DE1944862A1

DE1944862A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE1944862A1
Application number: DE19691944862
Authority: DE
Inventors: Knight Basil Edward
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1968-09-06
Filing date: 1969-09-04
Publication date: 1970-03-12
Also published as: BR6912108D0; FR2017492A1; GB1262089A; ES371575A1

Description

C,A,7. Limited
Warple Way, Acton, London (Grossbritannien)

Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Zuleiten flüssigen Kraftstoffs in eine Brennkraftmaschine·'

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Torrichtung in einfacher und zweckmäßiger Form vorzusehen.

Sine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Erfindung weist eine Hegeleinrichtung auf, zu der ein Ventilglied, das durch unter Druck stehenden Kraftstoff von einer ersten Leitung her in eine geöffnete Stellung bewegbar ist, derart, daß Kraftstoff von der ersten Leitung in einen Brennraum eines zugehörigen Motors fließen kann, eine zweite Leitung, durch die ein Druckmittel leitbar ist, mittels dessen das Yentilglied in einer geschlossenen Stellung haltbar ist, eine synchron mit dem Hotor laufende Einrichtung zur Minderung der auf das Ventilglied ausgeübten Kraft zur Bewegbarkeit des Ventilglieds in die geöffnete Stellung und ein Dosierfreikolben mit veränderlichem Hub gehört, der in einem Zylinder sitzt, wobei ein Ende

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des Zylinders in Verbindung mit der ersten Leitung steht und der Freikolben in Richtung auf das eine Ende des Zylinders zum Verdrängen von Kraftstoff durch die erste Leitung in den Motor bewegbar ist und an einem bestimmten Punkt seines Hubs so eingerichtet ist, daß der Kraftstoffdruck in der ersten Leitung so gemindert wird, daß sich das Ventilglied in seine geschlossene Stellung· bewegen kann.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und einiger Varianten im nachfolgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Pig. 1 Eine schematische Sarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2, 5 u. 4 Varianten der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung«

In Fig. 1 ist eine Regeleinrichtung in der Form eines Einspritzers 10 gezeigt, der so angeordnet ist, daß er Kraftstoff in den Brennraum eines zugehörigen Motors durch Einspritzdüsen 11 leitet. Der Einspritzer 10 weist ein verschiebbares Ventilglied 12 auf, das in einem Zylinder sitzt und das in eine geschlossene Stellung durch eine Druckfeder 13 bewegbar ist, die auf ein Ende des Ventilglieds einwirkt. Das Ventilglied ist gegen die Wirkung der Feder durch unter Druck stehenden Kraftstoff bewegbar, der das andere Ende.des Ventilglieds von einer ersten Leitung 14 her beaufschlagt. Die effektive Fläche des anderen Endes des Ventilglieds 12 ist kleiner als die des ersten Endes in der geschlossenen Stellung des Ventilglieds. . .

Die. Leitung 1.4. steht mit einem Druckspeicher 15 in Verbindung, von dem Kraftstoff von einer Pumpe 16 aus mit hohem Druck gespeichert, wird, und zwar, über .ein Füllventil 1.7,. das synchron mit dem zugehörigen Motor läuft. Von einem Punkt zwischen dem Druckspeicher und dem Füllventil 1*7 führt eine zweite Leitung 18 weg, die in Verbindung mit einem Synchronventil 19 steht. Das Synchronventil be-

