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Brennstoffeinspritzvorrichtung für Ölmotoren mit Druckeinspritzung
Um mit der Einspritzpumpe für Ölmotoren mit Druckeinspritzung kleinste Brennstoffmengen
abmessen und zeitlich genau in die Zylinder von Motoren einspritzen zu können, die
bei stets hohem Zerstäubungsdruck mit hoher und in weiten Grenzen veränderlicher
Geschwindigkeit laufen, hat man v ergeschlagen, den Pumpenraum auf dem ersten Teil
desDruckhubes bis zumEinspritzbeginn durch zwangläufiges Offenhalten des Saugventils
zu entspannen, und auf dem letzten Teil des Druckhubes, nach erfolgter Einspritzung,
von einem von der Belastung abhängigen Punkt ab eine nochmalige Entspannung des
Pumpenraumes herbeizuführen, und zwar durch zwangläufige Uffnung (Aufstoßen) eines
Regelventils.
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Einspritzvorrichtungen dieser Art können nicht befriedigend arbeiten,
wenn Luft- oder Gasblasen in der einzuspritzenden Flüssigkeit vorhanden sind, und
das ist praktisch niemals zu vermeiden. Man hat aus diesem Grunde schon vorgeschlagen,
eine sehr gut entlüftete Pumpe zu verwenden. Aber das genügt noch nicht, wenn nicht
außerdem Sorge dafür getragen wird, daß nicht etwa auf dem@-Weg, den der Brennstoff
nach Verlassen der Pumpe bis zum Einspritzventil zurücklegt, sich noch Luft- oder
Gasblasen ansammeln oder aufhalten können. Das würde der Fall sein, wenn auf diesem
Wege sich Luftsäcke befinden, wie sie sowohl durch den ein etwaiges Druckventil
umschließenden Raum als auch in einer hochsteigenden Druckleitung bei bekannten
Vorrichtungen gegeben sind. In solchen Luftsäcken sammeln sich dann die Luft- und
Gasbläschen an, ebenso auch Dampfblasen, die bei der Erwärmung des Brennstoffs infolge
der starken Zusammendrückung entstehen können, und verursachen allerhand Störungen.
Auch bei kleinen Undichtheiten des am Zvlinder sitzenden Einspritzventils können
Luftbläschen in den Raum hinter der Einspritzdüse gelangen.
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Nun ist vorgeschlagen worden, die vorerwähnten Schwierigkeiten dadurch
zu überwinden, daß unter Vermeidung eines Einspritzventils am Zylinder eine offene
Düse verwendet wurde, der der Brennstoff vom Druckventil der Pumpe aus in einer
offenen, stetig ansteigenden Rohrleitung gugeführt wird. Aber hierbei muß man, abgesehen
von der elastischen Nachwirkung der Druckleitung, den großen Nachteil in Kauf nehmen,
daß die offene Düse nur bei einer hohen Drehzahl des Motors eine ausreichende Zerstäubung
des Brennstoffs herbeiführt. Bei kleinerer Drehzahl wird die Zerstäubung ungenügend,
weil der Brennstoffdruck etwa mit dem Quadrat der Drehzahl sinkt. Der Motor würde
also bei kleiner Drehzahl mit schlechter Verbrennung und dementsprechend schlechtem
Drehmoment arbeiten.
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Die Erfindung schlägt daher vor, das Einspritzventil unterhalb des
Rückströmventils unterzubringen, das in an sich bekannter Weise an der höchsten
Stelle des Pumpenraumes angeordnet ist, und daß in dem, die
Pumpe
und die Einspritzdüse vereinigenden Körper eine in der Richtung nach dem Pumpenraum
aufsteigende Bohrung vorgesehen wird, die das Einspritzventil mit dem Pumpenraum
verbindet. Diese Bohrung bildet einen stetig schräg aufsteigenden Kanal, so daß
auch bei Schräglage des Motors sich keine Gasblasen festsetzen können. Hierbei führt
das auf dem ersten Teil des Druckhubes geöffnete Saugventil vor jeder Einspritzung,
und zwar unmittelbar bis zu Beginn dieser, eine selbsttätige sichere Entlüftung
nicht nur des Pumpenraumes, sondern des ganzen Brennstoffweges bis zur Einspritzstelle
herbei, auch nach längerem Stillstand der Maschine, so daß diese auch nach einem
solchen Stillstand sicher anspringt, und Betriebsstörungen und Verschleppung im
Einspritzbeginn auch bei Brennstoff, der I:uftblasen enthält, vermieden sind.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
In dein zweckmäßig aus Stahl hergestellten, Pumpe und Einspritzdüse vereinigenden
Körper i führt die Antriebsstange 2 eine durch den schematisch gezeichneten Kurbeltrieb,
durch Nocken- und Federantrieb o. dgl.. vorgeschriebene Hubbewegung aus. Der äußere
Totpunkt ist mit Ta, der innere mit Ti bezeichnet. Mit der Stange 2 ist ein Querhaupt
3 verstiftet, durch das die Hubbewegung auf den Pumpenkolben q. übertragen wird.
