DE1283597B - Vorrichtung zur Steuerung der Voreinspritzung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl. ·

F02m

Deutsche KL: 46c2-103

Nummer: 1283 597

Aktenzeichen: P 12 83 597.1-13 (D 51053)

Anmeldetag: 8. September 1966

Auslegetag: 21. November 1968

Das Hauptpatent 1260865, Anspruch 4, betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Voreinspritzung durch Zwischenentlastung, insbesondere für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, die zwischen eine Einspritzpumpe und eine Einspritzdüse geschaltet ist und bei der ein vom Förderimpuls der Einspritzpumpe hin- und mittels Federkraft und/oder Kraftstofförderdruck zurückbewegter, in einem Zylinder mit axialem Einlaß geführter Steuerkolben einen mit einer Zwischenentlastungsleitung verbundenen Steuerquerschnitt des Zylinders in einer Anfangs- und in einer Endstellung verschließt und in einer Zwischenstellung über einen Steuerquerschnitt des Steuerkolbens mit einem auslaßseitigen Zylinderraum verbindet, bei der der Zylinder einen mit einem seitlichen Auslaß zur Düse verbundenen Steuerquerschnitt hat und ein auslaßseitiges Ende des Steuerkolbens als Sperrkolben ausgebildet ist, der den mit dem Auslaß zur Düse verbundenen Steuerquerschnitt während der Zwischenentlastung überdeckt. Diese im Hauptpatent als zweites Ausführungsbeispiel angegebene Vorrichtung hat gegenüber der dort als erstes Ausführungsbeispiel angegebenen Vorrichtung den Vorteil, daß der Auslaß zur Einspritzdüse während der Zwischenentlastung gesperrt ist, so daß bei einem eventuell auftretenden zu hohen Widerstand in der Zwischenentlastungsleitung die Einspritzdüse nicht öffnen kann. Eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes erfordert jedoch eine Vielzahl von Steuerquerschnitten und Querbohrungen.

Die Erfindung bezweckt, den Aufwand für eine derartige Steuervorrichtung durch eine Verringerung der Anzahl der Steuerquerschnitte am Steuerzylinder und am Steuerkolben sowie der Anzahl der Querbohrungen zu senken, und sie erreicht dies dadurch, daß der Sperrkolben von einem einlaßseitigen Endbereich des Steuerkolbens gebildet ist, an den sich ein Steuerquerschnitt des Steuerkolbens anschließt, der mit einem Federraum des Steuerzylinders, der vom Einlaß abgewandt ist und eine Rückholfeder enthält, über eine axiale Steuerkolbenbohrung verbunden ist, die in eine den Steuerquerschnitt durchsetzende Querbohrung mündet, und der Steuerzylinder zwei axial hintereinanderliegende Steuerquerschnitte hat, von denen der dem Einlaß nähergelegene Steuerquerschnitt mit dem Auslaß zur Einspritzdüse und der vom Einlaß abgewandte Steuerquerschnitt mit einer Zwischenentlastungsöffnung verbunden ist, und einander zugewandte innere Steuerkanten der beiden Steuerquerschnitte einen Abstand voneinander haben, der nur wenig geringer Vorrichtung zur Steuerung der Voreinspritzung

Zusatz zum Patent: 1 260 865

Anmelder:

Daimler-Benz AG, 7000 Stuttgart-Untertürkheim

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Frank Thoma, 7000 Stuttgart

ist als eine Länge des an den Sperrkolben anschließenden Steuerquerschnittes, und eine Gesamtlänge des Steuerkolbens so bemessen ist, daß ein

ao einlaßseitiges Ende des Sperrkolbens als Steuerkante kurz vor dem Auflaufen eines davon abgewandten Endes des Steuerkolbens auf einem im Federraum angeordneten Anschlag einen einlaßseitigen Zylinderraum zum einlaßseitigen Steuerquerschnitt auf steuert.

