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Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf Brenristoffeinspritzvorrichtungen für Verbrennungsmotoren, welche
aus einer Brennstoffpumpe und einer oder mehreren Einspritzdüsen bestehen, aber
kein besonderes Brennstoffventil besitzen, sondern nur ein oder mehrere Druckventile
zwischen dem Kolben der Brennstoffpumpe und der Einspritzdüse. In solchen Brennstoffeinspritzvorrichtungen
ist es bekannt, die Brennstoffeinspritzung dadurch zu unterbrechen, daß ein besonderes
Entlastungsventil während des Druckhubes des Druckkolbens geöffnet wird und dabei
die Druckseite der Pumpe entweder mit der Pumpensaugleitung oder mit einer besonderen
Leitung verbindet, die das durch das Entlastungsventil durchströmende Treiböl zum
Brennstoffbehälter zurückfördert.
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Beim Öffnen des Entlastungsventils während des Druckhubes des Pumpenkolbens
sinkt somit der Druck im Pumpenraum und der Druckleitung schnell ungefähr bis zum
atmosphärischen Druck. Die Schließbewegung des Druckventils erfolgt indessen nicht
augenblicklich, wie leicht es selbst und wie kräftig seine Federbelastung auch sein
mag. Demzufolge hat der während der Einspritzung in dem Motorzylinder herrschende
hohe Druck Gelegenheit, einen Teil des Öles, am Druckventil vorbei, zurückzudrängen,
ehe dieses Zeit gehabt hat zu schließen. Dies bewirkt einerseits, daß heiße Gase
durch die feinen Löcher der Einspritzdüse in den Einströmungskanal in der Nähe dieser
Löcher hineinströmen und in diesen Löchern sowie im Kanal hinter denselben Verkokung
des Öles verursachen. Eine derartige Verkokung hat einen störenden Einfluß auf den
Einspritzverlauf bzw, auf die Zerstäubung des Öles.
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Die Erfindung bezweckt, derartige Rückströmung des Öles zu verhindern.
Zu diesem Zweck öffnet sich das Entlastungsventil nach einem Raum mit einem federbelasteten
Ablaufventil, dessen Federbelastung erfindungsgemäß so bemessen ist, daß der Öffnungsdruck
für dieses Ventil mindestens dem Druck im Brennraum beim Öffnen des Entlastungsventils
entspricht, daß die Belastung aber kleiner ist als die Summe der Federbelastungen
der Druckventile. Diese Federbelastung des Ablaufventils macht es also dem Druck
im Pumpenraum selbst unmöglich, beim Unterbrechen der Einspritzperiode unter dem
Druck im Brennraum des Motors zu sinken. Eine Rückströmung des Öles ist daher ausgeschlossen,
wie auch eine Verkokung des Öles in den Düsenlöchern oder
in dem
Kanal hinter denselben. Nachdem das Druckventil einmal in seine Schließlage gelangt
ist, kann vorausgesetzt werden, daß es dicht hält, und es ist nachher möglich, den
Druck im Pumpenraum ohne Gefahr sinken zu lassen.
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Die beiliegende Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dar in Abb. i und z. Beide Abbildungen zeigen Längsschnitte durch die Einspritzvorrichtung,
und zwar bezieht sich die Ausführung nach Abb. i auf eine Pumpe für einen Niederdruckmotor,
bei welcher die Beendigung der Einspritzung in einem für alle Belastungen gleichen
Kurbelwinkel stattfindet, während Abb. 2 eine Pumpe für einen Motor mit Kompressionszündung
veranschaulicht, bei welcher der Einspritzbeginn unveränderlich bleibt, während
die Beendigung der Einspritzung dadurch erfolgt, daß das Entlastungsventil in irgendeiner
an sich bekannten Weise früher oder später geöffnet wird.
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In Abb. i bezeichnet i das Pumpengehäuse und 2 den Kolben einer Brennstoffpumpe.
Der Kolben wird durch einen Nocken 3, der auf einer Welle 4 befestigt ist, angetrieben.
Diese kann z. B. die Steuerwelle eines Explosions- oder Verbrennungsmotors sein.
