EP0733160B1 - Fuel-injection system for a two-stroke internal-combustion engine - Google Patents
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- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Definitions
- the invention is based on a fuel injection device according to the genus of claim 1. It is already one Fuel injection device for a two-stroke internal combustion engine known (DE 903 389 C), the one Has injection pump, which has a control element, the on the one hand from the pressure in the intake pipe and on the other hand additionally is still acted upon by the pressure in the crankcase housing.
- the additional pressurization with the pressure in the Crankcase is supposed to with increasing narrowing of the Exhaust duct through an then increasing pressure in the The crankcase does not increase the fuel supply become.
- Throttle valve body rotatably mounted throttle valve actuated, for which purpose a linkage provided on the throttle valve is with an accelerator pedal or with an accelerator lever connected is.
- Negative pressure which depends on the rotational position of the throttle valve depends, so that this to regulate the flow rate of Fuel injection pump can be used.
- the Adjustment device is part of the fuel injection pump and regulates depending on that in the throttle body prevailing negative pressure the delivery rate of the Fuel injection pump.
- the pump piston rotated on its outer surface has a recess in the shape of an oblique extending control edge is formed.
- the pump piston controls one in the pump cylinder using the control edge excepted and in a pump work room of the Pump piston opening control bore, the rotational position the control edge with respect to the control bore the end of production of the pump piston. Due to the position of the pump piston The useful stroke and thus the delivery rate are in the pump cylinder changed.
- the pump piston is a sleeve-shaped one Control element provided that a two inside Has longitudinal slots opening, at which a Pump pistons of trained drivers, for example in the form a piston vane, slides axially and only at a rotation of the control element on the longitudinal slots for Turning the pump piston attacks.
- a Pump pistons of trained drivers for example in the form a piston vane
- To operate the Control element has this for example on his Outer surface of a clamped tooth segment, on which a cross to a longitudinal axis of the pump piston in the housing of the Fuel injection pump housed control rod with an external toothing engages in order to Longitudinal displacement of the control rod one turn of the Control element and the pump piston to effect.
- the control rod with its one end on a diaphragm of an adjusting device attached depending on the negative pressure in the Throttle valve connector the flow rate of the Fuel injection pump determined.
- the membrane separates the adjustment device two pressure rooms, one Connection pressure space and a signal pressure space, pressure-tight from each other, so that at a pressure difference between Connection pressure space and signal pressure space the membrane in the direction of the pressure gradient is moved.
- the membrane moving the control rod attached to the membrane is moved, while the control element is rotated to a Adjustment of the delivery rate of the fuel injection pump cause.
- the Signal pressure room with ambient pressure and the connection pressure room pressurized with the throttle valve connector, so that depending on the applied to the membrane Pressure difference a shift of the control rod and over the control element rotates the pump piston.
- Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the following Description explained in more detail.
- 1 shows it schematic functional diagram of an inventive Fuel injection device
- Figure 2 shows a section through a fuel injection pump according to a first Embodiment according to the invention
- Figure 3 shows a section by the fuel injection pump along a line III-III in Figure 2
- Figure 4 shows a section through the Fuel injection pump according to a second Embodiment according to the invention.
- FIG. 1 shows a schematic functional diagram of a Fuel injection device 1 according to the invention shown in which a fuel injection pump 2 for Partial fuel supply on average Two-stroke internal combustion engine 4 shown is provided.
- the fuel injection pump 2 delivers fuel to one on a cylinder 5 of the two-stroke internal combustion engine 4 provided fuel injector 3, the fuel directly into a combustion chamber 12 of the two-stroke internal combustion engine 4 injected.
- the two-stroke internal combustion engine 4 sucks via an intake pipe 9 the necessary for combustion Combustion air into an interior 10 of a crankcase 11 the two-stroke internal combustion engine, from which they do not have Overflow channels, shown in more detail, from one in the cylinder 5 slidably housed piston 6 controlled in the Combustion chamber 12 enters.
- the resulting from the combustion Exhaust gases are discharged from the combustion chamber 12 via an outlet duct 14 dissipated.
- the two-stroke internal combustion engine 4 is for example to drive hand-held drive devices, such as Chainsaws, cutters, brush cutters and of mopeds, motor boats and lawn mowers or the like intended.
- a fuel feed pump 15 delivers Fuel to fuel injection pump 2 and sits down as in Figure 1, dashed within shown line is shown from a Low pressure pump part 17 and the low pressure pump part 17 upstream suction buffers 18 together.
- the Fuel feed pump 15 is in the interior 10 of the Crankcase 11 pulsating internal pressure in the crankcase 11 of the two-stroke engine 4 driven, including one Pressure line 26 is provided by one of one Diaphragm 24 limited working space 25 of the Low pressure pump part 17 to the interior 10 of the Crankcase 11 leads.
- the membrane 24 controls one Ram 27 a pump diaphragm 28, the pump chamber 29th limited.
- the pump chamber 29 stands over a suction valve 30 with a fuel inlet 31 in connection, which consists of a Fuel tank 32 supplies the fuel.
- About one Pressure valve 33 and a low pressure line 34 is the Fuel in the direction of arrows 39 to one Low pressure connection 35 of fuel injection pump 2 performed, with excess of the low pressure pump part 17 delivered fuel in the direction of the arrows 40 in an intended fuel return line 37 via a Return valve 36 from the fuel injection pump 2 to Fuel tank 32 flows back.
- the fuel injection pump 2 and that Fuel injector 3 correspond in their basic structure of known diesel technology. Since the Fuel no longer in an otherwise conventional carburetor the suction pipe 9 in the form of a mixed with oil Fuel-air mixture introduced into the combustion chamber 12 is injected directly into the combustion chamber 12 and therefore no longer with a cylinder inner wall 41 of the Two-stroke internal combustion engine 4 comes into contact is one Lubricating oil pump 42 required.
- the lubricating oil pump 42 delivers oil to the crankshaft bearing, connecting rod bearing, Piston pin eye and especially on the cylinder inner wall 41.
- the lubricating oil pump 42 is used, for example, by an in the crankshaft 43 shown in dashed lines Two-stroke engine 4 driven, which over a Connecting rod 44 the up and down movement of the piston 6 in one Rotational movement of the crankshaft 43 converts.
- the lubricating oil pump 42 has a screw conveyor for pumping the oil has, for example, a conical toothing at its end.
- the Bevel gear engages in a crankshaft 43 provided spur gear to the oil by means of Screw conveyor from an oil tank 45 and for example to provide the provided oil filter 46 via a pressure valve 47.
- the fuel injection pump 2 as a so-called plug-in injection pump educated.
- a Pump piston 55 and a pump cylinder 56 a single Pump element, which the fuel for example single-cylinder two-stroke internal combustion engine 4 promotes. It is also possible to use the fuel injection pump to train in a so-called in-line pump design, for which an individual pump element is provided for each cylinder, which are arranged in a row in a row shared housing. As in FIG. 1 is shown, the fuel injection pump 2 in known manner from an attached to the crankshaft 43 Cam 53 via a drive element 50 of the Fuel injection pump 2 driven.
- the drive element 50 consists of a together in a sleeve 61 longitudinally displaceable plunger 51, via a spring plate 52 and a piston spring 54 is pressed onto the cam 53 of the crankshaft 43 in order to due to the eccentric shape of the cam 53, the tappet 51 to move up and down.
- the Cam 53 By shaping the Cam 53, it is still possible to determine the duration of the Fuel injection, performance and speed the delivery of the fuel injection pump 2 stop.
- the plunger 51 drives the pump piston 55 to fuel via a delivery line 60 to the fuel injection valve 3 to promote.
- the pump piston 55 is along a longitudinal axis 67 running centrally through the pump piston 55 longitudinally displaceable in the pump cylinder 56 and limited with one located in the pump cylinder 56 End face 57 a pump workspace 58 in Pump cylinder 56.
- the pump piston 55 is outermost Accuracy fitted in the pump cylinder 56 so that the Pump piston 55 even at high pressures and low Speeds of the two-stroke engine 4 keeps tight and no further sealing is necessary.
- the pump piston 55 is on free its lower end via a head piece 62 on the plunger 51 rotatably held, the piston spring 54 on the Pump cylinder 56 held spring plate 52 on a Head plate 59 attacks in the area of its head piece 62, see above that during the working stroke of the pump piston 55, the piston spring 54 is excited.
- the piston spring 54 leads after the working stroke the pump piston 55 back to its starting position, the piston spring 54 the plunger 51 continuously against the Cam 53 presses so that it does not lift off the cam 53 or jumps.
- the pump cylinder 56 and the inner pump piston 55 are in a housing 70 of the fuel injection pump 2 housed. From that in Figure 1 shown low pressure pump part 17 flows delivered fuel via the low pressure connection 35 to Pump piston 55 shown in Figure 2 in a between the housing 70 and the pump cylinder 56 located annulus 69 and from this to the control bore 65.
