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Regeleinrichtung für die Kraftstoff-Einspritzpumpe einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die Kraftstoff-Einspritzpumpe einer
Brennkraftmaschine, bei welcher die Einspritzpumpe mittels eines als Unterdruckkammer
ausgebildeten Servomotors in Abhängigkeit vom Druck in der Ansaugleitung verstellbar
ist, eine erste Verbindungsleitung ohne Regelelemente zwischen der Ansaugleitung
hinter einer Drosselklappe und der Unterdruckkammer vorgesehen ist und eine zweite
Verbindungsleitung zwischen der Ansaugleitung vor der Drosselklappe und der Unterdruckkammer
mit einem Ventil versehen ist, das durch einen auf die ein Maß für die Maschinenerwärmung
bildende Temperatur eines Mediums ansprechenden Thermostaten derart betätigt wird,
daß durch öffnen des Ventils bei niedriger Temperatur der Servomotor im Sinne einer
Vergrößerung der Kraftstoffzufuhr zur Maschine beaufschlagt wird.
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Bei diesen bekannten Regeleinrichtungen ist nicht mit letzter Sicherheit
verbürgt, daß bei verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine auch
eine entsprechende Änderung des zugeführten Kraftstoffvolumens durchführbar ist.
Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang der Nachteil, daß die bekannten
Regeleinrichtungen nur unvollkommen auf eine Änderung der atmosphärischen Druckverhältnisse
ansprechen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung
für die Kraftstoff-Einspritzpumpe einer Brennkraftmaschine eingangs geschilderter
Art insbesondere für Flugzeuge zu schaffen, mit deren Hilfe es einerseits möglich
ist, in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsgrößen - wie z. B. Belastung und Temperatur
- die von der Einspritzpumpe abgegebene Kraftstoffmenge zu verändern, andererseits
eine Möglichkeit geschaffen wird, die gestattet, daß die vor und hinter der Drosselklappe
in der Ansaugleitung herrschenden Drücke die Stellung des durch den Thermostaten
beherrschten Ventils zusätzlich beeinflussen.
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In weiterer Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen,
zusätzlich noch die zugeführte Luftmenge und einen mit der angesaugten Luft zu vermischenden
Kraftstoffanteil zu ändern.
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Nach derErfindung ist demgemäß vorgesehen, daß das Ventil mit einem
Kolben verbunden ist, der auf die Differenz der in der Ansaugleitung hinter der
Drosselklappe einerseits und der in der zweiten Verbindungsleitung zwischen Ventil
und Unterdruckkammer andererseits herrschenden Drücke, bei überwiegen des in der
Verbindungsleitung herrschenden Druckes im Schließsinne des Ventils und umgekehrt,
anspricht.
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Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß vor der Anschlußstelle
der ersten Verbindungsleitung an die Unterdruckkammer eine Verengung vorgesehen
ist.
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Um zu gewährleisten, daß eine Änderung der zugeführten Luftmenge und
der zusätzlich in den Luftansaugstutzen einzuführenden Kraftstoffmenge vorgenommen
werden kann, ist fernerhin vorgesehen, daß der Kolben über ein Gestänge mit der
Drosselklappe verbunden ist, so daß bei geöffnetem Ventil die Drosselklappe geschlossen
ist und umgekehrt, wobei überdies eine in die Ansaugleitung mündende Hilfskraftstoffversorgung
für den Anlaßvorgang mit einem Anlasserstromkreis zugeordnet ist, sowie ein in diesem
angeordnetes, über eine Spule betätigtes Anlasserventil und einen in Reihe mit dem
Anlasserventil geschalteten, bei geöffneter Drosselklappe geschlossenen Schalter.
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Schließlich ist noch in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dafür
gesorgt, daß die vorgenannten Regelfunktionen auch unabhängig vom atmosphärischen
Außendruck durchführbar sind, was insbesondere wiederum bei Verwendung der Regeleinrichtung
für Flugzeugtriebwerke von Bedeutung ist. Danach ist vorgesehen, daß ein von dem
als Unterdruckkammer
ausgebildeten Servomotor bewegbarer und mit
den Außendruck ausgleichenden Mitteln versehener Nocken die Kraftstoff-Einspritzpumpe
verstellt.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles hervor.
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F i g. 1 ist eine schematische Darstellung der Regel-und Kraftstoffzufuhreinrichtung
der vorliegenden Erfindung mit einer Kraftstoff-Einspritzpumpe, einer Dosiervorrichtung,
einer Drosselvorrichtung und einem Anreicherungsventil zum Anwärmen der Maschine;
F i g. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1 und zeigt
Einzelheiten der Bauart der in F i g. 1 gezeigten Dosiervorrichtung; F i g. 3 ist
ein Schnitt durch die Drosselvorrichtung nach Linie 3-3 der F i g. 1; F i g. 4 ist
ein vergrößerter Teilschnitt des Anwärmventils nach Linie 4-4 der F i g. 1, und
F i g. 5 ist eine Ansicht des Regelgestänges für die Drosselvorrichtung und zeigt
eine abgewandelte Form der Kraftstoffzufuhr zum Anlassen.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche
Teile.
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In F i g. 1 wird eine schematische Darstellung der gesamten Steuereinrichtung
für eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 10 gezeigt. Die Einrichtung besteht aus
einer Dosiervorrichtung 11, einer Drosselvorrichtung 12, einem ,Anreicherungsventil
13 zum Anwärmen, einem elektromagnetisch betätigten Startventil 14, einem Regelventil
15 für den Kraftstoff beim Starten und einem Regelventil 16 für den Kraftstoffdruck.
