-
Druckventilschieber, insbesondere für Brennstoffeinspritzpumpen von
Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe
für Bremikraftmaschinen mit einem in der Druckleitung der Pumpe angeordneten Ventilschieber,
der eine Eindrehung aufweist und der durch die vom Pumpenstößel unter Druck gesetzte
Brennstoffmenge derart verschoben wird, daß erst nach einem bestimmten Hub eine
am Ventilschieber angeordnete Steuerkante die Verbindung zu dem Pumpendruckraum
und der Druckleitung herstellt.
-
Durch die veränderliche Grundstellung des Ventilschiebers gegenüber
dem eigentlichen Pumpenkolben können sowohl die Einspritzzeiten als auch die Einspritzmenge
unabhängig von einer Verstellung des Pumpenkolbens geändert werden. Gemäß einer
bekannten Pumpeneinführung wird der durch die Pumpe geförderte Brennstoff durch
eine Mittelbohrung des Ventilschiebers und eine auf dem Umfang des letzteren vorgesehene,
durch einen Ouerkanal mit der Mittelbohrung verbundeneRingnut in die eigentliche
Brennstofförderleitung gedrückt und den Düsen zugeführt. Nach einer anderen Ausführungsform
wird dies erreicht, indem statt der Ringnut radial von der Mittelbohrung des Ventilschiebers
nach außen gerichtete, axial hintereinander angeordnete Bohrungen vorgesehen sind,
deren Durchmesser in der Richtung vom Ventilfederteller zum Arbeitsraum der Pumpe
hin
stetig zunehmen, wobei zwischen den einzelnen Bohrungen kein
toter Raum vorhanden ist.
-
In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß bei Entlastungsventilen, die
unabhängig von der Größe der einzuspritzenden Kraftstoffmenge gleiche Hübe ausführen,
mit steigender Drehzahl ein Anstieg der Fördermenge eintritt. Es ist weiterhin bekannt,
daß bei einem gegebenen Zylinderinhalt des Motors die Einspritzmenge, insbesondere
innerhalb des Zündverzuges, einen ganz bestimmten Wert nicht überschreiten darf,
um einen stoßfreien Verbrennungsablauf zu sichern. Die Fördermengencharakteristik
der bekannten Entlastungsventile ist also für das Betriebsverhalten des Motors ungünstig.
Es muß daher angestrebt werden, daß, unabhängig von der Drehzahl, bei gleichen Reailstangenstellu@ngen,
d. h. bei gleicher Belastung, die Fördermenge gleichbleibt. Das ist zu erreichen,
wenn das Entlastungsventil so ausgeführt ist, daß es für verschieden große Einspritzmengen
verschieden große Hübe ausführen kann. Bei größeren Einspritzmengen tritt dann entsprechend
dem größeren Hub auch eine größere Leistungsentlastung auf, so daß beim darauffolgenden
Druckhub eine größere Menge zur Auffüllung der entlasteten Leitung nötig ist, ehe
der Einspritzdruck erreicht wird. Die mit der Drehzahl wachsende Einspritzmenge
wird auf diese Weise durch die größere Entlastung wieder herabgesetzt, also bei
entsprechender Bemessung des Ventils und seiner Schließfeder eine konstante Menge
eingespritzt.
-
Gemäß der Erfindung werden verschiedene Hübe und ein entsprechender
Verlauf der Einspritzung während des Zündverzuges durch besondere Formgebung des
Durchlaßquerschnittes für den Kraftstoff in dem Druckventil dadurch erreicht, daß
bei der an erster Stelle genannten Ausführungsform an Stelle einer zylindrischen
eine konisch ausgebildete Ringnut gewählt wird, die nach dem Arbeitsraum der Pumpe
hin tiefer und nach dem Druckventil hin flacher ist.
