"iiade!artigen" Einspritzstrahl bei einem Be-the effort shows a "iiade! like" injection jet at a loading

' zu -' to -

trieb mit niedriger Last und/oder Geschwindigkeit liefern und somit das Bestreben zeigt, die "Pran8e" oder den Randstrahl zu verlieren, der nor« malerweise mit einem festen Brennstoffstrahl bei Betrieb mit normaler und/ oder hoher Last und/oder Geschwindigkeit verbunden ist,deliver drive with low load and / or speed and thus the The effort shows to lose the "Pran8e" or the marginal ray that nor « sometimes with a solid fuel jet when operating with normal and / or high load and / or speed,

Die Art, mit der die Brennstoffeinspritzstrahlen zur Erhaltung dieses verbesserten Motorbetriebs beeinflußt werden, wird aus den folgenden Darlegung gen anhand der Figuren 7j 8 und 9 ersichtlich. Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Treibstoffeinspritzdüse 300, die· als Treibotoffeinspritzdüseneinrichtung zusammen mit dem Motor miträumlich unterteilten Verbrennungsor« ten verwendet werden kann, wie er- in der US PS 3 543 735 und d&r US-Patentanmeldung 93 269, sowie in der vorstehenden Beschreibung der ro !'liegenden Erfindung beschrieben wurde«,The way the fuel injectors improved to maintain this Motor operation can be influenced from the following discussion These can be seen from FIGS. 7, 8 and 9. 7 shows a modified fuel injection nozzle 300, which is used as a fuel injection nozzle device Combustion engine which is spatially subdivided together with the engine « can be used as disclosed in U.S. Patent 3,543,735 and U.S. Patent Application 93 269, as well as in the above description of the ro! 'Lying Invention was described «,

Eins Einspritzdüse 30O₅, die als die oben genannte Düseneinrichtung 101 verwendbar ist, kann einen äußeren Körpar oder ein Gehäuse-J01 enthalten, innerhalb dessen ein Düsenkörper 302 teleskopartig verschiebbar gehalter.t ist, Der Düsenkörper 302 kann an seinem unteren Ende eine Vielzahl von nach unten oder außen gerichteten, die Einspritzstrahlen festlogvjnde Aus~ trittsöffnungen 303 aufweisen. Eine derartige Austrittsöffnung würde bezüglich jeder Verwirbelungszone 25, welche anhand der Figuren 3» 4 und 5 oder im Zusammenhang mit jeder Verwirbelungzone 105, wie sie anhand von Fig. 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, vorgesehen. Der Iimenkörper 302 kann durch eine Gewinde passung 304 fest in seiner Lage gehalten werden. Ein Stift 305 kann teleskopartig in einer Öffnung von Elementen 304 und 302 derart aufgenommen werden, daß die Drohstellung deo Düsenkcrpers 302 gegenüber der passung 304 überwacht werden kann. Durch d.iese Ausrichtung wird sichergestellt, daß ein Treibstoffkanal 306 des Düaenkörpers 302An injection nozzle 30O ₅ , which can be used as the above-mentioned nozzle device 101, may include an outer body or a housing-J01 within which a nozzle body 302 is telescopically slidably supported The injection jets have outlet openings 303 directed downwards or outwards. Such an outlet opening would be provided with respect to each turbulence zone 25, which is provided with reference to FIGS. 3 to 4 and 5 or in connection with each turbulence zone 105, as has been described with reference to FIG. 1 of the present invention. The glue body 302 can be held firmly in place by a threaded fitting 304. A pin 305 can be received telescopically in an opening of elements 304 and 302 in such a way that the threatening position of the nozzle body 302 with respect to the fitting 304 can be monitored. This orientation ensures that a fuel channel 306 of the nozzle body 302

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SAß ORIQiNAi30988A / 0967
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in Verbindung mit einem Einlaßtreibstoff kanal 307 eier Pa&sunf) -30k trittin connection with an inlet fuel channel 307 eier Pa & sunf) -30k occurs

Ein Ventilorgan 308 kann teleskopartig innerhall» eines zylindrischenA valve member 308 can telescope inside a cylindrical

der Passung J02
Teils 309 aufgenommen sein_s wobei es nach unten durch den Treibstoffks,· nal 310 hindurchragt. Der Kanal 310 kann eine Verbindung zwischen dem Treibstoffkanal 3O6 sowie einem Ventilsitz 311 herateilen.the fit J02
Be received portion 309 _s and it protrudes nal 310 downwardly through the Treibstoffks, ·. The channel 310 can establish a connection between the fuel channel 306 and a valve seat 311.

Der Ventilsitz 3II weist allgemein eine kegelstumpfartige Gestalt auf, wobei er an seinem unteren Ende von den Austrittsöffnungen 303 durchbrochen ist. Eine kegelstumpfartige Ventilorganspitze 312 ist so ausgebildet, daß sie beim Betrieb genau passend und übereinstimmend mit dem Ventilsitz 311 in Eingriff tritt, wenn das Ventil auf seinem Sitz anliegt und sich über die Einlaßmündungen 313 der Austx*ittsöffnungen 303 legt, sowie diese verschließt.The valve seat 3II generally has a frustoconical shape, where it is pierced by the outlet openings 303 at its lower end is. A frustoconical valve member tip 312 is designed so that that they exactly fit and coincide with the valve seat during operation 311 engages when the valve is seated and up over the inlet openings 313 of the exhaust openings 303, as well as these locks.

