DE2605388A1 - Brennstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REITZNER · Diw-rN«. J. RICHTER

MONCHKN HAMBUR«

•ooo MUNCHCN » 11. Febr. 1976

TaMS

Stanadyne, Inc. ^τ·'·^ίοη <^οβ9> »«07/ 22020» ■ T«l»gromm·: InvtnKut MGnchtn

Windsor, Conn./USA

υπ»™ Akt., 4499-1-9505 Patentanmeldung ihr»*-.:

Brennstoffeinspritzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzpumpe zur Abgabe abgemessener Brennstoffmengen unter hohem Druck an einen zugeordneten Motor. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einspritzpumpe mit einem rotierenden Verteiler für einen Gleichdruck oder Dieselmotor, die ein Einspritz-Steuersystem zur Steuerung der Menge und des Zeitpunktes der Brennstoffeinspritzung entsprechend ausgewählten Parametern des Betriebszustandes des Motors umfaßt.

Der Betrieb von Gleichdruck- oder Dieselmotoren beruht auf einem Kompromiß zwischen Motorleistung, Wirtschaftlichkeit, Rauch-, Abgas- und Verbrennungsgeräuschentwicklung und erfordert eine präzise Steuerung des Einspritzzeitpunktes in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit, der Belastung und des Luftdrucks in den Ansaugleitungen, sowie eine präzise Steuerung der maximal pro Hub eingespritzten Brenn stoffmenge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und dem Ansaugluftdruck. Es ist auch ein Überwachungssystem erforderlich, das die Brenn stoffzufuhr in Abhängigkeit von Veränderungen der Belastung zur >> Steuerung der Geschwindigkeit reguliert. Eine Regulierung der Emissionen kompliziert die Anforderungen an die überwachung und zwingt

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zu einigen Kompromissen. Die Regulierung der Emission von Stickstoffoxyden kann im Allgemeinen nur durchgeführt werden, wenn die Einspritzzeit etwas gegenüber der auf höchste Leistung bezogenen Einstellung verzögert wird, wenn der Betrieb bei oder nahe dem maximalen mittleren wirksamen Bremsdruck (BMEP) stattfindet, wobei das Ausmaß der erforderlichen Verzögerung von der Betriebsgeschwindig*· keit abhängt. Dadurch wird die während der Verbrennung entwickelte Maximaltemperatur reduziert und deshalb die Menge des gebildeten Stickstoffoxyds. Eine Verzögerung des Einspritzzeitpunktes verursacht aber einen erhöhten Ausstoß an schwarzem Rauch bei hohem BMEP, wodurch wieder eine Reduzierung der eingespritzten Brennstoffmenge erforderlich werden kann, wobei, falls das gleiche Ausmaß der Verzögerung bei allen Drehzahlen und Belastungen beibehalten wird, die Leistung unnötig beeinträchtigt wird und Fehlzündungen, unvollstän·? dige Verbrennung, weißer Auspuffqualm und hohe Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen bei niedriger Belastung auftreten können, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit. Die maximale Menge des eingespritzten Brennstoffs bei Motoren mit Turboaufladung muß ebenfalls bei rascher Beschleunigung aus dem Zustand niedriger Belastung beschnitten werden, um das Ausstoßen schwarzer Rauchwolken aus dem Auspuff zu vermeiden, weil ein hoher Druck in den Ansaugleitungen nicht augenblicklich entwickelt wird. Eine Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes während einer raschen Beschleunigung aus einem Zustand mit niedrigem Druck in den Ansaugleitungen wird bei einigen Motoren die Rauchentwicklung bei geringerer Beschneidung der Brennstoffmenge verringern und bei geringerem Leistungsverlust. Überdies ist ein sehr flexibles Steuersystem erforderlich, falls eine gegebene Einspritzpumpe mit verschiedenen Motoren mit unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der Ein-· spritzzeit und der Brennstoffmenge verwendet werden soll.

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Es ist deshalb erwünscht, ein Steuersystem für die Einspritzung zu schaffen, bei dem der Einspritzzeitpunkt präzise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, der Belastung und dem Luftdruck in der Ansaugleitung gesteuert werden kann, um den Ausstoß an unerwünschten gasförmigen Emissionen in die Athmosphäre zu vermeiden, weshalb es eine hauptsächliche Aufgabe dieser Erfindung ist, eine Brennstoffeinspritzpumpe mit einem solchen Steuersystem zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuersystem für eine Einspritzpumpe zu schaffen, durch welches die maximale Brennstoff abgabe pro Hub derart reguliert wird, daß die in Abhängigkeit sowohl von der Geschwindigkeit als auch vom Luftdruck in der Ansaugleitung veränderbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Geschwindigkeit süberwachung zu schaffen, durch deren Regulierung die maximale Brennstoffabgabe an den Motor gesteuert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennstoffeinspritzpumpe zu schaffen, die ein kontinuierlich programmiertes Steuersystem zur Regulierung des Einspritzzeitpunktes in Abhängigkeit sowohl von der Drehzahl als auch der Last sowohl in Richtung der Vorverlegung, als auch in Richtung einer Verzögerung aufweist. In diese Aufgabe ist es mit eingeschlossen, ein solches Steuersystem vorzusehen, bei dem der Einspritzzeitpunkt, die Brennstoffmenge und die Veränderung der maximalen, an den Motor abzugebenden Brennstoffmenge bei verschiedenen Prehzahlen und Belastungen voneinander unabhängig sind.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennstoffeinspritzpumpe zu schaffen, die ein automatisch betätigbares

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Brennstoffabsperrventil aufweist, das unabhängig auf das Ausbleiben eines Steuersignals, überhöhte Drehzahl und andere Fehlfunktionen anspricht. In diese Aufgabe ist mit eingeschlossen,

dieses Brennstoffabsperrventil so auszugestalten, daß es sowohl zur normalen Absperrung des Brennstoffes als auch zur Absperrung i'rn Notfall dienen kann.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist erfindungsgemäß eine Brennstoffeinspritzpumpe derart ausgestaltet, daß sie eine Quelle fü> unter Druckstehenden Brennstoff, eine zur Aufnahme von Brennstoff aus dieser Quelle angeschlossene und diesen Brennstoff auf hohen Druck bringende Ladepumpe und ein Steue^svstem zur Regulierung de^- e.'nzw spritzenden Brennstoffmengen und ihrer Abgabe an den Motor umfaßt, wobei dieses Steuersystem ein Mittel zur Steuerung des Zeitpunkts der Brennstoffeinspritzung durch die Ladepumpe, erste und zweite Kolben, Betätigungsmittel für den ersten Kolben, um diesen in eine für die Motordrehzahl kennzeichnende Lage zu bewegen, und für den zweiten Kolben, um diesen unabhängig vom ersten Kolben in eine für die durch die Ladepumpe geförderte Brennstoffmenge bei jedor Einspritzung kennzeichnende Lage zu bewegen,· und Mittel iraifeßt, die diese Kolben miteinander und mit den Mitteln zur Steuerung des Einspritzzeitpunkts verbindet, um den Einspritzzeitpunkt entsprechend den Stellungen des ersten und zweiten Kolbens zu steuern.

We i te je Aufgaben werden teils aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, teils in der nachfolgenden Beschreibung mehr im Einzelnen erläutert werden.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiapiele der Erfindung wird diese n.Mher er-

läutert.

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näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise explosionsartig dargestellte Ansicht einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzpumpe,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Kolben zur Ermittlung der Bezugssignale und der zur Verwirklichung der Erfindung verwendeten Verbindungshebel,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Brennstoffsteuereinrichtung unter Einbeziehung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen innerhalb der verschiedenen Figuren gleiche Teile kennzeichnen, zeigt Fig. 1 eine Brennstoffeinspritzpumpe, die für den Einbau des erfindungsgemäßen BrennstoffSteuersystems geeignet ist. Wie gezeigt, ist die Pumpe von einer Bauart mit rotierendem Verteiler, wie sie in der am 22. März 1974 eingereichten US-Patentanmeldung serial number 453 572 beschrieben ist und wie sie insbesondere für die Einbeziehung der vorliegenden Erfindung geeignet ist. In der Pumpe 10 ist ein Verteilerrotor 26 gelagert, der mit einer Antriebswelle 12 versehen ist, die durch einen zugeordneten Motor angetrieben wird, an dem die Pumpe mittels eines Flansches 14 befestigt ist. Die pro Hub eingespritzte Brennstoffmenge wird durch eine teilweise Drehung des. Rings 15 reguliert, die durch eine Axialbewegung des Kolbens 122 verursacht wird, wie in der

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obengenannten Patentanmeldung genauer erläutert ist. Die Bestimmung des Einspritzzeitpunktes wird durch die Winkelstellung des Kurvenrings 19 reguliert, die von der axialen Lage des Kolbens 152 abhängig ist^ wie dies an sich bekannt ist.

Wie die Figuren 1 und 3 zeigen, strömt der Brennstoff der Pumpe durch einen Einlaß 16 aus einem nicht gezeigten Vorratstank zu und fließt zu einer Förderpumpe 18, wo er auf einen durch den unter Federdruck stehenden Druckregulator 20 regulierten Druck gebracht wird, wobei der Druckregulator 20 Leckbrennstoff über einen Kanal 22 zurück zur Einlaßseite der Pumpe leitet. Der Auslaß der Förderpumpe 13 ist mit einem Ringraum 24 verbunden, der durch den Verteilerrotor 26 und die Bohrung 28 gebildet wird, in der der Rotor drehbar gelagert ist.

Aus dem Ringraum 24 fließt der durch die Übertragungspumpe unter Druck gesetzte Brennstoff über einen Kanal 30 in den Bereich hinter einem Absperrventil 32 bis zu einer Einlaßöffnung 33 des Verteilerrotors 26 und zu einer Ladepumpe 39, in der die einzuspritzenden Brennstoffmengen auf hohen Druck gebracht und in üblicher Weise durch nicht gezeigte Kanäle an die Ausgangsleitungen 37 der Pumpe (Fig. 1) wei-

tergeleitet werden. Brennstoff aus dem Kanal 30 fließt auch durch einen Zweigkanal 34 zu den hydraulisch betriebenen Betätigungselementen für das Einspritzsteuersystem, wo er dazu dient, die Antriebsenergie für diese Betätigungselemente zu liefern.

