DE520264C

DE520264C - Fuel injection device for multi-cylinder internal combustion engines with pressure atomization

Info

Publication number: DE520264C
Application number: DEB143739D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-03-12
Filing date: 1929-05-19
Publication date: 1931-03-09
Also published as: GB326025A; US1784170A

Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit Druckzerstäubung Gegenstand der Erfindung ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit Drucl<:zerstäubung, bei der eine einzige Brennstoffpumpe unter Mitwirkung eines umlaufenden Verteilerschiebers den Brennstoff zu den Einspritzdüsen fördert und der Verteilerschieber sowohl den Zutritt des Brennstoffes zu den Düsen als auch die Rückströmung des Brennstoffes in .einen Raum niederen Druckes zwecks Beendigung der Einspritzung und Regelung der Einspritzmenge in veränderlicher Weise steuert.Fuel injection device for multi-cylinder internal combustion engines with pressure atomization The invention relates to a fuel injection device for multi-cylinder internal combustion engines with pressure: atomization in which a single Fuel pump feeds the fuel with the help of a rotating distributor slide to the injection nozzles and the distributor slide both the admission of the fuel to the nozzles as well as the return flow of the fuel in .Ein space lower Pressure for the purpose of ending the injection and regulating the injection quantity in variable Way controls.

Erfindungsgemäß ist der umlaufende, mit radialen Durchtritts- und Rückströmkanälen versehene Verteilerschieber von zwei feststehenden, Schieberspiegel bildenden Ringen umgeben, die innerhalb eines festen Ventilgehäuses, angeordnet sind und unabhängig voneinander verdreht werden können. und die ferner radiale Durchtritts- und Rückströmkanäle enthalten, die von über einen Teil des Umfanges der Spiegelflächen sich erstreckenden Kanälen ausgehen.According to the invention is the circumferential, with radial passage and Return flow channels provided distributor valve of two fixed, valve mirror forming rings, which are arranged within a fixed valve housing and can be rotated independently of each other. and the further radial passage and contain return channels extending from over part of the circumference of the mirror surfaces extending channels go out.

Infolge dieser Anordnung sind der Beginn und das Ende der Einspritzung durch Drehen der Spiegel gegeneinander und gegenüber dem Schieber beliebig einstellbar. Die Erfindung ermöglicht nicht nur eine Verstellung des Zeitpunktes der Einspritzung (Vorzündttng), sondern auch die genaue Regelung der Menge des bei einer bestimmten Vorzündung eingespritzten Brennstoffes mittels der beiden drehbaren Schieberspiegel. Die Brennstoffmenge wird dadurch geregelt, daß -die beiden radialen Kanäle des Drehschiebers gleichzeitig in Verbindung mit den Kanälen in den beiden drehbaren Schieberspiegeln kommen, wobei der Druckraum der Brennstoffpumpe mit dem: Saugraum verbunden ist, so daß beim Hinweggehen der Schieberkanäle über die Kanäle im Spiegel das Druckrohr vom Druck entlastet wird, .da der Brennstoff in den Saugraum fließt. Andererseits kann, wenn beim Umlauf des Drehschiebers die Mündungen der Schieberkanäle die Spiegelkanäle verlassen und sich über die geschliffenen Kegelflächen der Sitze bewegen, der unter Druck stehende Brennstoff nicht in den Saugraum entweichen, sondern fließt zur Düse. Auch der Einspritzzeitpunkt oder die Volumenverminderung des Kompressionsraumes kann durch entsprechende gegenseitige Drehung der beiden drehbaren Schieberspiegel geregelt werden. Außerdem kann die Vorzündung durch gemeinsames Drehen der beiden Spiegel bei einet bestimmt eingeregelten Menge des eingespritzten Brennstoffes eingestellt werden.As a result of this arrangement, the start and the end of the injection adjustable by turning the mirrors against each other and against the slide. The invention not only enables the point in time of the injection to be adjusted (Pre-ignition), but also the exact regulation of the amount of the at a given Preignition of injected fuel by means of the two rotating slide mirrors. The amount of fuel is regulated by the two radial channels of the rotary valve at the same time in connection with the channels in the two rotating slide mirrors come, whereby the pressure chamber of the fuel pump is connected to the: suction chamber, so that when the slide channels go over the channels in the mirror, the pressure tube is relieved of pressure, because the fuel flows into the suction chamber. on the other hand can, if during the rotation of the rotary valve the mouths of the slide channels the mirror channels leave and move over the ground conical surfaces of the seats, the one below Pressurized fuel does not escape into the suction chamber, but flows to the nozzle. Also the time of injection or the reduction in volume of the compression chamber can by corresponding mutual rotation of the two rotatable slide mirrors be managed. In addition, the pre-ignition can be activated by turning them together the both mirrors with a certain regulated amount of fuel injected can be set.