Gemäß der Zeichnung ist die Pumpe mit einem Saugventil 5, das die Verbindung zwischen
dem Pumpenraum 6 und dem Saugraum 7 überwacht, sowie mit einem Druckventil 8 versehen,
das am Ende des Druckkanals 9 unmittelbar vor einer Einspritzdüse io angeordnet
ist, die in den Verbrennungsraum des nicht gezeigten Motors hineinragt. In der Verlängerung
des Pumpenkolbens ist ein Entlastungsventil ii vorgesehen, das zwecks Unterbrechung
der Brennstoffförderung während des Druckhubes des Pumpenkolbens von diesem geöffnet
wird. Das Entlastungsventil ii überwacht eine Verbindung zwischen dem Pumpenraum
6 und einer Kammer i2, die durch ein federbelastetes Ventil 13 vom Saugkanal ? getrennt
ist. Die Federbelastung dieses Ventils ist derart bemessen, daß der Öffnungsdruck
des Ventils annähernd demjenigen Druck entspricht oder übersteigt, der im Verbrennungsraum
des Motors bei der Beendigung der Brennstoffeinspritzung, d. h. beim Öffnen des
Entlastungsventils ii, herrscht. Das Ventil 13 sichert somit bei der Unterbrechung
der Einspritzung das Nichtsinken des im Pumpenraum 6 herrschenden Druckes unter
den Druck im Zylinder. Die oben angegebene Gefahr der Verkokung in den Ausströmungslöchern
oder dem Kanal des Brenners io ist folglich ausgeschlossen, indem den genannten
Druckverhältnissen zufolge keine Rückströmung von 01 am Druckventil 8 vorbei
stattfinden kann. Der Öffnungsdruck des Ventils 13 ist jedoch niedriger als der
Öffnungsdruck des Druckventils 8, so daß während der weiteren Bewegung des Kolbens
2, nachdem dieser das Entlastungsventil ix geöffnet hat, ein Ölrücklauf von der
Kammer i2 zu der Saugleitung 7 stattfinden kann.
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Damit das Druckventil in der Schließstellung sicher gehalten wird,
kann das Entlastungsventil derart angeordnet sein, daß es während der weiteren Bewegung
des Pumpenkolbens eine Drucksenkung im Pumpenraum 6 bzw. im Vaum 12 hervorruft.
Dies wird z. B. dadurch bewirkt, daß das Entlastungsventil ii mit einem Durchgang
14 versehen wird, welcher oberhalb der Führung 15 der Ventilstange mündet, wenn
das Entlastungsventil weiter aufwärts geht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß
der beim Anlaufen des Motors im Pumpenraum etwa vorhandenen Luft Gelegenheit gegeben
wird, durch das Entlastungsventil frei zu entweichen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.2 bezeichnet i wie vorher das Pumpengehäuse,
2 den Pumpenkolben, 3 den Antriebsnocken, 4 die Nockenwelle, 5 das Saugventil, 6
den Pumpenraum und 7 die Saugleitung. Gemäß der Zeichnung ist das Druckventil 8
unmittelbar vor einer Einspritzdüse in einem besonderen Ventilgehäuse 23 angeordnet,
welches in den Deckel eines Motorzylinders eingesetzt ist und durch eine Leitung
24 mit dem Druckkanal g im Pumpengehäuse i in Verbindung steht. Der Nocken 3 betätigt
hier den Pumpenkolben mittels eines federbelasteten Zwischenstückes 2o. Das Entlastungsventil
ii wird nicht durch den Kolben gesteuert, sondern durch einen vom Zwischenstück
2o betätigten Hebelarm 21, der auf einem Exzenter 22 gelagert ist, so daß er eingestellt
werden kann, um das Entlastungsventil früher oder später während des Druckhubes
des Kolbens zu öffnen. Das Entlastungsventil überwacht eine Verbindung zwischen
dem Pumpenraum 6 und einer Kammer 12, wovon ein Kanal 25 und eine Leitung 26 zu
der Saugleitung 7 führen. In den Kanal 25 ist das federbelastete Ventil i3 eingesetzt.
Die Federbelastung dieses Ventils ist auf die gleiche Weise, wie oben in bezug auf
das Ventil 13 in Abb. i beschrieben wurde, bemessen.
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In der Spindel des Entlastungsventils ii ist auch bei dieser Ausführungsform
ein Druckverminderungs- und Entlüftungskanal 14 vorgesehen, der nach einer bestimmten
Öffnungsbewegung des Ventils ii die Kammer i2 in Verbindung mit einem zu dem Kanal25
fÜhrenden Nebenkana127 setzt.
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Die Erfindung ist auch in anderen Ausführungen als die oben beschriebenen
verwendbar. Beispielsweise ist der Entlüftungskanal 14 nicht unbedingt erforderlich.
Beim Nichtvorhandensein desselben wird vorteilhaft im Pumpenraum 6 ein Druck aufrechterhalten,
der während der ganzen Zeit, wo Druck im Zylinderraum vorhanden ist, höher ist als
dieser Druck. Die .Größe dieses Druckes im Pumpenraum ist
durch
die Federbelastung des Ventils 13 bestimmt, und die Zeit, während welcher der Druck
erhalten werden soll, wird durch geeignete Bemessung der Länge des Nockens 3 eingestellt.