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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für mehrzylindrige, insbesondere mehr als dreizylindrige, mit Fremdzündung arbeitende Viertakt-Brennkraftmaschinen, bei denen die Einspritzung in das Saugrohr unmittelbar vor die Einlassventile erfolgt, mit mindestens einer intermittierend arbeitenden Einspritzpumpe, deren Förderleitung sich verzweigt, wobei an jeden dieser eine Drosselvorrichtung enthaltenden Zweige ein Einspritzventil angeschlossen ist, an dessen beweglichem Ventilglied im Öffnungsinn der Kraftstoffdruck entgegen einer Federkraft angreift.
Bekanntlich nimmt bei einer Drosselstelle mit konstantem Querschnitt der Druck mit der in der Zeiteinheit durchtretenden Kraftstoffmenge quadratisch zu. Nun soll aber der während des Betriebes durch jede der Drosselvorrichtungen erzeugte Druckabfall etwa das 1, 3fache des Öffnungsdruckes der zugehörigen Einspritzventile betragen, d. h. das für die Auslegung der Drosselstelle massgebende Verhältnis muss schon bei den kleinsten während des Betriebes von der Einspritzpumpe in der Zeiteinheit zu fördernden Kraftstoffmengen gegeben sein. Daher treten bei den in der Zeiteinheit einzuspritzenden Kraftstoffhöchstmengen in manchen Fällen unzulässig hohe Drücke vor der Drosselstelle auf.
Gemäss der Ausbildung der Drosselvorrichtung nach der Erfindung lassen sich diese hohen Drücke dadurch vermeiden, dass jede Drosselvorrichtung ein durch den Druck des Fördermittels belastetes, entgegen einer Federkraft bewegliches Glied aufweist, das abhängig von seiner durch den Druck des Fördermittels bedingten Stellung den Durchflusswiderstand der Drosselvorrichtung ändert.
Fünf Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung dargestellt. Es zeigen : Fig. l eine Einspritzanlage teilweise schematisch und teilweise im Schnitt als erstes Beispiel ; Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Einspritzanlage ; Fig. 3 die Drosselvorrichtung des ersten Beispiels im Schnitt nach Linie III-III in Fig. l ; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. l ; Fig. 5-8 die Drosselvorrichtungen des zweiten bis fünften Beispiels im Längsschnitt.
Einer Einspritzpumpe 1, deren nicht dargestellter Pumpenkolben über einen Stössel 2 durch eine Nockenscheibe 3 mit acht Nocken 4 angetrieben wird, fliesst Kraftstoff aus einem Behälter'5 zu. Die Einspritzpumpe fördert den Kraftstoff über eine Leitung 6 zu einem Verteilerstück 7, das durch einen Anschlussnippel 8 an die Leitung 6 angeschlossen ist. Von dem Nippel führt ein Kanal 9 (Fig. 4) in einen Längskanal 10, der an beiden Enden durch Schrauben 11 abgeschlossen ist. Von diesem Längskanal zweigen Kanäle 14 (Fig. 3) ab, die zu Anschlussnippeln 60 führen.
Zwischen der Stirnfläche jedes Anschlussnippels 60 und der Grundfläche der Einschraubbohrung für den Nippel 60 im Verteilerstück 7 ist unter Zwischenlage von Dichtringen 61 und 62 ein Ventilkörper 63 eingespannt. In diesem ist ein bewegliches Ventilglied 64 geführt, das zwischen seinem der Führung dienenden Schaft 65 und seinem Ventilkegel 66 einen im Durchmesser kleineren Abschnitt 67 hat, mit einer Querbohrung 68, die eine Längsbohrung 69 schneidet. In der Längsbohrung 69 ist eine Drosselstelle 70 vorhanden.
