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Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschinen
Für die Verteilung des Brennstoffs auf die Arbeitszylinder von mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen,
bei welchen der Brennstoff durch eine allen Zylindern gemeinsame Pumpe zugeführt
wird, ist schon ein Kolbenschieber in Vorschlag gebracht worden, der in der Druckleitung
der Pumpe angeordnet ist und der diese Leitung abwechselnd in Verbindung mit Leitungen
bringt, die zu den einzelnen Zylindern führen. Es ist bekannt, einen solchen Kolbenschieber
an zwei Stellen mit verringertem Durchmesser auszuführen. In einer der Grenzstellungen
des Kolbenschiebers liegt dann eine der Stellen mit verringertem Durchmesser der
Mündung der Druckleitung der Pumpe und der Mündung einer der Leitungen, die zu den
Zylindern führen, gegenüber, während der nichtzurückgesetzte Teil des Kolbenschiebers,
der zwischen den beiden zurückgesetzten Teilen liegt, die andere Druckleitung überdeckt.
In einer anderen Grenzstellung des Kolbenschiebers gibt die zweite zurückgesetzte
Stelle die Mündung der Drurkleitung der Pumpe frei und auch die Mündung der zweiten
Druckleitung, während der zwischenliegende, nichtzurückgesetzte Teil des Kolbenschiebers
die zuerst erwähnte Druckleitung überdeckt.
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Unter Berücksichtigung des Umstandes, daß bei Verbrennungskraftmaschinen
mit Brennstoffeinspritzung, bei welchen der Brennstoff in die Verbrennungskammer
der Zylinder mit einem Druck von ungefähr 3oo Atm. eingeführt wird, in den Zuführungsleitungen
nach geschehener Einspritzung noch ein recht hoher Druck (z. B. i 5o bis Zoo Atm.)
herrscht, ergibt sich, daß der nichtzurückgesetzte Teil des Kolbenschiebers, während
er die Kanäle der Druckleitungen überdeckt, einem erheblichen seitlichen Druck ausgesetzt
ist, der ihn gegen die Wand des Kolbenschiebergehäuses drückt, so daß er sich nur
sehr schwer bzw. praktisch überhaupt nicht mehr bewegen läßt.
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Der Gegenstand der Erfindung beseitigt diese Nachteile, und es sind
zu diesem Zweck die Länge des zwischen den zurückgesetzten Teilen liegenden vollen
Stückes des Kolbenschiebers und der Abstand der Mündungen der Verteilerableitungen
im Schieberspiegel in ihrem gegenseitigen Größenverhältnis so bemessen und der Schieberhub
so gewählt, daß das zwischen den zurückgesetzten Teilen liegende volle Stück des
Kolbenschiebers, dessen Kanten die Verteilerzuleitung steuern, die Mündungen der
Ableitungen in keiner Stellung überdeckt.
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Damit ist der Kolbenschieber in jeder Lage völlig ausgeglichen, so
daß er denkbar leicht bewegt werden kann.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
den Teil einer Verbrennungsmaschine, der für das Verständnis der Erfindung erforderlich
ist.
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Die Brennstoffverteilungsvorrichtung, welche in der Zeichnung dargestellt
ist, ist geeignet für eine Maschine des Zweihubsystems, welche mit zwei nicht dargestellten
Arbeitszylindern versehen ist. i bezeichnet den Kolben
der Brennstoffpumpe.
Auf Grund der Tatsache, daß zwei Zündungen jeder Umdrehung der Kurbelwelle 2 der
Maschine bewirkt werden, muß der Kolben i zwei Arbeitshübe während jeder Umdrehung
der Kurbelwelle ausführen, um dadurch jedem Zylinder Brennstoff zuzuführen.