Ein kolbenartiger Vorsprung 314 erstreckt sich von dem Ventilkörper 308, wie in Fig. 7 gezeigt, nach oben durch einen gerippten oder scheibenartigen Ventilstopfen 315« Der Ventilstopfen 315 v/eist eine ringförmige Schuld ter 316 auf, welche in Eingriff mit einem vorspringenden Jiand 317 treten kann, der von dem oberen Ende des Ventilorgans 308 getragen wird, so daß die oberste oder voll geöffnete Ventilstellung begrenzt und festgelegt wird.A piston-like protrusion 314 extends upwardly from the valve body 308, as shown in FIG carried by the upper end of the valve member 308 so that the uppermost or fully open valve position is limited and determined.

Ein Gleitstück 318t das in Form eines auf dem Kopf stehenden Pilzes ausgebildet ist, kann an dem Vorsprung 314 anliegen und in i&cntang auf die- _; sen Vorsprung von einer Spiralfeder 319 gepresst oder vorgespannt sein»A slider 318t, which is in the form of an upside-down mushroom, can rest on the projection 314 and in an angle to the- _; sen projection to be pressed or pretensioned by a spiral spring 319 »

In üblicher "/eice kann ein Entlüfter-stutzen 320 in der Passung 304 vorge- . sehen sein« Dieser Entlüfterstutzen würde eine Verbindung mit einem Hohl«In the usual way, a vent port 320 can be provided in the fit 304. see his "This bleeding nozzle would connect to a hollow"

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raum 321 herstellen, in dem die Feder 319 angebracht ist. Die Wirkungsweise des Entlüfterstutzens 320 ermöglicht die Entfernung des Treibstoffs von der Düse, der um das Ventil'organ 308 ausläuft, welches im Inneren dos zylindrischen Teils 309 des Venti!körpers aufgenommen ist. Wie aus Fig.. "( hervorgeht, kann das kolbenartige Teil 322 des Ventils 308, das vorgesehen sein kann und innerhalb des zylindrischen Teile 309 aufgenommen ict, etwas größer hinsichtlich seines Durchmessers sein, als ein unteres V&n~ tilteil 323j das sich in den Hohlraum 3f0 erstreckt. Dieser Unterschied in den Durchmessern erlaubt es dem Ventilorgan 300 im Ansprechen auf den Treibstoffdruck in dem Hohlraum-310 derart nach oben zu gehen, daß eine Treibstoffeinspritzung durch die Austrittsöffnungen 303 möglich wird*Make space 321 in which the spring 319 is attached. The mode of operation of the vent connection 320 enables the removal of the fuel from the nozzle, which runs out around the valve element 308, which is received in the interior of the cylindrical part 309 of the valve body. As seen from Fig .. "(which piston-like portion 322 can the valve 308, which may be provided and received within the cylindrical parts 309 ict, be slightly larger in its diameter than a lower V n ~ tilteil 323j extending into the cavity This difference in diameters allows the valve member 300 to go up in response to the fuel pressure in the cavity 310 in such a way that fuel injection is possible through the outlet openings 303 *

Bei einem Betrieb des Motors mit normaler oder relativ hoher Geschwindigkeit und/oder Last und insbesondere in einem Syetsira, bei dem das oben genannte Abzweigventil 109 eine relativ geschlossene oder eingeengte- Stel~ lung einnimmt, würde der Treibstoffdruck in dem Hohlraum 310 einen relativ hohen ^T.7ert einnehmen, so daß das Ventil 308 das Bestreben zeigön würde» -die vollgeöffnete Stellung stabil einzunehmen, wobei der Anschlag 317 an der ringförmigen Schulter 316 anliegen würde.When the engine was operated at normal or relatively high speed and / or load and in particular in a Syetsira in which the above-mentioned branch valve 109 is in a relatively closed or restricted position, the fuel pressure in the cavity 310 would have a relatively high ^T. .7ert, so that the valve 308 would show the tendency to take the fully open position stable, the stop 317 would rest on the annular shoulder 316.