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Die Kraftstoffzufuhranlage für die Einspritzpumpe 10 weist
außerdem einen Kraftstofftank 17, eine primäre Kraftstoffzufuhrpumpe
18 und einen Filter 19 auf, die sämtlich über eine Leitung
20 mit der Eingangsöffnung 21 der Einspritzpumpe 10 verbunden
sind.
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Die Zufuhrpumpe 18 wird vorzugsweise elektrisch angetrieben
und führt der Einspritzpumpe 10
unter Druck stehenden Kraftstoff zu, solange
der Zündschalter der Maschine eingeschaltet ist.
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Die Einspritzpumpe 10 führt abgemessene Kraftstoffmengen nacheinander
mehreren Einspritzdüsen 22 zu, die innerhalb oder im Bereich der Zylinder
der Brennkraftmaschine angeordnet sind. Jede der Düsen 22 ist über eine Leitung
23 mit einer Auslaßöffnung 24 der Einspritzpumpe 10 verbunden.
Auf der Einspritzpumpe 10 ist ein Steuerarie 25 angeordnet, der durch
die Dosiervorrichtung 11 betätigt wird, um jede von der Einspritzpumpe
10 abgegebene Kraftstoffmenge abzumessen.
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Die Einspritzpumpe 10 wird durch eine umlaufende Antriebswelle
angetrieben, welche mit der Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine in einem festen
Drehzahlverhältnis in Antriebsverbindung steht.
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Die Kraftstoffzufuhranlage weist außerdem eine Hilfszufuhrleitung
26 für den Kraftstoff, die mit einer Öffnung 27 der Einspritzpumpe
10 verbunden ist, und eine Rücklaufleckleitung 28 auf, welche mit
einer Öffnung 29 der Einspritzpumpe 10 verbunden ist. Die Hilfszufuhrleitung
26 wird über das Druckregelventil 16 mit der Rücklaufleckleitung
28 verbunden, die den Kraftstoff an den Tank 17 zurückgibt.
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Das Druckregelventil 16 besteht aus einem hohlen, mit einer Einlaßöffnung
31 und einer Auslaßöffnung 32 versehenen Gehäuse 30, einer Kugel 33 und einer Feder
34. Die Einlaßöffnung 31 ist mit der Leitung 26 und die Auslaßöffnung
32 mit der Leitung 28 verbunden. Die Feder 34 ist bestrebt,
die Kugel 33
flüssigkeitsdicht gegen die EinIaßöffnung 31 zu drükken,
und hält den Druck innerhalb der Leitung 26 bis zu einem vorbestimmten Maximum
aufrecht.
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Das Regelventil 15 für den Anlaßkraftstoff besteht aus einem
Gehäuse 40, welches mit einer Einlaßöffnung 41 und einer Auslaßöffnung
42 versehen ist, einem Ventilstößel 43, einem temperaturempfindlichen
Element 44 und einer Feder 45. Die Einlaßöffnung 41 ist über
eine Zweigleitung 46 mit der Hilfszufuhrleitung 26 verbunden. Der Ventilstößel
43 ist an dem temperaturempfindlichen Element 44
befestigt und innerhalb
des Gehäuses 40 so angeordnet, daß er die Einlaßöffnung 41 teilweise
drosselt. Der Ventilstößel 43 ist mit einem kleinen Durchlaß 47 versehen,
welcher stets den Durchfluß einer kleinsten Kraftstoffmenge von der Einlaßöffnung
41 zur Auslaßöffnung 42 gestattet. Die Feder 45 ist bestrebt,
den Ventilstößel 43 von der Einlaßöffnung 41 abzuheben. Das temperaturempfindliche
Element 44 ist innerhalb des Gehäuses 40 angeordnet und erstreckt
sich in eine Flüssigkeitsleitung 48 hinein, die mit der Kühlanlage der Maschine
für flüssiges Kühlmittel verbunden ist. Das Element 44 spricht auf die Temperatur
der Kühlflüssigkeit an, so daß der Ventilstößel 43 dazu neigt, die Einlaßöffnung
41 zu erweitern, wenn die Maschine kalt ist, und die Einlaßöffnung
41 stärker zu drosseln, wenn die Maschine warm ist, wodurch die richtige
Menge zusätzlichen Anlaßkraftstoffes bei jeder gegebenen Maschinentemperatur gewährleistet
ist.
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Das elektromagnetisch betätigte Startventil 14 besteht aus einem Gehäuse
50 mit einer Einlaßöffnung 51 und einer Auslaßöffnung 52, einer Wicklung
53, einem Ventilstößel 54 und einer Feder 55. Die Einlaßöffnung 51 ist über
eine Leitung 56 mit der Auslaßöffnung 42 des Regelventils
15 verbunden. Die Auslaßöffnung 52 mündet in einen Kanal 57, welcher an Düsen
58 endet, die in der Drosselvorrichtung 12
ausgebildet sind. Die Feder
55 zwingt den Ventilstößel 54 in Dichtstellung gegen die Auslaßöffnung
52, ausgenommen wenn der Wicklung 53 Strom zugeführt wird. Die Wicklung
53 ist mit dem Anlasserstromkreis der Maschine in Reihe geschaltet.
