DE370996C - Einrichtung zum Druckluftanlassen von OElmotoren mit luftloser Einspritzung - Google Patents

Description

Die Erfindung· betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Vereinfachung des Anlaßvorganges bei Verbrennungskraftmaschinen, denen der Brennstoff mittels· einer Pumpe im Arbeitstakt zugeführt wird. Die gewöhnliche Anordnung· zum Anlassen solcher Motoren mit Druckluft besteht darin, daß einzelne oder alle Arbeitszylinder mit Anlaßventilen, versehen werden, welche durch eine besondere ίο ein- und ausrückbare Steuerung bewegt werden. Derartige Steuerungen haben den Nachteil, daß sie häufig nur schwierig unterzubringen sind und daß sie die Maschine verwickelter machen. Man hat deshalb auch bereits vorgeschlagen, die Anlaßventile mehrerer Zylinder zusammen in besonderen Gehäusen unterzubringen, wodurch sich der Antrieb der Anlaßventile etwas einfacher gestaltet. Es sind jedoch immer noch besondere Steuerungs- und Schaltorgane für die Bewegung und die Ein- und Ausrückung der Anlaßventile erforderlich.

Es ist ferner bekannt, den Antrieb des Anlaßventils von dem Steuerungsgestänge des Einspritzventils abzuleiten. Da aber die Brennstoffeinspritzung in der Regel kurz vor dem Totpunkte beginnt, die Anlaßluft aber frühestens im Totpunkte zugeführt werden darf, um ein Zurückschlagen der Maschine zu vermeiden, so wird der für die Zuführung der Anlaßluft verfügbare Kurbehvinkel immer wesentlich kleiner als der Kurbelwinkel, über den sich die Brennstoffzuführung erstreckt. Das Anlassen kann deshalb bei dieser Einrichlung nur mit sehr kleiner Füllung erfolgen. Es ist deshalb hoher Anlaßdruck erforderlich, und die Anwendbarkeit dieser Einrichtung wird unmöglich, wenn man schon bei verhältnismäßig geringer Zylinderzahl das Anlassen bei jeder beliebigen Maschinenstellung fordern muß.

Nach der Erfindung werden die genannten Mängel der bekannten Einrichtungen vermieden, indem die Bewegung der Anlaßventile von dem Antrieb der den Einspritzvorgang beherrschenden Pumpe abgeleitet wird. Infolge des Umstand es, daß hierbei für die Einspritzung nur der Hingang des Pumpenkoll)cns maßgebend ist, für die Ableitung der An- !aßventilbewegung aber Hin- und Rückgang lies Pumpenkolbens zur Verfügung steht, ist bei dieser Anordnung für die Bewegung des Anlaßventils ein wesentlich größerer Kurbelwinkel verfügbar als für den Einspritzvorgang. Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Anwendung der Erfindung bei Ölmotoren mit !uftloser Einspritzung, da hierbei unter Umständen jeder äußere Steuerungsantrieb an der Maschine in Fortfall kommt und die ganzen Bedienungsvorrichtungen aus einem einzigen Hebel (Betriebshebel·) 1 estehen, mit welchem die verschiedenen Betriebszustände der Maschine, wie Anlassen, Betrieb, Abstellen und: gegebenenfalls auch Aufpumpen der Brennstoffleitungen, beherrscht werden.

In

der Zeichnung sind zwei Ausführungs-

beispiele für die Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung veranschaulicht.

Abb. ι bis 3 zeigen eine mit der Anlaßvorrichtung vereinigte Brennstoffpumpe im Mittellängsschnitt in verschiedenen Betriebs-

Stellungen.

Abb. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand der Abb. 1 bis 3 nach Linie IV-IV (Abb. 1).

