DE885179C - Einspritzvorrichtung, insbesondere fuer Druckluftbrennstoffeinspritzung - Google Patents

Description

• Einspritzvorrichtung, insbesondere für Druckluftbrennstoffeinspritzung Die Erfindung .bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung, insbesondere für Druckluftbrennstoffeinspritzung, und besteht im wesentlichen darin, daß die Einspritzdüse durch den Kolben der Einspritzpumpe gesteuert wird:. Zweckmäßig ist hierfür die Achse -des Piumpenkolbens unter einem Winkel zur Achs, des Düsenventils verlaufend angeordnet, wobei der Pumpenkolben mit einer Steuerkante zur direkten Steuerung des Düsenventils versehen ist.
• ,Durch die Erfindung wird die Schwierigkeit behoben, welche -bei einer nur kraftschlüssigen Ste uernng der Düsennadel, vor allem bei Drucklufteinspritzun.g hinsichtlich der Genauigkeit des Einspritzzeitpunktes auftritt. Da sowohl der Brennstoff als auch die Druckluft das Düsenventil im Üffnungssinn belasten, ist es bei kraftschlüssiger Steuerung notwendig, eine genaue Abstimmung von Brennstoffdruck und Luftdruck vorzunehmen, damit ,4ie Einspritzdüse zum vorgeschriebenen Zeitpunkt geöffnet wird. Bei einer Steuerung des Düsenventils durch den Pumpenkolben wird jcdorjh eine solche Abstimmung überflüssig, so daß die Genauigkeit des Einspritzzeitpunktes in jedem Fall innegehalten werden kann.
• Vorzugsweise ist die Anordnung derart getroffen, daß derLuftpresserkolben im wesentlichen das Ende seines .Druckhu.b-es erreicht hat, `nenn der Öffn.ungsli.ub,d,°s Düsenventils beginnt.
• Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf einc; zivecli:mäßig -e räumliche Anordnung von Pumpenkolben, L:uftpresserkolben und Einspritzdüse derart zueinander, daß sich eine gedrungene Bauweise .mit möglichst welligen Teilen,-möglichst geringem Gewicht und möglichst kurzen Leitungen zwischen 'den. einzelnen Aggregaten ergibt. Zweckmäßig sind alle drei Aggregate zu einer gemeinsamen Gehähseeinheit vereinigt.
• Weitere Merkmale und Vorteile .der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele zu entnehmen, und zwar zeigt Fig. i eine Anordnung mit senkrecht zur Einspritzdüse angeordnetem Pumpen- und Luftpresserkolben, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 12r2, der Fig. i und Fig.3 eine Anordnung, bei. welcher Pumpenkolben, Luftpresserkoliben und Einspritzdüse je im Winkel zueinander angeordnet sind.
• Im Ausführungsbeispiel nach Fig. i wird der Pumpenkolben durch eine von der Brennkraftmaschine, z. B. eines Kraftfahrzeuges, angetriebene Nockenwelle i& mit dem als Exzenter ausgebildeten Nocken i i angetrieben, der mittels des Stößels 14 unter :dem Druck ider Feder 17 am Nocken i i anliegt. Der Pumpenkolben 15 ist im Gehäuse 66 in beliebiger .geeigneter VGleise gegen Drehen gesichert, so @daB er lediglich eine Hinundherbewegung in waagerechter Richtung ausführen kann. Der Brennstoff wird, durch die Saugleitung 18, welche gegebenenfalls auch unter !dem Druck einer Zubringerpumpe stehen kann, in ,de;n Druclcrau-m 22 der Pumpe angesaugt, wenn der Pumpenkolben 15 seine untere (bzw. in der,dargestellten Ausführung rechte) Endstellung erreicht hat. Zur Regelung,dient eine RegelhU@lse 2,1, welche von außen her, z. B. 'durch 'den Fahrer oder auch einen Regler, verdreht werden kann. und' mit einer Öffnung n9, versehen- ist, die mit der schrägen Steuerkante.2o dies gegen Drehen gesicherten Pumpenkolbens 15 zur Regelung einer überschüssig geförderten rückströmenden Brennstoffmenge zusammenwirkt.
• Gleichachsig mit dem Pumpenkolben, 15 ist ein Stufenkolben 58, 59 für einen Luftpresser angeordnet,idessen Kolbenstufe 59,den gleichen Durchmesser wie :der Pumpenkolben 15 aufweist und mit diesem lediglich @durch den im Druckraum 22 der Pumpe eingeschlossenen Brennstoff oder zusätzlich durch eine Feder gekuppelt ist. In dem als Deckel für Iden Luftpresser,dienenden Gehäuseteil 68 ist ein Saugventil 62 angeordnet, durch welches Luft von außen oder auch aus vorgeschalteten Verdichtungsstufen, bei Bewegung,des Luftpres@serkolbens 58, 59 nach rechts unter 'der Wirkung der Feder 6rin den Pumpenraum 'des Luftpressers eingesaugt wird. Der PumpenraumdesLuftpressers steht über ei@neI#ängsbohrurig 63 und eine Querbohrung 64 mit einer Leitung 65 im Gehäuseteil :66 in Verbindung, d'ie ihrerseits zu einem Ringraum 45 im Düsenventil 67 ,des Gehäuses führt.
• Die Einspritzdüse besteht aus dem im Gehäuseteil 67 geführten Düsenventil 28, welches. mit einer Längsbohrung 32 versehen ist, die über Querbohrungen 8o mit einem im Querschnitt V-förmigen Ringraum 81- und ferner mittels Querbohrungen 35 mit dem Raum 36 vor der vom Ventilkopf 29 gesteuerten Düsenöffnung 30 verbunden ist. Der als Vorlagerung für den Brennstoffdienende Raum 81 steht einerseits mit -dem Ringraum 45 und andererseits mit einem Kanal 82 i.nVerbind'ung, der zu dem Druckventil 24 führt. Das z. B. gegen die Zeichnungsebene versetzte Druckventil z4 kann sich nur öffnen, wenn Brennstoff aus 'dem Raum 5o in die Leitung 82 übertritt. Der Raum 50. ist mit dem Raum 22dn stä.ndigeroffenerVerbindung. DerRingraUm 45 ist ferner durch einzelne in Kegelform angeordnete Bohrungen 46 mit dem Raum 36 an der Düsenmündung verbunden.
• Zur Steuerung der Einspritzdüse istder Pumpenkollben 15 mit einer Steuerkante 83 versehen, auf welcher sich 'dfie Düsennadel 28 -unter der Wirkung ,der Feder 31 mittels der durch eine Büchse 84 gehaltenen Kugel 85 abstützt.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgernde: Bei Drehung des Nockens in Pfeilrichtung aus der gezeichneten Stellung bewegt sich ;der Kolben 15 unter der Wirkung ider Feder 17 nach rechts. Dieser Bewegung -des Pu@mpenkol:b,ens 15 folgt der Luftpresserkolben 58, 5c9, wobei Luft über das Saugventil 62 in dien Pumpenraum des Luftpressers eingesaugt wird. Sobald der Luftpresserkolben seinen Hub beendet hat, indem sich der K olbenteil 58 an seinem rechten Zylinderbaden ,aufsetzt, beginnt 'der sich weiter nach rechts bewegende Pumpdnkolben ein teilweises Vakuum im Pumpenraaum 22 zu erzeugen. Bei Eröffnung der Saugleitung 18 wird hierauf Brennstoff in,den Pump:e@nraum 22 angesaugt. In diesem Augenblick ist die unterste Stellung (d. h. am weitesten rechts) des Pumpenkolbens erreicht, und bei weiterer Drehung der Nockenwelle io in Pfeilrichtung wird der Pumpenkolben 15 wieder nach links bewegt. Diese Bewegung hat nach Abschluß -der Seugleitrung 18 zunächst die Wirkung, daß die inm Pumpenraum W,2 ein-,geschlossene Brennstoffmenge, gegebenenfalls mit Unterstützung,der zwischengeschalteten Feder, den Pumpenkolben 58, 59 nach links bewegt und 'damit die im Pumpenraum eingeschlossene Luftmenge verdichtet. Sobald der Luftpresserkolben 58, 59 seine Endlage erreicht hat, wird der im Druckraum 22 ide r Einspritzpump,- eingeschlossene Brennstoff infolge des Weiterganges des Pumpenkolbens u.nte:r Druckgesetzt, wobei der Brennstoff über den Raum 5o und das Druckventil 24 in den Vorlagerungs.raum 81, im Düsenkörper gefördert wird.
