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BrennstoffregeIvorrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die durch den Verdichtungsdruck
im Arbeitszylinder über einen Stufenkolben betätigt werden und deren Einspritzmenge
durch Zurückdrücken einer regelbaren Teilmenge des in die Vorrichtung eingelagerten
Brennstoffes mittels des drehbaren Pumpenkolbens bemessen wird, der mit einer schrägen
Steuerkante für den Rückströmkanal versehen ist. Bei solchen Vorrichtungen ist der
Zeitpunkt, bis zu dem, bezogen auf das Arbeitsspiel des zugehörigen Kolbens der
Brennkraftmaschine, eine Änderung der einzuspritzenden Brennstoffmenge durch Verdrehen
des Pumpenkolbens möglich ist, abhängig von dem Widerstand, der auf diesen Kolben
vor dem Abschluß des Rückströmkanals einwirkt.
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Wenn der Brennstoff infolge- des beim Saughub des Pumpenkolbens entstehenden
Unterdruckes der Einspritzvorrichtung zufließt und der Rückströmkanal mit der Saugleitung
in offener Verbindung steht, so wird die übierschüssige Brennstoffmenge von dem
Pumpenkolben beim nächsten Hub ohne jeden Gegendruck indieSaugleitungzurückgefördert.
Erst nach Abschluß des Rückströmkanals wird der Brennstoff in der Einspritzvorrichtung
unter Druck gesetzt. Dementsprechend muß also die nächstfolgende Brennstoffeinspritzmenge
eines Zylinders schon jeweils zu Beginn des Verdichtungshubes des Arbeitskolbens
eingestellt sein, da ein ganz geringer Überdruck im Arbeitszylinder ausreicht zum
Überwinden der unbedeutenden, bis zum Abschluß des Rückströmkahals durch den Pumpenkolben
auftretenden Widerstände. Diese bestehen, bei stehender Anordnung des Stufenkolbens
in dessen Gewicht und bei liegender Anordnung in der Vorspannung einer schwachen
Rückholfeder für den Stufenkolben.
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Bei solchen Einspritzvorrichtungen kann der Brennstoff auch durch
eine Zubringerpumpe unter Druck eingelagert werden. Dann wird die überschüssige
Brennstoffmenge gegen den im Vergleich zum Einspritzdruck allerdings nur mäßigen
Förderdruck der Zubringerpumpe durch den Rückströmkanal in die mit diesem in offener
Verbindung stehende Förderleitung zurückgedrückt. Der dazu erforderliche Verdichtungsdruck
im Arbeitszylinder ist noch um das übersetzungsverhältnis des Stufenkolbens von
etwa 1z : Z kleiner als der Förderdruck der Zubringerpumpe. Der Abschluß des Rückströmkanals
und damit der letzte Zeitpunkt für die Regelungsmöglichkeit der einzuspritzenden
Brennstoffmenge liegen also auch in diesem Falle noch erheblich vor dem Einspritzbeginn.
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In bestimmten Fällen, z. B. beim Parallelbetrieb von durch Breimkraftmaschinen
angetriebenen Drehstromgeneratoren, muß aber jede Änderung der Reglerstellung, auch
wenn sie erst kurz vor dem Ende des Verdichtungshuben
des Arbeitskolbens
eintritt, sich auf die Brennstoffmenge des nächstfolgenden Einspritzvorganges auswirken,
weil der Gang der Maschine sich sonst den Betriebsverhältnissen zu spät anpaßt.
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Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel der bekannten Regelvorrichtung
zu beseitigen und die Einwirkung der Reglerverstellung auf die Änderung der Einspritzmenge
bis unmittelbar vor den Einspritzbeginn zu ermöglichen. Die Erfindung besteht darin,
daß in dem Rückströmkanal ein federbelastetes Rückschlagorgan angeordnet ist, welches
bewirkt, daß der Druck im Pumpenraum während des Rückströmens des Brennstoffes nur
wenig unter dem Einspritzdruck liegt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
im Schnitt dargestellt, In dem mehrteiligen Gehäuse a der Einspritzvorrichtung ist
in bekannter Weise ein Stufenkolben angeordnet, der aus einem vom Verdichtungsdruck
im Arbeitszylinder beaufschlagten größeren Luftkolben b und aus einem auf den Brennstoff
wirkenden Pumpenkolben c von kleinerem Durchmesser besteht. Dieser Pumpenkolben
besitzt an seinem oberen Ende eine schräg verlaufende Steuerkante d. In- den Pumpenraum
e münden drei Kanäle, und zwar der Förderkanal f, der durch das im Gehäusedeckel
g angeordnete, als Rückschlagventil ausgebildete Einlaßventilh gegen den- Pumpenraum
abgeschlossen ist und mit der von der "Zubringerpumpe kommenden Förderleitung i
in Verbindung steht, weiter der zum Einspritzventil führende Druckkanal k und schließlich
ein Kanal 1. Dieser steht über ein federbelastetes Riickströmventil rn mit einem
zum Förderkanal f zurückführenden Kanal n und gleichzeitig auch mit der Förderleitung
i in Verbindung. Mit dem mittleren gezahnten Teil des Pumpenkolbens c steht eine
Zahnstange o in Eingriff, die beim Hinundherbewegen den Pumpenkolben um seineAchse
verdrehen kann, ihn aber an seiner Hubbewegung nicht hindert. Die Zahnstange o ist
zu beiden Seiten des Pumpenkolbens gelagert; sie steht an: ihrem einen Ende mit
einer an einem Festpunkt angeordneten Feder p und an ihrem anderen Ende über einen
Winkelhebel q und eine Stange r mit einem an der Reglermuffe s angelenkteneinarmigenHebelt
inVerbindung.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wirkt bei dem an sich bekannten
Arbeiten einer derartigen Einspritzvorrichtung folgendermaßen: ' Wenn der Pumpenkolben
nach der Einlagerung des Brennstoffes in den Pumpenraum durch die Zubringerpumpe
unter dem Einfluß des steigenden Verdichtungsdruckes im Arbeitszylinder seinenDruckhubbeginnt,schließt
das Einlaßventil h, und der Brennstoff wird unter Druck gesetzt, bis dieser die
Federspannung des Rückströmv entils m überwindet. Dann wird ein Teil des'im Pumpenraum
befindlichen Brennstoffes durch den Kanal 1, das geöffnete Rückströmventil in und
den anschließenden Kanal ya in den- Förderkanal f bzw. in die Förderleitung i zurückgedrückt.
Dieser Vorgang dauert so lange, bis beim weiteren Aufwärtshub des Pumpenkolbens
desseri schräge Steuerkante d den Kanal 1 abgeschlossen hat: Von diesem Zeitpunkt
an wird der Brennstoffdruck im Pumpenraum weiter erhöht; das Einspritzen selbst
beginnt unmittelbar darauf, sobald der dafür erforderliche Druck erreicht ist. Die
Beendigung des Einspritzvorganges erfolgt in bekannter Weise mit dem Abschluß des
zur Druckleitung führenden Kanals k durch den Pumpenkolben; der dann noch im Pumpenraum
eingeschlossene Brennstoff bremst als Flüssigkeitspuffer den frei fliegenden Stufenkolben
ab.
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Die Regelung der in den Arbeitszylinder jeweils einzuspritzenden Brennstoffmenge
erfolgt in der Weise, daß der Regler der Maschine durch seine veränderte Muffenstellung
den Pumpenkolben c über die Zwischenglieder s, t, r, q, o verdreht.
Der mit dem Kanal Z zusammenarbeiten.deTeil der schrägen Steuerfläche d ist also
von der Reglerstellung abhängig, und zwar derart, daß der Pumpenkolben beim Aufwärtshub
der Reglermuffe den Rückströnikanal später abschließt, also eine kleinere Brennstoffmenge
dem Arbeitszylinder zuführt und umgekehrt. Die Rückholfeder p soll jeden toten Gang
in dem Antriebsgestänge der Zahnstange vermeiden. Die beiden Teile des Stufenkolbens
sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, so miteinander verbunden, daß bei der
Verdrehung des Pumpenkolbens c der größere Luftkolben b sich nicht mitzudrehen braucht.
Dadurch wird die vom Regler zu leistende Arbeit möglichst klein gehalten.
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Die Regelung der Brennstoffeinspritzmenge ist mit einer nach der Erfindung
ausgeführten Vorrichtung noch bis unmittelbar vor den Beginn des Einspritzens möglich.
Die Stärke der Belastungsfeder des Rückströmventils in ist entsprechend zu bemessen
bzw. in ihrer Spannung einzustellen.
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Der Gegenstand der Erfindung kann auch bei solchen Maschinen Verwendung
finden, die ohne Geschwindigkeitsregler von Hand geregelt werden. Dann wird die
Verdrehung des Pumpenkolbens zweckmäßig vom Brennstoffhebel vorgenommen.