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Wenn der Zündschalter für die Maschine eingeschaltet ist, fördert
die elektrisch betriebene Zufuhrpumpe 18 Kraftstoff von dem Tank
17 zur Einlaßöffnung 21 der Kraftstoff-Einspritzpumpe 10. Ein Teil dieses
Kraftstoffes wird durch die Öffnung 27
und die Leitung 26 zur Einlaßöffnung
41 des Regelventils 15 gefördert. Der unter Druck stehende Kraftstoff strömt durch
die Auslaßöffnung 42 in die Einlaßöffnung 51 des Startventils 14. Wenn der
Anlasserschalter geschlossen ist, wird der Wicklung 53 Strom zugeführt und dadurch
der Ventilstößel 54 geöffnet. Er gestattet somit dem Kraftstoff einen Durchfluß
durch die Auslaßöffnung 52, die Leitung 57 und die Düsen 58 in den Luftstrom
der Drosseleinrichtung 12. Die durch die Düsen 58 hindurchströmende
Kraftstoffmenge zum Anlassen wird durch das Ventil 15 bestimmt, welches, wie bereits
erwähnt, auf die Temperatur der innerhalb der Leitung 48 vorhandenen Flüssigkeit
anspricht.
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Die Dosiervorrichtung 11 besteht aus einem Gehäuse
60 mit einer Einlaßöffnung 61 (F i g. 2), welche über eine Leitung
62 mit der in der Drosseleinrichtung
12 vorhandenen Öffnung 63
(F i g. 3) verbunden ist. Das Gehäuse 60 weist außerdem eine Öffnung 64 auf, welche
über eine Leitung 65 mit einer in dem Anreicherungsventil 13 vorhandenen Öffnung
66 verbunden ist. Die Leitung 65 ist außerdem über eine Abzweigleitung 67 mit einer
in der Drosselvorrichtung 12 vorhandenen Öffnung 68 verbunden. Die
Öffnung 68 bildet eine Lüftungsöffnung und kann durch ein in der Wand der Drosselvorrichtung
12
eingeschraubtes Nadelventil 69 gedrosselt werden. Die Leitung 62
ist in der Nähe der Öffnung 61 mit einer Verengung 70 versehen, und das Gehäuse
60 weist noch eine Öffnung 71 auf, welche durch eine Leitung 72 mit der Leitung
62 oberhalb der Verengung 70 verbunden ist. Die Leitungen 62, 65 und
72 sind sämtlich dem innerhalb des Ansaugstutzens 73 (F i g. 3) der Maschine herrschenden
Druck unterworfen.
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Die in F i g. 2 gezeigte Dosiervorrichtung 11 besteht aus einem
doppeltwirkenden Nocken 80, einem unterdruckbetätigten Servomotor 81 und
einer den Außendruck ausgleichenden Vorrichtung 82. Der Servomotor 81 besteht
aus einer Membran 83, , die innerhalb des Gehäuseabschnitts 60a angeordnet ist,
und aus einer Feder 84. Die Membran 83 ist durch eine Pleuelstange 85 mit dem Nocken
80 verbunden. Ein Teil der Membran 83 ist zwischen einer Haltescheibe 86 und einer
Federhaltekappe 87 eingeklemmt, die beide mittels einer Mutter 88 an der
Pleuelstange 85 befestigt sind. Innerhalb eines zylindrischen Hohlraums 90, der
in dem einen Ende des Gehäuseabschnitts 60a gebildet ist, wird eine Verlängerung
89 der Pleuelstange 85 geführt. Die Feder 84 ist bestrebt, die Membran
83, wie in der Zeichnung gezeigt, nach rechts zu bewegen. Die Bewegung der Membran
83 nach rechts wird durch das ringförmige Auflager oder den Gehäuseteil
91 an dem Gehäuse 60 begrenzt. Die Öffnungen 61 und 64 führen in das Innere
des Gehäuseabschnitts 60a hinein, und die Membran 83 ist dem in den Leitungen 62
und 65 herrschenden Druck unterworfen.
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Der Nocken 80 ist mit einer schrägen Nockenfläche 92 und mit
Dreh- oder Kontaktpunkten 93 und 94 versehen. Er hat außerdem einen Schlitz 95 und
ist an der Pleuelstange 85 mittels eines Bolzens 96, der sich durch den Schlitz
95 hindurch erstreckt, befestigt. An der Nockenfläche 92 liegt eine Nockenrolle
97 an, welche von einem Rollenarm 98 getragen wird. Der Arm 98 ist innerhalb des
Gehäuses 60 auf einem Stift 99 drehbar gelagert und wirkt auf ein Steuerarmglied
100, welches sich durch die Wand des Gehäuses 60 hindurch erstreckt. Das Steuerarmglied
100 seinerseits wirkt auf den Steuerarm 25, welcher außerhalb der Einspritzpumpe
10 angeordnet ist, und dieser wirkt wiederum auf ein Zumeßelement, das innerhalb
der Einspritzpumpe 10 angeordnet ist, ein (nicht gezeigt). Zwischen dem Gehäuse
60 und dem Steuerarm 25 ist eine vorgespannte Feder 101 angeordnet, um die von der
Einspritzpumpe 10 her auf den Rollenarm 98 zurückwirkende Kraft zu vermindern.
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Auf einem Bolzen 103 ist innerhalb des Gehäuses 60 ein Hebelarm 102,
der »Führungsarm bei kleiner Belastung«, drehbar angeordnet. Der Kontaktpunkt 93
des Nockens 80 befindet sich in gleitender Berührung mit einer Fläche 104 des Hebelarms
102. An dem Hebelarm 102 ist eine Einstellschraube 105 befestigt, welche durch die
Wand des Gehäuses 60 hindurchragt. Diese Einstellschraube 105 ermöglicht die Einstellung
der Ausgangsstellung des Hebelarmes 102. .