Die Erfindung ist beispielsweise auf den Zeichnungen dargestellt.The invention is illustrated for example in the drawings.

Abb. i stellt einen senkrechten Schnitt durch die Pumpe und den Verteiler dar.Fig. I shows a vertical section through the pump and the distributor represent.

Abb. 2, 3, d. und 5 zeigen Querschnitte durch die Steuervorrichtung nach den Linien A-A, B-B. C-C und D-D der Abb. i.Fig. 2, 3, d. and 5 show cross sections through the control device to the lines A-A, B-B. C-C and D-D of Fig. I.

Abb. 6 und 7 stellen weitere Querschnitte nach der Linie E-B der Abb. i@ bei andern Stellungen der Schieberspiegel und des Drehschiebers dar.Figs. 6 and 7 represent further cross-sections along the line E-B in Fig. i @ in other positions of the slide mirror and the rotary slide.

Die in Abb. i dargestellte Pumpe i besitzt einen Stufenkolben 2, der bei jedem Hub eine dem Flächenunterschied des oberen und unteren Kolbens entsprechende Brennstoffmenge fördert. Der Kolben 2 wird durch eine Stange .4 und eine auf einer Welle 6 gelagerte Kurbel 5 bewegt. Dieselbe Welle trägt ein Kegelzahnrad1 7, das mit einem Kegelrad 7 auf der Welle des Drehschsebers 81 kämmt. Der umlauf des Drehschiebers hängt infolgedessen von der Geschwinrdigkeit der Pumpe i und somit von der Geschwindigkeit der Maschine ab. Das Übersetzungsverhältnis der Kegelräder 7, 7 ist nach der Anzahl Maschinenzylinder bestimmt. Der Drehschieber 81 läuft in -einem Gehäuse 12 uni, in dem zwei drehbare Spiegel i o, i i, die gegeneinander und auch beide gleichzeitig .gedreht werden können, und ferner ein nicht drehbarer Spiegel g, von dem die zu den einzelnen Zylindern führenden Brennstoffzuführungsrohre ausgehen, untergebracht sind. Eine Kammer 25 dient wirr Anspeichern von Brennstoff. Dieser wird der Kammer 25 aus einem Brennstoffhauptbehälter durch einen Kanä126 zugeführt. Der Drehschieber 81 wird durch eine Feder 2; auf die Spiegel gepreßt. Die Pumpe i ist finit dein Schiebergehäuse 12 der Steuerung durch einen Körper 13 verbunden, der in beide eingeschraubt ist und ein kleines Saugventil 16 enthält, das als Luftauslaßventil dient. Dieses Ventil 16 wird zwangsläufig in solcher Weise bewegt, daß es sich gerade vor Beendigung des Druclehubes der Pumpe i öffnet und nach Beendigung des Saughubes sich gerade bei Beginn der Luftabfuhr schließt. Dies geschieht dadurch, daß bei Beginn des Druckhubes der Brennstoff durch dieses Ventil herausbefördert wird. und durch einen Kanal 24 in die Brennstoffkammer 25 übertritt. Die Vorrichtung zum Öffnen dieses Ventils Ist nicht dargestellt, da sie nicht zur Erfindung .gehört.The pump i shown in Fig. I has a stepped piston 2, the with each stroke one corresponding to the difference in area of the upper and lower piston Fuel amount promotes. The piston 2 is supported by a rod .4 and one on a Shaft 6 mounted crank 5 moves. The same shaft carries a bevel gear1 7, the meshes with a bevel gear 7 on the shaft of the rotary valve 81. The rotation of the rotary valve consequently depends on the speed of the pump i and thus on the speed the machine. The gear ratio of the bevel gears 7, 7 is according to the number Machine cylinder determined. The rotary valve 81 runs in a housing 12 uni, in which two rotatable mirrors i o, i i, facing each other and also both at the same time Can be rotated, and also a non-rotatable mirror g, from which the to the individual cylinders leading fuel supply pipes go out, housed are. A chamber 25 is used to store fuel in a random manner. This becomes the Chamber 25 supplied from a main fuel container through a duct 126. The rotary valve 81 is by a spring 2; pressed on the mirror. The pump i is finite yours Slider housing 12 of the control connected by a body 13 which is screwed into both and includes a small suction valve 16 which serves as an air exhaust valve. This Valve 16 is inevitably moved in such a way that it is just about to terminate of the pressure stroke of the pump i opens and just opens after the suction stroke has ended closes at the start of the air discharge. This happens because at the beginning of the pressure stroke the fuel is conveyed out through this valve. and through a channel 24 passes into the fuel chamber 25. The device for opening this valve Is not shown because it does not belong to the invention.