Wie in Fig. 3 gezeigt wird, wird der Ausgangsdruck der För-

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derputnpe durch den Kanal 34 an den Einlaß eines Druckgenerators übertragen, der einen Druckgenerator-Ventilschieber oder -kolben 36 enthält, der in einer Hülse 40 verschiebbar, ist, um in der durch den Ventilkolben 36 und die Hülse 40 gebildeten Kammer 38 ein Drucksignal zu erzeugen, wobei die Hülse 40 ihrerseits in einer Bohrung 42 verschieblich gelagert ist. Der Druck in der Kammer 38 wird .durch einen Zentrifugalregier 44 reguliert, der eine Anzahl von fliegend gelagerten Zentrifugalgewichten 45 aufweist, die derart gelagert sind, daß sie zusammen mit dem Verteilerrotor 26 umlaufen, derart, daß eine in Abhängigkeit von der Motordrehzahl . stehende Zentrifugalkraft auf diese Gewichte 45 ausgeübt wird. Es ist ersichtlich, daß die Zentrifugalgewichte 45 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft eine Axialkraft auf das linke Ende des Ventilkolbens 3fr über einen schwenkbar gelagerten Hebel 48 ausüben können, der bei 50 verschwenkbar gelagert ist. Die Axialkraft auf das linke Ende des Ventilkolbens 36 und die hydraulische Kraft auf das rechte Ende, die auf den Druck in der Kammer 38 zurückgeht, bestimmen die axiale Lage des Ventilkolbens 36 relativ zur Hülse 40, derart, daß in die Kammer 38 Brennstoff aus dem Kanal 34 einströmt oder Brennstoff aus der Kammer 38 über den Brennstoffkanal 54 zu einem Hohlraum im Gehäuse abgeleitet wird, in dem der Leckbrennstoff unter einem festen, niedrigen Druck vorrätig gehalten wird, wobei überschüssiger Brennstoff in den Vorratstank zurückgeleitet wird, so daß dadurch in der Kammer 38 ein Druck aufrechterhalten wird,·'der der auf "die Zentrifugalgewichte 45 ausgeübten Zentrifugalkraft das Gleichgewicht hält und deshalb einen Steuerdruck liefert, der vom

Quadrat der Motordrehzahl abhängig ist (N^).

Falls der Druck in der Kammer 38 geringer ist, als es erforderlich ist, um ein Gleichgewicht mit der auf den Ventilkolben 36 einwirkenden und durch die Zentrifugalgewichte 45 erzeugten Axialkraft aufrechtzuerhalten, wird der Ventilkolben 36 in Fig. 3 nach rechts bewegt, um einen Ringraum 70 mit einem Ringraum 72 hinter einem Rücken 74 zu verbinden, so daß unter Druck stehender Brennstoff aus dem Kanal 34 über einen axialen Kanal 76 im Ventilkolben 36 zur Kammer 38 gelangen kann, bis der Druck in der Kammer 38 sich auf einem Niveau befindet, das der auf den Ventilkolben 36 durch die Zentrifugalgewichte 45 ausgeübten Axialkraft das Gleichgewicht hält. Der Ventilkolben wird dann nach links in seine ursprüngliche Lage bewegt und die Verbindung zum Ringraum 70 wird wieder geschlossen.

Falls die durch die Zentrifugalgewichte 45 ausgeübte Axialkraft abnimmt, wird der Ventilkolben 36 in ähnlicher Weise nach links bewegt aufgrund der höheren, durch den Brennstoff in der Kammer 38 bewirkten Axialkraft, um Brennstoff aus der Kammer 38 durch den axialen Kanal 76 zum Ringraum 72 und am Rücken 78 vorbei in einen Überströmkanal 54 zu drücken, bis ein Zustand erreicht wird, in dem der Druck in der Kammer 38 der durch die Zentrifugalgewichte 45 ausgeübten Axialkraft das Gleichgewicht hält.

Der Druck in der Kammer 3tf wird auf diese Weise auf einem Niveau gehalten, das vom Quadrat der Motordrehzahl (N²) abhängig ist, indem in die Kammer 38 Brennstoff zugeführt oder aus dieser Kammer Brennstoff abgeführt wird, um ein drehzahl-

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abhängiges hydraulisches Steuersignal zu liefern. Der in der Kammer 38 erzeugte N^-Druck wird über den Kanal 68 in der angezeigten Weise an verschiedene' Einheiten des Steuersystems weitergeleitet.

Die Hülse 40 ist durch eine vorgespannte Feder 56, die in einer mit dem Hohlraum innerhalb des Gehäuses durch einen Kanal 54 verbundenen Kammer angeordnet ist, gegen einen Anschlag 58 gespannt. Die Feder 56 dient als Überdrehsicherung und verhindert unter normalen Bedingungen eine axiale Bewegung der Hülse 40 und eine Berührung zwischen dem Hebelarm 48 des Zentrifugalreglers und der Stellstange 60. Wenn jedoch die auf die Zentrifugalgewichte 45 ausgeübte Zentrifugalkraft bei unzulässig hohen Drehzahlen übermäßig ansteigt, wird die durch die Zentrifugalgewichte 45 erzeugte Zentrifugalkraft die Feder 56 zusammendrücken und den Ventilkolben 36 und die Hülse 40 nach rechts bewegen, derart, daß der Hebel 48 die Stellstange 60 berührt und den L-förmigen Hebel 62 derart verschwenkt, daß das Absperrventil 32 gedrückt wird, um den Kanal 34 zu versperren und weitere Brennstoffzufuhr durch den Kanal 30 an den Verteilerrotor zur Abgabe an den Motor zu unterbinden. Die Einlaßöffnungen 64 bzw. 66 der Hülse 40 sind in axialer Richtung länglich ausgebildet,um sicherzustellen, daß der Einlaßkanal 34 und der Auslaßkanal 68, der den N^-Druck an das Steuersystem der Pumpe weiterleitet, in ständiger Verbindung mit dem Inneren der Hülse 40 stehen, um die: Abgabe jies N2-Drucks unter allen Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten.

Es ist außerdem ersichtlich, daß im Falle eines Zusammen-

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bruchs des N^-Drucks in der Kammer 38 aus welchem Grund auch immer, beispielsweise aufgrund eines Ausfalls des Versorgungsdrucks von der Förderpumpe 18, der Ventilkolben 36 am Boden der Kammer 38 anschlagen wird, wodurch die Stellstange 60 den Hebel 62 verstellen und die Brennstoffzufuhr zum Verteilerrotor über den Kanal 30 unterbrechen wird. Auf diese Weise ist die sichere Betriebsweise der Pumpe beim Ausfall des Steuerdrucks in der KammBr 38 unabhängig von einer Drehzahlüberschreitung sichergestellt.

Die Betriebsdrehzahl wird mittels eines von Hand betätigbaren Drosselventils 80 eingestellt, das - wie in Fig. 3 gezeigt - mit einem Exzenter 82 versehen ist, der mit einem Schwenkhebel 84 in Eingriff bringbar ist, der unter Federspannung am Exzenter 82 anliegt. Das entgegengesetzte Ende des Hebels 84 steht mit einem Flansch 88 eines Drosselkolbens 60 in Eingriff, der als Sitz für ein Ende einer Steuerfeder 92 dient. Das andere Ende der Steuerfeder .92 wirkt mit einem Federsitz 94 zusammen, der an einer Drosselstange 96 vorgesehen ist, die ihrerseits mit einem Kolbenschieber 98 eines Überwachungs-Servosystems zusammenwirkt, das außerdem eine axial verschiebbare Selbstregulierungshülse 100 umfaßt, die in einer Bohrung 102 gelagert ist, um die axiale Stellung des Steuerkolbens 122 und damit den Brennstoff zu regulieren, der an die Pumpe geliefert wird, um wie nachfolgend noch genauer beschrieben, eine vorher eingestellte Drehzahl aufrechtzuerhalten.

Eine einstellbare Anschlagschraube 104 dient zur Einstellung der nach oben gerichteten Bewegung des Drosselkolbens 90 um den minimalen, auf die Feder 92 ausgeübten Druck fest-

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zulegen, der zur Bestimmung der geringsten Motordrehzahl dient. Eine zweite einstellbare Stellschraube 106 dient zur Einstellung der maximalen Motordrehzahl. Die Selbsteinstellhülse 100 des Servosystems umfaßt eine geschlossene Kammer 108, die ständig über einen Kanal 68 mit der Kammer 38 in Verbindung steht und deshalb den N^-Druck enthält, der mit Hilfe der Feder 110 eine Vorspannkraft bewirkt, die in einer der Vorspannkraft der Feder 92 entgegengesetzten Richtung wirksam ist. Es ist ersichtlich, daß die axiale Stellung des VentilSchiebers 98 des Servosystems sich in Abhängigkeit von Drehzahländerungen verändern wird, bis die Kraft der Feder 110 zuzüglich der durch den N^-Druck erzeugten Kraft innerhalb der Kammer 108 genau die Vorspannkraft der Steuerfeder 92 aufhebt. Es ist ersichtlich, daß der Gehäusedruck eine zusätzliche Kraft auf den Ventilschieber 98 hinzufügt, um die Feder 92 in einem festen Maß zu unterstützen.

Der Ventilschieber 98 ist mit einem Ringraum 116 zwischen -zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisenden zylindrischen Rücken 112 bzw. 114 versehen. Der Rücken ?14 bedeckt die Öffnung 118 in der Selbststeuerhülse 100 und gibt sie wieder frei, um den Austritt von Brennstoff in die Kammer 120 des Steuerkolbens 122 vom Ringraum 116 aus zu steuern, der mit dem Kanal 34 über einen Kanal 158 verbunden ist. In ähnlicher Weise steuert der Rücken 114 die Abströmung von Brennstoff aus der Kammer 120 über eine Öffnung 118 in den innerhalb des Gehäuses gelegenen Hohlraum 54, um die axiale Stellung des .Steuerkolbens 122 zur Steuerung der an die Ladepumpe 39 und den damit verbundenen

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Motor abgegebene Brennstoffmenge zu steuern. Obwohl der Steuerkolben 122 mit jedem beliebigen Mechanismus verbunden sein kann, um die Brennstoffmenge in der Ladepumpe 39 zu messen, ist er in der Zeichnung mit einem drehbaren Ring 15 verbunden, der zur Steuerung der durch die Pumpe abgegebenen Brennstoffmenge in Übereinstimmung mit seiner axialen Lage dient, wie genauer in der vorstehend erwähnten früheren Anmeldung geschrieben ist.

Es ist ersichtlich, daß bei einer Abnahme der Motordrehzahl gegenüber der voreingestellten Drehzahl der in der Kammer 38 erzeugte N^-Druck ebenfalls abnimmt. Hierdurch wird ein Absinken des Drucks in der Kammer 108 verursacht und die Steuerfeder 92 bewegt den Ventilschieber 98 des Servosystems relativ zur umgebenden Hülse 100 nach unten und öffnet die Öffnung 118. Als Ergebnis wird in der Kammer 120 der zur verschieblichen Lagerung des Steuerkolbens 122 dienenden Bohrung eingeschlossener Brennstoff in den Gehäusehohlraum durch die Öffnung 118 entleert, so daß der Steuerkolben 122 sich aufgrund der Einwirkung der Feder 212 nach rechts bewegt. Dadurch wird durch die Pumpe mehr Brennstoff zum Motor gefördert. Infolge der Bewegung des Steuerkolbens 122 nach rechts wird auch wegen des Eingriffs der Nockenfläche 126 und des mit ihr zusammenwirkenden Tasters 124 die Selbststeuerhülse 100 des Servosystems nach unten bewegt, bis der Rücken 114 wieder die Öffnung 118 schließt und damit die Bewegung des Kolbens 122 beendet und sich das System wieder bei einer etwas geringeren Drehzahl und einer höheren Last im Gleichgewicht befindet. Falls die Motordrehzahl zu erhöhen ist, verursacht eine Aufwärts-

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bewegung des Ventilschiebers 98 aufgrund eines höheren Druckes in der Kammer 108 den Rücken 114 die Öffnung 118 gegenüber dem Ringraum 116 zu öffnen und Druck aus der Förderpumpe in die Kammer 120 einzulassen und dadurch den Kolben 122 zu veranlassen, sich nach links zu bewegen, wodurch die Brennstoffabgabe verringert wird und die Selbststeuerhülse 100 nach oben bewegt wird, so daß der Rücken 114 die öffnung 118 wieder schließt. Damit übereinstimmend wird die Position des Steuerkolbens 122 in einer axialen Lage beibehalten, die als Anzeichen für die an den zugeordneten Motor abgegebene Brennstoffmenge dient.