Eine Schraubenfeder 72 stützt sich mit ihrem einen Ende gegen das bewegliche Ventilglied 64 ab und mit ihrem andern Ende gegen eine Ringscheibe 73, die an einer Schulter des Nippels 60 anliegt und durch ihre Dicke die Vorspannung der Feder 72 und damit den Öffnungsdruck des beweglichen Ventilglledes 64 bestimmt.
In eine mit Gewinde versehene Auslassöffnung 74 des Anschlussnippels 60 ist ein Drosselkörper 76 ein-
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geschraubt, dessen Axialbohrung 77 eine Drosselstelle 78 aufweist, deren Querschnitt grösser ist als der der Drosselstelle 70.
An jeden Anschlussnippel 60 ist eine Leitung 16 angeschlossen, die zu einem Einspritzventil19 führt, das in der Wand einer Saugleitung 20 einer nur teilweise dargestellten, mit Fremdzundung arbeitenden, achtzylindrigen Viertakt-Einspritzbrennkraftmaschine 21 eingeschraubt ist (Fig. 1).
Das Saugrohr 20 der Brennkraftmaschine hat an seinen beiden Einlassöffnungen je ein Luftfilter 22, seine acht Abzweigungen münden an Einlassöffnungen 23 der Brennkraftmaschinenzylinder. Die Einlassöff- nungen 23 werden durch Saugventile 24 gesteuert. Die Lage der Einspritzventile 19 im Saugrohr ist so ge- wählt, dass der Kraftstoff unmittelbar vor die Saugventile 24 der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Die Brennkraftmaschinenzylinder sind mit Ziffern 1-VIJS bezeichnet.
Bei jeder Umdrehung der mit halber Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine umlaufenden Nockenscheibe 3 fördert die Einspritzpumpe 1 achtmal in gleichen Abständen bei gleichbleibender Einstellung ihres nicht dargestelltenFördermengenverstellgliedes eine gleich grosse Menge Kraftstoff über die Leitung 6, das Verteilerstück 7 und die Zweigleitungen 16 zu den Einspritzventilen 19.
Durch die zu jeder Zweigleitung gehörenden Drosselstellen 70, 78 wird in jeder Zweigleitung insgesamt ein Druckabfall erzeugt, der mindestens das 1, 3fache des Öffnungsdruckes des zugehörigen Einspritzventils 19 ist. Dadurch wird eine Aufteilung der bei jedem Kraftstoffördervorgang geförderten Kraftstoffmenge in acht gleiche Teile erzielt.
Bei geringer Kraftstoffmenge fliesst jeder der Kraftstoffzweigströme durch beide Drosselstellen 70 und 78. Der wesentliche Anteil des durch die Drosselvorrichtung erzeugten Druckabfalls wird dabei durch die erste Drosselstelle 70 bewirkt. Bei grosser Kraftstoffmenge erzeugt die Drosselstelle 70 einen so starken Druckabfall, dass diese auf die Stirnfläche des beweglichen Ventilglieds 64 wirkende und gegen die Kraft der Feder gerichtete Druckdifferenz das Ventilglied 64 von seinem Sitz abzuheben vermag.
Der grösste Teil jedes Kraftstoffzweigstromes fliesst daher durch das geöffnete Ventil 63, 64 und umgeht die Drossel70. Da der gesamte Kraftstoffzweigstrom jedoch durch die zweite Drosselstelle 78 fliesst, wird auch in diesem Fall durch die Drosselvorrichtung insgesamt ein so starker Druckabfall erzeugt, dass eine genaue Aufteilung der gesamten von der Pumpe geförderten Kraftstoffmenge in acht gleiche Teile erzielt wird. Bei gro- sser Kraftstoffmenge wird also der wesentliche Anteil des durch die Drosselvorrichtung erzeugten Druckabfalls durch die zweite Drosselstelle 78 bewirkt.
