DE808009C

DE808009C - Durch den Verdichtungsdruck betaetigte Einspritzvorrichtung fuer Dieselmotoren

Info

Publication number: DE808009C
Application number: DEP35310D
Authority: DE
Original assignee: FRITZ WESTHOFF
Current assignee: FRITZ WESTHOFF
Priority date: 1949-03-01
Filing date: 1949-03-01
Publication date: 1951-07-09

Description

Durch den Verdichtungsdruck betätigte Einspritzvorrichtung für Dieselmotoren Es sind Einspritzvorrichtungen für Dieselmotoren bekannt, bei denen der V er(lichtungsdruck auf den grollen I )iti(#rentialkol1)en einer Einspritzpumpe einwirkt und mittels des kleinen Kolbens der Einspritzdruck erzeugt wird.
1?ine bekannte Vorrichtung dieser Art dient zuni l.Anpressen von flüssigem Brennstoff ohne Verwendung von Preßluft in Vei-brennungskraftinaschinen, indem ein Stufenkolben, dessen größere 1?ncltliiclie durch ein Rohr in ständiger Verbindung finit der Verdichtungskamtner des Arbeitszylinders steht und dessen Ringfläche einem gleichbleibenden Druck ausgesetzt ist, mit seiner kleineren Endfläche auf den lrennstotf drückt und ihn unter Anheben eines federbelasteten, sich nach außen öffnenden Nadelventils in den Verbrennungsraum spritzt.
t>ie hislier bekanntgewordenen Bauarten der Einspritzvorrichtung haben getrennte Ausführung von Pumpe und Düse und beschränken das Anwendungsgebiet erheblich. «wenn sie auch teilweise nebeneinander in einem Gehäuse untergebracht sind, so z.13'. hei Kleinmotoren, insbesondere von Kraftwageninotoren.
Gegenstand der Erfindung ist eine besonders einfache und vorteilhafte Bauart einer solchen Einspritzvorrichtung. In der Zeichnung ist beispielsweise eine solche Einrichtung dargestellt.
Fig. I ist ein Längsschnitt durch die Einspritzvorrichtung; Fig. 1I ist (las .\1>sclilußorgan in vergrößertem Maßstab; Fig. 114 ist ein Querschnitt durch die Reguliereinrichtung in Richtung A-A; Fig. IV ist ein Querschnitt durch die Zahnstange in Richtung ß-B.
Die Einspritzvorrichtung besteht ;ins einer Differentialpumpe mit großem Kolben i in dem großen Pumpenzylinder 3 und kleinem Kolben 2 in dem kleinen Pumpenzylinder 4 und einer Düse 7, 8, wobei die Pumpenkolben 1, 2 und die Düse zentrisch zueinander in einem Gehäuse 15 eingebaut sind und durch eine Verschraubung 16 zusammengehalten «-erden. Die Düsennadel 5, 5' ist in einer Bohrung des kleinen Pumpenkolbens 2 geführt, und die Druckfeder 9 für den Abschluß der Düse ist im Inneren des großen Kolbens i ganz oder teilweise untergebracht. Die für die Betätigung der Pumpe benötigte Verdichtungsluft wird dem großen Pumpenkolben vom Motorzylinder durch eine zentrische Bohrung (Bohrungen) in der Düsennadel 5, 5' zugeführt.
Der Hub der Düsennadel 5' ist durch einen Anschlag 6 begrenzt. Die Düsenfeder 9 drückt den Anschlag an die Abschlußmutter 17 oder einen Deckel für den großen Pumpenraum. Zur Einstellung des Federdrucks sind zwischen Feder und Anschlag Einstellringe io vorgesehen.
Durch den Anschlag 6 führte eine Bohrung zu einer in der Abschlußmutter vorgesehenen VerschraubUng 21. Nach Entfernen derselben können Geräte zur Prüfung der Einspritzvorrichtung angcsclilossen «-erden.
Die Kolben 1, 2 der Differentialpumpe sind voneinander getrennt. Der große Kolben i wirkt während der Druckperiode auf den kleinen Kolben 2 ein, der durch eine Feder i i bei entsprechend abgefallenem Druck im Motorzylinder zurückgeholt wird und den großen Kolben i so weit mitnimmt, wie es die Reguliervorrichtung (s. .später) zuläßt. Darüber hinaus kann der große Kolben i während der Saugperiode noch einen weiteren Weg machen bis zu einem festen Anschlag 6, der auch die größte Fördermenge der Pumpe begrenzt. Auch der Druckweg des großen Kolbens ist durch einen festen Anschlag begrenzt.
