<Desc/Clms Page number 1>
Kraftstoffeinspritzsystem
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Entlastungsventil in an sich bekannter Weise als Kolbenventil ausgebildet ist und dass sein
Führungskolben beim öffnen eine Bewegung in eine bis auf einen dem Kolben des Ventils in
Längsrichtung durchsetzenden oder ihn umgehenden Drosselkanal geschlossene, flüssigkeitsgefüllte
Kammer hinein ausführt. Hiebei kann die Drosselstrecke durch eine entsprechende Bemessung des
Führungsspieles des Kolbens oder durch in Längsrichtung durchgehende Anschneidungen der
Mantelfläche des letzteren gebildet sein.
Die Anordnung von Druckventil, Entlastungsventil und Umgehungsleitung zum Druckventil kann im Rahmen der Erfindung beliebig sein. Günstig ist es, das Entlastungsventil in an sich bekannter Weise innerhalb des Druckventils anzuordnen und beide Ventile zu einer als Ganzes leicht auswechselbaren
Baueinheit zusammenzufassen. Diese Anordnung ist besonders geeignet zur nachträglichen Ausrüstung vorhandener Einspritzpumpe mit der erfindungsgemässen Entlastungseinrichtung.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in der Einspritzleitung zwei gegenläufig öffnende Ventile gleicher Bauart und Grösse mit kegeligem Sitz anzuordnen, von denen das in Richtung zum
Einspritzventil öffnende als Druckventil und das andere als Entlastungsventil arbeitet. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass sie im Durchmesser verhältnismässig gross baut, da die Belastungsfedern innerhalb der Ventile angeordnet sind und diese daher schon einen grossen Aussendurchmesser aufweisen müssen. Ausserdem öffnen beide Ventile ungedämpft, so dass es zu einem Springen oder Flattern des Entlastungsventils unter der Einwirkung der rücklaufenden Stauwellen kommt.
Dieses unerwünschte Verhalten wird noch dadurch verstärkt, dass sich dem Kraftstoff nach dem öffnen der Ventile eine grosse Beaufschlagungsfläche mit dem Durchmesser der Ventilführungskolben darbietet und zudem kleine Abströmquerschnitte hinter dem Durchflussquerschnitt vorgesehen sind. Es entsteht eine sogenannte Druckstufe, d. h. die Ventile öffnen unmittelbar nach Eröffnung des Durchtrittsquerschnittes schlagartig ganz. Das gleiche gilt grundsätzlich für eine weitere bekannte Anordnung, bei der das Entlastungsventil innerhalb des Druckventils angeordnet ist. Es ist hiebei keine Dämpfung für das Entlastungsventil vorgesehen und es bildet sich beim öffnen eine grosse Druckstufe. Die Praxis hat gezeigt, dass diese Entlastungseinrichtung nicht befriedigend arbeitet.
So gelingt beispielsweise nicht die Erzeugung eines konstanten Ruhedruckes zwischen den Einspritzungen bei allen Betriebszuständen. Das Entlastungsventil steuert infolge Überschwingens vorübergehend eine zu grosse Kraftstoffmenge ab, d. h. es tritt dann eine Überentlastung auf einen unter dem gewünschten Ruhedruck liegenden Druck ein. Man hat zwar dieser Anordnung eine Drossel in der Einspritzleitung vorgeschaltet, jedoch so, dass sie auch während der Einspritzung eingeschaltet ist. Mit Rücksicht hierauf kann sie also nicht so eng ausgeführt werden, wie sie mit Rücksicht auf eine merkbare Dämpfung beim Entlastungsvorgang sein müsste.
Schliesslich ist noch eine Anordnung bekannt, bei der das Druckventil aus einer losen, auf dem durch eine starke Feder belasteten Entlastungsventil aufliegenden Platte besteht, die sich beim Druckhub der Pumpe abhebt und damit dem durch eine zentrale Bohrung im Entlastungsventil zuströmenden Kraftstoff den Weg zum Einspritzventil freigibt. Beim Absteuervorgang wird über diese lose Platte das flach auf einem Sitz grösseren Durchmessers aufsitzende Entlastungsventil aufgedrückt. Die Arbeitsweise befriedigt nicht, da die Bewegung des Entlastungsventils nicht gedämpft ist und ausserdem eine grosse Druckstufe vorhanden ist.
Ein grundsätzlicher Nachteil dieser Anordnung besteht noch darin, dass das Entlastungsventil pro Hubeinheit einen grösseren Querschnitt freigibt als das Druckventil und ausserdem eine sehr kräftige, gross dimensionierte Belastungsfeder für das Entlastungsventil erforderlich ist.
