DE924664C

DE924664C - Fuel injection device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE924664C
Application number: DEK18173A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr-Ing Ziesche
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-06-14
Filing date: 1952-06-14
Publication date: 1955-03-07

Description

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der in einer mit dem Arbeitsraum eines jeden Brennkraftmaschinenzylinders durch eine Düsenbohrung in Verbindung stehenden Kammer bei jedem Arbeitsspiel Kraftstoff eingelagert und mittels eines in der Kammer erzeugten elektrischen Funkens während der Einspritzperiode durch die Düsenbohrung in den Arbeitsraum des betreffenden Brennkraftmaschinenzylinders hinein verdrängt wird.Fuel injector for internal combustion engines The invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines, in which in one with the working space of each internal combustion engine cylinder through a nozzle bore connected chamber with each work cycle fuel is stored and by means of an electrical spark generated in the chamber during the injection period through the nozzle bore into the working space of the relevant internal combustion engine cylinder is displaced into it.

Ein einwandfreier Betrieb läßt sich mit einer solchen Kraftstoffeinspritzvorrichtung nur dann durchführen, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt genau eingehalten wird. Erfindungsgemäß wird die Entladung in der Funkenkammer in der Weise gesteuert, daß an den Elektroden der Funkenstrecke während des Betriebes der Brennkraftmaschine stets eine Spannung anliegt, die etwas geringer ist als die Entladespannung, und daß zwischen den Elektroden ein lonisationsgitter angebracht ist, dessen Potential jeweils während der Einspritzung eine zur Einleitung des Überschlages zwischen den Elektroden ausreichende Höhe aufweist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht das Ionisationsgitter zwischen den beiden Elektroden aus einer Blende.Proper operation can be achieved with such a fuel injection device only carry out if the desired ignition point is precisely adhered to. According to the invention, the discharge in the spark chamber is controlled in such a way that at the electrodes of the spark gap during operation of the internal combustion engine there is always a voltage that is slightly lower than the discharge voltage, and that an ionization grid is attached between the electrodes, its potential each during the injection one to initiate the rollover between the Electrodes have sufficient height. In a further embodiment of the invention there is the ionization grid between the two electrodes from a screen.

Die erfindungsgemäße Steuerung der Entladung bietet die Möglichkeit, den Einspritzzeitpunkt willkürlich zu verlagern, indem man die Funkenstrecke früher oder später ionisiert. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, in den Versorgungsstromkreis des Gitters einen in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteuerten Kontaktgeber einzubauen, der mit steigender Maschinendrehzahl den Stromkreis früher schließt und damit die Entladung der Funkenstrecke früher einleitet. Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf eine Einrichtung mit nur einer einzigen Funkenstrecke beschränkt, sondern umfaßt auch Einrichtungen, bei denen, etwa zur Verstärkung der Wirkung oder zwecks partieller Beeinflussung des Funkenkammerinhaltes, mehrere Funkenstrecken angeordnet sind, deren Überschläge entweder gleichzeitig oder nacheinander eingeleitet werden.The control of the discharge according to the invention offers the possibility of arbitrarily shift the injection timing by making the spark gap earlier or later ionized. For this purpose it is recommended to be in the supply circuit of the grille a controlled depending on the speed of the internal combustion engine To be installed contactor, the with increasing machine speed Circuit closes earlier and thus initiates the discharge of the spark gap earlier. the Invention in its application is not to a device with just a single Spark gap limited, but also includes facilities where, for example Reinforcement of the effect or for the purpose of partially influencing the contents of the spark chamber, several spark gaps are arranged, their flashovers either simultaneously or initiated one after the other.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung beispielsweise dargestellt.In the drawing is an embodiment of the device according to the invention for example shown.

Abb. i zeigt eine Funkenkammer im Längsschnitt; Abb.:2 stellt einen Schnitt nach der Linie II-II durch die Funkenkammer nach Abb. i dar.Fig. I shows a spark chamber in longitudinal section; Fig.:2 represents one Section along the line II-II through the spark chamber according to Fig. I.

Die Zeichnungen zeigen eine an den Brennraum der nicht gezeichneten Brennkraftinaschine anzuschließende Funkenkammer i, deren Düsenbohrung 2-ein durch eine Feder 3 belastetes Rückschlagventil 4 vorgeschaltet ist. Die Kraftstoffzuleitung 5 ist an ihrer Mündung in der Kammer i ebenfalls durch ein federbelastetes Rückschlagventil 6 abgeschlossen. Durch isolierende Büchsen 7 und 8 ragen in die Funkenkammer zwei mit einer Gleichstromquelle S i hoher Spannung verbundene Elektroden 9 und io hinein. Zwischen den Elektroden ist eine Blende ii angeordnet, deren Zuleitung nach außen führt und die durch eine abschaltbare Spannungsquelle S2 auf ein hohes Potential gegenüber der Elektrode 9 gebracht werden kann.The drawings show a spark chamber i to be connected to the combustion chamber of the internal combustion engine (not shown), the nozzle bore 2 of which is preceded by a check valve 4 loaded by a spring 3. The fuel supply line 5 is also closed at its mouth in the chamber i by a spring-loaded check valve 6 . Two electrodes 9 and io connected to a high voltage direct current source S i protrude through insulating bushings 7 and 8 into the spark chamber. A screen ii is arranged between the electrodes, the supply line of which leads to the outside and which can be brought to a high potential with respect to the electrode 9 by a voltage source S2 that can be switched off.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: In der Zeit zwischen zwei Einspritzungen wird von einer nicht gezeichneten, von der Brennkraftmaschine angetriebenen Förderpumpe Kraftstoff in der Kammer i eingelagert. Die Spannung der Stromquelle S i ist so gewählt, daß sie gerade unterhalb der Überschlagspannung liegt. Erst dann, wenn die Spannungsquelle S:2 wirksam wird und die Blende i i auf ein hohes Po - tential gegenüber der Elektrode 9 gebracht wird, wird die Funkenstrecke ionisiert, und es erfolgt ein Überschlag unter Entladung des zur Spannungsquelle S i parallel geschalteten Kondensators G. Durch die Entladung wird der in der Kammer befindliche Kraftstoff schlagartig ganz oder teilweise durch die Düsenbohrung :2 in den Arbeitsraum des Zylinders ge7 schleudert. Um eine Regelung der Einspritzmenge bewerkstelligen zu können, ist an die Kammer i ein durch eine Feder 12 belasteter Ausweichkolben 13 angeschlossen, dessen Arbeitsraum 14 durch die weite Öffnung 15 mit dem Innern der Kammer i in ungedrosselter Verbindung steht. Bei seiner Ausweichbewegung verdrängt der Kolben 13 aus einem Raum 16 Flüssigkeit durch eine enge Drosselbohrung 17 in eine Leitung 18 hinein. Bei geringer Belastung oder Leerlauf fördert die nicht gezeichnete Pumpe so wenig Kraftstoff zu, daß der Ausweichkolben überhaupt nicht oder nur wenig ausweicht. Bei starker Belastung dagegen wird mehr Kraftstoff vorgelagert, wobei der Kolben 13 in entsprechendem Ausmaß ausweicht. Da das Ausweichen verhältnismäßig langsam erfolgt, bleibt die durch die Drosselbohrung 17 an sich erzwungene Bremsung vernachlässigbar klein. Bei dem nachfolgenden schlagartigen Verdrängen des Kraftstoffes durch den Funkenüberschlag allerdings wird der Kolben 13 infolge der nun stark wirksamen Bremsung an einem weiteren Ausweichen gehindert.The mode of operation of the device is as follows: In the time between two injections, fuel is stored in chamber i by a feed pump (not shown) driven by the internal combustion engine. The voltage of the current source S i is chosen so that it is just below the flashover voltage. Only when the voltage source S 2 is effective, and the aperture ii a high Po - is tential placed opposed to the electrode 9, the spark gap is ionized, and there is a flashover under discharge of the parallel-connected to the voltage source S i capacitor G. As a result of the discharge, the fuel in the chamber is suddenly wholly or partially thrown through the nozzle bore: 2 into the working space of the cylinder ge7. In order to be able to regulate the injection quantity, an escape piston 13 loaded by a spring 12 is connected to the chamber i, the working chamber 14 of which is in unthrottled connection through the wide opening 15 with the interior of the chamber i. During its evasive movement, the piston 13 displaces liquid from a space 16 through a narrow throttle bore 17 into a line 18. When the load is low or when the pump is idling, the pump, not shown, delivers so little fuel that the deflecting piston does not deflect at all or only slightly. In contrast, when the load is heavy, more fuel is stored in front of it, with the piston 13 giving way to a corresponding extent. Since the evasion takes place relatively slowly, the braking force forced by the throttle bore 17 remains negligibly small. In the subsequent sudden displacement of the fuel by the sparkover, however, the piston 13 is prevented from further evasive action as a result of the now strongly effective braking.

Neben dieser beschriebenen Art der Einspritzmengenregelung wäre es auch noch denkbar, - die jeweils zu verdrängende Einspritzmenge durch eine entsprechende Regelung der Überschlagsdauer dem jeweiligen Belastungszustand der Brennkraftmaschine anzupassen.In addition to this described type of injection quantity control it would also be conceivable - each adapt the engine to be displaced injection amount by a corresponding regulation of the rollover period to the respective load condition.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fuel injection device for internal combustion engines, in which fuel is stored in a chamber communicating with the working chamber of each internal combustion engine cylinder through a nozzle bore during each work cycle and is displaced into the working chamber of the relevant internal combustion engine cylinder by means of an electrical spark generated in the chamber during the injection period through the nozzle bore , characterized in that a voltage is always applied to the electrodes of the spark gap during operation of the internal combustion engine which is slightly lower than the discharge voltage, and that an ionization grid is attached between the electrodes, the potential of which during the injection is one to initiate the flashover between sufficient height for the electrodes.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the Ibnisationsgitter consists of a diaphragm. References: U.S. Patent Nos. 2,436 ogo, 2,093,339.