DE913717C

DE913717C - Injection device on diesel engines

Info

Publication number: DE913717C
Application number: DEK15625A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Albert Finsterwalder
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-09-27
Filing date: 1952-09-27
Publication date: 1954-06-18

Description

Einspritzvorrichtung an Dieselmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung an Dieselmaschinen zur Teilung der je Arbeitstakt in den Brennraum eingespritzten Brennstoffmenge in eine Vor- und eine Haupteinspritzmenge mittels eines Unterbrecherventils durch zeitweiliges Wegsteuern von Brennstoff in einen zusätzlichen Speicherraum niedrigen Druckes, in dem ein federbelasteter Ausweichkolben angeordnet ist, gemäß Patent 87o 6r9.Injection device on diesel engines The invention relates to a Injection device on diesel engines for dividing the work cycle into the combustion chamber injected fuel amount into a pilot and a main injection amount by means of an interrupter valve by temporarily diverting fuel into a additional storage space of low pressure, in which a spring-loaded bypass piston is arranged according to patent 87o 6r9.

In weiterer Ausgestaltung und zwecks Verbesserung der Vorrichtung des Hauptpatentes dahingehend, daß der Zeitpunkt der Haupteinspritzung in Abhängigkeit von der Drehzahl verlegt wird, und zwar bei sinkender Drehzahl zurückverlegt wird, wird folgende Gestaltung des federbelasteten Ausweichkolbens vorgeschlagen: Der Ausweichkolben wird mit zwei Dichtsitzen versehen, von denen der eine in der Ausgangsstellung dichtet, in die der Kolben durch die Feder, die vorzugsweise die Schließfeder der Einspritznadel ist, verschoben wird, während der zweite in der Endstellung abdichtet, in die der Kolben durch den weggesteuerten Brennstoff gegen die Federwirkung verschoben wird. Ferner wird eine abschließbare Verbindung zwischen den beiden durch die Dichtsitze gegeneinander abzuschließenden Räumen, nämlich dem Speicherraum und einem Raum, der an eine Leckleitung angeschlossen ist, vorgesehen, deren Durchfluß von den Dichtflächen des Kolbens bzw. dem Kolben selbst gesteuert wird. Vorzugsweise wird diese Verbindung durch Drosselbohrungen gebildet, die in bzw. an den Dichtflächen oder im Ausweichkolben vorgesehen sind und über eine durch den Kolben hindurchgeführte Längsbohrung miteinander in Verbindung stehen. Während der Haupteinspritzung dichtet der eine vom weggesteuerten Brennstoff geschlossene Dichtsitz des Kolbens ab, während der zweite, von der Feder geschlossene Dichtsitz während der Entlastungszeit abdichtet, nachdem der Druck in der Einspritzleitung durch die Wirkungsweise des Unterbrechungsventils auf den durch die Kolbenfläche und die Federspannung des Einspritzventils gegebenen Wert gesunken ist.In a further embodiment and for the purpose of improving the device of the main patent to the effect that the time of the main injection as a function is relocated by the speed, and is relocated back when the speed decreases, the following design of the spring-loaded escape piston is proposed: The The alternative piston is provided with two sealing seats, one of which is in the starting position seals, in which the piston by the spring, which is preferably the closing spring of the Injection needle is moved while the second one seals in the end position, into which the piston is moved against the spring action by the displacement-controlled fuel will. Furthermore, a lockable connection between the two is provided by the sealing seats rooms to be locked against each other, namely the storage room and a room, which is connected to a leakage line is provided, the flow of which from the sealing surfaces of the piston or the piston itself is controlled. Preferably this connection formed by throttle bores in or on the sealing surfaces or in the bypass piston are provided and with one another via a longitudinal bore passed through the piston stay in contact. The seals during the main injection a sealed seat of the piston, which is closed by the path-controlled fuel, while the second sealing seat, closed by the spring, seals during the relief time, after the pressure in the injection line due to the operation of the cut-off valve on the given by the piston area and the spring tension of the injection valve Value has decreased.

