DE505974C - Vorrichtung zum Einfuehren von Brennstoff in den Brennraum von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Einführen von Brennstoff in den Brennraum von Brennkraftmaschinen Bei den bisher bekannt gewordenen Verfahren zur Einführung des Brennstoffes in den Verbrennungsraum von Verbrennungskraftmaschinen war die Geschwindigkeit der Brennstoffeinführung abhängig von der Drehzahl der Maschine. Bei Einspritzdieselinaschinen und Glühkopfmaschinen mit geschlossener Düse wird beispielsweise die Düsennadel durch den in der Pumpe erzeugten Öldruck angehoben. Da die Pumpe aber mittelbar von der Kurbelwelle aus angetrieben wird, so ist die Geschwindigkeit des Öffnens der Brennstoffeinführungsvorrichtung und ebenso die Einspritzgeschwindigkeit von der Drehzahl der Maschine abhängig.
• Der Nachteil dieser Einrichtung liegt darin, daß Verbrennung und Diagrammentwicklung nicht bei allen Drehzahlen ohne weiteres gleichmäßig befriedigen. Infolge der zwangläufigen Kupplung zwischen Drehzahl, Öffnungsgeschwindigkeit und (Öffnungsdauer der Brennstoffeinführungsv orrichtung muß ja die Einstellung der letzteren zunächst für eine bestimmte Drehzahl oder einen engen Drehzahlbereich vorgenommen werden.
• Man hat zwar bereits vorgeschlagen, das Brennstoffventil durch einen Elektromagneten ztt betätigen, wobei, wie es wünschenswert ist, die Geschwindigkeit des öffnens des Brennstoffventils unabhängig von der Maschinendrehzahl wird und nur durch die Kraft des Magneten bestimmt ist. Zu diesem Zwecke ist ein auf einer umlaufenden Welle angeordneter Nocken vorgesehen, der einen Stromkreis schließt und öffnet und hierdurch die Erregung eines das Brennstoffventil steuernden Elektromagneten veranlaßt oder aufhebt. Die Dauer der Brennstoffeinspritzung ist aber hierbei durch die Nockenform festgelegt, so daß sie nichtwährend des Betriebes verändert werden kann. Einspritzbeginn und Ende sind durch den Schaltnocken bestimmt und können nur bei stillgesetzten Maschinen verändert, d. h. z. B. für höhere oder niedrigere Drehzahlen eingestellt werden.
• Dieser Nachteil wird nun gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß die Zeitpunkte des Öffnens und Schließens eines den Elektromagneten des Brennstoffventils speisenden Stromkreises durch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Schaltwalze bestimmt werden, wobei die Zeitdauer des Offnens des Brennstoffventils in Anpassung an -die jeweilige Belastung jederzeit während des Betriebes, z. B. durch Verschieben einer Schleiffeder auf der entsprechend eingerichteten Schaltwalze, eingestellt werden kann. Um bei raschem Öffnen des Ventils und großem Einspritzbogen zu starken Druckanstieg im Zylinder zu vermeiden, kann bei entsprechender Ausbildung der Schaltwalze mehrmaliges rasches.Öffnen und Schließen des Brennstoffventils und somit schrittweise Brennstoffeinfuhr herbeigeführt werden.- Es kann dadurch z. B. erreicht werden, daß beim ersten Öffnen nur eine ganz geringe Brennstoffmenge in den Zylinder gelangt, während bei den nächsten Erhebungen erst eine größere und dann die Hauptmenge des Brennstoffes in das Zylinderinnere eingeführt wird. Man kann also hierdurch den Druckverlauf im Zylinder in jeder gewünschten Weise beeinflussen. Dasselbe kann auch erreicht werden, wenn bei mehreren Brennstoffeinführungsvorrichtungen die Anzahl der gleichzeitig betätigten Vorrichtungen während der Einspritzzeit verändert wird oder nacheinander Vorrichtungen von verschiedener Hubhöhe und gleicher Öffnungszeit zur Wirksamkeit gebracht werden.
• Bei federbelasteten Brennstoffventilen kann die Hubhöhe bei gleicher Anziehungskraft des Elektromagneten entweder durch die verschiedene Federbelastung der einzelnen Ventile oder, wenn nur ein Ventil in Frage kommt, durch Veränderung der die elektromagnetische Kraft beeinflussenden Stromstärke erzielt werden. Das letztere läßt sich leicht durch gleichzeitige Einschaltung von entsprechenden Widerständen bei Betätigung des Elektromagneten durch die Schaltwalze erreichen.
• Die Zeichnung zeigt in den Abb. r und z zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. In dem Zylinderdeckel a ist das Ventilgehäuse b befestigt, dem das einzuspritzende Öl durch die Öffnung c zugeführt wird. Das Ventil d, das durch die Federe gegen seinen Sitz gepreßt wird, besitzt an seinem oberen Ende eine Eisenplatte f, die bei Stromschluß durch den Elektromagneten g entgegen der Federspannung e angezogen wird, wodurch das Ventil d sich plötzlich öffnet. Sobald der Elektromagnet stromlos wird, schließt sich das Ventil d wieder unter Wirkung der Federspannung.
