DE58902044T2 - Engine fueling device. - Google Patents

Engine fueling device.

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff- Versorgungseinrichtung eines Motors nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a fuel supply device of an engine according to the generic term of patent claim 1.

Bei einem bekannte "Druckluftventil" wird der Öffnungs- und Schließvorgang der Düsenöffnung elektromagnetisch durch eine Nadel geregelt, um ein Einspritzen von Kraftstoff durch Druckluft zu bewirken. Bin Druckluftkanal, der sich von der Düsenöffnung längs der Nadel erstreckt, ist rund um die Nadel herum ausgebildet sowie mit einer unter Druck stehenden Kraftstoffquelle verbunden, eine zu dem Druckluftkanal offene Düsenkammer ist vorhanden, und die Düse des Kraftstoff-Einspritzventils ist tief im Inneren der Düsenkammer angeordnet. An der Nadel ist ein Eührungsteil ausgestaltet, und dieses Führungsteil hat drei gleich beabstandete Krümmungsflächen, die mit der Innenwand des Druckluftkanals gleitend in Anlage sind, um die Nadel abzustützen und zu führen. Wegen des vorhandenseins der Krümmungsflächen, um die Nadel abzustützen und zu führen, müssen die zwischen den Krümmungsflächen ausgebildeten Durchlässe für die Kraftstoff-Lufteinspeisung eine relativ große Querschnittsfläche haben, um einen Strömungswiderstand herabzusetzen.In a known "air valve", the opening and closing operation of the nozzle opening is electromagnetically controlled by a needle to cause fuel to be injected by compressed air. A compressed air passage extending from the nozzle opening along the needle is formed around the needle and connected to a pressurized fuel source, a nozzle chamber open to the compressed air passage is provided, and the nozzle of the fuel injection valve is arranged deep inside the nozzle chamber. A guide member is formed on the needle, and this guide member has three equally spaced curved surfaces which slidably engage the inner wall of the compressed air passage to support and guide the needle. Due to the presence of the curved surfaces to support and guide the needle, the passages formed between the curved surfaces for the fuel-air feed must have a relatively large cross-sectional area in order to reduce flow resistance.

Nachdem vom Kraftstoff-Einspritzventil Kraftstoff zur Nadel hin eingespritzt ist, öffnet die Nadel die Düsenöffnung und folglich wird der eingespritzte Kraftstoff zusammen mit Druckluft von der Düsenöffnung des Druckluftventils nach der Lehre der WO-A-87 005837 eingespritzt.After fuel is injected from the fuel injection valve to the needle, the needle opens the nozzle opening and consequently the injected fuel is injected together with compressed air from the nozzle opening of the compressed air valve according to the teaching of WO-A-87 005837.

Falls jedoch die zwischen den Krümmungsflächen für die Kraftstoff-Lufteinspeisung ausgebildeten Durchlässe eine relativ große Querschnittsfläche haben, wie bei dem oben erwähnten Druckluftventil, so strömt, wenn Kraftstoff vom Kraftstoff-Einspritzventil zur Nadel hin eingespritzt wird, der größte Teil des vom Einspritzventil eingespritzten Kraftstoffs durch die zwischen den Krümmungsflächen ausgestalteten Durchlässe und sammelt sich im Druckluftkanal nahe der Düsenöffnung, und als Ergebnis dessen wird der nahe der Düsenöffnung angesammelte Kraftstoff als flüssiger Kraftstoff durch den Druck der Druckluft ausgestoßen, wenn die Nadel die Düsenöffnung freigibt, und insofern erhebt sich ein Problem, daß von der Düsenöffnung eingespritzter Kraftstoff nicht völlig zerstäubt und nicht gänzlich mit der Luft gemischt wird.However, if the passages formed between the curved surfaces for fuel-air supply have a relatively large cross-sectional area as in the above-mentioned air valve, when fuel is injected from the fuel injection valve toward the needle, most of the fuel injected from the injection valve flows through the passages formed between the curved surfaces and accumulates in the air passage near the nozzle opening, and as a result, the fuel accumulated near the nozzle opening is ejected as liquid fuel by the pressure of the air when the needle clears the nozzle opening, and thus a problem arises that fuel injected from the nozzle opening is not completely atomized and not completely mixed with the air.

