DE1046401B - Device for fuel delivery and control for internal combustion engines - Google Patents
Device for fuel delivery and control for internal combustion enginesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei welcher der Kraftstoff mit Luft zerstäubt und in den Zylinder oder in das Saugrohr einer Verbrennungskraftmaschine eingeblasen wird, vorwiegend für Motoren mit relativ niedriger Verdichtung und Fremdzündung, aber auch für Motoren mit Selbstzündung.The invention relates to a device in which the fuel is atomized with air and into the cylinder or is blown into the intake manifold of an internal combustion engine, mainly for engines with relative low compression and spark ignition, but also for compression ignition engines.
Es ist eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden, bei denen der Kraftstoff mit Druckluft oder der Ansaugluft des Motors oder der vom Motor verdichteten Luft gefördert und zerstäubt wird. So z. B. die Druckluftzerstäubung, wie sie früher im Dieselmotor angewendet wurde. Die Ausbildung einer Einspritzdüse, in welcher durch Mischung von Druckluft und Kraftstoff eine gute Zerstäubung erreicht wird, ist auch für Motoren mit Fremdzündung schon vorgeschlagen worden. Während beim Motor mit Selbstzündung die Dosierung der Kraftstoffmenge allein zur Leistungsregelung des Verbrennungsmotors genügt, muß beim Ottomotor mit Fremdzündung die vom Verbrennungsmotor angesaugte Luftmenge zur Leistungsregulierung gedrosselt werden und damit auch die eingebrachte Kraftstoffmenge der vom Verbrennungsmotor angesaugtenLadungsluftmengeangepaßt werden. Diese Anpassung wird vorwiegend nach dem Vergaserprinzip dadurch vorgenommen, daß je nach Strömungsgeschwindigkeit der vom Motor angesaugten Ladungsluft mehr oder weniger Kraftstoff aus der Kraftstoffdüse durch die Ladungsluft selbst herausgesaugt und zerstäubt wird. Hier befriedigt zwar die Funktion der Regelung des angesaugten Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, es reicht aber die Zerstäubungsfeinheit und die Verteilung der im Luftstrom schwebenden Kraftstofftröpfchen auf die einzelnen Zylinder einer Mehrzylindermaschine nicht aus. Eine weitere Verbesserung wurde damit erreicht, daß man Kraftstoff und Zerstäubungsluft getrennt unter Druck setzt und mit Hilfe der Zerstäubungsluft, die hier von einer eigenen Luftpumpe oder dem Verbrennungsmotor selbst entnommen wurde, den Kraftstoff unmittelbar vor dem Einlaßventil jedes Zylinders oder im Zylinder selbst zerstäubt, wobei auch hintereinandergeschaltete Strahlpumpen Verwendung fanden. Man hat dabei auf verschiedene Weise versucht, die notwendige Zuordnung der in den Motor eingebrachten Kraftstoffmenge zu der von diesem angesaugten Verbrennungsluftmenge zu erreichen. So hat man z. B. über gesteuerte oder automatische Einblaseventile durch mehr oder minder langes Öffnen oder veränderlichen Druck die Kraftstoffmenge reguliert und von der Drosselklappenstellung abhängig gemacht. Man hat auch z. B. die unter Druck gesetzte Zerstäubungsluft, die den Kraftstoff aus der Düse herausholt, durch gesteuerte Ventile nach Menge oder Zeitdauer der Strömung gesteuert.A number of methods have become known in which the fuel is supplied with compressed air or the intake air of the engine or the air compressed by the engine is conveyed and atomized. So z. B. the compressed air atomization, as it was used earlier in diesel engines. The formation of an injection nozzle, in which a good atomization is achieved by mixing compressed air and fuel, is also for Spark ignition engines have been proposed. While the engine with compression ignition Dosing the amount of fuel is sufficient for controlling the power of the internal combustion engine Otto engine with spark ignition the amount of air sucked in by the combustion engine for power regulation are throttled and thus also the amount of fuel introduced by the internal combustion engine the amount of charge air drawn in. This adjustment is mainly based on the carburetor principle made in that depending on the flow rate of the sucked in by the engine Charge air more or less fuel sucked out of the fuel nozzle by the charge air itself and is atomized. Although the function of regulating the intake fuel-air ratio is satisfactory here, however, the fineness of atomization and the distribution of those floating in the air stream are sufficient Fuel droplets on the individual cylinders of a multi-cylinder engine. Another Improvement was achieved by putting fuel and atomizing air separately under pressure and with the help of the atomizing air, which is generated here by its own air pump or the internal combustion engine was withdrawn, the fuel immediately in front of the intake valve of each cylinder or in the cylinder self-atomized, with jet pumps connected in series also being used. You have it with you tried in various ways the necessary allocation of the amount of fuel introduced into the engine to achieve the amount of combustion air sucked in by this. So one has z. B. over controlled or automatic injection valves by opening or changing them for a longer or shorter period of time Pressure regulates the amount of fuel and made it dependent on the throttle valve position. One has also z. B. the pressurized atomizing air, which takes the fuel out of the nozzle, controlled by Valves controlled according to the amount or duration of the flow.
