DE601691C - Brennstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Description

• Brennstoff einspritzpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung für luftlose Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, 'bei der mit dem Pumpenkolben ein Speicherkolben zusammenarbeitet und der Brennstoffein-und -auslaß vom Pumpenkolben gesteuert werden. Bekannte Brennstoffeinrichtungen dieser Art haben folgende Nachteile: Bei Einspritzbeginn steht die einzuspritzende Flüssigkeitsmenge unter einem ganz bestimmten Druck.
• Wenn die Steuerkante des Pumpenkolbens die runde Öffnung des Druckkanals überschleift, wird der Durchtrittsquerschnitt des Druckkanals sehr rasch von Null auf den vollen, runden Durchtrittsquerschnitt kommen, was praktisch einer plötzlichen oder doch annähernd plötzlichen Freigabe des ganzen Druckkanalquerschnitts der Pumpe bei Einspritzbeginn gleichkommt. Durch diese plötzliche Freigabe dieses Druckkanals findet nun infolge der Massenwirkung des Ausweichkolbens, zu d®m noch zu einem gewissen Betrage die Masse der Speicherfeder oder der Flüssigkeitsfeder kommt, ein Absinken des Drucks statt. Dadurch werden Schwingungen des Ausweichkolbens eingeleitet, die trotz der geringen relativen Ausschläge zu erheblichen Druckschwankungen des Einspritzdrucks führen, die mit der Zeit bzw. mit der Abnahme des Pumpenvolumens wachsen. Diese Druckschwankungen werden am Ende der Einspritzung am größten. Da in diesem Moment der Mittelwert des Einspritzdrucks auf seinen niedrigsten Wert gesunken ist, machen sich dann die Druckschwankungen unangenehm bemerkbar. Diese Druckschwankungen können so groß werden, daß sie negative Werte annehmen, d. h. daß ein Vakuum entsteht. Dabei tritt dann Luft vom Verbrennungsraum in den Pumpenraum ein, was zur Folge hat, daß die Zerstäubung und der ganze Verbrennungsvorgang nicht mehr einwandfrei erfolgen. Dies macht sich ganz besonders bei langsamem Fahren durch stoß- bzw. schlagartiges Arbeiten bemerkbar.
• Gemäß der Erfindung werden die dargelegten Nachteile dadurch beseitigt, daß der Zylinder zusammen mit dem Kolben auf eine bestimmte Länge einen ringförmigen Rotationskörper von dreieckförmigem Querschnitt bildet, durch den der Brennstoff bei Beginn der Eröffnung der Verbindung zwischen Speicherraum und. Druckleitung hindurchtreten muß und der im Verlaufe des Kolbendruckhubes beginnend an der Spitze weiter und weiter freigegeben wird, worauf nach seiner völligen Freigabe die öffnung des Druckkanals in der gewöhnlichen Weise fortgesetzt wird. Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Fig. i ist eine schematische Darstellung; Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer Einspritzpumpe; Fig.3 ist ein Längsschnitt durch einen Teil des zweiten Ausführungsbeispieles; Fig.4 zeigt ein Diagramm des Druckverlaufs vor der Einspritzdüse in Funktion des Drehwinkels.
• In Fig. i stellt i schematisch den Akkumulierraum, also den-vom Förder- und Akkumulier- oder Ausgleichkolben eingeschlossenen Raum dar. an ist die Einspritzdüse und d die Druckleitung von der Pumpe bzw. vom Akkumulierraum zu dieser Düse. Zwischen dem Akkumulierr aum i und der Druckleitung d ist nun ein veränderlicher Querschnitt iz eingeschaltet, der sich bei Einspritzbeginn von Null auf den Querschnitt der Pumpendruckleitung während einer bestimmten Zeit erweitert. Damit hat man in der Hand, dem Druckverlauf vor der Einspritzdüse eine bestimmte Gesetzmäßigkeit zu erteilen, um dadurch die durch die plötzliche Freigabe der Düsenlöcher hervorgerufenen Nachteile zu beseitigen.
