DE1576296C - Regeleinrichtung bei einer Brennstoff einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschi nen - Google Patents

Description

. ,Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung bei eine,r Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Speis'e-

.. pumpe für eine Einspritzpumpe und aus einer hydraulischen Steuerung, welche vom Auslaßdruck der Speisepumpe bestimmt wird und die der Einspritzpumpe zuleitende Brennstoffmenge steuert und deren Einstellung willkürlich von außen durch Belastung eines elastischen Gliedes erfolgt, wobei der Auslaßdruck der Speisepumpe von einem in einer Richtung unter Fliehkraft und in der Gegenrichtung von einem unter dem Auslaßdruck stehenden Ventilkörper ge-

■ regelt wird, welcher als Druckbegrenzungsventil in Form eines Überlaufventils ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper die Verbindung von der Speisepumpe zur Einspritzpumpe derart bestimmt, daß von einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine an die Brennstoffzufuhr zur Einspritzpumpe unterbrochen wird, wenn die Fliehkraft größer ist als die vom Auslaßdruck der Speisepumpe abhängige Kraft.

Die Brennstoffpumpe nach dem Hauptpatent hat einen Verteiler und eine Einspritzpumpe sowie ein bewegliches Ventilglied in einer Bohrung des Verteilers. Das Ventilglied ist an einem Ende mit einem Gewicht belastet und bewegt sich auf diese Weise unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte, und dabei werden Überlauföffnungen geschlossen, um die Brennstoffmenge zu verringern, die vom Auslaß einer Speisepumpe zu deren Einlaß gelangt.

Dabei vergrößert sich der Druck am Auslaß der

• Speisepumpe. Mittels einer weiteren Öffnung wird der Brennstofffluß vom Auslaß der Speisepumpe zur Einspritzpumpe gesteuert, derart, daß bei übermäßiger Drehzahl des Motors die Brennstoffzufuhr zur Einspritzpumpe unterbrochen wird. Das Ventilglied bewegt sich entgegen der Wirkung der Zentrifugalkräfte, und zwar mittels des Brennstoffdrucks am Auslaß der Speisepumpe. Dabei wird dann eine Gleichgewichtslage erreicht, in der die Überlauföffnungen teilweise geöffnet sind. Wenn sich die Drehzahl des Motors und damit die Zentrifugalkräfte vergrößern, muß der Brennstoffdruck sich entsprechend vergrößern, damit das Ventilglied in Gleichgewichtslage gehalten wird. Der Druck am Auslaß der Speisepumpe hängt also ab von der Drehzahl der Brennkraftmaschine.
. Eine solche Anordnung arbeitet zufriedenstellend, wenn der Motor einmal gestartet ist, aber beim Starten des Motors entstehen einige Schwierigkeiten.

Beim Starten des Motors besteht praktisch am Auslaß der Speisepumpe kein Druck und infolgedessen bewegt sich das Ventilglied unter der Schwerkraft von einer Endlage zu einer anderen Endlage. In der einen

ι Endlage sind die Überlauföffnungen ganz abgeschlossen, während in der anderen Endlage die Überlauföffnungen vollkommen offen sind. Im letzteren Fall· kann sich kein Brennstoffdruck aufbauen, aber wenn der Motor eine ausreichende Drehzahl hat, baut sich allmählich ein Druck am Auslaß der Speisepumpe auf. . '

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, sind gemäß dem Hauptpatent Federn-vorgesehen, die das Ventilglied in eine Lage drücken, in der die Überlauföffnungen geschlossen sind. Obwohl die Federn das Problem des Startens lösen, besteht der Nachteil, daß . das Ventilglied den Druck am Auslaß der Speisepumpe nicht richtig steuern kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich ein Ventil vorgesehen ist, das den Brennstoffluß durch die Öffnung des Überlaufventils verhindert, bis der Auslaßdruck der Speisepumpe einen bestimmten Wert erreicht hat. ;<■.. ■ .,·';;·

Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffpumpe sind demnach überhaupt keine Federn vorhanden, sondern es ist ein druckerzeugendes Ventil vorhanden, das den Brennstofffluß durch die Überlauföffnungen steuert.