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Auf einem Bolzen 107 ist innerhalb des Gehäuses 60 ein L-förmiger
Hebelarm 106, der »Führungsarm bei hoher Belastung«, drehbar gelagert. Der Kontaktpunkt
94 befindet sich in gleitender Berührung mit einer Oberfläche 108 des Hebelarmes
106. Der Hebelarm 106 weist außerdem einen Wulst 109 auf, welcher
mit einer Pleuelstange 110 in Berührung ist. Letztere ist an der Druckausgleichsvorrichtung
82 befestigt. Die Pleuelstange 110 liegt an einem Bolzen 111 an, welcher
in dem Gehäuse 60 angeordnet ist, und ist mit einer keilförmigen Oberfläche 112
versehen, welche mit dem Wulst 109 in Berührung steht.
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Die Druckausgleichsvorrichtung 82 weist einen Gehäuseteil 120,
welcher mit dem Gehäuse 60 verbunden ist, einen ausdehnbaren Balg 121, zwei
unterdruckempfindliche Membranen 122 und 123 und ein Schieberventil 124 auf.
Der Balg 121 ist auf einer zentralen Stange 125 gelagert, deren eines
Ende mittels eines Bolzens 126 drehbar an dem einen Ende des als Rückstellhebel
bezeichneten Hebels 127 befestigt ist. Das andere Ende des Hebels 127 ist
mittels eines Bolzens 128 drehbar an der Pleuelstange 110 befestigt. Der
Hebel 127 ist mittels eines Bolzens 129 drehbar in einem Lager angeordnet.
Das andere Ende der Stange 125 ist durch einen Bolzen 131 drehbar
an einem Hebel 130 befestigt, welcher als Ventilsteuerhebel bezeichnet wird. Der
Hebel 130 ist auf einem Bolzen 132 drehbar gelagert, und sein anderes Ende
ist mittels eines Bolzen 134 an einem Ventilschieber 133 drehbar befestigt.
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Die Membranen 122 und 123 sind an der Pleuelstange 110 befestigt
und in Hohlräumen 140 bzw.141 angeordnet, die in dem Gehäuseabschnitt 120
gebildet und durch eine Trennwand 142 voneinander getrennt sind. Die Membran
122 trennt den Hohlraum 140 in zwei Abteile 140 a und 140 b. In ähnlicher
Weise trennt die Membran 121 den Hohlraum 141 in zwei Abteile 141 a und 141
b. Eine Öffnung 71 in der Wand des Gehäuseabschnitts 120 führt
in die beiden Abteile 140a und 141a hinein. Die Abteile 140 b bzw. 141
b sind beide über die Öffnungen 143 bzw. 144 zur Atmosphäre
geöffnet.
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Das Schieberventil 124 besteht aus dem Ventilschieber 133,
welcher an dem Hebel 130 befestigt ist, einer Schieberplatte 150 und einer festen
Platte 151. Die Schieberplatte 150 ist mit einer zentralen Bohrung 152 versehen
und mittels einer Federscheibe 153 am Ventilschieber 133 befestigt. Ein Filzstück
154 deckt die Bohrung 152 ab und verhindert den Eintritt von Schmutz. Die feste
Platte 151 ist mit zwei Öffnungen 155 und 156 versehen, mit denen
die Bohrung 152 zeitweilig in Verbindung treten kann. Die quer verlaufenden
Kanäle 157 bzw. 158
führen durch den Gehäuseteil 120 hindurch und enden
an den Öffnungen 156 bzw. 155. Der Kanal 157 verbindet das Abteil
140a mit der Öffnung 156, und der Kanal 158 verbindet das Abteil 141 a mit der Öffnung
155.
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Die in F i g. 3 gezeigte Drosselvorrichtung 12 ist auf dem
Luftansaugstutzen 73 der Brennkraftmaschine angeordnet und besteht aus aneinanderstoßenden
Gehäuseabschnitten 160 und 161, einer Drosselklappe oder Drosselklappen 162 und
mehreren Drosselventilen 163 und 164. Die Drosselklappen
162 sind
an einer Welle 165, welche in den Wänden des Gehäuseabschnitts 160 drehbar
gelagert ist, befestigt. Die Drosselventile 163 und 164 sind an Wellen
166 bzw. 167, welche in den Wänden des Gehäuseabschnitts
161 drehbar gelagert sind, befestigt. Die Wellen 166 und
167 sind, wie F i g. 5 zeigt, durch ein Gestänge mechanisch miteinander verbunden.
Der Gehäuseabschnitt 160 ist mit Düsen 58, welche unterhalb der Drosselklappen 162
in den Luftstrom hineinführen, und mit einer Öffnung 168 versehen, welche oberhalb
der Drosselklappen 162 in den Luftstrom hineinführt. Der Gehäuseabschnitt 161 ist
mit der Mündung 63 versehen, welche unterhalb des Drosselventils 163 in den Luftstrom
hineinführt, so daß sie dem Ansaugstutzenunterdruck unterliegt. Die Lüftungsöffnung
68 führt an einem Punkt, welcher bei geschlossener Ventilstellung im wesentlichen
in Höhe eines Randes des Drosselblattes des Drosselventils 163 liegt, in den Luftstrom
hinein.
