DE492984C

DE492984C - Internal combustion engine with airless fuel injection

Info

Publication number: DE492984C
Application number: DEA54671D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Sass
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-06-22
Filing date: 1928-06-22
Publication date: 1930-03-05

Description

Brennkraftmaschine mit luftloser Brennstoffeinspritzung Bei Verbrennungskraftmaschinen mit luftloser Brennstoffeinspritzung hat sich gezeigt, daß zur Erreichung einer guten Verbrennung der Brennstoff derart gleichmäßig in einzelne Strahlen aufgeteilt in den Verbrennungsraum eingefübrt werden muß, daß die einzelnen Brennstoffstrahlen die im Verbrennungsraum befindliche Luft voll erfassen können.Internal combustion engine with airless fuel injection In internal combustion engines with airless fuel injection has been shown to achieve a good combustion the fuel is so evenly divided into individual jets it must be introduced into the combustion chamber that the individual fuel jets can fully capture the air in the combustion chamber.

Bei den Zylinderoberseiten läßt sich diese Forderung gut 'erfüllen, da es hier möglich ist, ein Brennstoffventil zentral im Zylinder anzuordnen und die Zahl der Brennstoffstrahlen so zu bestimmen, daß die Verbrennungsluft restlos erfaßt wird.-Dagegen ist bei den Zylinderunterseiten doppelt wirkender Maschinen die zentrale Anordnung eines einzigen Brennstoffventils nicht möglich, weil der Verbrennungsraum durch die Kolbenstange durchbrochen wird. Andererseits ist aber gerade hier wegen des ringförmigen Verbrennungsraumes eine gute Verteilung des Brennstoffes besonders wichtig.This requirement can be met well for the cylinder tops, because it is possible to arrange a fuel valve centrally in the cylinder and to determine the number of fuel jets so that the combustion air is completely is detected.-On the other hand, the cylinder bottoms of double-acting machines the central arrangement of a single fuel valve is not possible because of the Combustion chamber is broken through by the piston rod. On the other hand, it is especially here because of the ring-shaped combustion chamber a good distribution of the fuel particularly important.

Man hat sich nun bisher so geholfen, daß man entweder mehrere Brennstoffventile horizontal um den Brennraum angeordnet hat, deren Brennstrahlen radial oder tangential von außen nach innen gegen die Kolbenstangen gerichtet sind, oder man hat eine Anzahl Ventile vertikal konzentrisch um die Kolben-Stange angeordnet- und die Brennstrahlen so umgelenkt, daß sie von innen nach außen spritzen.So far you have helped yourself in such a way that you either have several fuel valves arranged horizontally around the combustion chamber, the focal rays of which are radial or tangential are directed from the outside to the inside against the piston rods, or one has a number Valves arranged vertically concentrically around the piston rod and the combustion rays deflected so that they splash from the inside out.

Beide Ventilanordnungen hat man außerdem mit je einer Pumpe für jedes Ventil und auch mit einer Pumpe gemeinsam für alle Ventile einer Zylinderunterseite ausgeführt.Both valve arrangements are also available with one pump for each Valve and also with a pump together for all valves on a cylinder underside executed.

Alle vorerwähnten Ausführungen, sei es die horizontale oder die vertikale Anordnung mit einer oder mehreren Pumpen, haben, ganz abgesehen von sehr teuerer Ausführung und unübersichtlicher Anordnung, den großen Nachteil, daß es praktisch unmöglich ist, dauernd alle Ventile zum gleichmäßigen Spritzen zu bringen.All of the above, be it the horizontal or the vertical Arrangement with one or more pumps, not to mention very expensive Execution and confusing arrangement, the big disadvantage that it is practical it is impossible to keep all valves spraying evenly.

Wohl ist es möglich, eine Anzahl Ventile und Pumpen so einzuregeln, daß sie kurze Zeit einwandfrei arbeiten, doch ist dieser Zustand derart labil, daß allein schon die Veränderung der Drehzahl oder ein einmaliges Stillsetzen der Maschine genügt, die Ventile in Unordnung zu bringen und das gleichmäßige Arbeiten aufzuheben.It is possible to regulate a number of valves and pumps in such a way that that they work properly for a short time, but this state is so unstable that Simply changing the speed or stopping the machine once it is enough to mess up the valves and stop working evenly.

