DE836125C

DE836125C - Device for the production of a fuel mixture with knock resistance which can be regulated during operation from several fuels with different knock resistance

Info

Publication number: DE836125C
Application number: DED1745A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Pauling
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1940-11-30
Filing date: 1940-11-30
Publication date: 1952-04-10

Description

Vorrichtung zum Herstellen eines Kraftstoffgemisches mit während des Betriebes regelbarer Klopffestigkeit aus mehreren verschieden klopffesten Kraftstoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum l-lerstellen eines Kraftstoffgemisches mit während des Betriebes regelbarer Klopffestigkeit aus mehreren @-er;chieden klopffesten Kraftstoffen, insfür den 13etriel) von Ottomotoren, wobei ie Kraftstoffe einen ihr Mengenverhältnis regelnden Steuerschieber in räumlich voneinander getrennten Leitungen zugeführt «erden.Device for producing a fuel mixture with during the Operationally adjustable knock resistance from several different knock resistant fuels The invention relates to a device for producing a fuel mixture with knock resistance adjustable during operation from several @ -er; different knock-proof Fuels, insfür the 13etriel) of gasoline engines, ie fuels one her Control spool regulating the quantity ratio in spatially separated lines supplied «earth.

Eine solche \-orric'lituiig ist bereits bekannt. Dabei ist aber die :ehr wesentliche Frage, ob die leiden \-erschieden klopffesten Kraftstoffe dem Steuerschieber durch natürliches Gefälle oder durch eine oder mehrere Pumpen zugeführt werden, und ob etwa eine einzige Pumpe das Kraftstoffgemisch durch den Steuerschieber hindurch ansaugt, offen gelassen.Such a problem is already known. But that is : The main question is whether the different knock-resistant fuels suffer from the control slide are supplied by a natural gradient or by one or more pumps, and whether about a single pump the fuel mixture through the control slide sucked in, left open.

Ferner sind Vorrichtungen zur Herstellung von Kraftstottgeinischen, insbesondere für Dieselniotoren, bekannt, bei denen für jeden Kraftstoff eine besondere Förderpumpe vorgesehen ist. Und zwar handelt es sich dort um Kolbenpumpen, bei denen das Fördermengenverhältnis der einzelnen Pumpen untereinander durch Verändern des I'timpenkolbenhtihes bzw. des Einlaßventil'hubes geregelt wird. Bei ventillosen Pumpen, z. B. bei Zahnradpumpen, ist diese Maßnahme jedoch nicht anwendbar. Vor allem ist bei den bekannten Vorrichtungen nichts vorgesehen, um den Einfluß von Veränderungen der Saughöhe, der Viskosität, des ;\usflußbeiwertes usw. auf das Mischungsverhältnis der einzelnen Kraftstoffe auszuschalten, so daß ein und derselben Reglerstellung nicht immer ein bestimrntes Misc'hungsver'hältnis entspricht.Furthermore, devices for the production of Kraftstottgeinischen, especially known for diesel engines, where a special one for each fuel Feed pump is provided. In fact, there are piston pumps where the flow rate ratio of the individual pumps to each other by changing the I'timpenkolbenhtihes or the Einlaßventil'hubes is regulated. In valveless pumps, e.g. B. in gear pumps, this measure is not applicable. Above all, nothing is provided in the known devices to the Influence of changes in suction height, viscosity, flow coefficient, etc. to switch off the mixing ratio of the individual fuels, so that a and a certain mixing ratio does not always correspond to the same controller position.