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Das in F i g. 4 gezeigte Anwärm-Anreicherungsventil 13 besteht aus
einem Gehäuse 170, einem thermostatischen Element 171 und einem verjüngten Ventildoppelkolben
172. Das thermostatische Element 171 ist innerhalb einer Kammer 173 in dem Gehäuse
170 angeordnet, wobei dessen eines Ende über einen Winkelhebel 174 und ein Glied
175 mit dem Ventildoppelkolben 172 verbunden ist. Das andere Ende des thermostatischen
Elementes 171 ist an der Innenseite einer über der Kammer 173 angeordneten
Kappe 176 (F i g. 1) befestigt. Die Kappe 176 ist zur Einstellung der Spannung des
thermostatischen Elementes 171 drehbar auf dem Gehäuse 170 gelagert. Der Winkelhebel
174 ist an dem einen Ende der Drosselklappenwelle 165 starr befestigt.
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Der Ventildoppelkolben 172 besteht aus einem kleinen Kolben 177, einem
großen Kolben 178, einem verjüngten oder nadelähnlichen Teil 179 und einem nach
oben erweiterten Abschnitt 180. Die Kolben 177 und 178 sind durch den verjüngten
Teil 179 miteinander verbunden und innerhalb koaxialer zylindrischer Hohlräume 181
und 182 in dem Gehäuse 170 gleitend angeordnet. Die zylindrischen Hohlräume
181 und 182 werden durch eine Zwischenleb Scheibe 183, welche einen Ring 184 trägt,
voneinander getrennt. Der Ring 184 dient als Ventilsitz für den nach oben
erweiterten Abschnitt 180 des Ventildoppelkolbens 172. Das Gehäuse 170 ist
mit einer Öffnung 66, welche in den zylindrischen Hohlraum 182 hineinführt, und
mit einer Öffnung 185, welche in den zylindrischen Hohlraum 181 hineinführt, versehen.
Die Öffnung 185 ist über einen Kanal 186 mit der Öffnung 168 in der Drosseleinrichtung
12 verbunden.
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Das Gehäuse 170 ist ferner mit einer Öffnung 190 versehen, welche
in die Kammer 173 hineinführt und über eine Leitung 191 mit einem nicht gezeigten,
in der Auspuffleitung der Maschine angeordneten Stutzenvorwärmer verbunden ist.
Der Vorwärmer kann von bekannter Art sein, wie sie bei automatischen Drosselventilen
gebräuchlicher Fahrzeug brennkraftmaschinen verwendet werden. Das Gehäuse
170 ist außerdem mit einer Mündung 192 versehen, welche in die Kammer
173 hineinführt und über eine Leitung 193 mit dem Luftansaugstutzen 73 verbunden
ist.
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Durch die Leitung 193, welche mit dem Luftansaugstutzen 73 verbunden
ist, wird Luft aus der Kammer 173 herausgezogen, und der atmosphärische Druck preßt
die durch den Stutzenvorwärmer erwärmte Luft durch die Leitung 191 und die Öffnung
190 in die Kammer 173. Die von dem Stutzenvorwärmer erwärmte Luft wirkt auf das
thermostatische Element 171 ein, was im folgenden beschrieben wird.
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Das Gehäuse 170 ist am unteren Ende des Kolbens 178 mit einer
Kammer 194 versehen, welche mittels einer Deckplatte 195 gegen die Atmosphäre abgedichtet
ist. In die Kammer 194 führt eine Öffnung 196 hinein, die über eine Leitung
197 mit dem Luftansaugstutzen 73 verbunden ist. Der in der Kammer 194 herrschende
Druck, welcher auf das untere Ende des Kolbens 178 einwirkt, ist daher im wesentlichen
gleich dem im Ausgangsstutzen herrschenden Unterdruck.
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F i g. 5 zeigt eine mechanische Gestängeanordnung 200, welche in Verbindung
mit der Drosselvorrichtung 12 verwendet werden kann. Die Gestängeanordnung 200 besteht
aus einem ersten Drosselhebel 201, einem zweiten Drosselhebel 202,
einem dritten Drosselhebel 203, einem Stopparm 204 für schnellen Leerlauf, einem
Drosselhebel 205 für schnellen Leerlauf und einem Drosselnockenhebel 206. Der erste
Drosselhebel 201 ist fest an der Drosselventilwelle 166 befestigt und wird durch
eine Drosselstange 207 betätigt, die mit einem nicht gezeigten Gaspedal verbunden
ist. Der zweite Drosselhebel 202 ist m einem Stück mit einem Buchsenabschnitt
208 versehen, der auf der Drosselventilwelle 166 gelagert ist. Der Buchsenabschnitt
208 wird von einer auf ihn aufgewickelten Feder 209 umgeben. Der erste Drosselhebel
201 ist mit einem Ansatz 210 versehen, welcher eine Schlupfverbindung mit
dem einen Ende der Feder 209 bilden kann. Der zweite Drosselhebel 202 ist
mittels einer Verbindungsstange 211 mit dem dritten Drosselhebel 203 verbunden.
Der dritte Drosselhebel 203 sitzt fest auf der Drosselventilwelle 167. Der
Drosselhebel 201
kann durch die Drosselstange 207 im Uhrzeigersinne
gedreht werden, um das Drosselventil 163 zu öffnen, wobei diese Bewegung im Uhrzeigersinne
über die Feder 209, den zweiten Drosselhebel 202 und die Verbindungsstange
211 auf den dritten Drosselhebel 203 übertragen wird, um das Drosselventil
164 zu öffnen.
