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Rückschlagventil in der nach jedem Förderhub sich entlastenden, zu
einem Einspritzventil führenden Druckleitung einer Breunkraftmaschine mit luftloser
Einspritzung Wenn bei Brennkraftmaschinen mit luftloser Brennstoffeinspritzung die
geschlossene Düse aus irgendwelchen Gründen undicht Wird, können, besonders nach
dein Abstellen der Maschine, verdichtete Luft und Gase, die noch im Zylinder sind,
in die mit Brennstoff gefüllte Druckleitung zwischen der Pumpe und der Düse eindringen
und den Brennstoff daraus verdrängen. Beim Anfahren muß dann erst die Leitung wieder
gefüllt- werden, bevor der Motor anspringt. Das kann aber recht lange dauern, und
überdies können unter Urnständen noch Luftsäcke in der Leitung bleiben, die dann
einen unregelmäßigen Lauf der Maschine hervorrufen.
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Die eben geschilderten Folgen eines imdichten Einspritzventils können
außerdem auch im Betrieb, und zwar dort leicht eintreten, wo eine Brennstoffpumpe
verwendet wird, die nach jedem Fördern einen kleinen Teil der in der Druckleitung
enthaltenen Brennstoffinenge zurückfließen läßt, um die Druckleitung vorübergehend
zu entlasten und das lästige 'Nachtropfen aus dem Einspritzventil zu unterbinden.
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Um diesen -Nachteil auszuschalten, hat man schon in die Druckleitung
die allgemein bez# kannten Rückschlagventile eingebaut, die sofort schließen, sobald
die Durchflußrichtung wechseln will. Solche Ventile verhindern zwar den angeführten
Mangel, schließen aber umgekehrt aus, daß der Leitungsstrang zwischen kl dein Rückschlag-
und dem Einspritzventil sich nach jedem Förderhub entlasten kann.
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Damit auch beim Anwenden eines Rückschlagventils ein Entlasten der
ganzen Druckleitung eintreten kann, hat man schon vorgeschlagen, in das bewegliche
Glied des Rückschlagventils hinein ein anderes Ventil zu bauen, das entgegengesetzt
dem Rückschlagventil aufmacht und somit einen Rückfluß und ein Entlasten aus dem
zwischen dem Einspritz- und dem Rückschlagventil liegenden Raum zuläßt. Soll jedoch
das im Rückschlagventil untergebrachte Ventil seinen Zweck -
den soeben genannten
Raum zu entlasten -
richtig erfüllen, so darf es mir schwach belastet sein.
Ist dies aber der Fall, dann,wird es auch aufgedrückt und Brennstoff aus der Leitung
verdrängt, sobald bei undicht gewordenem Einspritzventil der Druck aus dem Motorzylinder
in die Brennstoffleitung eindringt.
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Gemäß der Erfindung können die beschriebenen Folgen eines undichten
Einspritzventils vermieden werden, ohne auf ein geordnetes Entlasten verzichten
zu müssen, durch ein besonderes Rückschlagventil in der Druckleitung, das so ausgebildet
ist, daß es nur den beim Entlasten der Druckleitung zurückfließenden Brennstoff
durch den Ventilsitz zurückfließen läßt, den bei Undichtheit des Einspritzventils
sich ergebenden weiteren Brennstoffrückfluß aber verhindert.
Auf
der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes an zwei
verschiedenen Brennstoffpumpen dargestellt.
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Abb. i zeigt das erste Ausführungsbeispiel im Längsschnitt samt einem
Längsschnitt durch die dabei verwendete Pumpe und Düse.
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Abb.:2 ist eine Seitenansicht des Antriebs ndckens der Pumpe nach
Abb. i.
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Abb. 3 stellt das zweite Ausführungsbeispiel samt der dabei
verwendeten Pumpe ebenfalls im Längsschnitt dar.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen ist an der Ausflußseite der Brennstoffpumpen
A, also am Anfang der Druckleitung zwischen der Pumpe und der Düse
B, ein Stutzen 5 angeschlossen, der einen Ventilsitz 6 enthält
für einen an einem beweglichen Ventilglied 7 angebrachten Kegel
8. Ein kolbenähnlich in einer Bohrung 9
des Stutzens gelagerter Verlängerungsansatz
io stützt und führt das bewegliche Ventilglied. Auf den Umfang des Ansatzes io ist
ein durchgehendes Flachgewinde ii aufgeschnitten. Das andere Ende des Stutzens ist
mit einer zur DüseR führenden Rohrleitung 12- verbunden.
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Die Düse B kann in der gezeichneten Form für beide Ausführungsbeispiele
verwendet werden. Sie besteht hauptsächlich aus dem Düsenkörper 13, der abgesetzten
Düsennadel 14 und der Schließfeder 15. Die Pumpen sind bei beiden Beispielen in
derjenigen Stellung gezeichnet, in welcher der Pumpenkolben in seiner inneren Totlage
ankommt und das Fördern gerade aufhört. Die Düsennadel ist in dieser Stellung noch
nicht auf ihrem Sitz angelangt, aber eben dabei, sich aufzusetzen. Das den Gegenstand
der Erfindung bildende Rückschlagventil 6, 8 läßt den geförderten Brennstoff
vollends durchfließen und ist deshalb, wie gezeichnet, offen.