Diese volle Offnungsstellung des Ventils ist in Fig. 9 dargestellt. Wie _ in Fig. 9 gezeigt, ist die kegelstumpfartige Oberfläche 312 von ihrer in Fig. 7 gezeigten Lage, in der sie über den Austrittsöffnungen 3'i 3 liegt, verschoben. Fig. 9 zeigt schematisch,· daß bei dem derart angehobenen " . Ventil 308 Treibstoff in die Einlaßmüiidungen 3I3 in einer allgemein axialen Verteilung eintritt und daß der Treibstoff von den Austrittsöffnungen 303 in der Form von allgemein festen oder diskreten Treibstoff·" ßtrömen 322 austritt, wenn es auch möglich ist, daß diese Treibstoffströme im gewissen und begrenzten Maße eine Divergenz zeigen.This fully open position of the valve is shown in FIG. As _ 9, the frustoconical surface 312 is different from its in 7, in which it lies above the outlet openings 3'i 3, postponed. Fig. 9 shows schematically that in the ". Valve 308 of fuel into the inlet ducts 3I3 in a general manner axial distribution occurs and that the fuel from the outlet openings 303 in the form of generally solid or discrete fuel " Flow 322 exits, although it is possible that these fuel flows show divergence to a certain and limited extent.

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7/ährend eines Betriebs mit niedrigerer Geschwindigkeit und/oder Last erwartet man, daß der Druck im Hohlraum 510 bemerkenswert geringer ist als dex "Druck, der in dem Hohlraum bei Betriebsbedingungen mit höherer Last und/oder Geschwindigkeit herrscht. Durch eine geeignete Auswahl der Vorspannungsstärke der Spiralfeder 319 wird bewirkt, daß dieser niedrigere Druck in dem Hohlraum 310 das Ventil 308 lediglich ein Stück weit anhebt, so daß es die mittlere, in Pig» 8 schematisch dargestellte Lage, einnimmt«. Eine derartige Stellung des Ventils 308 könnte eine Folge davon sein, daß das Ventil 109 die offene Stellung einnimmt.7 / Expected during operation at lower speed and / or load one that the pressure in cavity 510 is significantly less than dex "pressure in the cavity under operating conditions with higher load and / or speed prevails. By a suitable selection of the pre-tensioning strength the coil spring 319 is caused to lower this Pressure in cavity 310 lifts valve 308 only a little, so that it occupies the middle position, "8 shown schematically in Pig". Such a position of the valve 308 could be a result of the fact that the valve 109 is in the open position.

Bei dieser Ζλ7Χ8οϊΐ€η8Ίβ11ΐ2Ώ£ des Ventils wirtrtder Treibstoff druck im Hohlraum 310 auf das kolbenartige Teil 322, Dieser Druck würde jedoch nur ausreichen, um die Kraft der Feder 319 teilweise su überwinden_y er würde je*- doch nicht ausreichen, um vollständig die Kraft dieser Feder in dem Maße zu überwinden, des notwendig ist, um den Anschlag 317 aiim Anliegen an die ringförmige Schulter 316 zu bringen.With this Ζλ7Χ8οϊΐ € η8Ίβ11ΐ2Ώ £ of the valve, the fuel pressure in the cavity 310 is exerted on the piston-like part 322, but this pressure would only be sufficient to partially overcome the force of the spring 319 _y it would ever * - but not be sufficient to fully generate the force this spring to the extent necessary to bring the stop 317 into abutment with the annular shoulder 316.

Bei dieser Zwischenstellung des Ventils, \sie sie in Fig.. 8 dargestellt ist, überlagert die Fläche 312 der Ventilspitze wenigstens teilweise die Einlaßmündungen 313« Diese teilweise überlagerte Stellung, wie sie sohernatisch. durch Strompfeile in Fig. 8- dargestellt ist, bewirkt einen allgemein ra~ dialen Treibstoffluß in die Ein.laß,raündurig 313· Man stellte fest, daß bei einem Auftreten dieses allgemein radialen Einfließen^ eine wellenförmige Ausbildung oder eine stärkere Versprühung bzw, eine weitere Auffächerung des ausfließenden Stromes 333 auftritt, der von den Austrittsöffnungen 505 ausgeht«In this intermediate position of the valve, as shown in FIG. 8, the surface 312 of the valve tip at least partially superimposes the inlet openings 313. This partially superimposed position, as it comes along. shown by the flow arrows in Fig. 8, causes a generally radial flow of fuel into the inlet, rough 313. It was found that when this generally radial flow occurs, a wave-like formation or a stronger spray or another Fanning of the outflowing stream 333 occurs, which emanates from the outlet openings 505 "

Dieser relativ wellenförmig ausgebildete Strom 333 ist in bemerkenswerter V/eise stärker verstäubt als der allgemein zusammenhängende oder festeThis relatively undulating stream 333 is remarkable Sometimes more dusty than the generally coherent or solid one

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Strom 332, der bei der in Pig. 9 gezeigten voligoöffneten Stellung des Ventils erhalten wird«,Stream 332, at the Pig. 9 fully open position of the Valve is obtained «,

Auf diese Weise erhält man mit dieser Anordnung und bei einem Betrieb mit relativ goringer Geschwindigkeit und/oder Last des Motors automatisch cie in Fig. θ gezeigte Ventilstellung, aufgrund des niedrigeren Treibstoff« druckess der durch öen Betrieb des Abzweigventils 109 erhalten wird, Mose Ventilstellung verbessert die Wirkungsweise des Motors mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten in diesem Betriebsbereich, indem die Zündung erleichtert wird.In this way you get with this arrangement and when operating with relatively low speed and / or load of the motor automatically cie valve position shown in Fig. θ, due to the lower fuel « pressure obtained by operating the branch valve 109, Moses Valve position improves the operation of the engine with spatially divided Burn locations in this operating range by facilitating ignition.

