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Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
Bei Brennstoffeinspritzpumpen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmaschinen. ist : s oft erwünscht, die einspritzbare Brennstoffmenge bei steigender Maschinendrehzahl automatisch zu vermindern. Es wurde nun festgestellt, dass die Menge des zur Einspritzung gelangenden Brennstoffes von der Hubhöhe des Druckventiles, d. h. von dem Betrag, um welchen sich dieses Ventil beim Einspritzhub der Pumpe von seinem Sitz abhebt, beeinflusst wird. Je grösser der Hub des Druckventiles ist, eine desto grössere Zeitspanne benötigt das Ventil, um sich wieder auf seinen Sitz aufzusetzen und desto mehr Brennstoff fliesst nach Druckentlastung des Arbeitsraumes der Pumpe wieder in den Arbeitsraum zurück und wird auf diese Weise der Einspritzung entzogen.
Diese Erscheinung wird nun zur Regelung der einzuspritzenden Brennstoffmenge ausgenützt und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass der Hub des Druckventiles durch einen elastischen Anschlag, zweckmässig durch einen elastisch unterstützten Anschlag, begrenzt ist. Je höher nun die Drehzahl ansteigt, desto grösser wird die Beschleunigung und damit die Massenwirkung des Ventiles sein und da ! ! Ventil wird unter Anheben des elastischen Anschlages seinen Hub vergrössern. Dadurch wird auch die zur Schliessung des Ventiles erforderliche Zeitspanne, während der ein Rückfliessen des geförderten Brennstoffes in den Arbeitsraum der Pumpe stattfindet, vergrössert und die eingespritzte Brennstoffmcnge verringert.
Dieses Rückströmen des Brennstoffes tritt auf, sobald der Druck im Arbeitsraum der Pumpe unter den Druck in der EinspritzJcitung absinkt.
Ein solcher Druckabfall im Arbeitsraum tritt nun Jedenfalls ein, wenn die Pumpe ihren Saughub beginnt, doch tritt dieser Druckabfall verhältnis- mässig langsam auf, so dass der erfindungsgemässe
Effekt im allgemeinen durch diesen Druckabfall nicht in vollem Masse zur Wirkung gelangt.
Erfindungsgemäss wird daher die elastische Hub- begrenzung des Druckventiles für solche Ein- spritzpumpen angewendet, bei welchen die ein- zuspritzende Brennstoffmenge in an sich bekannter
Weise durch Rückströmen des überschüssig geförderten Brennstoffes aus dem Arbeitsraum der Pumpe gegen Ende des Einspritzhubes bestimmt wird. Bei solchen Einspritzpumpe tritt am Ende des Einspritzvorganges eine plötzliche Druckentlastung auf, so dass diese erfindungsgemässe Kombination erst die Vorteile der Erfindung voll und ganz zur Geltung bringt.
Zweckmässig weist der den Ventilhub begrenzende elastische Anschlag eine Vorspannung auf, so dass er erst bei bestimmten Drehzahlen, z. B. im oberen Drehzahlbereich, unter der Wirkung der das Ventil mitnehmenden Flüssig- keitsströmung und der Massenkräfte des Druck- ventilkörpcrs anspricht. Durch Einstellung der Vorspannung der den Anschlag belastenden Feder od. dgl. kann daher der Einfluss der Regelwirkung auf die eingespritzte Brennstoffmenge eingestellt werden.
Bei Konstruktionen, bei denen der Ventilsitz, in welchem das Ventil gelagert ist, bis zu einem Anschlag verschiebbar ist, so dass erst nach einer Bewegung des Ventilsitzes bis zu seinem Anschlag das in diesem geführte Ventil sich öffnet, ist es bekannt, den Anschlag für den Sitzkörper elastisch auszubilden, um auf diese Art die
Massenkräfte des schweren Ventilsitzkörpers ab- zufangen. Eine elasusche Begrenzung des Ventil- hubes, durch welche die Schliesszeit des Ventils beeinflusst werden kann, ist aber dadurch mcht gegeben.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausftihrungsbeispieles schematisch erläutert.
