DE902334C - Einspritzbrennkraftmaschine, welche im hoeheren Belastungsbereich mit Aufladung betrieben wird und zwei Einspritzvorrichtungen (Brennstoffeinspritzpumpe und Einspritzventil) aufweist - Google Patents

Description

• Einspritzbrennkraftmaschine, welche im höheren Belastungsbereich mit Aufladung betrieben wird und zwei Einspritzvorrichtungen (Brennstoffeinspritzpumpe und Einspritzventil) aufweist Die Erfindung bezieht sich auf Einspritz.brennkraftmaschinen, welche im höheren Belastungsbereich mit Aufladlung betrieben werden und zwei Einspritzvorrichtungen (Brennstoffpumpe und Einspritzventil) aufweisen, von denen die eine die, für die niederen Belastungenerforderlichen Birennstoffmengen einspritzt, während die andere im höheren Belastungsbereich .die dann zusätzlich erforderlichen Brennstoffmengen einspritzt.
• Beiden bekannten Maschinen dieser Art isst die für den höheren Belastungsbereich vorgesehene Einspritzvorrichtung während des Betriebes im normalen Belastungsbereich außer Betrieb. Hierbei treten sehr leicht Schäden durch Verkoken an den außer Beitrieb befindlichen Einspritzventilen dieser Einspritzvorrichtung ein, die dann. einen ordnungsgemäßen Betrieb im höheren Belastungsbereich verhindern.
• Gemäß der Erfindung spritzt die für den höheren Belastungsbereich bestimmte Einspritzvorrichtung während des normalen: Betriebes vor der für diesen; Betrieb bestimmten Einspritzvorrichtung eine kleine konstante Brennstoffmenge in den Verbrennungsraum ein. Dadurch werden Schäden durch Verkokungen an den Einspriltzdüsen für dem; höheren Belastungsbereich vermieden. Gleichzeitig wird- die Verbrennung im normalen Belastungsbe:reich verbessert, weil die kleine Voreinspritzmenge, die eitwa um die Zeitspanne Beis Zündverzuges, des Brennstoffes vor der für den normalen Betrieb beistimmten Brennstoffmenge eingespritzt wird, das Auftreten von: jähen Druclcanstiegan im Brennraum verhindert, Die Voreinispritzunig einer klein-,in Brennstoffmenge, vor der Hauptmenge ist an sich bekannt.
• In der Zeichnung sind zwei Au:s.führungsbeisp,iele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Abb. i zeigt schematisch eine aufgeladene Einspritzbirennkraftmaschine mit zwei Einspritzpumpenblocks ; Abb. 2 zeigt die Ausgeisitaltung der Übers.trömsteuerkantem bei der Verwendung eines Pumpenblocks mit paarweise verschieden gesteuerten Einzelpumpen; Abb. 3 zeigt ein Schaubild der von dein Pumpen, Cingeispritzten Bire nnstoffrnengen.
• Die Zylinder a, b, c der Einspritzbrennkra.ftmaschine wei-se@n je zwei Einsp@ritzveintile a1, a2; b1, b2; cl, c2 auf, vom: -denen. das, eine, a", hl; cl von dem- Einispritzpumpenblock I und' das andtre a2, b2, c2 von. dem Einispritzp,umpeniblo,clk II gespeist wird. Die Bren@nstoffmengenverstelIglied'er 1, 2 der beiden Pumpenblocks werden über einen Differentialhebel, 3 vom Leistungsregl-eT 4. der Maschine gesteuert. - Die Pumpe II eist einen nachgiebigen. Anschlag 5 auf, der das Meni,-enverstel'Igl!ied 2 in Richtung einer Vergrößerung der Einspritzmenge auf eine kleine, für die bekannte Vorein,spritzung ausreichende Brennstoffmenge blockiert. Diel Federung des Arnschilages 5 ist so bemessen. d'aß bei Belastung der Maschine der Regler 4 die Fördermenge des Paimpenblocks II erst vergrößern kann., nachdem er das Mengenverstellglied i des Pumpenblocks I auf volle Füllung bis gegen den festem Anschlagg 6 verschoben hat. Die Maschine weist ein von ihrer Kurbelwelle oder von einer Abgasturbine angetriebenes Auflad'egeblä,se 7 auf, weilcheis z. B. mittels der Kupplung 8 nach Bedarf einrückbar ist. Mit dem-Küpplungsges:tänge g i,st ein Gestänge io verbunden, welches bei ausgerückter Kupplung das Mengelverstellglied 2 des Pumpenblocks; II in Richtung der Vergrößerung der Brennstoffmenge .starr auf die kleine Voreinspritzmenge blockiert und dasselbe, erst freigibt, wenn das Gebläse 7 eingeschaltet ist. Das Gebläse kann auch selbsttätig mittels des Reglers a_ in dem Augenblick ,eingeschaltet werden, in dem das, Mgeinverstellglied i die Höchstmeingenlage erreicht. In beiden Fällen wird vermiieden. daß die in die Zylinder eingespritzte Brennstoffmenge, über die für den umaufgeladenen. Betrieb bestimmte Menge hinaus vergrößert wird, ahne daß gleichzeitig das Aufladegebläse die hierfür erforderliche Verbrennungsluft liefert. Bei Verwendung eines Abgasturbosatzeis kann dieser auch im niederen der Maschine arbeiten, da er dann zufolge der niedrigen Belastung der Maschine keine nennenswerte Aufladiung herbeiführt. Die Aufladung wird hierbei erst im höherem Belastungsbereich fühlbar, weinn die Abgasenergie genügend groß ist. Eine besondere Einschaltvorrichtung fäl!It somit hierbei fort.