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Der Stopparm 204 für den Schnelleerlauf ist drehbar auf einem festen
Bolzen 212 angeordnet und ist mittels einer Pleuelstange 213 mit dem Drosselhebel
205 verbunden. Der erste Drosselhebel 201 ist mit einem Ansatz 214 versehen, welcher
eine Einstellschraube 215 aufnimmt, die mit einer auf dem Stopparm 204 gebildeten
abgestuften Nockenoberfläche 216 in Berührung treten kann. Der erste Drosselhebel
201 ist außerdem mit einem Ansatz 217 versehen, welcher eine Drosselanschlagschraube
218 aufnimmt.
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Der Drosselnockenhebel 206 ist auf der Drosselklappenwelle 165 gelagert
und mit einem Ansatz 219 und einer Nockenoberfläche 220 versehen. Der Ansatz 219
bildet eine Schlupfverbindung mit dem Drosselhebel 205 für den Schnelleerlauf, welcher
an der Drosselklappenwelle 165 befestigt ist.
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Der dritte Drosselhebel 203 weist einen Ansatz 221 auf, welcher
über eine auf dem Stopparm 204 für den Schnelleerlauf gebildete Kerbe 222 mit demselben
in Verbindung treten kann. Der Ansatz 221
bewirkt bei Berührung des Stopparms
204 ein Sperren
des Drosselventils 164 in geschlossener Stellung;
wenn die Drosselklappe 162 geschlossen ist.
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F i g. 5 zeigt außerdem schematisch einen wahlweise zu benutzenden
Stromkreis für die Zufuhr zusätzlichen Kraftstoffs zum Anlassen der Maschine bei
niedriger Maschinentemperatur. Dieser Stromkreis besteht aus einem normalerweise
geöffneten Schalter 230, einem normalerweise geschlossenen Schalter 231, dem elektromagnetisch
betätigten Anlasserventil 14 und einem Anlasserstromkreis 232. Der Schalter
230 weist einen Arm 233 auf, der eine Rolle 234 trägt. Diese Rolle
234 berührt die Nockenoberftäche 220 des Nockenhebels 206. Der Schalter
231 ist mit einem Arm 235 versehen, welcher eine Rolle 236 trägt.
Diese Rolle 236 kann mit einem auf der Drosselstange 207 vorhandenen Zapfen 237
in Verbindung kommen.
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Im Betrieb arbeitet der Anlasserstromkreis wie folgt: Das Solenoidventil
14 ist zusammen mit dem normalerweise geöffneten Schalter 230 und dem normalerweise
geschlossenen Schalter 231 mit dem Anlasserstromkreis der Maschine in Reihe geschaltet.
Der Schalter 230 wird durch den auf die Rolle 234 einwirkenden Drosselnockenhebel
206 geschlossen, wenn die Drosselklappe 162 im wesentlichen geschlossen ist.
Der durch die Schalter 231 und 230
führende Stromkreis ist dann geschlossen,
und das Ventil 14 wird geöffnet, wodurch, wie beschrieben, während des Anlassens
der Maschine der Drosselvorrichtung 12 zusätzlicher Anlaßkraftstoff zugeführt wird.
Der Schalter 231 kann durch den Zapfen 237 der Drosselstange 207, wenn er
bei geöffneter Drosselklappe auf die Rolle 236 einwirkt, geöffnet werden, wodurch
die Anlaßkraftstoffzufuhr vom Ventil 14 zum Anlassen der Maschine bei überreichlicher
Versorgung abgeschnitten wird.
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Bei dem in F i g. 5 gezeigten wahlweisen Anlasserstromkreis wird das
Regelventil 15 ausgeschaltet und die Kraftstoffhilfszufuhrleitung 26 direkt mit
der Leitung 56 verbunden (F i g. 1).
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: In F i g. 2 befinden
sich die Membran 83 und der Nocken 80 in der Lage, in der sie die größte Kraftstoffabgabe
aus der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 gewährleisten. Die Rolle 97 ist an einem
Punkte, welcher der maximalen Abgabestellung entspricht, mit der Nockenoberfläche
92 des Nockens 80 in Verbindung. Die Feder 84 wirkt auf die Membran
83 ein und hält den Nocken 80 in seiner Stellung, bis die Kraft der Feder 84 durch
den an der Membran 83 entwickelten Druckunterschied überwunden worden ist.
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Wenn die Maschine angelassen wird, vermindert der über die Leitung
62 und die CSffnung 61 wirkende Ansaugstutzenunterdruck den Druck innerhalb des
Gehäuseabschnitts 60a, und der atmosphärische Druck sucht die Membran 83 gegen die
Wirkung der Feder 84 nach links zu bewegen. Die Membran 83
wiederum
bewegt die Pleuelstange 85 und den Nocken 80 nach links, und die Rolle
97 nimmt die Lage auf der Nockenfläche 92 ein, die einer Stellung niedrigerer
Abgabe der Kraftstoff-Einspritzpumpe 10
entspricht. Der Weg des Nockens 80
und die Neigung der Nockenfiäche 92 sind derart, daß eine von der Einspritzpumpe
10 ausgeübte Kraft keine Bewegung des Nockens 80 verursacht. Der Ansaugstutzenunterdruck
ist eine Funktion der Drosselventilöffnung, und da der Druck innerhalb des Gehäuses
60 a sich in Abhängigkeit von den Änderungen der Drosseleinstellung ändert, bewegt
sich der Nocken 80 in unmittelbarer Abhängigkeit zu' den Belastungsanforderungen
der Maschine entweder nach rechts oder nach links. Die soeben- beschriebenen Anlaß-und
Betriebsbedingungen entsprechen den Betriebsbedingungen einer Maschine von normal
warmer Temperatur.
