DE760107C

DE760107C - Druckventil fuer Brennstoff-Einspritzpumpen

Info

Publication number: DE760107C
Application number: DEO22358D
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF L ORANGE DIPL ING
Current assignee: RUDOLF L ORANGE DIPL ING
Priority date: 1936-04-21
Filing date: 1936-04-21
Publication date: 1951-11-08

Description

Druckventil für Brennstoff-Einspritzpumpen Das Druckventil nach dem Hauptpatent befaßt sich mit der Aufgabe, die Druckleitung einer Einspritzpumpe zwischen Einspritzventil und Druckventil der Einspritzpumpe zwischen den Hüben zu entlasten, um ein Nachtropfen zu vermeiden.
Bei der praktischen Anwendung des Gegenstandes des Hauptpatents ergaben sich zunächst Schwierigkeiten. Da bei jeder Drehzahl die mengenmäßig gleiche Entlastung stattfand, blieben in den meisten Anwendungsfällen die vorher schon vorhandenen Schwierigkeiten der labilen Regulierung des Dieselmotors erhalten. In manchen Fällen verstärkten sie sich sogar.
Nach ausführlicher Erforschung des Verhaltens der Entlastungsvorgänge einer gegebenen Pumpe bei verschiedenen Drehzahlen zeigte sich, daß dieAnforderungen, welche der praktische Motorenbau an den Verlauf der Förderkurve einer Pumpe (aufgetragen für Förderung je Einspritzung über der Drehzahl) stellt, sehr verschieden sind.
Es ergibt sich ferner, daß die meisten der so geforderten Kurven stark von der sich aus dem Charakter einer Kolbenstoßeinspritzpumpe ergebenden Kurve -abweichen. Auch die Kurve, welche entsteht, wenn nach dein Hauptpatent entlastet wird, behält zunächst die gleiche Charakteristik der Einspritzpumpe und ist gegenüber dieser nur parallel abwärts verschoben.
Die zu erzielende Kurve der tatsächlichen Einspritzmenge müßte also anders als parallel verschoben werden, d. h. es müßte bei verschiedenen Drehzahlen verschieden stark entlastet werden, um die Kurve zu erzielen bzw. die verschiedenartigen Kurven zu erzielen, welche der praktische Betrieb von der Einspritzpumpe haben möchte. damit der davon beschickte Motor die für die jeweiligen Regelanforderungen eines Motors vorliegenden Aufgaben am besten erfüllt.
Die vorliegende Erfindung zeigt Mittel und Bemessungen dieser Mittel, um die nach dem Hauptpatent volumenmäßig gleichbleibende Entlastung der Druckleitung zu einer bei verschiedenen Drehzahlen verschiedenen Entlastung ausbilden zu können.
Besonders deutlich behandelt dieses ein Beispiel der Anforderungen eines normalen Dieselmotors. ! Die bekannten Brennstoff-Einspritzpumpen für Motoren haben eine mit der Drehzahl der Maschine steigende Fördercharakteristik. Ihre Fördermenge je Hub steigt demnach mit der Drehzahl, wodurch der Gleichgewichtszustand der in Betrieb befindlichen Maschine ein labiler wird. Um zu verhindern, daß die Maschine stehenbleibt, weil sie immer weniger Brennstoff erhält, je langsamer sie läuft, oder durchgeht. weil sie um so mehr erhält, je schneller sie läuft, sind Regelvorrichtungen erforderlich, welche die Gesamteinrichtung teurer und verwickelter machen. Die Regelvorrichtungen können vermieden oder sehr vereinfacht werden, wenn es gelingt, die Förderkurve der Pumpe mit der Drehzahl horizontal verlaufend oder besser noch fallend zu machen, d. h. eine mit der Drehzahl leicht fallende Förderkurve zu erreichen.
Letzteres ist auch aus dem Grunde vorteilhaft, weil die vom .Motor angesaugte Luftmenge mit der steigenden Drehzahl abnimmt.
Damit ist aber noch nicht für alle Fälle die günstigste Form der Kurve erreicht, denn es gibt Fälle. z. B. bei Fahrzeugmotoren, in welchen es am günstigsten ist. die Kurve zuerst fallend und dann weniger fallend, parallel oder gar steigend zu formen. so daß sie also nach oben konkav erscheint.
Die vorliegende Aufgabe erweitert sich also dahin, der Förderkurve eine beliebige, dem Betrieb angepaßte Form geben zu können, ohne eine äußere Regelung für diesen Zweck zu verwenden.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. indem lediglich bei einem Ventil, dessen i Oberseite mit der Unterseite durch einen stark drosselnden Kanal verbunden ist. die drei Größen: r. der Drosselquerschnitt, z. die Höhe des begrenzten Hubes. 3. die Belastungsfeder, von Fall zu Fall je nach der gewünschten Förderkurve bestimmte Abmessungen und Verhältnisse zueinander erhalten.
Dabei lassen sich folgende drei Hauptformen der Kurve je nach dem Vorherrschen der einzelnen Einflüsse unterscheiden: a) Die Anwendung eines Ventils mit stark gedrosseltem Kanal zwischen Unter- und Oberseite. welches einen begrenzten kleinen (etwa dem vierten Teil des Sitzdurchmessers entsprechenden) Hub erhält. zeigt eine mit steigender Drehzahl abnehmende Rückströmung bzw. Entlastung der DruckIeitung. Dies bedeutet eine zunehmende Förderung je Hub, also eine steigende Förderkurve (Abb. i).
b) Die Anwendung einer verhältnismäßig schwachen Feder, welche nicht genügt, um das Ventil rechtzeitig zu schließen, ohne Hubbegrenzung erzeugt eine fallende Kurve, um so mehr fallend, je schwächer die Feder ist (Abb. ).
c) Die Anwendung einer Hubbegrenzung gleichzeitig mit einer schwachen Feder ergibt t eine kombinierte Kurve. Diese fällt zuerst, d. h. bei niedriger Drehzahl. weil hier die Hubbegrenzung nicht erreicht wird und daher i die schwache Feder allein wirkt. Dann, sobald i der Druckunterschied zwischen Ober- und Unterseite stark genug geworden ist. so daß die Hubbegrenzung erreicht wird, tritt mehr und mehr die Wirkung nach b) ein, d. h. die i Entlastung wird geringer, die Förderung größer mit der Drehzahl.
Diese kombinierte Kurve ergibt also das Bild einer nach oben konkaven, zuerst fallenden. dann z. B. horizontal bleibenden oder ein wenig steigenden Linie (Abb. 3).
Die Wirkung der beiden Einflüsse kann in jeder Weise kombiniert werden, so daß z. B. auch eine am Anfang mehr, dann aber auch I noch nur weniger fallende Kurve erreicht werden kann.
Eine solche Kurve ist z. B. beim Omnibusrnotor vorteilhaft, der für die kurzen Steigungen ein Anwachsen des Drehmoments bei sinkender Drehzahl zur Vermeidung des Schaltens erfordert.
Bei anderen Betrieben, z. B. Fernlastwagen, bei denen die Wirtschaftlichkeit des Betriebes am wichtigsten ist, könnte eine solche Förderkurve erwünscht sein. die bei jeder Drehzahl das höchste unterhalb der Rauchgrenze mögliche Drehmoment ergibt.
Das würde bedeuten, daß sich die geförderte Brennstoffmenge genau der jeweils angesaugten Luftmenge anpaBt. Diese aber fällt durch die Ventil- und sonstigen Widerstände gedrosselt mit dem Quadrat der Drehzahl.
Eine solche Kurve ist mit der Anordnung b) angenähert zu erreichen.
Für kleine Last- und Lieferwagen sowie auch Personenkraftwagen kann zur Vermeidung jedes Reglers eine ganz stabile Kurve, welche noch mehr als die Luftvolumenkurve fällt, gefordert werden (Abb.4). Dann liegt dieselbe bei höherer Drehzahl so tief, daß sie nicht die volle Ausnutzung des Drehmoments ermöglicht. Das ist zur Schonung der Maschine erwünscht, aber andererseits wird es nichts schaden, wenn für kurze Zeit, d. h. Minuten, das volle Drehmoment auch bei höherer Drehzahl erreicht werden kann.
Zu diesem Zweck wird der Anschlag, welcher die höchste Förderung begrenzt, nicht absolut fest, sondern durch eine starke, vorgespannte Feder begrenzt. Der Fahrer kann dann also diesen Anschlag für kurze Zeit überwinden und dadurch das volle Drehmoment erzeugen, die dabei erforderliche Anstrengung läBt ihn aber erstens deutlich merken, wenn er diese Überlast gibt, und hindert ihn ferner, länger als z. B. für eine Beschleunigung zum Überholen oder Überwinden einer kurzen Steigung nötig ist, in der Überlaststellung zu verharren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Druckventil für Brennstoff-Einspritzpumpen nach Patent 676 Ego, bei dem durch die Anordnung eines unbelasteten Ventilkegels mit starker Drosselung zwischen Ober- und Unterseite und Hubbegrenzung eine mit der Drehzahl beliebig steigende Förderkurve erreicht wird.
2. Druckventil für Brennstoff-Einspritzpumpen nach Patent 676 68o, bei dem durch die Anordnung einer schwachen Federbelastung eines Ventilkegels mit starker Drosselung zwischen Unter- und Oberseite ohne Hubbegrenzung eine beliebig fallende Förderkurve erreicht wird.
3. Druckventil für Brennstoff-Einspritzpumpen, gekennzeichnet durch die Vereinigung der in den Ansprüchen i und 2 gekennzeichneten Mittel, durch die eine bis zu einer beliebigen Drehzahl fallende und dann parallel oder ansteigend verlaufende Förderkurve erreicht wird.
4. Einspritzpumpe mit einem Druckventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Begrenzung der Vollastförderung nicht fest, sondern durch eine starke, vorgespannte Feder bewirkt wird, die für kurze Zeit zur Erzielung des vollen Drehmoments auch da, wo die Förderkurve darunterliegt, durchgedrückt werden kann. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschrift Nr. i52 677; britische Patentschriften Nr. 431 140, 430579- -