• In den Fig. 2 und 3 ist a der Pumpenzylinder, b der Ausweichkolben und c der Förderkolben. e ist der Saugkanal und d der Druckkanal der Pumpe. Der zwischen den beiden Kolben b und c eingeschlossene Akkumulierraum i enthält die zu fördernde Brennstoffmenge, welche durch den Kanal h in die Ausdrehung k des Förderkolbens c und von da in den Druckkanal d gelangt. Der Kolben c (Fig. 2) ist auf einer Länge g konisch gedreht. Die Kante f dieses Kolbens steuert den Beginn der Brennstofförderung in den Druckkanal d. Die ringförmigen Übertrittsquerschnitte zwischen Förderkolben und Pumpenzylinder vergrößern sich von Null, wenn die Kante f die untere Kante des Loches d noch nicht überschliffen hat, bis zu einer Größe, die der ringförmigen Ausdrehung k des Förderkolbens c entspricht, nachdem der Förderkolben sich um die Strecke g nach oben bewegt hat.
• Der Druckkanal d wird also nicht plötzlich freigegeben, sondern nur allmählich; der Brennstoff wird während des Durchlaufens der Strecke g abgedrosselt, zuerst mehr, dann weniger. Es findet deshalb keine plötzliche Freigabe der Düsenlöcher mit Druckabfall statt, und die bedingten Schwingungserscheinungen mit ihren schädlichen Wirkungen fallen fort. Es können daher auch keine plötzlichen starken Verbrennungsvorgänge mit ihren nachteiligen Wirkungen eintreten, man erhält vielmehr einen weichen Verbrennungsvorgang. Je nach der Formgebung dieses konischen Teils des Förderkolbens c kann jeder gewünschte gesetzmäßige Verlauf des Druckes vor dem Düsenloch erhalten werden.
• Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dein der Förderkolben keinen konischen Teil, sondern nur die normale Eindrehung k besitzt. Dagegen ist ein konischer Teil im Pumpenzylinder a selbst oder ein Einsatz s direkt anschließend an die Unterkante des Druckloches d vorgesehen. Der Einspritzvorgang spielt sich hier gleich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ab.
• In Fig. q. ist der Druckanstieg p für verschiedene Veränderungen des zwischen dein Akkumulierraum und der Einspritzdüse eingeschalteten variablen Querschnitts in Funktion des Drehwinkels 9p dargestellt. Ist kein veränderlicher Querschnitt vorgesehen. so ergibt sich eine plötzliche Drucksteigerung von p" auf p1. Die Kurven i, 2 und 3 zeigen, wie der Druck vor den Düsenlöchern allmählich ansteigen kann, je nach der Art, wie sich der zwischengeschaltete veränderliche Querschnitt während des Druckhubes des Förderkolbens bei Einspritzbeginn vergrößert. Kurve zeigt den Druckverlauf der Akkumulierfeder während der Einspritzung.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzvorrichtung für luftlose Brennstoffeinspritzung bei Verbrennungskraftmaschinen, bei der mit dem Pumpenkolben ein Speicherkolben zusammenarbeitet und der Brennstoffein- und -auslaß vom Pumpenkolben gesteuert werden, wobei die Verbindung vom Speicherraum zur Einspritzstelle entsprechend dem Fortgang des Pumpenkolbens freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder zusammen mit dem Kolben auf eine bestimmte Länge einen ringförmigen Rotationshohlkörper von dreieckförmigem Querschnitt bildet, durch den der Brennstoff bei Beginn der Eröffnung der Verbindung zwischen Speicherraum und Druckleitung hindurchtreten muß und der im Verlaufe des Kolbendruckhubes b eginnend an der Spitze weiter und weiter freigegeben wird, worauf nach seiner völligen Freigabe die Öffnung des Druckkanals in der gewöhnlichen Weise fortgesetzt wird.
2. 2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Pumpen- oder Förderkolbens, der den Einspritzbeginn steuert, auf eine bestimmte Länge in der Weise kegelig ausgebildet ist, daß der dickere Teil des Kegels zuerst den Druckkanal überschleift.
3. 3. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Pumpenzylinders, der sich an die von der steuernden Kante des Förderkolbens beim Einspritzvorgang zuerst überschliffene Seite des Pumpendruckkanals anschließt, auf eine bestimmte Länge in der Weise kegelig ausgebildet ist, daß die Spitze dieses Kegels von der Steuerkante des Kolbens zuerst überschliffen wird. 4.. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch r und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder mit einem Einsatz versehen ist und die kegelige Ausnehmung an diesem Einsatz angebracht ist.