• Während des umaufgeladenen Betriebes verschiebt der Regler 4 das Mengenv erstellglied 2 bis gegen den federnden Anschlag 5, wo eis verharrt, während der Regler das Mengenzerstellglied i bis gegen den festen, Anischlag 6 vorschiebt. Der Einspritzbeginn der Pumpe II liegt um einige Grade vor dem der PwmpeI. Dadurch wird über die Einspr,itzventilea2, b2, c2 eine kleine sogenannte Voreinspritzmei in diel Zylinder a, b, c eingespritzt, die eine schwache TeIlverbren@nung ergibt. Nach Beendigung der Voreinspritzung spritzen, die Ventile, cl, b1, cl -die von, der Pumpe I geiförferte, vom Regler 4 ei "es@eillte Hauptmenge ein. Der Abstand zwischen der Vor-und der Haupteinspritzung wird etwa so, groß wie der Zündverzug des Brennstoffes bemessen, so da.ß eine weiche in .den Zylindern erzieht wird. Wenn die Maschine höher, belasten wird, ails es: die Höchstfördermenge dar Pumpe I z.uläßt, wird. das Auflad#hebläse 7 entweder von Hamid oder selbsttätig durch dien Regler 4,eingeschaltet. Gleichzeitig überwindet der Regler 4. dein nachgiebigen Anschlag 5, so daß nun die durch die Einspritzventfle a2, b2, c2 -einsgespritzte Brennstoffmenge bei konstant bleibender Höchstrnengeneinspritzung der Ventile a1, b1, cl vergrößert wird. Bei einem auch im niedrigen Belastungsbereich arbeitenden Abgastwrbosatz isst desisen Ladeleistung bei der der Höchstfördiermenge der Pumpe I entsprechenden B:'elastung der Maschine so groß, daß eine Vergrößerung der Brennstoffmenge mit Rücksicht auf diel in .den Zylindern_beflnd iiche zulässig ist.
• An: Stelle von zwei getrennten Pumpenblocks kann auch ein einziger vorgesehen sein, der jedoch zwei Gruppen von Einzelpumpen aufwehst, die sämtlich vom: einem gemeinsamen Mengenvers.tellgliied geregelt werden. Die Abb.2 zeigt zwei den verschiedenen Gruppen I und II angehörige Einzelpumpen im Schnitt. Die Einzelpumpen weisen die bekannte Mengenverstellung mittels schräger Überströmsteiuerkanten i 1, 12 bzw. 13, 14 an den durch das gemeinsame Verstellglied 15 verdrehbarem Pwmpanplungern 16, 17 auf. Jede, Einzelpumpemgruppe besteht aus einer der Zylinderzahl des Motors entsprechenden Anzahl von Einzelpumpen. Die Zylinder weisen wiederum je zwei Einsprifizventfe auf, von denen jeweils eineas an eine Einzelpumpe der einen Gruppe I und eines an eine Einzelpumpe der anderen Gruppe II angeschlossen -ist.
• Die Übers.trömsiteu:erkan:te der der Gruppe I angehörigen Einzelpumpen weist eine die Einspritzmenge von Null bis zur Höchstmenge regelnde Schrägei ii und daran anschließend einen geraden, die Höchstmenge konstant haltenden Verlauf 12 auf. Die Übers.trömsiteuerkanbe der der Gruppe, II angehörigen Einzelpumpen weist einen geraden Velllauf 13 auf, längs dessen konstant eine kleine Vareinspritzmeinige gefördert -wird. Hieran schließt sich eine die Einspritzmenge von der Voreinspritzmenge bis zur Höchstmenge regelnde Schräge 1q. an. Die Kolben, der Pumpengruppe 1I eilen denjenigen der Gruppe I um einen kleinen Betrag x vor, so d'aß erstere etwas früher mit der E,in.-spritzu:ng beginnt.
