EP0235569B1

EP0235569B1 - Einrichtung zum wahlweisen Einspritzen von Dieselöl und Zündöl in den Brennraum einer Dieselöl oder mit Gas als Hauptbrennstoff betriebenen Hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: EP0235569B1
Application number: EP87101144A
Authority: EP
Inventors: Anton Steiger
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1991-02-20
Anticipated expiration: 2007-01-28
Also published as: JP2706447B2; US4754733A; DE3768031D1; JPS62191659A; CH669015A5; EP0235569A3; EP0235569A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine der Viertaktbauart bekannt, die wahlweise mit Dieselöl oder Gas als Hauptbrennstoff betrieben werden kann. Bei dieser Maschine wird bei Gasbetrieb eine aus Dieselbrennstoff bestehende Zündölmenge durch dieselben Spritzlöcher in den Brennraum eingespritzt, durch die auch das Dieselöl eingespritzt wird, wenn die Maschine mit Dieselöl als Hauptbrennstoff betrieben wird. Da die Zündölmenge 5 bis 10 % der bei Dieselbetrieb bei Vollast eingespritzten Menge betragen soll, wird bei Gasbetrieb eine schlechte Qualität für die Zündöleinspritzung erreicht, denn der gesamte Spritzlochquerschnitt ist für derart geringe Einspritzmengen zu gross, zumal heute die Tendenz dahin geht, die einzuspritzende zündölmenge auf 1 % und weniger zu verringern. Ausserdem gelingt es nicht, mit der bekannten Vorrichtung derart kleine Einspritzmengen mit demselben Druck genau kontrolliert einzuspritzen, wie dies für die grössere Menge bei Dieselölbetrieb der Maschine der Fall ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die sehr kleinen Mengen an Zündöl bei Gasbetrieb der Maschine unter hohem Druck ebenso genau kontrolliert eingespritzt werden, wie dies bei den wesentlich grösseren Einspritzmengen der Fall ist, wenn die Maschine mit Dieseöl als Hauptbrennstoff betrieben wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
Mit dieser Gestaltung der Einrichtung lässt sich der Lochquerschnitt für die Zündöleinspritzung für die geringe Menge von 1 % oder weniger optimal dimensionieren, so dass sich beim Gasbetrieb der Maschine eine optimale Qualität für die Zündöleinspritzung ergibt, weil dann der grössere Gesamtquerschnitt der Dieselöl-Spritzlöcher, durch die bei Dieselbetrieb eingespritzt wird, ausgeschaltet ist. Wenn die Maschine mit Dieselöl als Hauptbrennstoff betrieben wird, treten dann zusätzlich die Dieselöl-Spritzlöcher in Funktion, deren Gesamtquerschnitt für die dann wesentlich grössere Dieselöleinspritzmenge dimensioniert ist.
Aus der US-PS 2 398 834 ist ein Einspritzventil für eine Dieselbrennkraftmaschine bekannt, die ausschliesslich mit Dieselöl betrieben wird. Das Einspritzventil weist zwei Reihen von Spritzlöchern auf, wobei jeder Reihe eine Ventilnadel zugeordnet ist. Die beiden Ventilnadeln werden von je einer Feder in Schliessstellung gehalten; die Federkraft der einen Feder ist stärker dimensioniert als die der anderen Feder. Der Druck des einzuspritzenden Brennstoffs wirkt im öffnenden Sinne auf die Ventilnadeln. Im Betrieb der Maschine öffnet zuerst die von der schwächeren Feder belastete Ventilnadel und lässt bei einem niedrigeren Druck eine relativ grosse Brennstoffmenge in den Brennraum gelangen (Vor-Einspritzung), wogegen die von der stärkeren Feder belastete Ventilnadel später öffnet und eine kleinere Brennstoffmenge bei einem höheren Druck in den Brennraum strömen lässt (Haupteinspritzung).
Dieses bekannte Ventil ist nicht zeitgesteuert. Da es darüberhinaus nicht dazu eingerichtet ist, dass im Betrieb der Maschine durch nur eine Reihe von Spritzlöchern Dieselöl eingespritzt wird, ist es nicht zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geeignet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Einspritzeinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. l: in schematischer Darstellung eine Einrichtung zum Einspritzen von Zündöl und Dieselöl bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, die ausser mit Dieselöl auch mit Gas betrieben werden kann, und
Fig. 2: die Einspritzeinrichtung nach Fig. l in detaillierter Darstellung.

