DE334577C - Injection device for diesel engines - 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.Injection device for diesel engines. The invention relates to a Fuel injection device in diesel engines, which have a special air and Makes fuel pump for the air and fuel supply dispensable.

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.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, namely Fig. z shows a longitudinal section of an embodiment, Fig. 2 the longitudinal section a second arrangement, Fig.3 the longitudinal section of a third embodiment, Fig. q. the longitudinal section of a fourth arrangement, FIG. 5 the longitudinal section of a fifth Execution, Figure 6 a particularly simple design of the invention with parts of the motor cylinder, Fig. 7 shows a detail, Fig. 8 shows a detail.

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.In the embodiment of FIG. Z, the inside of the working cylinder A is adjoined by the cylinder which breaks through the cylinder cover and is enclosed by the jacket b and which consists of two main parts a and a1. In this cylindrical space, the piston c, d, also made up of two main parts in corresponding dimensions, moves with the connecting part x, which is passed through the shaft e; which is under spring pressure by the spring f attached to the outside of the cylinder, is held in its normal position .: The piston part d is followed by the solid, cylindrically shaped piston lugs g and h, each provided with a fine channel, which into corresponding cavities of the this point inwardly protruding cylinder jacket b engage. The pressure exerted on piston part c during the compression stroke of the working piston is propagated to the air in cylinder chamber a1 to a correspondingly greater extent due to the smaller cross section of piston part d, so that the air flows through channel i and after the fuel in capsule k has been mixed injected with air through the fuel needle into the working cylinder. will. When the piston c is pressed to the right into the cylinder b, fuel liquid is simultaneously sucked into the partially free cavities filled by the piston attachments g and h through the supply channels l and h, which when the piston c, d retreats to the left by means of the channels m and na 'is pressed into the capsule k provided with a shower device in order to be injected mixed with air into the combustion chamber on the subsequent compression stroke when the pistons c and d are again moved to the right.

Durch die Hähne n und n1 kann die Menge des einströmenden Brennstoffes geregelt werden.The taps n and n1 can be used to control the amount of fuel flowing in be managed.

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.The supply channels l and h are closed off from the cavities filled by the massive piston attachments g and h when the engine is at rest by valves opening towards the latter, as is channel i from the fuel capsule. The channels in and ml can carry valves when they open into the fuel capsule or at the point of exit.

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.Those drawn disproportionately large for the sake of clarity Piston approaches g and h are to be kept in such dimensions that with each stroke the amount of fuel required for each injection is drawn in.

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.The fuel capsule must have appropriate dimensions. Instead of a single one of the two piston approaches g and -1a can also occur, thereby simplifying the process would be achieved.

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.Because the high pressure of the air can only be achieved by reducing the volume can be, the cylinder space a1 had to get quite large dimensions per se. To avoid this, it is advisable to use the one in the working cylinder during the compression stroke to use air that has already been pre-compressed to a certain extent. This is going through Channel o enables its opening into the cylinder chamber a1 when the piston is pressed in is closed immediately to the right or by a special valve arrangement can be made lockable. Through the one that opens inwards Valve-provided extension piece P can supply fresh air to the cylinder part during the intake stroke a1 as introduced after the working cylinder.

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.The force of the spring f is to be dimensioned such that the pistons c, d only then be pressed to the right into the cylinder a, a1 when the pressure on Piston part c a certain height, almost the highest level at the end of the compression achieved so that premature injection of the fuel is avoided.

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.The air in the cylinder part a can escape to the outside through the channel q. The embodiment according to FIG. 2 has three changes: The regulation of the piston stroke takes place here by the adjusting screw v, by means of which the stroke height of the piston d can be shortened accordingly; the spring f is here in the cylinder space a and is placed around the connecting part x of the pistons c, d; a cylindrical recess f 1 of the required length is also provided in the cylinder jacket b for accommodating the spring f during the operation of the piston c.

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.The two piston approaches g and 1a finite. serve different purposes here. The fuel is introduced through the piston attachment g in connection with its channel nz, as in the arrangement according to FIG. the piston attachment da in connection with channel ml, on the other hand, serves to introduce the small amount of low-viscosity fuel (gas oil) required for heavy fuel into the fuel capsule. Because the supply line h is arranged close to the main part of the piston d or close to the end of the cylinder filled by the piston attachment h, as far as possible, the amount of the injected fuel liquid can be reduced to a small extent.