Dabei empfiehlt es sich, daß die Zwischenentlastungsöffnung zu einem geschlossenen Kraftstoffspeicherraum führt, der das Zwischenentlastungsvolumen unter Druck vorübergehend aufnimmt und nach der Einspritzung wieder abgibt, wie dies in der Patentanmeldung D 46894 Ia/46c² vorgeschlagen ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von vier Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt durch einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel mit Zwischenentlastung in einen Kraftstoffspeicherraum und mit Drosselbohrungen als Drosselorgane, in einer Ruhestellung bei Beginn der Haupteinspritzung,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Anordnung während der Zwischenentlastung,

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Anordnung während der Haupteinspritzung,

F i g. 4 die in F i g. 1 dargestellte Anordnung während der Entleerung des Kraftstoffspeicherraumes,

F i g. 5 die in F i g. 1 dargestellte Anordnung während des Nachfüllens des Federraumes aus dem einlaßseitigen Zylinderraum,

F i g. 6 einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel mit Zwischenentlastung in einen Kraftstoffspeicherraum und mit Anschliffen als Drosselorgane, in einer der Fig. 1 entsprechenden Stellung,

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Fig. 7 die in Fig. 6 dargestellte Anordnung wäh- die Rückholfeder8 gebracht ist, und der einlaßseitige rend der Haupteinspritzung, Zylinderraum 10, der Federraum 9 und der Kraft-

F i g. 8 einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt Stoffspeicherraum 25 sind mit Kraftstoff unter Standdurch ein drittes Ausfuhrungsbeispiel mit Zwischen- druck gefüllt. Kommt nun von der Einspritzpumpe entlastung in eine Kraftstoffzuförderleitung in einer 5 über den Einlaß 1 ein Kraftstoffeinspritzimpuls an, der F i g. 1 entsprechenden Ruhestellung und so bewegt sich der Steuerkolben 2 rasch nach unten

F i g. 9 einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt und verdrängt Kraftstoff aus dem Federraum 9, der durch ein viertes Ausführungsbeispiel mit Zwischen- über den unteren Teil 6 der axialen Steuerkolbenentlastung in eine Rücklaufleitung und in den Feder- bohrung, die Querbohrung 5, den Steuerquerschnitt 4 raum mündender Kraftstoffzuförderleitung in einer io des Steuerkolbens 2 und den Steuerquerschnitt 12 der F i g. 1 entsprechenden Ruhestellung. des Steuerzylinders in den Auslaß 14 zur Einspritz-

Beim ersten Ausführungsbeispiel enthält ein düse abfließt und die Voreinspritzung bewirkt. Die Steuerzylinder, in dessen Stirnseite ein Einlaß 1 Voreinspritzung dauert so lange, bis in einer Stellung mündet, an den eine von einer Einspritzpumpe zwischen den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Stelkommende Einspritzleitung anschließbar ist, einen 15 lungen eine vom Sperrkolben 3 abgewandte Steuer-Steuerkolben 2, dessen einlaßseitiger Endbereich kante 28 des Steuerquerschnitts 4 die innere Steuereinen Sperrkolben 3 bildet, an den sich ein Steuer- kante 17 des Steuerquerschnitts 13 überläuft und so querschnitt 4 des Steuerkolbens 2 anschließt, der die Zwischenentlastungsöffnung 15 öffnet, wonach über eine ihn radial durchsetzende Querbohrung 5 kurz darauf eine vom Sperrkolben3 gebildeteSteuermit einem unteren Teil 6 einer axialen Steuerkolben- 20 kante des Steuerquerschnitts 4 die innere Steuerkante bohrung 6, 7 verbunden ist, der in einen vom Ein- . 16 des Steuerquerschnitts 12 überläuft und so den laß 1 abgewandten, eine Rückholfeder 8 enthalten- Auslaß 14 zur Einspritzdüse absperrt. Während der den Federraum 9 des Steuerzylinders mündet. Ein Zwischenentlastung fließt, wie dies in F i g. 2 daroberer Teil 7 der Steuerkolbenbohrung 6, 7 mündet gestellt ist, der aus dem Federraum 9 durch den abin einen einlaßseitigen Zylinderraum 10 und ist vom as wärts gehenden Steuerkolben 2 verdrängte Kraftstoff unteren Teil 6 durch eine Wand getrennt, die von 1. auf dem Weg über den unteren Teil 6 der axialen einer ersten Drosselbohrung 11 durchsetzt wird. Steuerkolbenbohrung, die Querbohrung 5, den