Während der Verschiebung des Kolbens von der einen Dichtlage in die andere kann durch die vorgesehene Verbindung der beiden gegeneinander abgedichteten Räume Brennstoff aus dem Speicherraum in den anderen drucklosen Raum entweichen, der mit der Leckleitung verbunden ist. Dadurch, daß die für die genannte Verschiebung notwendige Zeit im Falle geringerer Drehzahlen größer ist als bei hohen Drehzahlen, kann bei niedrigen Drehzahlen mehr Brennstoff über die Drosselstelle des Ausweichkolbens abfließen, was eine Zurückverlegung des Zeitpunktes der Haupteinspritzung zur Folge hat. Die Haupteinspritzung setzt bei kleinerer Drehzahl spätestens zu dem Zeitpunkt ein, an dem das Unterbrechungsventil den Austritt für den wegzusteuernden Brennstoff sperrt.During the displacement of the piston from one sealing position to the others can be sealed against each other by the connection provided for the two Spaces fuel escape from the storage space into the other pressureless space, which is connected to the leakage line. In that the for the said shift necessary time in the case of lower speeds is greater than at high speeds, can use more fuel at low engine speeds via the throttle point of the bypass piston drain, which results in a postponement of the time of the main injection Has. The main injection starts at a lower speed at the latest at this point in time one at which the cut-off valve is the outlet for the fuel to be removed locks.

Außerdem wird der Druckspeicherraum nach der Einspritzung auf einen bestimmten Druck -entlastet, dadurch, daß ebenfalls Brennstoff durch die Drosselverbindung aus dem Speicherraum zur Leckleitung abfließt.In addition, the pressure storage space is after the injection to a certain pressure -relieved, in that also fuel through the throttle connection flows out of the storage space to the leakage line.

Vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Anordnung so ausgelegt, daß die vom Speicherraum aufzunehmende Brennstoffmenge wesentlich kleiner als die durch das Unterbrechungsventil weggesteuerte Brennstoffmenge ist, z. B. ein Drittel dieser Menge beträgt. Hierdurch erhöht sich die Spannung der Feder, welche den Ausweichkolben belastet, in so geringem Maße, daß bei Verwendung der Schließfeder des Einspritzventils als belastende Feder für den Ausweichkolben auch bei kleinen Drehzahlen mit praktisch nahezu unverändertem Einspritzdruck gegenüber der Voreinspritzung eine gute Zerstäubung erreicht wird.The arrangement according to the invention is advantageously designed so that the amount of fuel to be absorbed by the storage space is much smaller than that through the cut-off valve is path-controlled amount of fuel, e.g. B. a third of this Amount is. This increases the tension of the spring that moves the deflecting piston loaded, to such a small extent that when using the closing spring of the injection valve as an onerous spring for the bypass piston even at low speeds with practical virtually unchanged injection pressure compared to the pre-injection a good atomization is achieved.

Zweckmäßig werden die Drosselöffnungen so bemessen, daß bei voller Drehzahl während der Unterbrechung eine Brennstoffmenge abfließt, die der Größe des Speicherraumes entspricht.The throttle openings are expediently dimensioned so that when full Speed during the interruption, an amount of fuel flows off that corresponds to the size of the storage space.

Hierdurch wird erreicht, daß bei halber Drehzahl die doppelte Speichermenge abfließt und damit die Steuerwirkung des Unterbrechungsventils eintritt.This means that at half the speed, double the amount of storage flows away and thus the control effect of the interrupt valve occurs.

Vorteilhaft wird der Ausweichkolben aus zwei mit jeweils einem Bund versehenen Teilkolben zusammengesetzt, die in einer Büchse geführt sind, deren beide Stirnflächen jeweils im Zusammenwirken mit dem entsprechenden Kolbenbund einen Dichtsitz bilden.The alternative piston is advantageous from two with one collar each provided partial piston assembled, which are guided in a sleeve, both of which End faces each have a sealing seat in cooperation with the corresponding piston collar form.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar eine Ausführungsform, bei der die Feder des Einspritzventils als Rückholfeder für den vom weggesteuerten Brennstoff beaufschlagten Kolben dient.In the drawing, the invention is shown, for example, and although an embodiment in which the spring of the injection valve as a return spring serves for the piston acted upon by the path-controlled fuel.