Abb. 5 zeigt im Mittellängsschnitt eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Bei der Anordnung nach Abb. 1 bis 4 sitzt auf der die Pumpe antreibenden Welle 1, welche die Motorwelle selbst sein kann, ein Nocken 2, von welchem unter Vermittlung des Zwischenhebels 3 die Pumpenspindel 4 angetrieben wird, deren äußeres Ende den Pumpenkolben 5 bildet. Durch Leitung 10 fließt der flüssige Brennstoff dem Pumpenarbeitsraum 11 zu, von dem er durch die Leitung 12 zu der Einspritzvorrichtung- am Arbeitszylinder strömt. In dem die Pumpe aufnehmenden Gehäuse 15 ist parallel zur Pumpenachse das Anlaßventil, bestehend aus Ventilsitzt 16, Ventilteller 17 und Ventilspindel 18, untergebracht. Die Druckluft wird' dem Anlaßventil durch Leitung 13 zugeführt und strömt durch Leitung 14 zum Arbeitszylinder.

Um nun zum Zwecke des Anlassens der Ma-

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schine die Anlaß ventilspindel 18 mit dem. Antrieb des Pumpenkolbens S in· Verbindung zu bringen, ist zwischen lAnlaßventilspindel 18 und Pumpenspindel 4 ein doppelarmiger Hebei 21 vorgesehen. Jeder seiner Hebdarme faßt mit seinen geschlitztem Enden 22 bzw. 23 um die Pumpenspindel bzw. um die Anlaßven tilspindel; dabei befindet sich das Hebelende 22 zwischen den Vorsprängen 6 und 7 auf der Pumpenspindel 4, das Hebelende 23 zwischen einem Vorsprung 19 am unteren Ende der Anlaßventilspinidel 18 und einem feststehenden Vorsprung 20. Der DOppelhebeli2i sitzt ge-lenkig auf einem Schwingzapf en. 25 des* mittels Zapfens 26 am Gehäuse 15 schwingbar gelagerten Handhebels 30. Der Zapfen 25 ist exzentrisch zum Zapfen 26 angeordnet, so daß er durch Schwingen des· Hebels 30 im verschiedene Lagen gebracht werden kanm. Die Größe der Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 6, 7 und 19, 20 ist nun so gewählt, daß bei der in Abb. 1 dargestellten Mittellage des Zapfens25, die der Stellung^ des Handhebels 30 entspricht, die Anlaßventilspindel 18 in Ruhe bleibt, da der Hebel 21 bei bewegter Pumpenspiedel frei zwischen diesen Anschlägen schwingt; dies· ist die Stellung während des normalen Betriebes. ■ Zum Anlassen der ruhenden Maschine wird der Handhebel 30 in die im Abb. 2 veranschaulichte Anlaßstellung B gedreht. Hierbei bewegt sich der Schwingzapfen 25 mitsamt dem Doppelhebel'2i nach links. Das eine Ende 22 dieses Doppelhebels legt sich dabei gegen den einen Vorsprung 6 der Pumpenspindel 4, das andere Ende 23 gegen den Vorsprung 19. der Anlaßventilspindel. 18. Da der Vorsprung 6 der Ventilspindel bei stillstehender Maschine festliegt, so stützt sich bei der Weiterbeweigung des Handhebels 30 aus· Stellung A nach B das Ende 22 des Doppelhobels» 21 gegen den Vorsprung 6 ab, Hebel 21 schwingt nun um diesen Vorssprung als Stützpunkt und das andere Hebelende 23. zieht mittels des Vor-Sprunges 19 die Anlaßventilspindel. 18 nach links, wodurch der Anlaßluft der Weg zum Arbeitszylinder freigegeben wird. Ist die Maschine in Gang gekommen, so steuert sie das weitere Öffnen und Schließen des Anlaßventils selbsttätig dadurch, daß. Hebelende 22 gezwungen ist, die Bewegungen des· Vorsprunges 6 der Pumpenspindel mitzumachen. Durch Zurücklegen des Hebels 30 in die Mittellage A wird der Anlaßvorgang beendigt und die Ma- ' schine arbeitet im. normalen Betriebszustand j weiter.

