CH615731A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung für einen verflüssigten, unter Umgebungstemperaturen festen Brennstoff an einer Kolbenbrennkraftmaschine. Der in erster Linie in Frage kommende Brennstoff ist sogenannte «solvent refined coal», d. h. Kohle, die mit Hilfe von Lösungsmitteln von unerwünschten Verunreinigungen, insbesondere Asche und Schwefel, befreit und dann wieder verfestigt worden ist. Solche Kohle wird zum Betrieb von Brennkraftmaschinen in einem besonderen Verfahren verflüssigt und in dieser Form der Brennkraftmaschine zugeführt. Der verflüssigte Brennstoff weist eine sehr hohe Temperatur auf, z.B. 400°C.

Bei Dieselmotoren, die mit Schweröl betrieben werden, ist es bekannt, geradlinige Abschnitte der Saugleitung und der Druckleitung der Einspritzpumpe mit Dampf zu beheizen, der durch eine wendeiförmige, den betreffenden Leitungsabschnitt umgebende Rohrschlange strömt. Zum Beheizen der Einspritzdüse dient das übliche Nadelkühlsystem, das statt von Kühlwasser von Dampf durchströmt ist. Die Einspritzpumpe wird mit vorgewärmtem Brennstoff beheizt, der im Pumpengehäuse zusätzlich angeordnete Bohrungen durchströmt. Bei dieser bekannten Einspritzvorrichtung können Spannungen infolge von unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen den einzelnen Bauteilen auftreten. Damit ist sie nicht für Brennkraftmaschinen geeignet, die mit dem eingangs genannten, verflüssigten Brennstoff betrieben werden, der noch höhere Temperatur als Schweröl aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betrieb einer Kolbenbrennkraftmaschine mit verflüssigtem Brennstoff der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auf konstruktiv einfache Weise ein wirtschaftlicher und störungsfreier Betrieb möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Einspritzvorrichtung eine über eine beheizte Saugleitung mit einer Quelle für den verflüssigten Brennstoff in Verbindung stehende, beheizte Einspritzpumpe, deren Saugventil im Gehäuse dieser Pumpe koaxial zum Pumpenkolben angeordnet ist, und eine im Zylinderdeckel der Brennkraftmaschine angeordnete, über eine beheizte Druckleitung mit der Einspritzpumpe in Verbindung stehende, voll beheizte Einspritzdüse aufweist.

Durch diese Gestaltung ist sichergestellt, dass der verflüssigte, eine hohe Temperatur aufweisende Brennstoff auf seinem Weg von der Quelle, d. h. der Stelle seiner Verflüssigung, bis zum Brennraum im Zylinder seine Temperatur beibehält.

Es wird also vermieden, dass der Brennstoff auf dem Wege wieder fest wird und dadurch zu Betriebsstörungen führen könnte. Ausserdem wird mit der Gestaltung erreicht, dass die Laufspiele von Pumpenkolben, Saug- und Druckventil sowie der Einspritznadel unabhängig von der absoluten Temperatur des verflüssigten Brennstoffes ungefähr gleich bleiben.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Einspritzpumpe eine Brennstoffüberströmleitung aufweist, sind die Saugleitung, die Druckleitung, die Überströmleitung, die Einspritzpumpe und die Einspritzdüse jeweils koaxial von einem Mantel umgeben, der von einem Heizmittel durchströmt ist. Dadurch wird erreicht, dass während des Betriebes in den innerhalb des Mantels der Einspritzpumpe liegenden Teilen praktisch keine Temperaturgradienten auftreten. Als Heizmittel eignen sich hierfür synthetische, hochtemperaturbeständige Öle. Als Heizmittel dient dabei zweckmässig das gleiche Medium, das bei der Verflüssigung des Brennstoffs als Heizmittel Verwendung gefunden hat.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zwischen dem Pumpengehäuse und dem dieses umgebenden Mantel gebildete Raum über einen Kanal mit einem zwischen dem Pumpenkolben und dem letzteren führenden Pumpenzylinder vorgesehenen Ringraum verbunden, von dem ein aus der Pumpe herausführender Kanal ausgeht. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, einen Teil des Heizmittels als Spülmittel für den Pumpenkolben zu verwenden, so dass vermieden wird, dass Brennstoff zwischen Kolben und Zylinder entweicht und dann an relativ kalten Teilen der Pumpe sich verfestigt, was zu Betriebsstörungen führen könnte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Einspritzpumpe, wobei im unteren Teil der Pumpe der Schnitt entsprechend der Linie I-I in Fig. 3 verläuft,

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Detail der Einspritzpumpe in grösserem Masstab als in Fig. 1 und

Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Einspritzdüse.