Von -der nicht dargestellten Brennstoffeinspritzpumpe strömt der Brennstoff durch die Einspritzleitung i, die mittels Dichtkegel 2 und überwurfmutter 3 am Gehäuse des Unterbrecherventils .4 angeschlossen ist, in das Unterbrecherventil .4. Der Brennstoff schiebt den Kolben 5 gegen den Druck der Feder 6 in der Büchse 7 vorwärts, d. h. auf der Abbildung nach links, wobei die Bohrung 8 zunächst abgedeckt ist. Hierbei wird der zwischen dem Kolben 5 und der Öffnung 9 des Einspritzventils io in den Kanälen i i und 12 befindliche Brennstoff unter Druck gesetzt und nach Erreichen des Öffnungsdruckes der Feder 13 des Einspritzventils io mit dem fest eingestellten Druck dieser Feder 13 als Vorspritzer abgespritzt. Dann überschleift die Rille oder Ringnut 14 des Kolbens 5 die Bohrung 8, und es wird so lange Brennstoff über die Leitung 15 in den Speicherraum 16 geführt, bis der Kolben 17 die Feder 13 des Einspritzventils io auf einen höheren Druck zusammengepreßt hat, unter dem die Haupteinspritzung erfolgt. Der Kolben 17 legt sich dabei mit dem Bund 18, dessen dem Kolbenschaft zugewandte Seite als Dichtfläche ausgebildet ist, gegen die entsprechende Gegenfläche i9 der Büchse 20. Bis der Bund 18 auf der Dichtfläche i9 zur Anlage gekommen ist, kann Kraftstoff durch die Drosselbohrung 21 und die Längsbohrung 22 und die zweite Drosselbohrung 23 entweichen. Der zweiteilig ausgebildete Kolben 17 trägt an seinem anderen Ende einen zweiten Bund 24, der auf seiner dem Kolbenschaft zugewandten Seite ebenfalls als Dichtfläche ausgebildet ist und auf der zweiten Stirnfläche 25 der Büchse 20 zur .Anlage kommen kann. Nachdem der Kolben 5 die Bohrung 8 wieder abgedeckt hat, beginnt die Haupteinspritzung. In seiner Endstellung, d. h. wenn er links gegen die Fläche 26 zum Anschlagen gekommen ist, gibt der Kolben 5 den Durchgang für den Brennstoff über die Rille 14 und die Bohrung 27 frei. Das Ende der Einspritzung erfolgt durch normale Entlastung der Druckleitung i. Der Kolben 5 geht unter Einwirkung der Feder 6 zurück, d. h. in der Abbildung nach rechts, öffnet die Bohrung 8, worauf der Kolben 17 zurückgeht und der Kolben 5 weiter zurückgedrückt wird. Der letzte Teil des Weges vom Kolben 5 wird durch die Feder 6 bewirkt. Durch die Querbohrung 28 und die Längsbohrung 29 im Kolben 5 strömt Brennstoff in die Verbindungsleitungen i i und 12 zwischen Unterbrecherventil q. und Einspritzventil io. Damit ist der Zustand für die nächste Einspritzung wiederhergestellt. 30 und 31 sind Verschraubungen für die Dichtkegel 32 und 33 der Leitung 15. Mit 34 ist der Anschluß einer Leckleitung am Einspritzventil io bezeichnet. Der Kolben 5 ist an seinem der Einspritzpumpe zugewandten Ende mit solchem Spiel geführt bzw. mit entsprechenden Durchbohrungen versehen, daß der Brennstoff aus der Zuleitung i von der Einspritzpumpe über den Raum der Feder 6 zu den jeweils zu beschickenden Steuerbohrungen bzw. Leitungen 8, 1q., 27 und 28 gelangen kann. Die Charakteristik der Feder 13, die Durchmesser des Kolbens 17 mit den Bünden 18 und 24 und der Düsennadel 35 sowie die Verschiebewege dieser Teile sind so aufeinander abgestimmt, daß eine gewünschte Erhöhung des Schließdruckes des Einspritzventils durch die weggesteuerte Brennstoffmenge erzielt bzw. eingehalten wird.From the fuel injection pump, not shown, the fuel flows through the injection line i, which is connected to the housing of the interrupter valve .4 by means of a sealing cone 2 and union nut 3, into the interrupter valve .4. The fuel pushes the piston 5 against the pressure of the spring 6 in the sleeve 7 forwards, ie to the left in the figure, the bore 8 being initially covered. Here, the fuel located between the piston 5 and the opening 9 of the injection valve io in the channels ii and 12 is pressurized and, after reaching the opening pressure of the spring 13 of the injection valve io, is sprayed with the fixed pressure of this spring 13 as a pre-splash. Then the groove or ring groove 14 of the piston 5 loops the bore 8, and fuel is passed through the line 15 into the storage space 16 until the piston 17 has compressed the spring 13 of the injection valve to a higher pressure under which the Main injection takes place. The piston 17 lies with the collar 18, whose side facing the piston shaft is designed as a sealing surface, against the corresponding mating surface i9 of the sleeve 20. Until the collar 18 has come to rest on the sealing surface i9, fuel can flow through the throttle bore 21 and the longitudinal bore 22 and the second throttle bore 23 escape. The two-part piston 17 carries at its other end a second collar 24, which is also designed as a sealing surface on its side facing the piston shaft and can come to .Anlage on the second end surface 25 of the sleeve 20. After the piston 5 has covered the bore 8 again, the main injection begins. In its end position, that is to say when it has come to a stop on the left against the surface 26, the piston 5 releases the passage for the fuel via the groove 14 and the bore 27. The end of the injection occurs when the pressure line i is normally relieved of pressure. The piston 5 goes back under the action of the spring 6, that is to say to the right in the figure, the bore 8 opens, whereupon the piston 17 goes back and the piston 5 is pushed back further. The last part of the path from the piston 5 is effected by the spring 6. Fuel flows through the transverse bore 28 and the longitudinal bore 29 in the piston 5 into the connecting lines ii and 12 between the interrupter valve q. and injection valve ok. The state for the next injection is thus restored. 30 and 31 are screw connections for the sealing cones 32 and 33 of the line 15. The connection of a leakage line to the injection valve is designated by 34. The piston 5 is guided at its end facing the injection pump with such play or provided with corresponding through bores that the fuel from the supply line i from the injection pump via the space of the spring 6 to the respective control bores or lines 8, 1q to be charged. , 27 and 28 can reach. The characteristics of the spring 13, the diameter of the piston 17 with the collars 18 and 24 and the nozzle needle 35 and the displacement of these parts are coordinated so that a desired increase in the closing pressure of the injection valve is achieved or maintained by the displacement-controlled amount of fuel.

