DE1190731B - Brennstoffeinspritzvorrichtung fuer mehrzylindrige Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F02f

Deutsche Kl.: 46 c2-115/02

Nummer: 1190731

Aktenzeichen: B 556261 a/46 c2

Anmeldetag: 21. November 1959

Auslegetag: 8. April 1965

Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Pierre Etienne Bessiere, Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Stehmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Schweinzer, Patentanwälte, Nürnberg 2, Essenweinstr. 4-6

Als Erfinder benannt:

Pierre Etienne Bessiere, Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 25. November 1958 (780 062)

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, die mit einer hin und her gehenden Bewegung arbeitet und mit einer Steuereinrichtung derart zusammenwirkt, daß gleichzeitig eine Einspritzung in zwei verschiedene Motorzylinder erfolgt, deren Arbeitsspiele derart gegeneinander versetzt sind, daß im Augenblick dieser Doppeleinspritzung in dem einen Zylinder, in welchem die Haupteinspritzung stattfindet, gerade die Zündung erfolgt, während in dem anderen Zylinder, in welchem die Voreinspritzung erfolgt, das Auspuffventil im Begriff ist, sich zu schließen, oder sich gerade geschlossen hat, wobei die zur Voreinspritzung dem einen Motorzylinder zugeführte Brennstoffmenge geringer ist als die dem anderen Motorzylinder zur Haupteinspritzung zugeführte Brennstoffmenge.

Derartige Brennstoffeinspritzvorrichtungen sind an sich bekannt. Die zu den bekannten Einrichtungen gehörende Einspritzpumpe ist eine mehr- 20 zylindrige Einspritzpumpe, und zwar ist jedem Motorzylinder eine aus einem Pumpenzylinder und aus einem Kolben bestehende Pumpeneinheit zugeordnet. Hierbei erfolgt die gleichzeitige Doppeleinspritzung in zwei verschiedene Motorzylinder von 25

zwei verschiedenen Pumpeneinheiten der Brennstoffeinspritzpumpen aus. 2

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannte Doppeleinspritzung mit Pum- Der Motor, zu dem die Brennstoffeinspritzvorrichpen zu bewirken, die nur eine einzige, aus Zylinder 30 tung gemäß der Erfindung gehört, kann ein Diesel- und Kolben bestehende Pumpeneinheit aufweisen. motor sein, d. h. ein Motor mit Selbstzündung, des-Insbesondere bei vierzylindrigen Motoren hat die Einspritzpumpe gemäß dem Erfindungsgegenstand nur eine einzige solche Pumpeneinheit.

Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung in an sich bekannter Weise ein der aus Kolben und Zylinder gebildeten Pumpeneinheit nachgeschalteter Verteiler, welcher während jedes Förderhubes die genannte Pumpeneinheit gleichzeitig mit zwei zu verschiedenen Motorzylindern gehörenden Einspritzdüsen in Verbindung setzt, und erfolgt die Aufteilung der Gesamtbrennstoffmenge in die Vor- und Hauptmenge durch entsprechende Ausbildung der Durchtrittskanäle im Drehteil des Verteilers bzw.

der mit diesen Kanälen zusammenwirkenden Mün- 45 pumpe mit Verteiler zur Einspritzung und Voreindungen im Verteilergehäuse. spritzung in die vier Zylinder des schematisch in

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er- F i g. 1 dargestellten Motors, wobei die Einspritzung findung ist die Aufteilung der Gesamtbrennstoff- und die Voreinspritzung erfindungsgemäß erfolgen menge in die Vor- und Hauptmenge derart getroffen, und der Verteiler der Pumpe ebenfalls erfindungsdaß die Vormenge etwa 40% der gesamten pro 50 gemäß ausgebildet ist;

Arbeitsspiel eingespritzten Brennstoffmenge dar- F i g. 4 und 5 sind Schnitte längs der Linie IV-IV

stellt. bzw. V-V der F i g. 3 in größerer Darstellung.

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sen Brennstoff aus Öl gebildet wird, oder er kann auch ein mit Benzineinspritzung arbeitender Motor sein.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch die vier Zylinder sowie Kolben eines mit Brennstoffeinspritzung arbeitenden Motors, z. B. eines Dieselmotors;

F i g. 2 ist eine Zusammenstellung der verschiedenen Stellungen eines Verteilers, welcher in jedem Zylinder eine Voreinspritzung erzeugt, welche um etwa 180^c der Haupteinspritzung vorauseilt; F i g. 3 zeigt im Schnitt eine Einzylindereinspritz-

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Nachstehend ist angenommen, daß der Motor, in eine Verbindung zwischen der Leitung 6 und zwei welchen der Brennstoff eingespritzt werden soll^ ein Abgangsleitungen 16 jeweils während des Zeit-Motor mit vier in Fig. 1 mit I, II, III, IV bezeich- raums her, in welchem die Pumpe ihren Aufwärtsneten Zylindern ist, wobei die Zündungen, welche hub (Förderhub) ausführt.

bei einem Dieselmotor Selbstzündungen sind, in den 5 Die Abgangsleitungen, deren jede mit der Einverschiedenen Zylindern in der Reihenfolge I, III, spritzdüse oder den Einspritzdüsen eines der vier IV, II aufeinanderfolgen. ...·-■■ Zylinder I, II, III, IV verbunden ist, sind in zwei

Es ist ferner angenommen, daß die Brennstoffein- zueinander senkrecht liegenden Radialebenen anspritzung in diese verschiedenen Zylinder durch eine geordnet.

mit einer hin und her gehenden Bewegung arbeitende io Gemäß F i g. 3 sind in dem Körper 12 vier Paare

Einzylinderpumpe erfolgt, deren Nockenwelle von von Kanälen 17,18 ausgebildet, wobei jedes Paar

der Motorwelle mit einer Untersetzung von 1:2 an- mit einer Abgangsleitung 16 in Verbindung steht.

getrieben wird, wenn der Motor ein Viertaktmotor Diese Kanalpaare sind vorzugsweise gleichmäßig um

ist, d. h. daß die Nockenwelle der Pumpe eine Um- die Achse des Verteilers verteilt und um 90° gegen-

drehung macht, während die Motorwelle zwei einem 15 einander versetzt. Bei der in Fig. 3 dargestellten

vollständigen Arbeitsspiel des Viertaktmotors ent- Ausführungsform sind in der gleichen zu der Achse

sprechende Umdrehungen ausführt, wobei der den des Verteilers senkrechten. Ebene IV-IV alle Kanäle

Kolben dieser Pumpe antreibende Nocken vier An- 17 und in einer anderen zu der ersten parallelen

sätze oder Erhebungen aufweist, um während jeder Ebene V-V alle Kanäle 18 angeordnet. Es genügt

vollständigen Drehung der Nockenwelle vier Hin- 20 dann, in dem Drehteil 12 und diesen Ebenen IV-IV

und Rückgänge des beweglichen Teils der Pumpe zu und V-V zwei radiale Kanäle 19 und 20 anzuordnen,

erzeugen, wobei jeder Hingang und jeder Rückgang welche an den Längskanal 15 angeschlossen und

eine Brennstofförderung bewirkt. wenigstens angenähert um 180° gegeneinander ver-

Damit diese Einzylinderpumpe die aufeinander- setzt sind.

folgenden Einspritzungen in der gewünschten 25 Zur Erzielung einer besseren Abdichtung zwischen Reihenfolge an den vier Zylindern I, II, III, IV vor- den verschiedenen Kanälen 17 bzw. 18 können nanimmt, ist zwischen die Förderseite der Pumpe und türlich die Kanäle 17 in mehreren nebeneinanderdie Einspritzdüsen der verschiedenen Zylinder ein liegenden, zu der Achse des Verteilers senkrechten Verteiler eingeschaltet, z. B. ein Dreh verteiler, wel- Ebenen angeordnet werden, und für die Kanäle 18 eher jedesmal, wenn die Einspritzpumpe ihren 30 kann in gleicher Weise verfahren werden. Es müssen Förderhub ausführt, die Druckkammer des einzigen dann ebenso viele Kanäle 19 und 20 vorgesehen wer-Zylinders dieser Pumpe mit der in diesem Augen- den, wie Ebenen für die Kanäle 17 und 18 vorblick zu speisenden Einspritzdüse oder den ent- handen sind.
sprechenden Einspritzdüsen verbindet. Unter der Annahme, daß der Kanal 19 nachein-