Ferner ist in der Patentschrift US-A-1 615 457 eine Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung offenbart, die ein Führungselement von im wesentlichen rechtwinkliger Querschnittsgestalt umfaßt, das von einem kreisförmigen Bauteil umschlossen ist, wodurch längliche Durchlässe gebildet werden, die mit Öl gespeist werden. Das kreisförmige Bauteil enthält tangentiale Durchtritte zur Zufuhr von Kraftstoff von den länglichen Durchlässen zum Druckluftkanal, so daß eine Wirbelbewegung der Kraftstoffmasse aufrechterhalten wird. Auf diese Weise soll das Mischen von Kraftstoff und Luft verbessert werden. Trotz der sehr komplizierten Konstruktion einer solchen Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung kann der Kraftstoff nicht gänzlich zerstäubt und komplett mit der Luft mit Hilfe dieser Vorrichtung gemischt werden.Furthermore, in the patent specification US-A-1 615 457 a fuel supply device is disclosed which comprises a guide element of substantially rectangular cross-sectional shape which is enclosed by a circular member, whereby elongated passages are formed which are fed with oil. The circular member contains tangential passages for supplying fuel from the elongated passages to the compressed air channel so that a swirling movement of the fuel mass is maintained. In this way the mixing of fuel and air is to be improved. Despite the very complicated construction of such a fuel supply device, the fuel cannot be completely atomized and completely mixed with the air by means of this device.

In der Druckschrift JP-A-63-167071 ist eine herkömmliche Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung offenbart, die einen Plungerkolben hat, der mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen versehen ist, wobei sich der Plungerkolben in einem Luftkanal befindet und durch die Betätigung einer elektromagnetischen Spule abgesenkt wird, wodurch ein Innenventil geöffnet wird, so daß Druckluft von einem Düsenloch aus eingeblasen wird. Die Vorrichtung weist ferner ein Sitzventil auf, das durch die Änderung der Magnetkraft der elektromagnetischen Spule geöffnet wird, wodurch Kraftstoff dem Durchtritt eines Führungselements an den flachen Flächen eines Führungselements zugeführt wird und nach der Mischung mit der Druckluft eingespritzt wird.In JP-A-63-167071, a conventional fuel supply device is disclosed which has a plunger provided with a plurality of through holes, the plunger being located in an air passage and being lowered by the operation of an electromagnetic coil, thereby opening an inner valve so that compressed air is blown from a nozzle hole. The device further comprises a seat valve which is opened by the change in the magnetic force of the electromagnetic coil, whereby fuel is supplied to the passage of a guide member on the flat surfaces of a guide member and is injected after being mixed with the compressed air.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, Kraftstoff einzuspritzen, der gänzlich zerstäubt wurde und mit Luft von der Düsenöffnung vollständig gemischt wurde.An object of the present invention is to provide a fuel supply device capable of injecting fuel that has been fully atomized and fully mixed with air from the nozzle orifice.

Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale gelöst, die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 definiert sind. Entsprechend diesen Merkmalen weist die Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung ferner eine Luft-Einblaseeinrichtung auf, die im Druckluftkanal an einer mit Bezug zur Kraftstoff-Zufuhreinrichtung zur Düsenöffnung entgegengesetzten Position angeordnet ist, um Druckluft in den Druckluftkanal einzublasen, wobei die Ventileinrichtungen die Düsenöffnung zufolge des Drucks der Druckluft im Druckluftkanal bedingt öffnen, wenn die Luft-Einblaseeinrichtung Druckluft in den Druckluftkanal injiziert, wobei der Druckluftkanal einen stromaufwärtigen Durchgang und einen stromab vom stromaufwärtigen Durchgang befindlichen vergrößerten Durchgang besitzt, welcher eine größere Querschnittsfläche als diejenige des stromaufwärtigen Durchgangs hat, und daß die Ventileinrichtungen im vergrößerten Durchgang angeordnet sind, wobei das Führungselement in den vergrößerten Durchgang eingesetzt und an diesem stromauf von den Ventileinrichtungen befestigt ist, und wobei der vergrößerte Durchgang und der stromaufwärtige Durchgang die Gestalt eines koaxialen Zylinders aufweisen und daß der vergrößerte Durchgang sowie der stromaufwärtige Durchgang (54a) mittels eines kegelförmigen Abschnitts verbunden sind, wobei das Führungselement ferner ein im kegelförmigen Abschnitt angeordnetes Kopfteil umfaßt, um zwischen der Innenfläche des kegelförmigen Abschnitts sowie der Außenfläche des Kopfteils einen weiteren Kraftstoff- und Luftdurchgang zu bilden.This object is achieved by means of the features defined in the characterizing part of patent claim 1. According to these features, the fuel supply device further comprises an air injection device arranged in the compressed air channel at a position opposite to the nozzle opening with respect to the fuel supply device for injecting compressed air into the compressed air channel, the valve devices conditionally opening the nozzle opening due to the pressure of the compressed air in the compressed air channel when the air injection device injects compressed air into the compressed air channel, the compressed air channel having an upstream passage and an enlarged passage located downstream of the upstream passage, which enlarged passage has a larger cross-sectional area than that of the upstream passage, and the valve devices are arranged in the enlarged passage, the guide element being inserted into the enlarged passage and fixed thereto upstream of the valve devices, the enlarged passage and the upstream passage having the shape of a coaxial cylinder and the enlarged Passage and the upstream passage (54a) are connected by means of a conical section, wherein the guide element further comprises a head part arranged in the conical section in order to form a further fuel and air passage between the inner surface of the conical section and the outer surface of the head part.

