DE334577C - Einspritzvorrichtung fuer Dieselmotoren - Google Patents

Description

• Einspritzvorrichtung für Dieselmotoren. Die Erfindung betrifft eine Brennstoff-Einspritzvorrichtung bei Dieselmotoren, die eine besondere Luft- und Brennstoffpumpe für die Luft- und Brennstoffzuführung entbehrlich macht.
• Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. z einen Längsschnitt einer Ausführungsform, Fig.2 den Längsschnitt einer zweiten Anordnung, Fig.3 den Längsschnitt einer dritten Ausführung, Fig. q. den Längsschnitt einer vierten Anordnung, Fig. 5 den Längsschnitt einer fünften Ausführung, Fig.6 eine besonders einfache Bauart der Erfindung mit Teilen des Motorzylinders, Fig. 7 eine Einzelheit, Fig. 8 eine Einzelheit.
• Bei der Ausführungsform der Fig. z schließt sich an die Innenseite des Arbeitszylinders A der den Zylinderdeckel durchbrechende und vom Mantel b umschlossene Zylinder an, welcher aus zwei Hauptteilen a und a1 besteht. In diesem zylinderförmigen Raum bewegt sich der ebenfalls aus zwei Hauptteilen in entsprechenden Größenabmessungen gehaltene Kolben c, d mit Verbindungsteil x, welcher durch den Schaft e; der durch die außerhalb des Zylinders angebrachte Feder f unter Federdruck steht, in seiner normalen Lage gehalten wird.: An den Kolbenteil d schließen sich die je mit einem feinen Kanal versehenen massiven, zylindrisch geformten Kolbenansätze g und h an, welche in entsprechende Hohlräume des an dieser Stelle nach innen vorspringendenZylindermantels b eingreifen. Der beim Verdichtungshub des Arbeitskolbens auf Kolbenteil c ausgeübte Druck pflanzt sich infolge des geringeren Querschnittes des Kolbenteiles d in entsprechend verstärktem Maße auf die in dem Zylinderraum a1 befindliche Luft fort, so daß letztere durch den Kanal i und nach Vermischung des in der Kapsel k befindlichen Brennstoffes mit Luft durch die Brennstoffnadel in den Arbeitszylinder eingespritzt. wird. Beim Hineinpressen des Kolbens c nach rechts in den Zylinder b wird gleichzeitig in die durch die Kolbenansätze g und h ausgefüllten, nun teilweise freien Hohlräume Brennstoffflüssigkeit durch die Zuleitungskanäle l und h angesaugt, welche beim Zurückweichen des Kolbens c, d nach links mittels der Kanäle m und na' in die mit einer Brausevorrichtung versehene Kapsel k gedrückt wird, um beim darauffolgenden Verdichtungshub, wenn die Kolben c und d wiederum nach rechts bewegt werden, mit Luft vermischt in den Verbrennungsraum eingespritzt zu werden.
• Durch die Hähne n und n1 kann die Menge des einströmenden Brennstoffes geregelt werden.
• Die Zuleitungskanäle l und h sind gegen die im Ruhezustand des Motors von den massiven Kolbenansätzen g und h aus gefüllten Höhlungen durch nach letzteren sich öffnende Ventile abgeschlossen, ebenso Kanal i gegen die Brennstoffkapsel. Die Kanäle in und ml können Ventile bei ihrer Einmündung in die Brennstoffkapsel oder auch an der Ausgangsstelle tragen.
• Die der größeren Deutlichkeit halber unverhältnismäßig groß gezeichneten Kolbenansätze g und h sind in derartigen Abmessungen zu halten, daß mit jedem Hub die für jede Einspritzung nötige Brennstoffmenge angesaugt wird.
• Die Brennstoffkapsel muß entsprechende Abmessungen besitzen. An Stelle der beiden Kolbenansätze g und -1a kann auch ein einziger treten, wodurch eine Vereinfachung erzielt werden würde.
• Da der hohe Druck der Luft nur durch starke Volumenverkleinerung erreicht werden kann, mußte der Zylinderraum a1 an sich ziemlich große Ausmaße erhalten. Um dieses zu vermeiden, empfiehlt es sich, die im Arbeitszylinder beim Verdichtungshub bereits bis zu gewissem Grade vorverdichtete Luft zu verwenden. Dieses wird durch Kanal o ermöglicht, dessen Mündung in den Zylinderraum a1 beim Einpressen des Kolbens nach rechts sofort verschlossen wird oder auch noch durch eine besondere Ventilanordnung verschließbar gemacht werden kann. Durch das mit einem nach innen sich öffnenden Ventil versehene Ansatzstück P kann beim Ansaugehub frische Luft nach Zylinderteil a1 wie nach dem Arbeitszylinder eingeführt werden.