- the drain bore 66 is, for example, also with the annular space 69 and with the Control bore 65 connected to the in the promotion of Pump piston 55 fuel for example one connected to the drain hole 66, not closer drain connection shown on the housing 70 in the To deliver fuel return line 37 in which the Fuel flows back to the fuel tank 32.
- the Pump piston 55 has one to shut off the fuel Bore 71, which is centrally recessed in the pump piston 55 and one from a lateral surface 72 of the pump piston 55 recessed control edge 73.
- the control edge 73 is in the Figure 2 shown partially visible and for example formed as a so-called overhead control edge 73.
- the Bore 71 extends from the end face 57 in Direction of the plunger 51, for example parallel to Longitudinal axis 67 to the control edge 73, which is inclined to Longitudinal axis 67 runs.
- the structure and mode of operation of a fuel injection pump 2 working with a pump piston 55 with control edge 73 and control bore 65 is known to the person skilled in the art from diesel technology and is therefore only briefly described below.
- the fuel flowing into the pump work chamber 58 via the control bore 65 is compressed by the pump piston 55 during its upward movement, a pressure valve 85 delimiting the pump work chamber 58 initially remaining closed.
- a compression spring 87 of the pressure valve 85 acts on a valve closing body 86, for example in the form of a ball, so that a connection 76 from the pump work chamber 58 to a delivery bore 63 provided in a delivery part 77 of the fuel injection pump 2 is closed.
- the valve closing body 86 opens at a pressure that can be predetermined by the compression spring 87, so that fuel reaches the connection bore 76 and past the pressure valve 85 and into the delivery bore 63.
- the fuel then flows from the delivery bore 63 into the delivery line 60 connected to the delivery bore 63 to the fuel injection valve 3.
- the delivery rate of the fuel injection pump 2 can be adjusted by the rotary position of the control edge 73 of the pump piston 55 to the outlet bore 66, the control edge 73, as is known, controlling the point in time of the end of delivery of the fuel flowing into the pump working chamber 58 via the control bore 65, so that the delivery stroke of the pump piston 55 and thus the delivery rate can be adjusted by rotating the pump piston 55 or the control edge 73.
- the fuel injection pump 2 delivers fuel at a pressure of approximately 35 bar into the delivery line 60 to the fuel injection valve 3.
- a rotatable one serves to rotate the pump piston 55
- Control element 80 for example in the form of a Pump piston 55 partially formed control sleeve is.
- the control element 80 is the piston spring 54 and the Spring plate 52 pressed against the pump cylinder 56.
- the Connection of the control element 80 with the pump piston 55 is designed in such a way that an axial displacement of the Pump piston 55 is always possible, whereas one Rotation of the control element 80 also a rotation of the Pump piston 55 takes place.
- Control element 80 has an engagement groove on its outer surface 81 83, which extends into the drawing plane of FIG. 3 extends and for example at least partially in Direction of the longitudinal axis 67 extends.
- the engagement groove 83 engages an engaging body 84 with a control rod 82 is connected.
- the control rod 82 extends in the Inside the housing 70 of the fuel injection pump 2, offset to the control element 80, along one transverse to Longitudinal axis 67 extending transverse axis 68.
- the engaging body 84 is for example in the form of a spherical head or one Pen formed and stands by an outer surface 88 of the Control rod 82 from.
- the engaging body 84 engages in the Engagement groove 83 of the control element 80 to a Shift the control rod 82 a rotation of the To effect control element 80 and the pump piston 55.
- the control rod 82 is in the interior of the housing 70 Fuel injection pump 2 by means of two bearings 91, 92, for example plain bearings. As in Figure 3 is shown, the control rod 82 with its left End 93 on a membrane 94 of an adjusting device 90 attached. The membrane 94 separates two pressure spaces in a pressure-tight manner from each other. In the following, the one on the left in FIG Diaphragm 94 shown pressure space as connection pressure space 96th and that shown in FIG. 3 to the right of membrane 94 Pressure space referred to as signal pressure space 97. Of the Connection pressure chamber 96 is via a pulse pressure connection 99 connected to a pulse pressure line 100.
- Signal pressure space 97 is, for example, via an Signal pressure space 97 provided opening 101 and on the filter 102 provided in the opening 101 in the housing 70 a connection not shown in Figure 3 for example connected to the atmosphere.
- the Opening 101 but also via a not shown Connection to a start pressure line 104, which leads to a starting device 105, its task and Function in more detail later in the embodiment is explained.
- a connector 106 is attached to both sides of the membrane 94, that with an end piece located in the signal pressure chamber 97 Control rod 82 is connected.
- a Bimetal disk pair 107 On a control element 80 facing side of the connector 106 is a Bimetal disk pair 107 provided that an end region the control rod 82 and a spring plate 108th to the connector 106 by means of a compression spring 109 is pressed.
- the pair of bimetallic disks 107 is exposed for example two interconnected metal disks together which is a different Have coefficients of thermal expansion. When warming up the metal disks bend, so that the Compression spring 109 pushed together, or stronger is charged.
- the compression spring 109 is supported on the Spring plate 108 and the pair of bimetallic washers 107 with the Connector 106 on one side of the membrane 94 and on the opposite side via a support ring 110 on one Paragraph 103
- Paragraph 103 is in the range of that in FIG. 3 Bearing 91 shown on the left in the signal pressure space 97 educated.
- the membrane 94 is supported by the compression spring 109 acted on in such a way that they are approximately the same size Press in the connection pressure chamber 96 and in the signal pressure chamber 97 with the connector 106 located in the connection pressure chamber 96 one protruding into the connection pressure chamber 96 Idle adjustment screw 111 is present.
- connection pressure chamber 96 When the connection pressure chamber 96 is pressurized with higher pressure than that prevailing in the control pressure chamber 97 Ambient pressure, the diaphragm 94 counteracts the force of the Compression spring 109, moved to the right in Figure 3, so that the connector 106 located in the terminal compartment 96 from one in the connection pressure chamber 96 protruding end of the Idle adjustment screw 111 lifts off. With moving Membrane 94 becomes the membrane 94 connected Control rod 82 moved to the right, the Engagement body 84, the control element 80 against the Turns clockwise and that shown in Figure 2 Pump piston 55 rotates, thereby the delivery rate of Increase fuel injection pump 2.
- the compression spring 109 displaces the membrane 94, so that the control rod 82 back to its starting position arrives, or the connector 106 on the Idle adjustment screw 111 is present.
- the idle adjustment screw 111 can therefore a setting of the minimum flow rate of the Fuel injection pump 2, or a setting the idle speed of the two-stroke internal combustion engine respectively.
- the second bearing 92 is on the right in FIG. 3 shown end 95 of the control rod 82 in the housing 70 of the Fuel injection pump 2 and is housed by one screwable bearing sleeve 112 held.
- the Bearing sleeve 112 has an external thread on its outer surface fixed to the housing in an internal thread of the housing 70 to be screwed in, which extends from an end face 114 of the housing 70 in the direction of the control element 80 via the Camp 92 extends beyond.
- When screwed in Bearing sleeve 112 is an end piece 116 of the Bearing sleeve 112 on the end face 114 on the housing 70, whereby between the end 95 shown on the right in FIG.
- connection pressure chamber 96 At the maximum pressure in the connection pressure chamber 96 the control rod 82 in Figures 3 and 4 to the right moved until the control rod 82 with an end face 98th with its right end 95 on the adjusting screw 119 abuts so that by screwing in or out Adjusting screw 119 the maximum displaceable way of Control rod 82, the maximum rotation of the control element 80 and thus a maximum delivery rate of Fuel injection pump 2, is adjustable.
- connection pressure chamber 96 When the bimetal disk pair 107 is heated a shortening of the clamping length of the compression spring 109, which increases the spring force of the compression spring 109 results, so that a larger pressure difference between Overpressure in the connection pressure chamber 96 and ambient pressure in the Signal pressure space 97 is necessary to control rod 82 move.
- the pair of bimetallic disks 107 causes increasing temperature in the connection pressure chamber 96, for example due to an increase in temperature in the Interior 10 of the crankcase 11 ( Figure 1) or at increasing temperature in the signal pressure space 97, for example due to rising ambient temperature, a reduced Displacement of the control rod 82 with the same Pressure difference in the connection pressure chamber 96 and signal pressure chamber 97, so that correspondingly less fuel from the Fuel injection pump 2 to fuel injection valve 3 is promoted.
- the signal pressure space 97 shown in Figures 3 and 4 is in Embodiment by means of a not shown Connection to the housing 70 of the fuel injection pump 2 with the starting device 105 shown in Figure 1 connected.
- the starting device 105 is via a connection pressure line 115 to the intake pipe 9 downstream of a throttle valve 20 connected.