Gemäss Fig. l ist ein zeitgesteuertes Einspritzventil l0 vorgesehen, das einen Akkumulatorraum 22 für den flüssigen Brennstoff aufweist und mit seinem unteren, mehrere Spritzlöcher l8, l9 aufweisenden Ende in den Brennraum 3 einer nicht näher dargestellten Hubkolbenbrennkraftmaschine ragt. Wie weiter unten beschrieben wird, besteht der flüssige Brennstoff aus Dieselöl, das entweder in kleinen Mengen als Zündöl oder in grösseren Mengen als Hauptbrennstoff eingespritzt wird. Ausser dem Dieselöl wird dem Zylinder 4 auch Gas, evtl. gemischt mit Verbrennungsluft, zugeführt (gestrichelte Linie 6), das ebenfalls als Hauptbrennstoff dient und das dann durch das Zündöl gezündet wird. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine ist eine Zweistoffmaschine, die entweder mit Dieselöl als Hauptbrennstoff oder mit Gas als Hauptbrennstoff betrieben wird und nach dem Zwei- oder Viertaktverfahren arbeiten kann.
Der Brennraum 3 wird vom Zylinder 4 und dem darin aufund abbeweglichen Arbeitskolben 5 begrenzt. Das Dieselöl wird über eine Brennstoffleitung 76 einer Pumpvorrichtung l2 zugeführt, die es unter hohem Druck über eine Leitung 63 in den Akkumulatorraum 22 des Einspritzventils l0 fördert. Von diesem Einspritzventil führt eine Entlastungsleitung 34 zu einer Steuervorrichtung ll, durch die die Einspritzzeit gesteuert wird.
Gemäss Fig. 2 weist das Einspritzventil l0 einen Ventilkörper auf, der aus einem oberen Teil l3, einem mittleren Teil l4 und einem unteren Teil l5 besteht, wobei die drei Teile durch nicht näher dargestellte Mittel zusammengehalten werden. Der Ventilkörper durchdringt einen Zylinderkopf l6 und ragt mit dem unteren Ende seines unteren Teils l5 in den Brennraum 3 des hier nicht dargestellten Zylinders. Das in den Brennraum 3 ragende Ende des Teils 15 weist ein zentrales Spritzloch l8 und auf einem höheren Niveau eine Reihe von Spritzlöchern l9 auf, deren Achsen unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Ventilkörpers stehen.
Der untere Teil l5 des Ventilkörpers enthält eine Ventilnadel 20 mit zylindrischem Querschnitt, die in einer axialen Bohrung 2l des Teils l5 geführt ist. Die dem Brennraum 3 zugewendete Stirnfläche der Ventilnadel 20 ist kegelig ausgebildet und wirkt mit einer entsprechenden Gegenfläche im Teil l5 dichtend zusammen. Die Spritzlöcher l9, die eintrittsseitig über eine Ringnut verbunden sind, sind so angeordnet, dass zwischen der unteren Begrenzung dieser Ringnut und dem Uebergang von der zylindrischen Fläche der Bohrung 2l zur kegeligen Gegenfläche ein Abstand "d" vorhanden ist.
Der obere Teil l3 des Ventilkörpers enthält den Akkumulatorraum 22, in dem einzuspritzender Brennstoff unter hohem Druck gespeichert wird. Vom Akkumulatorraum 22 ausgehend, erstreckt sich ein Brennstoffzuführkanal 23 durch den mittleren Teil l4 und mündet in eine Ringnut 24 in der Wand des unteren Teils l5. Diese Ringnut erstreckt sich etwa bis zur Mitte der die Ventilnadel 20 führenden Bohrung 2l. Der Brennstoffzuführkanal 23 setzt sich von der Ringnut 24 aus in einer schrägen Bohrung 23′ fort, die in die Bohrung 2l mündet. Im Mündungsbereich der Bohrung 23′ weist die Ventilnadel 20 eine Ringnut auf, in die ein diametraler Kanal 25 mündet. Von diesem Kanal 25 führt ein zentraler Kanal 26 in der Ventilnadel in Richtung zu ihrer kegelförmigen Stirnfläche. Nahe dieser Stirnfläche gabelt sich der Kanal 26 in zwei kurze Kanäle, deren Achsen rechtwinklig zur Kegelmantelfläche stehen. Die Mündungen der kurzen Kanäle sind etwas erweitert, und zwar so, dass beiderseits jeder Erweiterung noch Dichtungspartien der Kegelfläche stehen bleiben, die in Schliessstellung der Ventilnadel 2l den Brennstoffstrom zu den Spritzlöchern l8 und l9 sperren.
