DE1239135B - Injection device for internal combustion engines - Google Patents
Injection device for internal combustion enginesInfo
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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Description
Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung mit Mengenbemessung und Zuteilung des Kraftstoffes auf die einzelnen Zylinder einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einer im überschuß fördernden Pumpe und einem System rotierender und nicht rotierender, mit Durchströmöffnungen versehener Scheiben, welche relativ verdrehbar sind, wobei ein Fliehkraftregler, der in bei Einspritzvorrichtungen bekannter Weise bei von der Drehzahl völlig getrennter Einbringung der Belastung in die Mengenbemessung den Einfluß der Drehzahl auf den Zeitwert des Durchströmquerschnittes kompensiert, d. h. unabhängig von der Drehzahl die angenähert gleiche Einspritzmenge pro Arbeitsspiel erzielt, eine relative Verdrehung der Scheiben bewirkt, wobei die Änderung des Zeitwertes des Durchströmquerschnittes in Abhängigkeit von der Belastungseinstellung derart von der Größe der eingestellten Belastung abhängig ist, d. h. bei hoher Belastungseinstellung groß und bei niedriger Belastungseinstellung klein ist, daß bei jeder eingestellten Last die Einspritzmenge unabhängig von der Drehzahl für den entsprechend dem Motorkennfeld in Frage kommenden Lastdrehzahlbereich annähernd konstant bleibt, nach Patent 1228 103.Injection device for internal combustion engines The invention relates to an injection device with quantity measurement and allocation of the fuel to the individual cylinders of an internal combustion engine, consisting of a pump which delivers excess fuel and a system of rotating and non-rotating disks provided with throughflow openings which are relatively rotatable, with a centrifugal governor, which compensates the influence of the speed on the time value of the flow cross-section in a manner known in injection devices with the load being introduced into the quantity measurement completely separately from the speed, ie achieves approximately the same injection quantity per work cycle regardless of the speed, causes a relative rotation of the disks, whereby the change in the time value of the flow cross-section as a function of the load setting is so dependent on the size of the set load, ie large at high load setting and large at low Bel The load setting is small, so that with each set load the injection quantity remains approximately constant regardless of the speed for the load speed range in question according to the engine map, according to patent 1228 103.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einspritzvorrichtung gemäß dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß eine konstruktiv einfache Vorrichtung geschaffen wird, bei der in den unteren Drehzahlbereichen auch bei Teillasten unabhängig von der Drehzahl eine angenähert konstante Einspritzmenge pro Arbeitsspiel erreicht wird.The invention is based on the object of the injection device according to the main patent in such a way that a structurally simple device is created in which in the lower speed ranges even with partial loads independently an approximately constant injection quantity per work cycle is achieved by the speed will.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in einer drehzahlabhängig relativ verdrehbaren, rotierenden Scheibe Zusatzöffnungen vorgesehen sind und daß die Einstellung der Belastung durch relative Verdrehungen einer nicht rotierenden Scheibe erfolgt.According to the invention, this is achieved in that in a speed-dependent manner relatively rotatable, rotating disk additional openings are provided and that the adjustment of the load by relative twisting of a non-rotating one Disc takes place.
Die Verwendung einer gegenüber Austrittsöffnungen im Gehäuse relativ verdrehbaren, nicht rotierenden Scheibe zur Einstellung der Belastung ergibt nicht nur eine konstruktiv einfache und billig herzustellende sondern auch eine bei längerem Betrieb gleichbleibend genau arbeitende Einspritzvorrichtung.The use of a relative outlet openings in the housing rotatable, non-rotating disc for adjusting the load does not result only one that is structurally simple and cheap to manufacture but also one for longer periods Operation consistently accurate injection device.