- the throttle valve 20 is known for Power control of the two-stroke engine 4 and is pivoted about a shaft in the intake pipe 9.
- the Throttle valve 20 cannot, for example, by means of a linkage shown in more detail, for example with a Accelerator pedal or with a throttle control.
- the Starting device 105 is only in the cold start phase Two-stroke internal combustion engine 4, for example, manually switched on by the operation of the two-stroke internal combustion engine 4 in the intake manifold 9 Negative pressure via the connection pressure line 115 to Starting device 105 and from this over the Start pressure line 104 the signal pressure chamber 97 of the Adjustment device 90 supply.
- Negative pressure via the connection pressure line 115 to Starting device 105 and from this over the Start pressure line 104 the signal pressure chamber 97 of the Adjustment device 90 supply.
- start device 105 After the two-stroke internal combustion engine heats up during operation 4 can start device 105 again be switched off.
- the start pressure line 104 is switched to the environment, so that there is again ambient pressure in the signal pressure space 97 adjusts the delivery rate of the fuel injection pump 2 decreased after the cold start phase.
- Die Control opening 125 is from the cylinder inner wall 41 of the Except cylinder 5.
- Corresponding to the tax opening 125 is made from a piston peripheral wall 126 of the piston 6 except a piston opening 127, which connects to the Has interior 10 of the crankcase 11. With a certain Position of the piston 6 in the cylinder 5 open Control opening 125 and the piston opening 127 into one another, see above that the internal pressure in the interior 10 of the crankcase 11th via the pulse pressure line 100 to the connection pressure chamber 96 Adjustment device 90 is supplied.
- valve 128 Since the piston 6 at the upward movement towards its top dead center (OT) a negative pressure in the interior 10 of the crankcase 11 generated that are not supplied to the connection pressure chamber 96 a valve 128 is required, which the Vacuum component of the pulsating internal pressure in the Crankcase 11 cuts off.
- the valve 128 is for example arranged in the pulse pressure line 100 and takes overpressure in the pulse pressure line 100 at the downward movement of the piston 6 in the direction his bottom dead center (UT) an open position and is otherwise closed.
- Control opening 125 in cylinder 5 can have a certain range the internal pressure in the crankcase 11, for example 15 ° to 60 ° before reaching bottom dead center (UT) of the Piston 6 selected and via the control opening 125 and Pulse line 100 are fed to the connection pressure chamber 96.
- the overpressure of the connecting pressure chamber 96 supplied Crankcase 11 exceeds the ambient pressure in Signal pressure space 97, so that the membrane 94 of the Adjustment device 90 moves in the direction of the pressure gradient becomes.
- the moving membrane 94 displaces the control rod 82, 3 and 4 to the right, the control element 80 is rotated.
- valve 128 switched throttle 129 which, for example, the pressure in the pulse pressure line 100 regulates and a second, before Valve 128 switched throttle 130 can be a fine metering the delivery rate of the fuel injection pump 2 performed become. Because only the pressure difference between the overpressure in the crankcase 11 and the ambient pressure to control the Delivery rate of the fuel injection pump 2 used the influence of changing ambient pressure, for example due to a geodetic change in altitude, by changing the delivery rate accordingly Fuel injection pump 2 can be compensated.
- the selection the position of the control opening 125 in the cylinder 5, or the location of the correspondingly arranged Piston opening 127 has to be such that a wide Operating ranges of the two-stroke internal combustion engine 4 characteristic internal pressure found in the crankcase 11 is, by the always optimally adjusted delivery rate the fuel injection pump 2 a flawless Operating behavior of the two-stroke internal combustion engine 4 with optimal combustion and low exhaust emissions possible is. It turned out that this with a Control opening 125 is possible, which is approximately in the peripheral area of the intake pipe 9 excluded from the cylinder inner wall 41 becomes. It may also be advantageous to use several Tax openings in different places of the To provide inner cylinder wall 41, for example, along a common line are arranged to be from a common piston opening or several piston openings to be driven. It is also conceivable to have several To provide control openings in the cylinder inner wall 41, which in part at the same time or in succession from correspondingly provided piston openings controlled can be.
- FIG. 4 shows a second one according to the invention Embodiment of the fuel injector 1 with Fuel injection pump 2, all the same or equivalent parts with the same reference numerals of Figures 1 to 3 are marked.
- the Compression spring 109 in FIG. 4 in the area of the right end 95 the control rod 82 housed.
- the right one Bearing 92 in a bearing recess provided in the housing 70 137 housed.
- the right end 95 of the control rod 82 is connected to a spring plate 135 on which the Compression spring 109 is supported.
- the compression spring 109 is in one stepped sleeve 132 housed with a External thread in a from the end face 114 of the Housing 70 of the fuel injection pump 2 to the right Bearing 92 extending internal thread is screwed.
- the Compression spring 109 partially includes that in sleeve 132 accommodated adjusting screw 119 and supports itself with a support ring 131 against the bimetal disk pair 107, compared to the first embodiment in one of the sleeve 132 and a screw-in part 138 of the sleeve 132 formed interior 136 is housed.
- the bimetal disc pair 107 is supported against the screw-in part 138 from, for example, by means of an internal thread in the Sleeve 132 is screwed.
- the adjusting screw 119 is also in an internal thread provided on the screw-in part 138 screwed in and by means of a lock nut 120 held against rotation. As in the first embodiment is between the spring plate 135 and the adjusting screw 119 a free space 118 is present, which is a displacement of the Control rod 82 allows. The free space 118 can pass through Screwing the adjusting screw 119 in or out be changed so that by means of the adjusting screw 119 the maximum displacement of the control rod 82 adjustable is.
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Brennstoffeinspritzvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist schon eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekannt (DE 903 389 C), die eine Einspritzpumpe besitzt, welche ein Regelglied aufweist, das einerseits vom Druck im Ansaugrohr und anderseits zusätzlich noch vom Druck im Kurbelkastengehäuse beaufschlagt wird. Durch die zusätzliche Druckbeaufschlagung mit dem Druck im Kurbelkastengehäuse soll bei zunehmender Verengung des Auspuffkanals durch eine sich dann einstellende Druckerhöhung im Kurbelkastengehäuse keine Erhöhung der Brennstoffzufuhr bewirkt werden. Diese zusätzliche, nicht durch die Drosselklappenverstellung bewirkte Druckerhöhung wird zum Einregeln der Einspritzpumpe im Sinne einer allmählichen Verkleinerung der je Arbeitstakt in den Verbrennungsraum einzuspritzenden Kraftstoffmenge benutzt.The invention is based on a fuel injection device according to the genus of claim 1. It is already one Fuel injection device for a two-stroke internal combustion engine known (DE 903 389 C), the one Has injection pump, which has a control element, the on the one hand from the pressure in the intake pipe and on the other hand additionally is still acted upon by the pressure in the crankcase housing. By the additional pressurization with the pressure in the Crankcase is supposed to with increasing narrowing of the Exhaust duct through an then increasing pressure in the The crankcase does not increase the fuel supply become. This additional, not through that Throttle valve adjustment caused pressure increase to Adjustment of the injection pump in the sense of a gradual Reduction of each work cycle in the combustion chamber amount of fuel to be injected.
Ferner wird im Sonderdruck aus MTZ, Motortechnische
Zeitschrift, Jahrgang 13, Heft 10, Oktober 1952, eine
Brennstoffeinspritzpumpe offenbart, die Brennstoff zu einem
direkt in einen Brennraum der Zweitakt-Brennkraftmaschine
einspritzenden Brennstoffeinspritzventil fördert. Die
Brennstoffeinspritzpumpe ist in sogenannter
Reihenpumpenbauart ausgebildet, bei der jeder Zylinder der
Zweitakt-Brennkraftmaschine über ein separates Pumpenelement
mit Brennstoff versorgt wird. Das Pumpenelement setzt sich
aus einem Pumpenkolben und einem Pumpenzylinder zusammen.