Der Steuerzylinder hat zwei axial hintereinander- Steuerquerschnitt 4 des Steuerkolbens 2 und den liegende Steuerquerschnitte 12, 13, von denen der Steuerquerschnitt 13 des Steuerzylinders durch die dem Einlaß 1 nähergelegene Steuerquerschnitt 12 mit 30 Drosselbohrung 24 der Zwischenentlastungsöffnung einem zu einer Einspritzdüse führenden Auslaß 14 . 15 in den Kraftstoffspeicherraum 25, bis ein einlaß- und der vom Einlaß 1 abgewandte Steuerquerschnitt seitiges Ende21 des Sperrkolbens3 in der in Fig. 3 13 mit einer Zwischenentlastungsöffnung 15 verbun- dargestellten unteren Endstellung des Steuerkolbens 2 den ist. Einander zugewandte innere Steuerkanten eine äußere Steuerkante 29 des Steuerquerschnitts 12 16 und 17 der Steuerquerschnitte 12 und 13 haben 35 überläuft und so für die Haupteinspritzung eine voneinander einen Abstand 18, der nur wenig ge- direkte Verbindung zwischen dem einlaßseitigen ringer ist als eine Länge 19 des an den Sperrkolben 3 Zylinderraum 10 und dem Auslaß 14 zur Einspritzanschließenden Steuerquerschnittes 4 des Steuer- düse aufsteuert. Nach dem Ende des von der Einkolbens 2. Eine Gesamtlänge 20 des Steuerkolbens 2 spritzpumpe gelieferten Einspritzimpulses treiben der ist so bemessen, daß ein einlaßseitiges Ende 21 des 40 im Kraftstoffspeicherraum 25 und Federraum 9 kom-Sperrkolbens 3 als Steuerkante den einlaßseitigen primierte Kraftstoff sowie die Rückholfeder 8 den Zylinderraum 10 zu dem dem Einlaß 1 nähergelege- Steuerkolben 2 über die in F i g. 4 dargestellte Zwinen Steuerquerschnitt 12 des Steuerzylinders auf- schenstellung, in der der Kraftstoff aus dem Speichersteuert, kurz bevor ein vom Einlaß 1 abgewandtes raum 25 in den Federraum 9 zurückfließt, und die Ende 22 des Steuerkolbens 2 auf einem im Feder- 45 in F i g. 5 dargestellte Zwischenstellung, in der der raum 9 angeordneten Anschlag 23 aufläuft. Die vom Einlaß 1 abgewandte Steuerquerschnitt 13 Zwischenentlastungsöffnung 15 enthält eine zweite wieder abgesperrt und der dem Einlaß 1 näher-Drosselbohrung 24, die den vom Einlaß 1 abge- gelegene Steuerquerschnitt 12 Verbindung zum wandten Steuerquerschnitt 13 mit einem neben dem Federraum9 erlangt, in die in Fig. 1 dargestellte Steuerzylinder angeordneten Kraftstoffspeicherraum 50 Ruhestellung zurück, wobei Kraftstoff über die 25 verbindet und deren Drosselung etwa einer Dros- Drosselbohrung 26 vom einlaßseitigen Zylinderraum seiung der Einspritzdüse entspricht. Der Sperr- 10 in den Federraum 9 nachströmt. In dieser Ruhekolben 3 wird von einer dritten Drosselbohrung 26 stellung ist die Drosselbohrung 27 durch Überlaufen radial durchsetzt, die unmittelbar oberhalb und par- einer äußeren Steuerkante 30 des Steuerquerschnitts allel zu der die erste Drosselbohrung 11 aufnehmen- 55 13 aufgesteuert, so daß sich eventuell vorhandene den Wand verläuft und die den oberen Teil 7 der Druckunterschiede zwischen dem Kraftstoff im Kraft-Steuerkolbenbohrung 6, 7 und damit den einlaß- Stoffspeicherraum 25 und dem Kraftstoff im Federseitigen Zylinderraum 10 in einer Ruhestellung des raum 9 ausgleichen.

