DE716865C - Brennstoffeinspritzvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, welche einen kraftschlüssig angetriebenen Pumpenkolben und einen federbelasteten Speicherkolben aufweist und bei welcher die Brennstoffmenge mittels einer in einen von der Maschinendrehza;hl abhängigen Druckmittelstrom eingeschalteten Drossel, deren Staudruck mittels eines federbelasteten Kolbens das Brennstoffverstellghed steuert, geregelt wird.
• Es ist bekannt, den Druckmittelstrom durch eine besondere von der Brennkraftmaschine angetriebene Regelpumpe zu erzeugen. Es ist auch bekannt, die der Brennstoffeinspritzpumpe vorgeschaltete Zubringerpumpe als Regelpumpe zu benutzen. Dabei ist jedoch keine Sicherheit dagegen vorhanden, daß die Brennstoffeinspritzpumpe beim Hängenbleiben des _ Regelpumpenkolbens eine zu große Brennstoffmenge fördert und die Maschine daher durchgeht.
• Gemäß der Erfindung dient das vom Pumpenraum abgewandte Ende des Speicherkolbens oder falls dieser, -was an sich bekannt ist, in einer Längsbohrung des angetriebenen Kolbens geführt ist, der ringförtnige Hubraum des kraftschlüssig angetriebenen Kolbens zur Förderung von Brennstoff durch die Reglerdrossel.
• Bei Speicherpumpen, deren Spieicherkolben in einer Längsbohrung des kraftschlüssig angetriebenen Pumpenkolbens geführt ist, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein ringförmiger Schulteransatz des Speicherkolbens oder der darüberliegende Federteller allein oder in Verbindung mit dein derr Pumpenraum abgekehrten Ende des Speicherkolbens als Druckven'til für die Regelpumpe benutzt. Dabei kann die Ansaugung des Brennstoffes in üblicher Weise durch den als Steuerschieber wirkenden kraftschlüssiangetriebenen Pumpenkolben erfolgen.
• Die wesentlichen Teile der Regelpumpe sind somit vorteilhafterweise gleichzeiti- wesentliche Bestandteile der Brennstoffeinspritzpumpe-, deren Versagen auch die Brennstoffeinspritzung unmöglich machen würde, so daß ein übermäßiges Ansteigen der Maschinendrehzahl ausgeschlossen ist. Es ist bei Speicherkolbenpumpen bekannt -, eine Hilfspumpe dadurch zu bilden, daß am kraftschlüssig angetriebenen Pumpenkolbeii eiiiu besondere Stufe -vorgesehen wird, die ineinem besonders angeordneten Zylinder 0'Ieitet. Diese Bestandteile der Hilfspumpe sind aber für die Brennstoffeinspritzung nicht notwendig und vergrößern die Pumpenlänge C der Brennstoffeinspritzpumpe in unerwünschler Weise.
• Die Zeichnung stellt drei Ausführungsbeispiele der Erfindung in je einem Längsschnitt dar.
• Die in Abb. i schematisch wiedergegebenu Speicherpumpe i besitzt einen in üblicher Weise durch Nocken kraftschlüssig angetriebenen Kolben2 und einen durch die Feder3 belasteten Speicherkolben 4. Der Brennstoli wird durch den Kanal 5 Über eine Ausnehmung 6 und je eine Quer- und Längsbohrung im Kolben2 angesaugt. Nachdem die untere schräge Begrenzung der Ausnehmung6 im Aufwärtshub des kraftschlfissig angetriebenen Kolbens die Saugbohrung 5 überschnitten hat-. wird der Speicherkolben durch Vermittlung des eingeschlossenen Brennstoffs angehoben. Im weiteren Aufwärtsgan- der Kolben --elan-, ZD t> -, t der Pumpenraum 7 mit der nach der Einspritzdüse führenden Leitung 8 in Verbindung. und der Speicherl,--olben fördert den Brennstoff unter Entspannung seiner Feder. Die Pumpe ist insoweit bekannt.
