DEM0021439MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 8. Januar 1954 Bekanntgemacht am 16. August 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoff-Einspritzventil für intermittierende Einspritzung, dessen Ventilnadel entgegen der Einspritzrichtung öffnet und in Schließrichtung federbelastet ist, und welches außer einem mit dem einspritzseitigen Ende der Ventilnadel in Verbindung stehenden und gegenüber der Einspritzleitung mittels eines Rückschlagventils abschließbaren Druckraum auf der der Einspritzöffnung gegenüberliegenden Seite der Ventilnadel noch einen unmittelbar mit der Einspritzleitung in Verbindung stehenden Raum aufweist, der bewirkt, daß die Einspritzung erst nach der Druckentlastung der Einepritzleitung beginnt, in Verbindung mit einer üblichen Kraftstoff-Einspritzpumpe, bei der die Einspritzleitung und der Pumpenarbeitsraum am Schluß jeder Kraftstoffförderung in den Pumpensaugraum entlastet werden.

Es sind Einspritzvorrichtungen bekannt, bei denen die Regelung der eingespritzten Kraftstoffmenge außerhalb des Kraftstoffeinspritzventils erfolgen muß. Zur Regelung dient hierbei z. B. eine Einspritzpumpe mit regelbarer Fördermenge. Die bekannten Einspritzvorrichtungen arbeiten entweder nach dem Verdrängerprinzip, oder es wird von der Kompressibilität des Kraftstoffes Gebrauch gemacht. In allen Fällen erfolgt die Mengenregelung in Abhängigkeit von dem größten, bei

609 579/262

M214391al46c²

jedem Förderhub der Einspritzpumpe auf das Kraftstoffeinspritzventil übermittelten Kraftstoffdruck. Dieses ist die Ursache dafür, daß die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge bei Zugrundelegung der bekannten Kolben-Einspritzpumpen trotz üblicher Reglervorrichtungen an diesen Pumpen zusätzlich auch von der Drehzahl dieser Einspritzpumpen abhängig ist, da die Fördermenge und der Förderdruck der bekannten' ίο Einspritzpumpen, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, selbst bei gleichbleibender Reglereinstellung bekanntlich auch noch von der Drehzahl der Einspritzpumpe abhängig ist. Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung gerade die Aufgabe zugrunde, eine solche möglichst einfache Einspritzvorrichtung zu schaffen, bei welcher die eingespritzte Kraftstoffmenge unabhängig von der Drehzahl der Einspritzpumpe ist.

Außerdem ist zur Erzielung einer möglichst drehzahlunabhängigen Einspritzmenge bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der der Kraftstoff in einem geschlossenen Raum (Pumpendruckraum) unter Druck gehalten und zwischen dem Druckraum und dem Einspritzventil ein Rück-Strömventil vorgesehen ist, welches nicht in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck, sondern nur in Abhängigkeit von der Stellung der Pumpenantriebswelle (Nockenwelle) mechanisch betätigt wird. Eine solche' Einrichtung konnte sich in der Praxis jedoch nicht durchsetzen, weil die komplizierten, schlagartig betätigten Steuerungsmittel für das genannte Ventil der erheblichen Beanspruchung insbesondere bei höheren Drehzahlen nicht gewachsen waren, und zwar sowohl hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung als auch hinsichtlich der dabei zu überwindenden Massenkräfte.

Dem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin, daß das Einspritzventil von einer an sich bekannten, in der Fördermenge nicht regelbaren Pumpe im Überschuß gespeist wird und daß der vor Beginn der Einspritzung im Druckraum herrschende Kraftstoffdruck und damit die Einspritzmenge durch ein an den Druckraum angeschlossenes und mit einer Rückströmleitung inVerbindung stehendes Überdruckventil einstellbar ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die Einspritzvorrichtung, die aus einer bekannten Einspritzpumpe und einer Einspritzdüse besteht.

In der gezeichneten Stellung befindet sich der Pumpenkolben 2 im oberen Totpunkt. Beim Rückgang des Kolbens steuert dessen Oberkante gegen Ende der Bewegung die Bohrung 4 auf, die den Zyliiiderraum mit dem Saugraum 1 verbindet. Der Saugraum 1 steht zweckmäßigerweise unter einem Vordruck, um eine möglichst vollständige und gleichmäßige Füllung zu gewährleisten. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 unter Wirkung der Nockenwelle 3 beginnt die Kompression des Brennstoffes, sobald die Bohrung 4 vom Kolben abgeschlossen ist. Gegen Ende des Kompressionshubes steuert die Unterkante 6 des Ko'lbenkopf es die Bohrung 4 auf, so daß der Pumpendruckraum über die Axialbohrung 10 mit dem Saugraum 1 verbunden und dadurch entlastet wird.