• Längs des Regelweges des Mengenverstellgliedes 15 von Null bis Vollast kommen: zunächst die Ab, schnitte i i und 13 der Überströms:teuerkan:ten gleichzeitig in den Bereich der zugehörigen Übersträmbohrungen 18, i9, so daß die Pumpen, gruppe II die durch eine gerade Kante 13 bestimmte konstante Voreinspritzmenge und die Gruppe I in kurzem Abstand davon eine in Form der Schrägen i i zunehmende Brennstoffmenge einspritz. Die Drehwinkel, über die sich die Steuerkantenabsch.nitte, ii und 13 erstrecken, sind etwa gleich groß, vorzugsweise ist .der Drehwinkel. des Abschnittes i i etwas größer. Im Anischluß daran kommen die Abschnitte 12 und 1q. in den Bereich der Übersträmbohrung, wobei gleichzeitig das Aufladegebläs-e selbsttätig durch das Mengenver'-stel:lglied 15 mit bekannten Mitteln, z. B. elektrisch oder hydraulisch, einigescha tet oder im Falle eines auch bei niedriger Belastung betriebenen Abgasturbosatzes wirksam wird. Die Pumpengruppe I hält dabei infolge des geraden; Verlaufes des Abschnittes 12 ihre: Höchstmenge aufrecht, während die Gruppe II infolge dies schrägen Verlaufes dies Abschnittes 1q. ihre Einspritzmenge bis zur Höchstmenge steigert.
• Die von; den Pumpenblocks I, II (Abt. i) bzw. von dien Pumpengruppen I, 1I (Abt. a) geförderten Teilmengen sind' in Abb. 3 graphisch in Abhängigkeit vom Regelweg dargestellt. Die Teilmengen sind' mit-,I bzw. II bezeichnet. Die insgesamt in; die Zylinder eingespritzte: Brennstoffmenge ist die mit I -I- II bezeich@neite Summe der Teilmengen. Die Einschaltung dies Auflad'egebläses erfolgt im Punkt A des Schaubildes A'bb. 3.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzbrennkraftrnasch.in:e, welche im höheren Belastungsbereich mit! Auflad'ung betrieben wird und zwei Einspritzvorrichtungen (Brennstoffeinspritz.pumpe und Einspritzventil) aufweist, von dienen die eine diie für diein@iederen Belastungen, erforderlichen Brennstoffmengen einspritzt, während .die andere, im höheren Belastungsbereich die dann zusätzlich erforderlichen Brennstoffmengen einspritzt, dadurch gekennzeichnet, :daß die fürden höheren Belastungsbereich bestimmte Einspritzvorrichtung (II) während dies normalen Betriebes vor der für diesen Betrieb bestimmte Einspritzvorrichtung (I) eine kleine konstante Brennstoffmenge in dem; Verbrennungsraum voreinspTi@tzt.
2. 2. Einspritzbrennkraftmaschine nach An, spruch i mit zwei Bremnstoffpumpenblocks, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenversteil;lgl:ieder (i, 2) der Pumpenblocks (I, 11) über eineng Diiferemtialhebel (3) vom Regler (q.) verstellt werden, wobei das Verstellglied (2) des :die Voreinsprirtzung bewirkenden. Blocks (II) durch einen in Richtung der Vergrößerung der Brennstoffmenge nachgiebigen Anschilag (5) auf die Voreinspritzmemge blockiert ist, dessen Nachgiebige so groß bemessen, ist, daß zunächst das, Mengenverstel@liglied (i) des Blockes (I) vom Regler von Null bis zur Höchstmenge verstellt wird, worauf unter Überwindung des nachgiebigen Anschlages (5) auch das Mengenversteill:gl,ied des Blockes (II) in seine Höchstmengenlage verschoben wird!.
3. 3. Einspritzbrennkraftmaschine nach Anspruch i mit einem Pumpenblock, dadurch gekennzeichnet, daß, derselbe zwei Gruppen ()I und II) von Einzelpumpen aufweist, die von :einem gemeinsamen Mengenverstellglied (i5) verstellt werden, und daß die Überströmsteuerkanten; (i i, i2) der während, des uraufgeladenem; Belastungsbereichs geregeltem, Einzelpumpemgruppe (I) im Ans:chluß an die regelnde Schräge (i i) einen geraden, die Einspritzung .der Höchstmenge über einen größeren Regelweg zulassenden Verlauf (i2) aufweisen,, während, die Überströmsteuerkanten (i3, 1q,) der während des, aufgeladenen Belastungsbereichs geregelten Einzelpumpengruppe (1I) vor Beginn der regelnden Schräge (i4) eineng geraden" die Einspritzung :der kleinen Voreinspritzmenge über einten größeren Regelweg zulassenden Verlauf aufweisen, wobei die die Überströmsteuerkante aufweisenden Steuerglieder (Pumpenkolben) der Einzelpumpen derart arm Mengenverstellglied (i5) angelenkt sind, daß :die Schräge .(ii) an den Übersträmsteuerkanten der Einzelpumpen (I) gleichzeitig mit der Geraden (i3) an den Übers:tröm,steuerkanten der Einzelpumpen der einen Gruppe (H) und die Schräge (i4) an den übersträmsteuerka.nten dieser Einzelpumpen (II) gleichzeitig mit der Geraden (1ä) an dien überisträrnsteuerkanten der Einzelpumpen der anderen Gruppe (I) wirksam sind!.