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Regelvorrichtung für die Kraftstoffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für die Kraftstoffördereinrichtung
einer Brennkraftmaschine, bei der eine Brennstoffpumpe mit regelbarer Fördermenge
Kraftstoff im Überschuß zu einer oder mehreren Wirbeldüsen fördert und eine Leitung
zur Rückführung des überschüssigen Kraftstoffes vorgesehen ist, wobei die Regelstange
der Pumpe durch einen vom Brennstoff beaufschlagten Kolben bewegt und die Beaufschlagungsflüssigkeit
durch ein Steuerventil beeinflußt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung der oben
beschriebenen Art mit einer verbesserten Regelung der Förderung von Kraftstoff zu
und der Rückführung des überschüssigen Kraftstoffes von der Düse bzw. den Düsen.
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Die Erfindung besteht aus einer in der Förderleitung zwischen der
Pumpe und der Düse bzw. den Düsen vorgesehenen veränderlichen Öffnung, einer auf
den Druckunterschied auf den entgegengesetzten Seiten der Öffnung ansprechenden
Vorrichtung zur Betätigung des Steuerventils, einer zweiten veränderlichen Öffnung
in der Rückführleitung von der Düse bzw. den Düsen, einer zweiten, auf den Druckunterschied
auf den entgegengesetzten Seiten der zweiten Öffnung ansprechenden Vorrichtung,
die mit der ersterwähnten Vorrichtung zusammenarbeitet, und einem
in
der Rückführleitung angeordneten Ventil, das auf den an der zweiten Öffnung auftretenden
Druckunterschied anspricht.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
dargestellt.
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In der Zeichnung bezeichnet a eine Pumpe mit regelbarer Förderleistung,
die von beliebiger Form sein kann, jedoch vorzugsweise eine Taumelscheibenpumpe
ist. Mit der Pumpe a verbunden ist eine flüssigkeitsbetätigte Vorrichtung zur selbsttätigen
Regelung der Pumpenleistung. Eine solche Vorrichtung kann, wie gezeigt, aus einem
federbelasteten Kolben b bestehen, der in einer zylindrischen Kammer c beweglich
ist und mittels einer Regelstange d mit der (nicht gezeigten) winklig verstellbaren
Taumelscheibe der Pumpe a verbunden ist. Ein Ende der Kammer c steht über eine Leitung
e mit der Druckseite f der Pumpe a in Verbindung sowie über einen mit einer
Einschnürung versehenen Kanal g mit dem anderen Ende der Kammer. Das letzterwähnte
Ende der Kammer c ist mit einer Leckleitung h versehen, die an ihrem äußeren Ende
einen Sitz i für ein Steuerventil f an einem Ende eines Hebels k in einer Kammer
m bildet. Der Hebel k ist an einem Punkt zwischen seinen Enden in
einer elastischen Membran n gelagert, die die Kammer m in zwei Teilkammern m', m2
teilt, wobei die Teilkammer ml mit der Saugseite o der Pumpe oder einem (nicht gezeigten)
Sumpf über eine Leitung p verbunden ist, während die Teilkammer m2 mit der Außenluft
über einen Kanal q in Verbindung steht. Der Hebel k ist außerdem durch eine Feder
r belastet, die das Bestreben hat, das Ventil p auf seinem Sitz festzuhalten, sowie
durch eine Dose oder eine andere Vorrichtung s, die auf den Druck der Außenluft
anspricht und in der Teilkammer m2 angeordnet ist. Eine Bewegung des Steuerventils
y durch den Hebel k bewirkt eine Veränderung der Leistung der Pumpe a, und zwar
derart, daß eine Bewegung des Steuerventils im Schließsinne den Abfluß aus der Kammer
c zunehmend drosselt, so daß der Kolben b und somit die Regelstange der Kraftstoffpumpe
a nach links auf eine größere Fördermenge verstellt wird.
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Die Druckseite f der Pumpe a ist über eine Rohrleitung od.
dgl. t mit einer Wirbeldüse bzw. mehreren Wirbeldüsen u für die Zuführung von flüssigem
Kraftstoff in Form eines Sprühnebels in einen (nicht gezeigten) Verbrennungsraum
verbunden, wobei die Düse bzw. die Düsen mit einem Ende der Rückführleitung oder
einem ähnlichen Kanal v verbunden sind, durch welche der überschüssige flüssige
Kraftstoff zur Saugseite o der Pumpe oder zum obenerwähnten Sumpf zurückfließen
kann.
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In der von der Pumpe a zur Düse bzw. zu den Düsen u führenden Leitung
t ist eine regelbare Öffnung w vorgesehen in der Weise, daß zwischen ihren
beiden Seiten ein Druckunterschied entsteht, der der Menge des durch diese Leitung
fließenden flüssigen Kraftstoffes proportional ist. Die Öffnung w kann durch ein
federbelastetes Verschlußstück x, das mit einem Sitz y zusammenarbeitet, gebildet
werden, wobei das Verschlußstück in einem zylindrischen Gehäuse z beweglich ist,
welches auch die Belastungsfeder 2 für das Verschlußstück aufnimmt und über eine
Leitung .3 mit dem den Sitz enthaltenden Teil der Leitung t in Verbindung steht.