Die in einer drehzahlabhängig relativ verdrehbaren, rotierenden Scheibe angebrachten Zusatzöffnungen werden in den unteren Drehzahlbereichen derart freigegeben, daß bei jedem Verdrehwinkel der lastabhängig verdrehbaren, stillstehenden Scheibe eine drehzahlunabhängige, angenähert konstante Einspritzmenge pro Arbeitsspiel entsprechend der jeweiligen Lasteinstellung erreicht wird. Durch entsprechend bemessene Zusatzöffnungen kann also der Einim des Verdrehwinkels der lastabhängig verstellten Scheibe kompensiert werden und erreicht werden, daß der wirksame Durchströmquerschnitt der durch den Fliehkraftregler verdrehbaren rotierenden Scheiben bei jeder Lasteinstellung der jeweiligen Drehzahl entspricht. Die praktischen Erfordernisse bei Brennkraftmaschinen, z. B. Brennstoffanreicherung bei maximaler Drehzahl und Vollast, oder auch Abweichungen vom theoretischen Verhalten, die durch Drosselung in den Querschnitten der Einspritzvorrichtung bedingt sind, können ebenfalls in einfacher Weise durch entsprechende Bemessung bzw. Anordnung der Zusatzöffnungen berücksichtigt werden. Die intermittierende Arbeitsweise, die sich durch die Zusatzöffnungen ergibt, kann durch die Brennstoffleitung und die Einspritzdüsen kompensiert werden.The rotating disc that can be rotated relatively depending on the speed attached additional openings are released in the lower speed ranges in such a way that that at every angle of rotation of the load-dependent rotatable, stationary disc a speed-independent, approximately constant injection quantity per work cycle accordingly the respective load setting is achieved. Through appropriately sized additional openings thus the adjustment of the angle of rotation of the load-dependent adjusted disk can be compensated are achieved and that the effective flow cross-section through the Centrifugal governor rotatable rotating discs at each load setting of the corresponds to the respective speed. The practical requirements for internal combustion engines, z. B. Fuel enrichment at maximum speed and full load, or deviations from the theoretical behavior caused by throttling in the cross-sections of the injector are conditional, can also be done in a simple manner by appropriate dimensioning or arrangement of the additional openings must be taken into account. The intermittent way of working, which results from the additional openings, can through the fuel line and the injectors are compensated.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung beschrieben ist. Außer einem Längsschnitt durch die Einspritzvorrichtung ist in A b b. 1 a ein Schnitt durch den Fliehkraftregler, in A b b. 1 b die Abwicklung der Scheiben bei verschiedenen Drehzahlen und in A b b. 1 c ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Brennstoffmenge pro Hub von der Drehzahl zeigt, dargestellt.Further features and advantages of the invention are set out below Description explained in the, with reference to the drawing, an embodiment the injection device according to the invention is described. Except for a longitudinal section through the injector is in A b b. 1 a a section through the governor, in A b b. 1 b the development of the discs at different speeds and in A. b b. 1 c is a diagram showing the dependence of the amount of fuel per stroke on the RPM shows shown.
Von einer Pumpe 1 wird Kraftstoff gefördert, der durch eine Eintrittsbohrung 2 in einen Ausgleichsraum 3 gelangt. Durch eine Bohrung 4 in einer relativ verdrehbaren Scheibe 5, die in Abhängigkeit von der Last verdreht wird, gelangt der Kraftstoff bei entsprechender Freigabe von Steuerschlitzen 11' und 11 in zwei rotierenden Scheiben 6 und 7 durch eine der Zylinderzahl des Motors entsprechende Anzahl Austrittsöffnungen 8 über die Einspritzleitung zu den Einspritzdüsen. Ein auf einer vom Motor angetriebenen Regelwelle 9 festsitzender Fliehkraftregler 10 verdreht bei Änderung der Drehzahl die rotierende Scheibe 7 relativ zur fest auf der Regelwelle 9 sitzenden Scheibe 6, wobei der Drehzahleinfluß vom Fliehkraftregler rein mechanisch in der Weise kompensiert wird, daß die Fliehgewichte unmittelbar über einen Hebel ein Drehmoment auf die Verstellscheiben 6 und 7 ausüben und somit die Scheiben zum Verdrehen bringen. Zusätzlich zum Steuerschlitz 11 sind in der Scheibe 7 Zusatzöffnungen 12 vorgesehen. Diese Zusatzöffnungen 12 sind erfindungsgemäß derart in Umfangsrichtung hinter dem Steuerschlitz 11 in der Scheibe 7 angeordnet, daß bei kleiner werdenden Drehzahlen der Steuerschlitz 