DE3218275C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennstoffeinspritz-Apparat des Verteilertyps nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Apparat ist beispielsweise durch das JP-GM 50 736/1979 bekannt und wird später anhand der Fig. 1 der Zeichnungen beschrieben.

Durch die DE-OS 19 17 928 ist ferner eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der nach Unterbrechen der Pumpenförderung infolge Aufsteuerns eines Entlastungs-Kanals des Pumpenarbeitsraums die geförderte Kraftstoffmenge geändert werden kann. Dabei werden auch Einspritzbeginn und -ende gesteuert. Ein Zylinder-Reduktionslauf ist dort nicht vorgesehen.

Durch die US-PS 30 58 425 ist ferner eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen bekannt; bei dieser Einspritzpumpe erfolgt jedoch keine Regelung der zugeführten Kraftstoffmenge; infolgedessen ist auch ein Zylinder-Reduktionslauf nicht möglich.

Jüngsthin wurde zufälligerweise ein Versuch hinsichtlich einer Gegenmessung der Abgase unternommen, wenn einige Zylinder sich beim Leerlauf im Nichteinspritzzustand befinden, während besonderer Brennstoff in die übrigen Zylinder eingespritzt wird, um dadurch einen lastfreien Lauf bei relativ hoher Geschwindigkeit auf einem Grad zu halten, entsprechend dem der Motor nicht angehalten wird, obwohl nur wenige Zylinder wirksam sind, um so die schädlichen Komponenten im Abgas zu reduzieren (Zylinderreduktionslauf).

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Brennstoffeinspritz­ apparat des Verteilertyps zu schaffen, bei dem der Zylinder­ reduktionslauf des Motors der beschriebenen Art möglich ist.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch einen Brennstoffeinspritzapparat des Verteilertyps mit einem Kolben, in dessen Inneren eine Überströmpassage vorgesehen ist, die mit einer Druckkammer und einem Brennstofftank verbunden ist. Diese Überströmpassage wird durch eine Steuer­ hülse gesteuert, die verschiebbar auf den Kolben aufgescho­ ben ist. Der erforderliche Brennstoff wird in der Druckkam­ mer durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens unter Druck gesetzt. Der Brennstoff wird sukzessive jedem Zylin­ der des Motors durch Drehung des Kolbens zugeführt, wozu zumindest eine diametral verlaufende Nut in einer Endfläche der Steuerhülse vorgesehen ist. Die Überströmpassage kann durch die Nut geöffnet werden, um so die Anzahl der Hübe des Kolbens zum Zuführen von Brennstoff unter Druck zu redu­ zieren.

Anhand der Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht, die schematisch einen herkömmlichen Brennstoffeinspritzapparat des Verteilertyps zeigt,

Fig. 2 eine vordere Schnittansicht eines Hauptteiles des Brennstoffeinspritzapparates des Verteiler­ typs entsprechend der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht desselben,

Fig. 4 eine Unteransicht desselben,

Fig. 5 ein Diagramm mit der Erläuterung des Betriebes des Apparates und

Fig. 6 und 7 jeweilige Diagramme für die Erläuterung des Betriebes des Brennstoffeinspritzapparates des Verteilertyps einer zweiten und dritten Ausführungs­ form der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte Apparat umfaßt einen Rotor 9 mit Flügeln 71. Dieser Rotor befindet sich innerhalb von Endwänden an der linken Seite eines Gehäuses 4 zum Aus­ bilden einer Förderpumpe 37. Die Welle 1 des Rotors 9 dreht sich synchron mit dem Verbrennungsmotor. Ein Kolben 52 ist mit dem inneren Ende der Welle 1 über eine Oldham's Kupplung ge­ kuppelt. Ein zylindrischer Halter 29 ist so angeordnet, daß er den Außenumfang der Welle 1 umgibt, daß er nicht axial bewegt wird, jedoch leicht gedreht werden kann. Am Halter 29 sind so viele Nockenrollen 11 gelagert, wie dies der Anzahl der Zylinder des Motors entspricht und zwar mittels über den Umfang beabstandet angeordneter Stifte und wird durch eine Einspritzzeitsteuervorrichtung 8, die mit einem Hebel 28 im Eingriff steht, drehgesteuert.

