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Verfahren und Vorrichtung zum Ulwechseln bei einer Brennkraftmaschine
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mit innerer Verbrennung.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ulwechseln
bei einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einem Schmiersystem mit
Ulwanne und einem Brennstoffsystem mit Brennstofftank, insbesondere bei einem Dieselmotor.
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Maschinenöle, die als Schmiermittel verwendet werden, werden nach
längerem Gebrauch minderwertig und bleiben nicht länger wirksam.
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Es ist deshalb notwendig, das U1 in regelmäßigen Zeitabständen zu
wechseln. Ulwechsel erfordern jedoch Zeitaufwand und kostspielige Arbeit. Manchmal
wird der Ulwechsel vergessen und folglich nicht rechtzeitig durchgeführt. Es ist
ferner notwendig, den Ulstand regelmäßig zu prüfen und, falls erforderlich, U1 nachzufüllen.
U1-prüfungen sind mühsam und werden deshalb ungern ausgeführt. Verbrauchtes Ul muI3wiederaufbereitet:werden,
was wiederum eine kostenaufwendiges Verfahren erfordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die genannten Nachteile vermieden
sind und autonatisch U1 gewechselt und verbrauchtes U1 abgeführt werden.
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Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
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Es zeigen:
Fig 1 .eine schematische Obersicht über
eine bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung zum automatischen Ulwechseln und Abführen
-von verbrauchtem U1 gemäß der Erfindung; Fig. 2ein-Blockschaltbi.ld einer Steuerschaltung,
die bei der V-orrichtung nach Fig. 1 angewendet ist; Fig. 3A und 3B Ansichten eines
Wegmesser-Schalters, der bei der Schaltung nach Fig. 2 verwendet ist, wobei Fig.
3A die -Zahlenräder des mit einem Schaltkontakt versehenen Wegmessers und Fig. 3B
ein Zahlenrad mit dem Schaltkontakt und mit einem stationären, damit zusammenwirkenden
SchaTtorgan darstellen; Fig.- 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer zweiten Ausführung
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 5A eine Schnittansicht eines Schwimmerventils,~das
bei der Vorrichtung nach Fig. 4 verwendet ist; Fig. 5B einen Schnitt durch eine
abgewandelte Ausführung des Schwimmerventi-ls nach Fig. 5A; Fig. 5C einen Horizontal
schnitt durch das Schwimmerventil nach Fig.
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5B; Fig. 6A einen Schnitt nach der Linie VIA-VIA in Fig. 6B, der
ein Lager darstellt, in welchem eine Nockenwelle drehbar unterstützt ist, wobei
ein Anteil von Maschinenöl in eine Ulleitung -eintreten kann, die zu einem Brennstoffsystem
führt; Fig. 6B einen Längsschnitt durch das Lager nach Fig. 6A; Fig. 7A einen Querschnitt
nach der Linie VIIB-VIIB in Fig. 7B, wobei ein Lager ähnlich demjenigen nach Fig.
6A in abgewandelter Form gezeigt ist, das einen Anteil von Maschinenöl in eine zum
Brennstoffsystem führende Ulleitung eintreten läßt;
Fig. 7B einen
Schnitt durch das Lager nach Fig. 7A; Fig. 7C eine perspektivische Ansicht des in
Fig. 7A dargestellten Lagers; Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Ausfallsicherung-
und Alarmschaltung zum Stillsetzen der Vorrichtung nach Fig. 4, welche einen Teil
des Maschinenöls aus dem Schmiersystem zum Brennstoffsystem fördert; Fig. 9 ein
Diagramm für den Brennstoff-Einspritzdruck über der Zeit; Fig. 10 eine Ansicht ähnlich
Fig. 1 einer dritten Ausführung einer Vorrichtung zum selbsttätigen Ulwechseln und
Abführen von verbrauchtem U1 gemäß der Erfindung; Fig. 11 eine Ausschnittvergrößerung
aus Fig. 10; Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11; Fig. 13 einen
Teilschnitt nach der Linie XIII-XIII in Fig. 12 und Fig. 14 eine perspektivische
Ansicht eines Ventilgliedes eines Rückschlagventils, das bei der Ausführung nach
Fig. 12 und 13 verwendet ist.
