DE892697C

DE892697C - Einspritzverfahren fuer gemischverdichtende Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE892697C
Application number: DET5157A
Authority: DE
Inventors: Rolf Oehler
Original assignee: FRITZ FAUDI KOMMANDIT GES
Current assignee: FRITZ FAUDI KOMMANDIT GES
Priority date: 1951-11-07
Filing date: 1951-11-07
Publication date: 1953-10-08

Description

Einspritzverfahren für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für den Betrieb gemischverdichtender, mehrzylindriger Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung, das den für die Einspritzung notwendigen technischen Aufwand herabsetzt. Das Einspritzverfahren nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch den Antrieb einzelner Pumpenelemente unmittelbar durch den Verbrennungsdruck der Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine und durch Verwendung .von _Vlembranpumpen in dieser Anordnung. Bei dem neuen Verfahren kommt der mechanische Pumpenantrieb (durch Nockenwelle und Ritzel) in Fortfall, desgleichen die Schmierung der Pumpenelemente.
In Erkenntnis der bekannten Vorteile der Kraftstoffeinspritzung versucht man seit geraumer Zeit diese auch beim Ottomotor einzuführen. Für den Gebrauchsmotor erweisen sich die Einspritzanlagen aber bisher als noch zu teuer und zu kompliziert, so daß der Nutzen durch die hohen Herstellungskosten wieder aufgewogen wird. Die heute bekannten Einspritzanlagen für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen (Einspritzung von leichtflüchtigen Kraftstoffen) sind fast ausnahmslos den Dieseleinspritzanlagen nachgebildet. Es werden meist Kolbenpumpen mit mechanischem Antrieb verwendet, die eine sehr genaue Bearbeitung erfordern. Die Schmierung dieser Kolbenpumpen bei Betrieb mit nicht schmierfähigen Kraftstoffen bereitet große Schwierigkeiten, und der mechanische Pumpenantrieb erfordert entsprechende Einrichtungen an der Brennkraftmaschine.
Das Einspritzverfahren nach der Erfindung bezweckt eine wesentliche Vereinfachung der Kraftstoffeinspritzung.
Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die bei der Kompressicn und Verbrennung in den einzelnen Zylindern entstehenden Druckspitzen in der Art nutzbar gemacht werden, daß der Verbrennungshöchstdruck jeweils eines Zylinders zur Betätigung eines Pumpenelementes und damit zur Einspritzung in einen anderen Zylinder verwendet wird. Bei' Motoren mit ganzzahliger Zylinderzahl liefert ein Zylinder eine Druckspitze immer in dem Augenblick, in dem ein anderer Zylinder gerade der Einspritzung bedarf. Die übertragung des Zylinderdruckes auf ein Pumpenelement erfolgt durch eine Leitung geringen Querschnitts auf eine Di#uckmembran, die ihrerseits ein Pumpenelement betätigt. In dieser Anordnung kann als Einspritzpumpe zweckmäßig eine Membranpumpe verwendet werden, da die Druckmembran nur eine geringe Hubhöhe erlaubt.
Die Zeichnung veranschaulicht das neue Einspritzverfahren. Es -bedeutet ED Einspritzventil mit Bohrung und Anschluß für Druckleitung, ZK Zündkerze, EL :Einspritzleitung, DL Druckleitung, DM Druckmembran, S Stößel, H Hubbegrenzung, PM Pumpmembran, DV Druckventil, SV Saugventil.
Die Einspritzung bei gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen erfolgt zu Anfang des Ansaughubes, also gegen einen Druck von weniger als i ata, daher genügt zur Einspritzung auch ein viel geringerer Druck, als er bei der Dieseleinspritzung notwendig ist. Dieser geringe Druck kann von einer Membranpumpe ohne bauliche Schwierigkeiten aufgebracht werden. Ein großer Vorteil .der Membranpumpen ist der, daß bei ihnen keine gleitende Reibung stattfindet und keine Schmierung notwendig ist. Auch ist der Pumpendruckraum absolut dicht abgeschlossen. Die Fördermengenregelung kann, wie in der Zeichnung angegeben, durch Hubbegrenzung erfolgen.
Wenn z. B. -(s. Zeichnung) der Zylinder x der Brennkraftmaschine komprimiert und zündet, setzt sich die im Zylinder i entstehende Druckspitze durch die Druckleitung DL, auf die Druckmembran DMl fort. Diese drückt den Stößel S im Rahmen der Hubbegrenzung H nach oben. Durch den Stößel S wird die Pumpmembran PMl betätigt, der Druck schließt das Saugventil SV, das Druckventil DV öffnet bei Erreichung des eingestellten Öffnungsdrucks und der Kraftstoff spritzt durch die Leitung EL und das Einspritzventil ED2 in den Zylinder 2 genau zu Beginn des Ansaughubes ein. Nach 36o° Kurbelwellenumdrehung erfolgt der Einspritzvorgang in umgekehrter Reihenfolge. Bei einem Vierzylindermotor mit der Zündfolge i, 3, 4, 2 könnten die Pumpenelemente z. B. folgendermaßen verbunden werden (Einspritzung zu Beginn des Ansaughubes) : Das Pumpenelement von Zylinder i mit 4, 2 mit 3, 3 mit 2, 4 mit i.
Die -Einspritzung muß zwangsläufig immer im richtigen Augenblick erfolgen. Veränderung in der Einspritzdauer und geringe Veränderung des Einspritzzeitpunktes sind durch Angleichung der bewegten Massen (Stößel, Pumpenventile) und durch Abstimmung der Einspritz- und Druckleitungen möglich. Bei Motoren mit Fremdzündung wird der Verbrennungsvorgang durch den Zündfunken eingeleitet und zur Einspritzung steht der ganze Ansaugtakt zur Verfügung, daher spielt der genaue Einspritzbeginn keine derartige Rolle wie beim Dieselmotor. Als Einspritzventil in diesem Verfahren wird zweckmäßig eine geschlossene Düse verwandt. Die Verstellung der Einspritzmengenregelung kann in bekannter Weise durch einen pneumatischen Regler in Abhängigkeit vom Unterdruck in der Saugleitung oder auch durch direkte Kupplung der Luftdrossel mit der Regelstange der Pumpe erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung in gemischverdichtende mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mitAusnutzung des Gasdrucks der Maschinenzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils zu einem Zylinder gehörige Pumpenelement durch den Gasdruck eines mit diesem Zylinder korrespondierenden anderen Zylinders betätigt wird.
2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck eines Maschinenzylinders auf eine Membran wirkt, die ihrerseits in der Lage ist, ein zu einem anderen Zylinder gehöriges Pumpenelement zu betätigen.
3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch i und 2 insbesondere für Viertaktmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der ein Pumpenelement im Augenblick des Kolbendurchganges durch 0.T. (Ende des Kompressionshubes) betätigende Zylinder die Einspritzung in denjenigen Zylinder auslöst, dessen Kolben im gleichen Augenblick, aber um 36o° Kurbelwellenumdrehung zeitlich verschoben, ebenfalls durch 0.T. geht (Ende .des Auspuffhubes).