Der Kolben 52 trägt eine Nockenscheibe 27, die an seinem En­ de befestigt ist. Diese Nockenscheibe 27 wird mittels Fe­ dern vorgespannt und steht somit mit den Rollen 11 im Ein­ griff. Der Kolben bewegt sich bei der Drehung der Welle 1 hin und her. Ein Kolbengehäuse 30 ist in eine Endwand an der rechten Sei­ te des Gehäuses 4 passend eingesetzt und dort befestigt und wird mittels eines Stopfens 17 geschlossen. Der Kolben 52 ist in das Gehäuse 30 passend eingesetzt, um eine Druckkam­ mer 16 zu bilden. In der Umfangswand des Gehäuses 30 sind eine Saugöffnung 15 und so viele Abgasöffnungen 19 angeordnet, wie dies der Zahl der Motorzylinder in axial beabstandetem Verhältnis zueinander entspricht. Die Saugöffnung 15 ist mit einer Abgabeöffnung der Förderpumpe 37 oder im Inneren des Gehäuses 4 über die Passage des Gehäuses 4 verbunden. Die Vielzahl von Abgabeöffnungen 19 sind in gleichem Ab­ stand über den Umfang angeordnet und über die Passage des Gehäuses 4 mit einem Auslaßventil 6 und mit einem Einspritz­ ventil eines jeden Zylinders des Motors über das Einspritz­ rohr verbunden.

Der Kolben 52 ist an der Außenumfangsfläche am rechten En­ de mit Saugnuten 18 einer Zahl versehen, die der Zylinder­ zahl entspricht. Diese Saugnuten verbinden die Saugöffnung 15 und die Druckkammer 16 in einem umfangsmäßig gleich be­ abstandeten Verhältnis. Ebenso ist der Kolben 52 mit einer Axialpassage 22 versehen, deren eines Ende mit der Druck­ kammer 16 verbunden ist. Die Axial-Passage 22 steht darüber hinaus mit einer Abgabepassage 20 in Verbindung, welche radial verläuft, um so mit der Abgabeöffnung 19 verbunden oder von dieser abgeschnitten zu werden. Die Axial-Passage 22 ist mit einem Brennstoffreservoir verbunden oder von diesem getrennt, welches innerhalb des Gehäuses 4 ausgebildet ist, und zwar über eine radial verlaufende Überströmpassage 21.

Eine Steuerhülse 24 zum Öffnen und Schließen des offenen Endes der Überströmpassage 21 ist verschiebbar passend auf den Kolben 52 aufgesetzt. Die Steuerhülse 24 ist mit dem unteren Ende eines Starthebels 33 über eine Kugelverbin­ dung verbunden. Der Starthebel 33 ist zusammen mit einem Federhebel 67 schwenkbar an einer Achse 66 des Gehäu­ ses 4 befestigt, so daß sich beide elastisch relativ zueinander bewegen können, jedoch miteinander verbunden sind. Das obere Ende des Starthebels 33 ist vorgespannt und steht mit einer Stoßstange 64 durch die Kraft einer Feder 63 in Verbindung, die zwischen dem oberen Ende des Federhebels 67 und einem Beschleu­ nigungshebel 62 verläuft. Zentrifugalgewichte 61 sind über einen Getriebemechanismus 72 mittels der Welle 1 dreh­ bar. Wenn die Gewichte gespreizt werden, wird die Stoß­ stange 64 nach rechts gedrückt. Auf diese Weise wird die Steuerhülse 24 in Axialrichtung des Kolbens 52 sowohl durch Betätigung des Beschleunigungshebels 62 bewegt, um den Einspritzbetrag einzustellen, als auch durch die Zentrifugalgewichte 61, um die Veränderung der Mo­ tordrehung einzuschränken.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen beschrieben. Gleicherweise wie beim Stand der Technik ist ein Kolben 52 mit einer Axialpassage 22 vorge­ sehen, die eine Druckkammer 16 und ein Brennstoffreservoir innerhalb des Gehäuses 4 und eine radiale Überströmpassage 21 miteinander verbinden, die entsprechend der Darstellung in Fig. 2 und 3 das Ende der Axial-Passage 22 kreuzt.

Entsprechend der Erfindung ist eine Umfangsnut 31 in der äußeren Umfangsfläche der Steuerhülse 24 vorgesehen. Am Ende des Starthebels 33 befindet sich ein erster Kugelstift 32, welcher verschiebbar in die Umfangsnut 31 eingreift. Eine Axialnut 34 ist in der Umfangsfläche gegenüber der Nut 31 vorgesehen. Ein zweiter Kugelstift 35 greift verschiebbar in diese Axialnut 34 ein. Ein Schaft 36 ist drehbar an der Bodenwand des Gehäuses 4 über ein Lager 58 gelagert. Der zweite Kugelstift 35 ist exzentrisch am oberen Ende des Schaftes 36 befestigt. Ein Hebel 57 ist mit dem unteren Ende des Schaftes 36 gekuppelt und die Steuerhülse 24 wird durch Drehung des Hebels 57 gedreht. In der Endfläche auf der rech­ ten Seite der Steuerhülse 24 sind radial verlaufende Nuten 41 vorgesehen und zwar in einer Anzahl, die der Anzahl der nicht gezündeten Motorzylinder entspricht; sie sind in Drehphase so angeordnet, daß beim normalen Betrieb die Überströmpassage 21 und die radial verlau­ fenden Nuten 41 nicht synchron in Verbindung miteinander gebracht werden können.