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Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10 mit innerer Verbrennung mit
einem Brennstoffsystem, das eine Brennstoff-Einspritzpumpe 12, einen Brennstofftank
14, eine Brennstoff-Speiseleitung 16, ein Brennstoffilter 18, Brennstoff-Einspritzdüsen
20 und Hochdruck-Brennstoffkanäle 22 umfaßt. Die Brennstoff-Speiseleitung 16 führt
vom Brennstofftank 14 zur Einspritzpumpe 12, um Brennstoff aus dem Brennstofftank
14 zur Einspritzpumpe 12 zufördern. Der Brennstoff wird beim Passieren des Filters
18 gefiltert. Die Einspritzpumpe 12 fördert Brennstoff zu den Einspritzdüsen 20
über die entsprechenden Hochdruck-Brennstoffkanäl e 22.
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Die Brennkraftmaschine umfaßt ferner ein Schmiersystem mit einer U1-wanne
24, aus der Ul.zu verschiedenen Teilen der Maschine mittels einer Ulpumpe (nicht
gezeigt) verteilt wird und dann in die Ulwanne 24 zurückgelangt.Das Schmiersystem
. der Vorrichtung gemäß der Erfindung kommuniziert über eine Bypassöffnung 26 mit
der t.aschinenschmierung stromabwärts von der Ulpumpe.
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Ulfördermittel umfassen eine Ulleitung 28, deren eines Ende mit dem
Schmiersystem über eine Bypassöffnung 26 verbunden ist und die zum Brennstofftank
14 führt. Ein elektromagnetisches Ventil 30 ist in der Ulleitung 28 angeordnet,
um die Strömung des verbrauchten Maschinenöls aus dem Schmiersystem zum Brennstoffsystem
zum Mischen mit Brennstoff zu regeln.
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Ulspeisemittel umfassen eine Ulspeiseleitung 34, welche einen Ultank
32 mit der Ulwanne 24 verbindet. Ein elektromagnetisches Ventil 36 ist-in die Ulspeiseleitung
34 eingeschaltet, um das Einspeisen von Frischöl in die Ulwanne zu regeln. Das U1
wird vom Ultank 32 zur U1-wanne 24 durch Schwerkraft gefördert, weil der Ultank
32 auf einem höheren Niveau angeordnet ist als die Ulwanne 24.
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Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig.
1 die Steuerung der elektromagnetischen Ventile 30 und 36 beschrieben.
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Das Magnetventil 30 ist normalerweise geschlossen. Dann kann kein
Ul durch die Ulleitung 28 fließen. Wenn das Magnetventil 30 betätigt wird, kann
U1 durch die Ulleitung 28 strömen, so daß die Ulfördermittel in Betriebszustand
sind. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Zeitgeber 38 vorgesehen, der für eine bestimmte
Zeitdauer immer dann eingeschaltet bleibt, wenn ein Wegmesser-Schalter 40 geschlossen
ist. Der Zeitgeber 38 ist elektrisch über einen Sicherheitsschalter 42 und einen
Zündschalter 44 mit einer Batterie 46 verbunden. Der Sicherheitsschalter 42 ist
normalerweise geschlossen und wird, falls erforderlich, dann geöffnet, wenn der
Ultank 32 nahezu leer ist oder wenn aus irgendeinem Grund bevorzugt ist, verbrauchtes
U1 nicht aus der Maschine abzuziehen, um zu verhindern, daß U1 aus dem Schmiersystem
ausströmt.
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Der Wegmesser-Schalter 40 wird immer dann geschlossen, wenn das Kraftfahrzeug
eine vorbestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat. Gemäß Fig. 2 ist das Magnetventil
30 elektrisch mit dem Zeitgeber 38, dem Sicherheitsschalter 42, dem Zündschalter
44 und der Batterie 46 verbunden, so daß es mit Strom von der Batterie 46 versorgt
wird.
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Das Magnetventil 36 ist normalerweise geschlossen. In diesem Fall
kann kein U1 durch die Ulspeiseleitung 34 strömen. Wenn das Magnetventil 30 betätigt
wird, kann Frischöl über die Ulspeiseleitung 34 strömen, so daß die Ulspeisemittel
im Betriebszustand sind. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Zeitgeber 48 vorgesehen,
der für eine vorgegebene Zeitdauer eingeschaltet bleibt, wenn sowohl ein Ulstandsschalter
50 und ein Uldruckschalter 52 geschlossen sind. Der Zeitgeber 48 ist elektrisch
über einen Zündschalter 44 mit der Batterie 46 verbunden. Der Ulstandschalter 50
ist normalerweise offen, wird jedoch geschlossen, wenn der Ulstand in der Ulwanne
24 unter ein vorbestimmtes Niveau absinkt.Der Uldruckschalter 52 ist normal er weise
geöffnet, wird jedoch geschlossen, wenn der Uldruck im Schmiersystem unter einen
vorbestimmten Druck abfällt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Magnetventil 36
elektrisch mit dem Zeitgeber 48, dem Zündschalter 44 und der Batterie 46 verbunden,
so daß er mit Strom versorgt wird.