• Das vom Pumpenraum abgewandte Ende des Speicherkolbens wird erfindungsgemäß als Kolben für eine Regelpumpe benutzt. Zu diesem Zweck ist je ein Saugventil 9 und ein Druckventil io vorgesehen, durch die eine Regelflüssigkeit, vorzugsweise ebenfalls Brenn-Stoff, in den Federraum angesaugt und von dort über die Leitung i i durch den Regelzylinder 12 und eine Drosselbohrung 13 C-efördert wird. Der Staudruck vor der Drosselstelle verschiebt einen Regelkolben 14 entgegen der Kraft einer Feder 15 je nach -der Förderg#schwindigkeit, d. h. der Drehzahl der Maschine. Die Bewegung des Regelkolben# 14 wird unter Vermittlung der Zalinstan-e.ic-#-und des Ritzels 17 in bekannter Weise zur Drehung des Pumpenkolbens2 benutzt. der zu Beginn des Druckhubes je nach seiner Winkelstellung einen mehr oder -,v,-niger großen Teil der angesaugten Brennstoffinenge #urückfördert. Der Staudruck und damit die vom Regler aufrechterhaltene Drehzahl künnen durch die mit Gewinde versehene Reglernadel 18 mit Hilfe eines Hebels eingestellt bzw. geändert werden.
• Die Verbesserun- des Flüssigkeitsrcglers nach Abb. i gegenüber bekannten Re-Icrn C dieser Art besteht darin, daß einerseits eine besondere Reglerpumpe gespart und and##rerseits die Sicherheit der Maschine erhöht wird. Denn falls der als Kolben der Reglerpumpp benutzte Speicherkolben der Eiiispritzpumpc hängenbleiben sollte, wird die Brennsto;ieiiispritzung selbsttätig unterbrochen.
• In Abb.2 ist eine Speicherpumpe wiedergegeben, deren Speicherkolben in einer Längsbohrung des kraftschlüssig angetriebenen Kolbens 2 'geführt ist. Der PumpenraLim 7 befindet sich demnach im Innern des Kolbens 2. Die einzelnen, vom kraftschlüssig angetriebenen Kolben gesteuerten Kanäle sind durch die beigefügten Hinweise erläutert. I' egelzylinder und -kolben sowie dessen Ein#vir-kuil#; auf den Pumpenkolben 2 entsprechen der Abb. i. Die Drehzahleinstellung geschieht durch Änderung der Vorspannung der Feder 15 mit Hilfe des Hebels 17. Die Einstellung könnte ebenso-ut durchÄnderung des Drosselquerschnittes 13 ##7ie in Abb. i -,-orge-nomi-r-cii werden.
• In der Pumpe nach Abb. 2 dient der ringförmi-e Hubraum ig zur Förderung des Regelbrennstoffes. Der Federteller 2o der Speicherfeder 3 dient dabei als Druckventil. Er ist an seinem Umfang auf die Fläche 2 1 aufgeschliffen. In gleicher Weise könntu der rin-förmize Schulteransatz des Speicherkolbens selbst als Druckventil auszebildet sein.
• Sowohl der einz.uspritzende als auch der Regelbrennstoff strömen in der gezeichnettn unteren Totlage des Kolbens 2 durch die Saugbohrung 5, in den Ringraum ein. Der Brennstoff gelangt durch eine Quer- und eine Längsbohrung des Speicherkolbens 4 in den Pumpenraum 7. Nach Abschluß der Saugbohrung 5 durch die Stirnkante des Kolbens 2 wird der in den Pumpenräumen 7 und 19 eiii - geschlossene Brennstoff zunächst auf der durch die Fläche des Ventils 2o, 2 1 und die Kraft der Feder 3 bestimmten Druck verdichtet, und erst nach einer weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 um das Mab 22 wird der Pumpenraum 7 vollkomnien abgeschlossen und der Speicherkolben von da ab mitgenommen. Der auf dem Weg 22 verdrängte Brennstoff wird durch- das Ventil 2c, gequetscht, das sich in Ubetracht der starken Belastung nur ganz wenig von seinem Sitz 21 hebt. Die Vorverdichtung des Brennstoffes im Pumpenraum 7 vor seiner Absperrung hat den Zweck, die beim Ansaugen s - ich bildenden Gasbläschen wieder zu verdichten und infolgedessen stets eine vollkommene Füllung des Pumpenraumes 7 zu gewährleisten.
• Im Laufe der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 kommen nacheinander je drei Querbohrungen 23 und 24 mit dem überströmkanal 2 5 und dem Einspritzkanal 8 in Verbindung, worauf der Speicherkolben aus dem Pumpenraum jeweils einen Teil der angesaugten Brennstoffmenge hinausdrückt. Der gleichzeitig im Ringraum ig verdrängte Brennstoff wird über den FederrauM 26 und die Lehung i i in den Regelzylinder 12 gefördert.
• Die Regeleinrichtung nach Abb. 2 hat im Vergleich mit der in Abb. i dargestellten Einrichtung den weiteren Vorteil, daß für die Förderung der Regelflüssigkeit nur solche Teile benutzt werden, die schon für den Betrieb der Einspritzpumpe notwendig sind. Zusätzliche Saug- und Druckventile, die beim Hängenbleiben den Betrieb gefährden könnten, sind vermieden.
