DE889092C - Einrichtung zur selbsttaetigen Spritzbeginnverstellung an Einspritzpumpen fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur selbsttätigen Spritzbeginnverstellung an Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die dazu dient, bei Einspritzbrennkraftmaschinen den Spritzbeginn in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl selbsttätig zu verstellen. Es ist bekannt, zu diesem Zweck einen an die Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine angeschlossenen Stellmotor oder ein in die Treibstoffzuführung zur Einspritzpumpe eingeschaltetes Steuerorgan zu verwenden. Diese Spritzbeginnregler befriedigen aber noch nicht, denn der Stellmotor wird schon bei geringen Undichtigkeiten in der Steuerleitung unwirksam, und das Steuerorgan folgt nicht unmittelbar jeder Maschinendrehzahländerung.
• Es- ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden; dies wird bei dererfindungsgemäßen Einrichtung dadurch erreicht, daß zur selbsttätigen Verstellung des Spritzbeginns ein vom Treibstoff beaufschlagter Stellmotor unter der Druckwirkung allein jenes Teiles des Treibstoffes steht, der von der Einspritzpumpe als überschuß in den übersträmraum gefördert wird.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine in dieser Weise arbeitende Einrichtung zur Regelung der einzuspritzenden Treibstoffmenge zu benutzen, aber dadurch wird nur die Leistung der Brennkraftmaschine gesteuert, nicht aber das hiervon unabhängige Problem der selbsttätigen Spritzbeginnverstellung gelöst.
• Schließlich ist eine Einrichtung zum Verstellen des Einspritzbeginns bei einer Einspritzpumpe bekannt, welche durch den Druck des von der Zubringerpumpe geförderten Treibstoffes betätigt wird. Dabei steht zwar die Leitung zwischen der Zubringerpumpe und der Verstelleinrichtung außerdem in Verbindung reit dem überströmraum der Einspritzpumpe, jedoch findet hier, wenn überhaupt, nur ein geringer zusätzlicher Einfluß auf die an sich durch die Wirkung der Zubringerpumpe bestimmte Verstellcharakteristik der Spritzverstelleinrichtung statt.
• In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die grundsätzliche Anordnung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur selbsttätigen Spritzbeginnverstellung, Abb.2 die Ausführung einer Einspritzpumpe mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Spritzbeginnverstellung in Ansicht und teilweisem Schnitt, Abb. 3 und 4 den Oberteil der Einspritzpumpe in Längs- und Querschnitt nach Linie III-III bzw. IV-IV in Abb. 2.
• In Abb. i ist eine Einspritzpumpe i i bekannter Ausführung dargestellt, die vier nebeneinander angeordnete Einzelpumpen enthält. An dieser Einspritzpumpe i1 ist eine Vorrichtung i3 angebaut, die in an sich bekannter Weise eine wahlweise Verstellung des Spritzbeginns ermöglicht. Der an dieser Vorrichtung sitzende -Verstellhebel 15 ist über eine Schubstange 17 mit einem Kolben 19 verbunden, der in einem Zylinder 21 angeordnet ist. Eine Feder 23 sucht den Kolben 19 und damit den Hebel 15 in die der Späteinspritzung entsprechende Stellung, die in der Abb. i mit I bezeichnet ist, zu bringen. Die entgegengesetzte Stellung, die der Früheinspritzung entspricht, ist mit II bezeichnet.
• Der Arbeitsraum des Zylinders 2`i, steht über eine Leitung 25 mit den Räumen 27 der Einspritzpumpe i i in Verbindung, in welche der beim Einspritzvorgang als ilberschuß anfallende Treibstoff abgeleitet wird- und -die untereinander verbunden sind. Außerdem ist der Zylinder :2i mit einer Ableitung 29 versehen, in der eine Drosselstelle 31 eingebaut ist. Die Ableitung 29 führt zweckmäßig zurück zu dem Treibstoffbehälter 33, von dem aus auch die Zufuhr des Treibstoffes, z. B. über eine Vorförderpumpe, zu den Saugräumen 35 der Einspritzpumpe erfolgt.
• Die beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Wenn die Einspritzpumpe auf _Leerlauf eingestellt ist und somit langsam läuft, wird als Folge der niedrigen .Drehzahl nur eine je Zeiteinheit geringe Treibstoffmenge durch die Leitung 25 abfließen. Da die Drosselstelle 31 einem derart geringen Flüssigkeitsstrom nur wenig Widerstand entgegensetzt, übt der im Zylinder 21 befindliche Treibstoff auf den Kolben i9 nur einen geringen Druck aus. Der Hebel 15 wird also nur wenig aus seiner Ruhestellung, die der beim Anlassen verwendeten größtmöglichen Verzögerung der Einspritzung entspricht, verstellt. Sobald durch Erhöhung der Treibstoffeinspritzmenge die Drehzahl der Maschine steigt, wird die Zahl der je Zeiteinheit erfolgenden Pumpenhfibe und damit der überströmvorgänge entsprechend größer, und da diese Zunahme erheblich stärker ist als die (der vergrößerten Einspritzmenge entsprechende) Abnahme der überströmmenge, so ergibt sich eine praktisch verhältnisgleiche Steigerung des Treibstoffstromes in der Leitung 25. Diesem Strom setzt aber die Drosselstelle 3.1 einen ebenso steigenden Durchflußwiderstand entgegen, was be-, wirkt, daß in dem Zylinder 21 ein entsprechender Staudruck entsteht, der auch auf den Kolben i9 einwirkt und ihn gegen den Druck der Feder 23 verschiebt, so daß der Spritzbeginn mehr und mehr vorverlegt wird. Da sich bei Abnahme der Drehzahl die umgekehrte Wirkung einstellt, ist damit die gewünschte Abhängigkeit zwischen Drehzahl und Spritzbeginn erreicht.
• In Abb.2 bis 4 ist die bauliche Ausführung einer an eine Einspritzpumpe angebauten Steuereinrichtung gezeigt. In Abb. 2 bis 4 ist eine Einspritzpumpe 41 dargestellt, die aus vier in einer Reihe angeordneten Einzelpumpen besteht und deren .Kolben 43 in bekannter Weise durch eine Nockenwelle 45 angetrieben werden. Der geförderte Treibstoff wird über Druckleitungen 47 zu den nicht dargestellten Einspritzdüsen gefördert.
• Die im Oberteil 48 der Einspritzpumpe 41 befindlichen überströmräume 46 sind durch eine längs der Einzelpumpen verlaufende Bohrung 49h verbunden. Eine weitere Böhrung 51 verläuft parallel zu der Bohrung 49 und ist mit dieser durch eine Leitung 53 verbunden, in der eine Drosselstelle 55 und ein Rückschlagventil 57 angeordnet sind, um die Druckstöße des aus den Einzelpumpen abströmenden Treibstoffes zu dämpfen bzw. zu verhindern, daß die gerade saugenden Kolben Treibstoff aus dem Zylinder 5v zurückholen. Selbstverständlich könnte auch für jede Einzelpumpe eine Drosselstelle und/oder ein Rückschlagventil vorgesehen werden, die dann -zwischen den Räumen 46 und der Sammelleitung 49 anzuordnen wären. Zur Abführung des Treibstoffes aus dem Zylinder 51 dient eine Leitung 59, die am Anfang eine Drosselstelle 61 enthält, um den erwünschten Staudruck im Zylinderraum zu erzielen. Diese Drosselstelle ist zweckmäßig leicht auswechselbar, um die Höhe des Staudruckes ändern zu können.
• In dem 7Zylinder 51 ist ein Kolben 63 angeordnet, der durch den Treibstoffdruck an eine Schubstange 65 gelegt wird, die mit der (hier nicht gezeigten) Verstelleinrichtung für den Einspritzzeitpunkt gekuppelt ist. Zwei Federn 67, 69, welche die Schubstange 65 umgeben und auf einen Federteller 71 derselben drücken, sind bestrebt, die Schubstange 65 und damit den Kolben 63 nach links zu schieben.