Bei der Anordnung. nach Fig. 3 ist die Brennstoffkapsel k bzw. -nadel aus dem Kolben c nach außerhalb des Zylinders a, a1 verlegt.In the arrangement. according to Fig. 3, the fuel capsule k or needle relocated from the piston c to the outside of the cylinder a, a1.

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.In the embodiment of Fig. Q. or ¢ a are the piston approaches g and k replaced by a gradation dl of the piston d. By pressing in The vacuum created by the piston to the right becomes highly flammable fuel sucked into space s1 and heavy fuel into space s (see Fig. q.a).

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).The length of the piston d is to be dimensioned such that the supply channel o1 for the air in the right end position of the piston does not open into space s (cf. 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.In the embodiment of FIG. 5, the time connection is for the introduction of the air and the fuel into the fuel needle in one embodiment shown. The piston stage dl is used, as in the type of Fig. Q. To, means of the channel to introduce ml of highly flammable fuel into the fuel capsule. The cylinder space a1 is intended to receive the air.

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.The extension d2 of the piston d is in a by the spring f 1 held in its normal position hollow cylinder t out in its interior az when the piston retreats to the left out of the tube;. with the fuel tank connected space w fuel is sucked in.

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.The channel y connecting the rooms u and w is expediently against the Space u closed by a valve y1 that opens after this space; but must here the fuel liquid in space w from space w, be it through the supply line, be it through a special valve, can escape. Either is enough only the fuel sucked in in room zi itself or it will also be the amount of fuel displaced from space w when cylinder t retreats to the right used.

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.The procedure is as follows: When the pistons c, d, dl, d2 are pressed back to the right, fuel is pressed into the fuel capsule k and into the working cylinder A from space z4 via channel nz and air from space a1 via channel i and that from the volume reduction The pressure difference resulting from the air is simultaneously eliminated by the fact that the hollow cylinder t recedes into the space a2 connected to the space a1 by channel v until the pressure of the air compressed in the spaces a1, a2 has reached the intended level, after which the injection of the Fuel takes place at the same time as the air is injected. The previous storage of the fuel in the fuel capsule does not apply in this case.

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).In order not to make the design of the cylinder cover too complicated, the inflow and outflow valve of the working cylinder can finally be simplified according to FIG are controlled by having both openings controlled by one and the same piston valve C. will. The outflow channels 2, 3 are just open here by the piston valve by means of a two-stage cam - which is connected to the main shaft by a gear with the translation i to 2 is in connection - moving rod set in this way is that the channels i, 2 and 3 coincide (see 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.If the piston valve is pushed a little to the right, so the channels 2, 3 of the working cylinder A are closed; if there is a further shift to the right the two inflow channels q. and 5 aligned so that fresh air or water vapor from the cooling jacket from supply lines 6 and 7 (see Fig. 8) can flow into the working cylinder.

. 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.. As can be seen from the drawing, is still in the present case A low-pressure cylinder B is provided for better utilization of the gases. Appropriate the connecting rod of the latter is not directly connected to the main shaft, but connected to the gear, on whose shaft also the cam disk for control of the slide is seated, with the low-pressure cylinder acting in the two-stroke cycle.

Claims (3)

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. PATENT CLAIMS: i. Injection device for diesel engines, characterized in that the fuel and air supply takes place without special pumps, namely by means of a spring-loaded piston which is moved by the pressure changes in the working cylinder and is composed of two main parts (c and d), which inside the channels (in and ml), through which, by means of two special piston attachments (g and la), when the piston retracts, fuel is supplied to the fuel capsule (k) seated in the piston part (c), while the likewise inside »the piston (c, d ) located channel (i) when the piston moves forward, air is pressed into the capsule (k) and so the fuel is injected, whereupon fresh air enters the cylinder chamber when the piston retracts through channel (o), partly from the outside and partly from the working cylinder (a1) occurs. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher die Kolbenansätze (g und h) durch eine Abstufung (dl) des Kolbenteils (d) ersetzt werden. 2. Device according to claim i, in which the piston lugs (g and h) by a step (dl) of the piston part (d) must be replaced. 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.3. Device according to claim i, characterized in that that the piston has an extension (d2), which in one direction by the spring (f l) held in its normal position hollow cylinder (t) is guided, which in turn is movable in an extension of the cylinder jacket (b) and its interior (2c) connected to space (w) by a duct (y) provided with a suitable valve while the cylinder space (a2) communicates with space (a1) through channel (v).