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Anhand der Fig. 3A und 3B wird nun der Aufbau des Wegmesser-Schalter
40 beschrieben. Wie gezeigt ist der Wegmesser-Schalter 40 einem Wegmesser 54 oder
Kilometerzähler zugeordnet, der mehrere Zahlenräder aufweist. Ein bewegliches Kontaktstück56
des Wegmesser-Schalters 40 ist an einem Zahlenrad 60 befestigt, das die Größenordnung
von 10 km anzeigt, wobei das Kontaktstück in eine Umfangsfläche des Zahlenrades
60 eingebettet ist. Der Wegmesserschalter 40 umfaßt ein stationäres Kontaktteil
58, das ortsfest angeordnet ist, so daß das bewegliche Kontaktstück 56 in Kontakt
mit dem ortsfesten Kontaktteil 58 bei jeder Umdrehung des Zahlenrades 60 gelangt.
Es ist nun verständlich, daß der Wegmesser-Schalter 40 jedesmal dann schließt, wenn
das Kraftfahrzeug 100 km gefahren ist.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der in den Fig. 1 bis 3B gezeigten
Ausführung beschrieben. Es sei angenommen, daß der Zündschalter -44 und der Sicherheitsschalter
42 geschlossen sind. Wenn der Wegmesser-Schalter 40 nach Zurücklegen einer Fahrstrecke
von 100 km schließt, wird der Zeitgeber 38~für die vorbestimmte Zeitdauer eingeschaltet.
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Während dieser Zeitdauer ist das Magnetventil 30 offen und läßt somit
U1 durch die Ulleitung 28 zum Brennstofftank 14 strömen.
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Die Menge an Maschinenöl, welche die Ulleitung 28 durchströmt ,ist
proportional. zu der vorbestimmten Zeitdauer, während welcher der -Zeitgeber 38
eingeschaltet ist. Das verbrauchte Maschinenöl w-ird mit dem. Brennstoff im Brennstofftank
14 gemischt. Dieses Gemisch aus Maschinenöl und Brennstoff wird über die Brennstoff-Speiseleitung
16 mittels der Brennstoff-Einspritzpumpe 12 zu den Einspritzdüsen 20 gefördert und
dort in die Brennkammern eingespritzt, wo das Gemisch aus Maschinenöl und Brennstoff
verbrannt wird.
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Wenn der Ulstand in der Ulwanne 24 unter ein vorbestimmtes Niveau
als Ergebnis der Ulabfuhr aus dem Schmiersystem oder aus irgendeinem anderen Grunde
absinkt, schließt der Ulstandsschalter 50 der Ulwanne 24. Der Uldruckschalter 52
bleibt offen1 solange die Brennkraftmaschine arbeitet, weil der Uldruck hoch ist,
so daß der Zeitgeber 48 abgestellt bleibt, solange die Brennkraftmaschine in Betrieb
ist. Wenn jedoch der Uldruckschalter 52 schließt, wenn die Maschine vor ihrem Start
still steht oder wenn der Uldruck aus einem anderen Grund unter den vorbestimmten
minimalen Druck abfällt, schaltet der Zeitgeber 48 für eine bestimmte Zeitdauer
ein und betätigt somitdas Magnetventil 36, so daß im Ultank 32 gespeichertes Frischöl
durch die Ulspeiseleitung 34 zur Ulwanne 24 strömen kann. Auf. diese Weise wird
-der Ulstand in der Ulwanne 24 auf einem angemessene Niveau gehalten. Die durch
die Ulspeiseleitung 34 strömende Ulmenge ist proportional der vorbestimmten Zeitdauer,
für welche der Zeitgeber 48 eingeschaltet ist.
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Der Uldruckschalter 52 ist zu dem Zwecke vorgesehen, daß ein Oberfüllen
der Ulwanne 24 vermieden wird, was sonst eintreten könnte, wenn der Ulstandsschalter
aufgrund eines zeitweisen Abfalls des Ulstandes unter das vorbestimmte Niveau aufgrund
von Maschinenschwingungen oder Verzögerungen beim Wiederherstellen des-Anfangsniveaus
unmittelbar nach dem Starten der Maschine wegen der hohen Viskosität des Uls schließt.
Deshalb wird Frischöl nur dann in die Ulwanne eingespeist, wenn der Ulstand niedrig
ist und wenn der Uldruck unter einem vorbestimmten minimalen Wert liegt.
