DE1576298B1

DE1576298B1 - Brennstoffzufuhrvorrichtung

Info

Publication number: DE1576298B1
Application number: DE19671576298
Authority: DE
Inventors: Moshe Drori
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1966-06-06
Filing date: 1967-06-03
Publication date: 1970-09-24
Also published as: GB1168252A; US3447520A; ES342075A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffzufuhrvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Einspritzpumpe, die mindestens einen Tauchkolben und eine Nockenbahn enthält, die den Tauchkolben bewegt, wobei ein Bauteil vorgesehen ist, das durch einen in einem Druckraum herrschenden Brennstoffdruck beaufschlagbar ist und durch seine dadurch bewirkte Verstellung die Nockenbahn verstellt, um den Zeitpunkt der Zufuhr des Brennstoffs zur Einspritzvorrichtung zu verändern, und ein zylindrisches Zumeßventil für den von einer Speisepumpe zur Einspritzpumpe fließenden Brennstoff vorgesehen ist, durch dessen Verstellung außerdem der Querschnitt eines Durchgangs verändert wird, über welchen der Brennstoffdruck das Bauteil beaufschlagt.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus der deutschen Patentschrift 1 092 727 bekannt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird sowohl die der Einspritzpumpe zugeführte Brennstoffmenge als auch der zur Verstellung des Einspritzzeitpunktes erforderliche Steuerdruck mittels eines einzigen Steuerkolbens geregelt. Mit diesem Steuerkolben ist es nicht möglich, die Zufuhr der Brennstoffmenge unabhängig von der Verstellung des Einspritzzeitpunktes zu verändern. Außerdem erfordert ein soleher Kolben eine hohe Präzision in der Herstellung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Brennstoffzufuhreinrichtung in einer solchen verbesserten Form zu schaffen, die es ermöglicht, Einspritzmenge und Einspritzzeitpunkt zwar wie bekannt abhängig voneinander zu regeln, aber voneinander unabhängig einstellen zu können.

Erfindungsgemäß ist bei einer Brennstoffzufuhrvorrichtung der obigen Art in an sich bekannter Weise das Zumeßventil axial verschiebbar und weist eine axiale Bohrung auf; in der Bohrung ist ein Ventilkörper gleitbar angeordnet, der im Zusammenwirken mit dem Zumeßventil den Querschnitt des Durchgangs bestimmt, wobei am stromaufwärtigen Ende des Durchgangs ein annähernd konstant gehaltener Brennstoffdruck herrscht, während der stromabwärts des Durchgangs herrschende Druck ein Steuerventil beaufschlagt, durch das in ebenfalls bekannter Weise eine Verbindungsleitung des Brennstoffs zum Druckraum beherrscht wird.

Dabei kann das Zumeßventil zur Regelung des Ausgangsdruckes aus der Speisepumpe derart angeordnet sein, daß sich der Druck entsprechend der Drehzahl, mit der die Vorrichtung angetrieben wird, ändert; es ist ferner ein erster Begrenzer vorgesehen, der zwischen dem in Richtung der Strömung oberhalb liegenden Ende des Durchgangs und dem Auslaß der Speisepumpe angeordnet ist, und es ist ein Ventil vorgesehen, das den Druck zwischen dem Begrenzer und dem stromabwärts liegenden Ende des Durchgangs im wesentlichen konstant hält. Außerdem kann ein zweiter Begrenzer vorgesehen sein, durch den Brennstoff aus dem Leitungsbereich zwischen dem stromabwärts liegenden Ende des Durchgangs und dem Steuerventil austritt.

Überdies kann der Ventilkörper in einer aus der Bohrung hinausweisenden Richtung federbelastet sein und sein Ende an eine Nockenfläche anschlagen, die von einem von einem Brennstoffdruck betätigbaren Anschlagglied bestimmt wird, das quer zu der Achse des Zumeßventils bewegbar ist, wobei das Anschlagglied derart angeordnet sein kann, daß es gegen die Wirkung einer Feder durch den Druck, der am Auslaß der Speisepumpe erzeugt wird, bewegbar ist. Außerdem kann der Durchgang zwei Öffnungen enthalten, die in dem Zumeßventil ausgebildet sind und die in Verbindung mit der Bohrung stehen, und kann der Ventilkörper eine profilierte Nut besitzen, die mit den Öffnungen zusammenwirkt.