Der große Kolben i ist ferner zur Gewichtserleichterung hohl ausgebildet. Er kann zur Verringerung der Massenkräfte aus Leichtmetall hergestellt werden und eine verschleißfeste Schicht auf den Laufflächen erhalten. Der Hohlraum ist durch die Düsenfeder g und den Düsenanschlag 6 fast völlig ausgefüllt, so daß nur verhältnismäßig geringe Mengen verdichteter Luft eintreten können.
Während des Einspritzvorgangs ist die Strömung der verdichteten Luft zum großen Kolben durch Aufsetzen der Düsennadel 5' auf den Anschlag 6 unterbrochen und ein Eintreten von Kraftstoff in den großen Pumpenraum verhindert. Die Unterbrechung kann jedoch durch Quernuten am Anschlag verhindert werden, wenn dies erwünscht ist, z. B. zur Erreichung eines Luftspeichereffekts bei entsprechend bemessenem Pumpenraum.
Der große Pumpenraum steht auch unter der Wirkung des Verbrennungsdrucks im Motorzylinder. Dadurch wird Druck und Temperatur der darin enthaltenen verdichteten Luft erhöht. Die Wärmemenge ist aber wegen des beschränkten Luftquantums gering und wird weggekühlt, wie <lies noch erläutert wird. Die Trennung der beiden Kolben voneinander bietet noch den Vorteil, beide Teile unabhängig voneinander in den Pumpenkörper einzupassen (zu läppen).
Aus dem gleichen Grunde ist auch die Düsennadel geteilt ausgeführt 5, 5'. Beide Teile 5, 5" werden durch den Federdruck der Düsennadel dauernd dicht zusammengehalten.
Die Kraftstoffördermenge wird durch Begrenzung des Hubs vom kleinen Kolben 2 geregelt Zu diesem Zweck wird eine Spindel 12 durch Rand oder Kegler betätigt, an die der kleine Kolben 2 hei der Füllung des kleinen Pumpenraums mit Kraftstoff anschlägt. Eine Stirnverzahnung ist auf das Spindelgewinde geschnitten, in welche eine Zahnstange 13 für die Betätigung der Spindel eingreift. Der Weg der Zahnstange ist nach beiden Richtungen durch einen Anschlag i:4 begrenzt. Der Anschlag dient gleichermaßen auch zur Feineinstellung der Kraftstofffördermenge in den Endstellungen der Regulierspindel.
Die Spindel wird durch den verhältnismäßig geringen Druck der Rückholfeder dauernd belastet. Der Kraftstoff wird dem kleinen Pumpenraum durch eine Leitung 18 unter dein Druck einer Kraftstofförderpumpe zugeführt, ein lZiichströinen aller durch ein Abschlußorgan verhindert.
Während des Ehpatisionsvorgangs im Motorzylinder tritt ein Rückströmen der verdichteten Luft aus dem großen Pumpenraum in den Motorzylinder ein. Durch diesen Strom wird der Düseinnund mittels entsprechender Bohrungen in der Düsennadel saubergeblasen.
Der Raum zwischen der großen und kleinen Kolbenlaufbahn steht entweder mittelbar oder unmittelbar finit der Atmosphäre in Verbindung. Hier entsteht durch die Bewegung des großen Kolbens ein Saugen und Drücken. Durch entsprechende Anordnung von Ventilen und Kanälen in bekannter Weise kann dieser Raum als Pumprauni für eine Kraftstoffzubringerpunipe benutzt werden. Der geförderte Kraftstoff kann dabei zur Kühlung der Einspritzvorrichtung von innen benutzt werden.
Es ist auch eine äußere Kühlung der Einspritzvorrichtung durch luftberührte l'iplien ain Pumpenkörper vorgesehen.
Durch eine besondere Leitung i9 wird in bekannter Weise das Lecköl und die ain großen Kolben infolge mangelnder Abdichtung vorbeistreichende Luft abgeführt.
In die Leckölleitung kann auch besonders bei Mehrzylindermotoren das verbindende Reguliergestänge 2o, 2o' staubdicht eingebaut sein.
Der große Kolben kann notfalls in bekannter Weise durch Kraftstoff von der Zuführungsleitung aus oder aber durch Öl von Hand oder durch Anschluß an die Motorschniierleitung geschmiert werden.