Vorrichtung zur Kraftstoff-Förderung und -Regelung für VerbrennungskraftmaschinenDevice for fuel delivery and control for internal combustion engines
Anmelder:Applicant:
Kugelfischer Georg Schäfer & Co., Schweinfurt, Georg-Schäfer-Str. 30Kugelfischer Georg Schäfer & Co., Schweinfurt, Georg-Schäfer-Str. 30th
Dr.-Ing. Eugen Wilhelm Huber, München, ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Eugen Wilhelm Huber, Munich, has been named as the inventor
Es wurde auch versucht, ähnlich wie bei einem Druckvergaser, durch vergaserähnliche EinrichtungenAttempts have also been made, similar to a pressure carburetor, by means of carburetor-like devices
zo die Kraftstoffmenge für das mit Kraftstoff angereicherte Einblasgemisch zu regeln und über Verteilerleitungen den einzelnen Zylindern zuzuführen.zo to regulate the amount of fuel for the fuel-enriched injection mixture and via distribution lines to feed the individual cylinders.
Weiter sind Ausführungen bekannt, bei denen in der Zerstäuberdüse der Luft- oder Kraftstoffaustritt durch einen Nocken gesteuert wird, und Ausführungen, bei denen die austretende Kraftstoffmenge über veränderliche Querschnitte oder durch Wechseln verschiedener Querschnitte verändert wird, wobei die Wahl der entsprechenden Austrittsquerschnitte durch Verbindung mit der Drosselklappe erfolgt oder von Hand vorgenommen wird. Zum Betrieb mit Schwerkraftstoff ist bekannt, dem Kraftstoff-Luft-Gemisch Abgas beizumischen und das Kraftstoff-Luft-Gemisch vor dem Eintritt in das Saugrohr vorzuwärmen.Furthermore, designs are known in which the air or fuel outlet in the atomizer nozzle is controlled by a cam, and versions in which the amount of escaping fuel is about variable cross-sections or by changing different cross-sections is changed, the The appropriate outlet cross-section is selected by connecting it to the throttle valve or by Hand is made. The fuel-air mixture is known for operation with heavy fuel Mix in exhaust gas and preheat the fuel-air mixture before it enters the intake manifold.
Alle bisher bekannten Einrichtungen konnten sich in der Praxis nicht durchsetzen, vor allem, weil die Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses oder die Verteilung auf die einzelnen Zylinder insbesondere bei kleinen Kraftstoffmengen, wie sie im Motorleerlauf gebraucht werden, nicht genügte. Weitere Mängel waren zu großer Aufwand oder zu geringe Betriebssicherheit, soweit Leichtkraftstoffe mit bewegten Teilen in Berührung kamen. Allen diesen bekannten Versuchen zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei Anwendung einer Zerstäubungsluft und Kraftstoffzerstäubung vor dem Einlaßventil ist gemeinsam, daß die Regelung der Kraftstoffmenge oder der Zerstäubungsluftmenge, in Strömungsrichtung gesehen, nach der Zerstäubungsluftpumpe erfolgt.All previously known institutions could not prevail in practice, mainly because the Control of the fuel-air ratio or the distribution to the individual cylinders in particular small amounts of fuel, such as those needed when the engine is idling, is not enough. Other defects were too much effort or too little operational reliability, as far as light fuels with moving parts came into contact. All of these known attempts to regulate the fuel-air ratio when using atomization air and fuel atomization upstream of the inlet valve, the following is common: that the regulation of the amount of fuel or the amount of atomizing air, seen in the direction of flow, takes place after the atomizing air pump.
Die vorgeschlagene neue Lösung vermeidet diese Nachteile. Sie verwendet zwar auch Kraftstoffaustritt für jeden einzelnen Zylinder im Saugrohr und eine eigene Zerstäuberluftpumpe an sich bekannter Bauart, deren Luftstrom zu den einzelnen Zylindern geleitetThe proposed new solution avoids these disadvantages. It does use fuel leakage as well for each individual cylinder in the intake manifold and its own atomizing air pump of a known type, whose air flow is directed to the individual cylinders
809 698/157809 698/157
wird. Der entscheidende Vorteil aber, der die Lösung kennzeichnet, wurde dadurch erreicht, daß eine ansaugseitige Regelung der Zerstäubungsluft derart angewendet wird, daß jeweils Proportionalität zwischen der angesaugten Verbrennungsluft und der angesaugten Zerstäubungsluft besteht, d. h. die Regelung allein in der Ansaugregelung der Zerstäubungsluft liegt.will. The decisive advantage that characterizes the solution, however, was achieved by the fact that a suction-side Regulation of the atomizing air is applied in such a way that each proportionality between the intake combustion air and the intake atomization air exists, d. H. the scheme alone is in the suction control of the atomizing air.
In an sich bekannter Weise kann zwischen der Drosselklappe des Verbrennungsmotors und der Drosselklappe der Zerstäubungsluftpumpe auch eine Übersetzung oder Kurvenscheibe eingeschaltet sein und für die Drosselung des aus dem Kraftstoffvorratsbehälter herausgesaugten Kraftstoffes die aus dem Vergaserbau bekannten Methoden und Bauelemente, z.B.Überdruck im Kraftstoffvorratsbehälter, einstellbare Drosselstellen für Luft und Kraftstoff, Anreicherungseinrichtungen, Luftzusatzbohrungen u. dgl. verwendet werden.In a manner known per se, between the throttle valve of the internal combustion engine and the throttle valve the atomizing air pump can also be switched on and for a translation or cam the throttling of the fuel sucked out of the fuel tank that from the carburetor construction known methods and components, e.g. overpressure in the fuel tank, adjustable throttling points Used for air and fuel, enrichment devices, additional air holes and the like will.
In an sich bekannter Weise kann auch die Luftpumpe für die Zerstäubungsluft durch einen Elektromotor angetrieben werden und die Anpassung der geförderten Zerstäubungsluftmenge an den Liefergradverlauf des Verbrennungsmotors durch mehrere Stellsignale vorgenommen werden, die die Drehzahl des Elektromotors abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drosselklappenstellung, dem Unterdruck in der Ansaugleitung, dem Barometerstand, einer Motortemperatur und dem Willen des Fahrers einstellen.In a manner known per se, the air pump for the atomizing air can also be operated by an electric motor are driven and the adjustment of the conveyed amount of atomizing air to the degree of delivery of the internal combustion engine can be made by several control signals that increase the speed of the Electric motor depending on the speed of the internal combustion engine, the throttle valve position, the Negative pressure in the intake line, the barometer reading, an engine temperature and the will of the Adjust the driver.
Weiter kann in an sich bekannter Weise in die Zuführungsleitung der noch nicht mit Kraftstoff angereicherten Zerstäubungsluft eine periodische Unterbrechung eingeschaltet sein.Furthermore, in a manner known per se, the not yet enriched with fuel can be introduced into the supply line Atomizing air must be switched on a periodic interruption.
In Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Förderund Regelverfahrens dargestellt.Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the delivery and control process.
Die Ansaugleitung 1 führt dem Verbrennungsmotor reine Luft zu, die über das Einlaßventil 2 in den Verbrennungsraum 3 durch den abwärtsgehenden Kolben 4 eingesaugt wird. Die angesaugte Verbrennungsluftmenge wird geregelt durch die Drosselklappe 5.The intake line 1 supplies pure air to the internal combustion engine, which air enters the combustion chamber via the intake valve 2 3 is sucked in through the descending piston 4. The amount of combustion air drawn in is regulated by the throttle valve 5.
Vom Motor wird die Luftpumpe 6 in an sich bekannter Bauart angetrieben. Der Antrieb kann auch z. B. über Keilriemen und mit kleinerer oder höherer als der Motordrehzahl erfolgen; es ist nur notwendig, daß die Drehzahländerung des Luftpumpenantriebes verhältig ist der Drehzahländerung des Motors. Die Luftpumpe 6 hat eine Ansaugleitung 7 und eine oder mehrere Druckleitungen 8. Die Druckleitung 8 führt in den Raum vor dem Einlaßventil und besitzt an oder vor der Eintrittsstelle in das Saugrohr eine venturirohrähnliche Verengung 9, in welche die Steigleitung 10 aus dem Schwimmergehäuse 11 mündet.The air pump 6 is driven by the motor in a manner known per se. The drive can too z. B. via V-belts and with lower or higher than the engine speed; it is only necessary that the speed change of the air pump drive is proportional to the speed change of the motor. the Air pump 6 has a suction line 7 and one or more pressure lines 8. The pressure line 8 leads in the space in front of the inlet valve and has a venturi-like at or in front of the entry point into the suction pipe Constriction 9 into which the riser 10 from the float housing 11 opens.
Dem Schwimmergehäuse 11 wird der Kraftstoff in bekannter Weise über Zulaufleitung 12 zugeführt, und es wird mittels Schwimmerventil 13 und Schwimmer 14 ein konstantes Kraftstoffniveau gehalten.The fuel is fed to the float housing 11 in a known manner via the feed line 12, and a constant fuel level is maintained by means of float valve 13 and float 14.
Um die an der Kraftstoffaustrittsstelle 9. herrschenden Druckverhältnisse regulieren zu können, kann das Schwimmergehäuse 11 über eine Druckleitung 15 von dem Druck hinter der Luftpumpe 6 beaufschlagt werden. Die Regelung der von der Luftpumpe 6 angesaugten Luftmenge erfolgt hier z. B. durch die in der Einlaßleitung 7 angebrachte Drosselklappe 16, die über den Leistungsregelhebel 17 gemeinsam in gleichem Sinne mit der Drosselklappe 5 für die Verbrennungsluft betätigt wird.This can be done in order to be able to regulate the pressure conditions prevailing at the fuel outlet point 9 Float housing 11 are acted upon by the pressure downstream of the air pump 6 via a pressure line 15. The regulation of the amount of air sucked in by the air pump 6 takes place here, for. B. by those in the inlet line 7 mounted throttle valve 16, which via the power control lever 17 together in the same Meaning is operated with the throttle valve 5 for the combustion air.
Die Anpassung der Zerstäubungsluftmenge und der Kraftstoffaustrittsmenge an den Kraftstoffbedarf des Motors erfolgt einmal an Hand der Übersetzung im Verbindungsgestänge 18 zwischen Motordrosselklappe 5 und Zerstäubungsluft-Drosselklappe 16, zum anderen durch die von der Motordrehzahl abhängige Drehzahl der Luftpumpe 6 und durch die Steuerung des Kraftstoffaustrittes im Venturirohr 9, wobei die an sich bekannten Bauteile eines Vergasers bei Drosselstellen oder Zusatzluft Verwendung finden.The adaptation of the amount of atomizing air and the amount of fuel discharged to the fuel requirements of the The engine takes place once on the basis of the translation in the connecting linkage 18 between the engine throttle valve 5 and atomizing air throttle valve 16, on the other hand by the one that is dependent on the engine speed Speed of the air pump 6 and by controlling the fuel outlet in the Venturi tube 9, the known components of a carburetor for throttle points or additional air are used.
In Abb. 1 ist mit 21, als Drehschieber angedeutet, ein Steuerorgan in der Luftleitung 8 eingezeichnet, das mit entsprechender Steuerung mit demselben Prinzip auch eine intermittierende Einspritzung ermöglicht. In Fig. 1, 21, indicated as a rotary valve, is a control element in the air line 8, which, with the appropriate control, also enables intermittent injection using the same principle.
Abb. 2 zeigt schematisch die Anordnung der Abb. 1 bei einem Vierzylindermotor, wobei die Luftpumpe 6 von der Riemenscheibe 19 und der auf der Kurbelwelle sitzenden Riemenscheibe 20 angetrieben wird. An Stelle des gemeinsamen Schwimmergehäuses 11 in Abb. 1 können auch in unmittelbarer Nähe der Saugrohre la bis Id für jeden Zylinder eigene, kleine Schwimmergehäuse verwendet werden.Fig. 2 shows schematically the arrangement of Fig. 1 in the case of a four-cylinder engine, the air pump 6 being driven by the belt pulley 19 and the belt pulley 20 seated on the crankshaft. Instead of the common float housing 11 in Fig. 1, separate, small float housings can also be used for each cylinder in the immediate vicinity of the suction pipes la to Id.
Der Antrieb der Einspritzpumpe 6 in Abb. 1 und 2 kann auch in an sich bekannter Weise durch einen Elektromotor erfolgen, wobei die Regelung der Zerstäubungsluftmenge und deren Druckes durch die Luftpumpendrehzahl erfolgt, die Veränderung dieser Luftpumpendrehzahl durch Drehzahlsteuerung des elektrischen Antriebsmotors bewirkt und die Drehzahlsteuerung durch eines oder mehrere gleichzeitige Stellsignale vorgenommen wird, die von"3er-Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl, dem Unterdruck in der Ansaugleitung, dem Barometerstand, einer Motortemperatur und dem Willen des Fahrers abhängig gemacht werden können.The drive of the injection pump 6 in Fig. 1 and 2 can also in a known manner by a Electric motor take place, the regulation of the atomizing air volume and its pressure by the The air pump speed is changed by controlling the speed of the air pump electric drive motor causes and the speed control by one or more simultaneous Control signals are made, which are from "3 throttle position, the engine speed, the negative pressure in the intake line, the barometer reading, one Engine temperature and the will of the driver can be made dependent.
Mit der vorgeschlagenen Kraftstofförder- und -dosiervorrichtung werden die Vorteile des bisher üblichen Vergasers verwendet und gleichzeitig dessen Nachteile ausgeschaltet. Es brauchen keine bewegten Teile abgedichtet und geschmiert zu werden, die mit Kraftstoff in Berührung stehen, was insbesondere bei der Verwendung von Leichtkraftstoffen zu erheblichen Schwierigkeiten führte. Für die Zerstäubung des Kraftstoffes stehen beliebig große Luftkräfte zur Verfügung, ohne daß diese den Ansaugvorgang oder das angesaugte Luftgemisch des Verbrennungsmotors irgendwie beeinflussen würden. Außerdem wird das feinzerstäubte Kraftstoff-Luft-Gemisch unmittelbar vor das Einlaßventil gebracht, so daß der ungünstige Einfluß eines verzweigten Saugrohres wegfällt. Für die Regelung der Kraftstoffmenge und ihre Zerstäubung werden das bereits im Vergaserbau bewährte Prinzip und dessen nicht bewegliche Regeleinrichtungen verwendet, wobei im Gegensatz zu bisher bekannten Ausführungen die Anpassung der geförderten Kraftstoffmenge an die vom Motor angesaugte Ladungsluftmenge jeweils bei proportionalem Liefergradverlauf der Zerstäubungs- und der Ladeluft erzielt wird.With the proposed fuel delivery and metering device, the advantages of the previously usual Carburetor and at the same time eliminated its disadvantages. It doesn't need any moving Parts to be sealed and lubricated that are in contact with fuel, which is particularly important with the use of light fuels becomes significant Difficulties led. Air forces of any size are available for atomizing the fuel, without affecting the intake process or the intake air mixture of the internal combustion engine somehow affect. In addition, the finely atomized fuel-air mixture is immediate brought in front of the inlet valve, so that the unfavorable influence of a branched intake manifold is eliminated. For the regulation of the amount of fuel and its atomization are already tried and tested in carburetor construction Principle and its non-movable control devices used, in contrast to previously known Executions for adapting the amount of fuel delivered to the amount of charge air sucked in by the engine achieved in each case with a proportional degree of delivery progression of the atomizing and the charge air will.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 392 733;
französische Patentschriften Nr. 511717, 545 589, 736, 750 557, 988 589;
USA.-Patentschriften Nr. 1 396 506, 1 402 749.Considered publications:
German Patent No. 392 733;
French Patent Nos. 511717, 545 589, 736, 750 557, 988 589;
U.S. Patent Nos. 1,396,506, 1,402,749.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH28889A DE1046401B (en) | 1956-12-22 | 1956-12-22 | Device for fuel delivery and control for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
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DEH28889A DE1046401B (en) | 1956-12-22 | 1956-12-22 | Device for fuel delivery and control for internal combustion engines |
Publications (1)
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DE1046401B true DE1046401B (en) | 1958-12-11 |
Family
ID=7150984
Family Applications (1)
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DEH28889A Pending DE1046401B (en) | 1956-12-22 | 1956-12-22 | Device for fuel delivery and control for internal combustion engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1046401B (en) |
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- 1956-12-22 DE DEH28889A patent/DE1046401B/en active Pending
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