ίο Dieses Ventil ist so eingestellt, daß der Brennstoff unter einem Druck fließt, der etwas geringer ist als der Druck bei normalem Leerlauf des Motors. Infolgedessen baut sich am Auslaß der Speisepumpe immer, und zwar ziemlich schnell, ein Druck auf, gleichgültig welche Lage das Ventilglied einnimmt. Wenn das Ventilglied sich in einer Lage befindet, bei der der Brennstoff fluß zur Einspritzpumpe abgeschlossen ist, dann bewegt der sich schnell aufbauende Brennstoff druck das Ventil in eine Lage, in der der Brennstofffluß unterbrochen wird.

Um ein Ausschwingen des Ventilgliedes gering zu halten, besonders beim Starten und im Leerlauf, ist in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstands eine Dämpfung vorgesehen, die Ventilbewegungen auf Grund der Schwerkraft verhindert.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, die einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Pumpe zeigt. ,

In einem Gehäuse 10 befindet sich ein Drehverteiler 11, der zeitlich gesteuert von dem Motor 12 angetrieben wird. An einem Ende hat der Verteiler eine Querbohrung 13, in der sich zwei Pumpenkolben 14 bewegen. Bei sich drehendem Verteiler werden die Kolben durch einen Nocken nach innen bewegt, und der Nocken ist auf dem Innenumfäng eines Nockenringes 15 vorgesehen. Der Verteiler hat Leitungen, durch die der aus der Bohrung 13 verdrängte Brennstoff zu Auslaßöffnungen 16 fließt. Außerdem ist ein . hydraulischer Regler 17 vorgesehen, dessen Einstellung von dem Auslaßdruck einer Speisepumpe abhängig ist und von der Federbelastung. Der Regler bestimmt die Brennstoffmenge, die während der Bewegung der Pumpenkolben nach außen in die Querbohrung 13 gelangt. Dieser Brennstoff wird von einer Speisepumpe gefördert, fließt aber durch eine besondere Leitung 18, und der Druck am Auslaß der Speisepumpe steuert die Einstellung des Reglers. Der Brennstoff gelangt durch eine Leitung 19 in den Regler. Die vorbeschriebene Anordnung der Teile ist an sich bekannt und auch bei dem Gegenstand des < Hauptpatents vorhanden.

Am von der Querbohrung 13 entfernten Ende des

■ Verteilers liegt eine Speisepumpe mit einem sich drehenden Teil 20. Dieser Teil 20 trägt vier Schaufeln 21,

die mit gleichem Winkelabstand radial verlaufen. Die gegenüberliegenden Schaufeln sind durch eine Überbrückung 22 miteinander verbunden. Die Schaufeln bewegen sich in der Bohrung eines Ringes 23 nahe

' dessen inneren Umfang. Der Ring ist an einer Verlängerung des Gehäuses befestigt und seine Bohrung liegt exzentrisch zur Drehachse des sich drehenden Teils. Infolgedessen bilden diese Teile eine Schaufelpumpe, und diese Schaufelpumpe hat einen Einlaß 24 und einen Auslaß 25.

Durch den Auslaß 25 der Speisepumpe gelangt der Brennstoff in eine Ringkammer 26, und zwar über mehrere Löcher 27 in einem Verteilring 28. Diese Löcher gleichen den Brennstoffstrom aus. Die Leitung

19 erstreckt sich von der Ringkammer 26 zum hydraulischen Regler, und in dieser Kammer dreht sich ein Kopf 29 eines Ventilgliedes 30, das innerhalb einer Bohrung des Verteilers liegt. Nahe einem Ende der Bohrung ist ein Umfangseinschnitt 31 ausgebildet, der mit der Leitung 18 in Verbindung steht. Nahe dem anderen Ende der Bohrung ist eine Leitung ausgebildet, die parallel zur Drehachse des' Verteilers verläuft und zur das Ventilglied 30 aufnehmenden Bohrung offen ist, und zwar nur durch zwei Überlauföffnungen 32, von denen.eine in der Zeichnung zu sehen ist. Das andere Ende dieser Leitung führt in die Kammer 26. Zwischen den Öffnungen 32 und dem Einschnitt3l ist die Bohrung größer, und sie steht mit einer Leitung 33 in Verbindung, die sich durch den sich drehenden Teil 20 erstreckt und die weiterhin mit einer Einlaßkammer 34 in Verbindung steht, in die der Brennstoff durch eine Einlaßöffnung 37 gelangt.