Durch den zweistufigen Verlauf des Betriebes der in den Figuren 7» 8 und. 9 gezeigten Einspritzdüse entsteht auch eine Tendenz- zur Bildung oiner verstärkten Ausfraiiaung ("fuzziness") oder einem verstärkten Zerstäubungsgrad ■während der Anfangs öffnung des Einspritzen ti Is auch bei einem Betrieb mit normaler oder relativ auch höherer Motorgeschwindigkoit - und/oder Last« Dieses Phänomen als solches führt auch zu einer Verbesserung und Erleichterung für das Einsetzen des Treibstoffbrenn« oder «-Zünd Vorgangs während jedes ArbeitszYklus8ge3 des Motors mit räumlich unterteilten Verbrennungsofen« Due to the two-stage course of the operation in FIGS. 7, 8 and. 9, there is also a tendency to form an increased fuzziness or an increased degree of atomization ■ during the initial opening of the injection ti Is also during operation with normal or relatively higher engine speed and / or load « As such, this phenomenon also leads to improvement and relief for starting the fuel burning or ignition process during every work cycle3 of the engine with a spatially divided incinerator «

Trotz all der oben beschriebenen Umstände und selbst bei der Verwendung der zweistufigen Einspritzdüse in der oben beschriebenen Weise, erfolgt der Betrieb des Motors zum großen Teil und sichel'lieh während eines Bcjtriebe bei normaler und auch höherer Motorgeschvdndigkeit~mit räumlich unterteilten Verbrennungsofen, die im wesentlichen auf die in der US PS 3 543 735 beschriebene Weise erzeugt und aufrechterhalten werden.Despite all the circumstances described above and even when using it the two-stage injector in the manner described above the operation of the engine for the most part and sickle-borne during a drive at normal and also higher engine speed ~ with spatial compartmentalized incinerator based essentially on that disclosed in US Pat 3,543,735 in the manner described.

Man kann erwarten, daß beispielsweise der oben erwähnte ZwGiBtiifen-Betric-.liOne can expect, for example, that the above-mentioned ZwGiBtiifen-Betric-.li

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vorteilhafterweiee unter Einhaltung der folgenden Dimensionsparameter durchgeführt werden kann:advantageously in compliance with the following dimensional parameters can be carried out:

Niedere Last Höhere Last (Fig. 8) (Fig. 9)Lower load Higher load (Fig. 8) (Fig. 9)

1) Nadellrub · 0,102 mm - 0,127 mmi 0,406 mm - 1) Needle rub 0.102 mm - 0.127 mmi 0.406 mm -

■, .' 0,457 mm« ■,. ' 0.457 mm «

2) Durchmesser der Austritts-2) Diameter of the outlet

öffnung 503 · 0,228 nun 0,228 mmopening 503 x 0.228 now 0.228 mm

3) Länge der Austritts-3) length of the outlet

öffnung 503 1,02 mm- . 1_s02 min-·opening 503 1.02 mm-. 1 _s 02 min-

4) Neigung der Ach3e dei' Austrittsöffnung 305 relativ zur Längsachse de3 Ventils 308 50° £ 50° £4) Inclination of the axis of the outlet opening 305 relative to the longitudinal axis de3 valve 308 50 ° £ 50 ° £

5) Neigung der Oberfläche 51I
und 312 relativ zur Längsachse des Ventils 308 60° £ 60«5) Slope of the surface 51I
and 312 relative to the longitudinal axis of the valve 308 60 ° £ 60 «

6) Höhe in axialer Richtung der6) Height in the axial direction of the

kcigelstumpfartigen Spitze 312 1,02 mm 1,02 mmfrustum-like tip 312 1.02 mm 1.02 mm

Während die Überwachung der Ventilstellungen v/ie oben erwähnt, lediglich durch das Gleichgewicht von Feder- und Brennstoffdruck bestimmt waren, ist en für den Fachmann selbstverständlich ersichtlich, daß ein von dem Motor selbst betätigter Kockenmechanismus verwendet werden könnte, um eine wirksame !ladeeinrichtung zu schaffen, welche die Stellungen der Ventilspitze 312 so einstellen kann, wie es für einen Betrieb mit relativ niedriger Last und/oder Geschwindigkeit,zum anderen für einen Betrieb mit relativ hoher Motorlast und/oder Geschwindigkeit notwendig ist.While the monitoring of the valve positions as mentioned above, only were determined by the balance of spring and fuel pressure, it is obvious to those skilled in the art that one of the Motor self operated cam mechanism could be used to to create an effective! Valve tip 312 can be adjusted as required for operation with relative low load and / or speed, on the other hand for an operation with a relatively high engine load and / or speed.