Am unteren Ende des mittleren Teils l4 ist ein zentraler Leckageraum 27 vorgesehen, an dem ein Leckagekanal 28 angeschlossen ist, der oberhalb des Zylinderkopfes l6 aus dem Bauteil l4 herausführt. In den Leckageraum 27 ragt von oben her ein Belastungskolben 29, der auf die Ventilnadel 20 drückt, und zwar mittels einer Feder 30 sowie mittels des im Akkumulatorraum 22 herrschenden Brennstoffdruckes, der auf die obere Stirnfläche des Belastungskolbens wirkt. Zu diesem Zweck ist im Teil l4 ein Verbindungskanal 3l vorgesehen, der den Akkumulatorraum 22 mit einem Raum 32 oberhalb des Belastungskolbens 29 verbindet und der eine Drosselstelle aufweist. Der Durchmesser des Belastungskolbens 29 ist etwas grösser dimensioniert als der Durchmesser der Ventilnadel 20. Vom Raum 32 führt ein Entlastungskanal 33 aus dem Einspritzventil l0 heraus. Am Entlastungskanal 33 ist die Entlastungsleitung 34 angeschlossen, die zur Steuervorrichtung ll führt.
Die Steuervorrichtung ll weist ein Gehäuse 35 auf, in dem eine Schieberhülse 36 sowie ein Steuerschieber 37 angeordnet sind. Die Schieberhülse 36 weist im Bereich des Anschlusses der Entlastungsleitung 34 eine Ringnut 38 auf, von der aus eine erste Steuerbohrung 39 zum Innern der Schieberhülse führt. Eine zweite Steuerbohrung 40 ist axial unterhalb der ersten Steuerbohrung 29 in der Schieberhülse 36 vorgesehen. Die zweite Steuerbohrung 40 ist über eine Ringnut 4l mit einer weiteren, am Gehäuse 35 angeschlossenen Entlastungsleitung 42 verbunden, die zu einer auf einer Nockenwelle 43 angeordneten, relativ zu dieser feststehenden Schieberplatte 44 führt. Die Steuerbohrungen 39 und 40 wirken mit zwei Steuerkanten 45 und 46 am Steuerschieber 37 zusammen, wobei die obere Steuerkante 45 schräg zur Längsachse und die untere Steuerkante 46 rechtwinklig zur Längsachse des Schiebers stehen.
Das untere Ende des Steuerschiebers 37 ruht auf dem freien Ende 47 eines einarmigen Hebels 48, der mit seinem anderen, gegabelten Ende um einen Drehpunkt 49 schwenkbar ist und über eine zwischen den beiden Enden angeordnete Rolle 50 sich auf einer Nocke 5l der Nockenwelle 43 abstützt. Die Nocke 5l ist eine sogenannte Fallnocke und dreht sich im Betrieb der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles 52. Um ein Drehen des Steuerschiebers 37 um seine Längsachse zu verhindern, ist das untere Schieberende geschlitzt, wobei das Hebelende 47 in den Schlitz greift. Der Steuerschieber 37 wird durch eine im Gehäuse 35 abgestützte konische Feder 53 gegen den Hebel 48 gedrückt. Die Schieberhülse 36 ist in axialer Richtung unverschiebbar im Gehäuse 35 gelagert, kann jedoch über einen Hebel 54 um die Längsachse des Schiebers 37 verschwenkt werden.
Die Anschlussstelle der weiteren Entlastungsleitung 42 an der Schieberplatte 44 steht über einen Kanal 55 mit einer in der Mantelfläche der Nockenwelle 43 angeordneten Nut 56 in Verbindung, die sich nur über einen Teil des Umfangs der Nockenwelle erstreckt. Die Nut 56 ihrerseits steht über eine radiale Bohrung 57 mit einer zentralen Bohrung 58 in der Nockenwelle in Verbindung. Beim Drehen der Nockenwelle entsteht also nur eine kurzzeitige Verbindung zwischen dem Kanal 55 und der Nut 56.
