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Vorrichtung zur Vorlagerung von Zündöl bei Einspritzbrennkraftmaschinen
Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen mit luftloser Einspritzung, die mit schwer
entzündbarem Brennstoff betrieben werden, das Volumen der Schweröldruckleitung veränderlich
zu machen, um dadurch eine Vorlagerung von Zündöl in einem vor der Einspritzdüse
angeordneten Einlagerungsraum, die die Verdrängung eines entsprechend großen Teiles
von Schweröl aus der Schwer'öldruckleitung bedingt, zu ermöglichen. Bei diesen Einspritzvorrichtungen
wird während des Druckhubes der Zündölpumpe entweder der Schweröldruckleitung ein
besonderer Ausweichraum zugeschaltet oder das Druckventil der Schwerölpumpe als
Kolbenschieber ausgebildet, der von seiner Endstellung bis zur Offnungsstellung
einen bestimmten Weg zurücklegt, um den das Volumen der Schweröl= druckleitung verändert
wird. Es ist ferner bekannt, in der Schweröldruckleitung ein gesteuertes Ablaßventil
anzuordnen, das den Abfluß eines der Zündölmenge entsprechenden Teiles des Schweröls
aus der Schweröldruckleitung gestattet. Es ist auch schon vorgeschlagen worden,
in der Treibölpumpe ein Organ vorzusehen, durch welches die Rückführung des von
dem im Düsenvorraum vorgelagerten Zündöl verdrängten Treiböls aus der Druckleitung
erfolgt. .
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Diese bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß einerseits die
Anordnung eines mindestens mit zwei Ventilen versehenen Zuschaltraumes, andererseits
die Ausbildung des ,Druckventils der Schwerölpumpe als Kolbenschieber die Herstellungskosten
der gesamten Einspritzvorrichtung erheblich erhöhen und außerdem mehrere weitere
Störungsquellen entstehen lassen, die einen ungünstigen Einfluß auf die Betriebssicherheit
der-Einspritzvorrichtung ausüben. Das gleiche gilt .auch von der Anordnung eines
besonderen Ablaßventils in der Schweröldruckleitung oder in der- .Schwerölpumpe.
Auch hierdurch wird die Einspritzvorrichtung erheblich verteuert und im Betrieb
verwickelter.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, .daß
als Entlastungsorgan für die Schweröldruckleitung während des Druckhubes der Zündölpumpe
das die Fördermenge der Schwerölpumpe regelnde Überströmventil dient. Es ist also
für die Entlastung der Schweröldruckleitung. kein besonderes Organ vorgesehen, so
daß die Einspritzvorrichtung nach der Erfindung gegenüber den bekannten -Ausführungen
wesentlich einfacher und billiger ist.
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Im Zusammenhang mit der doppelten Verwendung des Überströmventils
der Schwerölpumpe steht eine Reihe weiterer Vorteile, die in der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels besonders hervorgehoben sind.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Axialschnitt
durch eine Einspritzdüse und eine schematische Darstellung einer vereinigten Schvcrer-
und Zündölpumpe.
Abb. 2 und 3 zeigen in schematischer Weise die
gemeinsame Regelung der Zündölpumpe und des Entlastungsorgans für die Schwerölpumpe
in zwei verschiedenen Regelstellungen.
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In der Abb. i ist- mit a der Kolben der Schwerölpumpe, mit b der Kolben
der Zündölpumpe und mit c das gemeinsame Pumpengehäuse bezei#-°inet. d ist das Saugventil,
e das Druckventil und f das Überströmventil der Schwerölpumpe, und g,
k, i sind die zu- . gehörigen Saug-, Druck- und Überströmleitungen. Der Kolben
a der Schwerölpumpe wird - mittels der Nockenscheibe j und der Stoßstange k angetrieben.
Die Feder k1 hält die Stange k stets in Fühlung mit der Nockenscheibe j bzw. der
Zwischenrolle j1. Die Betätigung des überströmventils f erfolgt über die Druckstange
n, die Hebel m und Z von der Nockenscheibe j aus. n1 ist die Schließfeder für das
Ventil f. o ist das Saugventil und p das Druckventil, q die Saugleitung und r die
Druckleitung für die Zündölpumpe. Die -Betätigung des Kolbens.b der Zündölpumpe
erfolgt mittels der Druckstange s ebenfalls durch die Hebel e und l von der
Nok- -kenscheibe jaus. s1 ist die Rückzugfeder für--, den Kolben b. Der Hebel m
ist zwecks Verstellung der Hubhöhe des überströmventils f und des Zündölkolbens
b auf einer verstellbaren Exzenterwelle t angeordnet. Die Druckleitung r für das
Zündöl; die zum Einspritzvexitil , führt, ist über eine besondere Leitung u im Innern
des Ventils mit .dem .der Düse y vorgelagerten Brennstoffeinlagerungsrauen
w verbunden. v ist die Verbindungsleitung des Einlagerungsraumes w
mit der Schweröldruckleitung h. x ist die Brennstoffnadel, die durch eine
nicht gezeichnete Schließfeder mit ihrem konischen Ende auf einen entsprechend konisch
ausgebildeten Sitz in der Düsenplatte gepreßt wird. Die Nadel x besitzt eine ringförmige
Fläche xl, auf die .der Flüssigkeitsdruck des Brennstoffes während des Druckhubes
.der Schwerölpumpe .einwirkt. Dis Nadel x wird infolgedessen von ihrem Sitz gehoben,
wenn der Brennstoffdruck die Kraft der-Schließfeder überwunden hat.