Es ist nun bei Brennkraftmaschinen mit luftloser Einspritzung des Brennstoffes, bei welchen mehrere Einspritzdüsen im Verbrennungsraum angeordnet sind, bereits vorgeschlagen worden, mindestens zwei Düsen gleichzeitig zu betätigen. Zu diesem Zwecke hat man in der Druckleitung der gleichzeitig arbeitenden Düsen außer einem von einer Steuerwelle aus Getätigten Steuerorgan noch ein Rückschlagventil vorgesehen. Ein Rückschlagventil öffnet. die Leitung in Richtung des Flüssigkeitsstromes, und es wird geschlossen durch einen Druck, der hinter dem Rückschlagventil, also zwischen dem Rückschlagventil und den Düsen herrscht und als Düsendruck bezeichnet wird. Zum Öffnen des Riideschlagventils in, uß der Öffnungsdruck größer sein als der Düsendruck, und zwar um so größer, je weiter das Rückschlaaventil geöffnet ist. Nach Beendigung des Pumpendruckhubes schließt sich das Rückschlagventil langsam, da der Düsendruck nach Schluß der Einspritzung beträchtlich sinkt und der Öffnungsdruck zuerst durch allmähliches Nachströmen des Brennstoffes durch das Rückschlagventil abfallen muß. Dieses Nachströmen des Brennstoffes vor dem Schließen des Rückschlagventils verursacht ein Nachtropfen des Brennstoffes aus den Düsen in den Zylinderraum, wodurch erstens Brennstoff verloren geht, zweitens die Vorgänge im Zylinder gestört werden.It is now the case with internal combustion engines with airless injection Fuel in which several injection nozzles are arranged in the combustion chamber have already been proposed to operate at least two nozzles at the same time. For this purpose one has in the pressure line of the simultaneously working nozzles except one of one Control shaft from the control organ still made a check valve is provided. A check valve opens. the line towards of the liquid flow, and it is closed by a pressure which is behind the Check valve, i.e. between the check valve and the nozzles, prevails and referred to as nozzle pressure. To open the ram valve in, uss the opening pressure be greater than the nozzle pressure, the greater the farther the backlash valve is open. After the end of the pump pressure stroke, the check valve closes slowly, as the nozzle pressure drops considerably after the injection is complete and the Opening pressure first by gradually flowing in the fuel through the non-return valve must fall off. This after-flow of fuel before the non-return valve closes causes the fuel to drip from the nozzles into the cylinder space, which Firstly, fuel is lost, secondly, the processes in the cylinder are disturbed.

Zur Behebung dieser Nachteile ist gemäß der Erfindung in der gemeinsamen Druck-leitung der von der gleichen Pumpe gespeisten Düsen vor- der Abzweigstelle der Verteilerleitungen unter Vermeidung eines von der Steuerwelle aus betätigten Steuerorgans ein vom Pumpendruck gesteuertes Brennstoffzuführungsventil vorgesehen, das im Gegensatz zu einem Rückschlagventil sich entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit - öffnet. Wenn ein solches Ventil bei Beginn des Pumpendruckhubes durch den Brennstoffdruck geöffnet wird, entsteht infolge Übertritts des Brennstoffes in die Leitung zwischen Brennstoffventil und Düsen ein ansteigender Düsendruck, welcher auf die unterste Fläche des Brennstoffzufuhrventils drückt und es weiter anhebt. Der von der Pumpe herrührende Öffnungsdruck oder Brennstoffdruck steigert gleichfalls das Öffnen der Ventilnadel. Bei entsprechender Bemessung der Ventilfeder kann ein Offenhalten des Brennstoffventils bei einem Brennstoffdruck erreicht werden, der niedriger ist als . der ursprüngliche Öffnungsdruck. Nach Beendigung des Pumpendruckhubes schließt sich das Brennstoffzufuhrventil sehr rasch, -weil der Düsendruck stark abfällt und der Druck im' Ventilgehäuse -wie auch in der Leitung zwischen dem Ventil und der Pumpe kleiner wird als der COffnungsdruck. Infolgedessen tritt auch ein Nachströmen des Brennstoffes von der Pumpenseite durch das Brennstoffzufuhrventil hindurch nach der Düsenseite nicht ein. Ein Nachtropfen des Brennstoffes in den Zylinderraum findet nur aus dem Teil der Leitung statt, welcher das Brennstoft-#rentil mit -den Düsen verbindet, während bei einem Rückschlagventil die gesamte Leitung von der Pumpe bis zu den Düsen für das Nachtropfen maßgebend ist. Das Nachtropfen ist um so . geringer, je näher das Brennstoffventil zu den Düsen liegt.To remedy these disadvantages is according to the invention in the common Pressure line of the nozzles fed by the same pump upstream of the branch point of the distribution lines, avoiding one actuated by the control shaft Control element a fuel supply valve controlled by the pump pressure is provided, which, in contrast to a check valve, is opposite to the direction of flow Liquid - opens. If such a valve occurs at the beginning of the pump pressure stroke the fuel pressure is opened, arises as a result of the overflow of the fuel an increasing nozzle pressure in the line between the fuel valve and the nozzles, which presses on the lowest surface of the fuel supply valve and it continues raises. The opening pressure or fuel pressure resulting from the pump increases likewise the opening of the valve needle. With the appropriate dimensioning of the valve spring the fuel valve can be kept open at a fuel pressure, which is lower than. the original opening pressure. After the end of the pump pressure stroke the fuel supply valve closes very quickly because the nozzle pressure is high drops and the pressure in the 'valve housing - as well as in the line between the valve and the pump becomes smaller than the opening pressure. As a result, it also occurs After-flow of the fuel from the pump side through the fuel supply valve through to the nozzle side. A dripping of the fuel into the Cylinder space takes place only from the part of the line which the fuel # rentil connects with -the nozzles, while with a check valve the entire line from the pump to the nozzles is decisive for the dripping. The dripping is so. the closer the fuel valve is to the nozzles.