Auf beiden Seiten der Öffnung ist die Leitung t durch Zweigleitungen oder Kanäle
q. mit einem Druckregler verbunden, der in dem dargestellten Beispiel aus einer
Kammer 5 besteht, welche durch eine elastische Membran in zwei Teilkammern unterteilt
wird, so daß die Membran der Wirkung des erwähnten Druckunterschiedes ausgesetzt
ist. Eine an der Membran 6 befestigte Stange 7, die die Kammer 5 durchsetzt, arbeitet
auf das Ende des federbelasteten Hebels k, der das Steuerventil j trägt. Da auf
dem Hebel k auch die Druckdose s bzw. eine ähnliche auf den Druck der Außenluft
ansprechende Vorrichtung arbeitet, wird die Pumpenleistung, die unter der Steuerung
des Steuerventils j am Hebel veränderlich ist, sowohl vom Außenluftdruck als auch
vom Druckunterschied an der Öffnung w beeinflußt.
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In der Rückführleitung v, durch welche der überschüssige flüssige
Kraftstoff von der Düse bzw. den Düsen u zur Pumpensaugseite o oder dem obenerwähnten
Sumpf zurückgeführt wird, ist eine zweite veränderliche Öffnung 8 vorgesehen, die
im wesentlichen der oben beschriebenen ähnlich ist. Die veränderliche Öffnung 8
kann daher durch ein federbelastetes Verschlußstück g gebildet werden, das mit einem
Sitz 1o zusammenarbeitet, wobei das Verschlußstück in einem zylindrischen Gehäuse
11 beweglich ist, welches die das Verschlußstück belastende Feder 12 enthält und
über eine Leitung 13 mit der Rückführleitung v in Verbindung steht. Auf beiden Seiten
der Öffnung 8 ist die Rückführleitung v über Zweigleitungen oder Kanäle 14 mit einem
zweiten Druckregler verbunden, der ebenfalls dem oben beschriebenen ähnlich ist.
Der zweite Druckregler besteht daher aus einer Kammer 15, die durch eine elastische
Membran 16 in zwei Teilkammern unterteilt ist, wobei die Anordnung so getroffen
ist, daß diese Membran dem Druckunterschied an der Öffnung 8 ausgesetzt ist. Die
Membranen 6, 16 der beiden Druckregler sind miteinander durch die obenerwähnte Stange
7 verbunden in der Weise, daß die Wirkung der zweiten Membran 16 derjenigen der
ersten Membran 6 entgegengesetzt gerichtet ist, d. h. die benachbarten Enden der
Kammern 5, 15 sind jeweils in Verbindung mit der Seite des höheren Druckes der beiden
Öffnungen w, B.
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In der Rückführleitung v zwischen der Düse bzw. den Düsen u und der
zweiten Öffnung 8 ist außerdem ein normalerweise offenes Regelventil 17 angeordnet.
Dieses Ventil 17 ist vorzugsweise ein Kolbenschieber und mittels einer Stange 18
mit der federbelasteten Membran 1g verbunden, die eine andere Kammer 2o in zwei
Teilkammern unterteilt, die durch Zweigleitungen oder -kanäle 21 mit der Rückführleitung
v auf entgegengesetzten Seiten der zugeordneten Öffnung 8 verbunden sind. Diese
Anordnung. hat zur Folge, daß, wenn der Druckabfall durch die Öffnung 8 in der Rückführleitung
v einen bestimmten Wert übersteigt, das Ventil 17 in-Richtung zur Verengung des
Strömungsquerschnittes in dieser Leitung bewegt wird. Es wird hierdurch die Rückflußmenge
etwa konstant gehalten.
Die Regelvorrichtung wirkt wie folgt: Sinkt
die Drehzahl der Brennkraftmaschine, so sinkt entsprechend der geringeren Drehzahl
der Kraftstoffpumpe die durch die Öffnung w fließende Kraftstoffmenge. Hierdurch
wird der auf die Membran 6 wirkende Druckunterschied geringer, was eine Bewegung
der Stange 7 nach links und somit eine Bewegung des Steuerventils j im Schließsinne
zur Folge hat. Die stärkere Drosselung des Kraftstoffabflusses am Steuerventil j
bewirkt einen Druckanstieg im Raum c und somit ein Verschieben der Regelstange d
nach links auf größere Fördermenge. Eine Erhöhung der Fördermenge tritt auch dann
ein, wenn der Außenluftdruck steigt. In diesem Falle wird die Dose s zusammengedrückt,
so daß der Hebel k das Steuerventil j ebenfalls im Schließsinne bewegt. Die größere
Fördermenge gelangt über die Düsen zs in den Brennraum der Maschine, da die Rückflußmenge
durch das Ventil 17 praktisch konstant gehalten wird, und zwar unabhängig von der
Menge des durch die Pumpe geförderten Kraftstoffes. Die durch die Regeldose s und
die Regelmembran 6 hervorgerufene Veränderung der Fördermenge kommt also voll dem
Brennraum zugute.