DE2009365A1

DE2009365A1 - Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Diesemaschine

Info

Publication number: DE2009365A1
Application number: DE19702009365
Authority: DE
Inventors: Ugulsudai Kyoto Nagasawa. Shigeo, (Japan;. P P02m 59-42
Original assignee: Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kalsha, Tokio
Priority date: 1969-02-28
Filing date: 1970-02-27
Publication date: 1970-09-03
Also published as: GB1305087A; US3690768A; FR2031090A5

Description

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Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha 2 7, Fek !3?ö

Tokio, Japan - _:"■ . : -

Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Dieselmaschine

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Dieselmaschine.

Bei einer bekannten Dieselmasohine beginnt üblicherweise der Kraftstoff-Einspritzvorgang sowohl beim Inlassen als auch im Betrieb mehrere Grad vor dem oberen Totpunkt, d,h# bei -10° bis -3°, während des Verdichtungg-bakts.

Wenn die Umgebungstemperatur beim Anlassen niedrig ist,, kann die in einer Zylinderkammer bzw· einem Brennraum befindliche Xuft wegen der niedrigen Temperatur der gah-· zen Maschine sowie auch der Ansaugluft keine hinreichend hohe Temperatur erreichen, obgleich die Luft verdichtet wird· IO!glich wird der Zündungsverzug verlängert und wird während der Einspritzzeit von einigen Graden vor dem oberen Totpunkt im Verdichtungstakt die Zeitspänne verkürzt, während welcher die Kraftstoff-Tröpfchen im Kompressiongraum mit der hohe Temperatur besitzenden Luft in Berührung gelangen. Die Zündung der Kraftatoff-Tröpfchen wiid folglich sehr"schwierig.

"" -■"-■■"/■ Bei einer anderen, bereits vorgeschlagenen Sieselmasqhi-· nen-Bauart wird vor der ©igentlichen Kraftstoffeinspritzung mehrere Grade vor dem oberen Totpunkt im Verdichtungstakt zu Beginn des Verdichtumgstakts eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung vorgenommen. Bei dieser Dieselm'aschinen-Bäuart ist die Gesamtmenge des Eingespritzten Kraftstoffs

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sowohl beim Anlassen als auch im Betrieb praktisch konstant. Bei dieser Dieselmaschine soll ihr Wirkungsgrad durch Verbesserung der Verbrennungsbedingungen des Kraftstoffs verbessert und außerdem die Regelung bzw. Steuerung der Arbeitsweise erleichtert werden.

Obgleich diese Art Dieselmaschine wegen der zweistufigen zusätzlichen Kraftstoff-Einspritzung ausgezeichnete Anlaß-Eigenschaften besitzt, hat sie dennoch einen Nachteil. Da die zweite Stufe der zusätzlichen Kraftstoff-Einspritzung auf die erste Stufe folgt und die bei der ersten Stufe eingespritzte Kraftstoffmenge durch einen Nockenanhub eines Kolbens bestimmt wird, ist es unmöglich, auf zweckmäßige V/eise den Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoff-Einspritzung in der zweiten Stufe einzustellen, ohne die bei der ersten Stufe eingespritzte Kraftstoffmen;e zu verändern und ohne den einen Kolben betätigende Segel-Nocken di
licher Kontur zu ersetzen»

betätigende Regel-Nocken durch einen Nocken unterschied-

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Einspritzvorrichtung für Dieselmaschinen zur wesentlichen Verbesserung des Anlaßverhaltens unter Bedingungen niedriger Temperatur.

Genauer gesagt, betrifft, die Erfindung eine Verbesserung der Dieselmaschinen-Einspritzvorrichtung vorgenannter Art, die mit einer zusätzlichen Kraftstoff-Einspritzung beim Anlassen arbeitet. Bei dieser Einspritzvorrichtung weist ein Zylinder bzw. eine Kolbenbohrung einen Kraftstoff-Einlaß und einen f»ri al verschieblich in der Bohrung geführten Kolben bzw. Schieber auf. Ein zur Betätigung des Kolbens dienender Nocken weist in Umfangsrichtung derart voneinander entfernte Erhebungen auf, daß der Kolben, nachdem er während des Ansaug- oder Verdichtungstakts in eine erste Stellung vorgeschoben und wieder zurückgeführt

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worden ist:, am Ende des Verdichtungstakts in eine zweite Stellung weiter vorgeschoben wird. Eine Schaltvorrichtung vermag den Kolben über praktisch 180° zwischen einer "Anlaß"- und einer "Lauf"-Stellung zu verdrehen.

In der Anlaß-Stellung ist der Kraft stoff-Einlaß· durch die Umfangsflache des_a Kolbens blockiert, so daß während der Bewegung des Kolbens in die erste und in die zweite Stellung zwei Kraftstoff-Einspritzstöße durchgeführt werden. In der Betriebs- bzw. Laufstellung ist der Kolben in eine Stellung verdreht, in welcher der Einlaß durch seine umfangsflache blockiert ist, so daß nur bei der Verschiebung des Kolbens in die zweite Stellung Kraftstoff eingespritzt wird.

Erfindungsgemäß ist im Kolben ein Durchgang vorgesehen, der die umfangsflache des Kolbens mit seiner in der Bohrung bzw. im Zylinder befindlichen inneren Stirnfläche verbindet, und ist im Zylinder ein unter einem Winkel vom Kraft stoff-Haupt einlaß entfernter· Kraft st off-Umgehungseinlaß ausgebildet. In der Anlaßstellung des Kolbens kommuniziert dieser Durchgang mit dem Kraftstoff-Umgehungseinlaß, wenn der Kolben in die genannte zweite Stellung vorgeschoben worden ist. Im Betriebszustand der Dieselmaschine ist der Kolben in eine Stellung verdreht, in welcher der Durchgang nicht mehr mit dem Umgehungseinlaß kommunizieren kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß selbst dann, wenn die Umgebungstemperatur zu niedrig ist, um die Ansaugluft eine hinreichend hohe Temperatur erreichen zu lassen, durch Einstellung der Schaltvorrichtung in die Anlaß-Stellung der Kraftstoff über eine längere Zeitspanne hinweg gleichmäßig mit der Ansaugluft vermischt und dann in der ersten Stufe der zusätzlichen Kraftstoff-Einspritzung erwärmt wird, wodurch der Zündverzug so weit verkürzt wird,, daß eine Zündung

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mit Sicherheit erfolgt. Das zum Durchdrehen der Dieselmaschine nötige Drehmoment kann in der zweiten Stufe der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung erzeugt werden. Anschließend wird bei laufender Dieselmaschine, während sich ihre Temperatur erhöht, die Kraftstoff-Einspritzung nur noch bei Verschiebung des Kolbens in die zweite Stellung durchgeführt, indem die Steuer- bzw. Schaltvorrichtung in die "Lauf"-Stellung umgeschaltet wird. Die Dieselmaschine läuft sodann gleichmäßig, während der Kraftstoff in genau der für den Normal-Lauf erforderlichen Menge eingespritzt wird.. Außerdem kann die Einspritzmenge im Normalbetrieb gegenüber der beim Anlassen verwendeten Kraftstoffmenge beträchtlich herabgesetzt werden, wodurch eine Minderung des thermischen Wirkungsgrads vermieden wird.

Genauer gesagt, ist der Innenraum des Zylinders bzw. der Bohrung in der Anlaß-Stellung des Kolbens in der Zeitspanne zwischen der ersten und der zweiten Stellung des Kolbens mit dem Kraftstoffumgehungseinlaß verbunden. Somit kann sowohl der Anfangszeitpunkt der Einspritzung als auch die eingespritzte Kraftstoffmenge in der zweiten Einspritzstufe nach freier Wahl eingestellt werden, indem der Zeitpunkt, an dem der Umgehungseinlaß durch die Kolben-Umfangsflache blockiert wird, entsprechend verzögert wird, ohne daß hierzu die Kontur des Kegel-Nockens geändert zu werden brauchte.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer verbesserten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Dieselmaschinen.

Die Erfindung umfaßt auch die Schaffung einer solchen Einspritzvorrichtung für Dieselmaschinen, durch welche das Anlaßverhalten der Dieselmaschine wesentlich verbessert wird.

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Ferner soll erfindungsgemäß die Schaffung einer verbesserten Einspritzvorrichtung der genannten Art erreicht werden, bei welcher die eingespritzte Kraft— stoffmenge im Normalbetrieb der Dieselmaschine, gegenüber der beim Anlassen der Dieselmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge beträchtlich reduziert werden kann, so daß eine Verringerung des thermischen Wirkungsgrads ■_ verhindert wird.

Ein weiteres Erfindungsziel bezieht sich schließlich auf die Schaffung, einer Einspritzvorrichtung der genannten Art, bei welcher der Anfangszeitpunkt der Kraftstoff-Einspritzung sowie die Menge des beim zweiten zusätzlichen Einspritzschritt eingespritzten Kraftstoffs ■ohne Änderung der Kontur' eines den Einspritz-Kolben betätigenden Regel-Nockens und ohne Auswechseln dieses Nockens nach freier Wahl eingestellt werden können.