Die Drosselstellen 70 und 78 bewirken, dass die Kraftstoffmenge jedes Förderstosses der Einspritzpumpe in acht gleich grosse Mengen aufgeteilt, jedem Einspritzventil also ein Achtel dieser Menge. zugeführt wird. Die Einspritzventile 19 öffnen dabei und spritzen diese Kraftstoffmenge unmittelbar vor die Saugventile 24. Die Öffnungsdrncke aller acht Einspritzventile sind gleich gross, um auch die Drosselbohrungen 70 bzw. 78 gleich gross machen zu können. Es hat sich ausserdem als vorteilhaft erwiesen, die Leitung 6 zwischen Pumpe 1 und Verteilerstitck 7 etwa doppelt so lang wie die Leitungen 16 zwischen Ver- teilerstnck 7 und Ventilen 19 zu wählen.
Die übrigen Ausfuhrungsbeispiele unterscheiden sich von dem oben beschriebenen Beispiel durch eine andere Drosselvorrichtung und einen andern Verteiler. Die Verteiler dieser nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele haben sternförmig angeordnete Anschlussnippel, im Gegensatz zum Verteiler des ersten Beispiels mit In zwei Reihen angeordneten Anschlussnippeln.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 5) ist ein mit 79 bezeichnetes Verteilerstück mit einer mehrere Abschnitte mit verschiedenem Durchmesser aufweisenden Mittelbohrung versehen. In den mit 80 bezeichneten Abschnitt dieser Bohrung ist eine Zylinderbüchse 81 mit einem Schieber 82 eingesetzt. Dieser trägt an seinem einen Ende einen Federteller 83. Eine Feder 84, die mit ihrem einen Ende an dem Federteller angreift, ist bestrebt, den Schieber 82 mit seinem andern, kegelig ausgebildeten Ende auf eine kegelige Sitzfläche 85 in der Zylinderbüchse 81 zu drücken. Die Feder 84 stützt sich dabei an einen im
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die Zylinderbüchse 81 über einen Dichtring 88 gegen eine Schulter der Mittelbohrung des VerteilerstUcks 79 drückt.
Die Zylinderbachse 81 hat eine Querbohrung 89, die in eine Ringnut 90 mündet. Die Ringnut steht in Verbindung mit acht Umgehungskanälen 93 im Verteilerstück 79, die in acht sternförmig angeordnete Auslasskanäle 94 münden. Die Auslasskanlle 94 erweitern sich stufenförmig nach aussen. In einem mit Gewinde versehenen Abschnitt jedes Auslasskanals ist ein Drosselkörper 95 eingeschraubt, dessen Längsbohrung eine Drosselstelle 96 aufweist. Im äusseren ebenfalls mit Gewinde versehenen Abschnitt jedes -' lasskanals ist der Anschlussnippel 15 eingeschraubt. Zwischen der Stirnfläche jedes Anschlussnippels 15 und einer Schulter des Auslasskanals ist eine zwischen zwei Dichtringen 12 liegende, eine Drosselbohrung 18
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aufweisende Scheibe 17 eingespannt.
In der gezeichneten Stellung des Schiebers 82 besteht keine Verbindung zwischen dem mit 98 bezeichneten Abschnitt der Mittelbohrung des Verteilerstücks 79 und den Umgehungskanälen 93. Der gesamte von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoff fliesst so lange durch die Drosselstellen 96 und 18 hindurch, bis der bei jedem Förderstoss vor den Drosselstellen 96 sich aufbauende Druck so gross geworden ist, dass er den Schieber 82 von seinem Sitz in der Zylinderbüchse 81 abzuheben vermag. Von da an fliesst mit steigender Menge ein grösser werdender Anteil des während eines Hubes der Einspritzpumpe geförder- tenKraftstoffs über dieUmgehungskanäle93 und die Drosselstellen 18 zu den Auslassnippeln 15 und zu den zu den Einspritzventilen führenden Leitungen 16.