Das erfindungsgemäße Steuersystem umfaßt einen zweiten Kolben 130, der - wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt verschieblich in einer Querbohrung 132 im Gehäuse 10 der Pumpe gelagert ist, die parallel zur Querbohrung 123 verläuft, die zur Lagerung des Steuerkolbens 122 dient. Der Kolben 130 wird in einer axialen Lage gehalten, die über den Ventilschieber 134 eines Servoventils die Motordrehzahl anzeigt.

Wie gezeigt erhält eine Kammer 136 am Ende der den Ventilschieber 134 verschieblich aufnehmenden Bohrung über einen Kanal 68 aus der Kammer 38 den n2-Druck. Der Ausgang, der Förderpumpe steht durch den Kanal 34 mit dem Ringraum 138 des Servoventils in Verbindung und der Rücken 140 des Ventilkörpers 134 dient zur Steuerung der Verbindung zwischen dem Kanal 142 und dem Ringraum 138 oder der Gehäusekammer 144 in Abhängigkeit von der axialen Lage des Ventilkörpers 134. Der Kolben 130 ist durch eine Feder 150 nach

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links vorgespannt und der Ventilkörper 134 ist durch eine Feder 148 (innerhalb der Feder 150) zwischen dem Kolben 130 und dem Ventilkörper 134 nach rechts vorgespannt.

Es ist ersichtlich, daß bei einer Zunahme des N^-Drucks aufgrund einer Zunahme der Motordrehzahl der Druck in der Kammer 136 den Ventilkörper 134 bezogen auf die Fig. 3 nach links bewegen wird, wodurch die Feder 148 zusammengedrückt wird und eine Verbindung zwischen dem Kanal 34 und dem Kanal 142 hergestellt wird, um zusätzlichen Brennstoff in die Kammer 146 abzugeben. Dadurch wird der Kolben 130 bezogen auf Fig. 3 nach rechts bewegt, bis der Rücken 140 den Kanal 142 wieder schließt, so daß :weder Brennstoff in die Kammer 146 eingeleitet, noch aus der Kammer 146 abgeführt wird.

In ähnlicher Weise wird sich der Ventilkörper 134 unter der Wirkung der Feder .148 nach rechts bewegen, wenn der N^-Druck in der Kammer 136 aufgrund einer Verringerung der Motordrehzahl abnimmt, um Brennstoff aus der Kammer 146 über den Kanal 142, die Kammer 144 und den Ablaufkanal 54 in den Gehäusehohlraum abzuleiten, derart, daß der Kolben 130 unter der Vorspannung der Feder 150 nach links wandert und der Kolbenschieber 134 folgt, bis die Öffnung des Kanals 142 wieder geschlossen ist. Auf diese Weise nimmt der Kolben 130 kontinuierlich eine axiale Lage innerhalb seiner Bohrung ein, die zur Anzeige der Motordrehzahl dient.

Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, ist ein dritter

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Kolben 152 vorhanden, der parallel zum Steuerkolben 122 und dem zweiten Kolben 130 liegt. Der Kolben 152 ist in einer Querbohrung 154 im Pumpengehäuse 10 gelagert und seine axiale Position ist so gesteuert, daß sie der Einstellung des Zeitpunktes dient, zu dem durch die Ladepumpe 39 der Brennstoff auf hohen Druck gebracht wird, und damit der Einstellung des Zeitpunktes der Brennstoffeinspritzung in den zugeordneten Motor.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bestimmt die axiale Lage des Kolbens 152 in seiner Bohrung 154 den Einspritzzeitpunkt derart, daß eine Bewegung des Kolbens 152 nach rechts eine frühere Einspritzung anzeigt.

Der zweite Kolben 130 ist mit einer nockenförmigen Oberfläche 160 versehen, mit der ein Taster 162 zusammenwirkt. Der Steuerkolben 122 ist in ähnlicher Weise mit einer nokkenförmigen Oberfläche 164 versehen, mit der ein Taster 166 zusammenwirkt. Die entgegengesetzten Enden der Taster 162 und 164 stehen mit den Enden eines Balkens 168 in Verbindung, um ein kontinuierlich programmiertes Steuersignal zur Regulierung des Einspritzzeitpunktes in Übereinstimmung sowohl mit der Drehzahl als auch mit der Last sowohl im Sinne einer Vorverlegung als auch einer Verzögerung zu erzeugen. Eine Einstellschraube 170 dient zur Einstellung des Einspritzzeitpunktes und zur Anpassung an Fertigungsabweichungen und Toleranzen. Ein mittlerer Punkt des Balkens 168 steht mit dem Ventilschieber 172 eines Servoventil? in Eingriff, der in einer axial beweglichen Hülse 174 gelagert ist, um die Abgabe von Brennstoff von der Förderpumpe zur Kammer 176 am Ende derjenigen Bohrung zu steuern,

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in der der dritte Kolben 152 verschieblich gelagert ist, oder aber die Ableitung von Brennstoff aus dieser Kammer, um dadurch die axiale Position des dritten Kolbens 152 einzustellen und damit den Einspritzzeitpunkt. Während des Betriebs wird der dritte Kolben 152 durch Pumpenreaktionskräfte nach links gedrückt. Der Ausgangsdruck der Förderpumpe wird durch einen mit einem Ringraum 178 des VentilSchiebers 172 in Verbindung stehenden Kanal auf diesem Ventilschieber 172 übertragen. Es ist ersichtlich, daß bei der dargestellten Ausführungsform der Ventilschieber 172 nach oben bewegt wird, wenn der zweite Kolben 130 nach rechts oder der Steuerkolben 122 nach links bewegt wird, aufgrund einer höheren Drehzahl oder einer niedrigeren Belastung, und daß der Ringraum 178 mit dem Kanal 180 in Verbindung stehen wird, um unter Förderdruck stehenden Brennstoff in die Kammer 176 des dritten Kolbens über ein Rückschlagventil 182 abzugeben, und um dadurch den Kolben 152 nach rechts und den Kurvenring in einer Richtung zu bewegen, die der Vorverlegung des Einspritzzeitpunkts dient. Diese Bewegung zur Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes wird beendet durch die Nachfolgebewegung des VentilSchiebers 174^ der mit einem Fühler 184 versehen ist, der seinerseits mit einer Kurvenfläche 186 am dritten Kolben 152 zusammenwirkt, um den Ventilschieber 174 nach oben zu bewegen, bis die Verbindung zwischen dem Ringraum des VentilSchiebers 172 und dem Kanal 180 durch den Rücken 182 unterbrochen wird.

Wenn sich der Balken 168 aufgrund einer Abwärtsbewegung entweder des Tasters 162 oder des Tasters 166 infolge einer Bewegung des zweiten Kolbens 130 nach links oder des Steuer-

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kolbens 122 nach rechts nach-unten bewegt, wird sich der Ventilschieber 172 unter der Vorspannung der Feder 188 nach unten bewegen, so daß Brennstoff in den Gehäusehohlraum aus der Kammer 176 des dritten Kolbens über den Kanal 190, die Öffnung 192, die Überströmkammer 194 und den Ausströmkanal 54 entleert werden kann. Die Bewegung des dritten Kolbens 152 in Verzögerungsrichtung nach links, bezogen auf Fig. 3, führt zu einer Abwärtsbewegung der Hülse 174, bis eine Gleichgewichtsposition erreicht wird, und der Rücken 172 die Öffnung 192 bedeckt, um ein weiteres Durchströmen oder Ausströmen von Brennstoff aus der Kammer 176 des dritten Kolbens zu unterbinden«

Auf Wunsch können Mittel vorgesehen sein, um den Einspritzzeitpunkt bei niedrigem Luftdruck innerhalb der Ansaugleitung entsprechend dem Druckniveau vorzuverlegen. Wie gezeigt wird ein unter Federspannung stehender, schwenkbarer Anschlag 196 normalerweise in einer unwirksamen Stellung gehalten, in dem er in einem Abstand vom Balken 168 gehalten wird, aufgrund einer durch einen mit einer Membran 200 verbundenen Schieber 198 erzeugten Kraft, wobei die Membran über eine Leitung 202 mit dem Luftdruck d£f Ansaugleitung beaufschlagt wird. Falls der Luftdruck der Ansaugleitung über der Membran 200 auf ein vorgegebenes Niveau absinkt, wird die Vorspannfeder 204 den Schieber 198 nach oben bewegen, bis der schwenkbare Anschlag 196 den Balken 168 berührt, und statt des Fühlers 166 die Steuerung des Ventilschiebers 172 übernimmt. Eine weitere Abnahme des Ansaugluftdruckes verändert die Position des dritten Kolbens 152 derart, daß in Übereinstimmung mit dem

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Druckniveau in der Luftansaugung die Einspritzzeit vorverlegt wird.

Der zweite Kolben 130 ist mit einer zweiten Kurvenfläche 214 versehen, mit der ein Ende eines Fühlers 216 in Berührung steht, der mit einem Balken 218 zusammenwirkt, um die axiale Lage des zweiten Kolbens 130 in eine in Abhängigkeit von der Motordrehzahl veränderliche, mit vorgegebenem Maximum versehene Brennstoffabgabe zu übertragen. Wie vorher festgestellt wurde, wird der zweite Kolben 130 in einer axialen Position gehalten, die von der Motordrehzahl abhängig ist, und durch Überwachung des Profils der Kurvenfläche 214 kann die axiale Lage des Fühlers 216 so programmiert werden, daß sie Veränderungen der maximalen Brennstoffabgabe in Abhängigkeit von der Drehzahl entsprechend den Erfordernissen unterschiedlicher Motoren bewirkt.

Das andere Ende des Fühlers 216 steht mit einem Ende eines Schwenkbalkens 218 in Eingriff, der auf einen Exzenter drehbar gelagert ist. Das andere Ende 222 des Drehbalkens 218 dient als Anschlag zur Begrenzung der maximalen Brennstoffmenge und hält normalerweise einen Abstand vom Federsitz 94 für die Steuerfeder 92 bei anderen als den Bedingungen für die maximale Brennstoffabgabe, so daß keine Kolision mit der Wirkungsweise der früher beschriebenen Steuerbzw. Überwachungseinrichtung stattfinden kann.