Der Arbeitsvorgang ist folgender: In bekannter Weise wird der kleine l'unilienrauni 2 'der Differentialpumpe Tiber ein Plattenventil 8 aus der Zuführungsleitung 18 finit Kraftstoff versehen. Durch die zentrische Bohrung in der Düsennadel 5, 5'

tritt <1;e ini Nfotorzvliiiclcr verdichtete Luft in den

grt)!ie@i Pumpenraum der Differentialpumpe und

(Ii-iicl<t den großen Kolben i nach unten, wobei er

den kleinen 1'tlllll)elil<oll)eti 2 mitnimmt. Durch den

im kleinen Purnpetiraum ansteigenden Druck wird

die l)iiseiniadel 5, 5' nach L'1)erwindung der Span-

nung der Feder 9 angehoben und der Kraftstoff von

(lern kleinen Pumpenraum in den Motorzylinder ge-

spritzt, in welchem er unter kurzem Druckanstieg

verbrennt. Die Düsennadel 5, 5' wird dabei gegen

den _ltischlag 6 gedrückt und schließt den großen

Puml)enratiin ab. Nach Beendigung der Einspritzung

schliel.it sich die Düse wieder, der Druck im Ver-

brennungsraum fällt ab, und die Luft aus dem

großen 1'ulnpenrautn strömt in den Motorzylinder

zurück, wobei ein Teil derselben den Düsenmund

bestreicht und etwa zurückgebliebene Kraftstoff-

teilclien finit sich fortführt und io die Düse sauber-

li:ilt.

Durch die Feder i t wird der kleine Pumpen-

kolben 2 zurückgeholt, wobei er den großen Pumpen-

kolben i mitnimmt, und der kleine Pumpenraum

füllt sich wieder finit Kraftstoff.

Die Menge des Kraftstoffs wird durch Anschlagen

des 1<Icitic.l 1'uml)elll;()11)ells 2 an die Regulierspindel

12 mittels des vorgesehenen Anschlags an der Düsen-

nadel 5 begrenzt. Die 1Zegulierspindel 12 wird in

bekannter Weise durch eine Zahnstange i3 betätigt,

die finit einer Einstellvorrichtung 1d versehen ist und

die nur bei Mehrzylindermotoren zur gleichmäßigen

z\l)stitiiuiuiig der Kraftstoffmengen notwendig ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzvorrichtung für Dieselmotoren. (lic durch den Verdichtungsdruck im Motor- zylinder mittels Differentialkolben betätigt wird, dadurch gekentizeicliiiet, daß die Pumpenkolben (1 und 2) und die Düsennadeln (5, 5') zentrisch

zueinander zusammengebaut sind, wobei die Düsennadel (5) in dem kleinen Pumpenkolben (2) geführt ist und mit einer zentrischen Bohrung, zwecks Zuführung der verdichteten Luft vom Motorzylinder zum großen Kopien (i), versehen ist.
2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierung der Kraftstoffmenge durch Begrenzung des Hubs vom kleinen Kolben (2) erfolgt.
3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der große (i) und kleine Kolben (2) voneinander getrennt sind.
Einspritzvorrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Kolben (2) einen Anschlag besitzt und durch Rückholfeder (ii) gegen die Regulierspindel (i2) und den großen Kolben (i) gedrückt wird.
5. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Anschlag (6) im großen Pumpenraum gegen den die Düsennadel '(5') während des Einspritzvorgangs gedrückt wird derart, daß die Luftzuführungsleitung zum großen Pumpenraum abgeschlossen wird.
6. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (5, 5') geteilt ist und beide Teile durch den Düsenfederdruck (9) dauernd dicht zusammengehalten werden. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (5) quer und schräg auf den Düsenmund zulaufende Bohrungen besitzt. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der große Kolben (i) aus Leichtmetall hergestellt und an den Laufflächen mit einer verschleißfesten Schicht versehen ist.