Als Alternative wird in weiterer Ausbildung vorgeschlagen, daß der Durchgang eine Reihe von abgestuften Öffnungen enthält, die derart angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend bei der relativen Bewegung zwischen dem Zumeßventil und dem Ventilkörper abdeckbar sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Einspritzpumpe,

F i g. 2 einen weiteren Schnitt nach F i g. 1 durch die Vorrichtung, die die Nockenbahn der Einspritzpumpe steuert,

Fig. 3 einen Schnitt durch die zu Fig. 1 und 2 gehörende Drosselvorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 10 gezeigt, in dem ein drehbarer zylindrischer Verteiler 50 derart angeordnet ist, daß er mittels einer Welle 51 von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und somit mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine abgestimmt ist. An einem Ende des Verteilers 50 ist eine sich quer erstreckende Bohrung vorgesehen. Innerhalb der Bohrung sind zwei Tauchkolben 52 angeordnet, die bei der Drehung des Verteilers 50 nach innen mittels einer den Verteiler umgebenden Nockenbahn 53 bewegt werden, die nach innen gerichtete diametral angeordnete Nockenvorsprünge (nicht gezeigt) besitzt, die an dem inneren Umfang der Nockenbahn 53 vorgesehen sind. Die Querbohrung steht mit einem Längsdurchgang in Verbindung, der in dem Verteiler 50 ausgebildet ist, und ein Punkt dieses Durchganges steht mit einem radial angeordneten Zufuhrdurchgang 54 in Verbindung, der derart angeordnet ist, daß er bei der Drehung des Verteilers mit einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen 55 in Verbindung gebracht wird, die in dem Gehäuse 10 ausgebildet sind. Diese Auslaßöffnungen 55 sind im Betrieb an Einspritzdüsen angeschlossen, die in den entsprechenden Brennräumen der Brennkraftmaschine angeordnet sind. An einem anderen Punkt steht der Längsdurchgang mit einer Mehrzahl von radial angeordneten und in gleichen Winkelabständen verteilten Einlaßdurchgängen 56 in Verbindung, die der Reihe nach, indem der Verteiler sich dreht, mit einer Einlaßöffnung 57 in Verbindung gelangen, die in dem Gehäuse 10 ausgebildet ist. Die Verbindung der Einlaßöffnung 57 mit einem der Einlaßdurchgänge 56 ist derart angeordnet, daß während der Zeit, in der die Tauchkolben 52 sich nach außen bewegen können, die Verbindung stattfindet. Die Verbindung des Auslaßdurchganges 54 mit einer der Auslaßöffnungen 55 findet während der Zeit statt, in der die Tauchkolben nach innen durch die Nockenbahn gedrückt werden.

Die Einlaßöffnung 57 steht mit einer Brennstoffquelle in Verbindung, die nachstehend beschrieben werden soll, und auf diese Weise wird, indem der Verteiler sich dreht, der Brennstoff zu den Auslaßöffnungen der Reihe nach zugeführt.

Kraftschlüssig mit dem anderen Ende des Verteilers 50 ist eine Speisepumpe 58 gekuppelt, die als Flügelpumpe ausgebildet ist. Die Speisepumpe 58 ist

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mit einem Einlaß 59 und einem Auslaß 60 versehen. Ablauf erstreckt. Der Brennstoffdruck, der auf das

Der erstere ist im Betrieb an eine Brennstoffquelle Steuerventil 63 entgegen der Kraft einer Feder wirkt,

angeschlossen, und der Einlaß 59 und der Auslaß 60 wird von dem Zumeßventil 20 in einer Art gesteuert,

sind mittels eines Druckbegrenzerventils 74 mitein- die nachstehend beschrieben werden soll. Indem sich

ander verbunden. Dieses Ventil kann die Gestalt 5 das Steuerventil 63 bewegt, wird die Öffnung 64 von

eines federbelasteten Tauchkolbens oder auch die dem äußeren Ende des Steuerventils freigegeben, so