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.The present invention will be better understood from the following description of preferred embodiments of the invention in conjunction with the accompanying drawings.

In den Zeichnungen ist:In the drawings:

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht im Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Druckluftventils,Fig. 1 is a partial side view in cross section of another embodiment of a compressed air valve,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht im Querschnitt eines Austrittsendstücks des in Fig. 1 gezeigten Druckluftventils,Fig. 2 is an enlarged side view in cross section of an outlet end piece of the pneumatic valve shown in Fig. 1,

Fig. 3 einer vergrößerte Querschnittsdarstellung des Führungselements nach der Linie IX-IX in der Fig. 2,Fig. 3 of a enlarged cross-sectional view of the guide element along the line IX-IX in Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Führungselements,Fig. 4 is a perspective view of the guide element,

Fig. 5 eine Unteransicht der Innenwand des Zylinderkopfes eines Zweitaktmotors,Fig. 5 a bottom view of the inner wall of the cylinder head of a two-stroke engine,

Fig. 6 eine Seitenansicht im Querschnitt des Zweitaktmotors,Fig. 6 a side view in cross section of the two-stroke engine,

Fig. 7 ein Diagramm, das die Regelung der Öffnungszeit des Einlaßventils und des Auslaßventils zeigt,Fig. 7 is a diagram showing the control of the opening time of the inlet valve and the exhaust valve,

Fig. 8 eine vergrößerte Seitenansicht im Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Austrittsendstücks des Druckluftventils,Fig. 8 is an enlarged side view in cross section of another embodiment of an outlet end piece of the pneumatic valve,

Fig. 9 eine vergrößerte Seitenansicht im Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Auslaßendstücks des Druckluftventils,Fig. 9 is an enlarged side view in cross section of a further embodiment of an outlet end piece of the compressed air valve,

Fig. 10 eine vergrößerte Seitenansicht im Querschnitt einer noch weiteren Ausführungsforin eines Auslaßendstücks des Druckluftventils.Fig. 10 is an enlarged side view in cross section of yet another embodiment of an outlet end piece of the pneumatic valve.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments

In den Fig. 5 und 6 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Zylinderblock, 2 einen Kolben, 3 einen Zylinderkopf und 4 einen Brennraum; die Zahl 5 bezeichnet ein Paar von Einlaßventilen, 6 Einlaßkanäle, 7 ein Paar von Auslaßventilen, 8 Auslaßkanäle und 9 eine Zündkerze. Abschirmwände 10, von denen jede die zwischen dem Ventilsitz und dem auf der Seite des Auslaßventils befindlichen Umfangsteils des Einlaßventils 5 ausgebildete Ventilöffnung für die gesamte Zeit, über die das Einlaßventil 5 offen ist, abschirmt, sind an der Innenwand des Zylinderkopfes 3 ausgebildet. Demzufolge strömt, wenn die Einlaßventile 5 offen sind, Frischluft von der Ventilöffnung, die an einer zu den Auslaßventilen 7 entgegengesetzten Position angeordnet ist, in den Brennraum 4, wie durch den Pfeil A in Fig. 6 dargestellt ist. Ein Druckluftventil 20 ist an der Innenwand des Zylinderkopfes 3 zwischen den Einlaßventilen 5 angeordnet.In Figs. 5 and 6, reference numeral 1 designates a cylinder block, 2 a piston, 3 a cylinder head and 4 a combustion chamber; numeral 5 designates a pair of intake valves, 6 intake ports, 7 a pair of exhaust valves, 8 exhaust ports and 9 a spark plug. Shielding walls 10, of which each valve opening formed between the valve seat and the exhaust valve side peripheral part of the intake valve 5 for the entire time the intake valve 5 is open are formed on the inner wall of the cylinder head 3. Accordingly, when the intake valves 5 are open, fresh air flows into the combustion chamber 4 from the valve opening located at a position opposite to the exhaust valves 7, as shown by arrow A in Fig. 6. A compressed air valve 20 is arranged on the inner wall of the cylinder head 3 between the intake valves 5.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Nach Fig. 1 umfaßt ein Gehäuse 51 eines Druckluftventils 50 ein Düsenteil 51a und ein Gehäuseteil 51b. Das Düsenteil 51a erstreckt sich durch den Zylinderkopf 3 und das Gehäuseteil 51b ist am oberen Ende des Düsenteils 51a befestigt. Ein Kraftstoff-Einspritzventil 52 und ein Luft-Einblaseventil 53 sind am Gehäuseteil 51b angeordnet. Im Düsenteil 51a ist eine gerade Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 ausgebildet, und eine Düsenöffnung 52a des Kraftstoff-Einspritzventils 52 ist am oberen Ende der Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 angeordnet. Kraftstoff mit einem kleinen Streuwinkel wird von der Düsenöffnung 52a längs der Achse der Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 eingespritzt. Ein Luftzufuhrkanal 55 ist mit dem oberen Ende der Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 verbunden, und am Ende des Luftzufuhrkanals 55 ist eine Düsenöffnung 53a des Luft-Einblaseventils 53 angeordnet. Vom Luft-Einblaseventil 53 eingeblasene Druckluft wird über den Luftzufuhrkanal 55 der Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 zugeführt. Am unteren Ende des Düsenteils 51a ist eine Düsenöffnung 56 ausgebildet, die im Brennraum 4 liegt. Im Düsenteil 51a ist ein automatisches Auf-/Zu-Ventil 57 zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnung 56 angeordnet.Fig. 1 shows an embodiment according to the present invention. Referring to Fig. 1, a housing 51 of an air valve 50 comprises a nozzle part 51a and a housing part 51b. The nozzle part 51a extends through the cylinder head 3, and the housing part 51b is fixed to the upper end of the nozzle part 51a. A fuel injection valve 52 and an air injection valve 53 are arranged on the housing part 51b. A straight fuel and air supply hole 54 is formed in the nozzle part 51a, and a nozzle opening 52a of the fuel injection valve 52 is arranged at the upper end of the fuel and air supply hole 54. Fuel having a small scattering angle is injected from the nozzle opening 52a along the axis of the fuel and air supply hole 54. An air supply passage 55 is connected to the upper end of the fuel and air supply hole 54, and a nozzle opening 53a of the air injection valve 53 is arranged at the end of the air supply passage 55. Compressed air injected from the air injection valve 53 is supplied to the fuel and air supply hole 54 via the air supply passage 55. A nozzle opening 56 is formed at the lower end of the nozzle part 51a, which is located in the combustion chamber 4. An automatic on/off valve 57 for opening and closing the nozzle opening 56 is arranged in the nozzle part 51a.