• Während der bisherigen Bewegung des Pumpenkolbens 15 blieb das Düsenventil 28 durch Iden Pumpenkolben 15 unbeeinflußt, indem die geradlinibge Steuerkante 83' -dies Pumpenkolbens sich mit Spiel .an der Stützkugel 84 'des Düsenventils vorbeibewegte. Ungefähr in, demjenigen Augenblick, in welchem der Luftpresserkolben seine Endlage erreicht hat, wird 'die Kugel 85 von d[em Kurventeil 83" der Steuerkante 83 erfaßt und @dadurch das Ventil 28, 29 geöffnet. Der in 81 vorgelagerte Brennstoff wird infolgedessen durch den im Raum 45 wirkenden Druck der Druckluft über 80, 32, 35 Und 36 durch. die Düsenöffnung 30 in den Br:nnraum bzw. 'die Emlußleitung der Maschine zerstäubt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dern vorherigen nm wesentlichen da,durch"d,al) der Luftpresserkolben 58, 59 senkrecht zum Pumpenl:olhen 15 und. letzterer unter einem stumpfen Winkel zum Düsenventil 32 angeordnet ist. Das Düsenventil wird hierbei wieder durch eine Steuerkante 83 mittels einer Kugel 85 gesteuert. Zur Steuerung des im Raum 22 bzw. im Raum So unter Druck gesetzten Brennstoffes zum Düsenraum 36 dient in diesem Fall eine im Düsenventil 28 angeordnete Querbohrung 33, welche die. Verbindung z wischen dein mit 22 und 5o in ständig offener Verbindung stehenden Ringraum 34 und! dier Längsbohrung 3 2 im Düsenventil herstellt, sobald die letztere durch die Kurve 83 einen gewissen Üffnungsbub ausgeführt hat.

Claims (14)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzvorrichtung, insl)esondere für Druckluftbrennstoffeinspritzung, dadurch gekennzeichnet, @daß (die Einspritzdüse .durch den Kolben der Einspritzpumpe gesteuert wird.
2. 2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Pumpenkolbens unter einem Winkel zur Achse des Düsenventils verläuft und mit einer Steuerkante zur direkten Steuerung des. Düsenventils versehen ist.
3. 3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenventil sich mittels einer Kugel unter Federdruck gegen den Pumpenkolben abstützt.
4. 4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis 3, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung des Pumpenkolbens mit :dem Luftpresserkolben und die Steuerung des Düsenventi -s derart aufinander abgestimmt sind, daß der Öffnungshub ,des Düsenventils beginnt, tvenn der Luftpresserkolben im wesentlichen das Ende seines Druckhubes erreicht tat.
5. 5. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet, -daß zur Regelung der Brennstoffmenge eine vierdrehbare Regü=lhülse vorgesehen ist, welche mit einer Öffnung versehen ist, die mit einer Steuernut in dem gegen Drehen gesicherten Pumpenkolben zusammenwirkt.
6. 6. Einspritzvor riclitung nach Anspruch i bis 5, dadurch gehe.nnzeichnet, daß Bier Druckraum d er Pumpe mit dem die Feder für das Düsenventil enthaltenden, mit dem Raum vor der Düsenöffnung durch eine selbsttätig oder zwangsläufig gesteuerte Öffnung verbundenen Raum in unmittelbarer Verbindung steht, .derart, daß der Druck des Brennstoffes im Pumpenraum die Düsennadel im Öffnungssinn belastet.
7. 7. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gel-zennzeichnet, daß :der Luftpresserkolben, evtl. auch eine Membran, zur Erzeugung :der Druckluft durch den im Druckraum der Pumpe eingeschlossenen Brennstoff, gegebenenfalls mit Unterstützung einer Feder, angetrieben wird. B.
8. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einspritzpumpe, Luftpresserkolben und Düsenventil zugleich unmittelbar an den Druckraum der Einspritzpumpe angeschlossen und :dem Druck des in ihm eingeschlossenen Brennstoffes ausgesetzt sind.
9. 9. Einspritzvorrichtung -nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einspritzpumpe, Luftpresser und Einspritzdüse ein gemeinsames Gehäuseaggregat bilden. io.
10. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, !daß Einspritzpumpe und Luftpresserkolben gleichachsig zueinander angeordnet sind. ii.
11. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Ein.s:pritzpumpenkolben, Luftpresserlcolben und Einspritzventil je unter einem Winkel zueinander (sternförmig') angeordnet sind.
12. 12. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftpresserkolben als Stufenkolben ausgebildet ist.
13. 13. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i bis 12, dadurch gel:"ennz,:@ichnet, -daß die Druckluft durch eine Bohrung im Luftpresserkolben zur Düse geleitet wird.
14. 14. Einspritzvorrichtung nach. Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, d@aß der Brennstoff in einem,der Druckluft ausgesetzten Raum der Düsenmündung vorgelagert wird, von wo er der Düsenmündung getrennt von der Druckluft, z. B. über das hohle Düsenventil, zugeleitet wird..