Die Lage des Rings 15, des Kolbens 122, der Selbststeuerhülse 100, des VentilSchiebers 98, der Drosselstange 96 und des Ventilsitzes 94 verbleibt unter der Wirkung der hydraulischen Steuerung in einer festen Relation zueinander, so

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daß die Bewegung des Kolbens 122 nach rechts, um mehr Brennstoff zu: erhalten, eine Abwärtsbewegung des Federsitzes 94 erfordert. Wenn somit die Abwärtsbewegung des Federsitzes 94 durch Berührung des Anschlages 222 begrenzt wird, wird die Bewegung des Kolbens 122 nach rechts und die pro Hub eingespritzte Brennstoffmenge in ähnlicher Weise begrenzt. Es ist deshalb ersichtlich, daß das Kurvenprofil 214 auf dem zweiten Kolben 130 so ausgebildet werden kann, daß der Anschlag 222 in Abhängigkeit von der Drehzahl variabal positioniert wird und entsprechend den von der Drehzahl abhängigen Bedürfnissen die maximale Brennstofförderung pro Hub reguliert.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist eine Druckdose 224 vorgesehen, die dazu dient, die bei wechselnden Motordrehzahlen zugeführte maximale Brennstoffmenge in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in der Ansaugleitung abzuwandeln. Wie gezeigt, umfaßt die Druckdose eine Membran 226, die den einander entgegengesetzt gerichteten Druckkräften des über einen Kanal 228 zugeführten Luftdrucks aus der Ansaugleitung und einer Druckfeder 230 ausgesetzt ist. Die Stellstange 232 der Druckdose steht mit dem Stellhebel 234 des Exzenters in Eingriff, derart, daß das Teil 220 um die Stütze 221 gedreht wird und der Schwenkpunkt für den Balken 218 nach oben bewegt wird, wenn der Druck in der Ansaugleitung fällt oder nach unten, wenn der Druck in der Ansaugleitung zunimmt, wodurch eine ähnliche Bewegung des Anschlags 222 hervorgerufen wird, die zu einer entsprechenden Veränderung der maximalen Brennstoffmenge pro Hub führt. Ein einstellbarer Anschlag 238 dient dazu, ein absolutes Brennstoffmaximum einzustellen, während eine Feder 236 den Arm 234 in Kontakt mit der Stellstange 232 hält.

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Da die Druckdose 224 eine kontinuierliche Einstellung des Drehpunktes 220 in Abhängigkeit vom Luftdruck der Ansaugleitung liefert und nicht mit der Wirkung des Schwenkbalkens beim Abtasten des Kurvenprofils 214 und damit der axialen Lage des zweiten Kolbens 130 kollidiert, wird durch diese Anordnung die Form der Drehmomentkurve beibehalten, d. h. die maximal veränderbare Brennstoffmenge, die dem Motor bei verschiedenen Drehzahlen innerhalb des Drehzahlbereiches zugeführt werden kann, es wird lediglich in Übereinstimmung mit dem Luftdruck in der Ansaugleitung das Niveau der maximalen Brennstoffabgabe verschoben. Es ist ersichtlich, daß die Druckdose auch so angeordnet werden könnte, daß durch sie ein zweiter veränderlicher Anschlag unter dem Federsitz 94 positioniert wird, in welchem Falle die Betätigung des Anschlags 222 mehr ersetzt als verändert würde.

Wie vorstehend erwähnt wurde, steht der Regulatorhebel 48 mit der Stellstange 60 derart in Eingriff, daß die Brennstoffzufuhr zum Verteilerrotor und zur Ladepumpe bei überhöhten Drehzahlen entgegen der Wirkung der Feder 56 und auch bei einem Ausfall des N^- Steuersignals aufgrund eines Druckausfalls in der Kammer 38 des N^-Generators unterbrochen wird.

Diese unabhängig voneinander wirksamen Sicherheitseinrichtungen sind zusätzlich zu normalen Absperreinrichtungen vorhanden. Der Ventilschieber 3Z der in seine Öffnungsstellung durch die Feder 31 vorgespannt ist, wird ebenfalls durch die Wirkung einer stärkeren Feder 65 geschlossen, falls der Elektromagnet 63 aberregt wird.

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Die Ausführungsform nach Fig. 3 liefert eine übermäßige Brennstoffversorgung für den Start und eine Verzögerung des Einspritzzeitpunktes für den Start. Der Kolben 122 ist normalerweise frei, sich weiter in die Richtung der maximalen Brennstoffabgabe zu bewegen, als dies durch den Anschlag 222 unter hydraulischen Steuerbedingungen möglich wäre, und bei der Anlaßdrehzahl drückt die Feder 212 den Kolben 122 in eine extreme rechte Lage, unabhängig von der Reglerservowirkung, weil der Förderdruck bei dieser Drehzahl nicht ausreichend ist, um der Feder 212 entgegenzuwirken. Diese Wirkung liefert beim Anlassen eine größere als die normale Brennstoffmenge. Ein beweglicher Anschlag 206 für den Kolben 122 dient zur Begrenzung der zusätzlichen Brennstoffmenge beim Anlassen, wenn er sich in seiner extremen rechten Stellung befindet, während er dann, wenn er sich in seiner linken Position befindet, als Sicherheitsanschlag dient, um eine grob übermäßige Brennstoffabgabe während des normalen Betriebs zu verhindern, falls eine hydraulische Störung des Reglers auftritt. Die Lage des Anschlags 206 wird durch den Förderdruck bestimmt. Der durch den Kanal 34 weitergeleitete Ausgangsdruck der Förderpumpe überwindet die Spannung der Feder 210 während des normalen Be-? triebs der Pumpe. Während des Anlassens ist jedoch der Ausgangsdruck der Förderpumpe gering und überwindet die Kraft der Feder 210 nicht, so daß der Kolben 208 und der bewegliche Anschlag 206 am rechten Ende anschlagen und sich dicht gegen das Ende der Kammer 209 legen, wodurch die Strömung in der Leitung 158 unterbrochen wird, die normalerweise Brennstoff mit dem Ausgangsdruck der Förderpumpe weiterleitet, um den dritten Kolben 152 und den ersten Kolben 122 zu be-

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tätigen. Als Ergebnis wird der dritte Kolben 152 während des Anlassens in seine voll zurückgezogene Lage bewegt und der Steuerkoljjen 122 kann so lange nicht aus der eine übermäßige Brennstoffzufuhr bewirkenden Stellung bewegt werden, bis der Kanal 34 wieder geöffnet wird. Wenn der Motor auf etwa mittlere Drehzahl beschleunigt worden ist, wird der Förderdruck, der nur auf die kleine Innenfläche des Endes des Kolbens 208 wirkt, ausreichend sein, um die Vorspannkraft der Feder 210 zu überwinden, so daß sich der Kolben 208 nach links bewegen wird. Nachdem sich der Kolben 208 nach links bewegt hat, wird der auf den vollen Durchmesser wirkende Förderdruck den Kolben in dieser Stellung halten, bis der Motor im wesentlichen abgestoppt ist.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 4gelangt Brennstoff durch die Einströmöffnung 16 einer Förderpumpe 18, wo er auf einen Druck gebracht wird, der durch den mit einer Feder belasteten Druckregulator 20 bestimmt wird, der Leckbrennstoff über den Kanal 22 zum Brennstoffeinlaß zurückbefördert. Die Förderpumpe 18 liefert Brennstoff an einen Ringraum 24 des Verteilerrotors 26, von wo er über einen Kanal 30 an einem Absperrventil 32 vorbei zu einer Einlaßöffnung 33 des Rotors gelangt. Im Rotor 26 werden abgemessene Brennstoff mengen aufeinanderfolgend auf hohen Druck gebracht und aufeinanderfolgend an eine Mehrzahl von Brennstoffeinspritzdüsen gefördert, die den verschiedenen Zylindern des angeschlossenen

Motors zugeordnet sind, wie genauer in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 3 erläutert und beschrieben wurde.

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In Fig. 4 wird der die Förderpumpe verlassende Brennstoff über einen Kanal 34 zu einem Ringraum 254 und zu einer Einlaßöffnung 262 eines Druckgenerator-Ventilschiebers 36a gefördert, der verschieblich innerhalb eines Reglerservoventils 250 angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, um in der Kammer 38a einen Druck zu erzeugen, der von der Motordrehzahl abhängig ist. Das Reglerservoventil 250 besteht aus einem in der Bohrung einer Reglerrückführhülse 252 verschieblich gelagerten Ventilschieber. Der Kanal 34 steht ständig mit einem Ringraum 254 in Ver-. bindung, der zwischen dem Reglerservoventil 250 und der Rückführhülse 252 ausgebildet ist. Eine axiale Bewegung des Servoventils 250 gegenüber der Rückführhülse 252 verursacht das Öffnen und Schließen von Öffnungen, die die Brennstoffströmung zu und von Kammern an beiden Enden des Reglerkolbens 122a steuern, wodurch seine axiale Position und die eingespritzte Brennstoffmenge gesteuert wird. Das Servoventil 250 wird durch eine Reglerfeder 92a nach links in Richtung auf das Druckgeneratorventil 36a gedrückt.

Ein Zentrifugalregler 44 besitzt eine Mehrzahl von Zentrifugalgewichten 45, die gemeinsam mit dem Verteilerrotor 26

Ji- rotieren können, um eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die dem Quadrat der Motordrehzahl (N2)proportional ist, und auf das linke Ende des Ventils 36a eine Kraft über einen schwenkbar gelagerten Hebel 48 ausübt, der um einen Lagerpunkt 50 schwenken kann.

Öffnungen 267 und 262 im Reglerservoventil 250 und eine ringförmige Nut 266 im Druckgeneratorventil 36a dienen dazu,

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Brennstoff mit dem Druck der Förderpumpe im Ringraum 254 zur Kammer 38a zu befördern oder Brennstoff aus der Kammer 38a mit dem Druck des Pumpengehäuses zu einem Ringraum 270 zu entleeren, um den Druck in der Kammer 38a und eine resultierende Kraft auf das benachbarte Ende des Ventils 36a aufrechtzuerhalten, die genau der Kraft entgegenwirkt, die auf das andere "Ende des Ventils 36a durch den Hebel 48 ausgeübt wird. Das Verfahren gleicht jenem, das für die Ausführungsform nach Fig. 3 bereits beschrieben wurde. Während des normalen Betriebs arbeiten das Druckgeneratorventil 36a und das Reglerservoventil 250 als Einheit mit im wesentlichem festem Verhältnis zueinander. Eine Relativbewegung tritt nur bei einer Änderung der durch die Zentrifugalgewichte ausgeübten Kraft auf und ist begrenzt auf einen geringen Betrag, der nötig ist, um die Zufunrund Entleerungsöffnungen zu öffnen oder zu schließen. Der erzeugte N^-Druck ist ebenfalls von der Lage der Zentrifugalgewichte" abhängig, bei einer gegebenen Lage ist er jedoch dem Quadrat der Drehzahl proportional. In dieser Be ~ Schreibung wird angenommen, daß der Gehäusedruck gleich Null ist, positive Werte des Gehäusedrucks werden den erzeugten Druck um einen gleichen Betrag erhöhen.

Ein Handdrosselhebel 80a ist mittels der Welle 316 schwenkbar gelagert, um eine Vorspannkraft auf die Reglerfeder 92a über den Zwischenhebel 317, die Zwischenfederstütze 258, einen becherförmigen Federsitz 88a und eine Zwischenfeder 256 zu übertragen, wobei die Zwifchenfeder fcine geringere Federwirkuiig aufweist, so daß oberhalb des Leerlaufzustandes der Federsitz 88a auf der Zwischenfederstütze 258 aufsitzt.

