DE617679C - Fuel injector - Google Patents
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Description
Brennstoffeinspritzvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen.Fuel injection device The invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines.
Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei welchen durch die Motorverdichtung ein einfach wirkender Kolben oder Steuerschieber derart bewegt wird, daß die Brennstoffzufuhr durch Freilegen oder Abschließen von Kanälen, welche der Brennstoffzufuhr zum Motorverdichtungsraum dienen, ermöglicht oder aufgehalten wird.There are devices of this type known in which by the engine compression a single-acting piston or control slide is moved in such a way that the fuel supply by exposing or closing off ducts that feed fuel to the engine compression chamber serve, enabled or stopped.
Bei dieser Art der Steuerung der Brennstoffzufuhr können die unvermeidbaren Schwankungen des Verdichtungsdruckes insofern von schädlichem Einfluß auf den Lauf der Brennkraftmaschine sein, als sie zu einer störenden zeitlichen Verschiebung der Brennstoffzufuhr und der Zündung führen.With this type of control of the fuel supply, the inevitable Fluctuations in the compression pressure have a detrimental effect on the barrel of the internal combustion engine, as it leads to a disruptive time shift the fuel supply and the ignition.
Die Anwendung der bekannten Druckminderungsvorrichtungen zur Erleichterung des Anlassens der Kraftmaschine ist bei Verwendung der üblichen, durch den Verdichtungsdruck gesteuerten Ventile überhaupt unmöglich.The use of the known pressure reducing devices for relief of engine cranking, when using the usual, is by compression pressure controlled valves impossible.
Die Verlegung des Einspritzbeginns erfordert bei den bekannten Einrichtungen neben einer Feinregelung eine erhebliche Änderung der das Ventil belastenden Gegenkräfte.The relocation of the start of injection requires the known devices in addition to fine control, a considerable change in the opposing forces loading the valve.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremistoffeinspritzvorrichtung, bei welcher ein in einem Ventilkörper frei beweglicher, z. B. als Schieber ausgebildeter Kolben unter Wirkung der Motorverdichtung und gegebenenfalls unter Wirkung einer Gegenkraft (Feder oder Luftkissen) die Brennstoffzufuhr im Arbeitstakt der Brennkraftmaschine steuert. Gemäß der Erfindung ist der Steuerkolben als Differentialkolben mit mindestens zwei wirksamen Kolbenflächen mit voneinander verschiedenem Flächeninhalt ausgebildet. Ferner sind Kanäle angeordnet, welche die Verbindung des Motorverdichtungsraumes mit dem über der kleineren Ventilkolbenfläche bzw. mit dem unter der größeren Ventilkolbenfläche befindlichen Raum in der Weise herstellen, daß der zum Raum unter der größeren Kolbenfläche führende Kanal gegen Ende des Verdichtungshubes durch den Motorkolben abgesperrt wird, wonach nur noch der auf die kleinere Kolbenfläche %virkende Druck zunimmt und, wenn der auf diese Fläche wirkende Gesamtdruck den nach Absperren des zu der größeren Kolbenfläche führenden Kanals konstant gehaltenen Gesamtdruck auf die größere Kolbenfläche übersteigt, der Ventilkolben gegen Wirkung der auf ihn wirkenden Gegenkraft bewegt und schließlich die Brennstoffzufuhr eingeleitet und so lange aufrechterhalten wird, bis beim Niedergang des Arbeitskolbens der zum Raum unter der größeren Ventilkolbenfläche führende Kanal wieder freigegeben und das Ventil durch Überwiegen des auf die größere Ventilkolbenfläche wirkenden Gesamtdruckes plötzlich geschlossen wird.The invention relates to a fuel injection device, in which a freely movable in a valve body, for. B. trained as a slide Pistons under the effect of engine compression and possibly under the effect of a Counterforce (spring or air cushion) the fuel supply in the work cycle of the internal combustion engine controls. According to the invention, the control piston is a differential piston with at least two effective piston surfaces formed with a different surface area from one another. Furthermore, channels are arranged, which connect the engine compression chamber with the one above the smaller valve piston area or with the one below the larger valve piston area Make the space located in such a way that the space under the larger piston area leading channel blocked by the engine piston towards the end of the compression stroke after which only the pressure acting on the smaller piston area% increases and, if the total pressure acting on this area is less than after the shut-off of the The larger piston area leading to the duct kept constant total pressure on the larger one Piston area exceeds the valve piston against the effect of the counterforce acting on it moved and finally initiated the fuel supply and maintained for so long becomes, until when the working piston descends, it becomes the space under the larger valve piston area leading channel is released again and the valve by predominating on the larger one Valve piston area acting total pressure is suddenly closed.