Gemäß den Fig. 2 bis 4 umfaßt das automatische Auf-/Zu-ventil 57 einen pilzförmigen Ventilkegel 58, einen Ventilschaft 59, der sich in der Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 sowie längs deren Achse erstreckt, ein Federgegenlager 60, das am oberen Ende des Ventilschafts 59 angeordnet ist, und eine Druckfeder 61, die konstant das Federgegenlager 60 aufwärtsdrückt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Düsenöffnung 56 normalerweise aufgrund der Federkraft der Druckfeder 61 durch den Ventilkegel 58 geschlossen. Die Kraftstoff- und Luftzufuhrbohrung 54 umfaßt einen kleinkalibrigen Abschnitt 54a mit einer konstanten Querschnittsfläche, der sich von nahe dem Federgegenlager 60 zum Kraftstoff-Einspritzventil 52 (Fig. 1) erstreckt, und einen großkalibrigen Abschnitt 54b, der rings um den Ventilschaft 59 ausgebildet ist und sich aufwärts erstreckt. Der kleinsowie der großkalibrige Abschnitt 54a und 54b sind koaxial zueinander ausgestaltet. Das Federgegenlager 60 ist im großkalibrigen Abschnitt 54b angeordnet. Ein oberes Ende 54c des großkalibrigen Abschnitts 54b ist nicht konisch gestaltet, wodurch dessen Querschnittsfläche nach oben hin allmählich kleiner wird, und das obere Ende 54c des großkalibrigen Abschnitts 54 ist mit dem unteren Ende des kleinkalibrigen Abschnitts 54a verbunden. Ein Führungselement 62 mit einem Durchmesser, der größer ist als derjenige des Federgegenlagers 60, ist in den großkalibrigen Abschnitt 54b eingesetzt und darin befestigt. Das Führungselement 62 weist ein Basisteil 63 und ein Kopfteil 64 auf.2 to 4, the automatic on/off valve 57 comprises a mushroom-shaped valve cone 58, a valve stem 59 extending in the fuel and air supply bore 54 and along the axis thereof, a spring abutment 60 disposed at the upper end of the valve stem 59, and a compression spring 61 constantly urging the spring abutment 60 upward. As shown in Fig. 2, the nozzle opening 56 is normally closed by the valve cone 58 due to the spring force of the compression spring 61. The fuel and air supply hole 54 includes a small-diameter portion 54a having a constant cross-sectional area extending from near the spring support 60 to the fuel injection valve 52 (Fig. 1), and a large-diameter portion 54b formed around the valve stem 59 and extending upward. The small-diameter and large-diameter portions 54a and 54b are coaxial with each other. The spring support 60 is disposed in the large-diameter portion 54b. An upper end 54c of the large-diameter portion 54b is non-tapered so that its cross-sectional area gradually decreases toward the top, and the upper end 54c of the large-diameter portion 54 is connected to the lower end of the small-diameter portion 54a. A guide element 62 with a diameter larger than that of the spring counter bearing 60 is inserted into the large-caliber section 54b and fixed therein. The guide element 62 has a base part 63 and a head part 64.