Die Zeichnung veranschaulicht in einem Ausführungsbeispiel die im Erfindungssinne einsgerichtete Brennstoffeinspritzung bei der Zylinderunterseite einer doppelt wirkenden Brennkraftlnascbirie,worin Abb. i einen Seitenriß, Abb.2 einen Grundriß und Abb.3 eine bauliche Einzelheit im größeren Maßstabe darstellen.The drawing illustrates in one embodiment the im In accordance with the invention, unidirectional fuel injection at the bottom of the cylinder a double-acting internal combustion chamber, in which Fig. i is a side elevation, Fig.2 a plan and Fig. 3 show a structural detail on a larger scale.

Es -bezeichnen rz eine Anzahl von in dem unteren Zylinderdeckel b eingebauten, konzentrisch um die Kolbenstange -c angeordneten Brennstoffeinspritzdüsen, deren Zuleitungen d an einen gemeinsamen ringförmigen Verteiler e angeschlossen sind. Die Brennstoffzufuhr zum Verteiler e untersteht dem Einfiuß des Brennstoffzufuhrventils f, welches mit dem Verteiler e- durch die Leitungen g verbunden ist und .durch die Leitung h Drucköl von einer hier' nicht dargestellten Brennstoffpumpe erhält.It denotes rz a number of b in the lower cylinder cover built-in fuel injectors arranged concentrically around the piston rod -c, their feed lines d connected to a common ring-shaped distributor e are. The fuel supply to the distributor e is subject to the influence of the fuel supply valve f, which is connected to the distributor e through the lines g and .by the Line h receives pressure oil from a fuel pump, not shown here.

Das den 0.lzufluß zu den an den Verteiler e -änges#lossenen= 'Düsen e- -steuernde Erennstoffzufuhrventil f besteht in der in Abb. 3-dargestellten Aiisführüngsform aus einem auf einem Ventilsitz i ruhenden Teller h, auf den eine aus übereinandergelegten federnden Scheiben bestehende Federsäule l drückt. Wenn der Öldruck -in der Leitung h so groß wird, daß er die Kraft der Federsäule t zu überwinden verrbag, so wird der. Teller h angehoben, wobei er sich .entgegen der Strömungsrichtung des Brennstöffes bewegt-Die Erfindung kann naturgemäß anstatt, wie dargestellt, für die Zylinderunterseite von doppelt wirkenden Brennkraftmaschinen auch für deren Zylinderoberseite Anwendung finden, wenn im- letzteren Falle anstatt einer üblichen zentral angeordneten Brennstoffeinspritzdüse mehrere Düsen verwendet werden.That the 0.lzufluß to the at the distributor e -änges # lost = 'nozzles e- controlling fuel supply valve f is in the form shown in Fig. 3 from a plate h resting on a valve seat i, onto the one from superimposed resilient washers existing spring column l presses. When the oil pressure -in the line h becomes so great that it verrbag the force of the spring column t to overcome, so becomes the. Plate h raised, whereby it is opposite to the direction of flow of the fuel moved-The invention can naturally instead of, as shown, for the cylinder bottom of double-acting internal combustion engines also for their cylinder top application find, if in the latter case instead of a conventional centrally arranged fuel injector multiple nozzles can be used.

Erwähnt sei ferner, daß die von der Hauptleitung abgezweigten. Verteilerleitungen ihrerseits wieder unterteilt werden können, was bei Maschinen mit vielen Düsen in Betracht kommt.It should also be mentioned that the branches branched off from the main line. Distribution lines in turn can be subdivided again, which in machines with many nozzles in Comes into consideration.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Internal combustion engine with airless fuel injection with several injection nozzles fed by a common pump on one cylinder side and fuel distribution lines originating from the common pump delivery line for the individual nozzles, characterized in that in the common pump pressure line (h) in front of the junction the distribution lines (g, d) fuel supply valve (f) controlled by the pump pressure is provided. z. Internal combustion engine according to claim i with distribution lines for a combustion chamber on the crank side, characterized in that the distribution lines (d) from one the piston rod surrounding annular body (e) connected to the pump pressure line. 3. Internal combustion engine according to claim i and 2, characterized in that the fuel supply valve (f) is immediately in front of the junction of the distribution lines.