Oberhalb der Steuervorrichtung ll schliesst sich die Pumpvorrichtung l2 an, deren mit der Steuervorrichtung gemeinsames Gehäuse am oberen Ende einen Pumpenkopf 60 mit einem federbelasteten Druckventil 6l enthält. Am Pumpendeckel 62 ist eine Brennstoffdruckleitung 63 angeschlossen, die einerseits in den Akkumulatorraum 22 des Einspritzventils l0 und andererseits über ein Drosselventil 84 in ein Druckausgleichsgefäss 85 mündet. Zum Fördern des Brennstoffs ist im unteren Bereich der Pumpvorrichtung ein axial beweglicher Kolben 64 vorgesehen, der sich mit seinem unteren Ende auf dem Steuerschieber 37 abstützt und wegen der konischen Feder 53 die Bewegungen des Schiebers mitmacht. Der Kolben 64 ragt in eine axial bewegliche Zylinderbüchse 65, die in einem zylinderartigen feststehenden Gehäuseteil 66 geführt ist. Die Zylinderbüchse 65 weist an ihrem oberen Ende einen Flansch 67 auf, mit dem sie in der gezeichneten Stellung an einer Schulter 68 des zylinderartigen Teils 66 anliegt. Unterhalb des Flansches 67 ist eine Feder 69 vorgesehen, die bestrebt ist, den Flansch 67 von der Schulter 68 abzuheben. In das obere Ende der Zylinderbüchse 65 ragt ein zentral durchbohrter, axial unbeweglich gehaltener Kraftausgleichskolben 70. Die zentrale Bohrung des Kolbens 70 führt zum Druckventil 6l im Pumpenkopf 60. Der Kolben 70 weist an seinem oberen Ende einen runden Fuss 7l auf, mit dem er - in geringen Grenzen radial beweglich - sich am Pumpenkopf 60 dichtend abstützt. Diese dichtende Abstützung erfolgt einerseits mittels einer konischen Federscheibe 72 und andererseits hydraulisch, indem eine Entlastungsringnut 73 vorgesehen ist, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Aussendurchmesser des Kolbens 70. Die Ringnut 73 steht über eine radiale Nut mit dem den Kolben 70 umgebenden Raum 88 in Verbindung.
Die Zylinderbüchse 65 weist innen etwa in der Mitte eine Ringnut 74 auf, die über radiale Bohrungen mit einer Eindrehung 75 in der Aussenfläche der Büchse 65 verbunden ist. Im Bereich der Eindrehung 75 ist am Pumpengehäuse 35 eine Leitung 76 angeschlossen, die von einem Brennstoffvorratsbehälter 77 herführt und eine Niederdruckzubringerpumpe 78 enthält. Die Zubringerpumpe 78 versorgt über parallele Leitungen 76′ gleich aufgebaute Einrichtungen weiterer Zylinder der Hubkolbenbrennkraftmaschine. Von der Leitung 76 zweigt eine Leitung 79 ab, die über einen Druckregler 80 und eine Leitung 8l an das Pumpengehäuse angeschlossen ist, und zwar im Bereich nahe unter dem Fuss 7l des Kolbens 70. Auf diese Weise sind die Ein drehung 75, der Raum 87 zwischen den Kolben 64 und 70, dessen zentrale Bohrung und der Raum 88 oberhalb des Flansches 67 mit Brennstoff gefüllt.
An der Leitung 79 ist eine Ueberströmleitung 82 mit Druckbegrenzungsventil 83 angeschlossen, die zum Brennstoffbehälter 77 zurückführt. Entsprechend den Leitungen 76′ sind am Druckregler 80 Leitungen 8l′ angeschlossen, die zu den anderen Einrichtungen führen. Ausserdem sind der Brennstoffdruckleitung 63 entsprechende Brennstoffdruckleitungen 63′ der anderen Einrichtungen über je ein Drosselventil 84′ an das Druckausgleichsgefäss 85 angeschlossen, von dem eine Messleitung 86 zum Druckregler 80 führt.