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Der durch die vorliegende Erfindung verwirklichte Grundgedanke, welcher auch Änderungen in dem Förderleistungsänteil der Treibstoffpumpen mit Kien bringt, trägt gekoppelt mit dem Phänomen der Abzweigung^ zu einem bemerkenswert verbesserten uns reibungsloseren Betriebsablauf für Motoren rat räualieh unterteilten Verbrennungsorten bei, insbesondere bei einem Betrieb mit niedriger Motorgeschwindigkeit und/oder Last,The realized by the present invention The basic idea, which also changes in the Förderleistungsänteil the fuel pumps brings with Kien each coupled with the phenomenon of branch ^ at a remarkably improved us smoother operation for engines rat räualieh divided combustion locations in, in particular when operating at low engine speed and / or load,

Bemerli-enswerterweise wird all dies erreicht, ohne daß die grundsätzlichenRemarkably, all of this is achieved without the fundamental

Vorteile von Motoren mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten, dort wo sie am .wichtigsten sind, d.h. bei normalen und sogar höheren Motorbslastungen, nachteilig beeinflußt werden.Advantages of engines with spatially divided combustion locations wherever they are most important, i.e. with normal and even higher engine loads, be adversely affected.

Der Grundgedanke, den Treibstoffpumpen-Eincpritzvolumenanteil zu erhöhen, gekoppelt mit der Verwendung der Treibstoffabzv.eigung zur Erzielung eines besseren Gleichgewichts zwischen der Bauer der Einspritzstufe und der von VerwirbfelungsEonen gebildeten Steuerstufe wird im direkten Widersprach zu der Lehre der US PS 2 794 397 erreicht.The basic idea of increasing the proportion of fuel pump injection volume, coupled with the use of fuel aversion to achieve a better balance between the pawn of the injection stage and that of The tax level formed by vortexing is in direct contradiction to the teaching of US Pat. No. 2,794,397.

In tliessr Patentschrift wird zwar die Lehre gegeben, eine Abzweigung .vorzu« nehmen, es wird jedoch dabei die Aufrechterhaltung eines konstanten Pumpvolumenanteils nachdrücklich hervorgehoben, so daß dieser Stand der Technik geradezu von der Lehre der vorliegenden Erfindung und den dnmit erreichten Vorteilen^wegführt.In this patent specification it is true that the teaching is given that a junction "in front of" take, but it will maintain a constant proportion of the pumping volume Emphasized, so that this prior art downright achieved by the teaching of the present invention and the dnmit Advantages ^ leads away.

Im Zusammenhang mit einem Motor mit einer Vielzahl von Arbeitakanmorn vermeidet die Verteileranordnung des Abzweigventils bezüglich der Treibstoff'» pumpe, die Notwendigkeit, den Versuch zu unternehmen, eine Vielzahl von getrennten Abzweigv«ntilen abzugleichen oder ins Gleichgewicht zu bringen.Avoided in connection with an engine with a large number of work tasks the distribution arrangement of the branch valve with regard to the fuel '» pump, the need to try a variety of to adjust or equilibrate separate branch valves.

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Pie Vorgänge-des Zweiphasen-Fiinspritzverlaufes tragen'auch dazu Dei, daß die Zündung des Brennvorgangs unter allen Motorbetriebsbeäingungen erleichtert wird, -wobei man ferner annimmt, daß sie einen gleichmäßigeren und weicheren Motorbetrieb bei niedrigerer Last bringen.The processes of the two-phase injection process also contribute to the fact that facilitates ignition of the combustion process under all engine operating conditions becomes, -which one also assumes that it is a more uniform and bring smoother engine operation at lower load.

Man fand auch gewissermaßen überraschenderweise, daß das erfindung^gemäi3e Zwei phasen-Verfahren einem Verstopfen der Brennstoff düsen entgegenwirkt, so daß die Gefahr eines Verstopfens äußerst gering wird* So würde in der Tat in einigen Fällen festgestellt, daß die effektive Betriebslebensdauer für die Düseneintrittsöffnungen, d.iu bis zum Auftreten einer Verstopfung von in der Größenordnung zwischen 5-30 Stunden bis zu Werten von 250 Stunden und mehr gesteigert werden konnte.It was also found, surprisingly, to a certain extent, that the invention according to Two-phase process counteracts clogging of the fuel nozzles, so that the risk of clogging is extremely small. * So would in fact in some cases found that the effective service life for the nozzle inlet openings, d.iu until a Constipation from on the order of between 5-30 hours to values could be increased by 250 hours and more.

