DE591296C

DE591296C - Device for operating injection internal combustion engines

Info

Publication number: DE591296C
Application number: DESCH95300D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-04-25
Filing date: 1930-05-06
Publication date: 1934-01-19

Description

Einrichtung zum Betriebe von Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung, insbesondere Dieselmaschinen, bei denen die von der Brennstoffpumpe abgemessene Menge flüssigen Brennstoffs auf dem Wege zum Arbeitszylinder unter Druck einer Erhitzung unterworfen wird.Device for operating fuel injection engines. The invention refers to internal combustion engines with fuel injection, especially diesel engines, where the amount of liquid fuel measured by the fuel pump the way to the working cylinder is subjected to heating under pressure.

Es sind Verfahren zum direkten Einspritzen flüssiger Brennstoffe in Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei welchen die Brennstoffflüssigkeit vor der Einspritzung mit Luft unter sehr hohem Druck gesättigt wird, wobei das Verhalten derartiger Luft-oder gasgetränkter Flüssigkeiten ausgenützt wird, daß sie beim Ausströmen durch das bei der Druckentlastung erfolgende Entweichen des Gases eine starke mechanische Trennung erfahren, durch welche die Strahlen zerstäubt und in Schaum verwandelt werden. Bei diesen bekannten Verfahren wird der flüssige Brennstoff unter dem gewünschten sehr hohen Einspritzdruck aufgespeichert, welcher hier dadurch entsteht, daß der Speicherbehälter als Luftakkumulator ausgebildet ist und unter diesem Druck direkt in den Kompressionsraum des Motors durch feine Öffnungen eingespritzt wird. Die Luft gibt dabei ihre Kompressionswärme an den Brennstoff ab und erwärmt denselben, wobei durch Erhitzung des flüssigen Brennstoffs der Zerstäubungsprozeß verbessert und beschleunigt wird. Denn durch die Erwärmung wird erreicht, daß bei der Druckentlastung im Momentdes Einspritzens der Strahl teilweise verdampft. Es wird deshalb in dem Speicherbehälter oder auf dem Wege zur Einspritzstelle auch noch irgendeine Heizvorrichtung für den flüssigen Brennstoff angebracht. Bei diesen Verfahren sind aber keine Vorkehrungen getroffen, um eine möglichst vollständige Verdampfung des Brennstoffs durch die Druckentlastung zu gewährleisten.There are methods of injecting liquid fuels directly into Internal combustion engines known in which the fuel liquid before Injection is saturated with air under very high pressure, with the behavior such air or gas-soaked liquids is used that they flow out a strong mechanical effect due to the escape of the gas when the pressure is released Experience separation through which the rays are atomized and transformed into foam will. In these known methods, the liquid fuel is below the desired stored very high injection pressure, which arises here because the Storage container is designed as an air accumulator and directly under this pressure is injected into the compression chamber of the engine through fine openings. the Air gives off its heat of compression to the fuel and heats it up, the atomization process being improved by heating the liquid fuel and is accelerated. Because through the heating it is achieved that with the pressure relief at the moment of injection the jet is partially evaporated. It is therefore in that Storage tank or any heating device on the way to the injection point appropriate for the liquid fuel. However, there are no precautions involved in these procedures taken to ensure that the fuel evaporates as completely as possible Ensure pressure relief.

Die Erfindung besteht nun darin, daß der zunächst unter Vermeidung einer Verdampfung unter Druck erhitzte Brennstoff vor seiner Einspritzung in den Zylinder einer Druckentlastung und einer darauffolgenden Verdichtung unterworfen wird, durch welche Verdichtung des bei der Druckentlastung wenigstens teilweise verdampften und zerstäubten, also gegebenenfalls ein Flüssigkeits-Dampfgemisch bildenden Brennstoffs eine zur weiteren Verdampfung noch nicht verdampfter Flüssigkeitsteilchen dienende Wärmemenge und ein eine möglichst vollkommene Zerstäubung bzw. Verdampfung noch vorhandener Flüssigkeitsteilchen beim Eintritt in den Zylinder gewährleistender Druck erzeugt wird.The invention consists in that the initially avoiding an evaporation pressurized fuel prior to its injection into the Cylinder subjected to pressure relief and subsequent compression by which compression of the pressure relief at least partially vaporized and atomized, i.e. possibly forming a liquid-vapor mixture Fuel a liquid particles that have not yet evaporated for further evaporation serving amount of heat and an atomization or evaporation that is as complete as possible ensuring that the liquid particles still present on entry into the cylinder Pressure is generated.