Beim dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 6) ist ein Verteilerstück 100 vorgesehen, das eine axiale Einlassöffnung 101, in welche der Anschlussnippel 8 eingeschraubt ist, und acht sternförmig angeordnete Aus- lassöffhungen 102 für die Anschlussnippel 15 aufweist. Eine mit einer axialen Einlassöffnung 105 und mit acht sternförmig angeordneten Auslassöffnungen 106 versehene Zylinderbüchse 107 ist in das Verteilerstück 100 eingesetzt und wird durch einen in das Verteilerstück eingeschraubten Nippel 109 gegen eine Schulter in dem Verteilerstück gepresst. Der Nippel drückt dabei über einen Dichtring 110 auf eine Stirnseite der Zylinderbüchse 107.
In den Nippel 109 ist ein Anschlagstück 111 geschraubt, dessen Längsbohrung. 112 zur Abführung fur in den Innenraum 113 des Nippels 109 eingedrungenen Kraftstoff dient. In dem Raum 113 ist eine Feder 114 untergebracht, die über einen Federteller 115 auf einen in der Zylinderbüchse 107 axial beweglichen Schieber 116 wirkt. Die dem Federteller 115 gegenüberliegende Stirnseite des Schiebers 116 wird dabei gegen eine nur als Anschlag dienende Schulter 118 der Zylinderbüchse 107 gepresst,
Der Schieber 116 hat als Einlassöffnung ein Sackloch 119, an das sich radiale Kanäle 120 anschliessen, die zu einem Hohlraum 122 führen, der durch einen kegeligen Abschnitt 123 des Schiebers 116 mit der Innenwandfläche 124 der Zylinderbüchse 107 gebildet wird, und dessen Querschnitt dem federseltigen Ende des Schiebers 116 zu kleiner wird.
In der gezeichneten einen Endstellung des Schiebers 116 steht der einen kleinen Querschnitt aufweisende Abschnitt des Hohlraums 122 in Verbindung mit den Auslassöffnun- gen 106. Der in die Zylinderbohrung 124 mündende Abschnitt 125 der Auslassöffnungen 106hat einen kleineren Querschnitt als diese, um mit dem Hohlraum 122 je eine Drosselstelle 126 zu bilden. In der dargestellten Endstellung des Schiebers 116 haben die Drosselstellen 126 ihren kleinsten Querschnitt.
Der dasVerteilerstück durchströmende Kraftstoff baut vor den Drosselstellen 126 einen Druck auf, der an der Stirnseite des Schiebers 116 angreift und diesen entgegen der Kraft der Feder 114 je nach der in der Zeiteinheit durchfliessenden Menge mehr oder weniger anhebt, so dass sich ein der Durchflussmenge in der Zeiteinheit entsprechender Querschnitt an den Drosselstellen 126 einstellt. Die maximale Hubhöhe des Schiebers 116 ist durch das Anschlagstück 111 begrenzt. In dieser Endstellung ist der Querschnitt der Drosselstellen 126 am grössten.
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verschiebbar gelagert ist. Der der Einlassöffnung 131 benachbarte Abschnitt der Zylinderbüchse 135 hat einen geringeren Aussendurchmesser als ihr übriger Abschnitt.
Die Zylinderbüchse 135 hat an ihrer dem Einlass benachbarten Stirnseite einen ringförmigen Ansatz 139, der eine radiale Nut 140 aufweist.
Ein in das Verteilerstück eingeschraubter Nippel 141 drückt über einen Dichtring 142 auf die Zylin- derbuchse 135 und diese gegen den Grund der Bohrung 134. Von dem im Durchmesser kleineren Abschnitt der Zylinder büchse 135 führen radiale Bohrungen 143 zu dem in der Büchse geführten Schieber 137. Eine sich am Nippel 141 abstützende Feder 144 ist bestrebt, den Schieber 137 mit seiner Stirnseite gegen den Grund der Bohrung 134 zu drücken, wobei die Feder 144 an einem Bund 145 des Schiebers 137 angreift.
