DE2348865A1 - Vorrichtung zur brennstoffeinspritzung - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft 8900 Augsburg, Stadtbachstraße 1 4

P. B. 2762/1180

Augsburg, den 26« September 1973 Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einer von einer Brennstoffpumpe beaufschlagbaren, zu einem Einspritzventil führenden Hochdruckleitung, die gegenüber dem Pumpendruckraum mittels eines federbelasteten Rückschlagventils, dessen Hub durch einen koaxial angeordneten, feststehenden Ventilanschlag begrenzt ist, verschließbar ist und die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzungen über einen mittels eines federbelasteten Druckentlastungsventils steuerbaren, zum Pumpendruckraum führenden Strömungewege entlastbar ist.

Aus der FR-PS 1 481 781 sind Vorrichtungen dieser Art bekannt« Hiermit soll in der Hochdruckleitung vor Beginn eines jeden Einspritzvorgangs ein gleich hoher Reetdruck erreicht werden« Dies hat den Vorteil, daß die Einspritzung im gesamten Betriebsbereich gleichmäßig ist· Gleichzeitig wird hierdurch eine Hohlraumbildung in der Hoch« druckleitung und damit das Auftreten von Kavitation vermiedet!. Die ge» nannte Entgegenhaltung erteilt jedoch die Lehnen, entweder In dem an

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den Pumpendruckraum sich anschließenden Bereich der Brennstoffleitung für das Rückschlagventil mit Ventilanschlag sowie das Druckentlastungsventil mit Ventilanschlag jeweils .getrennte, räumlich relativ weit voneinander entfernte Kammern vorzusehen oder das Druckentlastungsventil im Ventilhals des Rückschlagventils anzuordnen. Im ersten Fall ergeben sich ein sehr großer Platzbedarf sowie aufgrund der großen Anzahl der benötigten Bauteile eine schwierige Montage und eine aufwendige Fertigung· Im zweiten Fall werden durch den Einbau des Druckentlastungeventils in das Rückschlagventil die auf das Rückschlagventil wirkenden Beschleunigungen dem Druckentlastungsventil ebenfalls mitgeteilt, so daß an diesem neben den stationären Kräften auch starke dynamische Kräfte angreifen· Da die dynamischen Verhältnisse in der Brennstoffleitung äußerst komplex und nur sehr schwer überschaubar sind« ist eine sichere Funktion des Druckentlastungsventils in diesem Fall nicht gewährleistet, vielmehr sind Störungen zu besorgen«

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung« mit vertretbarem Aufwand bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art eine hohe Funktionssicherheit zu gewährleisten und einen geringen Platz· bedarf sicherzustellen·

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Druckentlastungsventil in einer Ausnehmung des feststehenden Ventilanschlags verschiebbar ge· lagert ist, der eine äußere Führungsfläche aufweist, die mit einer inneren Führungsfläche des Rückschlagventils dichtend zusammenwirkt, in welchem zur Bildung des Strömungswegs eine zentrale Ausnehmung vor· gesehen ist· Das im feststehenden Ventilanschlag des Rückschlagventils

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angeordnet· Dvuckentlaetungaventil kann dabei in vorteilhaftes· Weite vom Rückschlagventil nicht mitgenommen werden, so daß die auf die· see wirkenden Beschleunigungskräfte von ihm fern bleiben· Der Berechnung der Ventilfedern können demnach überschaubare Verhältnisse zugrundegelegt werden. Infolge des Ineinandergreifen von Rückschlag· ventil und Ventilanschlag mit Druckentlastungsventil ergibt sich eine besondere kompakte Bauweise·

Zweckmäßig ist dabei der Hub des Druckentlastungeventils durch eine Anschlagkante des Rückschlagventils begrenzt« Hierdurch läßt sich in vorteilhafter Weise der Bedarf an Bauteilen einschränken· Günstig kann hierzu die Feder des Druckentlastungsventile ebenfalls am Rückschlag· ventil abgestützt sein·

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Aueführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen·

Die Figur zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bezeichnet 1 den Pumpenzylinder einer Brennstoffeinspritzpumpe« Im Pumpenzylinder 1 ist ein mit schrägen Steuerkanten 2 versehener Pumpenkolben 3 geführt, der Üblicherweise über eine im vorliegenden Beispiel nicht dargestellte Nockenwelle angetrieben wird. Der Pumpenkolben 3 begrenzt einen Pumpendruckraum 4. Der Pumpendruckraum 4 ist über Aneaugbohrungen 5 mit einer Brennstoffvorlage 6 verbunden. Auf den Pumpenzylinder 1 ist ein Ventilträger 7 aufgeeetzt. Im vorliegenden Beispiel sind de* Pumpenzylinder 1 und der Ventilträger 7 einstückig ausgeführt· Die· ist mit dem besonderen Vorteil verbunden, daß der Pumpenzylinder hinsichtlich