11' in der Scheibe 6, dessen Überdeckung mit dem Steuerschlitz 11 in der Scheibe 7 bei kleineren Drehzahlen verkleinert wird, nach und nach die Zusatzöffnungen 12 überdeckt. Durch diese Anordnung der Zusatzöffnungen 12 (A b b. 1 b) wird erreicht, daß bei verschiedenen Lasteinstellungen und gleicher Drehzahl eine lastabhän-gige Anzahl von Zusatzöffnungen zugeschaltet wird. Durch diese Kombination von Steuerschlitzen und lastabhängiger Zuschaltung von Zusatzöffnungen wird eine annähernd proportionale Überlagerung der beiden getrennt in das Einspritzaggregat eingebrachten Regelgrößen, nämlich Last und Drehzahl, erreicht, wie es für den Betrieb von Motoren über den gesamten Drehzahl- und Lastbereich erforderlich ist.A pump 1 delivers fuel, which passes through an inlet bore 2 into a compensation chamber 3. Through a bore 4 in a relatively rotatable disk 5, which is rotated depending on the load, the fuel passes through a number of outlet openings 8 corresponding to the number of cylinders of the engine when control slots 11 'and 11 are released accordingly in two rotating disks 6 and 7 the injection line to the injection nozzles. A centrifugal governor 10, which is stuck on a control shaft 9 driven by the motor, rotates the rotating disk 7 relative to the disk 6, which is firmly seated on the control shaft 9, when the speed changes, the influence of the speed being compensated purely mechanically by the centrifugal governor in such a way that the centrifugal weights directly via a Lever exert a torque on the adjusting disks 6 and 7 and thus cause the disks to rotate. In addition to the control slot 11, 7 additional openings 12 are provided in the disk. According to the invention, these additional openings 12 are arranged in the circumferential direction behind the control slot 11 in the disc 7 that, as the speeds decrease, the control slot 11 'in the disc 6, whose overlap with the control slot 11 in the disc 7 is reduced at lower speeds, gradually after the additional openings 12 are covered. By this arrangement, the additional openings 12 (A b b. 1 b) it is achieved that at different load settings and the same speed lastabhän- a dent number is switched by additional openings. Through this combination of control slots and load-dependent activation of additional openings, an approximately proportional superimposition of the two control variables introduced separately into the injection unit, namely load and speed, is achieved, as is necessary for the operation of engines over the entire speed and load range.
Vorteilhaft ist die mit den Zusatzöffnungen 12 versehene Scheibe 7 einer Planfläche benachbart, die zu den Zylindern führende Öffnungen 8 aufweist.The disk 7 provided with the additional openings 12 is advantageous adjacent to a plane surface which has openings 8 leading to the cylinders.
Erfindungsgemäß hat der in der Scheibe 7 angeordnete Steuerschlitz 11 etwa gleiche Abmessungen wie der Steuerschlitz 11' in Scheibe 6, und die dahinter angeordneten Zusatzöffnungen 12 sind Bohrungen mit kleiner werdenden Durchmessern.According to the invention, the control slot 11 arranged in the disk 7 has approximately the same dimensions as the control slot 11 ' in the disk 6, and the additional openings 12 arranged behind it are bores with decreasing diameters.
Im einzelnen ist der Regelmechanismus in den A b b. 1 a und 1 b zu erkennen. Vollasteinstellung, d. h. die maximal eingespritzte Kraftstoffmenge durch den Verteiler, ist dann gegeben, wenn sich die Bohrung 4 der relativ verdrehbaren Scheibe 5 direkt gegenüber den Austrittsöffnungen 8 im Gehäuse des Verteilers befindet. Der Fliehkraftregler 10 ist in seiner Drehzahlcharakteristik so ausgelegt, daß mit steigender Drehzahl durch relative Verdrehung der rotierenden Scheiben 6 und 7 zueinander die überschneidung der beiden Steuerschlitze 11,11' in den rotierenden Scheiben 6 und 7 größenordnungsmäßig mit der Drehzahl zunimmt. So wäre z. B. bei der Drehzahl Null der überdeckungswinkel Null. Bei der maximalen Drehzahl überdecken sich beide Steuerschlitze voll. Da nun bei gleicher wirksamer Schlitzbreite, bei doppelt so großer Drehzahl die Verbindungszeit der Bohrungen 8 und 4, d. h. also die möd liehe Förderzeit, annähernd halb so groß wird, kompensiert die oben beschriebene Veränderung der wirksamen Steuerschlitzbreite durch den Fliehkraftregler 10 den Drehzahleinfluß. Dies gilt jedoch nur für Vollasteinstellung, bei der sich die Bohrungen 4 und 8 gegenüberstehen. Geht man auf Halblast