• Die Kraft der Feder f ist derart zu bemessen, daß die Kolben c, d erst dann nach rechts in den Zylinder a, a1 eingepreßt werden, wenn der Druck auf Kolbenteil c eine bestimmte Höhe, und zwar nahezu das höchste Maß am Ende der Kompression erreicht, so daß ein vorzeitiges Einspritzen des Brennstoffes vermieden wird.
• Durch den Kanal q kann die im Zylinderteil a befindliche Luft nach außenhin entweichen. Die Ausführungsform nach Fig. 2 weist drei Änderungen auf: Die Regulierung des Kolbenhubes erfolgt hier durch die Stellschraube v, mittels welcher die Hubhöhe des Kolbens d entsprechend verkürzt werden kann; die Feder f befindet sich hier im Zylinderraum a und ist um den Verbindungsteil x der Kolben c, d gelegt; auch ist eine zylindrische Aussparung f 1 von erforderlicher Länge in den Zylindermantel b für die Unterbringung der Feder f bei dem Vorgang des Kolbens c vorgesehen.
• Die beiden Kolbenansätze g und 1a endlich. dienen hier verschiedenen Zwecken. Durch Kolbenansatz g in Verbindung mit seinem Kanal nz wird, wie in der Anordnung nach Fig. x, der Brennstoff eingeführt; der Kolbenansatz da in Verbindung mit Kanal ml dient dagegen dazu, die bei schwerflüssigem Brennstoffe nötige kleine Menge leichtflüssigen Brennstoffes (Gasöl) in die Brennstoffkapsel einzuführen. Dadurch, daß die Zuleitung h nahe dem Hauptteil des Kolbens d bzw. nahe dem Ende des von dem Kolbenansatz h aus gefüllten Zylinders, soweit angängig, angeordnet wird, kann die Menge der eingespritzten Brennstoffflüssigkeit auf ein kleines Maß herabgesetzt werden.
• Bei der Anordnung. nach Fig. 3 ist die Brennstoffkapsel k bzw. -nadel aus dem Kolben c nach außerhalb des Zylinders a, a1 verlegt.
• Bei der Ausführungsform der Fig. q. bzw. ¢ a sind die Kolbenansätze g und k durch eine Abstufung dl des Kolbens d ersetzt. Durch den bei dem Einpressen der Kolben nach rechts entstehenden Unterdruck wird leichtentzündlicher Brennstoff in den Raum s1 und schwerflüssiger Brennstoff in den Raum s (s. Fig. q.a) angesaugt.
• Die Länge des Kolbens d ist derart zu bemessen, daß der Zuleitungskanal o1 für die Luft in der rechten Endlage des Kolbens nicht in den Raum s mündet (vgl. Fig. 4a).
• Bei der Ausführungsform der Fig. 5 ist die zeitliche Verbindung für die Einführung der Luft und des Brennstoffes in die Brennstoffnadel an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Kolbenstufe dl dient, wie in der Bauart nach Fig. q., dazu, mittels des Kanales ml leichtentzündlichen Brennstoff in die Brennstoffkapsel einzuführen. Der Zylinderraum a1 ist zur Aufnahme der Luft bestimmt.
• Die Verlängerung d2 des Kolbens d wird in einem durch die Feder f 1 in seiner normalen Lage gehaltenen Hohlzylinder t geführt, in dessen Innenraum az beim Zurückweichen des Kolbens nach links aus dem mittels Rohr ;. mit dem Brennstoffbehälter in Verbindung stehenden Raum w Brennstoff angesaugt wird.
• Der die Räume u und w verbindende Kanal y wird zweckmäßig gegen den Raum u durch ein nach diesem Raum sich öffnendes Ventil y1 abgeschlossen; doch muß hierbei die in Raum w befindliche Brennstoffflüssigkeit aus dem Raum w, sei es durch die Zufuhrleitung, sei es durch ein besonderes Ventil, entweichen können. Entweder genügt nur der in Raum zi selbst angesaugte Brennstoff oder es wird außerdem die beim Zurückweichen von Zylinder t nach rechts aus dem Raum w verdrängte Brennstoffmenge verwendet.