Die Zeichnung stellt beispielsweise die Anordnung der Pumpe und des Verteilers für eine im Viertakt arbeitende Zweizylindern lasehine dar. Die Pumpe wirkt wie folgt: Hat der Kolben 2 Brennstoff in die Druckkammer 28 eingesaugt, so bleibt zu Beginn des Druckhubes, und zwar nur auf eine kurze Zeit, das Ventil 16 noch offen: Dabei entweicht der Brennstoff zusammen mit etwa hineingedrückter Luft oder Dampf ,durch dieses Ventil in die Kammer 25.The drawing shows, for example, the arrangement of the pump and the Distributor for a two-cylinder working in four stroke lasehine. The pump acts as follows: If the piston 2 has sucked fuel into the pressure chamber 28, then the valve 16 remains at the beginning of the pressure stroke, and only for a short time still open: The fuel escapes along with any air that has been forced into it or steam, through this valve into chamber 25.

Selbstverständlich kann der Brennstoff auch durch die Bohrungen i9, 2o und 21 oder 22 in die Kammer 25 gelangen. Während des Vorwärtsganges des Pumpenkolbens werden vermöge der Drehung des Drehschiebers die Bohrungen 21 und a2 außer Verbindung mit den Spiegelkanälen 35, 36 gebracht. Der Inhalt des Verdichtungsraumes wird verkleinert und der Brennstoff wird zur Düse gefördert, durch die das Einspritzen stattfindet, das so lange andauert, bis. die Bohrungen 2i und 22 sich so weit gedreht haben, daß sie wieder in Verbindung mit den Kanälen 35 und 36 gelangen. Der unter Druck stehende Brennstoff entweicht nun in die Kammer 2; unter Entlastung des Düsenventils, das sich infolge seiner Federbelastung rasch schließt. Die Schieberbohrungen 2i und 22 stehen dann in Verbindung mit den Kanälen 35 und 36, bis eine neue Einspritzung stattfindet, was im vorliegenden Falle stets nach einer halben Umdrehung des Steuerschiebers eintritt. Denn bei einer vollen Umdrehung der Pumpe muß der Drehschieber 81 eine halbe Umdrehung ausführen, da es sich um eine Zweizylindermaschine handelt. Diese Wirkung ist in Abb. 3 und 4 veranschaulicht.Of course, the fuel can also be fed through the holes i9, 2o and 21 or 22 get into the chamber 25. While the pump piston is moving forward the bores 21 and a2 are out of connection by virtue of the rotation of the rotary valve brought with the mirror channels 35, 36. The content of the compression area is reduced and the fuel is fed to the nozzle through which the injection takes place, that lasts until. the holes 2i and 22 have rotated so far, that they come into communication with the channels 35 and 36 again. The one under pressure Standing fuel now escapes into chamber 2; relieving the nozzle valve, which closes quickly due to its spring load. The slide bores 2i and 22 are then in communication with channels 35 and 36 until a new injection takes place, which in the present case always takes place after half a turn of the control slide entry. Because with a full revolution of the pump, the rotary valve 81 must be a Carry out half a turn, as this is a two-cylinder machine. These Effect is illustrated in Figs. 3 and 4.