Gestalt eines durch Zentrifugalkraft betätigbaren daß ein Brennstoffstrom in das andere Ende oder aus

Gliedes besitzen. In jedem Fall wird der Ausgangs- dem anderen Ende des Zylinders, in dem der Kolben

druck der Speisepumpe in einer solchen Art gesteuert, 61 enthalten ist, fließen kann. Der Kolben 61 wird

daß er sich mit der Drehzahl ändert, mit der der io daher bewegt und nimmt eine neue Stellung ein, in

Verteiler und daher die damit zusammenhängende der die Bohrung 64 von dem genannten Ende des

Brennkraftmaschine arbeitet. Steuerventils 63 abgedeckt wird.

Die Einlaßöffnung 57 der Einspritzpumpe ist mit Der Brennstoff, der unter Druck steht und der die der Auslaßöffnung 60 der Speisepumpe 58 über einen Bewegung des Steuerventils 63 bewirkt, wird von dem Durchgang 18 verbunden, und zur Steuerung des 15 Auslaß 60 der Speisepumpe 58 abgeleitet und strömt Brennstoffdurchstroms durch diesen Durchgang ist über einen Begrenzer 69 einer Öffnung 40 zu, die in ein Zumeßventil 20 vorgesehen. Das Zumeßventil ist eine Bohrung 41 mündet, die in dem einen Ende des ein zylindrisches Bauteil, das in einer Bohrung gleit- Zumeßventils 20 ausgebildet ist. Der Druck des bar angeordnet ist, die in dem Gehäuse 10 ausgebildet Brennstoffs, der der Öffnung 40 zugeführt wird, wird ist. Das Zumeßventil 20 besitzt eine Aussparung, die 20 mittels eines Druckventils 70 im wesentlichen koneinen Teil des Durchganges 18 bildet, und indem das stant gehalten. Innerhalb der Bohrung 41 ist ein Zumeßventil 20 sich nach oben bewegt, wie es in der Ventilkörper 42 angeordnet, der in einer Richtung, Zeichnung dargestellt ist, wird der Brennstoffstrom die in bezug auf das Zumeßventil 20 nach außen durch den Durchgang 18 gedrosselt. Das Zumeßventil gerichtet ist, mittels einer Schraubendruckfeder 43 20 ist mittels einer Reglerfeder 23 auf eine Stellung 25 belastet ist. Darüber hinaus steht der Teil der Gegenvorgespannt, in der der maximale Brennstoff-Fluß bohrung, in dem die Feder 43 enthalten ist, in Verdurch den Durchgang 18 stattfinden kann. Diese Ein- bindung mit dem Raum unterhalb des Zumeßventils stellung wird durch ein einstellbares Anschlagglied 20 über eine Bohrung, die in dem Ventilkörper 42 20 α bestimmt, das ebenfalls im Gehäuse 10 angeord- ausgebildet ist. Auf diese Weise sind die Flüssigkeitsnet ist. Das untere Ende des Zumeßventils 20 ist dem 30 drücke, die auf den Ventilkörper 42 wirken, voll-Auslaßdruck der Speisepumpe derart ausgesetzt, daß, kommen ausgeglichen. Am Umfang des Ventilkörpers indem der Druck ansteigt und bei einer gewissen 42 ist eine ringförmige Nut 44 ausgebildet, die in Einstellung der Reglerfeder das Ventil sich bewegt, einer solchen Art ausgeformt ist, daß sie die erforderdie Größe des Brennstoff-Flusses in dem Durchgang liehe Charakteristik ergibt, die nachstehend beschrie-18 gedrosselt wird. Auf diese Weise wirkt das Zumeß- 35 ben werden soll. Diametral entgegengesetzt zu der ventil 20 als ein Regler. Öffnung 40 ist eine weitere Öffnung 45 vorgesehen,