Mose Zunahme der Düsenlebensdauer kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, daß der Treibstoffluß durch die Austrittsöffnungen, welche die wellenförmig divergierende Verteilung des Strahls liefert, Taschen aus "ruhendem" Treibstoff aus den Austrittsöffnungen herauszuspülen trachtet. Derartige ruhende Zonen könnten sur Bildung benachbarter longitudinaler Zwischen-AustrittsöffnungswandungszoriGu aufgrund ein&r zusammengezogenen Ausbildung von fest zusammenhängenden Treibstoffatromflüssen in derartigen Gebieten führen. Die Bildung von derartigen "ruhenden" oder stillen Zonen würde zu einer Oxydation des Treibstoffs führen und damit eine Verstopfung der Austrittsöffnungen in Gang setzen.Mose increase in nozzle life can be attributed to the fact be that the fuel flow through the outlet openings, which the Wave-like diverging distribution of the beam delivers, pockets from Seeks to flush out "dormant" fuel from the outlet openings. Such dormant zones could form adjacent longitudinal ones Intermediate outlet wall zoriGu due to a & r contracted Formation of firmly connected fuel atom flows in such Areas lead. The formation of such "dormant" or silent zones would lead to oxidation of the fuel and thus to clogging of the outlet openings.

Fachleute auf dem Gebiet der" Treibstoffeinspritzung werden feststellen, daß ZT/ed stuf ige Einspritzdüsen, die in einer unterschiedlichen Weise und unter unterschiedlichen Ventilstellungen arbeiten, bekannt sind* Ds wird hierbei beispielsweise auf die US PS 1 8JJ 080 verwiesen, in der eine zweistufige Düse beschrieben ist, bei der in einer teilweise angehobenenThose skilled in the "fuel injection" art will find that ZT / ed stage injectors that work in a different way and work under different valve positions, are known * Ds will in this connection, for example, reference is made to US Pat. No. 1 8JJ 080, in which a two-stage nozzle is described in which in a partially raised

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Stellung eine kegelstumpf artige Spitze einige Austrittsöffnungen freisetzt, während in einer voll angehobenen Stellung noch weitere Austrittsöffnungen freigesetzt werden. Eine ähnliche Lehre ist in der TIS PS 2 757 967 gegeben. Von einem derartigen Stand der Technik wird jedoch das erfindiingsgemäße Zweistufen-Konsept oder der· Zusammenhang'mit Motoren irit räumlich unterteilten Verbre-nnungscrten nicht nahegelegt* Das als wesentliches Betriebscharakteristikum für einen Motor mit räumlich' unterteilten Verbre'nnungsorten die Verwendung von relativ fest zusammenhängenden Brennstoffströmen anzusehen ist, würde man jedoch in jedem Fall, wenn es um Mo** toren mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten geht, nicht eine Zuhilfe» nähme von Zweistufen~Einspritzdüsen erwarten oder vorhersehen, bei der in einer Stufe ein wellenförmig ausgebildeter Einspritzstrahl hervorgerufen wird*Position a truncated cone-like tip exposes some outlet openings, while in a fully raised position still further outlet openings are exposed. A similar teaching is in the TIS PS 2,757,967 given. However, from such a prior art two-stage concept according to the invention or the "connection" with motors irit spatially subdivided combustion centers not suggested * That as essential Operating characteristic for a spatially 'subdivided engine Burning locations the use of relatively tightly connected fuel flows is to be seen, one would in any case, when it comes to engines with spatially divided combustion locations, not an aid » would expect or foresee two-stage injection nozzles when in a step caused a wave-shaped injection jet will*

Als Gesamtfolge von d.er Verwendung dieser verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einem Motor mit räumlich gotrenn™ ten Vorbrenmingsorten,ergibt sich nicht lediglich eine Verbesserung im Betriebßverlauf des Motors, sondern auch eine bemerkenswerte Verminderung in der Bildung von schädlichen Stickstoffoxydert,As an overall consequence of the use of these various aspects of the present Invention in connection with an engine with spatially gotrenn ™ th Vorbrenmingsorten, there is not only an improvement in the Engine operating history, but also a noticeable decrease in the formation of harmful nitric oxide,

Soweit durchgeführte "Versuche zeigen, daß der NO "Anteil des Aus puff gaseein etwa auf die Größenordnung von 300 PpH möglich ist, wenn die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt«. Diesos bedeutet eine bemerkenswerte Ver-> ringerung in der Bildung der Stickoxydule» Es wird, angenommen, daß diese in erster Linie auf den grundsätzlichen Betriebsverlauf des Motors mit räumlich unterteilten Verbrennungsorten zurückzufuhren ist* Diese Eigenschaft dürfte jedoch weiter durch die vorliegende Erfindung verbessert werden.As far as carried out "experiments show that the NO" proportion of from puff ga seein to about the order of 300 pph is possible, when the present invention is applied. " This means a remarkable reduction in the formation of nitrogen oxide modules. It is assumed that this is primarily due to the basic operating sequence of the engine with spatially subdivided combustion locations. However, this property should be further improved by the present invention.

3 0988Λ/ 0 967 .3 0988Λ / 0 967.

nä eine Vorria priority

Mit der vorliegenden Erfindung sind somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Treibstoffεinspritzverlaufs, insbesondere ire Vergleich zu Dieselmotoren, geschaffen, wobei dieses Verfahren und die Vorrichtung nach dem Prinzip der räuralich unterteilten Verbrennungsorte arbeiten, wie es in der US PS 3 545 735 beschrieben wurde.The present invention thus provides a method and an apparatus to improve the fuel injection process, in particular ire Compared to diesel engines, created, this method and the device according to the principle of spatially subdivided combustion sites operate as described in US Pat. No. 3,545,735.