Steuerkolbens 2 mit dem dem Einlaß 1 nähergelege- Beim zweiten Ausführungsbeispiel, das im wesent-

nen Steuerquerschnitt 12 verbindet. Eine vierte 60 liehen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht Drosselbohrung 27 durchsetzt radial den Steuer- und dessen Teile mit den durch Striche ergänzten kolben 2, und sie verbindet in einer Ruhestellung des Bezugsziffern der entsprechenden Teile des ersten Steuerkolbens den unteren Teil 6 von dessen axialer Ausführungsbeispiels versehen sind, ist eine Anzahl Bohrung 6, 7 mit dem vom Einlaß 1 abgewandten von Drosselorganen als Anschliffe in Paßflächen des Steuerquerschnitt 13 des Steuerzylinders. 65 Steuerkolbens ausgebildet. Ein in einer Mantelfläche

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung des Sperrkolbens 3' verlaufender Anschliff 31 ersetzt ist folgende: Der Steuerkolben 2 nimmt zunächst die die Drosselbohrung 26 im Sperrkolben 3 des ersten in F i g. 1 dargestellte Ruhelage ein, in die er durch Ausführungsbeispiels. Der Anschliff 31 reicht mit

seinem unteren Ende in der in F i g. 6 dargestellten Ruhestellung des Steuerkolbens 2' in den mit dem Auslaß 14' verbundenen Steuerquerschnitt 12' des Steuerzylinders und mit seinem oberen Ende in einen zusätzlichen Steuerquerschnitt 32 im einlaßseitigen Zylinderraum 10'. Ein zweiter, in den Steuerquerschnitt 4' des Steuerkolbens 2' mündender Anschliff verbindet in der in F i g. 7 dargestellten unteren Endstellung des Steuerkolbens den mit dem Kraftstoffspeicherraum 25' in Verbindung stehenden Steuerquerschnitt 13' mit dem Federraum 9' und ersetzt so die Drosselbohrung 27 des ersten Ausführungsbeispiels.

Beim dritten Ausführungsbeispiel ist eine Zwischenentlastungsöffnung 34 mit einer Kraftstoffzuförderleitung 35 der Einspritzpumpe verbunden. Über die Kraftstoffzuförderleitung 35 wird auch der Federraum 36 wieder aufgefüllt.

