Einspritzeinrichtung an Brennkr aftmaschinen. Die Erfindung betrifft eine Einspritzein- richtung an Brennkraftmaschinen, bei der einer Einspritzpumpe ein Einspritzventil zu geordnet ist, und besteht darin, dass wenig stens ein Teil der Verbindungsleitung zwi schen Einspritzpumpe und Einspritzventil aus zwei parallel geschalteten Leitungssträngen verschiedener Länge besteht, um eine Vor einspritzung des Brennstoffes zu erzielen. Die beiden parallel geschalteten Leitungsstränge können verschiedene Querschnitte besitzen.
Der kürzere Leitungsstrang kann einen geringeren Querschnitt besitzen und einen grösseren Durchflusswiderstand aufweisen als der längere Leitungsstrang. Es können Mittel vorgesehen sein, um eine Änderung der Auf teilung der Druckwelle auf die Leitungs stränge zu ermöglichen. Bei umsteuerbaren Maschinen arbeitet bei Vor- und Rückwärts gang zweckmässig derselbe Nocken der Brenn stoffpumpe.
Bei Brennkraftmaschinen mit wenig veränderlicher Drehzahl sind die Vor- eilung der Brennstofförderung und der längere der beiden Leitungsstränge zweckmässig so bemessen, dass die Haupteinspritzung unge fähr im obern Totpunkt des Arbeitskolbens einsetzt. Zweckmässigerweise sind Mittel vor gesehen, um bei Teillast einen der Leitungs stränge auszuschalten.
Bei direkter Einspritzung des Brennstoffes in den Zylinder ergibt sich bekanntlich eine gewisse Verspätung des Druckanstieges im Zylinder dadurch, dass erst die Zündung des eingespritzten Brennstoffes durch die hoch komprimierte Luft eingeleitet werden muss. Je nach der Zündwilligkeit des Brennstoffes vergeht dabei eine mehr oder weniger lange Zeit und entsprechend variiert die Brenn stoffmenge, welche innerhalb dieses Inter vallen in den Zylinder eintritt. Sobald die Zündung eingeleitet ist, verbrennt dann die ganze im Verbrennungsraum befindlicheBrenn- stoffmenge fast plötzlich, erzeugt einen augen blicklichen starken Druckanstieg im Zylinder und damit einen harten Gang der Maschine.
Es ist bereits bekannt, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, dass mit Voreinspritzung gearbeitet wird. Diese besteht darin, dass erst nur eine kleine Menge Brennstoff in den Zylinder eindringt, dort verbrennt und die Luft im Verbrennungsraum stark erhitzt, worauf erst die Hauptmenge des Brennstoffes eintritt und nach dem Austritt aus der Brennstoffdüse fast ohne Zündverzug ver brennt. Die bekannten Anordnungen zu die sem Zweck sind aber alle kompliziert. So werden beispielsweise zwei Pumpenstempel pro Brennstoffventil vorgesehen oder Über- strömkarräle angeordnet, welche von den Pumpenstempeln kurz abgedeckt und dann wieder zugedeckt werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist auf der Zeichnung schema tisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Brennstoffpumpe und das Brennstoffventil und die Verbindungsleitung in Ansicht. Fig.2 zeigt den Druckverlauf in der Pumpe, Fig. 3 bei der Abzweigung der beiden Leitungs stränge, Fig. 4 im Einspritzventil und Fig. 5 zeigt eine andere Ausführung der Verbin dungsleitung.
Fig. 1 stellt eine Brennstoffpumpe 1 dar, bei welcher der Brennstoffpumpenkolben 2 über eine Rolle 3 von einem Nocken 4 aus bewegt wird. 5 ist das Saugventil, 6 das Druckventil und 13 ein Sicherheitsventil. Beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens 2 wird Brennstoff durch die Leitung 7 ange saugt und während des Aufwärtsganges des Pumpenkolbens 2 ausgestossen bis der Hebel 8 mittels einer Stossstange 9 das Saugventil 5 freigibt, so dass es schliesst. Von dem Moment an fördert der Pumpenkolben 2 Brennstoff in dieBrennatoffleitung12 bezw.11.