Die beschriebene Einspritzeinrichtung funktioniert wie folgt, wobei Gasbetrieb angenommen wird. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung des Nockens 5l wurde der Steuerschieber 37 mittels der kräftigen konischen Feder 53 mit sehr hoher Geschwindigkeit nach unten bewegt, da der geradlinige Abschnitt der Nocke 5l, über den die Rolle 50 des Hebels 48 zuvor abwärtsbewegt wurde, gegenüber der Radialen nur leicht geneigt ist. Durch die Dimensionierung der Hebellängen des Hebels 48 ergibt sich bei der Bewegung des Steuerschiebers 37 ein grosser axialer Weg, was ermöglicht, den Dichtspalt zwischen dem Steuerschieber und der umgebenden Schieberhülse 36 auf einen relativ kleinen Durchmesser vorzusehen, so dass die unvermeidlichen Leckmengen relativ klein gehalten werden können.
Bei der weiteren Drehbewegung der Nockenwelle 43 in Richtung des Pfeiles 52 wird der Hebel 48 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und bewegt dabei den Steuerschieber 37 nach oben. Gleichzeitig mit dieser Aufwärtsbewegung wird auch der Kolben 64 nach oben bewegt, wobei - wenn die obere Stirnfläche des Kolbens 64 die obere Begrenzung der Ringnut 74 passiert hat - die Förderung des im Raum 87 eingeschlossenen Brennstoffs beginnt, der dann über die Bohrung des Kolbens 70, das sich öffnende Druckventil 6l und die Leitung 63 zum Akkumulatorraum 22 des Einspritzventils l0 gelangt. Die Ventilnadel 20 bleibt dabei in geschlossener Stellung, da der Brennstoffdruck über den Belastungskolben 29 auf die Ventilnadel wirkt. Im weiteren Verlauf der Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers 37 passiert die schräge Steuerkante 45 zunächst die zweite Steuerbohrung 40 und dann die erste Steuerbohrung 39, was - obwohl jetzt eine Verbindung zwischen den Entlastungsleitungen 34 und 42 existiert - ohne Folgen für das Einspritzventil l0 bleibt, weil der Anschluss der Leitung 42 an der Schieberplatte 44 noch gesperrt ist, denn die Nut 56 in der Nockenwelle 43 steht jetzt nicht mit dem Kanal 55 in Verbindung. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers 37 wird die zweite Steuerbohrung 40 durch die Steuerkante 46 geschlossen, was einer Stellung der Rolle 50 des Hebels 48 kurz vor der Kuppe der Nocke 5l entspricht.
Nachdem die Rolle 50 des Hebels 48 die Nockenkuppe überschritten hat, bewegt sich der Steuerschieber 37 mit hoher Geschwindigkeit abwärts. Sobald die untere Steuerkante 46 die zweite Steuerbohrung 40 freigibt, entsteht die Verbindung der Entlastungsleitungen 34 und 42, wobei sich diese Verbindung als Druckentlastung auswirkt, weil jetzt die Entlastungsleitung 42 über den Kanal 55, die Nut 56 und die Bohrungen 57 und 58 mit einem Raum tieferen Druckes kommuniziert. Es tritt also in den Leitungen 42 und 34 eine massive Drucksenkung auf, die sich über den Entlastungskanal 33 auch auf den Belastungskolben 29 im Einspritzventil l0 auswirkt. Als Folge davon kann der Druck des im Akkumulatorraum 22 befindlichen Dieselöls, das über die Kanäle 23, 23′, 25 und 26 auf die Ventilnadel 20 in abhebenden Sinne wirkt, kurzzeitig die Ventilnadel nach oben bewegen, so dass Brennstoff über das zentrale Spritzloch l8 in den Brennraum 3 eingespritzt wird. Der Hub der Ventilnadel 20 bleibt dabei kleiner als der Abstand "d", so dass kein Dieselöl über die Spritzlöcher l9 austreten kann. Die über das Spritzloch l8 austretende Menge ist also sehr klein und dient als Zündöl für das im Brennraum 3 enthaltene Gas.
Die geschilderte Entlastung des Belastungskolbens 29 ist nur kurzzeitig, da bei der in Fig. 2 gezeichneten Stellung der Schieberhülse 36 der im Bereich der Steuerbohrungen 39 und 40 liegende axiale Abstand der Steuerkanten 45 und 46 am kleinsten ist und die schräge Steuerkante 45 - kurz nach der Freigabe der zweiten Steuerbohrung 40 durch die Steuerkante 46 - die erste Steuerbohrung 39 absperrt, womit die Verbindung der Entlastungsleitung 34 und 42 wieder unterbrochen ist.