F i g. 3 zeigt schematisch eine Einzylinderpumpe 35 ander die Haupteinspritzung in die verschiedenen mit ihrem Verteiler, welche entsprechend den obigen Zylinder in der obigen Reihenfolge und der Kanal Ausführungen ausgebildet sind und zur Speisung 20 die Voreinspritzung vornimmt, erhält man das eines dem Schema der F i g. 1 entsprechenden Mo- in F i g. 2 dargestellte Einspritzschema. Aus diesem tors dienen. Diese Pumpe enthält eine Welle 1 mit Schema geht hervor, daß der Verteiler 14 in jeder einem Nocken 2 mit vier gleichmäßig um die Achse 40 seiner um 90° gegeneinander versetzten Stellungen der Welle 1 angeordneten Erhebungen, wobei der A, B, C, D die Förderleitung 6 mit einem der vier Nocken mit der obenerwähnten Untersetzung von Zylinder zur Vornahme der Hauptbrennstoffeinder Motorwelle angetrieben wird. Der Nocken 2 be- spritzung in diesen Zylinder über den Kanal 19 und tätigt einen einzigen Kolben 3, welcher senkrecht zu gleichzeitig mit einem anderen der vier Zylinder zur der Achse der Welle 1 in einem Zylinder 4 verschieb- 45 Vornahme der Voreinspritzung in diesen durch den Hch ist. Der Zylinder empfängt den Brennstoff aus Kanal 20 in Verbindung setzt, wobei diese beiden einem nicht dargestellten Vorratsbehälter durch eine Zylinder die sind, deren Haupteinspritzperioden um Leitung 5, in welche eine nicht dargestellte Zubrin- 180° gegeneinander verschoben sind.
gerpumpe eingeschaltet ist; der Brennstoff wird In F i g. 2 und 3 sind die Leitungen 19 und 20 um durch eine Leitung 6 gefördert. 50 180° gegeneinander versetzt, was zur Folge hat, daß

Eine Feder 7 drückt den Kolben 3 ständig gegen für jeden Zylinder des Vierzylinderviertaktmotors

den Nocken 2, welcher den Kolben über einen die Verschiebung zwischen der Voreinspritzung und

Stößel 8 betätigt; dieser ist mit einer Rolle 9 ver- der Haupteinspritzung 360° beträgt. Die Verschie-

sehen, deren Achse 10 mit ihren Enden in seitliche bung zwischen den Kanälen 19 und 20 und somit

Gleitbahnen 11 des Pumpengestells eingeführt ist, 55 die Verschiebung zwischen der Voreinspritzung und

so daß die Rolle ständig in der gleichen Ebene wie der Haupteinspritzung kann jedoch in gewissen

der Nocken 2 gehalten wird. Grenzen von den obigen Werten verschieden und

Die Leitung 6 leitet den von der Pumpe während insbesondere größer (in dem Sinn einer größeren

eines Aufwärtshubes geförderten Brennstoff zu Voreilung der Voreinspritzung) als diese sein. Es ist

einem Verteiler, welcher durch einen vorzugsweise 60 jedoch wichtig, daß die Perioden der Haupteinsprit-

an dem Gestell 13 der Pumpe befestigten Körper 12 zung und der Voreinspritzung, welche während des

und einen Drehteil 14 gebildet wird, welcher an gleichen Förderhubes der Pumpe erfolgen, sich

einem Ende der Welle 1 in einer Flucht mit dieser wenigstens teilweise überlappen, d. h., wenn diese

angeordnet ist und von dieser Welle im Synchronis- Perioden nicht zusammenfallen, muß wenigstens das

mus mit ihr angetrieben wird. 65 Ende einer dieser Perioden mit dem Beginn der

Der Drehteil 14 wirkt mittels einer Nut 14 mit der anderen zusammenfallen, damit der von der Pumpe

Förderleitung 6 zusammen und stellt durch einen geförderte Brennstoff stets wenigstens in einen der

Längskanal 15 und weiter unten erwähnte Kanäle beiden Zylinder eingespritzt wird.

Es ist ferner wichtig, daß die Voreinspritzung beginnt, bevor sich das Auspuffventil des Zylinders, an welchem diese Voreinspritzung erfolgt, schließt.

Schließlich muß nach der Erfindung die Ausbildung grundsätzlich so getroffen werden, daß die Brennstoffmenge der Voreinspritzung kleiner als die der Haupteinspritzung ist.

Hierfür kann z. B. eine Fig. 4 und 5 entsprechende Anordnung benutzt werden, welche zur Vereinfachung den Fall- darstellen, daß die Voreinspritzung um 180° voreilt.