Um den Zeitpunkt der Zufuhr des Brennstoffs zur die mit einem Durchgang 66 in Verbindung steht.
Brennkraftmaschine zu verändern, ist die Nocken- Betrachtet man zuerst den Fall, bei dem der Venbahn 53 innerhalb des Gehäuses derart angeordnet, tilkörper 42 feststeht, wobei sich das Zumeßventil 20 daß sie eine begrenzte Verdrehung um einen Winkel 40 mit den Änderungen der Belastung der Brennkraftum die Drehachse des Verteilers ausführen kann. Um maschine bewegt, so wird die wirksame Abmessung die Nockenbahn 53 um einen gewünschten Winkel der Öffnungen 40 und 45 verändert, und daher wird zu verdrehen, ist ein Kolben 61 vorgesehen, der der Strom des Brennstoffes durch diese Öffnungen durch Flüssigkeitsdruck betätigbar ist und in einem ebenfalls verändert. Infolge des Vorhandenseins des Zylinder angeordnet ist, der in dem Gehäuse aus- 45 Begrenzers 68, der zwischen dem Auslaß 60 und dem gebildet ist. Durchgang 66 abzweigt, wird der Druck, der auf das

Ein Ende des Zylinders, der den Kolben 61 ent- Steuerventil 63 wirkt, ebenfalls verändert, und in

hält, ist zu einem Abflußdurchgang 62 hin offen. dieser Weise wird die Einstellung des Kolbens 61

Von innen, von der benachbarten Stirnfläche des entsprechend der Einstellung des Zumeßventils 20

Kolbens sich erstreckend, ist eine Blindbohrung 73 50 verändert. Durch eine Formgebung der Seiten der

vorgesehen. Innerhalb dieser Bohrung ist gleitbar Nut 44 kann das Verhältnis zwischen der Einstellung

ein federbelastetes Steuerventil 63 angeordnet, das des Zumeßventils 20 und der Einstellung des Kolbens

eine ringförmige Nut aufweist. Das äußere Ende des 61 verändert werden.

Steuerventils 63 steuert das Öffnen einer Bohrung 64 Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, kann die entweder zu der Nut in dem Ventilkörper oder zu 55 Einstellung des Ventilkörpers 42 außerdem mittels dem genannten einen Ende des Zylinders. Darüber eines Anschlaggliedes 46 verändert werden, das in hinaus steht die Bohrung 64 in Verbindung mit dem einer Bohrung im rechten Winkel zu dem Zylinder entgegengesetzten Ende des Zylinders, in dem der angeordnet ist, in dem sich das Zumeßventil 20 Kolben 61 enthalten ist. Die Nut auf dem Steuerventil befindet. Das Anschlagglied ist mittels einer Schrau-63 steht mit dem Auslaß 60 der Speisepumpe über 60 bendruckfeder 47 in einer Richtung vorgespannt und einen Durchgang 65, der in dem Gehäuse 10 aus- ist entgegengesetzt der Federkraft mittels des Brenngebildet ist, und über eine Bohrung im Kolben 61 in Stoffdruckes, der an das andere Ende des Anschlag-Verbindung. Weiterhin ist ein Durchgang 66 vor- gliedes angelegt wird, betätigbar. Dieser Druck wird gesehen, der über eine Bohrung mit dem hinteren direkt von dem Auslaß 60 der Speisepumpe 58 Teil der Blindbohrung verbunden ist. Darüber hinaus 65 abgenommen und verändert sich daher mit der Drehist eine Abzweigung 67 vorgesehen, die sich vom zahl der Brennkraftmaschine. Daher kann bei dieser Durchgang 65 erstreckt und die mit einem Begrenzer Anordnung die Einstellung des Ventilkörpers 42 sich 68 versehen ist, wobei sich die Abzweigung 67 zum entsprechend der Drehzahl des Verteilers 50 und

daher auch entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine derart verändern, daß die Einstellung des Kolbens 61 auch von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig ist.