Der Pumpenkolben ist in dem Pumpenzylinder längsverschiebbar
geführt und über ein Antriebselement von einer Nockenwelle
der Zweitakt-Brennkraftmaschine angetrieben. Zum Steuern der
Leistung der Zweitakt-Brennkraftmaschine wird eine in einem
Drosselklappenstutzen drehbar gelagerte Drosselklappe
betätigt, wozu ein Gestänge an der Drosselklappe vorgesehen
ist, das mit einem Gaspedal oder mit einem Gashebel
verbunden ist. Beim Betrieb der Zweitakt-Brennkraftmaschine
stellt sich im Drosselklappenstutzen ein bestimmter
Unterdruck ein, der von der Drehstellung der Drosselklappe
abhängt, so daß dieser zur Regelung der Fördermenge der
Brennstoffeinspritzpumpe herangezogen werden kann. Im
angegebenen Stand der Technik wird der Unterdruck
stromabwärts der Drosselklappe entnommen und über eine
Impulsdruckleitung zu einer Verstelleinrichtung geführt. Die
Verstelleinrichtung ist Teil der Brennstoffeinspritzpumpe
und regelt abhängig von dem im Drosselklappenstutzen
herrschenden Unterdruck die Fördermenge der
Brennstoffeinspritzpumpe. Zum Ändern der Fördermenge wird
der Pumpenkolben gedreht, der an seiner äußeren Mantelfläche
eine Ausnehmung besitzt, die in Form einer schräg
verlaufenden Steuerkante ausgebildet ist. Der Pumpenkolben
steuert mittels der Steuerkante eine im Pumpenzylinder
ausgenommene und in einen Pumpenarbeitsraum des
Pumpenkolbens mündende Steuerbohrung ab, wobei die Drehlage
der Steuerkante bezüglich der Steuerbohrung das Förderende
des Pumpenkolbens bestimmt. Durch die Lage des Pumpenkolbens
im Pumpenzylinder wird der Nutzhub und damit die Fördermenge
verändert.Furthermore, the special print from MTZ, engine technology
Journal, Volume 13,
Zum Drehen des Pumpenkolbens ist ein hülsenförmiges Regelelement vorgesehen, das in seinem Inneren eine zwei Längsschlitze aufweisende Öffnung hat, an denen ein am Pumpenkolben ausgebildeter Mitnehmer, beispielsweise in Form einer Kolbenfahne, axial verschiebbar gleitet und nur bei einer Drehung des Regelelements an den Längsschlitzen zum Drehen des Pumpenkolbens angreift. Zum Betätigen des Regelelements besitzt dieses beispielsweise an seiner Außenfläche ein angeklemmtes Zahnsegment, an dem eine quer zu einer Längsachse des Pumpenkolbens im Gehäuse der Brennstoffeinspritzpumpe untergebrachte Regelstange mit einer Außenverzahnung eingreift, um bei einer Längsverschiebung der Regelstange eine Drehung des Regelelements und des Pumpenkolbens zu bewirken. Im angegebenen Stand der Technik ist die Regelstange mit ihrem einen Ende an einer Membran einer Verstelleinrichtung angebracht, die abhängig vom Unterdruck im Drosselklappenstutzen die Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe bestimmt. Hierzu trennt die Membran der Verstelleinrichtung zwei Druckräume, einen Anschlußdruckraum und einen Stelldruckraum, druckdicht voneinander ab, so daß bei einer Druckdifferenz zwischen Anschlußdruckraum und Stelldruckraum die Membran in Richtung des Druckgefälles bewegt wird. Bei sich bewegender Membran wird die an der Membran angebrachte Regelstange verschoben, wobei gleichzeitig das Regelelement gedreht wird, um eine Verstellung der Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe zu bewirken. Im angegebenen Stand der Technik wird der Stelldruckraum mit Umgebungsdruck und der Anschlußdruckraum mit Unterdruck des Drosselklappenstutzens beaufschlagt, so daß abhängig von der an der Membran anliegenden Druckdifferenz eine Verschiebung der Regelstange und über das Regelelement eine Drehung des Pumpenkolbens erfolgt.To turn the pump piston is a sleeve-shaped one Control element provided that a two inside Has longitudinal slots opening, at which a Pump pistons of trained drivers, for example in the form a piston vane, slides axially and only at a rotation of the control element on the longitudinal slots for Turning the pump piston attacks. To operate the Control element has this for example on his Outer surface of a clamped tooth segment, on which a cross to a longitudinal axis of the pump piston in the housing of the Fuel injection pump housed control rod with an external toothing engages in order to Longitudinal displacement of the control rod one turn of the Control element and the pump piston to effect. in the State of the art specified is the control rod with its one end on a diaphragm of an adjusting device attached depending on the negative pressure in the Throttle valve connector the flow rate of the Fuel injection pump determined. To do this, the membrane separates the adjustment device two pressure rooms, one Connection pressure space and a signal pressure space, pressure-tight from each other, so that at a pressure difference between Connection pressure space and signal pressure space the membrane in the direction of the pressure gradient is moved. With the membrane moving the control rod attached to the membrane is moved, while the control element is rotated to a Adjustment of the delivery rate of the fuel injection pump cause. In the stated prior art, the Signal pressure room with ambient pressure and the connection pressure room pressurized with the throttle valve connector, so that depending on the applied to the membrane Pressure difference a shift of the control rod and over the control element rotates the pump piston.
Bei der beschriebenen Leistungsregelung der Zweitakt-Brennkraftmaschine mittels des Unterdrucks im Drosselklappenstutzen, ist jedoch nur äußerst aufwendig eine Anpassung der Fördermenge an sich ändernde Betriebsgrößen der Zweitakt-Brennkraftmaschine möglich. Hierzu sind zusätzliche Vorrichtungen notwendig. Beispielsweise kann der Einfluß des sich bei steigender geodätischer Höhenlage abnehmenden Umgebungsdrucks und damit abnehmender Luftfüllung der Zylinder der Zweitakt-Brennkraftmaschine nur mittels einem zusätzlichen Höhendruckfühler erfaßt werden. Weiterhin kann der Temperatureinfluß der von der Zweitakt-Brennkraftmaschine angesaugten Luft nur mittels eines Temperaturfühlers erfaßt werden, der in Verbindung mit der Brennstoffeinspritzpumpe die Fördermenge der Lufttemperatur entsprechend anpaßt. Üblicherweise wird der Temperaturfühler außerhalb der Brennstoffeinspritzpumpe im Drosselklappenstutzen untergebracht. Der Temperaturfühler ist mittels eines Gestänges mit der Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe verbunden, um diese abhängig von der Temperatur der angesaugten Luft ausgleichend zu betätigen, so daß eine Anpassung der Fördermenge an unterschiedliche Ansauglufttemperaturen erfolgt.In the described power control of the two-stroke internal combustion engine by means of the vacuum in Throttle body, however, is only extremely complex Adjustment of the delivery rate to changing company sizes the two-stroke internal combustion engine possible. For this are additional devices necessary. For example, the Influence of increasing geodetic altitude decreasing ambient pressure and thus decreasing Air filling the cylinders of the two-stroke internal combustion engine only be detected by means of an additional height pressure sensor. Furthermore, the temperature influence of the two-stroke internal combustion engine sucked air only by means of a Temperature sensor can be detected in conjunction with the Fuel injection pump the flow rate of the air temperature adjusts accordingly. Usually the temperature sensor outside the fuel injection pump in Throttle body. The temperature sensor is the by means of a linkage with the control rod Fuel injection pump connected to this depending on balancing the temperature of the intake air press, so that an adjustment of the delivery rate different intake air temperatures.
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß in einfacher Art und Weise eine Anpassung der Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe an sich ändernde Betriebsgrößen der Zweitakt-Brennkraftmaschine erfolgt, wobei sich insbesondere die Anteile schädlicher Abgasbestandteile und der Verbrauch der Zweitakt-Brennkraftmaschine deutlich reduzieren.The fuel injection device according to the invention with the In contrast, features of claim 1 the advantage that an adjustment in a simple manner the delivery rate of the fuel injection pump itself changing operating parameters of the two-stroke internal combustion engine takes place, in particular the parts more harmful Exhaust components and the consumption of the two-stroke internal combustion engine reduce significantly.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzvorrichtung möglich. Vorteilhafterweise ermöglicht eine im Kaltstart der Zweitakt-Brennkraftmaschine zuschaltbare Starteinrichtung eine weitere Senkung der schädlichen Abgasbestandteile.By the measures listed in the dependent claims advantageous developments and improvements in Claim 1 specified fuel injector possible. A cold start advantageously allows the Two-stroke internal combustion engine switchable starting device a further reduction in harmful exhaust gas components.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein schematisches Funktionsbild einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung, Figur 2 einen Schnitt durch eine Brennstoffeinspritzpumpe gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, Figur 3 einen Schnitt durch die Brennstoffeinspritzpumpe entlang einer Linie III-III in Figur 2, Figur 4 einen Schnitt durch die Brennstoffeinspritzpumpe gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the following Description explained in more detail. 1 shows it schematic functional diagram of an inventive Fuel injection device, Figure 2 shows a section through a fuel injection pump according to a first Embodiment according to the invention, Figure 3 shows a section by the fuel injection pump along a line III-III in Figure 2, Figure 4 shows a section through the Fuel injection pump according to a second Embodiment according to the invention.
In der Figur 1 ist ein schematisches Funktionsbild einer
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung 1 gezeigt,
bei der eine Brennstoffeinspritzpumpe 2 zur
Brennstoffversorgung einer im Schnitt teilweise
dargestellten Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 vorgesehen ist.