Hierbei sind an den Mündungen der zu den Einspritzdüsen führenden Kanäle 17 und 18 Ausfräsungen 21 und 22 verschiedener Länge angeordnet, derart, daß die Voreinspritzung durch die Ausfräsung 22 unterbrochen wird, während die Haupteinspritzung durch die längere Ausfräsung 21 nicht unterbrochen wird.

Selbstverständlich können die Ausfräsungen auch in dem Drehteil 14 vorgesehen werden, was zu dem gleichen Ergebnis führt.

Es ist zu bemerken, daß diese Vorrichtung das Verhältnis zwischen der Haupteinspritzung und der Voreinspritzung nicht konstant hält, wenn sich die eingespritzte Menge ändert.

Wenn bei beliebiger Belastung ein praktisch konstantes Verhältnis gewünscht wird, werden Kanäle 19 und 20 mit verschiedenem Querschnitt benutzt, oder es wird eine Drosselstelle in dem Kanal 20 vorgesehen.

Diese Drosselstelle bewirkt eine Verringerung der Strömungsmenge in dem Kanal 20 gegenüber der Strömungsmenge durch den Kanal 19, so daß das Volumen der Voreinspritzung stets kleiner als das der Haupteinspritzung ist.

In F i g. 5 ist strichpunktiert eine Lage für die Kanäle 18 angegeben, welche unter sonst gleichen Umständen bewirkt, daß die Voreinspritzung früher als 180° beginnt.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann insbesondere die Einspritzpumpe mehrere Anordnungen mit Zylinder und Kolben aufweisen, deren jede die Brennstoffeinspritzung in mehrere Motorzylinder bewirkt. Ferner können an Stelle eines Verteilers zwei Verteiler benutzt werden, von denen der eine die Haupteinspritzung und der andere die Voreinspritzung in verschiedene Motorzylinder vornimmt. Außerdem kann der eingespritzte Brennstoff Benzin oder ein anderer Leichtbrennstoff sein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe die mit einer hin und her gehenden Bewegung arbeitet und mit einer Steuereinrichtung derart zusammenwirkt, daß gleichzeitig eine Einspritzung in zwei verschiedene Motorzylinder erfolgt, deren Arbeitsspiele derart gegeneinander versetzt sind, daß im Augenblick dieser Doppeleinspritzung in dem einen Zylinder, in welchem die Haupteinspritzung stattfindet, gerade die Zündung erfolgt, während im anderen Zylinder, in welchem die Voreinspritzung erfolgt, das Auspuffventil im Begriff ist, sich zu schließen, oder sich gerade geschlossen hat, wobei die zur Voreinspritzung dem einen Motorzylinder zugeführte Brennstoffmenge geringer ist als die dem anderen Motorzylinder zur Haupteinspritzung zugeführte Brennstoffmenge, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung in an sich bekannter Weise ein der aus Kolben (3) und Zylinder (4) gebildeten Pumpeneinheit nachgeschalteter Verteiler ist, welcher während jedes Förderhubes diese Pumpeneinheit gleichzeitig mit zwei zu verschiedenen Motorzylindern gehörenden Einspritzdüsen in Verbindung setzt, und daß die Aufteilung der Gesamtbrennstoffmenge in die Vor- und Hauptmenge durch entsprechende Ausbildung der Durchtrittskanäle (19,20) im Drehteil (14) des Verteilers bzw. der mit diesen Kanälen zusammenwirkenden Mündungen (21, 22) im Verteilergehäuse erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Verteiler durch einen Drehteil gebildet ist, von dessen Gehäuse die zu den verschiedenen Einspritzdüsen führenden Leitungen abgehen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abgangsleitung (16) in dem Verteilergehäuse (12) durch zwei öffnungen (17,18) mündet, von denen die eine für die Haupteinspritzung und die andere für die Voreinspritzung dient, wobei der Drehteil (14) in seinen den Einspritzperioden entsprechenden Stellungen die für die Haupteinspritzung durch eine erste Einspritzdüse vorgesehene öffnung und die für die Voreinspritzung durch eine zweite Einspritzdüse vorgesehene Öffnung gleichzeitig an die Förderleitung (6) der Pumpe anschließt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der für die Voreinspritzüng dienenden öffnungen (22) in Umfangsrichtung kleiner ist als die entsprechende Ausdehnung der öffnungen (21) für die Haupteinspritzung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 532 094;
USA.-Patentschrift Nr. 2458 294.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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