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■ einer radialen Verformung, die durch den großen Druck im Pumpendruckraum 4 hervorgerufen wird, besonders stabil wird. An den Ventilträger 7 schließt sich ein Anschlußstück 8 für die Hochdruckleitung 9 an, welche zu einem im vorliegenden Beispiel nicht dargestellten Einspritzventil führt. Die Hochdruckleitung 9 ist gegenüber dem Pumpendruckraum 4 mittels eines Rückschlagventils 10, das in einer Bohrung 11 des Ventilträgers 7 angeordnet ist, abschließbar« Das Rückschlagventil 10 wird durch eine Ventilfeder 12, welche zwischen flansch· artigen Ansätzen des Rückschlagventils 10 und eines Ventilanschlags 13 eingespannt ist, auf seinen Dichtsitz 14 gepreßt« Das Rückschlagventil 10 ist auf der dem Dichtsitz 14 abgewandten Seite am Ventilanschlag 13 verschiebbar gelagert. Das Rückschlagventil 10 weist hierzu eine innere, als zylindrische Bohrung ausgebildete Führungsfläche 15 und der Ventilanschlag eine äußere, als zylindrische Mantelfläche ausgebildete Führungefläche 16 auf. Zweckmäßig sind die Führungeflächen 15 und 16 zur Erzielung einer guten Dichtwirkung geläppt« Durch die Wahl zylindrischer Führungsflächen 15 und 16 läßt sich der Fertigungsaufwand in Grenzen halten« Zur Begrenzung des Hubs des Rückschlagventils 10 kommt dieses etwa mit seiner dem.Dichtsitz 14 abgewandten Stirnseite 17 an einem flanschartigen Vorsprung 18 des Ventilanschlage

13 zur Anlage. Durch Bohrungen 19 im Ventilanschlag 13 ist eine Verbindung zwischen der Hochdruckleitung 9 und dem durch die Bohrung 11 gebildeten Raum hergestellt« Der Ventilanschlag 13 ist zweckmäßig in eine ringförmige Nut am Ventilträger 7 eingelegt und feststehend am Anschlagstück 8 gelagert«

Zur Gleichdruckentlastung der Hochdruckleitung 9 ist ein den Dicht sit ζ

14 de· Rückschlagventils 10 umgehender, von der Hochdruckleitung 9

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sum Pumpendruckraum 4 führender Strömung·weg vorgesehen. Zur Steuerung dieses Strömungswegs findet ein Druckentlastungsventil 20 Verwendung, das in einer zentralen Ausnehmung 21 des Ventilanschlags 13 angeordnet ist und mittels einer am Rückschlagventil 10 abgestützten Ventilfeder 22 entgegen der Schließrichtung des Rückschlagventils 10 auf seinen im Boden des Ventilanschlags 13 angeordneten Dichtsitz 23 gepreßt wird. Der Hub des Druckentlastungsventils 20 ist durch eine benachbarte Anschlagkante 24 des Rückschlagventils 10 begrenzt. Dadurch, daß sich die Ventilfeder 22 am Rückschlagventil 10 abstützt, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Verstärkung der Ventilfeder 12. Die Anschlagkante 24 und die Auflage für die Ventilfeder 22 lassen sich in vorteilhafter Weise bei der Herstellung der Führungsfläche 15 ohne weiteres mitbearbeiten. Zur völligen Isolierung des Druckentlastungs* ventils 20 könnte die Ventilfeder 22 auch am Ventilanschlag 13 selbst abgestützt werden. Das Druckentlastung β ventil 20 ist in die Ausnehmung 21 des Ventilanschlags 13 zweckmäßig ebenfalls eingeläppt. Vorteilhaft sind die Führungsflächen hierzu ebenfalls wenigstens teilweise zylindrisch ausgebildet. Zur Verbindung des über den geöffneten Dichtsitz 23 erreichbaren Bereichs der Ausnehmung 21 mit einer axialen Ausnehmung 26 des Druckentlastungsventils 20, die im vorliegenden Beispiel in den Strömungsweg einbezogen ist und zur Aufnahme der Ventilfeder 22 dient, sind den Ventilkörper durchdringende Verbindungsbohrungen 27 vorgesehen. Bei einer Ausführung, bei der der Umfang des Druckentlastungsventils 20 sternförmig ausgebildet ist, könnten die Bohrungen 27 entfallen. Beispielsweise zur Dämpfung der in der Hochdruckleitung 9 vorhandenen Druckwellen ist im Ventilanschlag 13 vor dem Dichtsitz 23 des Druckentlastungsventils 20 eine Drosselstelle 25 angeordnet. Zur Vervollständigung des von der Hochdruckleitung 9 zum