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Beim Anlassen der kalten Maschine und beim Anwärmen der Maschine wandelt-
das Anwärmanreicherungsventil 13 den Ansaugstutzenunterdruck ab, welcher dem Inneren
des Gehäuses 60a zugeführt wird. Es ist wünschenswert, daß zum Anlassen der kalten
Maschine zusätzlicher Kraftstoff oder ein zugunsten des Kraftstoffs geändertes Kraftstoff-Luft-Gemisch
zugeführt wird. Wenn die Maschine kalt ist, zieht das thermostatische Element
171, wie gezeigt, den Ventildoppelkolben 172 aufwärts und ermöglicht, daß
Luft aus der Mündung 168 durch den Kanal 186, die Öffnung 185, die Öffnung 66, die
Leitung 65 in das Gehäuse 60 a strömt, um den auf die Membran 83 wirkenden Stutzenunterdruck
zu ändern. Die Verengung 70 in der Leitung 62 hindert den Ansaug=
stutzenunterdruck in der Leitung 62 daran, die Wirkung des Luftstroms aus der Leitung
65 aufzuheben. Der verminderte Druckunterschied an der Membran 83, welcher durch
den Luftstrom in das Gehäuse 60a hervorgerufen wird, veranlaßt den Nocken
80, eine Stellung einzunehmen, die einer höheren als der normalen Abgabe
entspricht. Die Verengung 70 hindert ebenso den Ansaugstutzenunterdruck in der Leitung
62 daran, die Wirkung des Luftstroms durch die COffnung 68, die Leitung
67 und die Leitung 65 in das Innere des Hohlraums 60a bei Leerlaufeinstellung
aufzuheben.
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Der durch die Leitung 193 und die Öffnung 192
wirksame
Stutzenunterdruck neigt dazu, warme Luft aus dem Stutzenvorwärmer durch die Leitung
191 und die Öffnung 190 in die Kammer 173 hereinzuziehen. Diese erwärmte
Luft wirkt auf das thermostatische Element 171 ein und erwärmt dieses, um die Kraft,
welche den Ventildoppelkolben 172 vom Sitz 184 abhebt, zu vermindern. Beim Erwärmen
des thermostatischen Elements 171 wirkt der durch die Leitung 197 und die Öffnung
196 herangeführte Ansaugstutzenunterdruck auf das untere Ende des Kolbens 178 des
Ventildoppelkolbens 172 und zieht diesen nach unten, so daß der nach oben geweitete
Abschnitt 180 die Neigung hat, sich in Dichtstellung gegen den Sitz 184 anzulegen
und dadurch den aus der Öffnung 185 entweichenden Luftstrom abzuschneiden. Während
das thermostatische Element 171 erwärmt wird und der Ventildoppelkolben 172
sich nach unten bewegt, vermindert der verjüngte Teil 179 allmählich die Menge der
an dem Sitz 184 vorbeigeführten Luft. Die Form des verjüngten Teils 179 ist derart,
daß sie den Luftstrom entsprechend der Anwärmung der Maschine und demzufolge entsprechend
dem Kraftstoffbedarf der Maschine während der Anwärmzeit vermindert. In der Weise,
wie sich der Ventildoppelkolben 172 während des Anwärmens nach unten bewegt, wirkt
außerdem die auf den Kolben 177 vom Stutzenunterdruck ausgeübte Kraft über das Glied
175 und den Winkelhebel 174 derart, daß sie die Drosselwelle 165 dreht und dadurch
die Drosselklappe 162 öffnet.
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Der Ventildoppelkolben 172 arbeitet in Abhängigkeit von der Belastung
der Maschine, um bei
starker Belastung eine größere Anreicherung
zu gewährleisten als bei geringerer Belastung. Diese Tätigkeit wird wie folgt ausgeführt:
Bei geringer Belastung ist der auf das untere Ende des Kolbens 178 einwirkende Ansaugstutzenunterdruck
verhältnismäßig hoch. Der auf die Oberseite des Kolbens 178 einwirkende Druck
ist infolge des Luftstroms durch die Öffnung 185 wesentlich größer. Daher
hat der auf den Kolben 178 einwirkende Druckunterschied das Bestreben, den Ventildoppelkolben
172 nach unten zu bewegen, und sucht daher, über das Glied 175, den Winkelhebel
174 und die Drosselwelle 165 die Drosselklappe 162 zu öffnen. Bei hoher Belastung
ist der auf das untere Ende des Kolbens 178 wirkende Stutzenunterdruck verhältnismäßig
niedrig. Infolgedessen ist der Druckunterschied an dem Kolben 178 sehr gering und
die Kraft, welche die Drosselklappe 162 zu öffnen sucht, verhältnismäßig klein.
Das Anreicherungsventil 13 ändert daher nicht nur die Abgabe der Kraftstoff-Einspritzpumpe,
sondern ebenfalls die Menge der der Maschine zugeführten Luft, und führt somit eine
weitere Steuerung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses in Abhängigkeit von den Erfordernissen
der Maschine während des Anwärmens durch.
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Es ist zu beachten, daß der Schalter 230 des in F i g. 5 gezeigten
wahlweisen Anlasserstromkreises durch den an der Drosselklappenwelle 165 befestigten
DrosseInockenhebel 206 betätigt wird, wobei die Welle 165 wiederum an dem thermostatischen
Element 171 befestigt ist. Das thermostatische Element 171 wird daher auch dazu
benutzt, zusätzlich zu der bereits beschriebenen Anreicherung während der Anwärmzeit
eine weitere Kraftstoffmenge zum Anlassen herbeizuschaffen.