Es kann festgestellt werden, daß für eine verschiedene Drehzahlcharakteristik, wie oben beschrieben worden ist, es nur erforderlich ist, den Ventilkörper auszuwechseln, wobei das neue Bauteil ein unterschiedliches Profil an dessen Umfangsnut 44 aufweist. Es kann erforderlich sein, daß die Einstellung der Nockenbahn 53 sich nicht entsprechend der Drehzahl verändern soll, dann wird das Anschlagglied 46 durch ein feststehendes Glied ersetzt.

In einem abgeänderten Ausführungsbeispiel können die Öffnungen 40 und 45 durch eine abgestufte Reihe von Öffnungen in der Wand des Zumeßventils ersetzt werden, wobei diese Öffnungen derart angeordnet sind, daß der Brennstoffstrom dadurch so gesteuert wird, daß die relative Einstellung des Zumeßventils 20 und des Ventilkörpers 42 verändert ao wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Brennstoffzufuhrvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Einspritzpumpe, die mindestens einen Tauchkolben und eine Nockenbahn enthält, die den Tauchkolben bewegt, wobei ein Bauteil vorgesehen ist, das durch einen in einem Druckraum herrschenden Brennstoff druck beaufschlagbar ist und durch seine dadurch bewirkte Verstellung die Nockenbahn verstellt, um den Zeitpunkt der Zufuhr des Brennstoffs zur Einspritzvorrichtung zu verändern, und ein zylindrisches Zumeßventil für den von einer Speisepumpe zur Einspritzpumpe fließenden Brennnstoff vorgesehen ist, durch dessen Verstellung außerdem der Querschnitt eines Durchgangs verändert wird, über welchen der Brennstoffdruck das Bauteil beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Zumeßventil (20) axial verschiebbar ist und eine axiale Bohrung (41) aufweist, daß in der Bohrung ein Ventilkörper (42) gleitbar angeordnet ist, der im Zusammenwirken mit dem Zumeßventil (20) den Querschnitt des Durchgangs bestimmt, wobei am stromaufwärtigen Ende (40) des Durchgangs ein annähernd konstant gehaltener Brennstoffdruck herrscht, während der stromabwärts des Durchgangs herrschende Druck ein Steuerventil (63) beaufschlagt, durch das in ebenfalls bekannter Weise eine Verbindungsleitung (65, 64) des Brennstoffs zum Druckraum beherrscht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil (20) zur Regelung des Ausgangsdruckes aus der Speisepumpe (58) derart angeordnet ist, daß sich der Druck entsprechend der Drehzahl, mit der die Vorrichtung angetrieben wird, ändert und ein erster Begrenzer (69) vorgesehen ist, der zwischen dem in Richtung der Strömung oberhalb liegenden Ende des Durchgangs und dem Auslaß (60) der Speisepumpe (58) angeordnet ist und ein Ventil (70) vorgesehen ist, das den Druck zwischen dem Begrenzer (69) und dem stromaufwärts liegenden Ende des Durchgangs im wesentlichen konstant hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Begrenzer (68) vorgesehen ist, durch den Brennstoff aus dem Leitungsbereich zwischen dem stromabwärts liegenden Ende des Durchganges und dem Steuerventil (63) austritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (42) in einer aus der Bohrung (41) hinausweisenden Richtung federbelastet ist und sein Ende an eine Nockenfläche anschlägt, die von einem von einem Brennstoffdruck betätigbaren Anschlagglied (46) bestimmt wird, das quer zu der Achse des Zumeßventils (20) bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied (46) derart angeordnet ist, daß es gegen die Wirkung einer Feder durch den Druck, der am Auslaß der Speisepumpe erzeugt wird, bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang zwei Öffnungen (40, 45) enthält, die in dem Zumeßventil (20) ausgebildet sind und die in Verbindung mit der Bohrung (41) stehen, und daß der Ventilkörper (42) eine profilierte Nut besitzt, die mit den Öffnungen (40, 45) zusammenwirkt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang eine Reihe von abgestuften Öffnungen enthält, die derart angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend bei der relativen Bewegung zwischen dem Zumeßventil (20) und dem Ventilkörper (42) abdeckbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen