DE2430668A1

DE2430668A1 - Brennstoffeinspritzvorrichtung fuer eine selbstzuendende brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2430668A1
Application number: DE2430668A
Authority: DE
Inventors: Kurt Koschel
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1974-06-26
Publication date: 1976-01-15

Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine selbstziindende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem zur derung der Menge des einzuspritzenden Brennstoffs drehbaren Steuerkolben, der eine oben liegende den Sinspritzbeginn bebestimmende Steuerkante, sowie eine weitere unten liegende, das Sinspritzende bestimmende Steuerkante aufweist, wobei die oben liegende Steuerkante derart geformt ist, daß der Einspritzbeginn bei niedrigen Lasten über einen Bereich in Richtung späterer Einspritzung verschoben ist.
Bei einer derartigen aus der deutschen Patentschrift 662 866 bekannten Einspritzvorrichtung sind die uebergänge der oberen, den Einspritzbeginn bestimmenden Steuerkante von der Stirnfläche des Steuerkolbens zur Ausfräsung der Steuerkante sehr scharfkantig ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung ist keine gleichmäßige Bördermengenzunahme zu erreichen. Diese scharfkantigen Übergänge bewirken somit einen unruhigen Lauf der Brennkraftmaschine. Außerdem ist mit einer sehr starken Abgasrauchentwicklung zu rechnen.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Brennstoffeinspritzvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der ein einwandfreier und ruhiger Lauf der Brennkraftmaschine bei allen Betriebszuständen gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Übergänge der den Sinspritzbeginn bestimmenden Steuerkante von normaler Einspritzung zum Bereich spä-terer Binspritzung bogenförmig ausgeführt und die das Einspritzende bestimmende Steuerkante derart geschwungen ausgeführt ist, daß im Zusammenwirken mit der den Einspritzbeginn bestimmenden Steuerkante eine stetige Pördermengenzunahme erreichbar ist und im unteren Bereich der umlaufenden Ringnut im Steuerkolben eine Flächenausgleichsausfräsung vorgesehen ist. Durch diese Haßnahme wird eine gleichmäßige Fördermengenzunahme bei gleichem Regelstangenweg der Brennkraftmaschine erreicht und somit kann auch ein einwandfreier und ruhiger Lauf der Brennkraftmaschine bei allen 3etriebszuständen erfolgen. Außerdem wird durch die Flächenausgleichsausfräsung das einseitige Anliegen des Steuerkolbens und somit das gefürchtete Kippmoment vermieden. Durch das Ausschalten der Kippmomente wird auch das Fressen des Steuerkolbens vermieden, so daß der Steuerkolben einwandfrei in dem Pumpenzylinder geführt ist und sonit wiederum die Brennkraftmaschine ohne Störungen betrieben werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß durch diese Erfindung keine zusätzlichen ;zeile verwendet werden müssen, sondern es muß lediglich eine Abänderung eines bereits vorhandenen teils durchgefükrt werden, dies bedeutet hohe Betriebssicherheit und niedrige Herstellungskosten.
Vorteilhaft weisen die Flächenschwerpunkte der Ausfräsung der Ringnut nach der Teilung des Steuerkolbens in Längsrichtung von der Stirnseite des Steuerkolbens gleiche Abstände auf und sind genau 180 Grad gegeneinander versetzt.
Um dies zu erreichen, weist vorteilhaft die Flchenaugleichsausfräsung eine schräg nach unten abfallende Fläche mit einer daran anschließenden Rundung auf.
Weitere merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den zusätzlichen Unteransprüchen in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigen Fig. 1 den oberen Teil eines Steuerkolbens, Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Figur 1 dargestellten Steuerkolben, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Figur 2, Fig. 4 eine Abwicklung des oberen Teils des in Figur 1 dargestellten Steuerkolbens, Fig. 5 ein Kennliniendiagramm der gegenseitigen Abhängigkeit vom Regelstangenweg, Hub und Fördermenge.
In Figur 1 ist ein mit 1 bezeichneter Steuerkolben dargestellt.
Dieser Steuerkolben 1 weist eine oben liegende, den Einspritzbeginn bestimmende Steuerkante 2 auf und eine weitere unten liegende, das Einspritzende bestimmende Steuerkante 3 auf. Die oben liegende Steuerkante 2 weist eine schräg von der Stirnfläche 4 des Steuerkolbens 1 abfallende Fläche 5 mit daran anschließendem Radius 6 auf. Die Übergänge 7, 8 dieser oben liegenden, den Einspritzbeginn bestimmenden Steuerkante 2 von der Stirnfläche 4 des Steuerkolbens 1, sind bogenförmig ausgeführt.
Die weitere unten liegende Steuerkante 3 ist entsprechend geschwungen ausgeführt. In einem Bereich 9 weist der Steuerkolben 1 eine umlaufende Ringnut 10 auf. Diese Ringnut 10 ist nach oben durch die untere Steuerkante 3 und nach unten durch die Kante 11 des Steuerkolbens 1 begrenzt, wie besonders deutlich aus der in Figur 4 dargestellten Abwicklung des oberen Teils des Steuerkolbens 1 zu ersehen ist. Von der Kante 11 ist eine unmittelbar mit der Ringnut 10 in Verbindung stehende Ausfräsung 12 vorgesehen. Diese Ausfräsung 12 weist eine schräg nach unten abfallende Fläche 13 auf, die in einer Rundung 14 endet, Diese so entstehende Ausfräsung 12 ist für den Flächenausgleich vorgesehen.
Wie aus den Figuren 2.und 3 zu entnehmen ist, weist der Steuerkolben 1 eine zentrale Bohrung 15 auf. Diese zentrale Bohrung 15 verläuft an der Öffnung 16 trichterförmig und mündet mit einem geringeren Durchmesser in einer Querbohrung 17. Die Bohrungen 15 und 17 erfüllen die gleiche Aufgabe wie eine Längsnut oder Längsnuten im oberen Teil des Steuerkolbens.
Da bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine wie z. B. extrem hohe Leistungen, die Einspritzung des Kraftstoffs später erfolgen soll, muß der Einspritzbeginn in Richtung späterer Einspritzung verschoben werden und die obere, den Einspritzbeginn bestimmende Steuerkante 2 wie aus der Figur 1 und 4 zu ersehen ist ausgebildet werden.
Die untere das Einspritzende bestimmende Steuerkante 3 kann nun entsprechend der Auslegung der oberen Steuerkante 2 geformt bzw. ausgebildet werden. Auch bei entsprechend vorgegebener unterer Steuerkante 3 kann analog dazu die obere Steuerkante 2 entsprechend geformt werden. Bei Bewegung des Steuerkolbens 1 in dem nicht näher dargestellten Pumpenzylinder neigt der Steuerkolben 1 dazu, auf einer Seite anzuliegen bzw. zu kippen. Ein derartiges Kippen ist äußerst ungünstig, da Beschädigungen in Form von Riefen an dem Steuerkolben 1 und dem Pumpenzylinder auftreten können. Diese Beschädigungen verursachen eine Verminderung der Brennstoffzufuhr in dem Motorzylinder. Es kann zum Fressen des Steuerkolbens 1 kommen. Um derartige ungünstige Gegebenheiten zu vermeiden, müssen die Flächenschwerpunkte der Ausfräsung der Ringnut 10 von der Stirnfläche 4 des Steuerkolbens 1 gleiche Abstande aufweisen und genau 180 Grad gegeneinander versetzt sein. Um diese geforderten Maßnahmen zu erreichen, wird wie besonders aus Figur 4 ersichtlich ein Flächenausgleich vorgesehen, der in Form der Ausfräsung 12 ausgeführt ist.
In Figur 5 ist ein Kennliniendiagramm dargestellt, in dem auf der Ordinate die Fördermenge, auf der Abzisse der Regelstangenweg und auf der zweiten Ordinate der Hub aufgetragen ist. Die Linie "a" gibt den gleichmäßigen ifubanstieg wieder. Die Linie b" dagegen gibt die stetige Fördermengenzunahme wieder und wird erhalten durch das Zusammenwirken zwischen der den Einspritzbeginn bestimmenden Steuerkante 2 mit den å jeweils bogenförmigen Übergängen 7, 8 und der das Einspritzende bestimmenden Steuerkante 3.
Wie aus dem Vorstehenden zu ersehen ist und in dem Kennliniendiagramm nach Figur 5 verdeutlicht wurde, wird ein einwandfreier Lauf der Brennkraftmaschine erreicht, wenn sämtliche Übergänge der Steuerkanten bogenförmig bzw. geschwungen ausgeführt sind.

