DE866573C - Einspritzpumpe fuer Brennkrafttriebwerke - Google Patents

Description

• Einspritzpumpe für Brennkrafttriebwerke Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe, deren Förderglied durch den im Brennraum eines Brennkrafttriebzverkes auftretenden Druck entgegen der Kraft einer Rückführfeder angetrieben wird.
• Bei den bekannten Einspritzpumpen dieser Art überwiegt beim Förderhub der Einspritzpumpe die Kraft des Brennraumdrucks diejenige der Rückfüihrfeder, so daß also der Förderhub unmittelbar durch den Brennraumdruck bewirkt wird. Diese Einspritzpumpen werden für Dieselmotoren verwendet, wobei die Verhältnisse derart gewählt sind, daß das Einspritzen gegen das Ende des Verdichtungshubes beginnt. Bei fremdzündenden Ottomotoren mit Kraftstoffeinspritzung liegt der Spritzbeginn jedoch wegen der notwendigen Vermischungszeit weit vor dem Ende des Verdichtungshubes. Ein derart früher Einspritzbeginn läßt sich aber mit der bekannten Antriebsart der Einspritzpumpe nicht erreichen. Ebensowenig kann diese Antriebsart für Einspritzpumpen von Rückstoßstrahltriebwerken verwendet werden, weil hier die Verbrennungsluft nicht im Brennraum vorverdichtet wird.
• Trifft man jedoch die Vorkehrung, daß gemäß der Erfindung die Kraft der Rückführfeder den Förderhub bewirkt, der Überdruck im Brennraum also den Saughub des Fördergliedes herbeiführt und dabei die Rüökfü hrfeder spannt, so läßt sieh die eingangs beschriebene Antriebsart auch in solchen Fällen verwenden, wo die bekannte Ausführung versagt.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei sich auch noch andere kennzeichnende Merkmale ergeben werden.
• -A#bb. i zeigt -schematisch als erstes Beispiel eine Einspritzanlage in Verbindung mit einem Rückstoßstrahltriebwerk, bei dem in einer Kammer flüssiger Kraftstoff gezündet wind; Abb. 2 stellt einen Längsschnitt durch die Einspritzpumpe des ersten Beispiels dar; Abb. 3 zeigt das ;zweite Beispiel im- Längsschnitt, durch den Teil, der sich von der Pumpe des ersten Beispiels unterscheidet; Abb. 4 zeigt ein Druckdiagramm eines Zweitaktmotors.
• Auf einem Strahlrohr i ist eine Einspritzpumpe 2 befestigt, die über ein Druckrohr 3 mit einem Einspritzventil 4 verbunden ist, durch das die Pumpe 2 Kraftstoff, stoßweise in einen Brennraum 5 gegen Zündkerzen 6 spritzt, die in einer durchbrochenen Wand des Brennraums befestigt sind. Der durch jede Zündung in diesem Raum auftretende Verbrennungsdruck pflanzt sich über eine Rohrleitung? in einen Zylinder 8 im Einspritzpumpengehäuse fort und hebt einen Kalben 9 entgegen dem Druck einer Rückführfeder io an, bis der Kolben gegen einen verstellbaren Anschlag i i stößt. Zur Verstellung dieses in das Pumpengehäuse eingeschraubten Anschlages dient eine Regelstange 12, die in ein am Anschlag vorgesehenes Ritzel eingreift. Mit dem dicken Kplben 9 ist der dünnere Einspritzpumpenkolben 13 verbunden, der bei seinem Aufwärtshub Kraftstoff aus einer Leitung 14 über ein. Saugg-ventil 15 in,denArbeitsraum16 derEinspritzpumpe saugt. Der Auslaß des Arbeitsraumes 16 wird durch einen mit einer Ringnut versehenen Schieber 17 gesteuert, auf den einerseits eine Feder 18 und andererseits über eine Abzweigleitung i9 des Rohres 7 der Brennraumrdruak einwirken. Der Schieber 17 stützt sich in seiner gezeirhnetenSahließstellung auf einen Anschlag 2o ab.
• Die Wirkungsweise :dieser Anlage'ist folgende: Nachdem der Verbrennungsvorgang erstmalig durch eine Anlaßvorrichtung eingeleitet worden ist, wird der Kolben 9 durch den Verbrennungsdruck entgegen der Kraft der stanken Rückführfeder io bis zum Anschlag r i verschoben und nimmt dabei den- Einspritzkolben 13 mit, so daß dieser Kraftstoff ansaugt..
• Nach Beendigung des Verbrennungsvorganges in der Brennkammer erzeugt die durch die Durchbrüche in der die Zündkerzen 6 enthaltenden Wand ausgestoßene Gasmasse einenUnterdruck im Brennraum. Dadurch wird durch die Klappen R frische Verbrennungsluft in rden Brennraum nachgesaugt. Außerdem werdender Kolben 9 sowie der Schieber 17 von dem bisher auf sie einwirkenden pneumatischen Überdruck entlastet. Die Feder 18 vermag dann den Schiaber 17 in eine Stellung zu schieben, in der der Durchgang vom Einspritzpumpenarbeitsraum 16 zum Druckrohr 3 und damit zur Düse 4 über die Ringnut im Schieber frei ist. Gleichzeitig bewirkt die Feder 9 :den. Einspritzhub des Kolbens 13, der die angesaugte Kraftstoffmenge über das Druckrohr 3 und das E@nspri&ventil 4 in den Brennraum 5 rasch einspritzt. Das sich dort bildende Gasgemisch wird durch die Zündkerzen 6 entzündet, und das Arbeitsspiel beginnt dann von neuem.
• Bei gegebenen Kolben- und Federahmessüngen läßt sich durch Änderung der Vorspannung der Federn sowohl der Beginn als auch der Verlauf der Einspritzung 2n bestimmten Grenzen beeinflussen.
• Die Pumpe nach Abb. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 2 im wesentlichen nur dadadurch, daß an Stelle des Schiebers 17 ein als Rückschlagventil ausgebildetes Druckventil vorgesehen ist, dessen bewegliches Ventilglied zi gleichzeitig als Düsennadel ausgebildet ist. Außerdem ist das Einspritzventil mit der Einspritzpumpe baulich vereinigt, wobei der Düsenkörper 22 mit einer Überwurfmutter 23 am Einspritzpumpenkörper befestigt ist. Die beiden Kolben g und 13 sowie .die als Druckventil der Einspritzpumpe dienende Düse sind gleichachsig zueinander angeordnet. Die Nädelschließfäder24-ist bestrebt, die obere Stirnfläche der Nadel dichtend gegen eine Schulter im Pumpenkörper zu drücken. Der vom Pumpenkolben beim Beginn des Förderhubes verdrängte Kraftstoff kann zunächst nur an einer Kreisfläche vom Durchmesser d angreifen. Nach dem Abhebender Nadel von ihrem Sitz, vergrößert sich die Angriffsfläche auf eine Kreisfläche etwa vom Durchmesser D, so daß also der öffnungsdruok für die Düsennadel wesentlich größer ist als der Druck, bei dem die Nadel wieder auf ihren Sitz zurückgeht.
• Die beschriebenen Pumpen lassen sich auch vorteilhaft bei Zweitakt-Ottomotoren mit Kraftstoffeinspritzung verwenden. Es ergibt sich dabei der in Abb. 4 dargestellte Verlauf der Drucklinien.
• Die ausgezogene Linie A zeigt den Verlauf des Verdichtungstdruoks, wenn keine Verbrennung eintritt und die ,gestrichelte Linie B den Verlauf der Drucksteigerung durch die Verbrennung, jeweils während eines Arbeitsvorganges (36o° Kurbelwinkel). Die Linien 1 und IV geben dabei an, wann der als Schieber dienende, nicht gezeichnete Motorkolben die ebenfalls nicht .dargestellten Einlaßschlitze zu- und aufsteuert. Die Linien II und III kennzeichnen Idas Zu- und Aufsteuern der ebenfalls nicht dargestellten Auslaßschlitze.