Werden nun die verstellbaren Spiegel io und i i zusammen in solcher Weise gedreht, daß ihre Kanäle aus der in :16b. q. dargestellten in die in Nbb. 6 dargestellte Lage gelangen, so verlassen die DrehschieberbohrLmgen 22 und 21 -die Kanäle 35 und 36 früher, oder mit andern Worten, es ergibt sich eine frühere der Räume, in die gefördert wird, und infolgedessen auch eine frühere Einspritzung und eine Vorverlegung der Zündung.Now the adjustable mirrors io and i i together in such Rotated way that their channels are from the in: 16b. q. shown in the Nbb. 6 reach the position shown, so leave the rotary slide bores 22 and 21 -die Channels 35 and 36 earlier, or in other words, there is an earlier one Spaces into which is promoted, and, as a result, earlier injection and bringing the ignition forward.

Wird: nun im Falle der Abb. 6 der einzelne verstellbare Spiegel ii oder io in solcher Weise gedreht, daß er bei .einer gegebenen Vorzündung in die in Abb. 7 in vollen Linien dargestellte Lage gelangt, so wird die Menge des eingespritzten Brennstoffes ungefähr auf die Hälfte herabgesetzt, da, -wie aus Abb. 7 ersichtlich, die Bohrung 2i in Verbindung mit dein Kanal 36 in dein unteren verstell- i baren Spiegel gelangt, bevor die Bohrung 22 mit dein Kanal 35 in dem oberen Spiegel; io in Verbindung tritt, so daß durch den Kanal in dein unteren Spiegel der unter Druck stehende Brennstoff bereits entweicht, nachdem der Drehschieber sich um einen Winkel al gedreht hat. Es ist klar, daß ai irgendeinen Wert zwischen Null und a haben kann, d. h. die Menge des eingespritzten Brennstoffes kann von Null bis zu einem Höchstwert und von einem Höchstwert herunter bis auf Null eingestellt werden, was lediglich durch Drehen des Spiegels io gegenüber dem Spiegel i i geschieht, während durch gemeinsames Drehen der beiden Spiegel aus ihrer Mittellage heraus die Vorzündung eingestellt wird.If: now in the case of Fig. 6 the single adjustable mirror ii or io rotated in such a way that with a given pre-ignition it goes into the reaches the position shown in full lines in Fig. 7, the amount of injected Fuel reduced by about half, as, as can be seen in Fig. 7, the bore 2i in connection with your channel 36 in your lower adjustable one Mirror arrives before the bore 22 with the channel 35 in the upper mirror; ok communicates so that the under pressure through the channel in your lower mirror Standing fuel already escapes after the rotary valve has turned an angle al has turned. It is clear that ai any Value between zero and can have a, d. H. the amount of fuel injected can be zero set up to a maximum value and from a maximum value down to zero what happens only by turning the mirror io in relation to the mirror i i, while by rotating the two mirrors together from their central position the pre-ignition is set.