Diese Verbesserung kommt in Systemen praktisch zur Anwendung, bei denen der zeitliche Anteil des von einer Einspritzdüse bewirkten Einspritz\-organgs größer ist, als der zeitliche Anteil, der auf den Pumphub einer Treibstoffpumpe entfällt. In derartigen Systemen wird bei einem Betrieb mit relativ niedrigerer Motorgeschwindigkeit und/oder Last das Volumen eines von der Treibstoffpumpe während jedes Arbeitshubs des Motors geförderten Treibstoffanteils erhöht, während ein Teil des Treibstoffs zwischen der Brennstoffpumpenkolbeneinrichtung und der Einspritzdüseneinrichtung des Motors abgezweigt wird. Bei einem derartigen System erfolgt bei Betriebsbedingungen mit relativ höherer Motorgeachwindigkeit und/oder Last eine Förderung von einem relativ kleineren Treibstoffvolumen während jeder Pumpstufο der Treibstoffpumpe, v/obai wenigstens die volle Abzweigung des Treibstoffs nicht stattfindet.This improvement is put to practical use in systems where the time share of the injection process effected by an injection nozzle is greater than the proportion of time that is allotted to the pump stroke of a fuel pump. In such systems, there is an operation with relatively lower engine speed and / or load, the volume increases a proportion of fuel delivered by the fuel pump during each power stroke of the engine, while some of the fuel is between the fuel pump piston assembly and the injection nozzle assembly of the motor is branched off. Such a system takes place under operating conditions with relatively higher motor speed and / or load a promotion of a relatively smaller volume of fuel during each Pump stage o the fuel pump, v / obai at least the full junction of the fuel does not take place.

Bezüglich eines anderen Gesichtpunktes der vorliegenden Erfindung, sowie bei Betriebsbedingungen mit niedrigerer Motorgeschwindigkeit und/oder Last wird die Einspritzdüse veranlaßt, einen allgemein wellenföi^mig oder divergier renden Strahlenverlauf zu erzeugen, während unter Betriebsbedingungen bei höherer oder normaler Motorgeschwindigkeit und/oder Last die Einspritzdüse zur Erzeugung von relativ festen Treibstoffströmen veranlaßt wird,Vor« zugsweise werden diese "festen" Ströme in einzelne oder diskrete Verwirbelungszonen und damit verbundene Verbrennungsorte gerichtet.Regarding another aspect of the present invention, as well at lower engine speed and / or load operating conditions, the injector is caused to have a generally wavy or divergent shape generating beam path while under operating conditions at higher or normal engine speed and / or load the injector is induced to produce relatively solid fuel flows, before " preferably these "fixed" streams are divided into individual or discrete turbulence zones and related places of incineration.

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In den vorstehenden Unterlagen, sowie in der Offenbarung der US PSIn the above documents, as well as in the disclosure of US PS

3 543 735 ist eine Vielzahl von Abwandlungen hinsichtlich der Vorrichtung und der zur Anwendung kommenden Techniken beschrieben. Für Fachleute auf
dem in Rede stehenden Gebiet sind daneben weitere Modifikationen, Z-usäis'e, Hinweglassungen, Ersetzungen oder Änderungen möglich, welche in die durch die beiliegenden Ansprüche gegebene Lehre der vorliegenden Erfindung
fallen.3,543,735 describes a variety of modifications with respect to the device and the techniques used. For professionals on
In addition, further modifications, additions, omissions, substitutions or changes are possible in the field in question, which are included in the teaching of the present invention given by the appended claims
fall.

PATENOÜANSPEÜCHEPATENOUAN

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Claims

· · ^{2324Α762324Α76}

( .) A method for modifying the course of injection of fuel injection nozzle devices, in which a fuel pump piston device is caused to deliver a portion of the fuel from the fuel pump device, the delivered fuel portion is delivered through a channel device from the fuel pump piston device to the fuel injection nozzle device can convey into the interior of an internal combustion engine, and in which a discharge of fuel from the nozzle devices into the interior of the internal combustion engine takes place at a speed that is different and less than the delivery speed of the fuel portion of the, fuel pump device in the channel device, characterized that in an operating condition of the internal combustion engine with a relatively low Motorgeschv / indigkeit and / or load a relatively larger propellant volume per working stroke of the 'The engine is conveyed from the fuel pump device (100) to the channel device (102) and fuel is diverted from the channel device (102) between the fuel pump piston device and the injection nozzle device, and that when the internal combustion engine is operated at a relatively higher speed and / or load a relatively smaller proportion of fuel volume per working stroke of the engine is conveyed by the fuel pump device (100) into the channel device and at least the degree to which the fuel is diverted from the channel device (102) is reduced *

2. Device for modifying the injection process eir; er'einprät-s " nozzle device, which is a fuel pump device with a propellant pump piston device, which has a propellant