• Die elektrische Kraft für den Elektromagneten g wird durch die Batterie lt, an deren Stelle auch eine andere elektrische Kraftquelle treten kann, geliefert, deren einer Pol mit dem Elektromagneten und deren zweiter mit einer Achse i verbunden ist, auf welcher gegebenenfalls selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung ein Schleifkontakt h verschoben werden kann. Dieser Schleifkontakt liegt auf einer durch die Maschine in Umdrehung versetzten Schaltwalze L auf, die gemäß Abb. r mit einem keilförmigen Metalleinsatz in versehen ist, der über einen zweckmäßig regelbaren Widerstand i1 mit dem Elektromagneten verbunden ist, so daß während des Aufliegens des Schleifkontaktes k auf dem metallischen Einsatz m der Schaltwalze l der Stromkreis der Batterie lt geschlossen ist.
• Solange daher Kontakt zwischen h und in besteht, fließt auch Strom durch den Elektromagneten g, der dann das Ventil d offenhält.
• Die Geschwindigkeit des Offnens des Brennstoffventiles ist hierbei unabhängig von der Drehzahl, die nur durch die Kraft des Magneten bestimmt ist. Die Zeitdauer des Öffnens dagegen wird dadurch der jeweiligen Belastung angepaßt, daß die Schleiffeder k auf der Stange i verschoben wird, so daß längerer oder kürzerer Kontakt zwischen dem dreieckigen Kontaktstück rst und der Schleiffeder k besteht. Soll während des Durchganges des Arbeitskolbens durch den oberen Totpunkt das Ventil d nicht einmal, sondern mehrere Male rasch hintereinander den Brennstoff in den Brennraum einspritzen, so wird der metallische Einsatz in in mehrere Kontaktstreifen o' bis o5 zerlegt, wobei die Breite der Lücke zwischen den einzelnen Kontaktstreifen der Brennstoffmenge und der Drehzahl angepaßt ist.
• Will man nicht ein plötzliches Öffnen und Schließen des Brennstoffventiles d durch den Elektromagneten erreichen, sondern ein allmähliches Heben und Senken desselben, ;,o kann man gemäß Abb. 2 dies dadurch erzielen, daß einzelne durch sehr dünne Isolierschichten voneinander getrennte Kontaktstreifen derart ineinander 'angeordnet sind, daß bei Verbindung dieser Kontaktstreifen mit verschiedenen Widerständen beim Gleiten der Kontaktstange k über diese Kontaktstreifen ein verschieden starker Strom in dem Elektromagneten erzeugt wird, so daß das durch die Feder e belastete Ventil d mehr oder weniger hoch gehoben wird. Gleichzeitig kann durch die Formgebung der Kontaktstücke erreicht werden, daß bei Leerlauf, wo die Kontaktfeder k sich auf der Stange i ganz links befindet, das Ventil d eher und gleichzeitig in geringerer Höhe gehoben wird als bei Vollast (gezeichnete Stellung), wo das Ventil später aber in allmählichem Ansteigen und Abfallen höher gehoben wird.
• Zu diesem Zwecke sind die einzelnen voneinander isolierten Metallstreifen p' bis p'= so mit einem auf der Schaltwalze aufgewickelten Widerstand q, der durch den Schleifkontakt r mit dem Widerstand i1 in Verbindung steht, verbunden, daß die Kontaktstreifen von außen nach innen zu dein Stromdurchgang einen allmählich abnehmenden Widerstand bieten. Deshalb wird bei Berührung der Kontaktstreifen mit der Kontaktfeder k bei der Umdrehung der Walze L zunächst nur eine geringere Strommenge durch den Elektromagneten fließen, die nach der Stellung der Kontaktfeder mehr oder minder anwächst, bis bei Erreichung des mittleren Kontaktstreifens das Maximum erreicht ist, worauf dann die elektromagnetische Kraft durch Einschaltung von Widerständen allmählich wieder abnimmt.
• Je nach der Stärke der Isolation zwischen den einzelnen Kontaktstreifen kann auch hier entweder ein allmähliches Anheben des Ventiles oder ein mehrmaliges Öffnen und Schließen desselben erreicht werden, wobei allerdings im Gegensatz zur Abb.'i die einzelnen Hübe des Ventiles entsprechend der verschiedenen elektromagnetischen Kraft verschieden groß ausfallen würden. Im übrigen kann der Ventilhub außerdem noch durch Regelung der Spannung der Feder e eingestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Einführen von Brennstoff in den Brennrauen von Brennkraftmaschinen durch Öffnen und Schließen der Speisevorrichtung mittels eines Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkte des Üffnens und Schließens eines den Elektromagneten speisenden Stromkreises durch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Schaltwalze bestimmt werden. a. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstärke des den Elektromagneten speisenden Stromes durch die Schaltwalze eingestellt wird. 3. Vorrichtung nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstreifen der Schaltwalze in mehrere Streifen unterteilt ist, so daß die Brennstoffspeisevorrichtung mehrmals hintereinander betätigt wird. .I. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Brennstoffspeisevorrichtungen zum Verändern des freien Eintrittsquerschnittes für den Brennstoff während der gesamten Einspritzzeit oder für die aufeinanderfolgenden Einspritzzeiten Einrichtungen getroffen sind, durch welche entweder die Zahl oder der Förderhub der gleichzeitig geöffneten Speisevorrichtungen verändert werden können.