An der Brennstoffpumpe ist ein Verteil- stutzen 14 angeordnet, von welchem einer seits die längere Leitung 11 mit grösserem Querschnitt, anderseits die kürzere Leitung 12 mit kleinerem Querschnitt zum Brenn stoffventil 15 führen. Beide Leitungen 11, 12 vereinigen sich im Brennstoffventil 15 und gehen von da gemeinsam zum Zerstäuber 16. Die beiden Leitungen 11 und 12 könnten sich auch erst hinter der Brennstoffpumpe voneinander trennen und auch schon vor dem Einspritzventil sich wieder vereinigen. Am Stutzen 14 befindet sich eine Stellschraube 20, mittels welcher die durch die kürzere Leitung 12 strömende Menge eingestellt, eventuell sogar in Abhängigkeit von einer Betriebsgrösse (Last, Drehzahl) reguliert wer den kann.
Der längere Leitungsstrang 11 ist dazu bestimmt, die Hauptmenge des Brennstoffes dem Ventil 15 zuzuführen, der kürzere Lei tungsstrang 12 die Voreinspritzmenge zu liefern. Unter dem Einfuss der Bewegung des Pumpenkolbens entsteht in der Pumpe 1 eine Druckwelle a, die in Fig. 2 als Funktion der Zeit dargestellt ist. Im Stutzen 14 teilt sich die Welle a in eine grössere Druckwelle b, welche durch die lange Brennstoffleitung 11 und in eine kleinere Welle c, welche durch die kurze Leitung 12 geht (Fig. 3).
Im Zeitpunkt d (Fig. 4) trifft die Druck welle c im Brennstoffventil 15 ein. Die Düse 16 wird geöffnet und eine kleine Menge Brennstoff eingespritzt, welche die Zündung und Verbrennung einleitet. Infolge des Längenunterschiedes der beiden Leitungen erreicht die Druckwelle in der langen Leitung 11 das Brennstoffventil 15 erst im Zeitpunkt e (Fig. 4), und die Hauptmenge des Brenn stoffes wird somit um die Zeitdifferenz A t später eingespritzt.
Die beiden Druckwellen c und b superponieren sich zur Druckwelle f und es erfolgt eine rasche und vollständige Verbrennurrgmit praktisch vernachlässigbarem Zündverzug. Man erhält dadurch einen wei chen Gang der Maschine, auch wenn Brenn stoffe von geringer Zündwilligkeit verwendet werden.
Fig. 5 zeigt eine besondere Ausführung der Verbindungsleitung. In die Brennstoff leitung (Z5, 28), die von der Pumpe 1 zum Ventil 15 führt, ist eine Vorrichtung einge schaltet, bei der einerseits Brennstoff durch die Bohrung 27 direkt und anderseits durch eine viel längere schraubengangförmige Nut 29 am Umfang des Einsatzstückes 26 in die Leitung 28 und damit zum Ventil 15 strömen kann. Mit Hilfe dieser Vorrichtung lässt sich die Doppeleinspritzung auch bei bereits vor handenen Anlagen nachträglich erreichen.
Bei Teillast kann der Fall eintreten, dass der Druckstoss der Brennstoffleitung nicht genügt, um das Einspritzventil zu öffnen und infolgedessen nur jede zweite Förderung der Einspritzpumpe eine Einspritzung ergibt. Man kann dem so begegnen, indem der Neben schluss abgeschaltet wird, so dass die Ein spritzpumpe bei Teillast ohne Voreinapritzung arbeitet.
Die Erfindung kann sowohl für Gegen kolbenmaschinen wie auch für einfach- und doppeltwirkende Zwei- und Viertaktmaschinen Verwendung finden.
Injection device on internal combustion engines. The invention relates to an injection device on internal combustion engines, in which an injection pump is assigned to an injection valve, and consists in that at least one part of the connecting line between the injection pump and the injection valve consists of two parallel line strands of different lengths in order to allow a pre-injection of the To achieve fuel. The two cable strands connected in parallel can have different cross-sections.
The shorter conduit can have a smaller cross section and a greater flow resistance than the longer conduit. Means can be provided to enable a change in the division of the pressure wave on the line strands. In reversible machines, the same cam of the fuel pump works expediently for forward and reverse gear.