Der Kolben 1 der Einspritzpumpe wird durch eine Nocke 2 angetrieben. Beim Aufwansgang beginnt der Kolben durch das Druckventil 3 zu fördern, sobald die Oberkante des Kolbens die Saugbohrung 4, die mit dem Saugraum 5 in Verbindung steht, abgeschlossen hat. Die Förderung dauert so lange an, bis die Überstromkante 6 einer Ausnehmung 7 des Kolbens die Unterkante einer Bohrung 8 überschliffen hat und dadurch Verbindung aus dem Arbeitsraum 9 zum Uberstromraum 10 hergestellt wurde. Die Überströmkante 6 verläuft schraubenlinienförmig schräg am Kolbenumfang, wobei das Ende der Einspritzung in bekannter Weise durch Verdrehen des Kolbens 1 geregelt wird.
In der weiteren Folge seiner Bewegung verdrängt der Kolben 1 den Brennstoff nicht mehr durch das Druckventil 3 zur Einspritz- leitung 11, sondern durch die Überström- bohrung 8 in den Überströmraum 10 zurück.
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Während der Förderung wird das Druckventil 3 offen gehalten und wird meistens durch den Kraftstoffstrom über einen gewissen Weg gegen die Federkraft der das Ventil belastenden Feder 12 mitgenommen.
Es ist nun eine Erfahrungstatsache, dass die Fördermenge der Pumpe, die aus dem Einspritzventil in den Zylinder des Motors eingespritzt wird, um so kleiner ist, je höher der Ventilhub ist, da beim Niedergang des Ventiles nach Förderschluss der Pumpe bei grossem Ventilhub mehr Brennstoff aus dem Raum 13 hinter dem Ventil und aus der Einspritzleitung 11 in den Arbeitsraum 9 und über die Rückströmbohrung 8 in den Überströmraum 10 zurückströmen kann, als bei kleinem Hub. Dieses rückströmende Volumen muss aber beim nachfolgenden Pumpenhub wieder aufgefüllt werden, so dass bei grösserem Ventilhub die am Einspritzventil ausspritzende Kraftstoffmenge kleiner sein wird, als bei kleinem Ventilhub.
Damit keine grösseren Unregelmässigkeiten in den aufeinanderfolgenden Einspritzungen durch Veränderung des Ventilhubes auftreten, pflegt man das Druckventil durch einen Anschlag nach einer Hubstrecke x zu begrenzen. Erfindungsgemäss ist nun ein elastischer Anschlag 14 vorgesehen, welcher durch eine steifere Feder 15 abgestützt ist. Um auch den Hub des Anschlages zu begrenzen, kann dieser selbst wieder an das Pumpengehäuse nach einer Hubhöhe anschlagen, so dass der Gesamthub des Ventiles mit dem
Masse x+y begrenzt ist.
Die Feder 15 ist nun so abgestützt, dass sie unter dem Einfluss der mit der Pumpendrehzahl steigenden Kraftwirkung des Flüssigkeitsstromes auf das Ventil 3 und der steigenden Massenwirkung des Ventilkörpers eventuell bis zum Höchstmass y zusammen- gedruckt wird, wodurch sich die Fördermenge mit der Drehzahl in der gewünschten Weise verringert. Wenn die Feder 15 mit Vorspannung eingebaut wird, so hat man es in der Hand die
Wirksamkeit der Hubzunahme erst von einer bestimmten Drehzahl an eintreten zu lassen. Die Hubbegrenzung des Anschlages kann auch so abgestimmt werden, dass die Hubzunahme über eine bestimmte Drehzahl hinaus nicht mehr ansteigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist die Ventilfeder 12 gegen den elastischen Anschlag 14 abgestützt. Auf diese Weise wird die Federcharakteristik, sobald das Ventil 3 an den Anschlag 14 anschlägt, nur mehr von der den Anschlag belastenden Feder 15 abhängig.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Druckventiles durch einen elastischen Anschlag, zweckmässig durch einen elastisch unterstützten Anschlag, begrenzt ist.