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Bei der Brennstoffpumpe des ersten Beispiels läuft beim Betrieb ein
von einem Nocken 17 angehobener und von einer Feder 18 zurückbewegter Kolben
19 in dem Pumpenkörper 16 hin und her. Der Führungsschaft des gleichzeitig
zum Kolben angeordneten Druckventils 2o ragt in die vom Kolben ig bestrichene Bahn
hinein, so daß das Ventil während des letzten Teils jedes Druckhubs und des ersten
Teils jedes Saughubs Zwangs läufig aufgesteuert ist. ' Beim Saughub wird
also immer zuerst ein Teil des g gespannten Brennstoffs in der Druckleitung dem
zurückgehenden Kolben folgen, entweder bis die Leitung sich ganz entspannt hat oder
bis das Druckventil schließen konnte.
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Weg und Zeit des Saugventils sind gesteuert und können verändert werden,
wobei die Fördermenge sich verändert. Das Saugventil wird gesteuert von einem Nocken2:2
über einen durch Verschrauben in der Länge verstellbaren StÖßel 23, 214 und
den Ventilschaft 25. Die Zeichnung zeigt diejenige Stellung, in der das Saugventil
eben aufmacht. Die Saugleitung ist mit 26 bezeichnet.
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Beim normalen Betrieb verbleibt das bewegliche Glied 7 des
hier waagerecht angeordneten Rückschlagventils immer in der Öffnungslage, denn die
beim Satigbeginn des Kolbens ig aus der Druckleitung zurückfließende kleine Brennstoffmenge
kann den Gewinderillen i i am Führungskolben i o entlang zurückweichen, ohne so
große Stauungen zu erzeugen, daß das Ventilglied 7 dadurch wesentlich gegen
die Abschlußlage hin verschoben -werden könnte.
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Ist aber die Düse undicht, dann könnte der Druck im Zvlinder auf den
Brennstoff in der Druckleitung einwirken und diesen zurückzutreiben versuchen, wenn
die Pumpe in derjenigen Stellung ist, in welcher vorübergehend Druckleitung und
Saugleitung verbunden sind. Das läßt aber das Rückschlagvehtil nicht zu, denn sobald
ein größerer Rückstrom als der nach jedem Förderhub beim Entlasten auftretende zustande
kommen möchte, wird das bewegliche Ventilglied in seine Abschlußlage getrieben,
dabei jedes weitere Zurückfließen unterbindend. Beim nächsten Förderhub macht das
Ventil allerdings wieder auf, schließt aber gleich wieder, falls die Düse noch undicht
sein sollte.
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Das beim zweiten Beispiel verwendete Rückschlagventil unterscheidet
sich in seiner Bauart und Anordnung vom ersten nur dadurch, daß sein bewegliches
Glied durch eine Druckfeder:27 belastet und der das Ventil eiithaltende Strom senkrecht
eingebaut ist.
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Bei der beim iweiten Beispiel verwendeten Pumpe wird zum Regeln der
Fördermenge der Kolben 30 verdreht, der durch den Nocken :28 und durch
die Feder 29 hin und her bewegt wird. je nach dem Winkel cler Drehung stellt
die schräge Steuerkante 3 1 am Kolben nach einem größeren oder kleineren
Teil des Förderhubs über die Ringnut 3:2 eine Verbindung her zwischen den
in den Druckraum der
Pumpe mündenden Kanälen 33, 34 im Pumpenkörper
und den ebenfalls im Pumpenkörper angeordneten und zu der Saugleitung
35
zurückführenden Bohrungen 36, 37. Sobald diese Verbindung sich zu
öffnen beginnt, hört das Fördern zur Druckleitung auf; der jetzt noch das Druckventil
38 durchfließende Brennstoff fließt über die Verbindung zurück zur Saugleitung,
und außerdem entlastet sich die Druckleitung nach der Saugleitung hin über die beschriebene
Verbindung.
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Die Belastung des schon oben näher beschriebenen beweglichen Ventilglieds
ist bei dem zweiten Beispiel so zur Form und zur Masse des Ventils abgestimmt, daß
es min-
(lestens um eine so lange Zeit verschleppt schließt, als
das Zurückfließen beim Entlasten der Druckleitung andauert. Sorgt man dafür, daß
die Verschleppung nur gleich lang oder mir ;wenig länger dauert als die Zeit für
das Entlasten, dann kann bei undichter Düse der Druck- im Zylinder keinen Brennstoff
zurücktreiben.
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Der Erfindungsgegenstand kann natürlich auch mit Nutzen angewendet
werden bei Motoren mit offcnen Düsen, bei denen nahe hinter der Düse ein normales
Rückschlagventil eingebaut ist. Außerdem ist seine Verwendung auch denkbar für Motoren
mit mechanisch gesteuerten Düsen.
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Die Einschnitte im kolbenartigen Führungsteil io des Ventilkegels
können entgegen den gezeichneten Beispielen auch als feine Längs-oder Ouerrillen
ausgebildet sein, die Brennstoff Jurchlassen. Überhaupt ist der Erfindungsgedanke
nicht an die bei den Beispielen gewählte besonders geeignete Form des Ventilgliedes
gebunden.