Das Kopfteil 64 ist kegelförmig gestaltet, wodurch seine Querschnittsfläche nach oben hin allmählich abnimmt, und es ist zum großkalibrigen Abschnitt 54 koaxial. Das Basisteil 63 hat vier zylindrische Abschnitte 63a, die mit der zylindrischen Innenwand des großkalibrigen Abschnitts 54b in Anlage sind, und vier ebene Flächen 63b, von denen sich jede zwischen den zylindrischen Abschnitten 63a, die an jeder Seite der ebenen Fläche 63b angeordnet sind, erstreckt. Ein enger Durchlaß 65 mit konstanter Querschnittsfläche ist zwischen der ebenen Fläche 63b und dem großkalibrigen Abschnitt 54b ausgebildet. Ferner ist ein enger Durchlaß 66 mit konstanter Querschnittsfläche zwischen dem Kopfteil 64 und dem oberen Ende 54c des großkalibrigen Abschnitts 54b ausgestaltet.The head part 64 is formed in a conical shape whereby its cross-sectional area gradually decreases upwards and is coaxial with the large-diameter section 54. The base part 63 has four cylindrical sections 63a which are in contact with the cylindrical inner wall of the large-diameter section 54b and four flat surfaces 63b each of which extends between the cylindrical sections 63a arranged on each side of the flat surface 63b. A narrow passage 65 having a constant cross-sectional area is formed between the flat surface 63b and the large-diameter section 54b. Further, a narrow passage 66 having a constant cross-sectional area is formed between the head part 64 and the upper end 54c of the large-diameter section 54b.

Die Fig. 1 zeigt den Fall, wobei das Druckluftventil 50 für einen Zweitaktmotor verwendet wird, und die Fig. 7 gibt ein Beispiel für die Öffnungszeitregelung der Einlaßventile 5 sowie der Auslaßventile 7, der Kraftstoffeinspritzzeitregelung des Kraftstoff-Einspritzventils 52 und der Lufteinblasezeitregelung des Luft-Einblaseventils 53. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, beginnt das Lufteinblasen unmittelbar vor dem Schließen der Einlaßventile 5, und die Kraftstoffeinspritzung vom Kraftstoff-Einspritzventil 52 wird zu irgendeiner Zeit ausgeführt, nachdem das Lufteinblasen beendet ist, aber bevor das nächste Lufteinblasen ausgelöst wird.The Fig. 1 shows the case where the compressed air valve 50 is used for a two-stroke engine, and Fig. 7 gives an example of the opening time control of the intake valves 5 and the exhaust valves 7, the fuel injection timing of the fuel injection valve 52 and the air injection timing of the air injection valve 53. As shown in Fig. 7, the air injection starts immediately before the intake valves 5 close, and the fuel injection from the fuel injection valve 52 is carried out at some time after the air injection is completed but before the next air injection is initiated.