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Ein paar einstellbarer Drosselanschläge 104a und 106a ist vorgesehen, um den Bereich der auf die Reglerfeder 92a einwirkenden Vorspannkräfte zu begrenzen, und um die Grenzen der niedrigen und hohen Betriebsdrehzahl entsprechend einzustellen. Durch das Zusammenwirken eines inneren Vorsprungs mit einer Abflachung auf der Drosselwelle 316 wird der Zwischenhebel 317 nur in einem dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Drehsinn durch diese Drosselwelle 316 betätigt.

Ein federbelasteter Dämpfungszylinder 260 mit einer Lecköffnung 261 ist verschieblich in einer geschlossenen Bohrung am Ende des Reglerservoventils 250 angeordnet, um alle Schwingungen des Reglerservoventils zu dämpfen.

Beim Betrieb im Gleichgewichtszustand wird der auf das Regler servoventil 250 einwirkenden Kraft der Reglerfeder durch das Zusammenwirken mit dem Druckgeneratorventil 36a die Kraft der Zentrifugalgewichte entgegen. Der Reglerkolben 122a wird durch ein Gleichgewicht der auf den Druck in der Kammer 123a an einem Ende des Kolbens 122a zurückzuführenden Kraft und der auf den Druck in der Kammer 120a zurückzuführenden Kraft zuzüglich der Kraft der Feder 302 am anderen Ende in der axialen Stellung gehalten, die erforderlich ist, um den für diesen Betriebszustand nötigen Brennstoff zu liefern.

Die Kammer 123a ist mit der Öffnung 282 der Rückführhülse 252 über einen Kanal 285 verbunden und die Kammer 120a ist mit der Öffnung 274 in der Rückführhülse "durch den Kanal 276 verbunden. Die Öffnungen 282 und 274 werden in Übereinstimmung mit entweder dem Förderdruck im Ringraum 254 oder dem Gehäusedruck durch ein Rückenpaar 278 und 280 auf dem

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Schieber des Reglerservoventils 250 geöffnet oder geschlossen». Wenn eine Öffnung dem Förderdruck geöffnet ist, ist die andere Öffnung in das Gehäuse geöffnet.

Falls die Drehzahl des Motors abnimmt, oder falls der Drosselhebel 80a bewegt wird, um durch die Feder 92a eine größere Kraft auszuüben, werden sich das Reglerservoventil 250 und das Druckgeneratorventil 36a nach links bewegen, um eine öffnung der öffnung 274 für den Förderdruck und der öffnung 282 zum Gehäuse zu bewirken. Brennstoff wird in die Kammer 120a und aus der Kammer 123a strömen und der Kolben 122a wird sich nach unten in eine einer größeren Brennstofförderung entsprechende Lage bewegen. Wenn sich der Kolben 122a nach unten bewegt, wird die Wirkung des Tastorgans 124a das unter der Wirkung der Feder 127 mit der Kurvenfläche 126a zusammenwirkt, die Rückführhülse 252 veranlassen, sich nach links zu bewegen und die Öffnungen 282 und 274 wieder zu schließen und einen Gleichgewichtszustand unter der neuen Betriebsbedingung wieder herzustellen. Eine Zunahme der Motordrehzahl oder eine Bewegung des Drosselhebels 80a zur Verringerung der Kraft der Feder 92a wird eine Bewegung des Reglerservoventils 250 nach rechts zur Folge haben, wodurch die öffnung 274 zum Gehäuse und die Öffnung 284 gegenüber dem Förderdruck geöffnet wird, wodurch ein umgekehrter Bewegungsablauf des Reglerkolbens 122a und der Rückführhülse 252 und ein stabilisierter Betrieb bei geringerer Brennstofförderung verursacht wird. Die Ausführungsform nach Fig. 4 dient somit einem zwangsläufigeii^Ühtrieb des Reglerkolbens 122a in beiden Richtungen.

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Die Öffnung 274 und der Kanal 276 können auf Wunsch entfallen, wenn die Kammer 120a mit dem Gehäuseinneren verbunden und die Kraft der Feder 302 erhöht ist, um eine einfacher, im wesentlichen jedoch äquivalent funktionierende Konstruktion zu schaffen.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 liefert auch einen hydraulisch wirkenden, den Betrieb einstellenden Schutz für den Fall, daß der Reglerkolben 122a oder die Rückführhülse 252 nicht richtig reagieren und eine höhere Drehzahl auftritt, als sie durch die Stellung des Drosselhebels 80a veranlaßt ist. Falls eine Öffnung der Öffnungen 274 und 282 durch Bewegung des Reglerservoventils 250 nach rechts keine entsprechende Bewegung der Rückführhülse 252 zur Folge hat, wird sich der Ventilschieber 250 weiter gegenüber der Hülse 252 nach rechts bewegen und der Rücken 280 wird deshalb die Öffnung 284 gegenüber dem Förderdruck im Ringraum 254 öffnen. Der Förderdruck wird der Kammer 288 des Absperrmechanismus zugeführt. Der Kolben 290 wird sich nach oben bewegen und das Teil 292 veranlassen, das Absperrventil ' 32 entgegen der Wirkung der Feder 31 in die geschlossene Stellung zu drücken und dadurch den Kanal 30 zu sperren, um einen weiteren Brennstoffzufluß zur Einströmöffnung 33 des Verteilerrotors zu unterbinden.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 liefert ebenfalls eine erhöhte Brennstoffmenge beim Starten. Ein Ventil 294 für zusätzlichen Brennstoff, das in der Stellung gezeigt ist, die es unter normalen Betriebsbedingungen einnimmt, wird durch eine Feder 296 derart vorgespannt, daß es das Ende eines Kanals 298 schließt, der bei

ο *
stillstehendem Motor einen N -Signaldruck enthält. Beim Anlassen

2
ist der N -Druck klein und reicht nicht aus, um das Ventil für zusätzliche Brennstoffzufuhr ¥2_L ⁿjfl^Qf^lt\ ^{298 abzuneben}» ^{s0 daß die}

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Kanäle 284 und 285 nicht miteinander verbunden werden und in der Kammer 123a am Ende des Reglerkolbens 122a befiridlicher Brennstoff durch den axialen Kanal 300 ausströmt und auf Gehäusedruck absinkt, damit die Vorspannfeder 302 des Reglerkolbens diesen Reglerkolben bis zum Anschlag bewegen kann, um dadurch eine maximale Brennstoffzufuhr für den Start zu liefern, unabhängig von der maximalen Brennstoffeinstellung des später noch beschriebenen Drehmoment-

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Kontrollsystems. Wenn der N -Druck im Kanal 298 ein ausreichendes Niveau erreicht, um die Wirkung der Feder 296 zu überwinden, die nur auf den Querschnitt des Kanals 298 wirkt, wird das Ventil 294 für zusätzliche Brennstoffzufuhr nach rechts in seine normale Betriebsstellung bewegt, um eine Verbindung zwischen den Kanälen

284 und 285 für die normale Betriebsweise des Reglerkolbens 122a herzustellen. Über die Leitung 34 wird auf den Ringraum 304 des Ven*· tils für zusätzliche Brennstoffzufuhr Förderdruck übertragen. Wenn das Ventil durch die Feder 296 nach links bewegt wird, um beim Startzustand den Kanal 298 zu schließen, steht der Ringraum 304 mit dem Kanal 306· in Verbindung, der seinerseits mit der Kammer verbunden ist, um auf das Ende des Absperrkolbens 292 gegen übermäßige Brennstoffzufuhr zu wirken. Wenn der Ventilkörper 294 des Ventils für zusätzliche Brennstoffzufuhr in der linken Position festhängt, wird der Ausgangsdruck der Förderpumpe dazu benutzt, das Absperrventil 32 zu betätigen, um zu verhindern, daß die hydraulische Steuerung des Reglerkolbens 122a den Brennstoff aufgrund des Fehlens einer Verbindung zwischen den Kanälen 284 und

285 begrenzt. Der Durchmesser des Kolbens 292 und die Federkraft der Feder 31 sind so bemessen, daß das Ventil 32 bei einer ausgewählten Motordrehzahl, wie z. B. 1500 U/m, geschlossen wird.

Das Ventil für zusätzliche Brennstoffzufuhr dienib auch dazu, sicherzustellen, daß der dritte Kolben, der sog. Voreilkolben, sich während des Starts in einer voll zurückgezogenen Lage befindet und

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daß Leckverluste des Förderdrucks beim Voreilmechnistnus und beim Mechanismus zur Steuerung des Drehmoments während des Starts verhindert werden,

Der Kanal 310, der den Ausgangsdruck der Förderpumpe vom Ringraüm 304 an die Kammer 176a weiterleitet, um den dritten K^ben 152a in die Voreil-Position zu drücken, und an den Verbindungskanal 287 der den zweiten Kolben 130a versorgt, wird bei Startbedingungen vom Ringraum 304 durch das Ventil 294 getrennt, wenn die Feder 296 dessen Ventilkörper nach links drückt. Auf diese Weise kann det Förderdruck nicht an die Kammer 176a gelangen, um den dritten Kolben entgegen der Vorspannung der Feder 312 in die Voreilstellung zu drücken und die BrennstoffVerluste werden beim Anlassen auf ein Minimum gesenkt, wenn die Förderpumpenkapazität kritisch ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das Absperrventil 32 zusätzlich zu seiner automatischen Betätigung unter gewissen Störungsbedingungen, die oben beschrieben worden sind, auch durch einen Elektromagnet 63 betätigt werden, der im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 3 beschrieben wurde, wie auch direkt und durch Handbetätigung mittels eines Arms 314, der mit der Drosselwelle 316 verbunden ist, wobei der Arm 314 direkt mit einem Betätigungselement 318 in Kontakt steht, um den Ventilkörper 32 niederzudürcken und den Kanal 30 zu schließen, wenn der Drosselhebel 80a über die Leerlaufstellung hinaus bewegt wird.

Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der zweite Kolben 130a zur Einstellung des Drehmoments in einer Bohrung verschieblich

gelagert und nimmt eine axiale Lage ein, die in Beziehung zur Motordrehzahl steht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird sich der zweite Kolben 130a bei höheren Drehzahlen nach oben und bei niedrigen Drehzahlen nach unten bewegen.

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Der Ausgangsdruck der Förderpumpe, der dazu bestimmt ist, den zweiten Kolben 130a entgegen der Wirkung der Feder 330 zu beaufschlagen, wird durch die Kanäle 310 und 287 über eine Drosselstelle 332 an die Kammer 328 geleitet. Stromab von der Drosselstelle 332 ist eine Zweigleitung 334 vorgesehen, die Brennstoff an das Servoventil 336 liefert, das den Abfluß an die Kammer 54 mit Gehäusedruck steuert. Die über das Servoventil 336 abströmende Brennstoffmenge steuert den Druck im Kanal 334 und in der Kammer 328 wegen des Druckabfalls an der Drosselstelle 332.

Eine innerhalb der Feder 330 angeordnete Feder 342 ist zwischen dem

2 Servoventil 336 und dem zweiten Kolben 130a eingefügt. Der N Druck aus dem Kanal 41 wird dem oberen Ende des Ventils 336 zugeleitet und wirkt der Feder 342 entgegen. Die Feder 338 übt ebenfalls eine Kraft auf das Ventil 336 aus, sie wirkt jedoch lediglich einem Teil der Kraft der Feder 342 entgegen und dient einfach nur zur bequemen Einstellung der Nettolast der Feder 342 unter Verwendung der Einstellschraube 340.

2 Falls die Motordrehzahl zunimmt, nimmt auch der N -Druck zu und bewegt das Ventil 336 entgegen der Wirkung der Feder 342 nach unten und reduziert oder unterbricht zeitweilig dadurch die Abströmung aus dem Kanal 334, wodurch sich ein höherer Druck in der Kammer 328 ergibt. Der zweite Kolben 130a wird deshalb entgegen der Wirkung der Feder 330 nach oben bewegt, bewegt auch das Servoventil 336 nach oben und vergrößert die Abströmung aus dem Kanal 334 , bis der Druck in der Kammer 328 auf dem erforderlichen Wert ist, um den Kolben 130a in dieser neuen Position zu halten, und bis das Gleichgewicht wiederhergestellt ist. Falls die Dreh-

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zahl abnimmt, wird der N -Druck reduziert, das Ventil 336 bewegt sich nach oben, um die Abströmung von mehr Brennstoff zuzulassen, der Druck in der Kammer 328 wird abgesenkt, der Kolben 130a bewegt

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sich nach unten und das Servoventil 336 bewegt sich ebenfalls nach unten und stellt den Brennstoffabfluß so ein, daß der niedrigere Druck in der Kammer 328 aufrechterhalten wird. Der Kolben 130a wird dadurch genau auf eine axiale Lage eingestellt, die eine Anzeige für die Drehzahl darstellt.

Der zweite Kolben 130a besitzt eine kurvenförmige Oberfläche, die derart profiliert ist, daß sie bei jeder Motordrehzahl innerhalb des Betriebsbereichs die maximale Brennstoffmenge zur Verfügung stellt, die von der Pumpe unabhängig von der Belastung des Motors geliefert wird. Das Kurvenprofil 214a wird durch einen schwenkbar gelagerten Hebel 218a auf die maximale Brennstoffeinstellung übertragen, wobei dieser Hebel 218a einen Arm 222a aufweist, der normalerweise einen Abstand vom Reglerservoventil 250 einhält.

Wenn das Tastelement 218a mit. dem Kurvenprofil 214a zusammenwirkt, dient das andere Ende des schwenkbar gelagerten Hebels 218a zur Begrenzung der maximalen Bewegung des Reglerservoventils 250 nach links in einer Weise, die von der Motordrehzahl abhängig ist. Da während eines normalen, stetigen Betriebszustands das Servoventil 250, die Rückführhülse 252 und der Reglerkolben 122a in einer zueinander festen Relativlage gehalten werden, entspricht die Begrenzung der Bewegung des Servoventils 250 nach links einer Begrenzung der Bewegung des Reglerkolbens 122a nach unten oder in Richtung auf die Einstellung für maximale Brennstoffzufuhr.

Als Drehlager für den Hebel 218a dient ein Exzenter 220a, der vorgesehen ist, um die mfximale Förderung gegenüber der Drehzahlkurve nach oben oder unten zu ermöglichen, ohne deren Form zu beeinflussen.. Es ist ersichtlich, daß der Hebel 218a unwirksam ist, so lange er nicht mit dem'Ende des Reglerservoventils zusammenwirkt, um die maximal an den Motor abgegebene Brennstoffmenge

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zu begrenzen, wenn der Motor mehr Brennstoff erfordert, um die Drehzahl zu halten.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 umfaßt außerdem einen dritten, Voreil-Kolben genannten Kolben 152a, der den Zeitpunkt der Einspritzung in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl, der Last und dem Luftdruck in den Ansaugkanälen festlegt.

Wie gezeigt, wird der Ausgangsdruck des geförderten Brennstoffs durch den Kanal 310 und den Kanal 189 an die "Voreil"-Servoeinrichtung geleitet, die allgemein als Mechanismus 350 dargestellt ist, der ein Servoventil 352 umfaßt, das die Übertragung dieses Ausgangsdrucks des geförderten Brennstoffs auf die Kammer 176a über den Kanal 180a und ein Rückschlagventil 182, oder von der Kammer 176a über den Kanal 190 zur Kammer 354 mit Gehäusedruck steuert.

Die Lage des Servoventils 352 wird durch den Druck in der Kammer 356 am einen Ende und durch die entgegenwirkende Kraft der Feder zwischen dem anderen Ende des Ventils 352 und dem dritten Kolben 152a gesteuert. Die Feder 362 in der Kammer 356 dient nur als bequemes Einstellelement für die Feder 312.

Ein Druckanstieg in der Kammer 356 bewegt das Ventil 352 nach oben und gestattet eine Druckübertragung auf die Kammer 176a, wodurch der Kolben 152a veranlaßt wird, sich abwärts zu bewegen-und den Einspritzzeitpunkt der Pumpe vorzustellen, und wodurch auch das Ventil 352 abwärts bewegt wird, bis die Öffnung zum Kanal 180a wieder geschlossen wird. Ein niedrigerer Druck in der Kammer veranlaßt eine Abwärtsbewegung des Ventils 352, wobei aus der Kammer 176a ausströmender Brennstoff eine nach oben gerichtete, den Einspritzzeitpunkt verzögernde Bewegung des Kolbens 152a verursacht, bis die resultierende Aufwärtsbewegung des Ventils 352

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die Brennstoff abströmung über den Kanal 190 beende"^ "TÖer' Kolben 152a wird stets durch Pumpenkräfte auf den Kurvenring in die Verzögerungsrichtung gedrückt. Eine Drucksteigerung in der Kammer 356 verursacht eine Vorverstellung des Einspritzzeitpunkts und ein Druckabfall eine Verzögerung des Einspritzzeitpunkts.

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Falls der N -Druck aus dem Ringraum 39 in nicht gezeigter Weise mit der Kammer 356 verbunden würde, würde der Einspritzzeitpunkt mit Drehzahlerhöhung vorverlegt und mit DrehzahlSenkung zurückverlegt bzw. verzögert.

Die Fig. 4 zeigt einen Mechanismus zur Erzeugung eines "Voreil"-Drucks, der einen Druck zur Anwendung in der "Voreil"-Servokammer 356 erzeugt, der in programmierbarer Weise eine Funktion der Drehzahl, der Last und des Luftdrucks in den Ansaugkanälen ist.

Die mit einem geschlossenen Ende versehene Servohülse 370 ist auf einen zylindrischen Abschnitt des feststehenden Teils 358 aufgepaßt und dazwischen ausgebildete Verbindungskanäle 372, 374 und 376 gestatten eine Druckübertragung des Förderdrucks auf die Kammer 366 oder ein Abströmen von Brennstoff aus dieser Kammer, derart, daß die aufgrund des Drucks in der Kammer 366 auf die Hülse 370 ausgeübte Kraft gleich der Kraft ist, die durch die Feder auf die Hülse 370 ausgeübt wird. Der Mechanismus wirkt in der gleichen Weise, wie sie oben für andere Servosysteme beschrieben wurde.

Der Druck in der Kammer 36|u.wird zur Kraft de.r Feder 360 proportional sein, und weil die Kammer 366 direkt mit der Kammer 356 des "Voreil"-Kolbens durch den Kanal 368 verbunden ist, ist die Lage des "Voreil"-Kolbens 152a der Belastung der Feder 360 proportional, wobei der Einspritzzeitpunkt vorverlegt wird, wenn die Belastung der Feder 360 zunimmt.

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Die Feder 360 wird durch den Balken 168a gegen die Servohülse 370 gedrückt, wobei der Balken 168a durch die Tastorgane 162 und 166 positioniert wird, die mit der Kurvenfläche 160 am zweiten oder "Drehmoment"-Kolben 130a bzw. der Kurvenfläche 164 am ersten oder "Regler"-Kolben zusammenwirken. Die Form der Kurvenflächen 160 und 164 und die Bewegung der Kolben 130a und 122a wird die Kraft regulieren, die von der Feder 360 ausgeübt wird. Es ist ersichtlich, daß die Bewegung des zweiten Kolbens 130a nach oben bei zunehmender Drehzahl oder eine Bewegung des Reglerkolbens 122a nach oben bei abnehmender Drehzahl eine stärkere Zusammendrückung der Feder 360 zur Folge hat und deshalb eine Bewegung des Kolbens 152a in die "Voreil"-Position.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind auch Mittel vorgesehen, um die Bewegung des dritten Kolbens in Übereinstimmung mit dem Luftdruck in den Ansaugkanälen zu steuern. Ein unter Federspannung stehender"Voreil"-Überholkolben 380 ist verschieblich in einer Bohrung gelagert und einem Steuerdruck ausgesetzt, der von einem durch eine Druckdose betätigten Servoventil über einen Kanal 382 erhalten wird.

Der "Voreil"-Überholkolben 380 ist mit einer Kurvenfläche 384 versehen, die mit einem Tastorgan 386 eines Schwenkhebels 388 zusammenwirkt und als einstellbarer Anschlag wirkt, wobei gegebenenfalls die Wirkung des Tasters 166 "überholt" wird, der die Aufwärtsbewegung des rechten Endes des Balkens 168a begrenzt.

Eine einstellbare Schraube 390 dient zur" Einstellung der Vorspannung der Feder 392, während ein einstellbarer Anschlag 391 zur Einstellung der Relativlage der Kurvenfläche 384 gegenüber dem Tastorgan 386 dient. Ein zweiter einstellbarer Anschlag 396 dient

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dazu, das Niveau einzustellen, auf dem der Luftdruck der Ansaugkanäle für das Überholen des Reglerkolbens bei der Steuerung des Einspritzzeitpunkts wirksam wird.

Der Luftdruck der Ansaugkanäle wirkt auf eine Membran zur Betätigung des Servoventils 398 ein, um einen ein Gleichgewicht bewirkenden Steuerdruck in der Kammer 400 in Übereinstimmung mit den relativen Flächen der Membran 402 und des Endes 404 des Servoventils 398 zu erzeugen. Der Ausgangsdruck der Förderpunpe, der durch den Kanal 34 übertragen wird, wird der Steuerdruckkammer zugeführt, wenn der Druck der Ansaugkanäle auf die Membran 402 das Druckdosen-Servoventil nach oben anhebt, um eine Verbindung zwischen dem Kanal 34 und der Steuerdruckkammer 400 über den Rücken 406, den Ringraum 408 und den axialen Kanal 410 herzustellen, wobei der Kanal 410 wie gezeigt mit dem Ringraum in Verbindung steht, bis der auf die Kammer 400 übertragene Druck eine Kraft ausübt, die gleich der durch den Luftdruck in den Ansaugkanälen auf die Membran 402 ausgeübten Kraft ist und die Verbindung zwischen dem Kanal 34 und der Kammer 400 unterbricht. In ähnlicher Weise führt eine Verringerung des Luftdrucks in den Ansaugkanälen zu einer Senkung des Druckdosen-Servoventils 398, wodurch in der Steuerdruckkammer 400 eingeschlossener Brennstoff durch den axialen Kanal 410, den Ringraum 408 und den Ringraum 412 in den den Gehäusedruck aufweisenden Kanal 54 abströmen kann. Der Steuerdruck wird somit dem Druck in den Ansaugkanälen gleich sein.

Der irr der Kammer 400 durch den Luftdruck ^Ln ,den Ansaugkanälen

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erzeugte Steuerdruck wirkt auch auf einen Kolben 414 zur Begrenzung der Brennstoffzufuhr, dessen axiale Lage durch die einander entgegengesetzt wirksamen Kräfte der Feder 416 und des Steuerdrucks in der Kammer 418-gesteuert wird. Wenn der Steuerdruck

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aus der Kammer 400 des Druc'kdosen-Servoventils die Kammer 418 beaufschlagt, wird eine Verringerung des Steuerdrucks, die eine Verringerung des Luftdrucks in den Ansaugkanälen begleitet, der Feder 416 gestatten, den Kolben 414 nach unten zu bewegen, so daß seine Kurvenfläche mit dem einstellbaren Tastorgan 420 in Berührung gelangt, das an einem schwenkbaren Hebel 422 angeordnet ist, der beweglich ist, um die Bewegung des Reglerservoventils 250 nach links zu begrenzen.

Ein Absperrventil 426 dient zur Isolierung des Steuersignals · aus der Kammer 400 des Druckdosen-Servoventils gegenüber dem Kolben 414 zur Begrenzung der Brennstoffzufuhr und zur Übertragung des Förderdrucks auf die Kammer 418, um während des Anlassens eine Begrenzung der Brennstoffzufuhr zu verhindern.

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Das N -Drucksignal im Ringraum 39 wird über den Kanal 41 auf einen axialen Kanal übertragen, der mit dem Ende des Absperrventils verbunden ist, um dieses Ventil bei einer vorgegebenen Motordrehzahl zu öffnen. Der Sitz des Ventils 430 im Kanal 41 verhindert,

2
daß der N -Druck auf den vollen Durchmesser des Ventils 430 einwirkt.

Bei einer Bewegung des Absperrventils 426 aufgrund einer aus-

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reichend hohen Niveaus des N -Drucks im Kanal 41, wird das Ventil 426 nach unten bewegt, bis sein Anschlag 428 an der Endwandung der Bohrung für dieses Absperrventil anschlägt. Zu diesem Zeitpunkt sperrt das Ventil 430 den Kanal 34, der vorher den Förderpumpendruck auf den Ringraum 432 und die Kammer 418 übertragen hat. Zugleich steht der unter Steuerdruck aus der Druckdosenkammer 400 stehende Kanal 434 mit der Kammer 418 des Kolbens 414 zur Begrenzung der Brennstoffzufuhr über den Ringraum 432 des Absperrventils in Verbindung, so daß der Luftdruck aus den Ansaugkanälen entsprechend seinem Niveau den Kolben 414 steuert und dadurch eine Überholung

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des Hebels 218a des "Drehmoment"-Mechanismus bewirkt, um die maximale Brennstoffabgabe zu begrenzen, wenn der Druck in den Ansaugkanälen niedrig ist.

Die Übertragung des höheren Ausgangsdrucks der Förderpumpe zur Steuerung der Lage des die Brennstoffzufuhr begrenzenden Kolbens 414 bei niedrigen Drehzahlen hält diesen Kolben 414 bei Startdrehzahlen in seiner unwirksamen Stellung, während es dem Luftdruck aus den Ansaugkanälen ermöglicht wird, eine Überholung zu bewirken, um die maximale Brennstoffmenge zu steuern, die von der Pumpe ge-

2 fördert wird, nachdem das Absperrventil 426 durch den N -Druck betätigt worden ist. In diesem Zusammenhang ist die Konstruktion derart zu verstehen, daß das Absperrventil dazu ausgelegt ist, bei höherm Druck zu arbeiten als das Ventil 294 für zusätzliche Brennstoffzufuhr, so daß dieses Ventil für zusätzliche Brennstoffzufuhr vor dem Absperrventil 426 wirksam wird, um das Sicherheits-Absperrventil 32 zu betätigen, wie dies oben beschrieben wurde. Nach der Öffnung des Absperrventils wird es sich nicht wieder schließen, bis

2 der Motor im wesentlichen zum Stillstand gekommen ist, weil der N Druck nun auf den vollen Durchmesser des Ventils 430 wirkt.

Die Fig. 4 zeigt auch Dämpfungsmittel für den Reglerkolben 122a, um die Geschwindigkeit abzusenken, mit der die Brennstoffzufuhr nahe der Vollast bei turbogeladenen Motoren gesteigert werden kann. Diese Anordnung ist ein alternatives Mittel zur Verhinderung stoßweise austretender schwarzer Auspuffwölken, die andernfalls bei rascher Beschleunigung aus Betriebsbedingungen bei niedriger Belastung auftreten würden, weil der Aufbau des Luftdrucks in den Ansaugkanälen verzögert wird, bis die Drehzahl der Ladeturbine zunimmt. Die Förderung von zusätzlichem Brennstoff, der mit der durch die Aufladeeinrichtung zugeführten zusätzlichen Luft verbrannt werden kann, wird verzögert, bis diese zusätzliche Luft verfügbar ist.

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Der Dämpfungskolben 440 ist ein Vorsprung des Kolbens 122a. Wenn sich der Kolben 122a nach unten bewegt, um eine einer größeren Brennstofförderung zugeordnete Lage einzunehmen, tritt der Dämpfungskolben 440 in eine Dämpfungskammer 442 ein, und zwar bei einem vorgegebenen Wert der Brennstofförderung. Danach wird die Geschwindigkeit, mit der die Brennstofförderung gesteigert werden kann, vom Leckspiel um den Kolben 440 abhängen. Der Brennstoff kann nicht aus der Kammer 442 in den Kanal 444 strömen, der die Verbindung zum Kanal 285 und zur Kammer 123a herstellt, weil ein Rückschlagventil 446 vorgesehen ist. Eine Bewegung des Kolbens 122a in Sichtung auf eine einer niedrigen Brennstofförderung zugeordnete Lage wird nicht gedämpft, wenn sich der Kolben 440 in der Kammer 444 befindet, weil Brennstoff aus dem Kanal 444 ungehindert am Rückschlagventil 446 vorbei in die Kammer 442 einströmen kann.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird ersichtlich, daß diese Erfindung ein anpassungsfähig programmiertes Steuersystem schafft, das leicht an die volle Steuerung jeder Brennstoffpumpe angepaßt werden kann/ und die integrierte und unabhängige, betriebssichere Sicherheitseinrichtungen für den Fall von Störungen enthält. Überdies kann durch entsprechende Gestaltung der Profile der Kurvenflächen eine Anpassung an voll programmierte Steuerungen entsprechend den Anforderungen einer großen Vielzahl von Motoren erfolgen.

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Claims (37)

Ansprüche;

1. \ Brennstoffeinspritzpumpe zur Abgabe abgemessener Brennstoffmengen unter hohem Druck an einen zugeordneten Motor, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Quelle für unter Druck stehenden Brennstoff, eine zur Aufnahme von Brennstoff aus dieser Quelle angeschlossene und diesen Brennstoff auf hohen Druck bringende Ladepumpe und ein Steuersystem zur Regulierung der einzuspritzenden Brennstoffmengen und ihrer Abgabe an den· Motor umfaßt, wobei dieses Steuersystem ein Mittel zur Steuerung des Zeitpunktes der Brennstoffeinspritzung durch die Ladepumpe, erste und zweite Kolben, Betätigungsmittel für den ersten Kolben, um diesen in eine für die Motordrehzahl kennzeichnende Lage zu bewegen, und für den zweiten Kolben, um diesem unabhängig vom ersten Kolben in eine für die durch die Ladepumpe geförderte Brennstoffmenge bei jeder Einspritzung kennzeichnende Lage zu bewegen, und Mittel umfaßt, die diese Kolben miteinander und mit den Mitteln zur Steuerung des Einspritzzeitpunktes verbindet, um den Einspritzzeitpunkt entsprechend den Stellungen des ersten und zweiten Kolbens zu steuern..

2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel Mittel zur selektiven Brennstoffzufuhr von dieser Quelle zur Betätigung der Kolben umfassen.

3. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese - Betätigungsmittel Mittel zur Erzeugung eines für die Motordrehzahl kennzeichnenden Steuersignals umfassen.

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4. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung des Steuersignals einen mechanischen Zentri-

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fugalregler, einen auf eine Brennstoffmenge in einer Kammer einwirkenden, verschieblichen Kolben und Mittel zur Verbindung des Zentrifugalreglers und des Kolbens zur Ausübung einer axialen Kraft auf den Kolben umfassen, wodurch der Druck in dieser Kammer reguliert wird, um der auf diesen Kolben durch den triechanisehen Zentrifugalregler ausgeübten Axialkraft das Gleichgewicht zu halten.

5. Einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben zur Bildung dieser Kammer in einer Hülse verschieblich gelagert ist, und daß die Hülse verschieblich in einer Bohrung der Pumpe gelagert ist.

6. Einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kanal zur Förderung von Brennstoff von der Quelle zur Ladepumpe umfaßt, daß in diesem Kanal ein Absperrventil angeordnet ist und daß auf einen Steuerdruckabfall in dieser Kammer ansprechende automatische Mittel zur Schließung des Absperrventils vorgesehen sind.

7. Einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fliehkraftregler und den Kolben verbindenden Mittel zur Betätigung des Absperrventils geeignet sind, um dies bei überhöhten Drehzahlen zu schließen.

8. Einspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kanal für die Förderung von Brennstoff aus dieser Quelle zur Ladepumpe umfaßt, sowie ein Absperrventil in diesem Kanal, und eine mit dem Absperrventil zusammenwirkende hydraulische Betätigungseinrichtung, wobei die Hülse als Ventil zur Verbindung der Brennstoffquelle mit dem hydraulischen Betätigungselement dient, tön das Absperrventil zu schließen, wenn die Hülse in ihrer Bohrung eine dem Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl entsprechende Lage einnimmt.

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9. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes einen dritten Kolben umfassen und daß diese Verbindungmittel ein Ventil zur Steuerung der Betätigung des dritten Kolbens steuern.

10. Einspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kolben jeweils mit einer Kurvenfläche versehen ist, daß die Verbindungsmittel einen Balken umfassen, wobei die seitliche Lage der Balkenenden dw_oh die Profile der Kurvenflächen gesteuert wird, und daß auf die jeweilige Lage eines zwischen den Balkenenden angeordneten Punktes ansprechende Mittel vorhanden sind, die zur Steuerung der zur Einstellung des Einspritzzeitpunkts dienenden Mittel bestimmt sind.

11. Einspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Lage dieses zwischen den Balkenenden befindlichen Punktes ansprechenden Mittel als Servoventil ausgebildet sind, das die Abgabe von Brennstoff von dieser Quelle zur Beaufschlagung des dritten Kolbens steuert.