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Die Zeitdauer, während der der Zeitgeber 48 eingeschaltet ist, bestimmt
die Menge an Frischöl , welche in die Ulwanne eingespeist wird. Diese Zeitdauer
sollte so bemessen werden, daß selbst bei einem fehlerhaften Betätigungssignal der
Ulstand nicht übermäßig anwächst.
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Es ist nun klar, daß wegen des Abführens einer kleinen Ulmenge verbrauchten
Maschinenöls aus dem Schmiersystem und Ersetzen durch eine kleine Menge von Frischöl
der übliche Ulwechsel überflüssig geworden ist und daß das Maschinenöl im Schmiersystem
fortlaufend ersetzt wird, um einen konstanten Reinheitsgrad des Ules aufrechtzuerhalten.
Weil derjenige Anteil des Maschinenöls, der aus dem Schmiersystem abgeführt wurde,
zusammen mit dem Brennstoff verbrannt wird, ist das übliche Problem des Wechselns
und Abführens verbrauchten Uls eliminiert.
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Bezüglich der Entscheidung, welche Menge an verbrauchtem U1 aus dem
Schmiersystem abgeführt werden soll, kann im Falle eines Dieselmotors mit einem
Ulvorrat von 51 und einem Ulwechsel-Intervall von 5000 km eine Ulmenge von 100 cm3je
100 km zurückgelegter Fahrstrecke abgeführt werden. Unter der Annahme, daß der Brennstoffverbrauch
bei 101 je 100 km li-egt, kann geschlossen werden, daß 100 cm3 Maschinenöl 10 1
Brennstoff beigemischt wird. Es folgt, daß das Brennstoff-/ Aitöi-Verhältnis bei
100:1 liegt.
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Dieses Verhältnis ist weit niedriger als das Brennstoff-tU1-Verhältnis
eines bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen verwendeten Ge-
misches.
Folglich entsteht keine Schwierigkeit. Obwohl die Zugabe von Ul ungenügende Brennstoff-Atomisierung
verursacht,wird die Verbrennung jedenfalls bei Dieselmotoren nicht verschlechtert.
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Natürlich ist theoretisch möglich, auch beispielsweise 1 cm3 Alt-.
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öl aus dem Schmiersystem abzuführen; jedoch ist eine derartig feine
Kontrolle schwierig durchzuführen und nicht praktisch.
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Die Funktion des Sicherheitsschalter 42 besteht darin? zu verhüten,
daß U1 aus dem Schmiersystem auch dann abgeführt wird, wenn der U1-tank 32 nahezu
leer ist oder wenn aus einem anderen Grunde es bevor -zugt wird, verbrauchtes U1
nicht aus der Maschine abzuführen. Der Sicherheitsschalter 42 ist von Hand betätigbar.
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Vorzugsweise wird der Ultank 32 aus einem durchsichtigen oder halbdurchsichtigen
Material zur Erleichterung der Inspektion hergestellt.
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Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführung Altcl über die Bypassöffnung
26 abgeführt wird, kann das Altöl auch aus der Ulwanne 24 abgeführt werden, wenn
eine elektrisch betätigte Pumpe das Magnetventil 30 ersetzt. In diesem Fall sollte
die elektrische Pumpe von der Bauart sein, daß sie absperrt, wenn sie nicht in Betrieb
ist.
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Obwohl beider beschriebenen Ausführung der Ultank 32 auf einem höheren
Niveau als die Ulwanne 24 angeordnet ist, um eine Schwerkraftströmung zu ermöglichen
, kann das Magnetventil 36 auch von einer elektrisch betriebenen Pumpe ersetzt sein.
Es ist ferner möglich, die Ulspeiseleitung 34 an die Saugseite der Maschinenöl pumpe
(nicht gezeigt) anzuschließen und somit das Magnetventil 36 einzusparen.
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Es ist natürlich auch möglich, daß die Zeitdauer, während welcher
der Zeitgeber 38 eingeschaltet ist, und/oder die Zeitdauer, wäh-
rend
welcher der Zeitgeber 48 eingeschaltet ist, zu variieren, um eine variable Steuerung
der Altöl-Abfuhr und Frischöl-Speisung zu bewirken.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 8 wird nun eine zweite Ausführung
beschrieben. Wie Fig. 4 zeigt, ist die zweite Ausführung einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung ähnlich der ersten Ausführung nach Fig. 1, unterscheidet sich davon
jedoch in folgender Hinsicht.