Das Kupplungsglied 21 und seine Verstellvorrichtung 30 kann nun weiterhin mit Vorteil zum Abstellen der Maschine durch Unwirksammachen der Pumpe benutzt werden. Zu diesem Zwecke ist es nur nötig, den Hebel 3.0 in die Stellung C (Abb. 3) zu drehen. Infolge dieser Bewegung des Hebels 30 wird der Schwingzapfen 25 des Hebels 21 nach rechts verschoben. Dabei legt sich das Hebelende 23 erst gegen den festen Anschlag 20, dann schwingt der Hebel 21 um diesen Stützpunkt weFter, stößt dabei auf den Bund 7 der Ventilspindel 4 und verschiebt beim Weiterbewegen des Handhebels 30- bis in die Lage C diese Spindel so weit nach rechts, daß die kraftschlüss'ige Verbindung der Spindel^ mit dem Nocken 2 aufgehoben ist, so daß der Pumpenkolben 5 nunmehr stillsteht. Mit dem Aufhören der Brennstoffzufuhr ist aber auch die Maschine stillgesetzt.

Beim Zurückbewegen des Handhebels 30 aus der Lage C in Lage A (Abb. 1) senkt sich die Pumpenspindel unter, Einwirkung der Feder 32 wieder auf ihre Antriebsvorrichtung. Durch wiederholtes Hin- und Herbewegen des Handhebels 30 zwischen den Lagern A und C ist es also möglich, den Pumpenkolben auf und ab zu bewegen, also von Hand Pumpbewegungen auszuführen; hiervon kann vorteilhaft Gebrauch gemacht werden, um vor dem Anlassen der Maschine die Leitungen von der Pumpe bis zur Einspritzstelle mit Brennstoff aufzufüllen. Durch die neue Anordnung wird also erreicht, daß durch Bewegung eines einzigen Gliedes (des Hebels 30) das Auffüllen der Brennstoffleitungen· vor dem Anlassen, das Anlassen selbst, das Übergehen in den Betriebszustand und das Abstellen der Maschine .ausgeführt werden können.

Abb. 5 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Kuppkmgsglied zwischen Pumpe und Anlaßvorrichtung als einarmiger Hebel ausgebildet ist. Die Einzelteile der Pumpe und des Anlaßventils sind in gleicher Weise bezeichnet wie in den Abb. 1 bis 4.

Die Pumpenspindel 4 trägt selbst eine Rolle 33, die auf dem Nocken 2 läuft. Das Anlaßventil ist so angeordnet, daß sicih der Ventilteller 17 nach innen öffnet. Dementsprechend ist als Kupplungsglied zwischen der Pumpenspindel¹4 und der Anlaßventilspindel 18 ein einarmiger Hebel 40 vorgesehen, dessen Endpunkt 4Ϊ mittels des Lenkers! 48 und eines im Drehpunkt 49 festgelagerten Hebels 30 verstellt werden kann·. Der Angriffspunkt des Kupplungsgliedes 40 an der Pumpenspindel 4 ist als Gelenk 42 ausgebildet. An der Anlaßventilspindel 18 ist ein gegabelter Ansatz 44 mit länglichen Löchern 45 vorgesehen; in diesen Löchern spielt der Zapfen 43 des Kupplungsgliedes 40. Die Lamglöcher 45 sind) so bemessen, daß in der Betriebsstellung A des Handhebels 30 der Zapfen 43 sich frei darin bewegen kann. Bei Drehung des Hebels 30 in Stellung B spielt der Zapfen 43 in einem derart verschobenen Bereich, daß er auf

seinem Wege an dem dem Ventilteller 17 zugekehrten Ende des Langloches 45 anstößt und so das Anlaßventil 17 öffnet. Beim Umlegen ■des Handhebels 30 in die Stellung- C legt sich der Zapfen 43 an das der Welle 1 zugekehrte Ende des Langloches 45 an, so daß beim Weiterbewegen des Handhebels 30 nunmehr Hebel 40 sich gegen, die Spindel 18 des geschlossenen Anlaßventils abstützt und unter Drehung um den jetzt als Stützgelenk wirkenden Zapfen 43 die Bumpenspindel 4 aus dem Bereiche des Nockens 2 bringt, wodurch die Pumpe unwirksam gemacht ist. Werden Pumpen mit gesteuerten Ventilen benutzt, so muß, falls die Umschaltevorrichtung für das Kupplungsglied auch zum Aufpumpen der Leitungen \"erwendung finden soll, eine Verbindung zwischen diesem und der Pumpensteuerung herbeigeführt werden, damit trotz Ausschaltung des normalen Pumpenantriebes die Pumpe beim Auffüllen wirksam bleibt. Bei Pumpen mit gesteuerten Ventilen kann die Bewegung der Anlaßventile statt vom Antrieb des Pumpenkolbens in sinnentsprechender Weise auch von dem Antrieb der Pumpenventile abgeleitet werden.