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Es wird daher in Erwägung gezogen, daß der Ventildoppelkolben 172
in zwei getrennte Kolben unterteilt wird, um die erwünschten Funktionen, die oben
beschrieben worden sind, durchzuführen. Zu diesem Zweck sollte der Kolben 178 durch
ein geeignetes Gestänge mit der Drosselklappe 162 verbunden sein, um die Drosselklappe
bei erhöhtem Druckunterschied an dem Kolben 178 zu öffnen. Der Kolben 177 sollte
den verjüngten Teil 179 aufweisen und zur Durchführung der oben beschriebenen Luftstromsteuerung
mit dem thermostatischen Element 171 verbunden sein.
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Die Abgabe der Kraftstoff-Einspritzpumpe 10 wird durch die
Ausgleichsvorrichtung 82 in Abhängigkeit vom atmosphärischen Druck geändert. Die
Pleuelstange 110 kann, wie in F i g. 2 gezeigt, nach rechts oder nach links bewegt
werden, so daß die keilförmige Oberfläche 112 auf den Wulst 109 und den Arm 106
einwirkt, um den Nocken 80 gemäß den Änderungen des atmosphärischen Druckes in eine
Stellung höherer oder niedrigerer Abgabe zu bewegen. Der Weg der Stange 110 und
die Neigung der Fläche 112 sind derart, daß die von dem Arm 106 ausgeübte Kraft
keine Bewegung in der Vorrichtung 82 hervorruft. Der ausdehnbare Balg 121 spricht
unmittelbar auf den atmosphärischen Druck an und dehnt sich entsprechend aus bzw.
zieht sich zusammen. Die von dem Balg 121 entwickelte Kraft ist verhältnismäßig
gering. Infolgedessen ist die Kraftverstärkungseinrichtung mit den Membranen 122
und 123 und das Schieberventil 124 vorgesehen. Der Stutzenunterdruck
wird über die Öffnung 71 den Kammern 140a und 141a zugeführt. Die Membranen 122
und 123 befinden sich, da sie von gleicher Größe sind, im Gleichgewicht, wenn in
keine der Kammern 140a und 141a Luft eingeführt wird.
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Wenn der atmosphärische Druck abnimmt, dehnt sich der Balg 121 aus
und überträgt diese Bewegung auf den Hebel 130 und den Ventilschieber
133, um die Bohrung 152 mit der Öffnung 155 in Verbindung zu bringen. Diese
Verbindung gestattet, daß Luft durch die Bohrung 152 und die Öffnung 155 sowie den
Kanal 158 in die Kammer 141a hineinströmt. Der Druckunterschied an der Membran 123
wird daher beträchtlich abnehmen, während der Druckunterschied an der Membran 122
der gleiche bleibt. Der Druckunterschied an der Membran 122 wird daher die Pleuelstange
110 nach rechts zu bewegen suchen, wobei diese Bewegung über den Wulst
109
und den Arm 106 den Nocken 80 in eine Stellung geringerer
Abgabe bringen wird. Die Kraftstoffabgabe der Einspritzpumpe 10 wird daher
in der von der Zähldosiervorrichtung 11 vorgeschriebenen Form vermindert,
um das richtige Kraftstoff-Luft-Verhältnis für einen Betrieb bei geringerem atmosphärischen
Druck zu schaffen.
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Die Bewegung der Pleuelstange 110 wird durch den Hebel 127
auch auf die Welle 125 des Balgs 121 übertragen, um diesen, wie gezeigt, nach links
zu bewegen. Diese Bewegung wird wiederum durch den Hebel 130 übertragen, um den
Ventilschieber 133 nach rechts zu bewegen und die Bohrung 152 zwischen den Öffnungen
155 und 156 in eine Lage zu bringen, in welcher sie mit den beiden Öffnungen keine
Verbindung hat. Der Balg 121 und der Ventilschieber 133 werden daher wieder so eingestellt,
daß sie für eine folgende Änderung des atmosphärischen Druckes betriebsbereit sind.
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Bei einer Erhöhung des atmosphärischen Druckes zieht sich der Balg
121 zusammen, und der Ventilschieber 133 bewegt sich nach rechts, um Luft durch
die Bohrung 152 und die Öffnung 156 in die Kammer 140a strömen zu lassen und den
in dieser Kammer herrschenden Druck zu erhöhen. Der Balg 121 und der Ventilschieber
133 werden, wie bereits beschrieben, mittels des Hebels 127 wieder so eingestellt,
daß sie für eine folgende Änderung des atmosphärischen Druckes betriebsbereit sind.
Die Ausgleichsvorrichtung 82 sieht somit Mittel vor, um zur Befriedigung des Kraftstoffbedarfs
der Maschine Änderungen des atmosphärischen Druckes selbsttätig auszugleichen. Das
Schieberventil 124 kann durch eine entsprechende umlaufende Vorrichtung ersetzt
werden, welche dieselben gewünschten Aufgaben erfüllt.
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Zu den nachfolgenden Patentansprüchen wird bemerkt, daß für die Gegenstände
der Unteransprüche 4 bis 6, welche gegebenenfalls auch in anderem Zusammenhang Verwendung
finden könnten, dennoch ein vom Hauptgedanken der Erfindung (Anspruch 1) losgelöster
Schutz nicht begehrt ist.