Zwecks Verlegung der Einspritzzeiten wird gemäß der Erfindung mindestens ein weiterer, zu der größeren Ventilkolbenfläche führender und in Richtung der Zylinderlängsachse gegenüber dem ersten versetzter Kanal angeordnet und von Hand oder selbsttätig der eine oder andere Kanal wahlweise mit dem Zylinderraum verbunden.For the purpose of shifting the injection times, according to the invention, at least another, leading to the larger valve piston area and in the direction of the cylinder longitudinal axis arranged opposite the first offset channel and by hand or automatically one or the other channel is optionally connected to the cylinder space.
Die Regelung der Einspritzdauer wird gemäß der Erfindung durch die Vorspannung einer Feder, z. B. durch eine Muffe, oder durch die Eigenverdichtung eines Luftkissens, welche auf den Ventilkolben wirken, geregelt. Eine weitere Regelung der Brennstoffeinspritzdauer kann in der Weise erfolgen, daß der Kolben mit einer Einschnürung versehen ist, in deren Bereich eine den Kolben mit Spiel umgebende Schieberhülse angeordnet ist, und daß die Brennstoffzufuhrleitung bei Verschiebiuig des Kolbens durch die eine Kante der Kolbeneinschnürung freigegeben und bei weiterer Verschiebung durch die alsdann von dem Kolben mitgenommene Schieherhülse geschlossen wird, während sich- bei Umkehr des Kolbens diese Kante des Kolbens auf die Schieberhülse legt und so der Kolben in seine Ausgangslage zurückkehrt, ohne daß die Brennstoffwege nochmals freigegeben werden. -Zur Rückführung des Ventilkolbens in die-Ruhelage unabhängig von der Freigabe der Mündung des in diesem Fall durch den, Niedergang des Arbeitskolbens gesteuerten Kanals wird gemäß der Erfindung seine wei- tere, von dem Ventilkolben geschleppte, den-'selben mit Spiel umgebende und der Ventil-. bewegurig nacheilende-Steuerhülse vorgesehen, die so angeordnet ist,. daß sie anschließend an den Abschluß der Brennstoffkanäle durch die Schieberhülse ,eine Verbindung von dem Brennkraftzylinder zu der größeren Ventilkolbenüäche herstellt, so daß die Rückführung des Ventilkolbens in die Ruhelage unabhängig von der Freigabe der Mündung des durch den niedergehenden Arbeitskolben gesteuerten Kanals so erfolgt, daß der Ventilschluß unmittelbar nach der Brennstoffzufuhr zum Brennraum geschieht.The regulation of the injection duration is according to the invention by the bias of a spring, for. B. by a sleeve, or by the self-compression of an air cushion, which act on the valve piston, regulated. A further regulation of the fuel injection duration can take place in such a way that the piston is provided with a constriction, in the area of which a slide sleeve is arranged surrounding the piston with play, and that the fuel supply line is released when the piston is displaced through one edge of the piston constriction and at further displacement is closed by the slide sleeve then carried along by the piston, while this edge of the piston rests on the slide sleeve when the piston is reversed and so the piston returns to its starting position without the fuel paths being released again. To return the valve piston to the rest position independently of the release of the mouth of the channel controlled in this case by the decline of the working piston, according to the invention, its further , dragged by the valve piston, surrounding the same with play and the Valve-. movably trailing control sleeve provided, which is arranged so. that after the closure of the fuel channels through the slide sleeve, it establishes a connection from the internal combustion cylinder to the larger valve piston surface, so that the return of the valve piston to the rest position takes place independently of the opening of the opening of the channel controlled by the descending working piston so that the The valve closes immediately after the fuel is supplied to the combustion chamber.