Die Brennstoffeinspritzpumpe 2 fördert Brennstoff zu einem
an einem Zylinder 5 der Zweitakt-Brennkraftmaschine 4
vorgesehenen Brennstoffeinspritzventil 3, das den Brennstoff
direkt in einen Brennraum 12 der Zweitakt-Brennkraftmaschine
4 einspritzt. Die Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 saugt dabei
über ein Ansaugrohr 9 die zur Verbrennung notwendige
Verbrennungsluft in einen Innenraum 10 eines Kurbelgehäuses
11 der Zweitakt-Brennkraftmaschine, aus dem sie über nicht
näher dargestellte Überströmkanäle, von einem im Zylinder 5
verschiebbar untergebrachten Kolben 6 gesteuert, in den
Brennraum 12 eintritt. Die bei der Verbrennung entstehenden
Abgase werden über einen Auslaßkanal 14 aus dem Brennraum 12
abgeführt. Die Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 ist
beispielsweise zum Antrieb handgeführter Antriebsgeräte, wie
Motorkettensägen, Trennschleifer, Freischneidegeräte sowie
von Mopeds, Motorbooten und Rasenmäher oder dergleichen
vorgesehen. Eine Brennstoffvorförderpumpe 15 liefert
Brennstoff zur Brennstoffeinspritzpumpe 2 und setzt sich,
wie in der Figur 1, innerhalb einer gestrichelt
dargestellten Linie gezeigt ist, aus einem
Niederdruckpumpenteil 17 und einem dem Niederdruckpumpenteil
17 vorgeschalteten Saugpuffer 18 zusammen. Die
Brennstoffvorförderpumpe 15 wird vom im Innenraum 10 des
Kurbelgehäuses 11 pulsierenden Innendruck im Kurbelgehäuse
11 der Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 angetrieben, wozu eine
Druckleitung 26 vorgesehen ist, die von einem von einer
Membran 24 begrenzten Arbeitsraum 25 des
Niederdruckpumpenteils 17 zum Innenraum 10 des
Kurbelgehäuses 11 führt. Die Membran 24 steuert über einen
Stößel 27 eine Pumpenmembran 28, die eine Pumpenkammer 29
begrenzt. Die Pumpenkammer 29 steht über ein Saugventil 30
mit einem Brennstoffzulauf 31 in Verbindung, der aus einem
Brennstoffbehälter 32 den Brennstoff zuführt. Über ein
Druckventil 33 und eine Niederdruckleitung 34 wird der
Brennstoff in Richtung eingezeichneter Pfeile 39 zu einem
Niederdruckanschluß 35 der Brennstoffeinspritzpumpe 2
geführt, wobei von dem Niederdruckpumpenteil 17 überschüssig
geförderter Brennstoff in Richtung eingezeichneter Pfeile 40
in einer vorgesehenen Brennstoffrücklaufleitung 37 über ein
Rücklaufventil 36 von der Brennstoffeinspritzpumpe 2 zum
Brennstoffbehälter 32 zurückströmt.1 shows a schematic functional diagram of a
Fuel injection device 1 according to the invention shown
in which a
Die Brennstoffeinspritzpumpe 2 und das
Brennstoffeinspritzventil 3 entsprechen in ihrem
prinzipiellen Aufbau bekannter Dieseltechnologie. Da der
Brennstoff nicht mehr über einen sonst üblichen Vergaser in
das Ansaugrohr 9 in Form eines mit Öl vermischten
Brennstoff-Luft-Gemisches in den Brennraum 12 eingeführt
wird, sondern direkt in den Brennraum 12 eingespritzt wird
und daher nicht mehr mit einer Zylinderinnenwand 41 der
Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 in Berührung kommt, ist eine
Schmierölpumpe 42 erforderlich. Die Schmierölpumpe 42
fördert Öl zum Kurbelwellenlager, Pleuellager,
Kolbenbolzenauge und insbesondere an die Zylinderinnenwand
41. Die Schmierölpumpe 42 wird beispielsweise von einer in
der Figur 1 gestrichelt dargestellten Kurbelwelle 43 der
Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 angetrieben, welche über ein
Pleuel 44 die Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 6 in eine
Drehbewegung der Kurbelwelle 43 wandelt. Die Schmierölpumpe
42 besitzt zum Pumpen des Öls eine Förderschnecke, die an
ihrem Ende beispielsweise eine Kegelverzahnung hat. Die
Kegelverzahnung greift in eine an der Kurbelwelle 43
vorgesehene Stirnverzahnung ein, um das Öl mittels der
Förderschnecke aus einem Ölbehälter 45 und beispielsweise
vorgesehene Ölfilter 46 über ein Druckventil 47 zu fördern.
In den Ausführungsbeispielen ist die Brennstoffeinspritzpumpe
2 als sogenannte Steckeinspritzpumpe
ausgebildet. Wie in der Figur 2 dargestellt ist, bilden ein
Pumpenkolben 55 und ein Pumpenzylinder 56 ein einzelnes
Pumpenelement, welches den Brennstoff zur beispielsweise
einzylindrig ausgebildeten Zweitakt-Brennkraftmaschine 4
fördert. Es ist auch möglich, die Brennstoffeinspritzpumpe
in sogenannter Reihenpumpenbauart auszubilden, bei der für
jeden Zylinder ein einzelnes Pumpenelement vorgesehen ist,
welche in Reihe hintereinanderliegend angeordnet in einem
gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden. Wie in der Figur 1
dargestellt ist, wird die Brennstoffeinspritzpumpe 2 in
bekannter Weise von einem an der Kurbelwelle 43 angebrachten
Nocken 53 über ein Antriebselement 50 der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 angetrieben. Wie in der Figur 2
dargestellt ist, setzt sich das Antriebselement 50 aus einem
in einer Hülse 61 längsverschiebbaren Stößel 51 zusammen,
der über einen Federteller 52 und über eine Kolbenfeder 54
an den Nocken 53 der Kurbelwelle 43 angedrückt wird, um
durch die exzentrische Form des Nockens 53 den Stößel 51
auf- und abwärts zu bewegen. Durch die Formgebung des
Nockens 53 ist es weiterhin möglich, die Dauer der
Brennstoffeinspritzung, die Leistung und die Geschwindigkeit
der Förderung der Brennstoffeinspritzpumpe 2 einzustellen.The
Der Stößel 51 treibt den Pumpenkolben 55 an, um Brennstoff
über eine Förderleitung 60 zum Brennstoffeinspritzventil 3
zu fördern. Hierzu ist der Pumpenkolben 55 entlang einer
mittig durch den Pumpenkolben 55 verlaufenden Längsachse 67
längsverschiebbar im Pumpenzylinder 56 untergebracht und
begrenzt mit einer im Pumpenzylinder 56 gelegenen
Endstirnfläche 57 einen Pumpenarbeitsraum 58 im
Pumpenzylinder 56. Der Pumpenkolben 55 ist mit äußerster
Genauigkeit in den Pumpenzylinder 56 eingepaßt, so daß der
Pumpenkolben 55 selbst bei hohen Drücken und niedrigen
Drehzahlen der Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 dichthält und
keine weitere Dichtung nötig ist. Der Pumpenkolben 55 ist an
seinem unteren Ende über ein Kopfstück 62 am Stößel 51 frei
drehbar gehalten, wobei die Kolbenfeder 54 über den am
Pumpenzylinder 56 gehaltenen Federteller 52 an einem
Kopfteller 59 im Bereich seines Kopfstücks 62 angreift, so
daß beim Arbeitshub des Pumpenkolbens 55 die Kolbenfeder 54
gespannt wird. Die Kolbenfeder 54 führt nach dem Arbeitshub
den Pumpenkolben 55 wieder in seine Ausgangslage zurück,
wobei die Kolbenfeder 54 den Stößel 51 dauernd gegen den
Nocken 53 drückt, so daß dieser nicht vom Nocken 53 abhebt
oder Sprünge macht.The
In den Pumpenarbeitsraum 58 mündet eine Steuerbohrung 65 und
eine Ablaufbohrung 66, die entlang einer quer zur Längsachse
67 orientierten Steuerachse 75 zueinander fluchtend aus dem
Pumpenzylinder 56 ausgenommen sind. Der Pumpenzylinder 56
und der innenliegende Pumpenkolben 55 sind in einem Gehäuse
70 der Brennstoffeinspritzpumpe 2 untergebracht. Von dem in
Figur 1 dargestellten Niederdruckpumpenteil 17 strömt
geförderter Brennstoff über den Niederdruckanschluß 35 zum
in Figur 2 dargestellten Pumpenkolben 55 in einen zwischen
dem Gehäuse 70 und dem Pumpenzylinder 56 gelegenen Ringraum
69 und von diesem zur Steuerbohrung 65. Die Ablaufbohrung 66
ist beispielsweise ebenfalls mit dem Ringraum 69 und mit der
Steuerbohrung 65 verbunden, um den bei der Förderung des
Pumpenkolbens 55 abgesteuerten Brennstoff zum Beispiel über
einen mit der Ablaufbohrung 66 verbundenen, nicht näher
dargestellten Ablaufanschluß am Gehäuse 70 in die
Brennstoffrücklaufleitung 37 abzugeben, in welcher der
Brennstoff zum Brennstoffbehälter 32 zurückströmt. Der
Pumpenkolben 55 hat zum Absteuern des Brennstoffs eine
Bohrung 71, die zentrisch im Pumpenkolben 55 ausgenommen ist
und eine aus einer Mantelfläche 72 des Pumpenkolbens 55
ausgenommene Steuerkante 73. Die Steuerkante 73 ist in der
Figur 2 teilweise sichtbar dargestellt und beispielsweise
als sogenannte oben liegende Steuerkante 73 ausgebildet. Die
Bohrung 71 erstreckt sich von der Endstirnfläche 57 in
Richtung des Stößels 51, beispielsweise parallel zur
Längsachse 67 bis zur Steuerkante 73, die schräg zur
Längsachse 67 verläuft.A control bore 65 and opens into the pump work chamber 58
a
Der Aufbau und die Arbeitsweise einer mit einem Pumpenkolben
55 mit Steuerkante 73 und Steuerbohrung 65 arbeitenden
Brennstoffeinspritzpumpe 2 ist dem Fachmann aus der
Dieseltechnologie bekannt und wird daher im folgenden nur
kurz beschrieben. Der über die Steuerbohrung 65 in den
Pumpenarbeitsraum 58 einströmende Brennstoff wird vom
Pumpenkolben 55 bei seiner nach oben gerichteten Bewegung
verdichtet, wobei ein den Pumpenarbeitsraum 58 begrenzendes
Druckventil 85 zunächst geschlossen bleibt. Dabei
beaufschlagt eine Druckfeder 87 des Druckventils 85 einen
beispielsweise in Form einer Kugel ausgebildeten
Ventilschließkörper 86, so daß eine Verbindung 76 vom
Pumpenarbeitsraum 58 zu einer in einem Förderteil 77 der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 vorgesehenen Förderbohrung 63
geschlossen wird. Nach dem Förderbeginn des Pumpenkolbens 55
öffnet der Ventilschließkörper 86 bei einem von der
Druckfeder 87 vorgebbaren Druck, damit Brennstoff vom
Pumpenarbeitsraum 58 zur Verbindung 76 und am Druckventil 85
vorbei in die Förderbohrung 63 gelangt. Anschließend strömt
der Brennstoff von der Förderbohrung 63 in die an die
Förderbohrung 63 angeschlossene Förderleitung 60 zum
Brennstoffeinspritzventil 3.
Die Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe 2 läßt sich
durch die Drehstellung der Steuerkante 73 des Pumpenkolbens
55 zur Ablaufbohrung 66 einstellen, wobei die Steuerkante 73
bekanntermaßen den Zeitpunkt des Förderendes des in den
Pumpenarbeitsraum 58 über die Steuerbohrung 65 eingeströmten
Brennstoffs absteuert, so daß der Förderhub des
Pumpenkolbens 55 und damit die Fördermenge durch Verdrehen
des Pumpenkolbens 55, beziehungsweise der Steuerkante 73,
einstellbar ist. Im Ausführungsbeispiel fördert die
Brennstoffeinspritzpumpe 2 Brennstoff mit einem Druck von
etwa 35 bar in die Förderleitung 60 zum
Brennstoffeinspritzventil 3.The structure and mode of operation of a
The delivery rate of the
Zum Drehen des Pumpenkolbens 55 dient ein drehbares
Regelelement 80, das beispielsweise in Form einer den
Pumpenkolben 55 teilweise umfassenden Regelhülse ausgebildet
ist. Das Regelelement 80 wird von der Kolbenfeder 54 und dem
Federteller 52 an den Pumpenzylinder 56 angedrückt. Die
Verbindung des Regelelements 80 mit dem Pumpenkolben 55 ist
dabei derart gestaltet, daß eine axiale Verschiebbarkeit des
Pumpenkolbens 55 stets möglich ist, wohingegen bei einer
Drehung des Regelelements 80 auch eine Drehung des
Pumpenkolbens 55 erfolgt. Hierzu sind beispielsweise zwei
Längsschlitze aus einer Innenwandung des Regelelements 80
ausgearbeitet, in denen ein Kolbenmitnehmer 74, eine
sogenannte Kolbenfahne, axial gleitend geführt ist, die bei
einer Drehung an den Längsschlitzen des Regelelements 80
angreift, um eine entsprechende Drehung des Pumpenkolbens 55
zu bewirken.A rotatable one serves to rotate the
Wie in der Figur 3, einer Schnittdarstellung entlang einer
Linie III-III in Figur 2, dargestellt ist, besitzt das
Regelelement 80 an seiner Außenfläche 81 eine Eingriffsnut
83, die sich in die Zeichenebene der Figur 3 hinein
erstreckt und beispielsweise wenigstens teilweise in
Richtung der Längsachse 67 verläuft. In die Eingriffsnut 83
greift ein Eingriffskörper 84 ein, der mit einer Regelstange
82 verbunden ist. Die Regelstange 82 erstreckt sich im
Innern des Gehäuses 70 der Brennstoffeinspritzpumpe 2,
versetzt zum Regelelement 80, entlang einer quer zur
Längsachse 67 verlaufenden Querachse 68. Der Eingriffskörper
84 ist beispielsweise in Form eines Kugelkopfes oder eines
Stiftes ausgebildet und steht von einer Außenfläche 88 der
Regelstange 82 ab. Der Eingriffskörper 84 greift in die
Eingriffsnut 83 des Regelelements 80 ein, um bei einer
Verschiebung der Regelstange 82 eine Drehung des
Regelelements 80 und des Pumpenkolbens 55 zu bewirken.As in Figure 3, a sectional view along a
Line III-III in Figure 2, shown, has
Die Regelstange 82 ist im Innern des Gehäuses 70 der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 mittels zwei Lagern 91, 92,
beispielsweise Gleitlagern, gelagert. Wie in der Figur 3
dargestellt ist, ist die Regelstange 82 mit ihrem linken
Ende 93 an einer Membran 94 einer Verstelleinrichtung 90
befestigt. Die Membran 94 trennt zwei Druckräume druckdicht
voneinander. Im folgenden wird der in Figur 3 links der
Membran 94 dargestellte Druckraum als Anschlußdruckraum 96
und der in der Figur 3 rechts der Membran 94 dargestellte
Druckraum als Stelldruckraum 97 bezeichnet. Der
Anschlußdruckraum 96 ist über einen Impulsdruckanschluß 99
mit einer Impulsdruckleitung 100 verbunden. Der
Stelldruckraum 97 ist beispielsweise über eine im
Stelldruckraum 97 vorgesehene Öffnung 101 und über einen an
der Öffnung 101 vorgesehenen Filter 102 im Gehäuse 70 mit
einem in der Figur 3 nicht dargestellten Anschluß
beispielsweise mit der Atmosphäre verbunden. Wie im
Ausführungsbeispiel in Figur 1 dargestellt ist, kann die
Öffnung 101 aber auch über einen nicht näher dargestellten
Anschluß mit einer Startdruckleitung 104 verbunden werden,
die zu einer Starteinrichtung 105 führt, deren Aufgabe und
Funktion an späterer Stelle des Ausführungsbeispiels näher
erläutert wird.The
Zur Anbindung der Regelstange 82 an die Membran 94 ist
beidseitig der Membran 94 ein Anschlußstück 106 angebracht,
das mit einem im Stelldruckraum 97 gelegenen Endstück der
Regelstange 82 verbunden ist. An einer dem Regelelement 80
zugewandten Seite des Anschlußstücks 106 ist ein
Bimetallscheibenpaar 107 vorgesehen, das einen Endbereich
der Regelstange 82 umfaßt und von einem Federteller 108
mittels einer Druckfeder 109 an das Anschlußstück 106
angedrückt wird. Das Bimetallscheibenpaar 107 setzt sich aus
beispielsweise zwei miteinander verbundenen Metallscheiben
zusammen, die einen unterschiedlichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Bei einer Erwärmung
der Metallscheiben verbiegen sich diese, so daß die
Druckfeder 109 zusammengeschoben, beziehungsweise stärker
belastet wird. Die Druckfeder 109 stützt sich über den
Federteller 108 und das Bimetallscheibenpaar 107 mit dem
Anschlußstück 106 an einer Seite der Membran 94 und an der
gegenüberliegenden Seite über einen Stützring 110 an einem
Absatz 103 ab. Der Absatz 103 ist im Bereich des in Figur 3
links dargestellten Lagers 91 im Stelldruckraum 97
ausgebildet. Die Membran 94 wird von der Druckfeder 109
derart beaufschlagt, das diese bei etwa gleich großen
Drücken im Anschlußdruckraum 96 und im Stelldruckraum 97 mit
dem im Anschlußdruckraum 96 liegenden Anschlußstück 106 an
einer in den Anschlußdruckraum 96 hineinragenden
Leerlaufeinstellschraube 111 anliegt.For connecting the
Bei einer Druckbeaufschlagung des Anschlußdruckraums 96 mit
höherem Druck als dem im Stelldruckraum 97 herrschenden