Beim vierten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenentlastungsöffnung 37 über ein erstes Rückschlagventil 38 an eine Kraftstoffrücklaufleitung 39 angeschlossen, und das Wiederauffüllen des Federraums geschieht über ein zweites Rückschlagventil 41 aus einer Kraftstoffzuförderleitung 42.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung der Voreinspritzung durch Zwischenentlastung, insbesondere für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, die zwischen eine Einspritzpumpe und eine Einspritzdüse geschaltet ist und bei der ein vom Förderimpuls der Einspritzpumpe hin- und mittels Federkraft und/oder Kraftstofförderdruck zurückbewegter, in einem Zylinder mit axialem Einlaß geführter Steuerkolben einen mit einer Zwischenentlastungsleitung verbundenen Steuerquerschnitt des Zylinders in einer Anfangs- und in einer Endstellung verschließt und in einer Zwischenstellung über einen Steuerquerschnitt des Steuerkolbens mit einem auslaßseitigen Zylinderraum verbindet, bei der der Zylinder einen mit einem seitlichen Auslaß zur Düse verbundenen Steuerquerschnitt hat und ein auslaßseitiges Ende des Steuerkolbens als Sperrkolben ausgebildet ist, der den mit dem Auslaß zur Düse verbundenen Steuerquerschnitt während der Zwischenentlastung überdeckt, nach Patent 1 260 865, Anspruch 4, d a durch gekennzeichnet, daß der Sperrkolben (3) von einem einlaßseitigen Endbereich des Steuerkolbens (2) gebildet ist, an den sich ein Steuerquerschnitt (4) des Steuerkolbens anschließt, der mit einem Federraum (9) des Steuerzylinders, der vom Einlaß (1) abgewandt ist und eine Rückholfeder (8) enthält, über eine axiale Steuerkolbenbohrung (6, 7) verbunden ist, die in eine den Steuerquerschnitt (4) durchsetzende Querbohrung (5) mündet, und der Steuerzylinder zwei axial hintereinanderliegende Steuerquerschnitte (12,13) hat, von denen der dem Einlaß (1) nähergelegene Steuerquerschnitt (12) mit dem Auslaß (14) zur Einspritzdüse und der vom Einlaß (1) abgewandte Steuerquerschnitt (13) mit einer Zwischenentlastungsöffnung (15) verbunden ist, und einander zugewandte innere Steuerkanten (16,17) der beiden Steuerquerschnitte (12, 13) einen Abstand (18) voneinander haben, der nur wenig geringer ist als eine Länge (19) des an den Sperrkolben anschließenden Steuerquerschnitts (4), und eine Gesamtlänge (20) des Steuerkolbens so bemessen ist, daß ein einlaßseitiges Ende (21) des Sperrkolbens (3) als Steuerkante kurz vor dem Auflaufen eines davon abgewandten Endes (22) des Steuerkolbens auf einem im Federraum angeordneten Anschlag (23) einen einlaßseitigen Zylinderraum (10) zum einlaßseitigen Steuerquerschnitt (12) aufsteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenentlastungsöffnung (15) zu einem geschlossenen Kraftstoffspeicherraum (25) führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenentlastungsöffnung (34) mit einer Kraftstoffzuförderleitung (35) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenentlastungsöffnung (37) über ein Rückschlagventil (38) mit einer Kraftstoffrücklaufleitung (39) und der Federraum (40) über ein weiteres Rückschlagventil (41) mit einer Kraftstoffzuförderleitung (42) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Sperrkolben (3) angeordnetes erstes Drosselorgan (11) mit relativ hoher Drosselung den einlaßseitigen Zylinderraum (10) mit dem Federraum (9) verbindet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenentlastungsöffnung (15) ein etwa einer Drosselung der Einspritzdüse entsprechendes zweites Drosselorgan (24) ist bzw. enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkolben (3) ein Drosselorgan (26) hat, das in einer Ruhestellung des Steuerkolbens (2) den einlaßseitigen Zylinderraum (10) mit dem dem Einlaß (1) nähergelegenen Steuerquerschnitt (12) des Steuerzylinders verbindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben ein viertes Ausgleichsdrosselorgan (27) für den Kraftstoffspeicherraum (25) hat, das den Steuerkolben im Bereich seiner axialen Steuerkolbenbohrung (6, 7) durchsetzt und diese in einer Ruhestellung des Steuerkolbens mit dem vom Einlaß (1) abgewandten Steuerquerschnitt (13) des Steuerzylinders verbindet.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselorgane Drosselbohrungen sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselorgane äquivalente Anschliffe (31, 33) in Paßflächen des Steuerkolbens (2') und/oder des Steuerzylinders sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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