Bei hoher Hubzahl des Ventilkolbens treten naturgemäß Schwankungen der Brennstoffgeschwindigkeit in den Förderleitungen auf. Die Erfindung vermeidet diesen Mangel durch einen im Ventilkolben angeordneten Ringkanal, der bei. Abschluß der Düsenöffnung durch den Ventilkolben eine Verbindung zwischen der Brennstoffzufuhr und einer Abflußleitung herstellt, welch letztere in ihrem Strömungswiderstand durch ein Ventil regelbar ist.With a high number of strokes of the valve piston, fluctuations naturally occur the fuel speed in the delivery lines. The invention avoids this deficiency by an annular channel arranged in the valve piston, which in. Diploma the nozzle opening through the valve piston establishes a connection between the fuel supply and a drainage line, the latter in its flow resistance through a valve can be regulated.
Neben dem Einspritzzeitpunkt .und der Einspritzdauer ist auch .die je Hub zugeführte Brennstoffmenge in an sich bekannter Weise, und zwar durch Regelung . des Brennstoffdruckes, veränderbar.In addition to the injection time and duration, the Amount of fuel supplied per stroke in a manner known per se, namely by means of regulation . of the fuel pressure, changeable.
Um die nachteiligen Folgen .der Anwesenheit von während der Betriebspause abge, kühltem Treiböl zu vermeiden, kann dieses öl durch Spülung mit Heißöl vor Anlaßbeginn aus dem Leitungssystem zwischen Brennstoffpumpe und Brennstoffventil und im Ventil selbst entfernt werden.To avoid the adverse consequences of .the presence of during the break in operation To avoid cooled fuel oil, this oil can be prepared by rinsing with hot oil Starting from the pipe system between the fuel pump and the fuel valve and removed in the valve itself.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Im Zylinde ggußstück a der Fig. i befindet sich das Ventilgehäuse b, welches den frei beweglichen Differentialkolben c enthält. Der unter der größeren Kolbenfläche 1t liegende Raum ist durch den Kanal i, der über der kleineren Kolbenfläche f liegende Raum durch den Kanal,« mit dem Motorverdichtungsraum der Bremskraftmaschine verbunden.The valve housing is located in the cylinder cast piece a of FIG b, which contains the freely movable differential piston c. The one under the bigger one The space lying on the piston area 1t is through the channel i, which is above the smaller piston area f lying space through the duct, «with the engine compression space of the brake engine tied together.
Während nun der Kariall gegen Ende des Verdichtungshubes, d. h. kurz vor Beginn der Brennstoffeinspritzung, durch den seinen Verdichtungsweg zurücklegenden Arbeitskolb n h abgeschlossen wird, bleibt der Kanal g stets mit dem Motorverdichtungsraum verbunden.While the Kariall towards the end of the compression stroke, i. H. short before the start of fuel injection, through which it covers its compression path Working piston n h is completed, channel g always remains with the engine compression chamber tied together.