Umgebungsdruck, wird die Membran 94 entgegen der Kraft der
Druckfeder 109, in der Figur 3 nach rechts bewegt, so daß
das im Anschlußraum 96 liegende Anschlußstück 106 von einem
in den Anschlußdruckraum 96 hineinragenden Ende der
Leerlaufeinstellschraube 111 abhebt. Bei sich bewegender
Membran 94 wird die mit der Membran 94 verbundene
Regelstange 82 nach rechts verschoben, wobei der
Eingriffskörper 84 das Regelelement 80 entgegen dem
Uhrzeigersinn dreht und den in Figur 2 dargestellten
Pumpenkolben 55 dreht, um dadurch die Fördermenge der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 zu erhöhen. Bei nachlassender
Druckdifferenz verschiebt die Druckfeder 109 die Membran 94,
so daß die Regelstange 82 wieder in ihre Ausgangsstellung
gelangt, beziehungsweise das Anschlußstück 106 an der
Leerlaufeinstellschraube 111 anliegt. Durch Hinein- oder
Herausschrauben der Leerlaufeinstellschraube 111 kann daher
eine Einstellung der Mindestfördermenge der
Brennstoffeinspritzpumpe 2, beziehungsweise eine Einstellung
der Leerlaufdrehzahl der Zweitakt-Brennkraftmaschine
erfolgen.When the
Das zweite Lager 92 ist an einem in der Figur 3 rechts
dargestellten Ende 95 der Regelstange 82 im Gehäuse 70 der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 untergebracht und wird von einer
schraubbaren Lagerhülse 112 gehalten. Hierzu hat die
Lagerhülse 112 an ihrer Außenfläche ein Außengewinde, um
gehäusefest in ein Innengewinde des Gehäuses 70
eingeschraubt zu werden, das sich von einer Stirnfläche 114
des Gehäuses 70 in Richtung des Regelelements 80 über das
Lager 92 hinaus erstreckt. Im eingeschraubten Zustand der
Lagerhülse 112 liegt dabei ein Abschlußstück 116 der
Lagerhülse 112 an der Stirnfläche 114 am Gehäuse 70 an,
wobei zwischen dem in Figur 3 rechts dargestellten Ende 95
der Regelstange 82 und einer der Regelstange 82 zugewandten
Innenwand 117 der Lagerhülse 112 ein axialer Freiraum 118
ausgespart bleibt. Der axiale Freiraum 118 ist erforderlich,
um eine Bewegung der Regelstange 82 entlang der Querachse 68
zu ermöglichen. In den Freiraum 118 ragt eine in ein Gewinde
des Abschlußstücks 116 der Lagerhülse 112 eingeschraubte
Einstellschraube 119, die von einer Kontermutter 120 am
Abschlußstück 116 der Lagerhülse 112 verdrehsicher gehalten
wird. Die Einstellschraube 119 ist vorgesehen, um eine
maximale Verschiebung der Regelstange 82 in Richtung der
Querachse 68 zu begrenzen, die bei einer maximalen
Druckbeaufschlagung im Anschlußdruckraum 96 auftritt. Bei
der maximalen Druckbeaufschlagung im Anschlußdruckraum 96
wird die Regelstange 82 in Figur 3 und 4 nach rechts
verschoben, bis die Regelstange 82 mit einer Stirnfläche 98
mit ihrem rechten Ende 95 an der Einstellschraube 119
anstößt, so daß durch Hinein- oder Herausschrauben der
Einstellschraube 119 der maximal verschiebbare Weg der
Regelstange 82, die maximale Verdrehung des Regelelements 80
und damit eine maximale Fördermenge der
Brennstoffeinspritzpumpe 2, einstellbar ist.The
Bei einer Erwärmung des Bimetallscheibenpaares 107 erfolgt
eine Verkürzung der Einspannlänge der Druckfeder 109,
wodurch sich eine erhöhte Federkraft der Druckfeder 109
ergibt, so daß ein größerer Druckunterschied zwischen
Überdruck im Anschlußdruckraum 96 und Umgebungsdruck im
Stelldruckraum 97 notwendig ist, um die Regelstange 82 zu
verschieben. Das Bimetallscheibenpaar 107 bewirkt bei
steigender Temperatur im Anschlußdruckraum 96,
beispielsweise aufgrund einer Temperaturerhöhung im
Innenraum 10 des Kurbelgehäuses 11 (Figur 1) oder bei
steigender Temperatur im Stelldruckraum 97, beispielsweise
aufgrund steigender Umgebungstemperatur, eine verringerte
Verschiebung der Regelstange 82 bei gleichbleibendem
Druckunterschied im Anschlußdruckraum 96 und Stelldruckraum
97, so daß entsprechend weniger Brennstoff von der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 zum Brennstoffeinspritzventil 3
gefördert wird.When the
Der in Figur 3 und 4 dargestellte Stelldruckraum 97 ist im
Ausführungsbeispiel mittels eines nicht näher dargestellten
Anschlusses am Gehäuse 70 der Brennstoffeinspritzpumpe 2 mit
der in Figur 1 dargestellten Starteinrichtung 105 verbunden.
Die Starteinrichtung 105 ist über eine Anschlußdruckleitung
115 an das Ansaugrohr 9 stromabwärts einer Drosselklappe 20
angeschlossen. Die Drosselklappe 20 dient bekanntermaßen zur
Leistungsregelung der Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 und ist
um eine Welle verschwenkbar im Ansaugrohr 9 gelagert. Die
Drosselklappe 20 kann beispielsweise mittels eines nicht
näher dargestellten Gestänges, beispielsweise mit einem
Gaspedal oder mit einem Gashebel, betätigt werden. Die
Starteinrichtung 105 wird nur in der Kaltstartphase der
Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 beispielsweise manuell
zugeschaltet, um den sich beim Betrieb der Zweitakt-Brennkraftmaschine
4 im Ansaugrohr 9 einstellenden
Unterdruck über die Anschlußdruckleitung 115 zur
Starteinrichtung 105 und von dieser über die
Startdruckleitung 104 dem Stelldruckraum 97 der
Verstelleinrichtung 90 zuzuführen. Durch den anstelle des
Umgebungsdrucks im Stelldruckraum 97 herrschenden Unterdruck
ergibt sich folglich eine höhere Druckdifferenz zwischen dem
Überdruck im Anschlußdruckraum 96 und dem Unterdruck im
Stelldruckraum 97, wodurch die Regelstange 82 stärker
ausgelenkt wird, so daß bei betätigter Starteinrichtung 105
die Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe 2 erhöht wird.
Nach der beim Betrieb einsetzenden Erwärmung der Zweitakt-Brennkraftmaschine
4 kann die Starteinrichtung 105 wieder
abgeschaltet werden. Beim Abschalten der Starteinrichtung
105 wird die Startdruckleitung 104 zur Umgebung geschaltet,
so daß sich wieder Umgebungsdruck im Stelldruckraum 97
einstellt, der die Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe
2 nach der Kaltstartphase verringert.The
Wie in der Figur 1 dargestellt ist, führt die
Impulsdruckleitung 100 zu einer Steueröffnung 125. Die
Steueröffnung 125 ist aus der Zylinderinnenwand 41 des
Zylinders 5 ausgenommen. Korrespondierend zur Steueröffnung
125 ist aus einer Kolbenumfangswandung 126 des Kolbens 6
eine Kolbenöffnung 127 ausgenommen, die eine Verbindung zum
Innenraum 10 des Kurbelgehäuses 11 hat. Bei einer bestimmten
Stellung des Kolbens 6 im Zylinder 5 münden die
Steueröffnung 125 und die Kolbenöffnung 127 ineinander, so
daß der Innendruck im Innenraum 10 des Kurbelgehäuses 11
über die Impulsdruckleitung 100 dem Anschlußdruckraum 96 der
Verstelleinrichtung 90 zugeführt wird. Da der Kolben 6 bei
der Aufwärtsbewegung in Richtung seines oberen Totpunktes
(OT) einen Unterdruck im Innenraum 10 des Kurbelgehäuses 11
erzeugt, der nicht dem Anschlußdruckraum 96 zugeführt werden
soll, ist ein Ventil 128 erforderlich, welches den
Unterdruckanteil des pulsierenden Innendrucks im
Kurbelgehäuse 11 abschneidet. Das Ventil 128 ist
beispielsweise in der Impulsdruckleitung 100 angeordnet und
nimmt bei Überdruck in der Impulsdruckleitung 100 bei der
nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens 6 in Richtung
seines unteren Totpunktes (UT) eine Offenstellung ein und
ist ansonsten geschlossen. Durch geeignete Wahl der Lage der
Steueröffnung 125 im Zylinder 5 kann ein bestimmter Bereich
des Innendruckes im Kurbelgehäuse 11, beispielsweise 15° bis
60° vor dem Erreichen des unteren Totpunktes (UT) des
Kolbens 6 ausgewählt und über die Steueröffnung 125 und die
Impulsleitung 100 dem Anschlußdruckraum 96 zugeführt werden.
