DE1909846B1 - Sicherheitsvorrichtung gegen UEberdrehzahl einer nach dem Dieselprinzip arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung ter Austauschbarkeit der am meisten gefährdeten

gegen Überdrehzahl einer nach dem Dieselprinzip , Teile ermöglicht.

arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschine mit minde- Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeich-

stens einer Brennstoffeinspritzpumpe, die über eine nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles

Hochdruckleitung mit dem Einspritzventil verbunden 5 erläutert. Es zeigt

ist, wobei von der Hochdruckleitung eine Über- F i g. 1 ein Schema der Anordnung einer erfinströmleitung abzweigt, die durch einen belasteten dungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung und Ventilkörper geschlossen gehalten wird, dessen Be- F i g. 2 einen Schnitt des bei der Sicherheitsvorlastung unmittelbar durch einen auf die Überdreh- richtung verwendeten Überströmventils, zahl ansprechenden Sicherheitsregler weggenommen io In der Fig. 1 ist aus Gründen der Einfachheit ein wird. Einspritzsystem einer Dieselmaschine für einen ein-Eine Sicherheitsvorrichtung dieser Art ist z. B. aus zigen Zylinder dargestellt. Das Einspritzsystem entder USA.-Patentschrift 2 053 682 bekannt. Bei dieser hält eine Brennstoffpumpe 1, eine Hochdruckleitung 2 Vorrichtung ist der Ventilkörper durch eine Feder und ein im nicht dargestellten Zylinder befindliches belastet. Bei den heute bei aufgeladenen Diesel- 15 Einspritzventil 3. Die Brennstoffpumpe 1 wird durch maschinen auftretenden Einspritzdrücken, die in einen Nocken 4 einer Steuerwelle 5 betätigt. Am Ende vielen Fällen über 1000 Atmosphären betragen, sind der Steuerwelle 5 befindet sich ein Sicherheitsregler 6. zu diesem Zweck starke Federn erforderlich, welche Der Sicherheitsregler 6 enthält ein feststehendes Gebereits im Ruhezustand den Ventilsitz des Ventilkör- häuse, das an einer Wand G des Kurbelwellengehäupers hoch belasten. Im Falle einer Betätigung des 20 ses der Maschine befestigt ist und in welchem gleich-Ventils entstehen Schwingungen der Feder und zeitig die Steuerwelle 5 gelagert sein kann. Schläge auf den Sitz, welche in den meisten Fällen An die Hochdruckleitung 2 ist in der Nähe der eine Zerstörung des Ventilsitzes zur Folge haben. Brennstoffpumpe 1 ein Überströmventil 7 angeschlos-Andererseits ist bei Flugzeugmotoren, z. B. aus der sen. Der Sicherheitsregler 6 ist zusammen mit dem deutschen Patentschrift 301189, eine mit Hilfe des 25 Überströmventil 7 an eine Steuerleitung 8 angeschlos-Schmieröles als Druckmittel wirkende Vorrichtung sen. Die Steuerleitung 8 steht über eine Drossel 9 mit bekannt, welche bei einem Überschreiten einer zu- einer Zubringleitung 10 eines hydraulischen Drucklässigen Höchstdrehzahl eine Drosselung der Saug- mittels in Verbindung, das vorzugsweise Schmieröl leitung des Motors bewirkt. Schließlich ist z.B. aus sein kann. Das hydraulische Druckmittel hat einen der schweizerischen Patentschrift 211170 eine Sicher- 30 konstanten Druck von z.B. 5 atü. Bei Drehzahlen heitsvorrichtung bekannt, welche ebenfalls durch den der Maschine, die unterhalb der eingestellten Grenz-Schmierdruck betätigbar ist und welche bei einem drehzahl liegen, gelangt der hydraulische Druck aus Fehlen des Schmierdruckes oder beim Überschreiten der Leitung 10 ohne Verminderung zum Überströmeiner höchstzulässigen Drehzahl eine Drosselung der ventil 7. Sobald jedoch die Grenzdrehzahl überschrit-Saugleitung einer Kolbenbrennkraftmaschine bewirkt. 35 ten wird, öffnet der Sicherheitsträger 6 einen Strö-Diese beiden Vorrichtungen geben keinen Hinweis mungsweg für das hydraulische Medium (gestrichelauf die Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden ter Pfeil P), was zu einer Drucksenkung hinter der Problems. Drossel 9 führt, so daß die zum Überströmventil 7