Kraftstoff wird vom Kraftstoff-Einspritzventil 52 zum Führungselement 62 hin eingespritzt. Da die Querschnittsfläche der engen Durchlässe 65 und 66 relativ klein ist, haftet ein großer Teil des vom Kraftstoff-Einspritzventil 52 eingespritzten Kraftstoffs an den Innen- sowie Außenwänden der engen Durchlässe 65 sowie 66, und folglich erreicht eine sehr kleine Menge an Kraftstoff den Ventilkegel 58. Wenn Druckluft vom Luft-Einblaseventil 53 injiziert wird, so öffnet dann der Ventilkegel 58 die Düsenöffnung 56, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Da zu dieser Zeit die Querschnittsfläche der engen Durchlässe 65, 66 klein ist, strömt Luft in den engen Durchlässen 65, 66 mit einer hohen Geschwindigkeit, wodurch der an den Innen- und Außenwänden der engen Durchlässe 65, 66 haftengebliebene Kraftstoff zerstäubt und durch die Druckluft mitgerissen wird. Demzufolge wird das Einspritzen des zerstäuben Kraftstoffs von der Düsenöffnung 56 ausgelöst, sobald Druckluft von der Düsenöffnung 56 injiziert wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die erste Stufe der Zerstäubung des Kraftstoffs in den engen Durchlässen 65, 66 ausgeführt, während die zweite Stufe der Zerstäubung von Kraftstoff ausgeführt wird, wenn Kraftstoff von der Düsenöffnung 56 eingespritzt wird. Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform folglich zwei Stufen in der Zerstäubung des Kraftstoffs durchgeführt werden, wird Kraftstoff, der gänzlich zerstäubt und restlos mit der Luft gemischt ist, von der Düsenöffnung 56 aus vom Beginn des Luft-Kraftstoff-Einspritzvorgangs injiziert.Fuel is injected from the fuel injection valve 52 toward the guide member 62. Since the cross-sectional area of the narrow passages 65 and 66 is relatively small, a large portion of the fuel injected from the fuel injection valve 52 adheres to the inner and outer walls of the narrow passages 65 and 66, and consequently a very small amount of fuel reaches the poppet 58. Then, when compressed air is injected from the air injection valve 53, the poppet 58 opens the nozzle opening 56 as shown in phantom in Fig. 2. At this time, since the cross-sectional area of the narrow passages 65, 66 is small, air flows in the narrow passages 65, 66 at a high speed, whereby the fuel adhered to the inner and outer walls of the narrow passages 65, 66 is atomized and carried along by the compressed air. Consequently, the Injection of the atomized fuel from the nozzle opening 56 is initiated when compressed air is injected from the nozzle opening 56. In the embodiment of the present invention, the first stage of atomization of fuel is carried out in the narrow passages 65, 66, while the second stage of atomization of fuel is carried out when fuel is injected from the nozzle opening 56. Therefore, since two stages of atomization of fuel are carried out in the embodiment of the present invention, fuel which is completely atomized and completely mixed with the air is injected from the nozzle opening 56 from the start of the air-fuel injection process.

Es ist darauf hinzuweisen, daß, wenn Luft und Kraftstoff von der Düsenöffnung 56 injiziert werden, der von der Düsenöffnung 56 eingespritzte Kraftstoff nicht in die Auslaßkanäle 8 strömt, weil die Auslaßventile 7 bereits geschlossen sind.It should be noted that when air and fuel are injected from the nozzle opening 56, the fuel injected from the nozzle opening 56 does not flow into the exhaust ports 8 because the exhaust valves 7 are already closed.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine andere Ausführungsform, wobei die Gestalt des Kopfteils 64 des Führungselements 62 verändert wird.Figs. 8 to 10 show another embodiment, wherein the shape of the head part 64 of the guide element 62 is changed.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist der Scheitelpunktwinkel θ&sub1; des konisch gestalteten Kopfteils 64 größer als der Scheitelpunktwinkel θ&sub2; des oberen Endes 54c des großkalibrigen Abschnitts 54b, das ebenfalls konisch gestaltet ist. Demzufolge wird bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform die Querschnittsfläche des engen Durchlasses 66 allmählich in der stromabwärtigen Richtung kleiner.In the embodiment shown in Fig. 8, the apex angle θ1 of the tapered head portion 64 is larger than the apex angle θ2 of the upper end 54c of the large-diameter portion 54b, which is also tapered. Accordingly, in the embodiment shown in Fig. 8, the cross-sectional area of the narrow passage 66 gradually becomes smaller in the downstream direction.

Bei der in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform ist das Kopfteil 64 als Kegelstumpf gestaltet.In the embodiment shown in Fig. 9, the head part 64 is designed as a truncated cone.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform hat das Kopfteil 64 die Gestalt eines Kugelabschnitts.In the embodiment shown in Fig. 10, the head part 64 has the shape of a spherical section.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Druckluftventil gemäß dieser Erfindung für einen Viertaktmotor verwendet und Kraftstoff in den Ansaugkanal eingespritzt werden kann.It should be noted that the pneumatic valve according to this invention can be used for a four-stroke engine and fuel can be injected into the intake port.

Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen, die zu Erläuterungszwecken gewählt wurden, beschrieben worden ist, so sollte es klar sein, daß zahlreiche Abwandlungen an diesen durch Fachleute auf dem einschlägigen Gebiet ausgeführt werden können.Although the invention has been described with reference to specific embodiments chosen for illustrative purposes, it should be understood that numerous modifications thereto may be made by those skilled in the relevant art.

Claims (12)

1. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung eines Motors, die umfaßt:1. Fuel supply device of an engine, comprising: einen Druckluftkanal (55, 54),a compressed air duct (55, 54), eine an einem Austrittsende dieses Druckluftkanal (55, 54) ausgebildete Düsenöffnung (56) zum Einspritzen von Kraftstoff und Druckluft, Ventileinrichtungen (58, 59, 60, 61) zur Regelung eines Öffnens der genannten Düsenöffnung (56),a nozzle opening (56) formed at an outlet end of this compressed air channel (55, 54) for injecting fuel and compressed air, valve devices (58, 59, 60, 61) for regulating the opening of said nozzle opening (56), eine Kraftstoff-Zufuhreinrichtung (52) zur Zufuhr von Kraftstoff zu dem besagten Druckluftkanal (55, 54), und ein Führungselement (62), das wenigstens drei Berührungsflächen (63a) hat, die mit einer zylindrischen Innenwand in Anlage sind, und wobei dieses Führungselement (62) wenigstens drei im wesentlichen ebene Flächen (63b) besitzt, von denen sich jede in einer annähernd geraden Linie zwischen den erwähnten Berührungsflächen (63a), welche sich an jeder Seite der ebenen Fläche (63b) befinden, erstreckt, wobei das erwähnte Führungselement (62) in dem besagten Druckluftkanal (54) zwischen der genannten Düsenöffnung (56) sowie der erwähnten Kraftstoff-Zufuhreinrichtung (52) angeordnet ist, um einen Kraftstoff- und Luftdurchlaß (65) zwischen der genannte zylindrischen Innenwand des besagten Druckluftkanals (54) sowie der genannten ebenen Fläche (63b) zu bilden, dadurch gekezinzeichnet, daß die erwähnte Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung ferner eine Luft-Einblaseeinrichtung (53) umfaßt, die in dem besagten Druckluftkanal (55, 54) an einer mit Bezug zu der erwähnten Kraftstoff-Zufuhreinrichtung (52) zu der genannten Düsenöffnung (56) entgegengesetzten Position angeordnet ist, um Druckluft in den besagten Druckluftkanal einzublasen, wobei die erwähnten Ventileinrichtungen die genannte Düsenöffnung (56) zufolge des Drucks der Druckluft in dem besagten Druckluftkanal öffnen, wenn die erwähnte Luft-Einblaseeinrichtung (53) Druckluft in den besagten Druckluftkanal (55, 54) injiziert, der besagte Druckluftkanal (54) einen stromaufwärtigen Durchgang (54a) und einen stromab von dem erwähnten stromaufwärtigen Durchgang befindlichen vergrößerten Durchgang (54b) besitzt, welcher eine größere Querschnittsfläche als diejenige des erwähnten stromaufwärtigen Durchgangs (54a) hat, und daß die genannten Ventileinrichtungen in dem besagten vergrößerten Durchgang (54b) angeordnet sind, wobei das erwähnte Führungselement (62) in den besagten vergrößerten Durchgang (54b) eingesetzt und an diesem stromauf von den genannten Ventileinrichtungen befestigt ist, und der besagte vergrößerte Durchgang (54b) und der erwähnte stromaufwärtige Durchgang (54a) die Gestalt eines koaxialen Zylinders aufweisen und daß der besagte vergrößerte Durchgang (54b) sowie der erwähnte stromaufwärtige Durchgang (54a) mittels eines kegelförmigen Abschnitts (54c) verbunden sind, wobei das besagte Führungselement (62) ferner ein in dem kegelförmigen Abschnitt (54c) angeordnetes Kopfteil (64) umfaßt, um zwischen der Innenfläche des genannten kegelförmigen Abschnitts (54c) sowie der Außenfläche des erwähnten Kopfteils (64) einen weiteren Kraftstoff- und Luftdurchgang zu bilden.a fuel supply device (52) for supplying fuel to said compressed air channel (55, 54), and a guide element (62) having at least three contact surfaces (63a) which engage with a cylindrical inner wall, and wherein said guide element (62) has at least three substantially flat surfaces (63b), each of which extends in an approximately straight line between said contact surfaces (63a) which are located on each side of the flat surface (63b), wherein said guide element (62) is arranged in said compressed air channel (54) between said nozzle opening (56) and said fuel supply device (52) to form a fuel and air passage (65) between said cylindrical inner wall of said compressed air channel (54) and said flat surface (63b), characterized in that said fuel supply device further comprises an air injection device (53) which is arranged in said compressed air channel (55, 54) at a position relative to said fuel supply device (52) to said nozzle opening (56) is arranged in an opposite position to inject compressed air into said compressed air channel, said valve means opening said nozzle opening (56) in response to the pressure of the compressed air in said compressed air channel when said air injection means (53) injects compressed air into said compressed air channel (55, 54), said compressed air channel (54) having an upstream passage (54a) and an enlarged passage (54b) located downstream of said upstream passage, said enlarged passage having a larger cross-sectional area than that of said upstream passage (54a), and that said valve means are arranged in said enlarged passage (54b), said guide element (62) being inserted into and fixed to said enlarged passage (54b) upstream of said valve means, said enlarged passage (54b) and said upstream passage (54a) having the shape of a coaxial cylinder, and said enlarged passage (54b) and said upstream passage (54a) being connected by means of a tapered portion (54c), said guide element (62) further comprising a head portion (64) arranged in the tapered portion (54c) to form a further fuel and air passage between the inner surface of said tapered portion (54c) and the outer surface of said head portion (64). 2. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Berührungsfläche (63a) von einem Teil einer zylindrischen Fläche gebildet ist, die annähernd einen gleichen Radius wie derjenige der genannten zylindrischen Innenwand hat.2. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that said contact surface (63a) is formed by a part of a cylindrical surface which has approximately the same radius as that of said cylindrical inner wall. 3. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Führungselement (62) vier Berührungsflächen (63a) und vier im wesentlichen ebene Flächen (63b) besitzt.3. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that said guide element (62) has four contact surfaces (63a) and four substantially flat surfaces (63b). 4. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querschnitt des erwähnten Führungselements (62) eine Gestalt von annähernd einem Quadrat hat, das in die genannte zylindrische Innenwand an der besagten Berührungsfläche (63a) einbeschrieben ist.4. A fuel supply device according to claim 3, characterized in that a cross section of said guide element (62) has a shape of approximately a square which is inscribed in said cylindrical inner wall at said contact surface (63a). 5. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Druckluftkanal (54) einen geraden Durchgang hat und daß die besagte Düsenöffnung (56) an einem Ende des erwähnten geraden Durchgangs ausgebildet ist, wobei die genannte Kraftstoff-Zufuhreinrichtung (52) am anderen Ende des erwähnten geraden Durchgangs angeordnet ist.5. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that said compressed air channel (54) has a straight passage and that said nozzle opening (56) is formed at one end of said straight passage, said fuel supply device (52) being arranged at the other end of said straight passage. 6. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kraftstoff-Zufuhreinrichtung (52) eine auf der Achse des erwähnten geraden Durchgangs angeordnete Düse umfaßt, um Kraftstoff von der besagten Düse längs der Achse des erwähnten geraden Durchgangs einzuspritzen.6. A fuel supply device according to claim 5, characterized in that said fuel supply means (52) comprises a nozzle arranged on the axis of said straight passageway for injecting fuel from said nozzle along the axis of said straight passageway. 7. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Kopfteil (64) die Gestalt eines Kegels hat, der mit einer Achse des genannten kegelförmigen Abschnitts (54c) koaxial ist, und daß das erwähnte Kopfteil (64) zum besagten stromaufwärtigen Durchgang (54a) hin verjüngt ist.7. A fuel supply device according to claim 1, characterized in that said head portion (64) has the shape of a cone coaxial with an axis of said conical portion (54c) and that said head portion (64) is tapered towards said upstream passage (54a). 8. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scheitelpunktwinkel des erwähnten Kopfteils (64) größer als ein Scheitelpunktwinkel des genannten konischen Abschnitts (54c) ist.8. Fuel supply device according to claim 7, characterized in that a vertex angle of said head part (64) is greater than a vertex angle of said conical section (54c). 9. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwahnte Kopfteil (64) die Gestalt eines Kegelstumpfes hat, der mit einer Achse des genannten kegelförmigen Abschnitts (54c) koaxial ist, und daß das erwähnte Kopfteil (64) zum besagten stromaufwärtigen Durchgang (54a) hin verjüngt ist.9. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that said head part (64) has the shape of a truncated cone coaxial with an axis of said conical portion (54c) and that said head part (64) is tapered towards said upstream passage (54a). 10. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Kopfteil (64) eine sphärische Gestalt hat.10. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that the said head part (64) has a spherical shape. 11. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Ventileinrichtungen einen Ventilschaft (59), einen am einen Ende des besagten Ventilschaftes (59) ausgebildeten Ventilkegel (58), um die genannte Düsenöffnung (56) zu öffnen sowie zu schließen, und ein am anderen Ende des besagten Ventilschaftes (59) ausgestaltetes Federgegenlager (60), um eine Feder (61) festzuhalten, die den erwähnten Ventilkegel (58) zum Schließen der besagten Düsenöffnung (56) belastet, umfassen und daß das genannte Führungselement (62) dem erwähnten Federgegenlager (60) gegenüberliegt und eine gesamte Fläche des erwähnten Federgegenlagers (60), welche dem genannten Führungselement (62) zugewandt ist, überdeckt.11. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that said valve means comprise a valve stem (59), a valve cone (58) formed at one end of said valve stem (59) for opening and closing said nozzle opening (56), and a spring abutment (60) formed at the other end of said valve stem (59) for retaining a spring (61) which loads said valve cone (58) for closing said nozzle opening (56), and that said guide element (62) is opposite said spring abutment (60) and covers an entire surface of said spring abutment (60) which faces said guide element (62). 12. Kraftstoff-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Ventileinrichtungen einen Ventilkegel (58) umfassen, der durch eine Feder (61) belastet ist, um die besagte Düsenöffnung (56) zu schließen.12. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that said valve means comprise a valve cone (58) loaded by a spring (61) to close said nozzle opening (56).
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