• Bei einem dem Punkt a entsprechenden Druck beginnt der Kolben 9 der Einspritzpumpe seinen Aufwärtshub. Bei Vollasteinstellung ist dieser Hub im Punkt b beendet. Der Punkt b ist auf die Linie des Verdichtungsdruckverlaufes gelegt, damit beim Anlassen, wenn also keine Verbrennung erfolgt, der Vendichtungstdruck in der Lage ist, die Feder io so weit zu spannen, daß die größte Kraftstoffmenge eingespritzt werden kann. Bei Einstellung auf geringeren Hub ist naturgemäß das Hubende schon früher, beispielsweise bei c, erreicht. In diesem Arbeitsabschnitt saugt derEinspritzpumpenkolben i 3 Kraftstoff an. Während der nun einsetzenden Verbrennung .der beim vorhergegangenen Pumpendruckhub eingespritzten Kraftstoffladung verläuft der Druck im Brennraum nach der Linie B. Die Pumpenkafben g und 13 verbleiben dabei. zunächst in ihrer äußersten Lage. Sobald der Brennraumdruck unter den Druck gesunken ist, bei dem diese äußerste Lage erreicht wurde, verdichtet der Einspritzpumpenlrolben den angesaugten Kraftstoff, bis beispielsweise bei Anwendung der Pumpe nach Abb.3 der Öffnungsdruck der Düsennadel 2r im Punkt x erreicht ist. Dieser Punkt x ist nach Abb. q. so gelegt, !daß zum gleichen Zeitpunkt der Motorkolben die nichtdargestellten Auslaßschlitze aufsteuert. Die in der Feder io aufgespeicherte Kraft führt dann ein rasches Einspritzen herbei. Die Lage des Einspritzventils ist so zu wählen, daß bis zu dem bei II erfolgenden Schließen derAuslaßsohlitze zu Beginn des nächsten Arbeitsvorgangs möglichst kein Kraftstoff bis zu den Auslaßschlitzen gespült werden kann.
• Die Leitungen? und i9, die den Brennraumdruck zur Einspritzpumpe leiten, sind so zu verlegen, daß möglichst wenig Wärme von den heißen Gasen im Innern dieser Leitungen auf die Einspritzpumpe übertragen werden kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzpumpe, deren Förderglied durch den im Brennraum eines Brennkrafttriehwerkes auftretenden Druck entgegen der Kraft einer Rückführfeder angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, .daß die Kraft der Rückführfeder den Förderhub bewirkt.
2. 2. Einspritzpumpe nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Steuerglied, das den Auslaßweg des Kraftstoffs jeweils in den Zeitabschnitten verschließt, in denen der auf dieses Steuerglied einwinkende Brennraumdruc'k eine im entgegengesetzten Sinn wirkende Rückführkraft überwindet.
3. 3. Anwendung einer Einspritzpumpe nach Anspruch i mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Druckventil zwischen dem Pumpenarbeitsraum und der zum Einspritzventil führenden Druckleitung bei fremdgezündeten, im Zweitakt arbeitenden Brennkraftmaschinen. q..
4. Einspritzpumpe für die Anwendung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung :des Druckventils, daß der Druck zum Öffnen des Ventils wesentlich größer ist als der Druck zum Offenhalten.
5. 5. Einspritzpumpe nach Anspruch i oder q. für eine Anlage mit flüssigkeitsgesteuertem Einspritzventil, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied des Einspritzventils (Düsennadel) als Druckventil ausgebildet ist.
6. 6. Einspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpenkolben und Düsennadel in einem Gehäuse gleichachsig zueinander untergebracht sind.