Der dem Anschlußdruckraum 96 zugeführte Überdruck des
Kurbelgehäuses 11 übersteigt den Umgebungsdruck im
Stelldruckraum 97, so daß die Membran 94 der
Verstelleinrichtung 90 in Richtung des Druckgefälles bewegt
wird. Die bewegte Membran 94 verschiebt die Regelstange 82,
in Figur 3 und 4 nach rechts, wobei das Regelelement 80
gedreht wird. Mittels einer parallel zum Ventil 128
geschalteten Drossel 129, die beispielsweise den Druck in
der Impulsdruckleitung 100 regelt und einer zweiten, vor dem
Ventil 128 geschalteten Drossel 130 kann eine Feindosierung
der Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe 2 durchgeführt
werden. Da nur der Druckunterschied zwischen dem Überdruck
im Kurbelgehäuse 11 und dem Umgebungsdruck zur Steuerung der
Fördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe 2 herangezogen
wird, kann der Einfluß sich ändernden Umgebungsdrucks,
beispielsweise aufgrund einer geodätischen Höhenänderung,
durch eine entsprechende Änderung der Fördermenge der
Brennstoffeinspritzpumpe 2 kompensiert werden. Die Auswahl
der Lage der Steueröffnung 125 im Zylinder 5,
beziehungsweise der Lage der korrespondierend angeordneten
Kolbenöffnung 127 hat derart zu erfolgen, daß ein weite
Betriebsbereiche der Zweitakt-Brennkraftmaschine 4
kennzeichnender Innendruck im Kurbelgehäuse 11 gefunden
wird, bei dem durch die stets optimal angepaßte Fördermenge
der Brennstoffeinspritzpumpe 2 ein einwandfreies
Betriebsverhalten der Zweitakt-Brennkraftmaschine 4 mit
optimaler Verbrennung und geringen Abgasemissionen möglich
ist. Dabei hat sich herausgestellt, daß dies mit einer
Steueröffnung 125 möglich ist, die etwa im Umfangsbereich
des Ansaugrohres 9 aus der Zylinderinnenwand 41 ausgenommen
wird. Gegebenenfalls ist es auch vorteilhaft, mehrere
Steueröffnungen an verschiedenen Stellen der
Zylinderinnenwand 41 vorzusehen, die beispielsweise entlang
einer gemeinsamen Linie angeordnet sind, um von einer
gemeinsamen Kolbenöffnung oder auch mehreren Kolbenöffnungen
angesteuert zu werden. Es ist auch denkbar, mehrere
Steueröffnungen in der Zylinderinnenwand 41 vorzusehen,
welche teilweise zeitgleich oder auch nacheinander von
korrespondierend vorgesehenen Kolbenöffnungen angesteuert
werden können.As shown in Figure 1, the
Die Figur 4 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel der Brennstoffeinspritzvorrichtung 1 mit
Brennstoffeinspritzpumpe 2, wobei alle gleichen oder
gleichwirkenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen der
Figuren 1 bis 3 gekennzeichnet sind. Abweichend gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 3, ist die
Druckfeder 109 in Figur 4 im Bereich des rechten Endes 95
der Regelstange 82 untergebracht. Ohne die Lagerhülse 112
des ersten Ausführungsbeispiels zu verwenden, ist das rechte
Lager 92 in einer im Gehäuse 70 vorgesehen Lagerausnehmung
137 untergebracht. Mit dem rechten Ende 95 der Regelstange
82 ist ein Federteller 135 verbunden, an dem sich die
Druckfeder 109 abstützt. Die Druckfeder 109 ist in einer
gestuften Hülse 132 untergebracht, die mit einem
Außengewinde in ein sich von der Stirnfläche 114 des
Gehäuses 70 der Brennstoffeinspritzpumpe 2 bis zum rechten
Lager 92 erstreckendes Innengewinde eingeschraubt wird. Die
Druckfeder 109 umfaßt teilweise die in der Hülse 132
untergebrachte Einstellschraube 119 und stützt sich mit
einem Stützring 131 gegen das Bimetallscheibenpaar 107 ab,
das gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel in einem von
der Hülse 132 und von einem Einschraubteil 138 der Hülse 132
gebildeten Innenraum 136 untergebracht ist. Das Bimetallscheibenpaar
107 stützt sich gegen das Einschraubteil 138
ab, das zum Beispiel mittels eines Innengewindes in die
Hülse 132 eingeschraubt wird. Die Einstellschraube 119 ist
ebenfalls in ein am Einschraubteil 138 vorgesehenes Innengewinde
eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 120
verdrehsicher gehalten. Wie im ersten Ausführungsbeispiel
ist zwischen dem Federteller 135 und der Einstellschraube
119 ein Freiraum 118 vorhanden, der eine Verschiebung der
Regelstange 82 ermöglicht. Der Freiraum 118 kann durch
Hinein- oder Herausschrauben der Einstellschraube 119
verändert werden, so daß mittels der Einstellschraube 119
die maximale Verschiebung der Regelstange 82 einstellbar
ist.FIG. 4 shows a second one according to the invention
Embodiment of the fuel injector 1 with
Claims (7)
- Fuel injection device (1) for a two-stroke internal combustion engine (4), with a fuel injection pump (2) which has a pump piston (55) which is driven, via a drive element (50), by a crankshaft (43) accommodated in a crankcase (11) of the two-stroke internal combustion engine (4) and is guided longitudinally displaceably in a pump cylinder (56) and which delimits, with its end face (57), a pump working space (58) and, on its outer surface (72), has an obliquely running control edge (73) which controls the fuel conveyed out of the pump working space (58) to a fuel injection valve (3) which injects the fuel directly into a combustion space (12) of the two-stroke internal combustion engine (4), the feed quantity of the fuel injection pump (2) being obtained, as a result of the rotation of the pump piston (55), by means of a regulating element (80) which is connected to the pump piston (55) and which can be actuated by an adjusting arrangement (90) via a control rod (82) accommodated in a housing (70) of the fuel injection pump (2) and connected to the regulating element (80), the said adjusting arrangement having a diaphragm (94) which separates two pressure spaces (96, 97) from one another and to which the control rod (82) is connected, characterized in that one pressure space (96) is subjected soley to the internal pressure prevailing in the crankcase (11) of the two-stroke internal combustion engine (2) via a pulse pressure line (100) and the other pressure space (97) is subjected, at least outside the starting phase of the two-stroke internal combustion engine (4), to the ambient pressure.
- Fuel injection device according to Claim 1, characterized in that the pulse pressure line (100) is connected to a control orifice (125) of a cylinder (5) of the two-stroke internal combustion engine (4), the said control orifice being cut out from a cylinder inner wall (41), and, when overlapping with a piston orifice (127), cut out from a circumferential wall (126) of a piston (6) of the two-stroke internal combustion engine (4) and open towards the crankcase (11), temporarily making a pressure connection to the internal pressure in the crankcase (11).
- Fuel injection device according to Claim 2, characterized in that a valve (128), which opens towards the adjusting arrangement (90) in the event of excess pressure in the crankcase (11), is provided in the pulse pressure line (100).
- Fuel injection device according to Claim 3, characterized in that one or more throttles (129, 130) are arranged in the pulse pressure line (100).
- Fuel injection device according to Claim 4, characterized in that at least one of the throttles (129, 130) is designed for regulatable pressure.
- Fuel injection device according to Claim 1, characterized in that a compression spring (109), the spring force of which can be changed by a bimetallic element (107), is provided in the adjusting arrangement (90).
- Fuel injection device according to Claim 2, characterized in that a starting arrangement (105) is provided, which selectively makes a pressure connection (104, 115) of the pressure space (97) to the pressure in an intake pipe (9) of the two-stroke internal combustion engine (4) or to the ambient pressure, that pressure space (97) delimited by the diaphragm (94) being connected via the pressure connection (104, 115) to the intake pipe (9) of the two-stroke internal combustion engine (4) solely in the starting phase of the latter and otherwise being subjected to the ambient pressure.
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