Die Verteilung des unter Druck stehenden Brennstoffes auf die einzelnen Zylinder ist in Ab!b. -2 dargestellt. Da das dargestellte Beispiel sich auf eine Z.weizylindermaschine bezieht, sind an den Spiej#el9 zwei Abflußrohre 14, 15 angeschlossen, die den Brennstoff unter Druck zu den einzelnen Düsen führen. In dieser Abbildung sind außer der Bohrung 23 ferner radiale Bohrungen dargestellt, die um Winkel von i2o° auseinander liegen. Diese drei Bohrungen dienen dem Zwecke der Entlastung des Hahnkükens von radialen Drücken. Im übrigen ergibt sich die Wirkung ohne weiteres aus der Zeichnung selbst.The distribution of the fuel under pressure to the individual Cylinder is in ab! B. -2 shown. Since the example shown relates to a Z. two-cylinder machine, two drainage pipes 14, 15 are connected to the Spiej # el9, which feed the fuel under pressure to the individual nozzles. In this picture In addition to the bore 23, radial bores are also shown which are at angles of i2o ° apart. These three holes serve the purpose of relieving the Stopcock plug from radial pressures. Otherwise, the effect is readily apparent from the drawing itself.

Die Zuleitung von Brennstoff zu dem Drehschieber 81 geschieht dadurch; -daß das Ventilgehäuse 12 oder der Drehschieber eine über den ganzen Umfang gehende Ringnut 37 besitzt, wie aus Abb. 5 ersichtlich, so daß der Kanal 19 ununterbrochen mit dem Kanal 37 in- Verbindung steht und die Kanäle i9 und 20 dauernd mit der Pumpe verbunden bleiben.The supply of fuel to the rotary valve 81 takes place through this; -that the valve housing 12 or the rotary slide valve has a continuous over the entire circumference annular groove 37, as shown in Fig. 5 can be seen, so that the channel 1 9 continuously communicates with the channel 37 in-connection and the channels i9 and 20 permanently to the pump stay connected.

Es ist klar, daß abweichend von der beschriebenen Anordnung das Gehäuse 12 drehbar und -der innere Teil, d. h. der Schieber 81, feststehend sein könnte; ohne damit vom Erfindungsgedanken abzuweichen..It is clear that, deviating from the arrangement described, the housing 12 rotatable and -the inner part, d. H. the slide 81 could be fixed; without deviating from the idea of the invention ..

Der Steuerschieber kann gegebenenfalls zylindrisch statt kegelförmig ausgebildet werden. Ebenso könnte man die andern Einzelheiten der Pumpe und der Steuervorrichtung abändern, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Schließlich kann die nach der Erfindung ausgeführte Brennstoffpumpe auch an Stelle eines Vergasers bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge Verwendungfinden.The control slide can optionally be cylindrical instead of conical be formed. The other details of the pump and the Modify the control device without departing from the inventive concept. In the end the fuel pump designed according to the invention can also be used instead of a carburetor find use in internal combustion engines for motor vehicles and aircraft.

Claims

PATENT CLAIM: Fuel injection device for multi-cylinder internal combustion engines with pressure atomization, in which a single fuel pump with the assistance of a rotating distributor slide conveys the fuel to the injection nozzles and the distributor slide both the access of the fuel to the nozzles and the return flow of the fuel into a space of low pressure for the purpose of termination controls the injection and regulation of the injection quantity in a variable manner, characterized in that the circumferential, with radial passage and return flow channels provided distributor slide of two fixed, slide mirror forming rings is surrounded, which are arranged within a fixed valve housing and independent can be rotated from each other as well as radial flow and return channels included that of extending over part of the circumference of the mirror surfaces Channels run out, so that the beginning and the end of the injection by turning the Mirror against each other and opposite the slider can be adjusted as desired.