Das Ventilglied 30 hat-zwei Stege/1 und B, und der Durchmesser des Steges A ist größer als der des Steges B. Bewegt sich das Ventilglied infolge der auf den Kopf 29 wirkenden Zentrifugalkräfte nach außen, dann bewegt sich der Steg B so, daß der Bereich der Öffnungen 32 kleiner wird, während sich der Steg A so bewegt, daß der Ringbereich des Ümfangseinschnitts 31 kleiner wird. Im Betrieb wirkt auf den Kopf 29 des Ventilgliedes 30 ein Brennstoffdruck, aber auf Grund des Durchmesserunterschiedes der beiden Stege wirkt der Brennstoffdruck entgegengesetzt zu den Zentrifugalkräften. Im Betrieb wird eine Gleichgewichtslage erreicht, indem die Öffnungen 32 teilweise geschlossen sind und der Einschnitt 31 ganz offen ist, so daß also, der Brennstoff ungehindert durch die Leitung 18 zur Einspritzpumpe fließen kann.

Wenn der Brennstofffluß von der Kammer 26 zur Einspritzpumpe größer wird oder kleiner wird ohne Änderung der Drehzahl, dann bewegt sich das Ventilglied ausgleichend, und der Brennstoffdruck ändert sich in Abhängigkeit von der Drehzahl, unabhängig von der Brennstoffmenge, die von der Einspritzpumpe zum Motor befördert wird. Wenn der Brennstoffdrück in der Kammer 26 unter den Wert abfällt, der sich aus der Motordrehzahl bestimmt, bewegt sich das Ventilglied unter Wirkung der Zentrifugalkräfte nach außen, und der Brennstofffluß durch die Leitung 18 wird geringer oder hört auf. Im letzteren Fall gelangt kein Brennstoff mehr zur Einspritzpumpe und der Motor steht still.

Diese Anordnung verhindert ein Durchdrehen des Motors, das erfolgen könnte, wenn der Brennstoffdruck, der die Einstellung des Reglers 17 steuert, abfällt. Die Vorrichtung arbeitet zufriedenstellend, wenn der Motor gestartet ist und eine genügende Drehzahl erreicht hat, aber beim Starten des Motors ermöglicht die Schwerkraftwirkung, besonders, wenn die Achse des Ventilgliedes 13 senkrecht verläuft, zusammen mit der Tatsache, daß die Zentrifugalkräfte und der Brennstoffdruck gering sind, daß eine Schwingbewegung des Ventilgliedes zwischen den beiden Endlagen erfolgt. In einer dieser Endlagen sind die Öffnungen 32 ganz offen, während in der anderen Endlage der Einschnitt 31 abgeschlossen ist und die Überlauföffnungen geschlossen sind. In dieser Lage baut sich nur ein sehr geringer. Brennstoffdruck auf, während in der anderen Lage kein Brennstoff zur Einspritzpumpe gelangt.