Bei einer günstigen Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung erfolgt die Verdichtung des bereits einmal zerstäubten Brennstoffs, nachdem demselben Luft beigemischt worden ist, wodurch die Zerstäubung bei der Druckentlastung im Zylinder noch durch die Expansion der mit dem Brennstoff verdichteten Luft begünstigt wird. Hierdurch wird auch ein kleinerer Flüssigkeitsdruck an der Druckseite der Brennstoffpumpe und eine geringere Vorwärmung des flüssigen Brennstoffs sowie auch die Anwendung kleinerer Einspritzgeschwindigkeiten und Drücke für die Einspritzung des Brennstoffs in den Zylinder ermöglicht.In a favorable embodiment of the device according to the invention the fuel, which has already been atomized once, is compressed after the same Air has been added, whereby the atomization during the pressure relief in the Cylinder still favored by the expansion of the air compressed with the fuel will. This also results in a lower fluid pressure the Pressure side of the fuel pump and less preheating of the liquid fuel as well as the use of lower injection speeds and pressures for the Injection of the fuel into the cylinder allows.

In Verbindung mit dieser Einrichtung kann man auch die Heizung, durch welche die Erwärinung des Brennstoffs unter Druck erfolgt, selbsttätig so regeln, daß die diesem Druck entsprechende Verdampftemperatur möglichst angenähert erreicht, aber nicht überschritten wird; weil durch die Verhinderung der Dampfbildung an der Heizstelle eine genaue Beibehaltung der in den Verdichter eintretenden und damit auch der dem Zylinder zugeführten Brennstoffmenge entsprechend der Dosierung des Brennstoffs im flüssigen Zustand gewährleistet ist.In connection with this facility you can also use the heating which the heating of the fuel takes place under pressure, regulate automatically, that the evaporation temperature corresponding to this pressure is as approximated as possible, but is not exceeded; because by preventing the formation of steam on the Heating point an exact retention of the entering into the compressor and thus also the amount of fuel fed to the cylinder according to the dosage of the Fuel is guaranteed in the liquid state.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. i wird das von der Pumpe i in den Zylinder führende Rohr 4, in welchem der Brennstoff unter Druck gesetzt ist, mittels einer Heizvorrichtung, z. B. auf elektrischem Wege mittels einer Heizspirale ä, so stark vorgewärmt, daß bei einer durch Öffnen des Einspritzventils 9 eintretenden Druckentlastung eine vom Druckabfall und von der Vorwärmung abhängige Verdampfung des flüssigen Brennstoffs herbeigeführt wird.In the embodiment of Fig. I, the pump i in the cylinder leading pipe 4 in which the fuel is pressurized, by means of a heating device, e.g. B. electrically by means of a heating coil ä, preheated so much that when a by opening the injection valve 9 occurs Pressure relief an evaporation dependent on the pressure drop and on the preheating the liquid fuel is brought about.

Zweckmäßig ist die Einrichtung so getroffen, daß das Druckventil 3 der Pumpe die Leitung 4 an der Eintrittstelle abschließt und die Einspritzöffnung durch , ein besonderes Ventil 9 gesteuert wird. Dadurch wird vermieden, daß bei einer ev t1. zu starken Vorwärmung des flüssigen Brennstoffs in der Brennstoffpumpe Störungen entstehen.The device is expediently made so that the pressure valve 3 the pump closes the line 4 at the entry point and the injection opening by, a special valve 9 is controlled. This avoids that at one ev t1. Too much preheating of the liquid fuel in the fuel pump Disturbances arise.

Die Heizvorrichtung S ist regelbar eingerichtet, um die Vorwärmungstemperatur den jeweiligen Erfordernissen entsprechend regeln zu können. So z. B. kann, wenn elektrische Heizung angewendet ist, die Intensität der Heizung mit dem Regulator des Motors derart verbunden werden, daß die Heizung bei höheren Reglerstellungen, also bei kleineren Belastungen, weniger wirksam ist als bei niedrigeren Reglerstellungen, also größerer Belastung, da im ersten Falle weniger Brennstoffflüssigkeit vorgewärmt werden muß als im letzteren Falle. Auch ist die Anwendung einer Pumpe i zweckmäßig, deren Druck von Hand aus oder automatisch regelbar ist.The heating device S is adjustable to the preheating temperature to be able to regulate the respective requirements accordingly. So z. B. can if electric heating is applied, the intensity of heating with the regulator of the motor are connected in such a way that the heating is switched on at higher controller settings, that is, with smaller loads, is less effective than with lower controller settings, thus greater stress, since in the first case less fuel liquid is preheated must be than in the latter case. It is also advisable to use a pump i, whose pressure can be regulated manually or automatically.