Gemäss Fig. 1 weist die Einspritzpumpe ein Gehäuse 1 auf, das in seinem in Fig. 1 unteren Abschnitt einen Zylindereinsatz 2 enthält, in dem ein Kolben 3 geführt ist. Anschliessend an das in Fig. 1 obere Ende des Zylindereinsatzes 2 ist ein Saugventilkörper 4 angeordnet, der auf seiner Oberseite mit dem zugehörigen axial beweglichen Verschlussteil 5 versehen ist. Der zwischen dem Kolben 3 und dem Saugventilkörper 4 befindliche Zylinderraum 6 der Pumpe ist über eine seitlich im Ventilkörper 4 angeordnete, axiale Bohrung 7 mit der Oberseite des Saugventilkörpers 4 verbunden. Eine koaxiale, vom Verschlussteil 5 verschliessbare Bohrung 8 im Saugventilkörper 4 ist über eine radiale Bohrung 9 mit einem Ringraum 10 verbunden, der den Saugventilkörper 4 umgibt und im Gehäuse 1 ausgebildet ist. Der Verschlussteil 5 wird durch eine Druckfeder 18 gegen die zentrale Öffnung 8 gedrückt. Der Ringraum 10 steht über einen Rohrstutzen 11 mit einer Saugleitung 12 für den verflüssigten Brennstoff in Verbindung. Die Saug- oder Zufuhrleitung 12 ist als Wellrohr ausgebildet und am Rohrstutzen 11 dicht angeschweisst.

Das in Fig. 1 obere Ende des Gehäuses 1 umgibt einen Rohrstutzen 13, der mit seinem unteren Ende den oberen Abschnitt des Saugventilkörpers 4 umschliesst und der anschliessend an diesen einen Druckventilkörper 14 enthält. Der Druckventilkörper 14 weist eine zentrale Bohrung 15 auf,

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deren in Fig. 1 oberes Ende durch einen Verschlussteil 16 mit in die Bohrung 15 ragendem Kragen 17 verschliessbar ist. Der Verschlussteil 16 wird durch eine Druckfeder 19 gegen den Druckventilkörper 14 gedrückt. In einem die Feder 19 umgebenden topfförmigen Teil 20 ist eine koaxiale Bohrung 21 vorgesehen, durch die der verflüssigte Brennstoff die Einspritzpumpe verlässt und über eine anschliessende Brennstoffdruckleitung 25 zur in Fig. 4 dargestellten Einspritzdüse 99 gelangt.

Das dem topfförmigen Teil 20 zugewendete Ende der Druckleitung 25 ist mit einer Überwurfmutter 159 versehen, die zwischen sich und der Stirnfläche der Druckleitung 25 einen Dichtnippel 160 hält, der am topfförmigen Teil 20 anliegt. Der Dichtnippel 160 wird durch einen sich auf der Überwurfmutter 159 abstützenden Flansch 28 einer die Druckleitung 25 umgebenden Mantelleitung 29 gegen den topfförmigen Teil 20 gepresst. Der Flansch 28 ist über Bolzenschrauben 31, die einen Flansch 26 des Rohrstutzens 13 durchsetzen, an einem das Gehäuse 1 koaxial umgebenden Mantel 30 befestigt. Die in Fig. 1 obere Seite des Flansches 26 weist eine zylindrische Ausdrehung 27 auf, in der der Flansch 28 geführt ist. Zwischen den Flanschen 26 und 28 ist ein balgartiger Dichtkörper 32 angeordnet, der an beiden Enden je einen Ring 33 bzw. 33' aufweist, die je auf ihrer Aussenfläche kegelig ausgebildet sind und an entsprechend kegeligen Flächen im Flansch 28 bzw. 26 anliegen. Der balgartige Dichtkörper 32 wird mittels der Bolzenschrauben 31 unter Vorspannung gesetzt.