Bei der zuvor beschriebenen Konstruktion der Erfindung wird die Steuerhülse 24 um den Kolben 52 gedreht, wenn der Schaft 36 durch den Hebel 57 beim Leerlauf des Motors gedreht wird, und die Überströmpassage 21 wird mit den radial verlau­ fenden Nuten 41 während einer Periode des Druckförderhubes des Kolbens 52 in Verbindung gebracht, um die Versorgung des spezifischen Zylinders mit Brennstoff auszuschließen, um so einen Zylinder-Reduktionslauf zu erzielen. Dies be­ deutet, daß entsprechend der Darstellung in Fig. 4 die Überströmpassage 21 gerade mit den radial verlaufenden Nuten 41 fluchtet, wenn der Kolben 52 von der am meisten zurückgezogenen Lage in den Druckförderhub gedreht wird, wodurch die Druckzu­ fuhr des Brennstoffes während der Periode des Druckförder­ hubes abgeschwächt oder sogar ausgeschlossen ist.

Entsprechend Fig. 5 sind bei einem Vier-Zylinder-Motor zwei radial verlaufende Nuten 41 in der Steuerhülse 24 vorgesehen. Wie der Linie 40 entnehmbar ist, die den Ort der Passage 21 zeigt, wird die hin- und hergehende Bewegung viermal während einer vollständigen Drehung des Kolbens 52 durchgeführt. Der Kolben 52 wird während der Zeit (t) über den Hub (s) axial bewegt, um Brennstoff unter Druck zuzuführen. Während einer solchen Periode werden die radial verlaufenden Nuten 41 jedoch in die Überström­ passage 21 gebracht, so daß zwei Zylinder von vier Zylin­ dern nicht gezündet werden. Für den Fall, daß der Hebel 57 in seine Ausgangslage zurückgedreht wird, nehmen die radial verlau­ fenden Nuten 41 der Steuerhülse 24 den Zustand ein, welcher durch unterbrochene Linien in Fig. 5 dargestellt ist, in welchem Fall die Überströmpassage 21 und die radial verlaufenden Nuten 41 nicht synchron miteinander in Verbindung gebracht sind, so daß Brennstoff unter Druck allen Zylindern zugeführt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind in der Endfläche der Steuerhülse 24 in umfangsmäßig gleicher Beabstandung vier radial verlaufende Nuten 42 vorgesehen, von denen zwei entsprechend der Darstelung in Fig. 5 mit den radial verlaufenden Nuten 41 kombiniert sind. Wenn der Hebel 57 über einen erforderlichen Win­ kel gedreht wird, kann der Zylinder-Reduktionslauf glei­ cherweise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 er­ zielt werden. Wenn der Hebel 57 weiter gedreht wird, um die Nuten 42 und die Überströmpassage 21 synchron in Ver­ bindung zu bringen, werden alle Zylinder in einen Nicht­ einspritzzustand gebracht, um den Motor anzuhalten.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind schmale Nuten 43 synchron mit dem Druckförderhub oder Druckzuführhub des Kolbens 52 in der Steuerhülse 24 vorgesehen, wodurch die Menge der Ölzuführung im niedrigen Drehzahlbereich des Motors vermindert und die Einspritzperiode ausgedehnt werden kann. Damit wird ein rapider Anstieg des Druckes in der Druckkammer 16 während einer vorbestimmten Periode ausgeschlossen, wenn der Brennstoff in der Druckkammer 16 beginnt, durch den Kolben 52 zusammengepreßt zu werden, um im niedrigen Drehzahlbereich des Motors ein Schwingungs­ phänomen auszuschließen, welches beim bekannten Brennstoff­ einspritzapparat des Verteilertyps mit hoher Einspritzmenge auftrat.

Claims (1)

1. Brennstoffeinspritz-Apparat des Verteilertyps mit einem Kolben, in dessen Inneren eine Überströmpassage vorgesehen ist, die mit einer Druckkammer und einem Brennstofftank in Verbindung steht, wobei die Überstrompassage durch eine Steuerhülse gesteuert wird, die verschiebbar auf den Kolben geschoben ist, wobei der erforderliche Brennstoff durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in der Druckkammer unter Druck gesetzt wird, und wobei der Brennstoff sukzessive durch die Drehbewegung des Kolbens jedem der Zylinder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine radial verlaufende Nut (41; 42) in einer Endfläche der Steuerhülse (24) vorgesehen ist, und daß die Überströmpassage (21) durch die Nut öffenbar ist, um dadurch die Anzahl der Hübe des Kolbens zum Zuführen von Brennstoff unter Druck zu reduzieren.