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Bei der zweiten Ausführung umfassen die Ulspeisemittel anstatt eines
Magnetventiles 36 ein Schwimmerventil 62 und ein Ventil 64 der "Auf-Zu"-Bauart.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, führt eine Ulspeiseleitung 34 zu einer Ulwanne 24, und
das Auf-Zu-Ventil 64 ist in die Leitung 24 eingeschaltet. Das Ventil 64 wird in
Verbindung mit dem Zündschalter der Maschine und mit einem Alarm-Summer betätigt,
so daß das Ventil 64 die Ulspeiseleitung 34 absperrt, wenn der Maschinen-Zündschalter
offen (abgestellt) ist oder wenn der Alarm-Summer betätigt ist.
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Wie am besten aus Fig. 5A erkennbar ist, endet die Ulspeiseleitung
34 in einem Ventilsitz 68 des Schwimmerventils 62. Das Schwimmerventil 62 umfaßt
einen Schwimmkörper 70, der an einem Ventilglied 66 befestigt ist, welches den Sitz
68 bei Erreichen einer vorbestimmten Ulstandes in der Ulwanne schließt. Wenn das
Ulniveau in der U1-wanne 24 über den vorbestimmten Ulstand hinaus ansteigt, bewegt
sich der Schwimmkörper 70 aufwärts und hebt das Ventilglied 66 zum Schließen des
Sitzes 68 an, während abfallendes Ulniveau unter den vorbestimmten Ulstand den Schwimmkörper
70 zum Bewegen nach unten und damit Uffnen des Sitzes veranlaßt. Vorzugsweise ist
das Schwimmerventil 62 im mittleren Bereich der Ulwanne 24 angeordnet.
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Wenn der Schwimmkörper auf Fluktuationen des Ulstandes in der U1-wanne
24 zu empfindlich reagiert, wird der Schwimmkörper vorzugsweise in einem Gehäuse
gemäß Fig. 5B und 5C angeordnet. Das darin gezeigte abgewandelte Schwimmerventil
62' weicht von dem Schwimmermentil 62 nur dadurch ab, daß ein umschließendes Gehäuse
74 vorgesehen ist.
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Das Gehäuse 74 ist mit mindestens einem Luft-Leckloch 74a an seiner
Deckwand und mit mindestens einem Loch 74b-in einem Bereich versehen1 der normalerweise
in U1 in der Ulwanne 24 eingetaucht ist. Das Gehäuse 74 wirkt wie eine Abschirmung
zum Ausschalten der Wirkung plötzlicher, zeitweiser-Fluktuationen des Ulstandes
in der Ulwanne 24, die aus der Fahrzeugbewegung , erhöhter Ulviskosität oder dgl.
entstehen, in.dem der Ulstrom zwischen der Ulwanne und dem Gehäuse über das Loch
74b gedrosselt wird. Somit kann ein unerwünschtes Uffnen des modifizierten Schwimmerventils
62' vermieden werden. Der Ulstand kann also in der Ulwanne 24 auf diese- Weise mit
größerer Genauigkeit auf einem vorbestimmten Stand gehalten werden.
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Die Vorrichtung nach Fig. 4 unterscheidet sich zusätzlich von der
anhand der Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung dadurch, daß die Ulfördermittel mechanische
Mittel gemäß den Fig. 6A und 6B oder gemäß den Fig. 7A, 7B und 7C zum Zwecke des
Kontrollierens der aus dem Schmiersystem abgeführten Ulmenge aufweisen, so daß das
elektromagnetische Ventil 30 und die zugeordnete Steuerschaltung vermieden sind.
Ein weiterer -Unternschied besteht in der Art und Weise, wie die U1-förderleitung
angeschlossen ist. Eine Ulleitung 76, welche vom Schmiersystém ausgeht, ist mit
einer Brennstoffrücklaufleitung 16a eines Brennstoffsystems verbunden. Die Brennstoffrücklaufleitung
16a führt von einer Brennstoff-Einspritzpumpe 12 zu einem Brennstofftank 14 und
fördert Brennstoff von der Einspritzpumpe 12 zurück.
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zum Brennstofftank 14. In die Ulleitung 76 ist ein Ventil 78 der Auf-Zu-Bauart
eingeschaltet, welches abgesperrt ist, um Abzug von U1 zu verhindern,wenn die Maschine
nicht arbeitet oder wenn der Alarm-Summer-betätigt wird. Die mechanischen Mittel
zum Zumessen einer Ulmenge, die aus dem Schmiersystem abgezogen werden soll, werden
im folgenden anhand der Fig. 6A und 6B sowie anhand der Fig. 7A, 7B und 7C beschrieben.
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Gemäß den Fig. 6A and 6B führt die Ulleitung 76.zu einem Lagerabschnitt
einer Nockenwelle 80, die drehbar durch ein Lager 82 unterstützt ist. Die Nockenwelle
80 ist mit einem zentralen U1-
kanal 84 und einem radial davonausgehenden
Kanal 86 versehen.
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Im Lager82 ist ein Ulkanal 88 ausgebildet, dessen eines Ende mit der
Ulleitung 76 verbunden ist. Der radiale Ulkanal 86 und der Ulkanal 88 sind aufeinander
so ausgerichtet, daß sie bei jeder Umdrehung der Nockenwelle 80 einmal miteinander
kommunizieren.
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Bei der mechanischen Zumeßvorrichtung nach den-Fig. 6A und 6B wird
einmal bei jeder Umdrehung, wenn die Nockenwelle 80 in eine Winkelstellung kommt,
in welcher der radiale Ulkanal 86 mit dem Ulkanal 88 im Lager kommuniziert, eine
Ulmenge aus dem zentralen Kanal 84 in die Ulleitung 76 gepumpt. Die Ulmenge, die
aus dem zentralen Kanal 84 ausströmt, wird durch die Zeitdauer bestimmt, während
welcher der radiale Ulkanal 86 mit dem Ulkanal 88 kommuniziert, sowie durch den
Querschnitt des radialen Ulkanals 86 und durch den Uldruck. Somit kann relativ genau
ein kleiner Ulmengenstrom aus dem Schmiersystem leicht eingestellt werden. Der radiale
Ulkanal 86 liefert auch U1 zu den miteinander zusammenwirkenden Lagerflächen zwischen
der Nockenwelle 80 und dem Lager 82.
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Eine andere Ausführungsform einer mechanischen Zumeßvorrichtung wird
nun anhand der Fig. 7A, 7B und 7C beschrieben. Die Fig. 7A und 7B zeigen den Abschnitt
eines Lagers, in dem U1 zu einem zentralen Ulkanal 84 einer Nockenwelle 80 über
eine Speiseleitung 90, eine Umfangsnut 92 und einen radialen Ulkanal 86 gefördert
wird. Um U abzuführen, ist ein Ulkanal 88 so angeDrdnet, daß:er mit einem Ausschnitt
94 in Verbindung steht (Fig. 7C), mit welchem die Umfangsnut ausgestattet ist, derart,
daß der Ausschnitt 94 mit dem Ulkanal 88 einmal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle
80kommuniziert. Mit dieser Konstruktion ist eine ähnlicheWirkung wie bei der Konstruktion
nach den Fig. 6A und 6B erzielt.
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Die aus dem Schmiersystem mittels der mechanischen Zumeßvorrichtungen
nach den Fig. 6A und 6B oder nach den Fig. 7A, 7B und 7C förderbaren Ulmengen sollten
so -eingestellt werden, daß ein bestimmter Reinheitsgrad des Uls im Schmiersystem
aufrechterhalten ist.
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Bei der soweit anhand der Fig. 4 bis 7C beschriebenen Vorrichtung
wird U1 in kleinen Mengen kontinuierlich zum Brennstofftank 14 während des Betriebes
der Maschine gespeist, und der Ulstand in der Ulwanne 24 wird auf einem angemessenen
Niveau mittels des Schwimmmerventiles 62 gehalten, welches die aus dem Ultank 32
in die Ulwanne 24 gespeiste Frischölmenge regelt. Der Querschnitt der Ulspeiseleitung
34 sollte vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 mm und 2 mm Durchmesser liegen,
um eine übermäßige Ulspeisung bei momentan schneller änderung des Ulstandes in der
Ulwanne 24 zu vermeiden.
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In Fig. 8 ist eine elektrische Schaltung dargestellt, welche ein völliges
Entleeren der Ulwanne durch das Schmiersystem ohne Ersatz des alten Uls durch Frischöl
verhindert. Wenn es z.B. unmöglich wird, aufgrund von Ulknappheit in demUltank 32
U1 zum Schmiersystem zu fördern, wird es notwendig, das Abführen von U1 aus dem
Schmiersystem zu stoppen. Um dies zu bewerkstelligen, ist das Schwimmerventil 62
mit einem Grenzschalter 72 (s. auch Fig. 5A) ausgerüstet, um ein übermäßiges Absinken
des Ulstandes in der Ulwanne 24 festzustellen. Der Grenzschalter 72 ist über einenhandbetätigten
Schalter 98, der normalerweise geschlossen ist, mit einer Batterie 96 verbunden.
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Mit dem Grenzschalter 72 sind ein Zeitgeber 100, ein Alarmsummer 102
und ein Ventil 78 so zusammengeschaltet, daß der Zeitgeber dann, wenn der Grenzschalter
für eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. 10 sec) geschlossen bleibt, getriggert wird,
um ein Ausgangssignal zum Alarmsummer 102 und zum Ventil 78 abzugeben. Der Alarmsummer
102 erzeugt einen Summton bei Erhalt des Ausgangssignales von dem Zeitgeber 100.
Das Ventil 78 wird zum Absperren der Ulleitung 76 (Fig.4) veranlaßt, um das Abführen
von U1 aus dem Schmiersystem zu stoppen. Die Erzeugung des Ausgangssignals mittels
des Zeitgebers 100 ist gegenüber dem Zeitpunkt,zu welchem der Grenzschalter geschlossen
wird, verzögert. Diese Verzögerung ist vorgesehen, um die Betätigung des'Alarmsummers
102 und des Ventils 78 auf vorübergehende Schwankungen des Ulstandes in der Ulwanne
24 zu verhindern.
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Wenn der Alarmsummer 102 mit der Erzeugung eines Summtones . beginnt
und der Fahrer erkannt hat, daß seine Aufmerksamkeit gefordert ist, kann er den
handbetätigbaren Schalter 98 aus einer Stellung, in welcher eine elektrische Verbindung
zwischen der Batterie 96 und dem Grenzschalter besteht, in eine Stellung bringen,
bei der eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie 96 und einer Warnlampe
104 besteht. Somit wird der lästige Summton durch Aufleuchten der Warnlampe 104
ersetzt, um den Fahrer ständig daran zu erinnern, daß der Ulstand in der Ulwanreniedrig
ist.
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Mit der anhand der Figuren 4 bis 8 beschriebenen Vorrichtung kann
ein gewisser Reinheitsgrad des Uls im Schmiersystem in einem zulässigen Bereich
billig mit einer sehr einfachen Konstruktion und mit hoher Verläßlichkeit aufrechterhalten
werden.
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Anhand der Fig. 9 bis 14 soll nun ein dritte Ausführung beschrieben
werden. Diese Ausführung ist im wesentlichen ähnlich wie die erste Ausführung nach
den Fig.l bis 3B, weist jedoch abgewandelte Ulfördermittel auf.
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Gemäß den Fig. 10, 11 und 12 umfassen die Ulfördermittel bei dieser
Ausführung eine Ulleitung 106, die von einer Hauptleitung eines Schmiersystems zu
einer Brennstoff-Einspritzpumpe 12 führt. Wie am besten in Fig. 12 zu erkennen ist,
umfaßt die Einspritzpumpe 12 ein Gehäuse 108, in das mehrere Hochdruck-Brennstoffkanäle
22a eingeformt sind, welche mit Hochdruck-Brennstoffröhrchen 22 kommunizieren (s.
auch Fig. 10 und 11), welche ihrerseits mit Brennstoff-Einspritzdüsen 20 kommunizieren.
Das Gehäuse 108 ist ferner mit mehreren Verbindungskanälen 110 versehen, von denen
jeder einen der Hochdruck-Brennstoffkanäle 22a mit einem gemeinsamen Kanal 112 verbindet,
der mit der Ulleitung 106 kommuniziert. In jedem Verbindungskanal 110 ist ein Rückschlagventil
114 angeordnet, das eine Einweg-Strömung in Richtung zu. dem entsprechenden Hochdruck-Brennstoffkanal
22a zuläßt. Wie m besten aus Fig. 13 ersichtlich ist,umfaßt jedes Rückschlagventil
114 eine Feder 116, die ein Ventilglied 118
gegen einen an einem
Ventilkörper 120 ausgebildeten Ventilsitz drückt. Der Ventilkörper 120 ist in der
gezeigten Lage mittels eines Stopfens 122 festgelegt. Zwischen dem Ventil körper
120 des Rückschlagventils 114 und dem Ventil körper 108 der Brennstoff-Einspritzpumpe
12 ist eine Dichtung 124 angeordnet. Zwischen dem Ventil körper 120 und dem Stopfen
122 ist eine Dichtpackung 126 vorgesehen.
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Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist jeder Hochdruck-Brennstoffkanal
22a über ei-n Abgabeventil 134 mit einer Pumpenkammer 132 verbunden.
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Die Pumpenkammer 132 ist von einem Plungergehäuse 128, einem darin
beweglichen Plunger 130 und einem Ventilkörper 136 des Abgabeventils 134 begrenzt.
Das Bezugszeichen 138 bezeichnet eine Feder, welche. das Abgabeventil 134 in die
gezeigte Schließstellung drückt. Der Hochdruck-Brennstoffkanal 22a erstreckt sich
von dem Abgabeventil 134 zu einem entsprechenden Hochdruck-Brennstoffröhrchen 22.
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Die soweit anhand der Fig. 10 bis 13 beschriebenen Fördermittel arbeiten
wie folgt: Der Plunger 130 ist hin- und herbewegbar und saugt Brennstoff in die
Pumpenkammer während des Saug- oder Abwärtshubes des Plungers 1-30. Während des
Aufwärtshubes verdrängt der Plunger 130 Brennstoff in die Pumpenkammer 132, wobei
er das Abgabeventil 134 aufwärts entgegen der Kraft der Feder 138 drückt, um den
dadurch führenden Brennstoffkanal zum Hochdruck-Brennstoffkanal 22a zu öffnen. Der
Brennstoff strömt von dem Hochdruck-Brennstoffkanal 22a zu einer entsprechenden
Brennstoff-Einspritzdüse 20 (s. Fig. 10) über ein entsprechendes Hochdruck-Brennstoffröhrchen
22.
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Wenn der Plunger 130 seinen Abwärtshub beginnt, schließt das Abgabeventil
134 unter der Wirkung der Feder 138. Während des Hubes des Plungers 130 setzt sich
das Abgabeventil 134 unter der Wirkung der Ventilfeder 138 auf seinen Sitz. Das
Abgabeventil 134 ist mit ei-
nem Kolben 134a gemäß Fig. 13 ausgerüstet.
der eine Saugbewegung macht, wenn das Abgabeventil geschlossen wird. Diese Saugbewegung
führt zu einem schnellen Abfall des Brennstoffdruckes in dem Hochdruck-Brennstoffkanal
22a und dem Brennstoff-Einspritzröhrchen 22.
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Infolgedessen wird die Brennstoff-Einspritzung scharf abgebrochen,
und ein Lecken von Brennstoff aus derBrennstoff-Einspritzdüse 20 (Fig. 10) ist verhindert.
Dieser Abfall des Brennstoffdruckes im Brennstoffkanal 22a ist sehr scharf am Ende
der Brennstoff-Einspritzung gemäß Fig. 9; infolgedessen findet eine Brennstoffdruck-Pulsation
nach abgeschlossener Brennstoff-Einspritzung statt.
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Gemäß den Fig. 12 und 13 wird Drucköl zu dem gemeinsamen Kanal 112
von der Hauptleitung des Schmiersystems über die Ulleitung 106 gefördert. Der Druck
in dem gemeinsamen Kanal 112 ist niedriger als der verbleibende Druck in dem Hochdruck-Brennstoffkanal
22a, so daß das Rückschlagventil 114 normal schließen kann.
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Das Rückschlagventil 114, welches normalervweise geschlossen ist,
wird immer dann geöffnet, wenn eine Druckwelle auftritt, um den Druck im Hochdruck-Brennstoffkanal
22a zu einem momentanen Abfall unter den Druck in dem gemeinsamen Kanal 112 zu veranlassen.
Diese Druckdifferenz über dem Rückschlagventil 114 fördert U1 über das Ventil inden
Hochdruck-Brennstoffkanal 22a.
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Auf diese Weise wird eine bestimmte Ulmenge aus dem Schmiersystem
in,das Brennstoffsystem bei jedem Brennstoff-Einspritztakt gespeist. Das U1 wird
mit dem Brennstoff gemischt und zusammen mit dem Brennstoff in den Brennkammern
der Brennkraftmaschine verbrannt.
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Wenn der Ulstand im Schmiersystem aufgrund der Glabfuhr absinkt, wird
die Ulspeisung 34,36 und 50 (s. Fig. 10) in Betriebsstellung geschaltet, um U1 zum
Schmiersystem zu speisen.
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Fig.14 zeig ein abgewandeltes Ventilglied 118', welches das Ventilglied
118 des Rückschlagventiles 114 ersetzen kann. Dieses Ventilglied
118'
ist mit einer Kolbenfläche 140 versehen, die beim Schließen des Ventils eine Saugbewegung
erzeugt. Aufgrund der Saugbewegung der Kolbenfläche wird ein scharfes Schließen
des Ventils erzielt, wodurch die zum Schließen des Ventils erforderliche Zeit und
damit auch die über jede Ventilöffnung gespeiste Ulmenge verringert wird. Wenn es
also erwünscht ist, die aus dem Schmiersystem abzuführende Ulmenge zu reduzieren,
sollte das Rückschlagventil mit einem Ventilglied 118' gemäß Fig. 14 verwendet werden.
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