Die Erfindung hat die Schaffung einer Sicherheits- führende Steuerleitung 8 praktisch drucklos wird, vorrichtung der erwähnten Art zum Ziel, die zuver- 40 In der F i g. 2 ist ein Schnitt des erfindungsgemäß lässig und einfach ist, keine durch Schwingungen und vorgesehenen Überströmventils 7 dargestellt. Das Bruch gefährdeten Federn enthält und zusätzlich zu. Überströmventil enthält ein aus den Teilen 20, 21 einer Überwachung des Höchstdruckes in der Brenn- und 22 bestehendes Gehäuse, welches einen Kanal 23 Stoffleitung und der Drehzahl noch eine Überwachung für den Anschluß an die Hochdruckleitung 2, eine eines Steuerdruckes, welcher vorzugsweise der 45 Bohrung 24 für den Anschluß an die Steuerleitung 8 Schmierdruck sein kann, gestattet. sowie eine Bohrung 25 für den Anschluß einer Ab-Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung, laufleitung26 (Fig. 1) für überströmenden Brenndurch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch stoff aufweist. Im Gehäuseteil 20 ist ein Ventilsitzteil gekennzeichnet, daß der Ventilkörper durch einen 27 angeordnet, der gleichzeitig als Führung für einen vom Sicherheitsregler beherrschten hydraulischen 5° Ventilkörper 28 dient. Der Ventilkörper 28 enthält Steuerdruck belastet ist und im Normalbetrieb als außer einem mit dem Ventilsitz des Sitzteiles 27 zuSicherheitsventil gegen Überdruck in der Hochdruck- sammenwirkenden Verschlußteil einen Zapfen 29, leitung sowie gegen Abfall des Steuerdruckes dient. an welchem ein Kolben 30 befestigt ist. Der Kolben Vorzugsweise kann die Sicherheitsvorrichtung so 30 ist am Umfang mit einem Balg 31 aus elastischem ausgebildet sein, daß der Ventilkörper mit einem 55 metallischem Material versehen, welcher zusammen Kolben versehen ist, welcher von einem elastischen mit dem Gehäuseteil 22 einen Kolbenraum 32 umBalg umschlossen ist, der einen Kolbenraum um- schließt. Der Kolbenraum 32 ist im Betrieb an die schließt, welcher zur Einwirkung des Steuerdruckes Steuerleitung 8 angeschlossen.

bestimmt ist. Auf diese Weise ist eine einfache Aus- Wenn im Betrieb die Maschine mit einer Drehzahl bildung der Vorrichtung möglich, die wenig mecha- 60 läuft, die sich unterhalb der am Sicherheitsregler

nische Teile aufweist und gegen eine Verklemmung, eingestellten Grenzdrehzahl befindet, so wirkt der

z. B. durch Rost oder Verunreinigungen, unempfind- volle Steuerdruck im Kolbenraum 32. Die durch den

lieh und somit betriebssicher ist. Steuerdruck bewirkte Kraft drückt den Ventilkörper

Vorzugsweise ist es auch möglich, für den Ventil- 28 gegen seinen Sitz am Sitzteil 27. Der von der körper und seinen Ventilsitz normale Teile zu ver- 65 Brennstoffpumpe 1 geförderte Brennstoff gelangt un-

wenden, die zur Verwendung bei Ventilen von Ein- gestört ins Einspritzventil 3 und wird im durch den

spritzpumpen bestimmt sind. Dadurch wird eine bil- Nocken 4 gegebenen Rhythmus in den Zylinderraum

lige Herstellung der Sicherheitsvorrichtung bei leich- der Maschine eingespritzt. Sobald jedoch nach einem