In internal combustion engines with little variable speed, the advance of the fuel delivery and the longer of the two line strands are expediently dimensioned so that the main injection starts roughly at top dead center of the working piston. Appropriately, means are seen before to turn off one of the lines at part load.
When the fuel is injected directly into the cylinder, it is known that there is a certain delay in the pressure increase in the cylinder because the highly compressed air must first initiate the ignition of the injected fuel. Depending on the ignitability of the fuel, a more or less long time elapses and the amount of fuel that enters the cylinder within this interval varies accordingly. As soon as the ignition is initiated, the entire amount of fuel in the combustion chamber burns almost suddenly, producing an instantaneous sharp rise in pressure in the cylinder and thus a hard run of the engine.
It is already known that these disadvantages can be avoided by working with pre-injection. This consists in the fact that only a small amount of fuel penetrates into the cylinder, burns there and heats the air in the combustion chamber strongly, whereupon the main amount of fuel only enters and after exiting the fuel nozzle burns almost without ignition delay. The known arrangements for this purpose are all complicated. For example, two pump plungers are provided per fuel valve or overflow karräle are arranged, which are briefly covered by the pump plungers and then covered again.
An embodiment of the subject invention is shown schematically in the drawing.
Fig. 1 shows a section through the fuel pump and the fuel valve and the connecting line in view. Fig. 2 shows the pressure curve in the pump, Fig. 3 at the branching of the two line strands, Fig. 4 in the injection valve and Fig. 5 shows another embodiment of the connec tion line.
1 shows a fuel pump 1 in which the fuel pump piston 2 is moved by a cam 4 via a roller 3. 5 is the suction valve, 6 is the pressure valve and 13 is a safety valve. During the downward movement of the pump piston 2, fuel is sucked through the line 7 and expelled during the upward movement of the pump piston 2 until the lever 8 releases the suction valve 5 by means of a push rod 9 so that it closes. From that moment on, the pump piston 2 delivers fuel into the fuel line 12 and 11.
Arranged on the fuel pump is a distribution nozzle 14, from which on the one hand the longer line 11 with a larger cross section and on the other hand the shorter line 12 with a smaller cross section lead to the fuel valve 15. Both lines 11, 12 unite in the fuel valve 15 and from there go together to the atomizer 16. The two lines 11 and 12 could also only separate from one another after the fuel pump and also reunite before the injection valve. On the nozzle 14 there is an adjusting screw 20, by means of which the amount flowing through the shorter line 12 is set, possibly even regulated as a function of an operating variable (load, speed) who can.
The longer wiring harness 11 is intended to supply the main amount of fuel to the valve 15, while the shorter wiring harness 12 is intended to deliver the pre-injection quantity. Under the influence of the movement of the pump piston, a pressure wave a occurs in the pump 1, which is shown in FIG. 2 as a function of time. In the connector 14, the wave a is divided into a larger pressure wave b, which goes through the long fuel line 11 and into a smaller wave c, which goes through the short line 12 (FIG. 3).
At time d (Fig. 4), the pressure wave c in the fuel valve 15 occurs. The nozzle 16 is opened and a small amount of fuel is injected, which initiates ignition and combustion. As a result of the difference in length between the two lines, the pressure wave in the long line 11 does not reach the fuel valve 15 until time e (FIG. 4), and the bulk of the fuel is thus injected later by the time difference A t.
The two pressure waves c and b are superposed to form the pressure wave f and there is a rapid and complete combustion with a practically negligible ignition delay. This gives the machine a soft gear, even when low-ignition fuels are used.
Fig. 5 shows a special embodiment of the connecting line. In the fuel line (Z5, 28), which leads from the pump 1 to the valve 15, a device is turned on, in which on the one hand fuel through the bore 27 directly and on the other hand through a much longer helical groove 29 on the circumference of the insert 26 in the line 28 and thus to the valve 15 can flow. With the help of this device, double injection can also be achieved retrospectively in existing systems.
At partial load, it can happen that the pressure surge in the fuel line is not sufficient to open the injection valve and as a result only every second delivery of the injection pump results in an injection. This can be countered by switching off the bypass circuit so that the injection pump works without pre-injection at partial load.
The invention can be used both for counter-piston machines and for single- and double-acting two- and four-stroke machines.