In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. l zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem das Druckventil und das Entlastungsventil mit ihren Längsachsen fluchtend hintereinander angeordnet sind, Fig. 2 eine gleiche Anordnung, jedoch konstruktiv etwas abgewandelt. Fig. 3 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem das Entlastungsventil innerhalb des Druckventils angeordnet ist.
Bei der Anordnung gemäss Fig. l sind in die mit-l-bezeichnete Plungerbüchse eines Einsteckelementes einer Kraftstoffeinspritzpumpe folgende Teile eingesetzt. Eine Druckplatte-2--, deren eine Stirnseite auf einer Schulter der Plungerbüchse-l-aufliegt, ein Entlastungsventilgehäuse - -3--, eine Umlenkplatte --4-- und ein Druckventilgehäuse-5--. Alle Teile sind dichtend zusammengehalten durch einen Druckstutzen--6--, der gleichzeitig zum Anschluss der nicht dargestellten, zur Einspritzdüse führenden Einspritzleitung dient.
Der Druckstutzen --6-- stützt sich mit der Innenschulter-7-am Druckventilgehäuse-5-ab. Das Ventilglied --8-- des
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
Druckstutzens-6-anliegendenHubbegrenzungsanschlag --12-- abstützt und anderseits auf der Stirnfläche --13-- des
Ventilglie des --8-- aufliegt.
In der Zentralbohrung --14-- des Entlastungsventilgehäuses --3-- ist eine Ventilnadel --15-- angeordnet, die an ihrem einen Ende bis auf den Sitzdurchmesser - -16-- so verjüngt ist, dass sie zusammen mit dem Entlastungsventilgehäuse einen ringförmigen Hohlraum --17-- bildet. Auf das andere Ende der Ventilnadel --15-- wirkt die Feder-18-, die sich auf einem Distanzring-19-abstützt. Dieser Ring greift mit seinem unteren Teil in eine zylinderförmige Ausnehmung der Druckplatte --2-- und mit dem oberen Teil in die zentrale Bohrung --14-- ein und dient als Zentrierstück für Druckplatte --2-- und
Entlastungsventilgehäuse.
In den Distanzring --19-- ist ein Ventilanschlag --20-- eingesetzt, der an der Druckplatte--2--anliegt. Die Druckplatte --2-- ist mit Bohrungen--21--versehen, die
Anschluss an eine Ringnut --22-- des Entlastungsventilgehäuses haben. Dieses Gehäuse weist seinerseits von der Ringnut ausgehende Kanäle --23-- auf, die an ihrem andern Ende durch schräg zur Längsachse des Gehäuses verlaufende Bohrungen --24-- mit dem Raum-17-in Verbindung stehen. Die Umlenkplatte --4-- weist auf ihren Stirnseiten je eine Ringnut-25, 26- und eine zentrische Ansenkung auf. Symmetrische Kanäle-27, 28- sind wechselweise von der Ansenkung einer Stirnseite zur Ringnut der Gegenseite geführt.
So sind einmal über die Ringnut --25-- und die
Kanäle --28-- die Längsbohrungen --23-- des Entlastungsventilgehäuses --3-- mit der
Führungsbohrung --29-- des Durckventilgliedes --8-- verbunden, zum andern über die Ringnut --26-- und die Kanäle --27-- eine vor dem Entlastungsventilnadelsitz befindliche Drossel --3-- mit den im Druckventilgehäuse vorgesehenen Bohrungen die ihrerseits eine Verbindung zum Einspritzleitungsanschluss schaffen.
Beim Druckhub des nicht dargestellten Pumpenplungers wird der Kraftstoff vom Pumpenraum - über die Bohrungen --21-- und die Ringnut --22-- in die Kanäle --23-- gefördert. Von hier gelangt er über die Ringnut --25-- in die Bohrungen --28-- und stösst das Druckventil auf, das den Durchgang zur Einspritzleitung freigibt. Beim Fördervorgang wird auch die Ringfläche --33-- der Ventilnadel --15-- über die Kanäle --24-- vom Druck beaufschlagt.
Das Entlastungsventil erlaubt also ebenfalls den Durchfluss in die Einspritzleitung über die Drossel-30-, die Kanäle-27-, die Ringnut --26-- und die Bohrungen-31--. Dies beeinträchtigt allerdings nicht den Absteuervorgang des Entlastungsventils, der nach Beendigung der Förderung eingeleitet wird durch den Zusammenbruch des Druckes im Raum-32--. Hiebei werden die Kanäle --21, 22, 23, 25 und 28-entlastet und das Druckventil --8-- schliesst. Unabhängig davon wird die vom Rückwurf an der Einspritzdüse hervorgerufene Stauwelle über die Kanäle-31, 26 und 27--, schon gedämpft durch die Drossel --30--, im Entlastungsventilquerschnitt abgebaut, wobei sie nach dem Mass der transportierten Kraftstoffmenge den Ventilhub steuert.