• Die Arbeitsweise ist folgende Beim Zurückpressen der Kolben c, d, dl, d2 nach rechts wird Brennstoff aus dem Raume z4 mittels Kanal nz und Luft aus dem Raume a1 mittels Kanal i in die Brennstoffkapsel k und in den Arbeitszylinder A eingepreßt und der aus der Volumenverkleinerung der Luft sich ergebende Druckunterschied gleichzeitig dadurch beseitigt, daß der Hohlzylinder t in den durch Kanal v mit dem Raum a1 verbundenen Raum a2 zurückweicht, bis der Druck der in den Räumen a1, a2 komprimierten Luft den beabsichtigten Grad erreicht hat, worauf erst die Einspritzung des Brennstoffes gleichzeitig mit dem Einpressen der Luft erfolgt. Die vorherige Einlagerung des Brennstoffes in die Brennstoffkapsel fällt in diesem Falle fort.
• Um die Bauart des Zylinderdeckels nicht zu verwickelt zu gestalten, kann das Ein- und Ausströmventil des Arbeitszylinders schließlich nach Fig.6 vereinfacht werden, indem beide Öffnungen durch ein und denselben Kolbenschieber C gesteuert werden. Die- Ausströmkanäle 2, 3 sind hier gerade offen, indem der Kolbenschieber durch die von einem zweistufigen Nocken - welcher mit der Hauptwelle durch ein Zahnrad mit der Übersetzung i zu 2 in Verbindung steht - bewegte Stange derart eingestellt ist, daß die Kanäle i, 2 und 3 sich decken (s. Fig. 7).
• Wird der Kolbenschieber etwas nach der rechten Seite geschoben, so werden die Kanäle 2, 3 des Arbeitszylinders A verschlossen; bei weiterer Verschiebung nach rechts werden die beiden Einströmkanäle q. und 5 zur Deckung gebracht, so daß frische Luft bzw. Wasserdampf aus dem Kühlmantel von der Zuleitung 6 und 7 (s. Fig. 8) aus in den Arbeitszylinder einströmen kann.
• . Wie aus der Zeichnung zu ersehen, ist im vorliegenden Falle weiterhin zur besseren Ausnutzung der Gase ein Niederdruckzylinder B vorgesehen. Zweckmäßig wird dabei die Kurbelstange des letzteren nicht unmittelbar mit der Hauptwelle, sondern mit dem Zahnrad verbunden, auf dessen Welle auch die Nockenscheibe zur Steuerung des Schiebers sitzt, wobei der Niederdruckzylinder im Zweitakt wirkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzvorrichtung für Dieselmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff- und Luftzuführung ohne besondere Pumpen, und zwar vermittels eines federbelasteten, durch die Druckänderungen im Arbeitszylinder bewegten, aus zwei Hauptteilen (c und d) zusammengesetzten Kolbens erfolgt, welcher in seinem Innern die Kanäle (in und ml) enthält, durch welche vermittels zweier besonderer Kolbenansätze (g und la),beim- Zurückgehen des Kolbens der im Kolbenteil (c) sitzenden Brennstoffkapsel (k) Brennstoff zugeführt wird, während durch den gleichfalls im Innern »des Kolbens (c, d) befindlichen Kanal (i) beim Vorwärtsgang des Kolbens Luft in die Kapsel (k) gepreßt wird und so das Einspritzen des Brennstoffs erfolgt, worauf beim Rückgang des Kolbens durch Kanal (o) teils von außen, teils vom Arbeitszylinder aus frische Luft in den Zylinderraum (a1) eintritt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher die Kolbenansätze (g und h) durch eine Abstufung (dl) des Kolbenteils (d) ersetzt werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine Verlängerung (d2) besitzt, die in einem durch die Feder (f l) in seiner normalen Lage gehaltenen Hohlzylinder (t) geführt ist, der seinerseits in einer Verlängerung des Zylindermantels (b) bewegbar ist und dessen Innenraum (2c) mit Raum (w) durch einen mit passendem Ventil versehenen Kanal (y) verbunden ist, während der Zylinderraum (a2) mit Raum (a1) durch Kanal (v) in Verbindung steht.