DE903518C

DE903518C - Einspritzvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen mit Fremdzuendung und Zerstaeubung desBrennstoffes durch Druckgas

Info

Publication number: DE903518C
Application number: DEN2108D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Froede
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1940-10-31
Filing date: 1940-10-31
Publication date: 1954-02-08

Description

Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung und Zerstäubung des Brennstoffes durch Druckgas Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, bei welchen die Einspritzung in den Zylinder unmittelbar erfolgt, wird die Zerstäubung des Brennstoffes, welche für die Aufbereitung im Zylinder unbedingt erforderlich ist, durch einen sehr hohen Brennstoffeinspritzdruck erreicht. Diese Arbeitsweise hat eine ganze Reihe von Nachteilen, von welchen insbesondere die teure Pumpenkonstruktion, die sehr große Verschleißwirkung an dem Pumpenkolben, ferner die sehr kleinen Brennstoffaustrittsöffnungen in der Einspritzdose und die großen Durchschlagsweiten der Brennstoffstrahlen im Zylinder zu nennen sind.
Die Erfindung geht daher davon aus, zur Zerstäubung des Brennstoffes Druckgas zu verwenden, eine Maßnahme, die an sich bekannt ist, die aber in Zusammenhang mit den weiteren für die Erfindung wesentlichen Maßnahmen die Voraussetzung für eine sehr einfache, brennstoffsparende undleistungssteigernde Einspritzvorrichtung schafft.
Die Erfindung besteht darin, daß eine fremdgesteuerte Einspritzdüse vorgesehen ist, welche allein die Zumessung der einzuspritzenden Brennstoffmenge vornimmt und bis zu deren Austrittsquerschnitt der Brennstoff unter Förderdruck geführt wird, und das dein Austrittsquerschnitt der Düse ebenfalls zugeleitete Druckgas lediglich als Zerstäubungsmittel dient.
Als Zerstäubungsmittel kann sowohl Druckluft als auch Abgas Verwendung finden.
Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Vorrichtung nach der Erfindung, wenn in der Zuführleitung des Zerstäubergases eine Vorrichtung zur Gleichhaltung des Druckes, beispielsweise einÜberdruckventil, angeordnet ist.
Ebenfalls wirkt es sich günstig für den Betrieb der Vorrichtung aus, wenn, wie das erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen ist, die Einspritzdüse als Doppelsitzventil ausgeführt ist und wenn die Zuleitungen für Brennstoff und Druckgas bis zum Austrittsquerschnitt der Düse voneinander getrennt geführt sind.
Schließlich wird in der Druckgasleitung möglichst in nächster Nähe des Austrittsquerschnittes der Einspritzdüse selbst ein Speicherraum vorgesehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung wiedergegeben ist.
Es zeigt Abb. i eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung, Abb.2 den Druckverlauf längs der Dichtfläche, Abb. 2 a ein Erläuterungsschema zu der Abb. 2. Gemäß Abb. i ist in dem Einspritzventilkörper E das als Kegelventil K ausgebildete Abdichtorgan untergebracht. Das Kegelventil k' sitzt an dem Schaft S und wird durch die Feder F geschlossen gehalten. Der Pfeil P deutet die Richtung der Offnungskraft an, die durch eine beliebige Steuereinrichtung hervorgerufen wird. Die Kegelfläche des Ventilkörpers K wirkt mit einer Doppelsitzfläche D dichtend zusammen. Der Brennstoff wird durch die Leitung B bis zur Dichtfläche in den Ringraum R geführt. Das Zerstäubergas tritt über den Speicherraum Z' und die Ringleitung L ebenfalls auf die Kegelfläche des Ventilkörpers K.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Unter der Wirkung der Öffnungskraft :P wird unter L'berwindung der Federkraft F das Ventil K von der Doppelsitzfläche D abgehoben. Aus dem hierbei entstehenden kegelförmigen Ringspalt tritt der Brennstoff, welcher über die Leitung B dem Ringraum R zugeführt wird, infolge des in der Brennstoffleitung herrschenden Überdruckes aus und wird durch das gleichzeitig aus dem kegelförmigen Ringspalt des Ventils ausströmende Druckgas zerstäubt.