Schließlich ist eine Brennstoffördereinrichtung für Verbrennungsmotoren bekannt, bei der als Regelorgan ein federbelasteter Kolben dient, der das "Zurückströmen von Kraftstoff aus der Druckleitung in die Saugleitung ermöglicht, wenn der Druck eine durch die Feder einstellbare Grenze überschreitet. Zur Herstellung eines gleichmäßigen Gemisches mehrerer Kraftstoffe ist diese Einrichtung jedoch nicht geeignet, da die Mischung der verschiedenen Kraftstoffe bereits vor dem gegebenenfalls erfolgenden "Zurückfließen des Kraftstoffs in die Ansaugleitung erfolgen würde.Finally, there is a fuel delivery device for internal combustion engines known, in which a spring-loaded piston is used as the regulating element, the "backflow of fuel from the pressure line into the suction line allows when the pressure exceeds a limit that can be set by the spring. To produce a uniform However, this device is not suitable for a mixture of several fuels, since the Mixing of the different fuels even before the eventual one "The fuel would flow back into the intake line.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß für jeden der zu mischenden Kraftstoffe in an sich bekannter Weise eine besondere Förderpumpe vorgesehen und zwischen den durch den Steuerschieber getrennten Druckleitungen der Förderpumpe eine Ausgleichsvorrichtung angeordnet ist, die, beispielsweise durchVerändern desLeitungsquerschnittes, in sämtlichen Druckleitungen vor dem Stellerscllieber den gleichen Förderdruck einstellt.In contrast, the invention consists in that for each of the to be mixed A special feed pump is provided and fuels in a manner known per se between the pressure lines of the feed pump, which are separated by the control slide a compensation device is arranged which, for example by changing the line cross-section, prefers to set the same delivery pressure in all pressure lines upstream of the actuator.

Weitere ?Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausfii'hrungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung.Further features of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Alb. 1 einen lotrechten Schnitt durch die Mischvorrichtung, Abb. 2 eine weitere Ausführungsmöglichkeit für die Druckausgleichvorrichtung in der gleichen Darstellungsweise.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows Alb. 1 a vertical section through the mixing device, Fig. 2 a further design options for the pressure equalization device in the same Mode of representation.

Die beiden Kraftstofförderpumpen 3, 4 sind als Zahnradpumpen ausgebildet. Durch getrennte Saugleitungen 5, 6 fließt der einen Pumpe hochklopffester, der anderen weniger klopffester Kraftstoff aus den hier nicht dargestellten Behältern zu. Beide Pumpen sind so bemessen, daß jede für sich allein erheblich mehr Kraftstoff fördert als der Motor bei Höchstleistung verbraucht. Der zuviel geförderte Kraftstoff wird in bekannter Weise durch Umführungsleitungen 7, 8 bzw. 9, lo von der Druckseite auf die Saugseite der Pumpe zurückgeleitet, indem der auf der Druckseite herrschende Überdruck die durch Federn 11, 12 belasteten überströmventile 13, 14 öffnet.The two fuel pumps 3, 4 are designed as gear pumps. One pump flows through separate suction lines 5, 6 with a higher knock resistance, the other less knock-proof fuel from the containers not shown here. Both Pumps are dimensioned so that each one pumps considerably more fuel on its own than the engine consumes at maximum power. The too much delivered fuel is in a known manner through bypass lines 7, 8 or 9, lo from the pressure side fed back to the suction side of the pump by the prevailing on the pressure side Overpressure opens the overflow valves 13, 14 loaded by springs 11, 12.

Die Druckleitungen 15, 16 der beiden Pumpen führen getrennt zu einem Steuerschieber 17, der in einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses 18 der Vorrichtung gleitet. Der Steuerschieber hat an jedem Ende einen oder mehrere Schlitze 20, 21, die je nach der Stellung des Schiebers den in den Druckleitungen 15, 16 befindlichen beiden Kraftstoffen den Weg zu den den Schieber umgebenden Ringnuten 22, 23 mehr oder weniger freigeben und dadurch das Mengenverhältnis bestimmen, in dem die beiden Kraftstoffe über die Leitungen 24, 25 zur Mischkammer 26 fließen. Letztere besteht aus einem weiten Rohr, in dem konzentrisch eine Schnecke 27 angeordnet ist, die dem durchströmenden Kraftstoffgemisch eine lebhafte Drallbewegung erteilt und dadurch eine innige Vermengung beider Kraftstoffanteile herbeiführt.The pressure lines 15, 16 of the two pumps lead separately to one Control slide 17, which is in a cylindrical bore of the housing 18 of the device slides. The control slide has one or more slots 20, 21, which are located in the pressure lines 15, 16 depending on the position of the slide two fuels the way to the ring grooves 22, 23 surrounding the slide more or less and thereby determine the proportion in which the two Fuels flow to the mixing chamber 26 via the lines 24, 25. The latter exists from a wide tube in which a worm 27 is concentrically arranged, the the flowing fuel mixture is given a lively swirl movement and thereby brings about an intimate mixing of both fuel components.