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can promote the proportion of fuel from the fuel system, contains, as well as a fuel injection nozzle device, a channel device to the fuel portion of the pumped Propellant pump piston device to convey the propellant injection nozzle device, the propellant injection nozzle device Can convey fuel into the interior of the internal combustion engine, and facilities to remove fuel from the To deliver nozzle device into the interior of the internal combustion engine at a speed that is different and slower is the rate at which the fuel fraction is conveyed from the fuel pump device into the channel device takes place, characterized by a device (123, 109), which during operation of the internal combustion engine .with relatively lower engine speed and / or load a relatively larger proportion of the fuel volume per working stroke of the engine from the fuel pump device (100) into the Channel device conveys and from the channel device (102) between the fuel pump piston device and the injection nozzle device Fuel branches off and through devices (125, 109), which during operation of the internal combustion engine one with a relatively higher speed and / or load relatively smaller proportion of fuel volume per working stroke of the engine from the fuel pump device (100) into the duct device (102) promotes and at least the proportion with which the diversion of the fuel from the channel device (102) takes place, reduced.

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3 · Device according to claim 2, characterized by a plurality injectors (101) located in the fuel injector device is included, each individually assigned to a separate working chamber of the internal combustion engine, by means for creating a number of separate fuel flow paths (206) through the duct means, each of which leads individually to one of the injection nozzles (101) by means (109, 200) which during operation at a relatively lower engine speed and / or load, the fuel from a portion of the duct device (205), the is in common connection with said plurality of the individual fuel flow paths (206), branch off and by means (123) to provide said promotion of a relatively larger share of the fuel volume during each work " stroke of each of the separate combustion chambers of the internal combustion engine to effect associated engine piston devices,

4 # Device according to claim 2, characterized by an outlet opening device (30?). in the fuel injection nozzle device, devices (312 _t 322) which, during operation at a relatively lower engine speed and / or load, partially block the outlet opening device (303) of the fuel injection nozzle device and a generally radial flow pattern of the fuel to the outlet * »opening device (303)» as well as can generate a generally diverging spray jet (333) of fuel, the latter extending from the outlet opening device (303) Kd into the interior of the internal combustion engine, as well as through 3098 8 4/096 7

Devices (3t2, 316, 317) which during engine operation can be operated at relatively higher engine speed and / or load so that they have a generally axial Flow of fuel to the exit port device (303) 'supply, as well as that they generally provide solid fuel flows (532) which form the exit opening device (50>) leave and get inside the internal combustion engine «.

5. Apparatus according to claim 2 for hosting a combustion in internal combustion engines, characterized by devices (100, 101, 105) for producing a plurality of incineration furnaces (106) generally spaced apart from one another inside internal combustion engines, and in a relationship where we1 « before there is an energetic connection with an engine piston device (IO8) which is movable in a linear device of the engine (I07), the combustion locations (IO6) generally defining combustion centers located at a distance from one another, through devices (C'IÖI, 105) to simultaneously and during the working strokes of the engine piston device a combustion sustaining 'gas, which is heated by compression and combustion, to lead into the combustion locations (IO6) and to generate flows of combustible fuel (IO4) and to convey into said combustion locations (106), each of the Places of combustion (too) 'essentially include at least one of the fuels mentioned ffströme (104) and at least gets some of the heated gas through a means for the time period for the generation dor fuel streams (104) to limit, so that little "..... least the above _a uptteil of the fuel in the streams in the

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called combustion places (1o6) viährend a Arbeitshuba dex "Motoxkolbeneinrichtung passes (108) and to deliver arranged-wall means including means to provide a plurality of spaced apart from one another, each such ^T .Vandungseinrichtung with respect to the edge of a turbulence zone (105) for fuel and fixes and limits heated gas, which is each assigned individually to one of the said combustion locations (106) and is in communication therewith, each of the edgewise-delimited turbulence zones (IO5) and an associated combustion location (106) fuel of at least one fuel flow (104 ), which is dcrthingererein during the working stroke of the engine piston device (108) and wherein the nozzle device (101) can convey the fuel streams (IO4) into the swirling zones (IO5) and into the associated combustion locations (106) at one speed that is different and slower than the speed The speed with which the fuel component is conveyed from the fuel pump device (IOO) into the channel device (102) »

6. Apparatus according to claim 5, characterized by a Strö-Kungswegeinrichtung (25) in the engine, what fuel and gas ~ Define vortex zones (105) and at least partially limit them can, a device (Fig. 5), which during at least part of a working stroke of the Kotorkolbeneinrichtung of the motor generally the flow capacity of the flow path device (25) can enlarge a facility (19) »

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which can progressively increase a mass flow density of the combustion sustaining gas passing through the flow path means (25) during said power stroke of the engine piston means as the flow path means (25) generally increases its flow capacity and by means of means (100,101) _; which little data during the working stroke of the engine piston device can increase the mass flow density of the combustible fuel delivered by the injection nozzle device and lead the fuel flows (IO4) into the turbulence zones *

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