Der von dem balgartigen Dichtkörper 32 umschlossene Raum 35 steht einerseits über eine Bohrung 34 mit dem Raum zwischen der Druckleitung 25 und der wellrohrartig ausgebildeten Mantelleitung 29 in Verbindung. Andererseits steht der Raum 35 über eine Bohrung 36 mit dem Raum 37 in Verbindung, der zwischen dem Mantel 30 einerseits und dem Rohrstutzen 13 sowie dem Gehäuse 1 andererseits gebildet ist. In dem Zwischenraum zwischen der Druckleitung 25 und der Mantelleitung 29 strömt ein Heizmedium, dessen Temperatur so hoch ist, dass die Temperatur des verflüssigten Brennstoffs auf seinem Wege zur Einspritzdüse nicht wesentlich absinkt. Das Heizmittel strömt somit über die Bohrung 34, den Raum 35 und die Bohrung 36 in den Raum 37. Um ein Eindringen von Heizmedium in den Brennstoffstrom zu vermeiden, ist zwischen dem oberen Ende des Gehäuses 1 und dem Rohrstutzen 13 eine Wellrohrdichtung 38 vorgesehen, die an beiden Enden je einen Ring 39 bzw. 39' aufweist. Die Ringe 39 und 39' weisen innen je eine kegelige Fläche auf, die mit entsprechend kegeligen Flächen am Rohrstutzen 13 bzw. am Gehäuse 1 dichtend zusammenwirken. Zwischen den Ringen 39 und 39' ist eine Druckfeder 40 vorgesehen, um ein ständiges Anliegen der Ringe an den zugehörigen Dichtflächen sicherzustellen.

Eine gleich aufgebaute wellrohrartige Dichtung 41 ist am in Fig. 1 untern Ende des Mantels 30 vorgesehen, deren Dichtflächen mit entsprechend kegeligen Rächen am Mantel und am Gehäuse 1 zusammenwirken. Diese Dichtung 41 dichtet einen Ringraum 42 ab, in dem sich das den Raum 37 durchströmende Heizmittel sammelt, das einerseits über eine Anzahl am Umfang des Mantels 30 gleichmässig verteilter Nuten 37' strömt (Fig. 4) und andererseits als Spülmittel für den Pumpenkolben 3 dorthin gelangt. Zu diesem Zweck steht das in Fig. 1 untere Ende des Raumes 37 über eine Bohrung 43 im Gehäuse 1, eine Bohrung 44 im Zylindereinsatz 2 mit einem Ringraum 44" in Verbindung und dieser über eine Bohrung 44' im Zylindereinsatz 2 und eine Bohrung 43' im Gehäuse 1 mit dem Ringraum 42. An diesen Ringraum ist ein im Gehäuse 1 angeordneter winkliger Kanal 45 angeschlossen, über den das Spülmittel aus der Pumpe abgeführt und zu einem nicht dargestellten Separator geführt wird, in dem allfällige, vom Spülmittel mitgenommene Brennstoffreste vom Spülmittel getrennt werden. Die Nuten 37' dienen dazu, den Strom des Heizmittels im Raum 37 gleichmässig über den ganzen Umfang zu verteilen.

Die Brennstoffzuführleitung 12 ist über ihre ganze Länge von einer wellrohrartig ausgebildeten Mantelleitung 46 umgeben, die mit einem ringartigen Fortsatz 47 am Flansch 48 des Rohrstutzens 11 angeschweisst ist. Der Flansch 48 ist über Bolzenschrauben 49 am Mantel 30 befestigt, wobei zwischen dem Flansch 48 und einer Ausdrehung 50 im Mantel 30 ein balgartiger Dichtkörper 51 angeordnet ist, der gleich ausgebildet und angeordnet ist wie der oben beschriebene balgartige Dichtkörper 32. Der vom balgartigen Dichtkörper 51 umschlossene Raum 53 ist über eine Bohrung 52 im Flansch 48 mit dem Raum zwischen der Saugleitung 12 und der Mantelleitung 46 verbunden, in dem - parallel zum Heizmittel in der Mantelleitung 29 - ein gleichartiges Heizmittel der Einspritzpumpe zuströmt. Der Raum 53 steht über das in Fig. 1 rechte Ende des balgartigen Dichtkörpers 51 mit dem Raum 37 in Verbindung, so dass sich im Bereich des Saugventils 4 der Pumpe die beiden Heizmittelströme kreuzen und dabei vermischen.