Der Ringraum R wird hierbei zweckmäßig so angeordnet, daß das Zerstäubergas an dieser Stelle des kegelförmigen Ringspaltes so weit entspannt ist, daß der dort herrschende Gasdruck im Verhältnis zum Druck des Brennstoffes unwesentlich ist und damit keinen Einfluß auf die austretende Brennstoffmenge ausübt. Dies veranschaulicht das Druckverlaufsdiagramm in Abb.2, in welche über der Länge des vom Ventilkegel gebildeten kegeligen Ringspaltes der Druck des Zerstäubergases aufgetragen ist. Bezeichnet Pa den Druck des Zerstäubergases im Speicherraum V und der Ringleitung L, so fällt bei der dargestellten Form des Ventilkegels der Druck über die Länge der Mantellinie des Ventilkegels in Form der in Abb. 2 dargestellten Hyperbel ab. Wird der brennstofführende Ringraum R beispielsweise auf halber Höhe des Kegelmantels lVl angeordnet, so ist der Druck des Zerstäubergases, welcher vor Eintritt in den kegeligen Ringraum Po betrug und bei Austritt aus dem Kegel (an der Stelle M) auf Druck Po gesunken ist, an dieser Stelle auf den Druck P' gefallen. In das Diagramm ist ferner der Druck in der Brennstoffleitung PB eingetragen. Man erkennt, daß der auf halber Mantelhöhe herrschende Druck des Zerstäubergases P' nur noch einen unwesentlichen Bruchteil des Brennstoffdruckes P$ beträgt.
In Abb. 2 a sind zur Erläuterung dieser Vorgänge, wie sie in Abb. 2 diagrammäßig dargestellt sind, die entsprechenden Bestimmungswerte am Ventilkegel eingetragen.
Wie schon erwähnt, kann als Zerstäubermittel beispielsweise Druckluft verwendet werden. Man kann die Zerstäuberluft aus der Maschine selbst entnehmen, und zwar so, daß die Entnahme der verdichteten Luft während des Kompressionshubes aus dem Zylinder erfolgt. Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß die Beschaffung der Einblaseluft durch eine mit der Maschine gekuppelte Pumpe, beispielsweise Kurbelkastenpumpe, oder Gebläseanlage bewirkt wird.
Als Zerstäubergas läßt sich auch Abgas verwenden, wobei das Zerstäubergas dem Verbrennungsraum des Zylinders entnommen werden kann. Dies läßt sich beispielsweise in der Weise durchführen, daß das Zerstäubungsabgas entweder aus dem Verbrennungsraum desselben Zylinders abgezweigt wird oder aber daß die Entnahme aus einem versetzt arbeitenden Zylinder erfolgt. Die letztgenannte Ausführungsmöglichkeit ist insofern zweckmäßig, als kein besonderes Steuerungsorgan und kein besonderer Speicherraum erforderlich sind.
Es erweist sich weiterhin als zweckmäßig, in den Weg des Zerstäubergases geeignete Mittel zur Konstanthaltung des Druckes, beispielsweise ein überdruckventil, einzubauen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE- i. Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung und Zerstäubung des Brennstoffes durch Druckgas, dadurch gekennzeichnet, daß eine in an sich bekannter Weise fremdgesteuerte Einspritzdüse vorgesehen ist, welche allein die Zumessung der einzuspritzenden Brennstoffmenge vornimmt, wobei das dem Austrittsquerschnitt der Düse ebenfalls zugeleitete Druckgas lediglich als Zerstäubungsmittel für den dorthin geführten Brennstoff dient.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführleitung des Zerstäubergases eine Einrichtung zur Gleichhaltung des Druckes, beispielsweise ein überdruckventil, angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse als Doppelsitzventil ausgeführt ist und die Zu-Leitungen für Brennstoff und Druckgas bis zum Austrittsquerschnitt der Düse voneinander getrennt geführt sind. q.. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckgasleitung möglichst in nächster Nähe des Austrittsquerschnittes der Einspritzdüse selbst ein Speicherraum vorgesehen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 346 o36.