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Pumpendruckraum 4 führenden ,Kurzechluß-Strörnungewegi, der über die Drosselstelle 25, den geöffneten Dichtsitz 23, die Ausnehmung 21 und im dargestellten Beispiel die Verbindungsbohrungen 27 zunächst zur Ausnehmung 26 führt, weist das Rückschlagventil 10 eine zentral durchgehende Ausnehmung 28 auf, welche vorzugsweise über eine hinter dem Druckentlastungsventil 20 angeordnete Drosselstelle 29 erreichbar ist. Die eingezogenen Wandbereiche zur Bildung der Drosselstelle 29 können in vorteilhafter Weise zur Abstützung der Ventilfeder 22 herangezogen werden·

Bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 3 wird das Rückschlagventil 10 bei dem durch die Ventilfeder 12 einstellbaren öffnungsdruck geöffnet· Ein Teil des aus dem Pumpendruckraum 4 verdrängten Brennstoffe strömt über den geöffneten Dichtsitz 14, den durch die Bohrung 11 gebildeten Raum und die Bohrungen 19 im Ventilanschlag 13 in die Hochdruckleitung 9. Der andere Teil des Brennstoffs füllt die Ausnehmungen 28 des Rückschlagventils 10 und 26 des Druckentlastung sventils 20 und drückt somit das Druckentlastungsventil 20 auf seinen Dichtsitz 23. Das Druckentlastungsventil 20 bleibt hierbei also sicher geschlossen. Beim Absteuervorgang des Pumpenkolbens 3 sinkt der Druck im Pumpendruckraum 4 rasch ab. Sobald die Kraft der Ventilfeder 12 unterschritten wird, wird das Rückschlagventil 10 auf seinen Dichtsitz 14 gepreßt. Der in der Hochdruckleitung 9 etwa durch Druckwellen und eine Rückdehnung verursachte höhere Druck kann beim überschreiten eines durch die Ventilfeder 22 regulierbaren Maßes das Druckentlastungsventil 20 von seinem Dichtsitz 23 abheben. Hierdurch wird der von der Hochdruckleitung 9 über die Droeselstelle 25, den geöffneten Dichtsitz 23, die Ausnehmung 21, die Verbindungsbohrungen 27, die Ausnehmung 26, die Droaselstelle 29 und die Ausnehmung 28 sum Pumpendruckraum

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führende Strömungeweg freigegeben· Der Brennetoffüberechuß aus der Hochdruckleitung 9 und der Bohrung 11 kann somit in den Pumpendruck· raum 4 zurückströmen· Die Höhe des verbleibenden Restdrucke in der Hochdruckleitung 9 wird durch die Vorspannkraft der Ventilfeder 22 eingestellt» Hiermit läßt sich über dem gesamten Lastbereich ein gleich· mäßiger Reetdruck und damit ein gleichmäßiger Einepritzbeginn erzie«· len.

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Claims (4)

1. An S₁ P ^r ft c h e

   C\»J Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einer von einer Brennstoffpumpe beaufschlagbaren, zu einem Einspritzventil führenden Hochdruckleitung, die gegenüber dem Pumpendruckraum mittels eines feder belasteten Rückschlagventils, dessen Hub durch einen koaxial angeordneten, feststehenden Ventilanschlag begrenzt ist, verschließbar ist und die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzungen über einen mittels eines federbelasteten Druckentlastungsventile steuerbaren, zum Pumpendruckraum führenden Strömungswegs entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckentlastungs ventil (20) in einer Ausnehmung (21) des feststehenden Ventilanschlags (13) verschiebbar gelagert ist, der eine äußere Führungsfläche (16) aufweist, die mit einer inneren Führungsfläche (15) des Rückschlagventils (lO) dichtend zusammenwirkt, in welchem zur Bildung des Strömungswegs ehe zentrale Ausnehmung (28) vorgesehen ist«
2. 2. Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Druckentlastungsventile (20) durch eine Anschlagkante (24) des Rückschlagventile (lO) begrenzt ist·
3. 3* ' Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eich die Ventilfeder (22) dee Druckentlastungsventils (20) ' " . am Rückschlagventil (10) abstützt.

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   -9.
4. 4. Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung nach wenigsten· ei· nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zylindrische Führungsflächen (15, 16) vorgesehen sind,

   5, Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Hochdruckleitung (9) zum Pumpendruck· raum (4) führenden Strömungsweg vor dem Druckentlastungs· ventil (20) eine Drosselstelle (25) vorgesehen ist»

   6« Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung nach wenigstens ei·

   nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Hochdruckleitung (9) zum Pumpendruck· raum (4) führenden Strömungsweg nach dem Druckentlastungs ventil (20) wenigstens eine weitere Drosselstelle (29) vorgesehen ist,

   7, Vorrichtung zur Brennstoffeinspritzung nach wenigstens einem

   der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (l) und der Ventilträger (7) einstückig aus« geführt sind»

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