über, d. h. verdreht man die Scheibe 5 um einen Winkel entsprechend der halben Steuerschlitzbreite, so daß die Bohrungen 4 und 8 ebenfalls um eine halbe Steuerschlitzbreite auseinanderstehen (A b b. 1 b), dann steht nur bei maximaler Drehzahl, d. h. bei sich deckenden Steuerschlitzen 11, 11' in den rotierenden Scheiben 6 und 7, die annähernd halbe Brennstoffmenge gegenüber Vollastbetrieb pro Hub zur Verfügung. Dies ergibt sich dadurch, daß jetzt nur pro Umdrehung während der halben Zeitdauer durch die Steuerschlitze eine Verbindung der Bohrungen 4 mit den Bohrungen 8 gegeben ist. Bei kleinerer Drehzahl, wenn durch den Fliehkraftregler die Überdeckung der Steuerschlitze 11, 11' und somit die wirksame Steuerschlitzbreite verkleinert ist, wird die Zeit, während der die Bohrungen 4 mit den Bohrungen 8 durch die Steuerschlitze verbunden sind, kürzer und dadurch die pro Hub eingespritzte Brennstoffmenge zusätzlich verkleinert. Infolgedessen nimmt die Spritzdauer bei Teillast mit der Drehzahl im Vergleich zur Einspritzmenge bei Höchstdrehzahl relativ mehr ab als bei Vollast. Schließlich wird bei Unterschreiten einer gewissen Drehzahl die Überdeckung der beiden Steuerschlitze in den rotierenden Scheiben 6 und 7 so klein, daß es zu keiner Verbindung der Bohrungen 4 und 8 mehr kommen kann und die Förderung ganz aufhört. Bei Anordnung von nur zwei gleich großen Steuerschlitzen 11, 11' in den rotierenden Scheiben 6 und 7 in Verbindung mit dem Fliehkraftregler 10 ist also nur für Vollast für alle Drehzahlen eine gleichmäßig drehzahlunabhängige Förderung erreichbar, wogegen bei kleineren Lasteinstellungen entsprechend der relativen Verdrehung der Scheibe 5 die Förderung erst bei Erreichen einer bestimmten minimalen Drehzahl einsetzen kann (A b b. 1 a).The control mechanism is detailed in A b b. 1 a and 1 b can be seen. Full load setting, ie the maximum amount of fuel injected through the distributor, is given when the bore 4 of the relatively rotatable disk 5 is located directly opposite the outlet openings 8 in the housing of the distributor. The speed characteristic of the centrifugal governor 10 is designed so that with increasing speed by relative rotation of the rotating disks 6 and 7 to each other, the overlap of the two control slots 11, 11 'in the rotating disks 6 and 7 increases in magnitude with the speed. So z. B. at zero speed of the overlap angle zero. At the maximum speed, both control slots completely overlap. Since now with the same effective slot width, at twice the speed, the connection time of the bores 8 and 4, ie the possible borrowed delivery time, is almost half as long, the above-described change in the effective control slot width by the centrifugal governor 10 compensates for the influence of the speed. However, this only applies to the full load setting in which the bores 4 and 8 are opposite one another. If you go to half load, i.e. if you turn the disk 5 by an angle corresponding to half the control slot width, so that the bores 4 and 8 are also spaced apart by half a control slot width (A b b. 1 b), then only at maximum speed, ie with congruent control slots 11, 11 'in the rotating disks 6 and 7, approximately half the amount of fuel is available per stroke compared to full-load operation. This results from the fact that the bores 4 are only connected to the bores 8 by the control slots per revolution during half the period of time. At a lower speed, when the overlap of the control slots 11, 11 'and thus the effective control slot width is reduced by the centrifugal governor, the time during which the bores 4 are connected to the bores 8 through the control slots is shorter and therefore the time injected per stroke Fuel quantity also reduced. As a result, the injection duration at part load decreases with the speed compared to the injection quantity at maximum speed relatively more than at full load. Finally, if the speed falls below a certain level, the overlap of the two control slots in the rotating disks 6 and 7 becomes so small that the bores 4 and 8 can no longer be connected and the conveyance ceases entirely. With the arrangement of only two equal-sized control slots 11, 11 'in the rotating disks 6 and 7 in connection with the centrifugal governor 10, uniform speed-independent delivery can only be achieved for full load for all speeds, whereas with smaller load settings according to the relative rotation of the disk 5 the promotion can only start when a certain minimum speed is reached (A b b. 1 a).