• Der Überströmbrennstoff kann, wie durch die, gestrichelt eingezeichnete Leitung angedeutet, zusätzlich nach dem Regelzylinder 12 gefördert werden. Da z. B. bei Entlastung der Masch:ne die überströmende Brennstoffmenge sich vergrößert, steigt der Druck im Regelzylinder 12 entsprechend stärker an, als wenn nur eine bei allen Belastungen gleichbleibende Brennstoffmenge aus dem Ringraum ig nach dem Regelzylinder gefördert #vird. Die Folge ist, daß für eine geforderte Ungleichförmigkeit des Reglers eine steifere Feder, d. h. eine Feder mit kleinerer Windungszahl verwendet werden kann. Die Ab- messungen des Reglers können also auf diese Weise verkleinert Werden. Der Überströmende Brennstoff kann auch bei einer einfachen Speicherpumpe nach Art der Abb. i zusätzlich für die Regelung benutzt Werden, wenn er nicht in die Saugleitung, sondern durch eine getrennte Leitung abgeführt wird. Bei der noch zu beschreibenden Einrichtung nach Abb. 3 ist diese Maßnahme ohne weiteres anwendbar.
• In Abb. 3 ist eine dritte Ausführungsform nur teilweise wiedergegeben. Die nicht gezeichneten Teile entsprechen denen der Abb. 2. Zum Unterschied von der oben beschriebenen Regeleinrichtung saugt der kraftschlüssig angetriebene Kolben2 den Bilennstoff aus dem Federraum 26 durch eine öffnung 27 in der Mitte des FedertellerS 20 an, der mit einer äußered Ringfläche 2 1 Wie in Abb.:2 auf einen Sitz aufgeschliffen ist. Dabei ist zwischen dem Federteller und dem vom Pumpenraum7 abgewandten Ende des Speicherkolbens4 ein geringer Abstand für den -Durchtritt des Brennstoffes vorhanden. Sobald der Kolben2 sich aus der gestrichel-Len unteren Totlage aufwärtsbewegt, wird der Speicherkolben sogleich mitgenommen und schließt zunächst die Saugbohrung 27 im Federteller ab. Darauf wird der eingeschlossene Brennstoff in gleicher Weise wie in Abb.2 vorverdichtet und der vom Kolben2 verdrängte Brennstoff durch das Druckventil 2o, 21 gequetscht. Erst nachdem der Kolben2 den Weg22 zurüc12gelegt hat, ist der Pumpenraum7 abgeschlossen, und wird der Speicherkolben4 bei weiterer Aufwärtsbewegung mitgenommen. Bei dieser Pumpe werden für die Förderung des Regelbrennstoffes ebenfalls nur solche Teile benutzt, die für den -Betrieb der Einspritzpumpe unbedingt notwendig sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem kraftschlüssig angetriebenen Pumpenkolben und einem federbelasteten Speicherkolben und Regelung der Brennstoffmenge mittels einer in einem von der -Maschinendrehzahl abhängigen Druckmittelkreislauf eingeschalteten Drossel, deren Staudruck mittels eines federbelasteten Kolbens das Brennstoffverstellglied steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Pumpenraum (7) abgewandte Ende des Speicherkolbens (4) oder, falls dieser in an sich be- kannter Weise in einer Längsbohrung des angetriebenen Kolbens (2) geführt ist, der ringförmige Hubraum (ig) des kraftschlüssig angetriebenen Kolbens (2) zur Förderung von Brennstoff durch die Reglerdrossel (13) dient.
2. 2. Brennstoffeinspritzpumpe% mit einem in einer Längsbohrung des angetriebenen Kolbens geführten Speicherkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schulteransatz (28) des Speicherkolbens oder der darüberl.*#eg#ende Federteller (2o) allein oder in Verbindung mir dem dem Pumpenraum abgekehrten Ende des Speicherkolbens als Druckventil der Regelpumpe dient. 3. Brennstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelbrennstoff aus dem die Speicherfeder (3) enthaltenden Raum (26) durch eine öffnung (27) des Federtell-ers (2o) angesaugt wird, die durch das vom Pumpenraum (7) abgewandte Ende des Speicherkolbens (4) im ersten kurzen Teil der Aufwärtsbewegung geschlossen wird (Abb- 3). 4. Brennstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem vom oberen Ende des Speicherkolbens (4) oder vom Ring kolben' (2) geförderten Brennstoff auch der überströmbrennstoff der Einspritzpumpe durch die Reglerdrossel (13# geleitet wird.