Zwischen Brennstoffpumpe i und Zylinder 6 ist eine Pumpe 12, 13 (Kompressor o. dgl.) angeordnet, in welcher der in der unter Druck stehenden Leitung .4 vorgewärmte flüssige Brennstoff durch das Ventil io als Flüssigkeits-Dampfgemisch eintritt, indem durch die Druckentlastung in der Offenstellung des Ventils io ein Teil des Brennstoffs verdampft. Dieses Flüssigkeits-Dampfgemisch wird durch den Kompressorkolben i2 einer Verdichtung unterworfen,. durch welche dem Flüssigkeits-Dampfgemisch so viel Wärme zugeführt wird, daß die in dem Flüssigkeits-Dampfgemisch noch enthaltene Flüssigkeit bei Druckentlastung ganz oder wenigstens zu einem weiteren Teile verdampft wird. Der Kompressorkolben 12 fördert den Brennstoff über die als Druckentlastungsöffnung wirkende Öffnung des Ventils 5 in den Zylinder 6, in welchem sich der Kolben 7 bewegt.A pump 12, 13 (compressor o. The like.) Arranged in which the preheated in the pressurized line .4 liquid fuel enters through valve io as a liquid-vapor mixture, by relieving the pressure in the open position of the valve io a part of the Fuel evaporates. This liquid-vapor mixture is generated by the compressor piston i2 subjected to compression. through which the liquid-vapor mixture so a lot of heat is supplied that the still contained in the liquid-vapor mixture Liquid evaporates completely or at least to a further part when the pressure is released will. The compressor piston 12 conveys the fuel via the pressure relief opening acting opening of the valve 5 in the cylinder 6, in which the piston 7 moves.

Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verdichtung der durch die Flüssigkeitserwärmung und Druckentlastung bereits teilweise verdampften Flüssigkeit, also eines Flüssigkeits-Dampfgemisches, im Verdichter 13 durch den Kolben 12 nicht allein, sondern mit Luft gemischt erfolgt. Dabei kann die Luft entweder durch das automatische Saugventil 14 aus der Atmosphäre oder durch das Ventil i5 aus dem Zylinder im vorverdichteten Zustand entnommen werden.Fig.2 shows an embodiment in which the compression of the already partially evaporated due to the liquid heating and pressure relief Liquid, so a liquid-vapor mixture, in the compressor 13 by the Piston 12 takes place not alone, but mixed with air. The air can either through the automatic suction valve 14 from the atmosphere or through the valve i5 can be removed from the cylinder in the pre-compressed state.

Bei dieser Ausführungsform strömt beim Herabgang des Kompressorkolbens i2 zuerst Luft durch das Rohr 16 in den Zylinder und dann, wenn der Kolben den zum `Ventil io führenden Anschluß freigibt, Brennstoff-Flüssigkeits-Dampfgetnisch ein, welches dann durch den Kolben 12 verdichtet und durch Ventil 17 und Rohranschluß i i durch die Einspritzöffnung 5 in den Zylinder 6 befördert wird. Ventil 17 kann auch wegbleiben und durch Ventil s in seiner Wirkung als Druckventil des Kompressors ersetzt «erden.In this embodiment, the compressor piston flows as it descends i2 first air through the tube 16 into the cylinder and then, when the piston reaches the `Valve IO leading connection releases, fuel-liquid-steam table, which is then compressed by the piston 12 and through valve 17 and pipe connection i i is conveyed through the injection port 5 into the cylinder 6. Valve 17 can also stay away and through valve s in its effect as a pressure valve of the compressor replaces «earth.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the operation of internal combustion engines with fuel injection. especially diesel engines, where the fuel pump measured amount of liquid fuel on the way to the working cylinder under pressure is subjected to heating, characterized in that the first under Avoid evaporation of pressurized fuel prior to its injection a pressure relief and a subsequent compression of the pressure relief any resulting fuel-liquid-vapor mixture is subjected, by which compression a liquid particle that has not yet evaporated for further evaporation serving amount of heat and a perfect atomization or evaporation as far as possible ensuring that the liquid particles still present on entry into the cylinder Pressure is generated.

2. Device according to claim 1, characterized in that that for compression after the pressure relief and to promote the fuel in the cylinder a compressor (12) is used, which is connected to the pressure pipe (4) a Fuel pump is connected (Fig. 2), in which the fuel is heated subject to pressure.

3. Device according to claim i, characterized in that that in the compressor (12) the compression of the liquid-vapor mixture is mixed takes place with air.

4. Device according to claim 1, characterized in that the Automatic heating, which heats the fuel under pressure is regulated in such a way that the evaporation temperature corresponding to this pressure is as close as possible is approximated, but not exceeded.