In der Einspritzdüse ist ein Druckraum 11 vorgesehen, dessen Druck in Öffnungsrichtung auf die Düsennadel 7 wirkt. Dieser',Druckraum ist durch ein Ventil 5 an die Einspritzleitung 12 angeschlossen, das in Einspritzrichtung öffnet. Vor dem Druckventil 5 zweigt eine Leitung 13 von der Einspritzleitung ab, die zu einem Raum 14 führt, der sich hinter der Düsennadel 7 befindet. Durch diese Verbindung wird die Düsennadel 7 in Schließrichtung durch den in der Einspritzleitung 12 herrschendenDruck belastet. In gleicher Richtung wirkt eine Druckfeder 8. ■

Am Druckraum 11 ist ein Ventil 9 angeschlossen, dessen Öffnungsdruck von außen durch Änderung der Federvorspannung mittels einer Schraube 15 einstellbar ist. Der durch das Ventil 9 ausströmende Brennstoff wird durch eine Rückströmleitung 16 dem Brennstoffvorratsbehälter wieder zugeführt. ^; .

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Beim Aufwärtsgang des Kolbens 2 der Einspritzpumpe stellt sich im Druckraum 11 und im Raum 14 der gleiche Druck ein. Die Düsennadel 7 kann sich dabei nicht öffnen, da die Fläche, auf die der Druck im Raum 14 wirkt, größer ist als die Fläche der Düsennadel, auf die der Druck im Druckraum 11 wirkt. Außerdem wirkt noch die Feder 8 in Schließrichtunig auf die Düsennadel 7. Bei der gegen Ende des Förderhubes des Pumpenkolbens 2 erfolgenden Entlastung der Einspritzleitung 12 kann sich zwar der Druck im Raum 14 abbauen, nicht aber der Druck im Druckraum 11, da das Ventil 5 bei Entlastung der Einspritzleitung 12 sofort schließt. Der Druck im Druckraum 11 kann nun die Düsennadel 7 entgegen der Kraft der Feder 8 anheben, so daß die Einspritzung beginnt. Sobald der Druck im Druckraum 11 auf einen bestimmten Wert abgesunken ist, schließt die Düsennadel 7 unter Wirkung der Druckfeder 8 und beendet die Einspritzung.

Die ausgespritzte Menge ist abhängig von dem Volumen des Druckraumes 11, von der Höhe des Druckes beim Schließen des Ventils 5 und von der Kompressibilität des Brennstoffes. Letztere ist für alle bei einem Motor in Frage kommenden Brennstoffe nahezu gleich. Die Einspritzmenge ist, solange diese Größen unverändert bleiben, konstant und insbesondere nicht von der Maschinendrehzahl abhängig.

Eine Änderung der Einspritzmenge pro Arbeitstakt erfolgt durch Regelung des zu Beginn der Entlastung im Druckraum 11 vorhandenen Druckes. Dieser, Druck wird bestimmt durch das Ventil 9, dessen Öffnungsdruck durch Veränderung der Federvorspannung von außen mittels der Einstellschraube 15 einstellbar ist. Bei Erhöhung des Öffnungsdruckes des Ventils 9 wird die Einspritzmenge größer, bei Verringerung wird sie kleiner.

Durch die Erfindung wird eine drehzahl-unabhängige Einspritzung mit wesentlich einfacheren

5T9/262

M21439Ia/46c²

Mitteln erreicht, als dies bisher z. B. mit Speicherpumpen möglich war. Zur Erzielung der Speicherwirkung wird nur die Kompressibilität des Brennstoffes benutzt.

Zur Veränderung der Einspritzmenge ist eine im Vergleich zu bekannten Anordnungen nur geringe Verstellkraft erforderlich. Diese gestattet die Verwendung pneumatischer oder hydraulischer Drehzahlregler, die trotz geringen, zur Verfügung stehenden Regeldruckes nur kleine Abmessungen haben müssen. Bei der bekannten Mengenregelung durch Schrägkanten am Pumpenkolben ist dagegen die erforderliche Verstellkraft so groß, daß pneumatische oder hydraulische Regler entweder sehr groß ausfallen oder die Einschaltung eines Servomotors bedingen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kraftstoff-Einspritzventil für intermittierende Einspritzung, dessen Ventilnadel entgegen der Einspritzrichtung öffnet und in Schließrichtung federbelastet ist, und welches außer einem mit dem einspritzseitigen Ende der Ventilnadel in Verbindung stehenden und gegenüber der Einspritzleitung mittels eines Rückschlagventils abschließbaren Druckraum auf der der Einspritzöffnung gegenüberliegenden Seite der Ventilnadel noch einen unmittelbar mit der Einspritzleitung in Verbindung stehenden Raum aufweist, der bewirkt, daß die Einspritzung erst nach der Druckentlastung der Einspritzleitung beginnt, in Verbindung mit einer üblichen Kraftstoff-Einspritzpumpe, bei der die Einspritzleitung und der Pumpenarbeitsraum am Schluß jeder Kraftstofförderung in den Pumpensaugraum entlastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil von einer an sich bekannten, in der Fördermenge nicht regelbaren Pumpe im Überschuß gespeist wird und daß der vor Beginn der Einspritzung im Druckraum (11) herrschende Kraftstoffdruck und damit die Einspritzmenge durch ein an den Druckraum (11) angeschlossenes und mit einer Rückströmleitung (16) in Verbindung stehendes Überdruckventil (9) einstellbar ist.
2. 2. Kraftstoff-Einspritzventil nachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungsdruck des Überdruckventils (9) in bei anderen Speicher-Einspritzvorrichtungen bekannter Weise von außen regelbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 395 717, 491 150, 518045, 549822, 712 518.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 603 579/262 8.56