Dadurch, daß während der Hauptstrecke des Verdichtungshubes die Wirkungsrichtung des auf der größeren Kolbenfläche wirksamen Druckes mit der Richtung der Gegenkraft der Feder d bzw. des im Raums erzeugten Luftkissens zusammenfällt, verhindert der Steuerkolben c eine verfrühte Brennstoffzufuhr zum Brennraum durch den auf die Kolbenfläche lt reinwirkenden Verdichtungsdruck, der den Brennstoffweg 1, m, n im erwünschten Zündzeitpunkt freigibt.Because during the main section of the compression stroke the direction of action of the pressure acting on the larger piston area coincides with the direction of the counterforce of the spring d or the air cushion generated in the room, the control piston c prevents an early fuel supply to the combustion chamber by the pressure acting on the piston area lt Compression pressure that releases the fuel path 1, m, n at the desired ignition point.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist ferner die Ausschaltung jeglicher Ungenauigkeit in der Brennstoffzuführung, da der Ventilkolben c ausschließlich durch die Wirkung einer Druckdifferenz bewegt. wird, so daß der Einfluß der in der Natur der Brennkraftmaschine liegenden Schwankungen der wirksamen absoluten Drücke ausgeschaltet ist.A major advantage of the invention is also the elimination any inaccuracy in the fuel supply, since the valve piston c exclusively moved by the action of a pressure difference. so that the influence of the Nature of the internal combustion engine lying fluctuations in the effective absolute pressures is turned off.
Zur Vorverlegung des Einspritz- und damit des Verbrennungsbeginnes ist gemäß Fig. i im Zylindergußstück a eine Ventilspindel p vorgesehen, durch welche der Kanal i nach Bedarf abgeschlossen werden kann. In diesem Fall ist ein weiterer, zu der größeren Ventilkolbenfläche lt führender, in Richtung der Zylinderlängsachse gegenüber dem ersten versetzter Kanal g vorgesehen. Wird nun Kanali durch die Ventilspindel p abgeschlossen, so beginnt die Drucksteigerung über der Kolbenfläche f früher wirksam zu werden, da ja der Druck- unter der größeren Kolbenfläche schon von dem Augenblick an konstant gehalten wird, in welchem die Mündung des Kanals g in den Motorverdichtungsraurn durch den Arbeitskolben k verdeckt wird.In order to bring the start of injection forward and thus the start of combustion, a valve spindle p is provided in the cylinder casting a according to FIG. In this case, a further, leading to the larger valve piston area lt , is provided in the direction of the cylinder longitudinal axis opposite the first offset channel g. If Kanali is now closed by the valve spindle p, the pressure increase above the piston area f begins to take effect earlier, since the pressure below the larger piston area is kept constant from the moment when the opening of the channel g into the engine compression chamber is covered by the working piston k.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. i geschieht die Vorverlegung des Verbrennungsbeginnes stufenweise. Dieselbe kann selbstverständlich unter Anwendung üblicher baulicher Maßnahmen auch in eine stetige Regelung überführt werden.In the embodiment of FIG. I, the forwarding of the occurs Start of combustion in stages. The same can of course be applied usual structural Measures also converted into a continuous regulation will.
Zur Änderung der Hubhöhe des Ventils c dient die Gewindemuffe o. Doch kann die Vorspannung der Feder in jeder anderen geeigneten Weise beeinflußt werden, so z. B. durch Anwendung von Keilen, Hebeln u. dgl.To change the lift height of the valve c, the threaded sleeve o. However the preload of the spring can be influenced in any other suitable way, so z. B. by using wedges, levers and the like.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der in seiner unteren Stellung befindliche Ventilkolben c wird zunächst durch den überwiegenden Druck auf die Fläche h so lange in dieser Lage gehalten, bis die Öffnung i durch den aufwärts gehenden Arbeitskolben k abgeschlossen wird. Alsdann wird derselbe durch den unter der Kolbenfläche f allein anwachsenden Verdichtungsdruck angehoben. Gemäß der Erfindung ist eine Schieberhülse gi mit Schiebesitz im Ventilgehäuse angeordnet. In der in Fig. 2 gezeichneten Lage des Ventils c ist zwischen der Kante hl des Ventils und der oberen ringförmigen und schneiderartigen Dichtungsfläche der Schieberhülse kein, Zwischenraum. Bewegt sich das Ventil c unter Einwirkung der Motorverdichtung nach oben, so entsteht oberhalb der Schieberhülse g1 ein ringförmiger Zwischenraum, der, nachdem die Kante hl des Ventils c die Unterkante des Brennstoffzufuhrkanals ü überschliffen hat, den Durchtritt von Brennstoff zur Düse über die Öffnung k, gestattet. Diese wird jedoch sofort wieder abgeschnitten, da die Schieberhülse g1, nunmehr vom Ventilkolben geschleppt, sich nach oben bewegt und die Kanäle !i, k, abschließt.Fig. 2 shows a further embodiment of the invention. The valve piston c, which is in its lower position, is initially held in this position by the predominant pressure on the surface h until the opening i is closed by the upwardly moving working piston k. The same is then raised by the compression pressure, which alone increases under the piston area f. According to the invention, a slide sleeve gi with a sliding seat is arranged in the valve housing. In the position of the valve c shown in FIG. 2, there is no gap between the edge hl of the valve and the upper annular and cutter-like sealing surface of the slide sleeve. If the valve c moves upwards under the action of the engine compression, an annular gap is created above the slide sleeve g1, which, after the edge hl of the valve c has ground the lower edge of the fuel supply channel ü, allows fuel to pass to the nozzle via the opening k, allowed. However, this is immediately cut off again because the slide sleeve g1, now being dragged by the valve piston, moves upwards and closes the channels! I, k.
Je nach der gewählten Größe der z. B. durch die Eigenspannung der Feder d (Fig. i ) dargestellten Gegenkraft wird der durch die Kante hl (Fig. 2) des Ventilkolbens c und die obere Schneide der Schieberhülse g1 abgegrenzte Ringraum mehr oder minder rasch an den Durchtrittsöffnungenil, ki für den Brennstoff vorbeigeführt. Hierdurch wird die Zeitdauer der Brennstoffzufuhr bestimmt.Depending on the selected size of the z. B. by the internal stress of the Spring d (Fig. I) shown counterforce is the by the edge hl (Fig. 2) of the valve piston c and the upper cutting edge of the slide sleeve g1 delimited annular space passed more or less quickly to the passage openingsil, ki for the fuel. This determines the duration of the fuel supply.
Um eine Rückführung des Ventilkolbens c in die Ruhelage unabhängig von der durch das Spiel des Arbeitskolbens k bewirkten Steuerung, also z. B. schon im oberen Totpunkt zu ermöglichen, ist gemäß der Erfindung eine Steuerhülsell (Fig. 2) meiner entsprechenden Einschnürung des Ventilkolbens c derart angeordnet, !daß ein Druckausgleich zwischen dem Motorverdichtungsraum (Brennraum) und dem Raum über der größeren Kolbenfläche h durch Freigabe des in Fig. 2 gezeigten Kanals ml erfolgt.Regardless of a return of the valve piston c to the rest position from the control brought about by the play of the working piston k, so z. B. already To enable top dead center, according to the invention, a Steuerhülsell (Fig. 2) my corresponding constriction of the valve piston c arranged such that! That a pressure equalization between the engine compression chamber (combustion chamber) and the space above the larger piston area h takes place by releasing the channel ml shown in FIG.
Um nun eine Dämpfung der durch das Arbeitsspiel des Ventilkolbens hervorgerufenen Druckschwankungen im Brennstoffördersystem bzw. in der Brennstoffdüse herbeizuführen, ist der Ventilkolben c gemäß Fig. i mit einem Ringkanal ei versehen, der bei Abschluß der Düsenöffnung durch den Ventilkolben eine Verbindung zwischen der Brennstoffzufuhr und einer Abflußleitung herstellt, welch letztere in ihrem Strömungswiderstand durch das Ventil ui regelbar ist. Die Fortsetzung dieser Abflußleitung und ihre Einmündung in das Brennstoffördersystem ist aus Gründen der Übersichtlichkeit auf der Zeichnung nicht dargestellt. Das Ventil ä a ist bei Stillsfand der Maschine geschlossen.In order to dampen the work cycle of the valve piston caused pressure fluctuations in the fuel delivery system or in the fuel nozzle to bring about, the valve piston c is provided with an annular channel ei according to FIG. at the end of the nozzle opening through the valve piston a connection between the fuel supply and a discharge line, the latter in their Flow resistance through the valve ui can be regulated. The continuation of this drainage line and their confluence with the fuel delivery system is for the sake of clarity not shown in the drawing. The valve ä a is when the machine is stopped closed.