Zur Umsteuerung, des Motors ist eine Vertauschbarkeit des Pumpenantriebnockens 2 gegen einen für entgegengesetzten Drehsinn

äo geeigneten Xocken erforderlich; dies wird beispielsweise durch achsial verschiebbare Nokken ermöglicht. Zur Erleichterung des Verschiebens der Nocken werden die Nockenrollen zweckmäßig so angeordnet, daß sie sich beim Unwirksammachen der Pumpe (durch Umlegen des Hebels 30 in Stellung C) zwangläufig vom Nocken abheben; bei Anordnung der Rollen an besonderen Lenkern werden deshalb die Lenker vorteilhaft mit der Pumpenspindel so verbunden, daß sie die Abhebbewegung der letzteren mitmachen.

Claims (6)

Patent-An Sprüche:

1. Einrichtung zum Druckluftanlassen von Ölmotoren mit luftloser Einspritzung unter Verwendung eines gemeinsamen umschaltbaren Antriebes, für Brennstoffeinspritzung und Anlaßluftzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlaßventil (17) an das Gestänge einer Brennstoffpumpe (5) ankuppelbar ist, die den Verlauf der Brennstoffeinspritzung bestimmt.

2. Einrichtung zur Durchführung des ! Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung gleichzeitigen Antriebes von Brennstoffpumpe (5) und Anlaßventil (17) beim Anlassen als Umschaltvorrichtung ein Kupplungsglied (21) vorgesehen ist, das einen Antriebsteil (18) des Anlaßventils (17) an einen Antriebsteil· (4) der Brennstoffpumpe (5) anzukuppeln erlaubt.

3. Einrichtung zum Druckluftanlassen, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (21) so eingerichtet ist, daß es in einer der Anlaßstellung entgegengesetzten Endlage den Pumpenkolben (5) von seinem kraftschlüssig an ihn angeschlossenen Antriebsglied (2) abhebt, so daß ein zum. Umlegen des Kupplungsgliedes dienender Hebel (Betriebshebel 30) außer dem Anlassen auch das Stillsetzen beherrscht.

4. Einrichtung zum Druckluftanlassen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplungsglied ein ein- oder doppelarmiger Hebel· dient, dessen Scbwingpunkt, beispielsweise mittels Exzenters, durch den Betriebshebel¹ verstellbar ist, so. daß in einer Lage des Betriebshebeis und somit des Schwingpunktes die Antriebsteile des Pumpenkol'bens und des Anlaßventils gekuppelt sind, während in einer zweiten. Lage das Anlaßventil abgekuppelt ist und gegebenenfalls in einer dritten Lage der Pumpenkolben von seinem Antriebsglied abgehoben ist.

5. Einrichtung zum Druckluftamlassen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abheben des Pumpenkolbens (5) von seinem Antriebsteil (2) ein den Kupplungshebel (21 bz>w. 40) außerhalb seines Schwingungspunktes (25 bzw. 42) abfangender Anschlag (20 bzw. 44) beispielsweise am Gehäuse oder am Ablaßventil vorgesehen ist, so daß der Kupplungshebel (21 bzw. 41) bei der Weiterbewegung seines Schwingpunktes (25 bzw. 42) nuni unter Abstützung gegen diesen Anschlag die zur Abhebung des Pumpenkolbens (5) erforderliche Bewegung ausführt.

6. Einrichtung zum Druokluftanlassen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben an den Kupplungshebel kraftschlüssig angedrückt und der den Schwingpunkt des Kupplungshebels verlagernde Teil (Betriebshebel) als zur Arbeitsübertragung geeignetes Antriebsglied ausgebildet ist, so daß bei Ab-Stützung des Kupplungshebels an dem Anschlag eine Hin- und Herbewegung des Betriebshebels ein Aufpumpen der Brennstoffleitungen von Hand ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.