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steht aus einem durch eine Feder beaufschlagten Kolben 2O₁ der synchron zum zugehörigen Motor bewegbar ist, und zwar entweder durch eine mechanische Anordnung oder durch eine elektrische Vorrichtung, beispielsweise durch einen Hubmagneten. Der Kolben stellt in einer Lage gemäß der Barstellung eine Verbindung zwischen der Leitung 18 und dem Ende des Zylinders her, der das Ventilglied enthält, und zwar an dem Ende, das auf der gegenüberliegenden Seite der Düsen liegt. In einer anderen Stellung dieses Kolbens ist dieses Ende des Zylinders mit einer dritten Leitung 21 verbunden. Die Leitung 21 steht alt dem breiteren Ende eines abgestuften Zylinders 22 in Verbindung, der einen entsprechend abgestuften Kolben 2J aufnimmt. Der Kolben 23 und der abgestufte Zylinder 22 bilden einen tiberlaufdruckregler. Dabei steht das kleinere Ende des. Zylinders mit der Leitung 18 in Verbindung. Im breiteren Teil der Wand des Zylinders befindet sich eine Öffnung 24, die mit einem Ablauf in Verbindung steht. Dabei ist eine solche Anordnung vorgesehen, daß der Druck in der Leitung 21 durch das Ventil so geregelt wird, daß er ein feststehender Prozentsatz des Drucks in der Leitung 16 ist. Venn der Druck in der dritten Leitung um irgendein nennenswertes Haß ansteigt, bewegt sich der abgestufte Kolben 23 und gibt die Öffnung 24 in der Wand dee breiteren Teils des Zylinders frei, so daß unter Druck stehendes Medium durch die Öffnung läuft, um damit den Druck in der Leitung 21 auf dem genannten Soll-Druck zu halten.

ferner ist ein Dosierventil 25 vorgesehen, das einen abgestuften Dosierfreikolben 26 aufweist, der in einem entsprechend geformten Zylinder 27 verschiebbar ist. Das schmalere Ende des Zylinders steht mit der Leitung 16 in Verbindung, so daß das schmalere Ende des Freikolbena durch den Druck des Druckspeichers beaufschlagt wird. Das breitere Ende des Zylinders eteht mit der Leitung 14 in Verbindung, und eine Öffnung 28, die in die Wand des breiteren Teils des Zylinders 27 eingeformt ist, steht mit der Leitung 21 über eine Drosselstelle 29 in Verbindung. Ferner ist an der zylindrischen Fläche des breiteren Teils des Freikolbens eine Öffnung 50 vorgesehen, die in

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ständiger Verbindung mit dem breiteren Ende des Zylinders steht.

Die Funktion der Torrichtung ist vie folgt, ausgehend von dem Punkt, an dem das Synchronventil 19 sich in einer Stellung befindet, bei der das eine Ende des Ventilgliede 12 der Einspritzdüse durch den Kraftstoffdruck innerhalb der Leitung 18 beaufschlagt ist. In dieser Stellung, isi.yor einem Einspritzhub das Füllventil 17 geöffnet. Unter Druck stehender Kraftstoff fließt vom Druckspeicher 15 in das breitere Ende des Zylinders 27 des Dosierventile 25 und bewegt den DoBierfreikolben in Richtung auf das kleinere Ende des Zylinders. Das Ausmaß einer solchen Bewegung ist durch ein einstellbares Glied 30 begrenzt. Es versteht sich dabei, daß nach Beendigung der Bewegung des Freikolbens 26 der Kraftstoffdruck in den Leitungen 14 und 18 den gleichen Wert hat wie der Druck des Druckspeichers. Das Ventilglied 12 der Einspritzdüse 10 wird durch die Wirkung der Schraubenfedern 13 und aufgrund der Tatsache geschlossen gehalten, daß das eine Ende des Ventilglieds eine größere effektive Fläche als das andere Ende hat. Das Füllventil 17 wird dann geschlossen, und zu einem festgelegten Zeitpunkt wird das Synchronventil 19 in seine Alterna tiveteilung bewegt, so daß der Kediumdruck von der Leitung 18, der das Ventilglied 12 der Einspritzdüse geschlossen hält, auf den Druck in der Leitung 21 gemindert wird. Das Ventilglied 12 bewegt sich deshalb in die geöffnete Stellung, und von der Leitung I4 fließt Kraft stoff durch die Düsen 11 in den Brennraum des zugehörigen Motors. Die Leitung I4 wird mit Kraftstoff vom größeren Ende des Zylinders des Dosierventils 25 versorgt, und das geht solange weiter, bis die Öffnung -30 in der Zylinderfläche des breiteren Teils des Freikolbens 26 in einer Flucht mit der Öffnung 28 liegt. An diesem Punkt wird der Druck in der Leitung I4 auf den Druck in der Leitung 21 gemindert, und das bewirkt, daß das Ventilglied 12 der Einepritzdüse in seine geschlossene Stellung unter der Wirkung der Vorspannung der Feder 13 und des nicht ausgeglichenen Drucks wandert, der das eine Ende des