Gegenüber den bekannten Ventilen, welche abhängig von mechanischen oder Flüssigkeitssteuerungen arbeiten, wie auch gegenüber den zentralen Brennstoffverteilern besitzt das durch Verdichtungsgase gesteuerte Ventil der Erfindung den Vorzug größerer Unabhängigkeit und Einfachheit.Compared to the known valves, which are dependent on mechanical or fluid controls work, as well as against the central fuel distributors the compression gas controlled valve of the invention has the advantage of being larger Independence and simplicity.
Die bisher bekanntgewordenen Ausführungsformen der durch den Verdichtungsdruck gesteuerten Ventile sind gegen Schwankungen des Verdichtungsdruckes unzulässig empf-mdlich. Durch Anwendung eines in der beschriebenen Art druckbeeinflußten Differentialkolbens als Steuerglied zur Regelung der Brennstoffzufuhr wird eine größere Genauigkeit der Einhaltung des entsprechend den Betriebserfordernissen eingestellten Brennstoffeinspritzbeginnes unabhängig von allen Schwankungen des Verdichtungsdruckes erzielt.The previously known embodiments of the compression pressure controlled valves are impermissibly sensitive to fluctuations in the compression pressure. By using a pressure-influenced differential piston in the manner described as a control element for regulating the fuel supply, greater accuracy compliance with the start of fuel injection set according to the operating requirements achieved regardless of any fluctuations in the compression pressure.
Natürliche Voraussetzung für die Steuerfähigkeit des Ventils ist die Anwendung des Differentialprinzips, welche es allein ermöglicht, die bisher angewandte Federkraft von ihrer beim einfach wirkenden Ventilkolben notwendigen Arbeitsweise als Steuergegenkraft zu befreien und ihr die Eigenschaft einer zusätzlichen Hilfskraft zu verleihen.This is a natural prerequisite for the controllability of the valve Application of the differential principle, which alone enables the previously applied Spring force from their mode of operation, which is necessary for a single-acting valve piston as a tax opposing force and you the property of an additional auxiliary worker to rent.
Die Erfindung läßt sich bei Brennkraftmaschinen aller Art, bei Verdichtern sowie bei Brennkraftvorrichtungen u. dgl. anwenden, wobei die Art der einzuspritzenden Flüssigkeit bzw. des Brennstoffes beliebig ist.The invention can be used in internal combustion engines of all types, in compressors as well as in internal combustion devices and the like Liquid or the fuel is arbitrary.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK125291D DE617679C (en) | 1932-04-28 | 1932-04-28 | Fuel injector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK125291D DE617679C (en) | 1932-04-28 | 1932-04-28 | Fuel injector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE617679C true DE617679C (en) | 1935-08-23 |
Family
ID=7245843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEK125291D Expired DE617679C (en) | 1932-04-28 | 1932-04-28 | Fuel injector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE617679C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1257485B (en) * | 1964-04-04 | 1967-12-28 | Orange Einspritzgeraete K G L | Fuel injection pump actuated by the compression pressure in the cylinder of an internal combustion engine |
-
1932
- 1932-04-28 DE DEK125291D patent/DE617679C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1257485B (en) * | 1964-04-04 | 1967-12-28 | Orange Einspritzgeraete K G L | Fuel injection pump actuated by the compression pressure in the cylinder of an internal combustion engine |
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