Der Kolben 5 kann an seinem der Einspritzpumpe zugewandten Ende zweckmäßig so ausgebildet werden, daß er in seiner Endstellung, in der er (in der Abbildung rechts) zum Anliegen am Gehäuse q. kommt, als Rückschlagventil für die Einspritzpumpe dient.The piston 5 can expediently at its end facing the injection pump be designed so that it is in its end position in which it (in the figure right) to rest against the housing q. comes as a check valve for the injection pump serves.

Die Druckleitung i entlastet sich über das Unterbrechungsventil und die Drosselstelle 21, 22, 23 zwischen Raum 16 und der Leckölleitung 34..The pressure line i is relieved via the interrupt valve and the throttle point 21, 22, 23 between space 16 and the leakage oil line 34 ..

Claims

PATENT CLAIMS: i. Injection device on diesel engines for dividing the amount of fuel injected into the combustion chamber per work cycle into a pre-injection amount and a main injection amount by means of an interrupter valve by temporarily directing fuel away into an additional storage chamber at low pressure in which a spring-loaded escape piston is arranged, according to patent 87o 619, characterized that the spring-loaded evasive piston (17) both for the starting position, in which it is moved by the spring (13), which is preferably the closing spring of the injection needle (35), and for the end position in which it is moved by the path-controlled fuel is shifted against the spring action, each has a sealing surface, and that between the two spaces (16 and 3q.) to be closed off from one another by the sealing seats (25 and 19) there is a connection controlled by the sealing surfaces of the piston, preferably in the form of throttle bores (21 and 23) in or on the sealing surfaces, the over he communicates with one another through a longitudinal bore (22) passed through the piston.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the Volume of the storage space (16) is essential, for. B. three times smaller than that by the cut-off valve is the displacement-controlled amount of fuel.

3. Device according to Claim i or 2, characterized in that the throttle openings (21 and 23) are dimensioned so that at full speed during the interruption an amount of fuel flows off equal to the content of the storage space. 4 .. Device according to one of the claims i to 3, characterized in that the avoidance piston (17) consists of two each with a collar (18, 2q.) provided partial piston, which is guided in a sleeve (20) are, the two end faces (i9, 25) each in cooperation with the corresponding Piston collar (18, 24.) form a sealing seat.