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Ventilglieds beaufschlagt. Das Synchronventil 19 wandert dann in seine Alternativstellung, bei der der volle Druck des Druckspeicher s auf das Ventilglied einwirkt. Das Füllventil 17 wird dann erneut geöffnet, um ein neuerliches Aufladen der Vorrichtung zu ermöglichen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist die Einspritzdüse 10 durch eine Regeleinrichtung in der Form eines Tentils 31 ersetzt, das einen Auslaß 32 aufweist, der mit dem Kraftstoffeinlaß einer bekannten Einspritzdüse 33 in Verbindung steht.

Der Kraftstoff zum Aufladen des Druckspeichers 15 stammt von der Pumpe 16, die vorzugsweise so eingerichtet ist, daß sie Kraftstoff während eines langer anhaltenden Motorlaufs zuleitet, nicht jedoch während eines relativ kurzen Laufens des Motors, wie das bei bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen der Fall ist. Auf diese Weise erreicht die Belastung des Motors durch Antreiben der Pumpe nicht den hohen Wert, der bei bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen auftritt.

In der in Fig. 3 gezeigten Anordnung haben die Teile, die die gleichen Funktionen wie die entsprechenden Teile in Fig. 1 ausführen, die gleichen Bezugszahlen. Zwischen die Öffnung 28 und den Kolben 23 ist jedoch ein Ventil 34 eingeschaltet, wobei der Kolben 23 hier nicht dargestellt ist, jedoch die gleiche Funktion wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausübt. Das Ventil 34 ist geschlossen, während das Ventil I7 geöffnet ist, um für eine schnelle Bewegung des Dosierfreikolbens 26 zu sorgen.

Die Leitung 18 steht wie in dem vorangegangenen Ausführungsbei-Bpiel mit dem Ende des Zylinders in Verbindung, das die Feder I3 des Ventilglieds 12 enthält. Jedoch ist eine Drosselstelle 35 in der Leitung vorgesehen, und eine Abzweigung 36 führt von ihr weg.

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Die Abzweigung 36 öffnet in eine Kammer 371 über die sich eine'^r:" perforierte flexible Membrane 38 erstreckt, die den Anker eines" ■ Hubmagneten 39 trägt. Zusätzlich trägt die Membrane ein Ventilglied 40, das bei entregtem Hubmagneten eine Öffnung der Kammer 37 verschließt.

Bei erregtem Hubmagneten wandert das Yentilglied 40 aus einer geschlossenen Stellung und gestattet ein Herausfließen von Medium aus der Kammer 37· Dieses Fließen von Kraftstoff als Folge des Yorsehens der Drosselstelle 35 führt zu einer Minderung des Drucks des Kraftstoffs, der das Federende des Yentilglieds 12 beaufschlagt, und zwar um ein so ausreichendes MaB, daß sich das Yentilglied 12 in die offene Stellung bewegen kann, " umdamit ein Einspritzen von Kraftstoff von der Leitung I4 her in den Motor zu ermöglichen. Das Erregen des Hubmagneten 39 wird durch eine Schalteranordnung gesteuert, die synchron zu dem zugehörigen Motor geschaltet wird.

In der in Fig. 4 gezeigten Anordnung haben Teile, die die gleiche Funktion wie die Teile in der in Fig. 3 gezeigten Anordnung haben, die gleichen Bezugszahlen. In dieser Anordnung ist jedoch die Regeleinrichtung bzw. die Einspritzdüse 45 in einer anderen Konstruktion vorgesehen. Die Einspritzdüse weist ein Yentilglied 46 auf, das innerhalb eines Zylinders in eine Stellung verschiebbar ist, bei der ein Fließen von Kraftstoff aus der Leitung 14 durch eine Öffnung 47 verhindert wird. Das Yentilglied wird durch die Wirkung einer Feder 48 und durch eine Kraft in diese Stellung gedrückt, die dadurch entsteht, daß ein Kolben 49 von dem unter Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird, und zwar mit dein Druck, wie er im Druckspeicher herrscht. Die Kraft wird vom Kolben 49 auf das Yentilglied durch eine Kolbenstange 50 übertragen. Auf der Kolbenstange 50 sitzt der Anker eines Hubmagneten 5I. Der Hubmagnet wird synchron zum Lauf des Motors erregt und vermindert die auf das Yentilglied 46 ausgeübte Kraft, um dessen Bewegung zu ermöglichen