12. Einspritzventil, nach Anspruch'10, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Lage des zwischen den Balkenenden befindlichen Punktes ansprechenden Mittel die Formaeines Druckgenerators aufweisen, der ein hydraulisches Drucksignal zur Steuerung der Betätigung des dritten Kolbens erzeugt.

13. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Servoventil vorhanden ist, daß auf das erzeugte Drucksignal zur . Steuerung des Servoventils anspricht, um die Brennstoffversorgung von dieser Quelle aus zu regulieren und automatisch den ersten Kolben in eine für die Motordrehzahl kennzeichnende Lage zu bewegen.

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14. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reglerservoventil zur Regulierung der pro Hub der Ladepumpe abgegebenen Brennstoffmenge vorgesehen ist.

15. Einspritzpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben mit einer Kurvenfläche versehen ist, mit der ein Tastorgan zusammenarbeitet, wobei dieses Tastorgan in Abhängigkeit vom Kurvenprofil einen beweglichen Anschlag für das Servoventil bildet und dadurch die maximale Brennstoffmenge pro Hub der Ladepumpe in Abhängigkeit von der Motordrehzahl reguliert.

16. Einspritzpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan einen schwenkbaren Balken umfaßt, der mit dem Servoventil in Eingriff bringbar ist, um dessen Bewegung zu begrenzen.

17. Einspritzpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Balken auf einem einstellbaren Schwenkpunkt gelagert ist, um die maximale Brennstoffmenge einstellen zu können, die pro Hub von der Ladepumpe gefördert wird.

18. Einspritzpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel umfaßt, die auf den Luftdruck im Ansaugkanal ansprechen, um die Einstellung dieses Schwenkpunktes zu steuern.

19. Einspritzpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Luftdruck im Ansaugkanal ansprechende Mittel vorhanden sind, um einen beweglichen Anschlag für das Servoventil zu betätigen, und dadurch die maximal pro Hub der Ladepumpe.abgegebene Brennstoffmenge entsprechend dem Niveau des Luftdrucks im Ansaugkanal zu regulieren.

20. Einspritzpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Erzeugung eines vom Luftdruck im Ansaugkanal des

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Motors abhängigen Steuersignals umfaßt und einen Kolben zur Begrenzung der Brennstoffzufuhr, der in Abhängigkeit von diesem Steuersignal betätigbar ist, wobei der Kolben zur Begrenzung der Brennstoffzufuhr eine Kurvenfläche aufweist, mit der ein Tastorgan zur Steuerung eines zweiten beweglichen Anschlags zur Begrenzung der axialen Bewegung des Servoventils zur Begrenzung der von der Pumpe maximal abgegebenen Brennstoffmenge in Berührung steht.

21. Einspritzpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperrventil zur Steuerung der Brennstoffzufuhr aus dieser Quelle zur Betätigung des die Brennstoffzufuhr begrenzenden Kolbens vorgesehen ist, um den beweglichen Anschlag während des Anlassens des Motors unwirksam zu machen, bis eine vorgeschriebene Motordrehzahl erreicht ist, wobei das Absperrventil anschließend in einer geöffneten Stellung verriegelt ist, bis der Motor 3m wesentlichen stillgesetzt ist.

22. Einspritzpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf den Luftdruck im Ansaugkanal ansprechende Mittel zur Betätigung eines beweglichen Anschlags für dieses Servoventil auf-' weist, um die maximale Brennst off abgabe pro Hub der Ladepumpe entsprechend diesem Luftdruck zu regulieren,

23. Einspritzpumpe nach Anspruch 10, gekemaizeictaet durch auf den Luftdruck im Ansaugkanal ansprechende Mittel zur Betätigung eines beweglichen Anschlags um eine der Lage des durck dem zweiten Kolben gesteuerten Endes des Balkens zugeordnete Ubediolsteiieirung zur Steuerung der Betätigung des dritten Kolbens zaa schaff«!!, wodurch der Zeitpunkt des Pumpenhubs der Ladepumpe entsprechend dem Mveaia des Luftdrucks im Ansaugkanal gesteuert wird«

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24. Einspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Fliehkraftregler abhängiges Ventil vorgesehen ist, das die Brennstoffversorgung von der Quelle zur Betätigung des zweiten Kolbens steuert, um den Motor bei jeder Abweichung auf die vorgegebene Drehzahl zurückzuführen, wobei der zweite Kolben eine erste Kurvenfläche aufweist, der ein Tastorgan zugeordnet ist, um ein Rückmeldesignal zum Schließen des Ventils zu erzeugen, wenn die vorgegebene Drehzahl wieder erreicht ist.

25. Einspritzpumpe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß diese verschieblich gelagerte Hülse in einer zweiten verschieblich gelagerten Hülse gelagert ist, die durch das Tastorgan betätigt wird, daß die Hülsen das vom Fliehkraftregler abhängige Ventil bilden, das die Brennstofförderung von dieser Quelle steuert, um bei einer relativen Axialbewegung der Hülsen den zweiten Kolben zu betätigen.

26. Einspritzpumpe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan in Eingriff mit der ersten Kurvenfläche gehalten wird, um das vom Fliehkraftregler abhängige Ventil zu schließen, wenn die Motordrehzahl auf ihren vorgegebenen Wert zurückgeführt ist.

27. Einspritzpumpe nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch ein zweites Ventil, das durch das für die Motordrehzahl kennzeichnende Steuersignal betätigbar ist, um die Quelle des unter Druck stehenden Brennstoffs beim Anlassen des Motors vom zweiten Kolben zu trennen, und durch Mittel zur Vorspannung des zweiten Kolbens in eine unabhängig von anderen Steuersignalen für die maximale Brennstoff örderung kennzeichnende Lage.

28. Einspritzpumpe nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch ein Absperrventil zur Unterbrechung des Brennstofflusses durch die Pumpe und durch ein hydraulisches Betätigungselement hierfür, wobei das

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zweite Ventil zur Herstellung einer Verbindung der Quellen des unter Druck stehenden Brennstoffes und des hydraulischen Betätigungselementes wirksam ist, um das Absperrventil bei einer Störung des zweiten Ventils zu schließen.

29. Einspritzpumpe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil die Mittel zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes von der Quelle des unter Druck stehenden Brennstoffes trennt, wodurch diese Mittel in ihrer am meisten zurückgezogenen Stellung positioniert werden.

30. Einspritzpumpe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil das Betätigungselement für den Kolben und die Mittel zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes während des Anlassens der Maschine unwirksam hält, bis eine vorgeschriebene Motordrehzahl erreicht wird, wobei das zweite Ventil dann in einer Lage verriegelt wird, in der das Betätigungselement wirksam ist, bis der Motor im wesentlichen stillgesetzt ist.

31. Einspritzpumpe nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch ein Absperrventil, das die Brennstoffversorgung von der Ladepumpe aus steuert und durch ein diesem Absperrventil zugeordnetes hydraulisches Betätigungselement, wobei die Mittel zum unwirksamen Festhalten des Betätigungselements geeignet sind, das hydraulische Betätigungselement mit der Quelle des unter Druck stehenden Brennstoffes zu verbinden, um im Falle einer Störung dieser Mittel zum Festhalten des Betätigungselements in der unwirksamen Stellung das Absperrventil zu schließen.

32. Einspritzpumpe nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch ein die Brennstoffzufuhr von der Ladepumpe aus steuerndes Absperrventil und durch eine von Hand betätigbare Drossel zur Einstellung der Motordrehzahl, wobei die von Hand betätigbare Drossel mit dem Ab-

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sperrventil in Wirkverbindung steht, um das Ventil von Hand zu schließen.

33. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dämpfungsmittel zur Dämpfung der Bewegung des zweiten Kolbens in einer Richtung, die für gesteigerte Brennstofförderung oberhalb eines vorgegebenen Brennstofförderungsniveaus kennzeichnend ist.

34. Einspritzpumpe, gekennzeichnet durch ein Steuersystem zur Regulierung der Menge und des Zeitpunkts der Brennstoffabgabe an einen zugeordneten Motor, wobei das Steuersystem drei verschieblich in parallelen Bohrungen gelagerte Kolben umfaßt, sowie eine Quelle eines unter Druck stehenden Brennstoffs, Mittel zur selektiven Brennstoffversorgung von Betätigungsmitteln für diese Kolben ,aus dieser Brennstoffquelle, Mittel zur Erzeugung eines sich ändernden Steuersignals, das von der Motordrehzahl abhängig ist, auf dieses veränderliche Steuersignal ansprechende Mittel zur Steuerung der Brennstoffabgabe aus dieser Brennstoffquelle zur Bewegung des ersten Kolbens in eine für die Motordrehzahl kennzeichnende Stellung, Mittel zur Steuerung der Brennstoffabgabe aus dieser Quelle zur Bewegung des zweiten Kolbens in eine für die Menge des durch die Pumpe abgegebenen Brennstoffs kennzeichnende Stellung und Mittel zur Verbindung des ersten und zweiten Kolbens miteinander und mit dem dritten Kolben zur Steuerung der Brennstoffabgabe aus dieser Brennstoffquelle zur Bewegung des dritten Kolbens in eine Stellung zur Steuerung des Zeitpunkts der Brennstoffabgabe durch die Pumpe in Abhängigkeit von den axialen Stellunge des ersten und des zweiten Kolbens.

35. Einspritzpumpe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und derzweite Kolben jeweils mit einer Kurvenfläche versehen sind, der jeweils ein damit in Kontakt stehendes Tastorgan zugeordnet ist, daß .die Verbindungsmittel einen Balken umfassen, wobei

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die Enden des Balkens mit jeweils einem der Tastorgane in Eingriff stehen, um die Stellung des Balkens entsprechend dem Kurvenprofil einzustellen, und daß ein Ventil mit einem zwischen den Balkenenden befindlichen Punkt wirksam verbunden ist, um die Brennstoffabgabe aus der Quelle zur Betätigung des dritten Kolbens zu steuern.

36. Einspritzpumpe nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben mit einer zweiten Kurvenfläche versehen ist, der ein durch den Fliehkraftregler gesteuertes Ventil zur Steuerung der Brennstoffabgabe von der Brennstoffquelle zur Betätigung des zweiten Kolbens bei einer Abweichung der Drehzahl des zugeordneten Motors von einer vorgegebenen Drehzahl zugeordnet ist, daß mit dieser zweiten Kurvenfläche des zweiten Kolbens ein Tastorgan in Eingriff steht, um eine Rückkoppelungssteuerung für das durch den Fliehkraftregler gesteuerte Ventil zu bilden, um die Betätigung des zweiten Kolbens zu unterbrechen, wenn die vorgegebene Drehzahl wieder hergestellt ist.

37. Einspritzpumpe nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben mit einer zweiten Kurvenfläche versehen ist, der ein mit der zweiten Kurvenfläche des ersten Kolbens in Eingriff stehendes Tastorgan zugeordnet ist, und daß der erste Kolben so angeordnet ist, daß er die Bewegung des vom Fliehkraftregler gesteuerten Ventils überlagert und eine Begrenzung für die maximal auf verschiedenen, von der Motordrehzahl abhängigen Niveaus zum Motor geförderte Brennstoffmenge bildet·

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