Bei dem Gegenstand des Hauptpatents sind,Federn vorhanden, die das Ventilglied in die Lage drücken, in der die Überlauföffnungen geschlossen sind. Diese Federn haben zur Folge, daß das Verhältnis Auslaßdruck der Speisepumpe zur Drehzahl anders wird. Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffpumpe sind keine Federn vorhanden, die auf das Ventilglied drücken, sondern es ist ein druckerzeugendes Ventil vorgesehen, das einen schnellen Aufbau des Brennstoff-ίο druckes in der Kammer 26 ermöglicht. Das ■druckerzeugende Ventil bestellt aus einem Ventilglied 38, das eine ringförmige Dichtlippe hat, die an einer Dichtfläche ungefähr an dem Punkt, wo die Leitung 33 in die Kammer 34 mündet, anliegt. Das Ventilglied 38 ist durch eine Feder 39 belastet, und zwar in einer Richtung, in der die Leitung 33 abgedichtet wird, und es ist eine durchlöcherte. Membran 40 vorgesehen, die den durch den Einlaß 37 fließenden Brennstoff filtert. Üblicherweise bestehen das Ventilglied 38, die Membran 40 und ein Stützring um die Membran herum aus einem Teil aus Polyamid od. dgl. Infolgedessen muß der Druck in der Kammer 26, der die Kraft der Feder 39 überwindet, genügend ■groß sein, bevor Brennstoff durch die Überlauföffnung 32 austreten kann. Auf diese Weise baut sich ein genügender Auslaßdruck an der Speisepumpe auf, und zwar schnell, und dadurch wird das Ventilglied bewegt, und es wird ein schnelles Starten des Motors erreicht. In dem Ventilglied 38 ist noch ein Einwegventil 41' vorgesehen, das im Betrieb geschlossen ist, das sich aber bei unter Druck durch den Einlaß 37 strömenden Brennstoff öffnet, so daß also der Brennstoff in die innenliegenden Öffnungen , gelangt. _/ ■ ·

Um das Ausschwingen des Ventilgliedes zu dämpfen, ist ein Dämpfer vorgesehen, der die Form einer Tasse 42 hat und in den sich das freie Ende des Ventilgliedes 30 hinein erstreckt, und zwar mit losem Sitz. Die Tasse hat eine oder mehrere Öffnungen 43.

so daß also das Innere der Tasse etwas mit der Kammer 26 Verbindung hat. Auf diese Weise wird die Amplitude der Schwingbewegung des Ventils bei Drehung des Verteilers kleiner. Die Dämpfwirkung des Dämpfers darf nicht zu hoch sein, weil sonst das Ventilglied sich nicht schnell genug bewegen kann, um in oben angegebener Weise zu steuern.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung bei einer Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Speisepumpe für eine Einspritzpumpe und aus einer hydraulischen Steuerung, welche vom Auslaßdruck der Speisepumpe bestimmt wird und die der Einspritzpumpe zuleitende Brennstoffmenge steuert und deren Einstellung willkürlich, von außen durch Belastung eines elastischen Gliedes erfolgt, wobei der Auslaßdruck der Speisepumpe von einem in einer Richtung unter Fliehkraft und in der Gegenrichtung von einem unter dem Auslaßdruck stehenden Ventilkörper geregelt wird, welcher als Druckbegrenzungsventil in Form eines Überlaufventils ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper die Verbindung von der Speisepumpe zur Einspritzpumpe derart bestimmt, daß von einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine an die Brennstoffzufuhr zur Einspritz-

pumpe unterbrochen wird, wenn die Fliehkraft größer ist als die vom Auslaßdruck der Speisepumpe abhängige Kraft, nach Patent 1273 258, d ad u rc h gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Ventil (38) vorgesehen ist, das den Brennstofffluß durch die Öffnung des Überlaufventils verhindert, bis der,Auslaßdruck der Speisepumpe einen bestimmten Wert erreicht hat.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfer vorgesehen ist, der das Ausschwingen des Ventilkörpers verringert.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer ein tassenförmiger Teil ist, in den sich der Ventilkörper hineinerstreckt.

4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Ventil hinter der öffnung des Überlaufventils liegt. . ' .

' 5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Ventil aus einem Stützring in dem Gehäuse besteht, von dem sich eine Membran nach innen erstreckt, und daß ein Ventilglied in der Mitte der Membran abgestützt ist und eine Dichtlippe bildet, die mit einer ringförmigen Dichtfläche zusammenarbeitet und einen Brennstofffluß durch die öffnung des Überlaufventils verhindert, wobei das zusätzliche Ventil so federbelastet ist, daß die Dichtlippe und die Dichtfläche aneinanderliegen.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Ventil noch ein Einwegventil hat, das normalerweise ge^- schlossen ist, aber durch den entgegen der Antriebsrichtung wirkenden Brennstoffdruck geöffnet wird.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran perforiert ist und so als Brennstoffilter wirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen