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Einrichtung zur Regelung der Zufuhr von flüssigem. Kraftstoff für
Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen für die Zufuhr
von flüssigem Kraftstoff zu Brennkraftmaschinen, bei welchen eine Pumpe verwendet
wird, die durch ein Leitungssystem mit einer in einem Verbrennungsraum angeordneten
Kraftstoffdüse bzw. Kraftstoffdüsen verbunden ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Einrichtung,
die die Regelung der Zufuhr von flüssigem Kraftstoff zur Düse bzw. zu den Düsen
in zufriedenstellender Weise über einen weiten Belastungsbereich sowie über einen
weiten Bereich von Veränderungen des Außenluftdruckes ermöglicht.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer Anordnung zur
Erzeugung eines Druckunterschiedes in dem Leitungssystem zwischen der Pumpe und
der Einspritzdüse bzw. den Einspritzdüsen, die zur Regelung der Kraftstoffzufuhr
zu der Düse bzw. zu den Düsen geeignet ist und aus zwei gleichachsigen, parallel
zueinander angeordneten Öffnungen sowie einem beweglichen, auf Veränderungen des
Außenluftdruckes ansprechenden Organ zur Veränderung des wirksamen Querschnittes
der Öffnungen und schließlich aus einem von Hand zu betätigenden Ventil zur Regelung
des Durchflusses durch eine dieser Öffnungen gebildet wird.
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Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Seitenriß im
Schnitt der Einrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Taumel-
Scheibenpumpe
für flüssigen Kraftstoff und veränderlicher Fördermenge.
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Die dargestellte Pumpe für flüssigen Kraftstoff besteht .aus einem
in einem Gehäuse b drehbaren Zylinderblock a, in dem um dessen Achse herum eine
Anzahl Bohrungen c vorgesehen sind, in welchen je ein Kolben d hin und her beweglich
ist. Der Zylinderblock a kann in beliebiger Weise zwecks Drehung angetrieben werden.
Während der Drehung des Zylinderblockes a werden die Kolben d in der einen: Richtung
durch eine winklig bewegliche Taumelscheibe e und in der entgegengesetzten Richtung
durch die Federn f bewegt, welch letztere in den Bohrungen c angeordnet sind und
dazu dienen, die eine Endfläche des Zylinderblockes in Berührung mit einem flachen
Sitz g im Gehäuse b zu halten. Der Sitz g hat einen Kraftstoffauslaßkanal i und
einen (nicht gezeigten) Kraftstoffeinlaßkanal.
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Ein Ende des Gehäuses b ist als zylindrischer Raum j mit geschlossenen
Enden ausgebildet. Innerhalb des Zylinders j ist ein durch eine Feder
m
belasteter Kolben k angeordnet, wobei eine sich von einer Seite des Kolbens
durch eine Bohrung am inneren Ende :des Zylinders erstreckende Stange 7a mit der
Taumelscheibe e verbunden ist. Das innere Ende des Zylinders j steht in freier Verbindung
mit dem Auslaßkanal i über einen Kanal o und ist außerdem mit dem anderen oder äußeren
Ende des Zylinders, das die Feder in enthält, mittels eines mit einer Einschnürung
versehenen Kanals p verbunden. Das äußere Ende des. Zylinders j hat eine Leckleitung
q, die durch ein im folgenden zu beschreibendes Ventil 18 gesteuert wird.
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Wenn sich die Taumelscheibe e in einer Stellung stärkster Schräglage
befindet, in welcher sie mit ihrer maximalen Leistung arbeitet, bleibt die Taumelscheibe
so lange in dieser Stellung, wie das vorerwähnte Ventil geschlossen ist. Wenn sich
dieses Ventil jedoch öffnet, fällt der Flüssigkeitsdruck im äußeren Ende des Zylinders
j ab, so daß der Kolben k durch den Flüssigkeitsdruck zum anderen Ende des Zylinders
unter der Wirkung der Feder m bewegt wird, was eine Verstellung der Taumelscheibe
e in der Richtung, die zur Verminderung der Pumpenleistung führt, zur Folge hat.
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Die oben beschriebene Pumpe ist von bekannter Konstruktion und bildet
keinen Teil der Erfindung. Zur Ausführung der Erfindung dient eine Vorrichtung,
die aus einem Gehäuse r mit einem Einlaß s und einem Auslaß t besteht. Die beiden
Kanäle s und t stellen über ein Leitungssystem z4 eine Verbindung mit dem Pumpenauslaßkanal
i bzw. der Düse oder den Düsen v her, wobei die Düse bzw. die Düsen in dem Verbrennungsraum
der durch die Pumpe mit flüssigem Kraftstoff zu beliefernden Antriebsmaschine angeordnet
sind. Zwischen dem Einlaß s und dem Auslaß t ist im Gehäuse r eine Öffnung
w vorgesehen, durch welche flüssiger Kraftstoff vom Einlaß zum Auslaß fließen
kann, wobei der wirksame Durchtrittsquerschnitt dieser Öffnung durch ein bewegliches
Verschlußstück x verändert werden kann, dessen in der erwähnten Öffnung befindliches
Ende eine Verjüngung hat oder mit einem sich entsprechend vermindernden Durchmesser
ausgebildet ist. Dias Verschlußstück x hat eine axiale Bohrung y, die eine zweite,
der ersten Öffnung parallel geschaltete Offnung bildet, wobei der wirksame Durchtrittsquerschnitt
dieser zweiten Öffnung durch die axiale Bewegung des Kolbens mit Bezug auf ein verstellbares
Verschlußglied z von sich verjüngender oder ähnlicher Form im Gehäuse r veränderlich
ist. Durch die zweite Öffnung y findet im Betrieb ein ständiger Durchfluß statt,
dessen Betrag von den jeweiligen Stellungen der Verschlußstücke x und abhängt. Der
Durchfluß durch die erste Öffnung ze kann durch ein handverstellbares Ventil :2
verändert oder unterbrochen werden, das zwischen dem Einlaß s und dem Zugang zur
ersten Öffnung angeordnet und als Tellerventil ausgebildet sein kann. Das Ventil
e kann beispielsweise durch eine von Hand verstellbare Kurvenscheibe 3 betätigt
werden, die auf das Ventil über eine Feder oder eine elastische Dose wirkt, um an
der zugeordneten Öffnung jeden gewünschten, vom Außenluftdruck unabhängigen Druckabfall
aufrechtzuerhalten.
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Das bewegliche Verschlußstück x kann in einer Richtung durch den Druck
des durch die Pumpe geliefertenflüssigenKraftstoffes (oder eines anderen geeigneten
Druckmittels) auf einen mit einem Ende des beweglichen Verschlußstückes verbundenen
Kolben 6 bewegt werden, wobei der Kolben 6 in einem Zylinder 7, der an einem Ende
mit dem Einlaß s in Verbindung steht, gleitbar und durch eine Feder 8 belastet ist,
die auf den Kolben über einen das andere Ende des Zylinders durchsetzenden Schaft
9 wirkt. Die zweite Öffnung y steht mit dem ersterwähnten Ende des Zylinders 7 und
damit mit dem Einlaß s durch radiale Kanäle io in Verbindung, die am Ende des beweglichen
Verschlußstückes x in der Nähe des Kolbens 6 angebracht sind. Die beiden Enden des
Zylinders sind miteinander durch die Kanäle io und durch den engen Kanal i i, der
sich im Kolben 6 befindet, verbunden, während das Ende des Zylinders, das von der
Stelle entfernt liegt, zu welcher das Druckmittel Zutritt erhält, mit einer Leckleitung
12 versehen ist, die von einem Ventil 13 gesteuert wird. Das letztere wird von einem
Hebel 14 getragen, der von einer verstellbaren Feder 15 belastet ist und als Gegenlager
für die auf den Kolben 6 wirkende Feder 8 dient. Der Hebel 14 ist entweder mit einer
Druckdose verbunden, die auf Veränderungen des Außenluftdruckes anspricht oder,
wie gezeigt, mit zwei Druckdosen 16,, 17, von denen die eine, 16, luftleer ist und
die andere, 17, mit der Außenluft in Verbindung steht. Die Anordnung ist hierbei
so getroffen, daß eine Erhöhung des Außenluftdruckes eine Öffnung des Ventils 13
bewirkt, so daß das auf den Kolben 6 wirkende Druckmittel das Verschlußstück x in
der Richtung bewegt, die eine Erhöhung der wirksamen Durchtrittsquerschnitte der
durch das Verschlußstück gesteuerten Öffnungen w,y bewirkt. Bei einem Sinken des
Außenluftdruckes
schließt sich das Ventil 13, wobei das Verschlußstück
x durch die auf den Kolben 6 wirkende Feder 8 so bewegt wird, daß eine Verengung
der Öffnungen w, y eintritt, da die Feder 8 stärker ist als die Feder 15.