Am in Fig. 1 oberen Ende des Kolbens 3 sind an diesem Steuerkanten 54 vorgesehen, die im Zusammenwirken mit radialen Bohrungen 55 im Zylindereinsatz 2 den Einspritzbeginn steuern. In Fig. 1 unterhalb der Steuerkanten 54 ist im Kolben 3 durch Anbringen einer Ringnut 57 eine Steuerkante 56 vorgesehen, die im Zusammenwirken mit im Kolben 3 angebrachten Längsnuten 57' sowie den radialen Bohrungen 55 das Einspritzende steuert. Im Bereich der radialen Bohrungen 55 ist im Gehäuse 1 ein Ringraum 58 vorgesehen, an den ein Rohrstutzen 59 angeschlossen ist, der gleich ausgebildet und angeordnet ist wie der Rohrstutzen 11. An den Rohrstutzen 59 ist eine wellrohrartig ausgebildete Brennstoffabführ-oder -Überströmleitung 60 angeschlossen, die - wie die Saugleitung 12 - von einer wellrohrförmig ausgebildeten Mantelleitung 61 umgeben ist, die ebenfalls am Rohrstutzen 59 angeschweisst ist. Zwischen dem Flansch 62 des Rohrstutzens 59 und dem Mantel 30 ist - gleich wie beim Rohrstutzen 11 - ein balgartiger Dichtkörper 63 vorgesehen, dessen von ihm umschlossener Raum 64 einerseits mit dem Raum 37 und andererseits über eine Bohrung 65 mit dem Raum zwischen der Brennstoffabführleitung 60 und der Mantelleitung 61 in Verbindung steht. Somit wird auch der von der Einspritzpumpe zuviel geförderte, also nicht über die Brennstoffleitung 25 zur Brennstoffdüse gelangende, überströmende Brennstoff gegen Temperaturabsenkung in der Abführleitung 60 geschützt.

Das in Fig. 1 untere Ende des Kolbens 3 ist als Flansch 70 ausgebildet, der auf seiner Unterseite eine kugelige Ausnehmung aufweist, in der sich eine Kugel 71 passender Grösse abstützt. Die Kugel 71 besteht aus einem Wärme schlecht leitenden Werkstoff, z.B. Keramik. Auf der in Fig. 1 unteren Seite der Kugel 71 ist eine Kugelpfanne 72 angeordnet, die mittels eines Stiftes 74 gegen die Kugel 71 gedrückt wird. Der Stift 74 ist in einem topfartigen Bauteil 75 befestigt, der mit seiner Unterseite in an sich bekannter Weise auf einem Antriebsnocken für die Einspritzpumpe ruht. Der topfartige Bauteil 75 gleitet in einem zylinderartigen Bauteil 76, an dem das Gehäuse 1 der Einspritzpumpe mittels Schraubenbolzen 77 befestigt ist, indem zwischen einem Flansch 78 des Bauteils 76 und einem Flansch 80 des Gehäuses 1 Distanzhülsen 81 angeordnet sind, durch die sich die Bolzenschrauben 77 erstrecken. Zwischen dem zylinderartigen Bauteil 76 und dem topf artigen Bauteil 75 ist eine Druckfeder 79 angeordnet, die ein ständiges Anliegen des Bauteils 75 an der erwähnten Antriebsnocke sicherstellt.

Der Flansch 70 und die Kugelpfanne 72 sind über drei s

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Mitnehmerstifte 73, die über den Umfang des Flansches 70 gleichmässig verteilt angeordnet sind (Fig. 3), miteinander drehfest verbunden. Gemäss Fig. 2 sind die die Mitnehmerstifte 73 aufnehmenden Löcher in der Kugelpfanne 72 auf beiden Seiten kegelig erweitert, so dass die Lochwandung den zugehörigen Stift schneidenartig umgibt und eine gewisse Schwenkbarkeit der Kugelpfanne 72 relativ zum Flansch 70 möglich ist. Die Kugelpfanne 72 steht gemäss Fig. 1 über zwei radiale Fortsätze 85 mit zwei Nuten 85' in einen Ring 86 in Eingriff, der einen radial nach aussen ragenden Verstellhebel 87 aufweist. Der Ring 86 ist spielfrei auf dem zylinderartigen Bauteil 76 gelagert, und zwar dadurch, dass der äussere Rand des Ringes 86 nach aussen spitz zulaufend kegelig bearbeitet ist und der so ausgebildete Rand zwischen Scheibenpaaren 88 gehalten ist, die gemäss Fig. 3 dreifach vorgesehen und über den Umfang des Ringes 86 gleichmässig verteilt angeordnet sind. Jedes Scheibenpaar 88 sitzt auf einem im Bauteil 76 befestigten Stift 90 und steht unter der Wirkung einer die Scheiben zusammendrückenden Feder 89, die den Stift 90 umgibt und an einem am Stift befestigten Widerlager 91 abgestützt ist. Mit dem Verstellhebel 87 lässt sich die Einspritzmenge einstellen.

Vom Flansch 80 des Pumpengehäuses 1 aus erstreckt sich über die ganze Einspritzpumpe ein Blechgehäuse 150, das auf seiner Aussenseite mit einer Wärmeisolationsschicht 151 belegt ist. Mit einer Wärmeisolationsschicht sind überdies auch die Mantelleitungen 29,46 und 61 der drei an die Pumpe angeschlossenen Leitungen belegt. Durch diese Wärmeisolationsschichten wird die Wärmeabgabe vom Heizmittel an die Umgebung verringert.

Durch die Anordnimg der Kugel 71 zwischen dem Pumpenkolben 3 und dessen Antriebsmitteln wird eine wirksame Trennung der infolge der Beheizung warmen Pumpe von den relativ kalt bleibenden Antriebsmitteln erreicht, so dass auch über längere Betriebszeiten keine Störungen an der Pumpe durch Aufheizen der Antriebsmittel möglich sind.

Dem Kolben 3 entlangströmendes und unten aus dem Zylinder 2 entweichendes Heizmittel tropft in eine durch eine zentrale Vertiefung eines Strahlungsschutzbleches 152 gebildete Auffangöffnung und von dort vorbei am Flansch 70 und -an der Kugelpfanne 72 in den topfförmigen Bauteil 75. Wenn dieser gefüllt ist, überläuft die Leckflüssigkeit in den Ringraum oberhalb des Bauteils 75 und gelangt von dort über einen Kanal 153 in den Auffangbehälter zurück. Damit keine Leckflüssigkeit auf den Nockenantrieb gelangen kann, ist als Dichtung ein O-Ring 154 im Körper 75 vorgesehen.

Gemäss Fig. 5 ist die als Ganzes mit 99 bezeichnete Einspritzdüse in einem Zylinderdeckel 100 angeordnet, der in bekannter, nicht dargestellter Weise auf dem Zylinder einer Brennkraftmaschine befestigt ist. Die Düse 99 besteht im wesentlichen aus einem zweiteiligen Düsenkörper 101 und 101' und einem diesen Körper umgebenden zweiteiligen Mantel 102 und 102', wobei zwischen dem Düsenkörper und dem Mantel ein sich in axialer Richtung erstreckender Ringkanal 103 für das Heizmittel freibleibt. Am in Fig. 5 oberen Ende weisen der Düsenkörper 101 und der Mantel 102 je einen Flansch 106 bzw. 107 auf, die miteinander durch Bolzenschrauben 108 verbunden sind. Zwischen dem Flansch 106 und einem in Fig. 5 nach oben vorstehenden Ringwulst 109 des Zylinderdeckels 100 ist eine wellrohrartige Dichtung 110 vorgesehen, die wie die wellrohrartigen Dichtungen 38 und 41 in Fig. 1 ausgebildet und angeordnet ist. Auf der in Fig. 5 oberen Seite des Flansches 106 stützt sich ein Zwischenflansch 111 ab, über den die Einspritzdüse 99 am Zylinderdeckel 100 befestigt wird, und zwar mittels Stiftschrauben 113. Im Zentrum des Zwischenflansches 111 ist die von der Einspritzpumpe kommende Druckleitung 25 für den verflüssigten Brennstoff angeschlossen. Zu diesem Zweck ist das Ende der

Druckleitung 25 mit einer Überwurfmutter 114 versehen, die zwischen sich und der Stirnfläche der Leitung 25 einen Dichtnippel 115 hält. Der Dichtnippel 115 wird durch einen an der Überwurfmutter 114 sich abstützenden Flansch 116 gegen den Zwischenflansch 111 gedrückt, der mittels Bolzenschrauben 117, die den Zwischenflansch 111 durchsetzen, am Flansch 106 befestigt ist. Am Flansch 116 ist die Mantelleitung 29 angeschlossen, und zwischen dem Flansch 116 und dem Zwischenflansch 111 ist ein balgartiger Dichtkörper 112 vorgesehen, und zwar in der gleichen Weise wie der balgartige Dichtkörper 32 am anderen Ende der Druckleitung 25.

Vom Dichtnippel 115 aus erstreckt sich im Zwischenflansch 111 ein Kanal 118, der sich als Brennstoffkanal 149 im Düsenkörper 101 und 101' fortsetzt. An den vom balgartigen Dichtkörper 112 umschlossenen Raum 119 schliesst sich im Zwischenflansch 111 ein Heizmittelkanal 120 an, der sich im Düsenkörper 101 und 101' als Kanal 121 fortsetzt. Das in Fig. 5 untere Ende des Brennstoffkanals 149 mündet in einen Ringraum 122, der sich in eine zentrale Bohrung 123 fortsetzt, die durch eine im Zentrum des Düsenkörpers 101' angeordnete, axial bewegliche Düsennadel 105 verschliessbar ist. Von der Bohrung 123 gehen mehrere Bohrungen 124 aus, die in Fig. 5 schräg nach unten in den Brennraum 125 münden und durch die der verflüssigte Brennstoff strahlenförmig in den Brennraum eingespritzt wird. Die Düsennadel 105 wird durch eine an einem mit ihr verbundenen Zwischenstück 105 ' angreifende Druckfeder 129 gegen eine kegelig ausgebildete Sitzfläche am Übergang vom Ringraum 122 zur Bohrung 123 gedrückt.

Der Heizmittelkanal 121 im Düsenkörper 101 und 101' endet in einem Ringraum 126, der auf der Höhe des unteren Endes der Düsennadel 105 beginnt und sich zwischen dem Düsenkörper 101' und dem Mantel 102' bis auf die Höhe von Nuten 127 erstreckt, die sich im oberen Ende des Mantels 102' befinden. Die Nuten 127 sind über den Umfang des Mantels 102' gleichmässig verteilt (ähnlich den Nuten 37' im Mantel 30 der Einspritzpumpe in Fig. 4), so dass das Heizmittel durch den Ringraum 126 gleichmässig nach aufwärts strömt. Die Weiterleitung des Heizmittels erfolgt über im Düsenkörper 101' angebrachte winkelige Bohrungen 128, die die Verbindung der Nuten 127 mit dem Ringkanal 103 herstellen. Am oberen Ende des Ringkanals 103 geht dieser in einem Abschnitt über, der durch zwischen dem Düsenkörper 101 und dem Mantel 102 gebildete axiale Nuten 127' gekennzeichnet ist, die wie die Nuten 127 gleichmässig über den Umfang verteilt sind. An diesen Abschnitt ist ein im Flansch 106 angeordneter winkelförmiger Kanal 130 angeschlossen, über den das aus dem Ringraum 126 und den Nuten 127 hochgeführte und den Ringkanal 103 sowie die Nuten 127' durchströmende Heizmittel die Einspritzdüse verlässt. Das aus dem winkelförmigen Kanal 130 austretende Heizmittel wird -wie das als Spülmittel wirkende Heizmittel im Kanal 45 der Einspritzpumpe - dem nicht dargestellten Separator zugeführt.

Auch hier dient ein im Düsenkörper 101' angebrachter, die Düsennadel 105 umschliessender Ringkanal 131, der mittels einer Drosselbohrung 132 an den Heizmittelkanal 121 angeschlossen ist, als Spülkanal für verflüssigten Brennstoff, der der Düsennadel 105 entlang aus dem Ringraum 122 entweicht. Das den Ringkanal 131 durchströmende Spülmittel verlässt diesen Kanal über eine Bohrung 133, die über eine der winkligen Bohrungen 128 in den Ringkanal 103 mündet. Heizmittel, das an der Düsennadel 105 entlang nach oben entweicht, gelangt am Zwischenstück 105' und der Feder 129 vorbei über eine Bohrung 134 in einen Raum 135. Von dort gelangt das Heizmittel über eine Entlastungsnut 136 in der in Fig. 5 oberen Stirnfläche des Flansches 106 und eine im Zwischenflansch 111 angebrachte Bohrung 137 in einen Ringraum 138, der sich zwischen dem Zwischenflansch 111 und dem Flansch 116 der

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Mantelleitung 129 befindet. Die Leckflüssigkeit verlässt den Ringraum 138 und damit die Einspritzdüse 99 über einen Kanal 139, an den eine nicht dargestellte, zum bereits erwähnten Auffangtank führende Leitung angeschlossen ist.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Zufuhr für das Heizmittel einerseits nahe dem Ende der Saugleitung 12, das der Quelle des verflüssigten Brennstoffs zugewendet ist, an der Mantelleitung 46 angeschlossen und andererseits an der Mantelleitung 29 ungefähr auf der halben Länge der Druckleitung 25 zwischen Einspritzpumpe und Einspritzdüse. Somit durchströmt ein erster Teilstrom des Heizmittels die Mantelleitung 46 in der gleichen Richtung wie der verflüssigte Brennstoff in der Saugleitung 12. Der andere, der Mantelleitung 29 zugeführte Teilstrom teilt sich in zwei Ströme, von denen der eine Strom - dem Brennstoffstrom in der Druckleitung 25 entgegengerichtet - zur Einspritzpumpe strömt, wogegen der andere Strom in gleicher Richtung wie der Brennstoffstrom in der Druckleitung 25 zur Einspritzdüse 99 strömt. Der letztgenannte Heizmittelteilstrom gelangt also

über eine im Flansch 116 angebrachte Bohrung 116', den Raum 119 des balgförmigen Dichtungskörpers 112 und den Kanal 120 im Zwischenflansch 111 in den Kanal 121 des Düsenkörpers 101 und 101'. Im Ringraum 126 kehrt sich die s Strömungsrichtung um und das Heizmittel gelangt über die Nuten 127, die winkligen Bohrungen 128 und den Ringkanal 103 sowie die Nuten 127' zum Kanal 130. Die den Düsenkörper 101 und 101' durchströmende Heizmittelmenge wird so gross gewählt, dass die Temperaturdifferenz zwischen dem io Heizmittel im Kanal 121 und dem Heizmittel im Ringkanal 103 sehr klein ist.