Überschreiten der Grenzdrehzahl durch den Eingriff des Sicherheitsreglers 6 der Druck in der Steuerleitung 8 sinkt, hebt der in der Hochdruckleitung 2 wirkende Druck über den Kanal 23 den Ventilkörper 28 von seinem Sitz. Der von der Brennstoffpumpe 1 geförderte Brennstoff wird darauf am Ventilkörper 28 vorbei durch die Leitung 26 abgeleitet. Durch die Öffnung des Überströmventils wird die Entstehung eines zur Öffnung des Einspritzventils 3 erforderlichen Druckes in der Hochdruckleitung 2 verhindert. Die Kolbenmaschine kommt dadurch zum Stillstand.

Bei geeigneter Dimensionierung kann das erfindungsgemäß verwendete Überströmventil gleichzeitig auch als Sicherheitsventil für das Einspritzsystem verwendet werden. Es ist in diesem Falle notwendig, die Durchmesser des Ventilkörpers 28 und des Kolbens 30 unter Berücksichtigung des hydraulischen Steuerdruckes und des maximal zulässigen Brennstoffdruckes in der Hochdruckleitung 2 zu dimensionieren. Wenn darauf der Brennstoffdruck in der Leitung 2 den Grenzwert erreicht, so wird der Ventilkörper 28 auch bei vollem im Zylinderraum 32 wirkenden Steuerdruck angehoben. Das auf diese Weise erhaltene Sicherheitsventil hat dabei den großen Vorteil, daß es keine mechanischen Federn enthält, also kein schwingfähiges Gebilde darstellt. Die bei den bekannten Sicherheitsventilen für Brennstoffeinspritzpumpen verwendeten Federn bilden nämlich zufolge ihrer Schwingungsneigung in der Regel eine Quelle von Störungen.

Wie aus der Darstellung in der F i g. 2 hervorgeht, hat der Ventilsitzteil 27 und der Ventilkörper die gleiche Form wie die üblichen, bei Brennstoffeinspritzpumpen verwendeten Ventilteile. Bei den bekannten Ventilen dient der Zapfen 29 des Ventilkörpers 28 zum Festhalten beim Einschleifen des Ventils. Im vorliegenden Falle wird somit nicht nur vorteilhafterweise eine bekannte Ausführung der Venteilteile verwendet, sondern gleichzeitig derZapfen29 zur Befestigung des Kolbens 30 ausgenutzt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung gegen Überdrehzahl einer nach dem Dieselprinzip arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschine mit mindestens einer Brennstoffeinspritzpumpe, die über eine Hochdruckleitung mit dem Einspritzventil verbunden ist, wobei von der Hochdruckleitung eine Überströmleitung abzweigt, die durch einen belasteten Ventilkörper geschlossen gehalten wird, dessen Belastung mittelbar durch einen auf die Überdrehzahl ansprechenden Sicherheitsregler weggenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (28) durch einen vom Sicherheitsregler (6) beherrschten hydraulischen Steuerdruck belastet ist und im Normalbetrieb als Sicherheitsventil gegen Überdruck in der Hochdruckleitung (2) sowie gegen Abfall des Steuerdruckes dient.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (28) mit einem Kolben versehen ist, welcher von einem elastischen Balg (31) umschlossen ist, der einen Kolbenraum (32) umschließt, welcher zur Einwirkung des Steuerdruckes bestimmt ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck der Schmierdruck der Maschine ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilkörper (28) und Ventilsitz (27) normale Teile dienen, die zur Verwendung bei Ventilen von Einspritzpumpen bestimmt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen