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Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen
| Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritz- |
| anlage für 13rentikraftmascliinen mit hydraulischem |
| Drehzahlregler und hydraulisch betätigtem Spritz- |
| zeitversteller, welche beide von einer gemeinsamen, |
| den 1i\ draulisclieii Druck erzeugenden, voni Motor |
| <irrgetriebenen I'unihe 1>et:itigt werden. |
| Verschiedene Anlagen dieser Art sind schon be- |
| kannt ge" orden, so z. 13. eine - Anlage, bei welcher |
| der hOrderdruck der 1'umlie einerseits als Arbeits- |
| druck eines das Vöi-derinengenverstellglied der Ein- |
| sl»-itzl)unil>e bet:itigenden Servomotors dient, der |
| vom einem Flielikraftregler gesteuert wird, und |
| andererseits einen Sliritzversteller betätigt. Bei |
| einer i2l)ciif:tlls bekannten Abwandlung dieser An- |
lage ist vorgesehen, daß auch die Steuerung des Servomotors durch den Förderdruck
der Pumpe erfolgt. Der Aufbau dieser Anlage ist jedoch ziemlich verwickelt.
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Eine Anlage, die sich durch besonders einfachen Aufbau auszeichnet,
erhält man erfindungsgemäß dadurch, claß zwei Drosselstellen in der Druckleitung
der den hydraulischen Druck erzeugenden Pumpe hintereinander angeordnet sind und
der Flüssigkeitsraum des hydraulischen Drehzahlreglers vor der ersten Drosselstelle,
der Flüssigkeitsraum des hydraulischen Antriebsgliedes für den Spritzversteller
zwischen beiden Drosselstellen angeschlossen ist.
In der Zeichnung
ist der Gegenstand der Erfindung an drei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt das erste Beispiel; Abb. 2 bis 4 zeigen je einen Ausschnitt
aus dem zweiten, dritten und vierten Beispiel.
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An einer Einspritzpumpe i ist eine Zahnradpumpe 2 angebaut, die durch
eine Nockenwelle 27 der Einspritzpumpe angetrieben wird und Kraftstoff aus einem
Behälter 3 durch eine Leitung 4 ansaugt und durch eine Leitung 5 in die Flüssigkeitskammer
6 eines Zylinders 7 drückt. In diesem gleitet ein Kolben 8, der auf der Regelstange
9 der Einspritzpumpe befestigt ist. Eine Feder io ist bestrebt, den Kolben 8 entgegen,
dem auf ihn einwirkenden Flüssigkeitsdruck zu verschieben. Der Kraftstoff verläßt
die Kammer 6 durch eine Leitung i i, in die eine durch einen Hebel 12 willkürlich
verstellbare Drossel 13 eingebaut ist. Die Leitung i i mündet in die Flüssigkeitskammer
14 eines Zylinders 15, in dem ein Kolben 16 gleitet, dessen Kolbenstange mit dem
Verstellhebel 17 eines Spritzzeitverstellers 18 verbunden ist. Eine Feder ic ist
bestrebt, den Kolben 16 entgegen dem auf ihn einwirkenden Flüssigkeitsdruck zu verschieben.
[)er Kraftstoff verläßt die Kammer 14 durch eine Leitung 2o, die zurück zum Behälter
3 führt und in die eine einstellbare Drossel 21 eingebaut ist.
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Steigt während des Betriebes die Drehzahl bei gleichbleibender Stellung
der Drossel 13 infolge Belastungsverminderung an, so erhöht sich wegen der dadurch
größer werdenden Fördermenge, welche die Zahnradpumpe durch die Drossel 13 in der
Zeiteinheit drückt, auch der Druck im Raum 6. Dadurch wird der Kolben 8 mit der
Regelstange 9 entgegen der Feder io in Richtung »Stop« verschoben und die durch
die Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge verringert. Der umgekehrte Fall tritt
ein bei einer mit Drehzahlabfall verbundenen Belastungssteigerung.
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Um eine höhere Betriebsdrehzahl einzustellen, wird der Hebel 12 in
Pfeilrichtung bewegt und der Widerstand der Drossel 13 verringert, dadurch sinkt
der Druck im Raum 6, und die Regelstange wird durch die Feder io auf höhere -Menge
eingestellt.
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Ein Verstellen der Drossel 13 hat, abgesehen von einer vernachlässigbaren
Übergangszeit, auf den Druck im Raum 14 keinen Einfluß. Dieser wird allein durch
die Drossel 21 und die durch die Zahnradpumpe 2 in der Zeiteinheit geförderte Menge
bestimmt. Bei zunehmender Drehzahl steigt der Druck im Raum 14, der Kolben. i6 wird
entgegen der Feder i9 bewegt und verstellt dabei den Verstellhebel 17 des Spritzverstellers
18 derart, daß die Spritzzeit gegen früh verlegt wird. Der umgekehrte Vorgang tritt
ein bei sinkender Drehzahl.
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Das zweite Beispiel nach Abb.2 unterscheidet sich vom ersten nur durch
die Kupplung .des Verstellhebels der Drossel 13 über ein Gestänge 23 mit dem Verstellhebel
einer ähnlich gebauten Drossel 22, die hier an Stelle der Drossel 21 des ersten
Beispiels in die Leitung 20 eingebaut ist. Die Länge des Gestänges 23 und sein Angriffspunkt
am Einstellhebel der Drossel 22 ist einstellbar.
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Die Kupplung der Verstellglieder der beiden Drosseln 13 und 22 ist
z. B. dann notwendig, wenn bei einer Anlage eine verhältnisgleich zur Drehzahl sich
ändernde Spritzzeitverstellung erwünscht ist, aber die Fördermenge der Zahnradpumpe
nicht verhältnisgleich zur Drehzahl sich ändert, sondern wesentlich vom Förderdruck
beeinflußt wird. Verringert der Fahrer in einem solchen Fall nur den Querschnitt
der Drossel 13, um die Drehzahl zu senken, so steigt der Druck in der Kammer 6 und
damit der Förderdruck der Zahnradpumpe an. Durch den hohen Druck in der Kammer 6
verstellt der Kolben 8 die Einspritzpumpe auf geringereFördermenge. Dadurch sinkt
die Drehzahl des Motors auf den gewünschten Wert. Die Zahnradpumpe fördert nun aber
nicht nur wegen der geringeren Drehzahl, sondern auch diarüberhinauswegen derhöheren
Förderdrücke eine kleinere Kraftstoffmenge in der Zeiteinheit. Damit sinkt der Druck
im Raum 14 einmal wegen der geringeren Drehzahl, zum anderen wegen des höheren Förderdruckes.
Da aber eine im selben Verhältnis wie die Drehzahl sich ändernde Spritzzeitverstellung
erwünscht ist, muß der Einfluß, den der höhere Förderdruck auf die von der Zahnradpumpe
in der Zeiteinheit geförderte Menge hat, dadurch wieder ausgeglichen werden, daß
der Querschnitt der Drossel 22 entsprechend verringert wird. Dies wird durch die
erwähnte Kupplung der beiden Drosselverstellglieder erreicht. Auf diese Weise ist
es möglich, im Raum 14 denjenigen Druck zu erhalten, der bei Anwendung einer Pumpe
mit verhältnisgleich zur Drehzahl sich ändernder Fördermenge vorhanden wäre.
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Die Einrichtung nach Abb. 2 erlaubt aber auch einen beliebigen anderen
Verlauf der Spritzzeitverstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl. Das Kupplungsgestänge
23, welches die Drossel 13 mit der Drossel 22 verbindet, kann wahlweise so eingestellt
werden, daß beim Verkleinern des Querschnittes der Drossel 13 der Querschnitt der
Drossel 22 verkleinert oder vergrößert wird.
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Im dritten Beispiel ist an die Drossel 13 ein Kanal 24 angeschlossen,
der bei Leerlaufstellung des Hebels 12 zu einem Sicherheitsventil 25 führt, an das
sich eine Leitung 26 zurück zum Behälter 3 anschließt.
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Läuft der Motor bei der in Abb. 3 gezeichneten Vollaststellung des
Hebels 12 bei hoher Drehzahl und wird der Hebel 12 rasch in die gestrichelt angedeutete
Leerlaufstellung bewegt, so entsteht infolge der wesentlichen Querschnittsverminderung
der Drossel 13 ein starker Druckanstieg im Raum 6 und in dem vor der Drossel liegenden
Abschnitt der Leitung i i. Damit durch diesen Druckanstieg die Zahnradpumpe nicht
zu stark belastet wird, verbindet in der Leerlaufstellung des Hebels 12 der Kanal
24 die Leitung i i über das Überströmventil 25 und die Leitung 26 mit dem Behälter
3. Das Überströmventil 25 ist auf den zulässigen Höchstdruck eingestellt. In Vollaststellung
des
I Iel)elS i 2 hat der 111-anal 24 keine Verbindung mit dem Ventil 25. Dadurch haben
Undichtheiten des Ventils keinen Einfluß auf die Begrenzung der Vollastdrehzahl,
Beim hydraulischen Regler des vierten Beispiels nach Abb. 4 ist in den Zylinder
6 ein zweiter Kolben 28 eingebaut, dessen Kopienstange 29 mit dem Fahrliebel3o verbunden
ist. An diesen ist durch ein Gestänge 31 der F,itistellliebel 12 der Drossel 13
angelenkt.
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Wird der Fahrhebel zwecks Verminderung der Drehzahl in Pfeilrichtung
bewegt, so wird der Querschnitt der Drossel 13 verkleinert und gleichzeitig
der Kolben 28 gegen die Einspritzpumpe hin ltewegt. Da das Kraftstoffpolster im
Raum 6 praktisch nicht zusaminendriickbar ist, wird auch der Kolben 8 ohne Verzögerung
in Richtung »Stop« bewegt. Infolge der Verkleinerung des Drosselquerschnittes 13
erhöht sich der Druck im Raum 6, und der Kolben 8 stellt sich nun auf die diesem
Druck entsprechende Stellung ein. Umgekehrt wird beim bewegen des Fahrhebels in
der anderen Richtung zwecks Erhöhung der Dre'hza'hl der Kolben 8 ohne Verzögerung
iti Richtung »`'o11« durch die Federkraft und die infolge der Bewegung des Kolbens
28 erzeugte Drucksenkung im Raum 6 mitbe«@cgt. Es wird »ei diesem Beispiel also
erreicht. daß der hydraulische Regler beim Bewegen des Fahrhebels ohne Verzögerung
anspricht.
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Bei den beschriebenen lkispielen dient die ZahnradIiumpe lediglich
zur Erzeugung des hydraulischen Druckes für den hydraulischen Regler und <las
hydraulische Antriebsglied des Spritzzeitverstellers. Ohne voni Erfindungsgedanken
abzuweichen, kann sie oder eine andersartige Pumpe aber auch gleichzeitig zur Speisung
der Einspritzpumpe herangezogen werden. Dabei wird die Leitung 20 rin den Saugrahm
der Einspritzpumpe angeschlossen, von dem dann eine Leitung zurück zum Tank führt.
In diese Leitung wird zweckmäßig ein überströniventil eingebaut, das einen bestimmten
Druck im Sati-ratim der Pumpe aufrec'hthält.