-
Bei dem an zweiter Stelle genannten Ausführungsbeispiel wird die beabsichtigte
Wirkung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die kleinste Querbohrung von der nächstgrößeren
um eine gewisse Strecke entfernt liegt. Wenn bei einem gegebenen Belastungsfall
des Motors eine kleinere Einspritzmenge benötigt wird, so hebt sich das Entlastungsventil
bei niedrigen Drehzahlen und entsprechend niedrigen Drücken in dem Pumpenraum nur
so weit, daß die kleine Kraftstoffmenge in der zur Verfügung stehenden Zeit durch
das kleinste Loch des Ventils zufließen kann. Mit steigender Drehzahl wird der Druck
im Pumpenraum größer, das Entlastungsventil wird bei der gleichen Menge einen größeren
Hub ausführen. Dadurch wird die nächstgrößere Bohrung und unmittelbar daran anschließend
die dritte, noch größere Bohrung freigelegt. Durch die Anordnung dieser Bohrungen
wird also der Kraftstoffdurchtritt nach Belieben geregelt werden können.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt,
und- zwar zeigt Abb. i den oberen Teil einer Drennstoffeinspritzpumpe mit einer
zylindrischen Ringnut des Ventilschiebers gemäß dem Hauptpatent, Abb.2 den Ventilschieber
mit radialen, ohne toten Raum gegeneinander versetzten lQuerkanälen gemäß dem Hauptpatent,
Abb.3 den Ventilschieber mit erfindungsgemäß konisch ausgebildeter Ringnut und Abb.4
den Ventilschieber mit radialen Querkanälen, bei denen erfindungsgemäß zwischen
dem obersten und dem darauffolgenden Durchtrittskanal ein zylindrischer Teil von
der Höhe a verbleibt.
-
Der von dem Pumpenkolben in den Arbeitsraum io der Pumpe gesaugte
Brennstoff gelangt in der gemäß dem Hauptpatent beschriebenen Weise nach Abb. i
durch die Mittelbohrung 26 des in seiner Grundstellung gegenüber dem Pumpenkolben
veränderlichen Ventilschiebers 15 und die Querbohrung 25 in die Ringnut 22, von
.dort nach Anheben des Ventilschiebers durch den vom Pumpenkolben unter .Druck gesetzten
Brennstoff und nach Überschreitung der Ringschalter 23 durch die obere Kante der
Ringnut 22 über die Eindrehung 24 in die nach den Einspritzdüsen führende Druckleitung.
-
Nach Abb.2 erfolgt die Zuleitung des Brennstoffes nach der Druckleitung
aus dem Raum io über die Längsbohrung 26, quer verlaufende Durchtrittskanäle 30,
31, 32 und die Eindrehung 24, wobei die Kanäle 30, 31, 32 in beliebiger
Radialrichtung zueinander stufenweise ohne toten Raum zwischen sich angeordnet sind.
-
Um die bei diesen beiden Ausführungen noch vorhandene Möglichkeit
auszuschalten, daß innerhalb des Zündverzugs in der Zeiteinheit zuviel Brennstoff
austritt, erhält .die Ringnut 22 statt der in Abb. i gezeigten rein zylindrischen
erfindungsgemäß eine konische Form, wie in Abb. 3 dargestellt, wobei die Grundfläche
des Kegels nach der Eindrehung 24 zu liegt. Mit zunehmender Steilheit des Konus
ist ein um so langsameres Anwachsen der je Zeiteinheit durchtretenden Brennstoffmenge
zu erwarten.
-
Zum gleichen Zweck der Verhütung eines allzu reichlichen Brennstoffaustritts
während der Zeit des Zündverzugs wird die in Abb. 2 dargestellte Ausführungsform
gemäß Abb. 3 in dem .Sinne weiter ausgebildet bzw. verbessert, daß der oberste Durchtrittskanal
30 mit totem Raum von der Größe a (Abb. 4) von dem nächstfolgenden Querkanal
3 i abgesetzt ist, so daß zunächst nur der kleinste Querkanal 30 freigegeben
und somit erreicht wird, daß gerade die erforderliche Brennstoffmenge hindurchtreten
kann, und zwar so lange, bis bei größerem Hub des Ventilschiebers 15 der zweite
größere iQuerkanal3i frei wird und unmittelbar daran anschließend der dritte größte
Querkanal 32.