Letzterer läuft in der in den Körper i eingeschraubten Büchse 5. An der obersten
Stelle des Pumpenraumes 6 ist ein durch die Feder 7 belastetes Rückstr ömventil
8 angeordnet, das auf dem ersten Teil des Druckhubes bis zum Einspritzbeginn durch
einen Arm 9 der Stange :2 mittels einer Stellschraube io offen gehalten wird. Bei
geöffnetem Saugventil kann der Brennstoff durch die Bohrung i i in den Pumpenraum
6 gelangen. In der gezeichneten Stellung und bei dem durch Pfeil angegebenen Drehsinn
der Antriebskurbel ist das Saugventil soeben auf seinen Sitz gelangt. Beim weiteren
Eindringen des Pumpenkolbens wird der Brennstoff durch die Bohrung 12 gedrückt,
und der Brennstoffdruck in dem Ringraum 13 öffnet das mit Stufenkolben versehene
Einspritznadelventil 14 entgegen seiner Schlußfeder 15. Der Brennstoff wird hierbei
durch die Bohrung 16 in Nebelform in den Verbrennungsraum des Motorzylinders gedrückt,
an dem der Körper i mittels des in eine entsprechende Bohrung eingreifenden Zapfens
17 befestigt ist.
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Die Brennstoffeinspritzung soll nur auf einer kurzen Hubstrecke, die
etwa auf Mitte Hub liegt, andauern und wird deshalb durch Aufstoßen eines Regelventils
18 in einem von der Belastung abhängigen Punkt des Druckhubes unterbrochen. Dieses
Regelventil 18 wird während der Einspritzung durch eine Feder i9 geschlossen gehalten.
Das Aufstoßen des Ventils entgegen seiner Schlußfeder erfolgt durch einen zweiarmigen
Regulierhebel 2o, der sich um den im Körper i exzentrisch gelagerten Zapfen 21 drehen
kann. Beim Öffnen des Regelventils drückt der Regelungshebel 2o mit dem einen Ende,
das sich in einem Schlitz 22 des im Durchmesser vergrößerten Ventilschaftes 23 frei
bewegen kann, gegen die Druckfläche 24 des Regelventils, sobald das andere Hebelende
durch die Einstellschraube 25 des Querhauptes 3 nach oben gedrückt wird. In der
gezeichneten Stellung, die dem Zündpunkt entspricht, ist die Einstellschraube 25
noch um eine gewisse Strecke von dem Regelungshebel entfernt, d. h. die Unterbrechung
der Förderung erfolgt, sobald der Kolben den Weg x nach innen zurückgelegt und eine
entsprechende Menge Brennstoff gefördert hat. Durch Senken des Exzenterzapfens 21
kann die Entfernung x und damit die Einspritzmenge bis auf Null verkleinert werden.
Sobald das Regelventil geöffnet ist, kann der Brennstoff aus dem Druckraum durch
die. Bohrung 26 in den Hohlraum 27 und von hier durch die Bohrung 28 entweichen,
wobei sich das Einspritzventil 14 unter dem Druck der Feder 15 schließt. Die Bohrung
28 muß mit 01 gefüllt gehalten werden, damit beim Saughub keine Luft durch
sie hindurch in den Pumpenraum gelangen kann.
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Falls sich in der Brennstoffpumpe nach längerem Stillstand oder nach
neuem Zusammenbau Luft befindet, wird. diese durch die aufsteigenden Bohrungen 26
und 12, durch das vor jeder Einspritzung zwangläufi g geöffnete, am höchsten Punkt
angeordnete Saugventil abgeführt, so daß der Motor sicher anspringt. Die jeder Einspritzung
vorausgehende Entlüftung des Pumpen- und Einspritzventilraumes gewährleistet genaue,
d. h. ohne Verschleppung und Aussetzer arbeitende Einspritzung der kleinsten Brennstoffmengen,
wie sich solche z. B. beim Leerlauf von Mehrzylinder-Fahrzeugmotoren ergeben.
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Eine derartige Einspritzvorrichtung arbeitet bei jeder Drehzahl und
Belastung mit gleichbleibendem, hohem, durch die Federbelastung des Einspritzventils
gegebenen Einspritzdruck und mit guter Verbrennung.