Die Kolbenstange 28 des Steuerschiebers ist mit dem freien Ende einer barometrischen Dose 31 verbunden. Die Dose steht über den Stutzen 33 mit dem Ladedruckrohr des Motors in Verbindung. Die sich beim Ändern des Ladedrucks ergebende Längenänderung der Dose 31 wird auf den Steuerschieber 17 in der Weise übertragen, daß dieser bei einer Steigerung des Ladedrucks, d. h. also bei größer werdender spezifischer Leistung des Motors, dem Kraftstoff mit höherer Klopffestigkeit einen größeren L`berströmquerschnitt zur Mischkammer 26 freigibt und gleichzeitig den Zufluß des KraftstoffsmitgeringererKlopffestigkeit mebrabdrosselt. Bei sinkendem Ladedruck bewirkt die Verkürzung der Dose 31 eine Bewegung des Steuerschiebers in umgekehrtem Sinne.The piston rod 28 of the control slide is with the free end of a barometric box 31 connected. The can stands over the nozzle 33 with the boost pressure pipe of the engine. The change in length resulting from changing the boost pressure the can 31 is transferred to the control slide 17 in such a way that this at an increase in boost pressure, d. H. thus with increasing specific performance of the engine, the fuel with higher knock resistance has a larger transfer cross-section to the mixing chamber 26 releases and at the same time the inflow of the fuel with lower knock resistance mebab throttled. When the boost pressure drops, the shortening of the can 31 causes a Movement of the control slide in the opposite sense.

Damit nun einer jeden Stellung des Steuerschiebers immer ein ganz bestimmtes Mischungsverhältnis entspricht, auch wenn die Viskosität der verwendeten Kraftstoffe schwankt, muß dafür Sorge getragen werden, claß bei jeder beliebigen Stellung des Steuerschiebers in den beiden Druckleitungen 15, 16 der Förderpumpen stets gleicher Druck herrscht. Nun ist bei den bekannten Förderpumpen zwar der Förderdruck durch Verändern der Federbelastung der Überströmventile einstellbar, und man könnte an sich die Überströnlventile beider Pumpen auf gleichen Förderdruck einstellen. Diese Einstellung ist für den vorliegenden Zweck jedoch viel zu roh. Es ist daher bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besonderer, feinfühliger Druckausgleich vorgesehen. Dieser wird im Ausführungsbeispiel dadurch geschaffen, daß sich die Belastungsfedern 11, 12 der beiden Überströmventile 13, 14 über einen leicht verschiebbaren Zwischenkolben aufeinatlder abstützen. Sobald der Förderdruck in einer der beiden Druckleitungen 15, 16 größer wird als in der anderen, verschiebt sich der Zwischenkolben 35 nach der Seite des geringeren Förderdrucks hin und erhöht dort die Federbelastung des Überströmventils so lange, bis auf der Druckseite beider Pumpen gleicher Förderdruck herrscht. Es stellt sich also stets ein Gleichgewichtszustand zwischen den beiden Überströmventilen her. Das Atmen der Ventilkolben 13, 14 und des Zwischenkolbens 35 wird durch Ausgleichbohrungen 36, 37 ermöglicht. An Stelle des Zwischenkolbens 35 kann auch, wie in Abb. 2 dargestellt, eine hochelastische Membran 38 zwischen den Federn 11, 12 angeordnet werden.So that every position of the control slide is always a whole corresponds to a certain mixing ratio, even if the viscosity of the used Fuels fluctuates, care must be taken with any Position of the control slide in the two pressure lines 15, 16 of the feed pumps the pressure is always the same. Now, with the known feed pumps, the feed pressure is indeed adjustable by changing the spring loading of the relief valves, and one could Set the overflow valves of both pumps to the same delivery pressure. However, this setting is far too raw for the present purpose. It is therefore In the device according to the invention, a special, sensitive pressure equalization intended. This is created in the embodiment that the Load springs 11, 12 of the two overflow valves 13, 14 via an easily displaceable Support the intermediate piston on the adapter. As soon as the delivery pressure is in one of the two Pressure lines 15, 16 becomes larger than in the other, the intermediate piston shifts 35 towards the side of the lower delivery pressure and increases the spring load there of the overflow valve until the delivery pressure on the pressure side of both pumps is the same prevails. So there is always a state of equilibrium between the two Overflow valves. The breathing of the valve pistons 13, 14 and the intermediate piston 35 is made possible by compensating bores 36, 37. Instead of the intermediate piston 35 can also, as shown in Fig. 2, a highly elastic membrane 38 between the springs 11, 12 are arranged.