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und daait ein Fliefien von Kraftstoff durch die Öffnung 47

gestatten.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Γ 1.jKraftstoffeinspritzvorrichtung zum Zuleiten flüssigen Kraftstoffs in eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Regeleinrichtung (10), (31), (45)» zu der ein Yentilglied (12), (46), das durch unter Druck stehenden Kraftstoff von einer ersten Leitung (14) her in eine geöffnete Stellung bewegbar ist, 'derart, daß Kraftstoff von der ersten Leitung (14) in einen Brennraum eines zugehörigen Motors fließen kann, eine zweite Leitung (18), durch die ein Druckmittel leitbar ist, mittels dessen das Ventilglied (12), (46) in einer geschlossenen Stellung haltbar ist, eine synchron mit dem Motor laufende Einrichtung zur Minderung der auf das Ventilglied (12), (46) ausgeübten Kraft zur Bewegbarkeit des Yentilglieds (12), (46) in die geöffnete Stellung und ein Dosierfreikolben mit veränderlichem Hub gehört, der in einem Zylinder (27) sitzt, wobei ein Ende des Zylinders (27) in Verbindung mit der ersten Leitung (14) steht und der Preikolben (26) in Richtung auf das eine Ende des Zylinders (27) zum Verdrängen von Kraftstoff durch die erste Leitung (I4) in den Motor bewegbar ist und an einem bestimmten Punkt seines Hubs so eingerichtet ist, daß der Kraftstoffdruck in der ersten Leitung (14) so ge mindert wird, daß sich das Ventilglied (14), (46) in seine geschlossene Stellung bewegen kann.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch ί, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Druck stehende Kraftstoff in der zweiten Leitung (18) einem Ende des Ventil-

glieds (12), (46) zuleitbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19), die zur Hinderung der auf das Ventilglied (12) ausgeübten Kraft vorge-

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sehen ist, ein synchron zum Motor betätigtes Ventil ist, mittels dessen der auf das eine Ende des Yentilglieds (12) einwirkenden Kraftstoffdrucks minderbar ist.
4· Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Tentil ein Kolbenventil ist, das bei Betätigung für eine Minderung des auf das eine Ende des Ventilglieds (12) einwirkenden Kraftstoffdrucks auf einen Vert sorgt, der ein festgelegter Prozentsatz des Drucks in der zweiten Leitung (18) ist.
5· Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil so betätigbar ist, daß Kraftstoff durch die zweite Leitung¹ (18) fließen kann, wobei eine Drosselstelle in der Leit«ng (18) vorgesehen ist, durch die der Kraftstoff fließt und die eine Druckminderung in der Druckbeaufschlagung des einen Endes des Ventilglieds (12) herbeiführt.
6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekenn ze i ohne t, daß der unter Druck stehende Kraftstoff in der zweiten Leitung (^.8) e,inem Bn&e eines Kolbens (49) zuleitbar ist, der in einer Arbeiteverbin&xmg mit dem Ventilglied (46) steht, und daß die Einrichtung, die für eine Minderung der auf das Ventilglied (46) ausgeübten Kraft sorgt, ein Hubmagnet (51) mit einem Anker ist, der in einer Arbeitsverbindung mit dem Kolben (49) steht, wobei der Anker bei Erregen des Hubmagneten für eine Minderung der Kraft sorgt, mit der das Ventilglied (46) durch den Kolben (49) beaufschlagbar iat.
7· Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung die Form einer Einspritzdüse hat.

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8. Kraft stoff einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung die Form eines Ventils (31) hat, das die Zufuhr von Kraftstoff zu einer Einspritzdüse (33) regelt.
9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch ein von einer Bedienungsperson einstellbares Glied (30a) zum Pestlegen des Bewegungswegs des Freikolbens (26).

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