Treten jedoch die Zusatzöffnungen 12, die über den Steuerschlitz in Scheibe 6 und über die Bohrungen 4 mit dem Druckraum jeweilig verbunden sind, in Aktion, so wird jeweils bei Überdeckung einer dieser Zusatzöffnungen 12 mit den Austrittsöffnungen 8 Brennstoff gefördert. Durch das Zusammenwirken von Steuerschlitzen 11, 11' und Zusatzöffnungen 12 kann also erreicht werden, daß über den motorisch interessierenden Drehzahlbereich hinweg für jede eingestellte Lasteinstellung, gegeben durch Stellung der Scheibe 5, die pro Hub geförderte Brennstoffmenge in der Größenordnung konstant den jeweiligen Motorverhältnissen angepaßt bleibt. Dieses Verhalten kann noch dadurch verbessert werden, daß die Zusatzöffnungen 12 in ihrem Durchmesser abgestuft werden. Somit wird durch diese Anordnung, bei der eine an sich additive Überlagerung von Drehzahleinfluß und Lasteinstellung vorliegt, ein Betriebsverhalten erzielt, das sonst nur durch geometrische Überlagerung von Drehzahl und Lasteinfluß erreicht wird, so daß hierbei durch gestufte aber getrennte additive Überlagerung von Last- und Drehzahleinfluß eine gewünschte annähernd proportionale überlagerung beider Einflüsse erzielbar ist.However, if the additional openings 12, which are via the control slot in Disc 6 and are each connected to the pressure chamber via the bores 4, in Action, so is in each case when one of these additional openings 12 overlap with the Outlets 8 fuel promoted. Through the interaction of control slots 11, 11 'and additional openings 12 can thus be achieved that via the motorized speed range of interest for each set load setting by setting the disc 5, the amount of fuel delivered per stroke is of the order of magnitude remains constantly adapted to the respective engine conditions. This behavior can can still be improved in that the additional openings 12 in their diameter be graded. Thus, through this arrangement, an inherently additive There is a superposition of speed influence and load setting, an operating behavior which is otherwise only achieved by the geometric superimposition of speed and load influence is achieved, so that here by stepped but separate additive superimposition a desired, approximately proportional superimposition of the influence of load and speed both influences can be achieved.
Wird erfindungsgemäß zu den in den rotierenden Scheiben 6 und 7 befindlichen Steuerschlitzen 11, 11' in der Scheibe 7 eine zusätzliche, mit den zu den Zylindern führenden öffnungen 8 zusammenwirkende öffnung 13 angebracht, die ständig mit dem unter Druck gesetzten Kraftstoff im Ausgleichsraum 3 in Verbindung steht, dann wird pro Umdrehung zusätzlich zu der durch die Steuerschlitze gegebenen Brennstoffmenge eine Brennstoffmenge gefördert, die mit wachsender Drehzahl infolge der entsprechend kleiner werdenden überdeckungszeit der Bohrung 13 mit der Bohrung 8 etwa nach einer Hyperbel abnimmt. Diese von der zusätzlichen Öffnung 13 gesteuerte Einspritzmenge ist nicht von anderen Regelgrößen beeinflußt, so daß durch die Öffnung 13 z. B. die für den Leerlaufbetrieb erforderliche Mindestmenge an Kraftstoff zu den Einspritzdüsen gelangt.According to the invention, it becomes those located in the rotating disks 6 and 7 Control slots 11, 11 'in the disk 7 an additional one, with the to the cylinders leading openings 8 cooperating opening 13 attached, which is constantly with the pressurized fuel is in communication in the compensation chamber 3, then per revolution in addition to the amount of fuel given through the control slots an amount of fuel promoted with increasing speed as a result of the corresponding decreasing overlap time of the bore 13 with the bore 8 approximately after one Hyperbola decreases. This controlled by the additional opening 13 Injection quantity is not influenced by other controlled variables, so that through the opening 13 z. B. the minimum amount of fuel required for idling operation to the injectors got.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1954SC015949 DE1239135B (en) | 1954-07-27 | 1954-07-27 | Injection device for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1954SC015949 DE1239135B (en) | 1954-07-27 | 1954-07-27 | Injection device for internal combustion engines |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1239135B true DE1239135B (en) | 1967-04-20 |
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ID=7427599
Family Applications (1)
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DE1954SC015949 Pending DE1239135B (en) | 1954-07-27 | 1954-07-27 | Injection device for internal combustion engines |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1239135B (en) |
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- 1954-07-27 DE DE1954SC015949 patent/DE1239135B/en active Pending
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