Soll die Brennkraftmaschine vom Gasbetrieb auf Betrieb mit Dieselöl als Hauptbrennstoff umgestellt werden, so wird die Gaszufuhr über die Leitung 6 unterbrochen und in der Steuervorrichtung ll die Schieberhülse 36 mit Hilfe des Hebels 54 verschwenkt. Dadurch kommt also ein grösserer axialer Abstand zwischen den Steuerkanten 45 und 46 in den Bereich der Steuerbohrungen 39 und 40 zu liegen. Dies bedeutet, dass bei einer Abwärtsbewegung des Steuerschiebers 37 die Verbindung der Entlastungsleitungen 34 und 42 und damit die Druckabsenkung über dem Belastungskolben 29 über längere Zeit als beim zuvor beschriebenen Gasbetrieb aufrechterhalten bleibt. Dementsprechend macht auch die Ventilnadel 20 einen grösseren Oeffnungshub, so dass das Dieselöl auch über die Spritzlöcher l9 in den Brennraum eingespritzt wird. Beim Dieselbetrieb wird also eine wesentlich grössere Menge Dieselöl als beim Gasbetrieb eingespritzt. Im übrigen funktioniert die beschriebene Einrichtung gleich wie beim Gasbetrieb, d.h. dass bei der Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers 37 die Verbindung der Entlastungsleitungen 34 und 42 ohne Folgen bleibt, weil dann der Kanal 55 nicht mit der Nut 56 in der Nockenwelle 43 kommuniziert.
Mit der Pumpvorrichtung l2 lässt sich auch die Fördermenge ändern, was mit Hilfe des Reglers 80 in folgender Weise geschieht. Der Brennstoffdruck im Akkumulatorraum 22 wird über das Drosselventil 84, das Druckausgleichsgefäss 85 und die Messleitung 86 im Druckregler 80 registriert. Solange der gewählte Druck im Akkumulatorraum noch nicht erreicht ist, lässt der Druckregler den vollen Druck der Zubringerpumpe 78 über die Leitungen 79 und 8l im Raum 88 wirken, wodurch die Zylinderbüchse 65 mit ihrem Flansch 67 auf die Schulter 68 gedrückt wird. Dies geschieht deshalb, weil wegen des Kraftausgleichkolbens 70 keine hydraulischen Kräfte von der Hochdruckseite her auf die Büchse 65 wirken. Für deren axiale Positionierung ist deshalb nur das Gleichgewicht zwischen der Kraft der Feder 69 und der Kraft des hydraulischen Druckes im Raum 88 massgebend. Die vom Kolben 64 geförderte Menge entspricht dann der grösstmöglichen Fördermenge. Uebersteigt der Brennstoffdruck im Akkumulatorraum 22 den gewählten Druck, so wird vom Druckregler 80 der Zubringerdruck reduziert, so dass dieser reduzierte Druck auch im Raum 88 wirksam wird. Als Folge davon kann sich die Zylinderbüchse 65, unterstützt von der Feder 69, nach oben bewegen, so dass der Förderhub des Kolbens 64 später beginnt. Der maximale Hub der Zylinderbüchse 65 ist dann erreicht, wenn diese mit ihrer oberen Stirnfläche am Fuss 7l des Kolbens 70 anliegt. In dieser Stellung der Zylinderbüchse macht der Kolben 64 einen Leerhub, d.h. die Fördermenge ist gleich Null. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 64 wird Vakuum im Förderraum 87 erzeugt, das sich mit Dieselöl vom Zubringerdruck auffüllt, wenn die obere Stirnfläche des Kolbens 64 die Ringnut 74 in der Zylinderbüchse erreicht hat.
Mit Hilfe der Drosselventile 84 und 84′ wird eine möglichst konstante Druckbeaufschlagung des Reglers 80 erreicht, weil der Druck von allen benachbarten Pumpvorrichtungen nach entsprechender Drosselung auf das Druckausgleichsgefäss 85 gebracht wird und so der Druck über der Zeit nahezu konstant ist. Das Zwischenschalten der Drosselventile und des Druckausgleichsgefässes hat ausserdem den Vorteil, dass bei einem Ausfallen einer Pumpvorrichtung die übrigen Einspritzeinrichtungen noch einigermassen funktionsfähig bleiben.