• Bei der in Abb. 3 gezeichneten Endstellung des Kolbens, die durch einen Anschlag 73 bestimmt ist und dem spätesten Spritzbeginn entspricht, steht der Kolben 6,3 nur unter der Wirkung der .Feder 67, die mit ihrem rechten Ende an einer die Schubstange 65 führenden Schraube 75 anliegt. Die andere Feder 69 ist zweckmäßig mit Vorspannung zwischen dem Federteller 71 und einem rohrförmigen Federteller 77 eingeschaltet, der sich mit einem inneren Rand auf die Schubstange 65 stützt und dadurch in einem gewissen Abstand von der Schraube 75 gehalten wird. Die Feder 69 kommt also erst dann zur Wirkung, wenn der Federteller 77 bei der Bewegung der Schubstange nach rechts an der Schraube 75 anstößt. Dadurch wird erreicht, daß beim Anlassen und Beschleunigen des Motors der Spritzbeginn ziemlich rasch von Späteinspritzung auf einen Mittelwert verstellt wird, daß dagegen die weitere Verstellung bis zu der rechten -Endstellung, die der Früheinspritzung entspricht, wesentlich langsamer erfolgt.
• Die Größe des Kolbenweges kann durch Verlegen der Endstellungen (durch Auswechseln der Anschlagschraube73 bzw. des rohrförmigenFedertellers 77) verändert werden, ebenso wie die Verteilung der Drehzahlbereiche durch Auswechseln der Federn bzw. des rohrförmigen Federtellers veränderlich ist.
• Um eine unerwünschte Drucksteigerung im Zylinder 51 zu vermeiden, ist im Kolben 63 ein Sicherheitsventil 79 eingebaut, das sich öffnet, wenn der Druck im Zylinder denjenigen Druck, der den Kolben in seine rechte Endstellung bringt, um einen gewissen Betrag übersteigt. Der in diesem Fall hinter den Kolben eintretende Treibstoff wird durch eine Verbindungsöffnung 8i in die Leitung 59 abgeführt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur selbsttätigen Spritzbeginnverstellung an Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen mit einem vom Treibstoff beaufschlagten Stellmotor, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stellmotor unter der Druckwirkung allein jenes Teiles des Treibstoffes steht, der von der Einspritzpumpe als Überschuß in den überströmraum gefördert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, bei welcher der Kolben des Stellmotors in die Ableitung für den überschüssigen Treibstoff eingeschaltet ist und von dem durch den Treibstoff in dieser Ableitung erzeugten Druck beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kolben (i9, 63) ein Rückschlagventil (57) angeordnet ist.
3. 3-. Einrichtung nach Anspruch i, bei welcher der Kolben des Stellmotors in die Ableitung für den überschüssigen Treibstoff eingeschaltet ist und von dem durch den Treibstoff in dieser Ableitung erzeugten Druck beeinflußt wird und wobei in der Ableitung nach dem (Kolben eine Drosselstelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kolben (i9, 63) eine weitere Drosselstelle (55) angeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i, bei welcher der in die Ableitung für den überschüssigen Treibstoff eingeschaltete Kolben des Stellmotors durch Federkraft belastet ist, welche ihn gegen den Treibstoffdruck in der Ableitung auf späten Einspritzbeginn einzustellen sucht, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Federn (67, 69) verwendet und so angeordnet sind, daß ihre Einwirkung auf den Kolben bei verschiedenen Stellungen desselben beginnt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Federteller (77), welcher einerseits die zweckmäßig mit Vorspannung eingesetzte Feder für Mittel- und Früheinspritzung (69) hält und den Beginn ihrer Wirkung auf den Kolben bestimmt, andererseits den Hub des Kolbens in Richtung Früheinspritzung begrenzt. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 194671, 192 423; britische Patentschriften Nr. 473 017, 448 995.