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Die Wirkungsweise .der Vorrichtung ist folgende: Der Kolben a der
Brennstoffpumpe saugt bei seinem Ab wärtsgang über das Saugventil d aus der
Saugleitung g eine bestimmte Menge Schweröl an und drückt dieses beim Aufwärtsgang
über .das Druckventile durch die Druckleitung h und die Verbindungsleitung v in
den Einlagerungsraum w. Steigt der Druck innerhalb des Raumes w .über ein bestimmtes
Maß hinaus, dann wird ..die federbelastete Ventilnadel x durch den Brennstoffdruck
angehoben und der Brennstoff durch die Düse y in den Verbrennungsraum :des
Zr linders eingespritzt. Bevor der Kolben a seine obere Totpunktstellung erreicht,
wird zu einem bestimmten einstellbaren Zeitpunkt das Überströmventil f mittels
der Hebel L
und m und der Druckstange n geöffnet und damit die Druckleitung
h entlastet. Infolge des verringerten Druckes schließt die Ventilnadel x. Das bis
zum oberen Totpunkt des Kolbens a weitergeförderte Schweröl fließt über das Überströmventil
fdurch die Rückleitung i in den Brennstoffvorratsbehälter zurück. Gleich nach dem
Anheben des Überströmventils durch den Hebel m wird auch der Kolben b mittels der
Druckstange s angehoben und drückt das über das Saugventil o aus ,der Saugleitung
q bei seinem Abwärtsgang angesaugte Zündöl über das Druckventil p .durch die Druckleitung
y und die -Verbindungsleitung u in den Brennstoffeinlagerungsraum w. Das hier befindliche
Schweröl wird ein der -geförderten Zündölmenge entsprechendes Stück über die Verbindungsleitung
v, die Druckleitung h., das Überströmventil f und die Rückströmleitung
i in ,den Vorratsbehälter zurückgedrückt. Der Hub des Zündölkolbens b ist
beendet, bevor das Überströmventil f schließt. Beim nachfolgenden Druckhub des Schwerölkolbens
a steigt der Druck in der Verbindungsleitung v und im Einlagerungsraum -w wieder
an, bis der Schließdruck der federbelasteten Ventilnadel x überwunden ist und diese
angehoben wird. Ein Zurückdrängen. des eingelagertexi Zündöls aus .dem Raum w über
die Leitungen u und-r ist nicht möglich, da das Druckventil p dies verhindert, Infolge
des gemeinsamen Antriebs des Zündölkolbens b und des Überströmventils
f
mittels eines Hebels m-erfolgt-der Antrieb des Kolbens der Zündölpumpe stets
in Abhängigkeit von der Steuerung des überströrnventils der Schwerölpumpe. Das ist
für Einspritzvorrichtungen der beschriebenen Art von wesentlicher . Bedeutung, denn
eine Einlagerung von Zündöl in die Einspritzdüse ist nur möglich, wenn sich gleichzeitig
das Entlastungsorgan für die Schweröldruckleitung in Offenstellung befindet. .Auch
die Regelung der Fördermenge der Ziindölpulupe erfolgt in Abhängigkeit von der Regelung
..des Überströxnventils, so .daß der Druckhub des Kolbens der Zündölpumpe stets
eist nach Öffnung des F-ntlastu4gsorgans f beginnt und vor -der Schließung desselben
bereits beendet ist. Bei langer Öffnungszeit des Überströmventil$ f der Schwerölpumpe,
also geringer Schwerölförderurig; ißt die:geförderte Zündölinenge besonders groß.
Das hat gleichzeitig den Vorteil, daß bei niedriger Belastung bzw. Leerlauf der
Bxennkrafumaschlne,- wenn also die Entzündungsverhältnisse für - das S.ehweröl
besonders
ungünstig sind, eine große Zündölmenge in den Arbeitszylinder gelangt, während sie
umgekehrt bei Vollast entsprechend verringert wird.
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Die Abb. 2 und 3 zeigen in schematischer Weise zwei Regelstellungen,
und zwar die Abb. 2 für Leerlauf und die Abb. 3 für Volllast der Brennkraftmaschine.
Aus den beiden Abbildungen ist deutlich ersichtlich, daß bei Leerlauf (Abb. 2),
also langer öffnungsdauer des überströmventils f und damit geringer Schwerölförderung,
der Hub des Zündölkolbens b seinen Höchstwert erreicht, während bei Vollast (Abb.3),
also kurzer Öffnungsdauer des Überströmventils f und großer Schwerölförderung, der
Kolben b der Zündölpumpe seinen geringsten Hub ausübt.