Claims

Einrichtung zum wahlweisen Einspritzen von Dieselöl als Hauptbrennstoff und Dieselöl als Zündöl in den Brennraum einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, die bei Zündöleinspritzung mit Gas als Hauptbrennstoff betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum (3) ein zeitgesteuertes, einen Akkumulatorraum (22) für unter hohem Druck befindliches Dieselöl enthaltendes Einspritzventil (10) aufweist, das mindestens ein Spritzloch (18) für das Einspritzen von Dieselöl als Zündöl und ausserdem Spritzlöcher (19) für das Einspritzen von Dieselöl als Hauptbrennstoff aufweist, wobei die zuletztgenannten Spritzlöcher (19) bei Zündöleinspritzung nicht in Funktion sind, dass das Einspritzventil (10) eine für das Spritzloch (18) für Zündöl und für die Spritzlöcher (19) für Dieselöl gemeinsame, vom Druck im Akkumulatorraum (22) in schliessendem Sinne beaufschlafgte Ventilnadel (20) aufweist und dass eine Steuervorrichtung (11) vorgesehen ist, die bei Betrieb der Brennkraftmaschine mit Gas als Hauptbrennstoff im Einspritzventil (10) nur das Zündölspritzloch (18) und bei Betrieb mit Dieselöl als Hauptbrennstoff das Zündölspritzloch und die Dieselölspritzlöcher (19) taktweise freigibt, wobei das Freigeben des Spritzlochs (18) für Zündöl und der Spritzlöcher (19) für Dieselöl durch Druckentlastung der Ventilnadel (20) erfolgt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (11) einen mit zwei Steuerkanten (45, 46) versehenen Steuerschieber (37) aufweist, der über einen - bei Zweitaktmaschinen mit der Drehzahl der Kurbelwelle und bei Viertaktmaschinen mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine rotierenden - Fallnocken (51) aufund abwärts bewegt wird und in einer Schieberhülse (36) gelagert ist, die zwei mit axialem Abstand angeordnete und mit den Steuerkanten zusammenwirkende Steuerbohrungen (39, 40) aufweist, an denen eine an Einspritzventil (10) angeschlossene Entlastungsleitung (34) und eine zu einem Steuerorgan (44, 55 bis 58) führende Entlastungsleitung (42) angeschlossen ist, wobei das Steuerorgan die vom Steuerschieber (37) während seiner Aufwärtsbewegung hergestellte Verbindung zwischen den beiden Entlastungsleitungen unwirksam macht.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan einen in einem gegenüber der Nockenwelle (43) feststehend angeordneten Bauteil (44) vorgesehenen Kanal (55) und eine sich über einen Teil der Umfangsfläche der Nockenwelle (43) erstreckende Nut (56) aufweist, die während der Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers (37) nicht mit dem Kanal (55) kommuniziert.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberhülse (36) um die Längsachse des Steuerschiebers (37) verschwenkbar ist.
Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenantrieb für die Steuervorrichtung (11) zugleich als Antrieb für eine Pumpvorrichtung (12) für das einzuspritzende Dieselöl dient.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Steuerschieber (37) ein Förderkolben (64) der Pumpvorrichtung abstützt, der im einen Ende einer axial verschiebbaren Zylinderbüchse (65) gleitet, die ihrerseits mit ihrem anderen Ende einen axial durchbohrten Kolben (70) gleitbar umgibt, dessen Bohrung über ein in der Pumpvorrichtung angeordnetes Druckventil (61) in die zum Einspritzventil (10) führende Brennstoffdruckleitung (63) mündet.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbüchse (65) etwa in der Mitte ihrer Länge Durchbrüche aufweist, über die das zu fördernde Dieselöl in den Förderraum (87) eintritt.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der durchbohrte Kolben (70) an seinem dem Druckventil (61) zugewendeten Ende mit einem Fuss (71) versehen ist, über den dieser Kolben, in geringen Grenzen radial verschiebbar, dichtend gegen das Pumpengehäuse gedrückt wird.
Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbüchse (65) an ihrem dem durchbohrten Kolben (70) zugewendeten Ende mit einem Flansch (67) versehen ist, der in der untersten Stellung der Zylinderbüchse auf einer Schulter (68) des die Zylinderbüchse umgebenden Gehäuses ruht, das zusammen mit dem Flansch einen den durchbohrten Kolben (70) umgebenden Raum (88) begrenzt, der mit unter einem veränderbaren Druck stehenden Dieselöl gefüllt ist.