Der Schieber 137 gleitet mit drei Führungsabschnitten 146 a, b, c in der Zylinderbachse 135. Zwischen den Führungsabschnitten sind zwei kegelige Abschnitte 147 a und b mit gleichen Kegelwinkel angeordnet. An diese Kegelabschnitte schliessen sich Zylinderabschnitte 148 a bzw. b an, von denen Radialbohrungen 149 a bzw. b ausgehen. Diese Bohrungen münden in eine axiale Sackbohrung 150, die von der mit dem Bund 145 versehenen Stirnseite des Schiebers ausgeht. Das der Einlassöffnung 131 benachbarte Endstück 152 des Schiebers 137 ist im Durchmesser abgesetzt. Zwischen dem Endstück 152 und der Zylin- derbüchse 135, sowie zwischen den Abschnitten 147a, b, 148a, b des Schiebers und der Zylinderbüchse 135 werden Hohlraume 154, 155, 156 gebildet.
Ein Hohlraum 157 besteht zwischen dem im Durchmesser kleineren Abschnitt der Zylinderbüchse 135 und dem Verteilerstück 130.
Acht sternförmig angeordnete Auslassbohrungen 158, deren Durchmesser sich nach aussen durch eine
Stufe erweitern, sind in Höhe des Überganges von dem Führungsabschnitt 146a zum Kegel 147a so ange- ordnet, dass sie in der gezeichneten Endstellung des Schiebers gerade noch aufgesteuert sind, wogegen die
Bohrungen 143 so angeordnet sind, dass sie bei der gezeichneten Schieberstellung geschlossen sind.
Vom Einlass 131 strömt der Kraftstoff bei jedem Hub des Kolbens der Einspritzpumpe in den Raum 157 und durch die als Dämpfungsdrossel wirkende Nut 140 in den Raum 154, wobei er an der Stirnseite des
Schiebers 137 angreift und ihn aus seiner gezeichneten Ruhestellung abhebt. Der Führungsabschnitt 146b gibt nach kurzem Hub des Schiebers 137 die Bohrungen 143 frei, so dass Kraftstoff unter Drosselung beim Austritt aus den Bohrungen 143 in dem Raum 155 strömt, von wo er aber die Radialbohrungen 149b und die Mittelbohrung 150 sowie Radialbohrung 149a in den Raum 156 sowie in den Innenraum des Nippels 141 strömt. Der in diesem Raum auf die Stirnseite des Schiebers 137 wirkende Druck ist geringer als der auf die gegenüberliegende Stirnseite des Schiebers wirkende Druck und unterstützt die Kraft der Feder 144.
Die am Schieber 137 angreifenden hydraulischen Kräfte und die Federkraft bewegen den Schieber 137 in eine Lage, in der Gleichgewicht zwischen diesen Kräften herrscht.
Die Nut 140 ist derart bemessen, dass sie dem je Förderstoss der Einspritzpumpe einsetzenden Kraftstoffzufluss zum Raum 154 und dem dazwischen liegenden Rückfluss aus dem Raum 154 einen so grossen Widerstand entgegensetzt, dass der Schieber 137 in einer Mittellage gehalten wird.
Die Kegelflächen 147a bilden zusammen mit den Mündungen der Auslasskanäle 158 in der Führungbohrung für den Schieber 137 Drosselstellen. Der Querschnitt dieser Drosselstellen bleibt bei allen Schieberstellungen in ungefähr gleichem Verhältnis zu dem Querschnitt der Drosselstellen, welche die Mündungen der Kanäle 143 an der Kegelfläche 147b bilden. Da der Kraftstoffdruck vor den an der Kegelfläche 147b entstehenden Drosselstellen durch die Feder 144 bestimmt wird, ändert sich der Kraftstoffdruck vor den Auslasskanälen 158 auch bei sich ändernder Kraftstoffmenge in der Zeiteinheit entsprechend der Änderung der Federkraft, also nur wenig.
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