Auf Grund der Druckgleichheit auf beiden Seiten des mit gleichen Stirnflächen versehenen Steuerschiebers 17 und infolge der symmetrischen Ableitung des Kraftstoffs durch die Ringnuten 22, 23 ist der Steuerschieber allseitig entlastet. Er spricht dälier mit erwünscht großer Empfindlichkeit und Genauigkeit auf jede Änderung des Ladedrucks im 2 otor an.Due to the equal pressure on both sides of the control slide 17, which is provided with the same end faces, and as a result of the symmetrical diversion of the fuel through the annular grooves 22, 23, the control slide is relieved on all sides. He speaks dälier with desired high sensitivity and accuracy to any change in the boost pressure in 2 to otor.

Die Form der Schlitze 20, 21 ist bestimmt durch die Anforderungen, welche der Motor bei Verändern des Ladedrucks jeweils an die Zusammensetzung des Kraftstoffgemisches stellt. Im Ausführungsbeispiel haben die Schlitze annähernd rechteckige Form. Bedingen die vom Motor bei verschiedenen Laststufen an das Gemisch gestellten Anforderungen eine Abweichung von der linearen Gesetzmäßigkeit der Querschnittseröffnung, so kann dem durch entsprechende Formgebung der Schlitze 20, 21 ohne weiteres entsprochen werden. In gleicher Weise kann auch eine mit Veränderung der Schlitzbreiten beim Steuervorgang etwa auftretende Veränderung der Durchflußzahl ausgeglichen \\ erden, :o daß die hydraulische Grundforderung, nach welcher <las Produkt aus Ausflußbeiwert x Querschnitt a- reziprokes Mischungsverhältnis stets gleichbleiben muß, mit praktisch genügender Getiauigkeit erfüllt ist.The shape of the slots 20, 21 is determined by the requirements which the engine places on the composition of the fuel mixture when the boost pressure is changed. In the exemplary embodiment, the slots have an approximately rectangular shape. If the demands placed on the mixture by the engine at different load levels cause a deviation from the linear regularity of the cross-sectional opening, this can easily be met by appropriate shaping of the slots 20, 21. In the same way, a change in the flow rate that occurs with a change in the slot width during the control process can be compensated for: o That the basic hydraulic requirement, according to which the product of the discharge coefficient x cross-section a reciprocal mixing ratio must always remain the same, with practically sufficient accuracy is satisfied.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for producing a fuel mixture with knock resistance that can be regulated during operation from several fuels with different knock resistance, in particular for the operation of gasoline engines, the fuels being fed to a control valve regulating their necessary ratio in spatially separated lines, characterized in that for each For the fuels to be mixed, a special feed pump is provided in a known manner and a compensating device is arranged between the pressure lines of the feed pump separated by the control slide, which sets the same feed pressure in all pressure lines upstream of the control slide, for example by changing the line cross-section.

2. Device according to claim i, characterized in that that the pressure equalization through the overflow valves (13, 14) of the individual feed pumps takes place in that the overflow valves with their loading springs (i 1, 12) against each other prop up.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that the loading springs (i i, 12) of the overflow valves are arranged under the mediation of a Support the intermediate piston (35) against each other, which slide in the same bore like the overflow valves (13-14) designed as a piston-shaped gate valve. , 4. Device according to claims i and 2, characterized in that the loading springs the overflow valves (13, 14) are arranged through a highly elastic membrane Support (38) against each other.