Die Stellung des Verschlußstückes x verändert sich nicht mehr, sobald die Kraft
der Feder 8 durch den Außenluftdruck, der in der Druckdose 17 wirksam ist, und durch
die Feder 15 ausgeglichen ist.
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Der zwischen dem Einlaß s und dem Auslaß t durch die Veränderungen
der wirksamen Durchtrittsquerschnitte der Öffnungen w, y auftretende Druckunterschied
wird zur Betätigung des obererwähnten Ventils 18 der Pumpenregelvorrichtung verwendet.
DieserDruckunterschied kommt auf den entgegengesetzten Seiten einer elastischen
federbelasteten Membran oder einer Druckdose i9 zur Auswirkung, die auf den das
Ventil 18 tragenden Hebel :2o einwirken kann. Die Membran oder Druckdose i9 und
das Ventil 18 sind vorzugsweise in einer aus zwei Teilkammern bestehenden Kammer
21 angeordnet, die in dem Gehäuse r vorgesehen ist, wobei eine dieser Teilkammern
mit einer Leckleitung 22 versehen und der Sitz des Ventils 18 durch eine Leitung
23 mit der Bohrung q im Zylinder j der Pumpenregelvorrichtung verbunden ist. `'Fenn
gewünscht, können diese Teilkammer und das Ventil unmittelbar mit dem Pumpengehäuse
b verbunden werden, wobei die entgegengesetzten Seiten der Membran oder Druckdose
i9 dann über zwei Leitungen mit den beiden Seiten der oben beschriebenen, veränderlichen
Öffnungen w, y in Verbindung stehen.
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Durch die Anordnung von zwei veränderlichen, parallel geschalteten
Öffnungen im Leitungssystem, wobei der Zutritt zu einer derselben von Hand entsprechend
den sich verändernden Belastungszuständen regelbar ist und der wirksame Durchtrittsquerschnitt
der beiden Öffnungen in Abhängigkeit von den Veränderungen des Außenluftdruckes
gesteuert wird, ist es möglich, die Kraftstoffördermenge in einer Weise zu regeln,
die den Veränderungen des Belastungs- und des Außenluftzustandes in einem weiten
Bereich in sehr zufriedenstellender Weise Rechnung trägt. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungbeispiel beschränkt, sondern
kann auch in anderer Weise für die Erreichung des gewünschten Zieles verwendet werden.
Beispielsweise kann sie Anwendung finden zur Regelung einer Pumpe mit veränderlicher
Liefermenge oder zur Steuerung eines druckmittelbetätigten Ventils in der Förderleitung
einer Pumpe (mit gleichbleibender oder veränderlicher Liefermenge) und der Düse
bzw. den Düsen, wobei das Ventil zur Drosselung oder Entlastung des Förderdruckes
dient.