Durch die beschriebene Stelzenkonstruktion, bestehend aus den Schrauben 77 und den Distanzhülsen 81, wird die Trennung der warmen Einspritzpumpe von den kaltbleibenden ls Antriebsmitteln unterstützt, indem zwischen dem Flansch 80 des Pumpengehäuses und dem Strahlungsschutzblech 152 eine natürliche Ventilation entsteht. Das Strahlungsschutzblech 152 schirmt die Antriebsmittel gegen von der Pumpe ausgehende Wärmestrahlung ab.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (25)

615731 PATENTANSPRÜCHE

1. Einspritzvorrichtung für einen verflüssigten, unter Umgebungstemperaturen festen Brennstoff an einer Kolbenbrenn-kraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzvorrichtung eine über eine beheizte Saugleitung (12) mit einer Quelle für den verflüssigten Brennstoff in Verbindung stehende, beheizte Einspritzpumpe, deren Saugventil (4, 5) im Gehäuse (1) dieser Pumpe koaxial zum Pumpenkolben (3) angeordnet ist, und eine im Zylinderdeckel (100) der Brennkraftmaschine angeordnete, über eine beheizte Druckleitung (25) mit der Einspritzpumpe in Verbindung stehende, voll beheizte Einspritzdüse (99) aufweist.

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2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einspritzpumpe eine Brennstoffüberströmleitung aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (12), die Druckleitung (25), die Überströmleitung (60), die Einspritzpumpe und die Einspritzdüse (99) jeweils koaxial von einem Mantel (46,29, 61,30,102,102/) umgeben sind, der von einem Heizmittel durchströmt ist.

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aufweist, der nach aussen kegelig spitz zulaufend ausgebildet ist, und der so schneidenartig ausgebildete Rand zwischen Ringscheibenpaaren (88) gelagert ist, deren Ränder entsprechend kegelig ausgebildet sind und die über den Umfang der Hülse (86) verteilt angeordnet sind, wobei die eine Ringscheibe jedes Paares federnd an den Hülsenrand gedrückt ist.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Saug-, Druck- und Überströmleitungen (12,25,60) umgebenden Mäntel (46, 29,61) direkt mit dem die Einspritzpumpe umgebenden Mantel (30) verbunden sind und der die Druckleitung (25) umgebende Mantel (29) zusätzlich mit dem die Einspritzdüse (99) umgebenden Mantel (102, 102') verbunden ist.

4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Mänteln begrenzten, heizmittel-durchströmten Räume untereinander in Verbindung stehen.

5. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizmittelzufuhreinrichtung am der Quelle zugewendeten Ende der Saugleitung (12) und etwa auf halber Länge der Druckleitung (25) jeweils am zugehörigen Mantel (46, 29) angeschlossen ist, so dass zwei parallel geschaltete,

sich im Mantel (30) der Einspritzpumpe kreuzende Heizmittelströme entstehen.

6. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Pumpengehäuse (1) und dem dieses umgebenden Mantel (30) gebildete Raum (37) über einen Kanal (43,44) mit einem zwischen dem Pumpenkolben (3) und dem letzteren führenden Pumpenzylinder (2) vorgesehenen Ringraum (44") verbunden ist, von dem ein aus der Pumpe herausführender Kanal (43', 44', 45) ausgeht.

7. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Ringraum (44") ausgehende Kanal (43', 44', 45) in einen zum Abscheiden von Leckbrennstoff aus dem Heizmittel dienenden Abscheider führt.

8. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Düsenkörper (101,101') der Einspritzdüse (99) und deren Mantel (102,102^ gebildete Raum (126) über einen Kanal (133) mit einem zwischen der Düsennadel (105) und dem sie führenden Düsenkörper (1017) vorgesehenen Ringkanal (131) verbunden ist und dass von dem mit dem Ringkanal (131) verbundenen Kanal (133) ein aus der Düse (99) herausführender Kanal (103, 130) ausgeht.

9. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Düse (99) herausführende Kanal (103,130) in einen zum Abscheiden von Leckbrennstoff aus dem Heizmittel dienenden Abscheider führt.