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In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird dies dadurch
erreicht, daß der Kolben i Antrieb durch eine Nockenscheibe 3 erhält, welche nur
einen einzigen Vorsprung besitzt und auf einer Hilfswelle 4 angeordnet ist, welch
letztere von der Kurbelwelle 2 Antrieb erhält vermittels eines Zahnradgetriebes
5 und 6, welches der Hilfswelle 4 die doppelte Anzahl von Umdrehungen der Kurbelwelle--
verleiht. Zwischen der Nokkenscheibe 3 und dem Kolben i ist ein Zapfen 8 angeordnet,
welcher sich in einer in dem Pumpengestell vorgesehenen Führung bewegt und eine
Rolle 7 trägt, welch letztere in Eingriff mit der Nockenscheibe 3 steht. Der Kolben
i wird nach dem Zapfen 8 hin durch eine Feder 9 gepreßt. Das federbetätigte Saugventil
io der Brennstoffkupplung- gestattet, daß der Brennstoff von dem Einlaßkanal i i
in die Pumpe eintritt, während das ebenfalls federbetätigte Auslaßventil 12 der
Pumpe durch einen Kanal r 3 mit einem Brennstoffverteiler in Verbindung steht, der
aus einen Kolbenschieber besteht, welcher sich in einem Gehäuse 14 bewegt und drei
kolbenförmige Teile 15, 16, 17 besitzt. Von dem Gehäuse 14 führen
zwei Leitungen 18, i 9 zu den Arbeitszylindern der Maschine. Der Kolbenschieber
steht vermittels eines Gliedes 2o mit einem Kniehebel 22 in Verbindung, 'der in
dem Punkte 21 drehbar gelagert ist und an welchem die Stange 23 einer Exzenterscheibe
24 angreift, welch letztere auf der Kurbelwelle 2 gelagert ist. Der Mittelteil 16
des Kolbenschiebers wirkt. zusammen -mit dem Auslaßkanal 13 der Brennstoffpumpe,
und zwar in der folgenden Weise: Wenn der Kolbenschieber durch die Exzenterscheibe
24 verschoben wird, wird sein Mittelteil 16 während des einen Arbeitshubes des Kolbens
i über die eine Seite des Auslaßkanals 13 hinausgeschoben, wie in der Zeichnung
dargestellt, so daß der letztere durch die Kammer 26, die den zurückgesetzten Teil
des Kolbenschiebers umgibt, zwischen den Schieberteilen 16 und 17 in Verbindung
mit der Leitung i 9 gei bracht wird, die zu einem der Arbeitszylinder der Maschine
führt. Während des nächsten Hubes des Pumpenkolbens wird der Schieber 16 nach der
entgegengesetzten Seite des Auslaßkanals 13 bewegt, so daß der letztere durch
die Kammer 25, die den zurückgesetzten Teil des Kolbenschiebers umgibt, zwischen
den Schieberteilen 15 und 16 mit der Leitung 18
in Verbindung
steht, welche zu dem zweiten Arbeitszylinder der Maschine führt. In dieser Weise
bringt der Schieberteil 16 den Auslaßkanal 13 abwechselnd in Verbindung mit den
beiden Arbeitszylindern. Die Länge des Teiles 16 und der Abstand der Mündungen der
Leitungen 18 und 19 sowie der Hub des Kolbenschiebers sind so bemessen, daß
der Teil r6 in irgendeiner seiner Endstellungen nicht die Mündungen der Leitungen
18 und 19
zugleich überdeckt. Infolgedessen ist der Kolbenschieber
niemals einem Seitendruck von dem Brennstoff, der sich in diesen Rohrleitungen befindet,
unterworfen; außerdem ist der Kolbenschieber immer dem gleichen axialen Brennstoffdruck
in beiden Richtungen unterworfen. Es ist daher der Kolbenschieber vollständig sowohl
in bezug auf Seitenkräfte als in bezug auf Axialkräfte ausgeglichen, so daß das
Bewegen des Kolbenschiebers sehr leicht vor sich geht. Die Gleitflächen des Kolbenschiebers
sind infolgedessen nur einem sehr geringen Verschleiß unterworfen und erfordern
keinerlei Beaufsichtigung.
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Die in jedem Arbeitszylinder eingepreßte Brennstoffmenge wird kontrolliert
durch das Saugventil i o, welches gleichzeitig als überlaufventil arbeitet und der
Saugleitung den. Brennstoff wieder zuführt, welcher für den Arbeitshub der Kolben
keine Verwendung findet. Das Ventil io wird im geeigneten Augenblick durch eine
Schubstange 27 geöffnet, welche durch eine Feder 27 gegen einen Zapfen 28 gepreßt
wird, der sich in einer Führung bewegt und auf den eine Nockenscheibe oder ein Exzenter
3o einwirkt, welches auf der Hilfswelle 4 vorgesehen ist und durch einen Regulator
29, welcher in der Zeichnung in punktierten Linien dargestellt ist, betätigt wird.
Die Brennstoffpumpe und der Brennstoffverteiler können augenscheinlich derart kombiniert
werden, daß auf die Pumpe eine auf der Kurbelwelle vorgesehene Nockenscheibe einwirkt.
Die Lage der Pumpe und des Brennstoffverteilers können leicht verschiedenen Maschinen
angepaßt werden.
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Bei Vierzylindermaschinen können zwei Brennstoffverteiler, beispielsweise
der in der Zeichnung dargestellten Type, vorgesehen werden, welche mit einer beiden
gemeinsamen Pumpe zusammenarbeiten oder aber auch mit zwei Einzelpumpen.