Claims

ansprüche

1. Brennkraftmaschine mit einem zur Änderung der Menge des einzuspritzenden Brennstoffs drehbaren Steuerkolben, der eine oben liegende, den Einspritzbeginn bestimmende Steuerkante, sowie eine weitere unten liegende, das Einspritzende bestimmende Steuerkante aufweist, wobei die oben liegende Steuerkante derart geformt ist, daß der Einspritzbeginn bei niedrigen Lasten über einen Bereich in Richtung späterer Einspritzung verschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (7, 3) der den Einspritzbeginn bestimmenden Steuerkante (2) von normaler Einspritzung zum Bereich späterer Einspritzung bogenförmig ausgeführt und die das ßinspritzende bestimmende Steuerkante (3) derart geschwungen ausgeführt ist, daß im Zusammenwirken mit der den Einpritzbeginn bestimmenden Steuerkante (2) eine stetige Fördermengenzunahme erreichbar ist und im unteren Bereich der umlaufenden Ringnut (10) im Steuerkolben (1 ) eine Flächenausgleichsausfräsung (12) vorgesehen ist.

2. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurcii gekennzeichnet, daß die £lächenausgleichsausfräsung (12) unmittelbar mit der Ringnut (10) in Verbindung steht.

3. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenausgleichsatisfrsung (12) eine schräg nach unten abfallende Fläche (13) mit einer daran anschließenden Rundung (14) aufweist.

4. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Teilung des Steuerkolbens (1) in Längsrichtung die Flächenschwerpunkte der Ausfräsung der Ringnut (10) von der Stirnfläche (4) des Steuerkolbens (1) gleiche Abstände aufweisen und genau 180 Grad gegeneinander versetzt sind.

5. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener den Einspritzbeginn bestimmender Steuerkante (2) entsprechend die das Einspritzende bestimmende Steuerkante (3) bildbar ist.

6. Brennstoff einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener das Einspritzende bestimmender oteuerkante (3) die den Sinspritzbeginn bestimmende Steuerkante (2) bildbar ist.

7. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerkolben (1) eine zentrale zur Steuerkolbenlängsachse (A-A) verlaufende Bohrung (15) vorgesehen ist.

8. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Bohrung (15) in eine Querbohrung (17) mündet.