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10. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (12) und die Überströmleitung (60) sowie die zugehörigen Mäntel (46, 61) wellrohrartig ausgebildet sind.

11. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Druckleitung (25) umgebende Mantel (29) wellrohrartig ausgebildet ist.

12. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die die Saugleitung (12), die Druckleitung (25) und die Überströmleitung (60) umgebenden Mäntel (46,29, 61) an ihren der Pumpe zugewendeten Enden je einen Flansch (48,28, 62) aufweisen, der unter Zwischenschaltung eines metallischen, elastischen, balgartigen Dichtkörpers (51, 32, 63) am das Pumpengehäuse (1) umgebenden Mantel (30) befestigt ist.

13. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dichtkörper (51, 32, 63) aus einer sich nach aussen wölbenden, den Balg bildenden Falte und zwei mit der Falte verbundenen Ringen besteht, von denen jeder auf seiner Aussenseite eine kegelige Dichtfläche aufweist, von denen die eine mit einer entsprechend kegeligen Fläche am Flansch (48, 28, 62) und die andere mit einer entsprechend kegeligen Dichtfläche am Mantel (30) zusammenwirkt.

14. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpengehäuse (1) und dem dieses umgebenden Mantel (30) ein wellrohrartiges, metallisches, in axialer Richtung elastisches Dichtelement (41) angeordnet ist, das an jedem seiner Enden mit einem Ring versehen ist, der auf seiner Innenseite eine kegelige Dichtfläche aufweist, wobei die Dichtfläche des einen Ringes mit einer entsprechend kegeligen Dichtfläche am Gehäuse (1) und die des anderen Ringes mit einer entsprechend kegeligen Dichtfläche am Mantel (30) zusammenwirkt.

15

15. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Düsenkörper (101,101') der Einspritzdüse (99) und dem Zylinderdeckel (100) ein wellrohrartiges, metallisches, in axialer Richtung elastisches Dichtelement (110) angeordnet ist, das an jedem seiner Enden mit einem Ring versehen ist, der auf seiner Innenseite eine kegelige Dichtfläche aufweist, wobei die Dichtfläche des einen Ringes mit einer entsprechend kegeligen Dichtfläche am Düsenkörper (101,101') und die des anderen Ringes mit einer entsprechend kegeligen Dichtfläche am Zylinderdeckel (100) der Kolbenbrennkraftmaschine zusammenwirkt.

16. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Ringen jedes Dichtelementes (41,110) eine Druckfeder angeordnet ist.

17. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) der Einspritzpumpe ausserhalb des Pumpengehäuses (1) über ein Wärme schlecht leitendes Element (71) mit den Antriebsmitteln (74,75) für den Kolben (3) in Wirkverbindung steht.

18. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (71) eine Kugel aus keramischem Werkstoff ist.

19. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (71) zwischen einem Flansch (70) des Kolbens (3) und einer Kugelpfanne (72) angeordnet ist, die elastisch an den Antriebsmitteln für den Kolben (3) abgestützt ist und die zur Übertragung einer Drehbewegung auf den Kolben (3) über Mitnehmerstifte (73) mit dem Flansch des Kolbens verbunden ist.

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

20. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerstifte (73) am Flansch (70) des Kolbens (3) befestigt sind und jeder Stift (73) mit seinem freien Ende in ein zugehöriges Loch in der Kugelpfanne (72) ragt, dessen Wandung gegen den Stift schneidenartig ausgebildet ist.

21. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein um die Kolbenachse schwenkbarer Verstellhebel (87) vorgesehen ist, der mit einer die Kugel (71) umgebenden Hülse (86) fest verbunden ist, die über axiale Schlitze und in diese eingreifende Vorsprünge (85) an der Kugelpfanne (72) mit dieser verbunden ist.

22. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (86) einen flanschartigen Rand

23. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzpumpe (1) über Stelzen (77, 81) mit einem die Antriebsmittel (74, 75) für den Pumpenkolben (3) umgebenden Bauteil (76) verbunden ist.

24. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen aus Distanzhülsen (81) und diese durchsetzenden, das Pumpengehäuse (1) und den die Antriebsmittel (74, 75) umgebenden Bauteil (76) verbindenden Schrauben (77) bestehen.

25. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass an dem die Antriebsmittel (74,75) umgebenden Bauteil (76) ein sich zwischen diesem und dem Pumpengehäuse (1) erstreckendes, eine Durchtrittsöffnung für den Pumpenkolben (3) aufweisendes Strahlungsschutzblech (152) vorgesehen ist.