Diese Bewegung des Ventils erfolgt hydraulisch gedämpft, da die von der Nadel verdrängte Kraftstoffmenge durch einen die Nadel durchsetzenden Drosselkanal--34--entweichen muss. Nach dem Durchtritt durch das Ventil strömt der Kraftstoff über die Kanäle --24, 23, 22 und 21-ab. Das Ventil-15-schliesst, sobald der Leitungsdruck auf den Ventilschliessdruck abgefallen ist. Unter diesem Druck bleibt die Leitung bis zur folgenden Einspritzung gespannt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind das Entlastungsventilgehäuse --3--, die Umlenkplatte - und das Druckventilgehäuse --5-- der Ausführung nach Fig. l zu einem einheitlichen Bauteil - zusammengefasst, der mit einer Aussenschulter --36-- versehen ist, gegen die sich die Stirnfläche des Druckstutzens-52-abstützt und den Teil --35-- dichtend auf die Druckplatte drückt. Das Ventilgehäuse --35-- weist, von beiden Stirnflächen ausgehend, je eine zentrale Führungsbohrung --37 bzw. 38-- auf, deren erstere die Entlastungsventilnadel --39-- und die
EMI3.1
Entlastungsventils befindliche ringförmige Ausnehmung --45-- aus der Führungsbohrung --37-sowie eine weitere im Grund der Führungsbohrung --38-- befindliche ringförmite Ausnehmung - anschneiden.
Durch einen Absatz --47-- am Ventilgehäuse auf der Druckventilseite wird ein Ringspalt--48--zwischen Ventilgehäuse und Druckstutzen gebildet, in den eine Querbohrung - durch das Ventilgehäuse mündet, die ihrerseits wieder mit der Drossel --50-- vor dem Ventilsitz --44-- verbunden ist. In Förderrichtung fliesst der Kraftstoff durch die Kanäle - -42, 43, 41, 46 und 38-- zur Einspritzleitung. Entlastet wird über den Ringkanal-48-, die Querbohrung--49--, die Drossel --50-- sowie durch den Ventilquerschnitt hindurch über die Ausnehmung --45-- in die Kanäle -41,43 und 42-- zurück in den Pumpenraum. Die
<Desc/Clms Page number 4>
Entlastungsventilnadel-39-ist wieder von einem Dämpfungsdrosselkanal-51-durchzogen.
Bei der Einrichtung nach Fig. 3 wird als Entlastungsventilgehäuse das Druckventilglied-53-selbst benutzt. In ihm befindet sich die Führungsbohrung --54-- der Entlastungsventilnadel - -55--, deren Schliessfeder --56-- sich auf ihrem der Nadel abgewandten Ende auf einem gleichzeitig als Nadelhubbegrenzung ausgebildeten Federteller --57-- abstützt.
Dieser Federteller --57-- ist mit einer Edelpassung in die Nadelführungsbohrung-54-eingesetzt und wird durch einen senkrecht zur Ventilkörperachse in entsprechende Bohrungen von Körper und Federteller
EMI4.1
Diese Bohrungen --63-- verbinden die Kanäle --62-- mit dem Raum-64--. Die Drossel --65-- ist bei diesem Ausführungsbeispiel in den Ventilgliedansatz-66-eingeschraubt. Bei der Förderung der Pumpe wird das Druckventilglied --53-- durch den Kraftstoffdruck angehoben und der Kraftstoff gelangt über die Kanäle-62-durch den Druckventilquerschnitt in den Federraum --67-- und weiter zur Einspritzleitung.
In Entlastungsrichtung strömt er über die Drossel-65-
EMI4.2
Dämpfung der Nadelbewegung bestimmt durch den Strömungswiderstand des ihn durchsetzenden Drosselkanals-58--, da der Federraum der Feder --56-- durch die Edelpassung zwischen Federteller-57-und Ventilglied-53-praktisch hermetisch abgeschlossen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für Brennkraftkolbenmaschinen, mit je einem Druckventil in jeder Einspritzleitung und einer Einrichtung zur Druckentlastung jeder Einspritzleitung zwischen zwei Einspritzungen, wobei zu jedem Druckventil eine durch ein zum Einspritzventil hin
EMI4.3
39, 55)Durchtrittsquerschnitt am Ventilsitz durch einen grossen Ventilhub erzeugt wird.