Im folgenden ist die Erfindung in typischen Ausführungsbeispielen anhand von· Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisierten Längsschjnitt durch eine herkömmliche Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Dieselmaschine,

Fig. 2 eine Ansicht einer anderen, dem System nach Fig.· 1 ähnlichen Ausführungsform einer bereits vorgeschlagenen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung,

Fig."3 eine Teil-Seitenansicht in Bichtung der Efeile III-III in Fig. 2 gesehen,

Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Längs schnit eines Hauptteils der Vorrichtung gemäß . 2,. ·";."■. :

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Kraftstoff-

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Einspritzvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig· 6 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen obm Nocken-Hub und dem Kolben beim Anlassen bzw. im Normalbetrieb der Vorrichtung

gemäß Fig. 2,

Fig. 7 eine graphische Darstellung des Arbeitsprinzips der Einspritzvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung zur Verwendung bei ^ einer Dieselmaschine,

Fig. 9A eine graphische Darstellung des Verhältnisses

zwischen Nockenhub und Kolben beim Anlassen bzw. im No^-malbetrieb der Vorrichtung gemäß Fig.8,

Fig. 9B in Verbindung mit Fig. 9A die jeweiligen Winkelstellungen des Schiebers bzw. Kolbens während des Anlassens und im Normalbetrieb bzw. Lauf und

Fig. 10 einen schematischen Schnitt zur Veranschaulichung des Hauptteils einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Bei einer in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Vorkammer-Dieselmaschine strömt die beim Aufwärtshub eines Kolbens a in einem Hauptraum b verdichtete Luft über einen Durchgang c in eine Vorkammer d hinein, wobei die Luft bei niedriger Temperatur infolge des Drosselungsverlusts am Durchgang c in der Vorkammer d abgekühlt wird, Aus diesem Grund ist es selbst am Ende des Verdichtungstakts schwierig, die in der Vorkammer d befindliche Luft die Zündtemperatur erreichen zu lassen. Beim Anlassen muß daher der durch eine Kraftstoff-Einspritzpumpe e über eine

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Düse f in die Vorkammer d eingespritzte Kraftstoff in den Hauptraum b hineingelangen, indem er die Vorkammer d und den Durchgang c durchströmt. Da jedoch die Strömungsgeschwindigkeit der Luft aus dem Hauptraum b über den Durchgang c ziemlich hoch ist, ist es dem eingespritzten Kraftstoffstrahl nahezu unmöglich, gegen diesen Luftstrom in den Hauptraum b zu gelangen. Aus diesem Grund besitzt eine Vorkammer-Dieselmaschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen ein sehr schlechtes Anlaßverhalten.

Zur Verbesserung des Anlaßverhaltens ist bereits eine in denFig. 2 bis 7 dargestellte Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Dieselmaschinen vorgeschlagen worden (Deutsche Patentanmeldung Akt.-Z. P 19 5? 370.7). Bei dieser Vorrichtung ist ein Kolben 2 in einem Hauptraum bzw. Zylinder geradlinig hin- und herbewegbar geführt, wobei der Hauptraum 1 über einen Durchgang 3 s»it einer Vorkammer 4 kommuniziert. An der Vorkammer 4 ist eine mit einem Düsen-Nadel-Ventil 5 versehene Düse 6 vorgesehen, während ein Kraftstoff-Einspritzpumpen-Gehäuse 8 über eine Leitung mit der Düse 6 verbunden ist.

Im Einspritzpumpen-Gehäuse 8 ist ein axial geradlinig verschiebbarer Schieber bzw. Kolben 12 mit einem abgestuften Abschnitt 11 geführt, der unter einem Zufuhrventil-Gehäuse 10 angeordnet ist, welches ein Zufuhrventil 9 aufnimmt. Der Schieber, bzw. Kolben 12 ist axial zum Gehäuse 8 durch einen Regel-Nocken 13 verschiebbar, der im Gleichlauf mit der Drehbewegung der Dieselmaschinen-Kurbelwelle in Drehung versetzt wird.

Eine Zahnstange 14 kämmt mit nicht dargestellten Zähnen am Umfang des Kolbens bzw· Schiebers 12 und ist mit dem einen Ende 15b eines Gabel-Hebels 15 verbunden, der ungefähr in seinem Mittelteil' 15a schwenkbar gelagert ist.

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Das andere Ende 15c des Gabelhebels 15 steht in Berührung mit einer verschiebbaren Welle 16a eines Reglers 16. Vom Mittelteil 15a des Gabelhebels 15 steht ein Arm 15 cL ab, der über eine Feder 17 mit einem Regelknopf 18 verbunden ist. Darüberhinaus ist das Einspritzpumpen-Gehäuse 8 mit einem Anlaßknopf 19 versehen. Am Pumpenzylinder 8a ist innerhalb des Gehäuses 8 ein Kraftstoff-Einlaß 22 vorgesehen.

Wenn bei dieser Einspritzvorrichtung, der Regelknopf 18 gemäß Fig. 5 in eine Anlaß-Stellung voreingestellt und der in Fig. 4 strichpunktiert dargestellte Anlaßknopf 19 in die in Fig. 4- ausgezogen eingezeichnete Stellung verbracht wird, kommt ein von der Zahnstange 14 abstehender Stift 20 von einem Anschlag 21 frei, so daß sich die Zahnstange aus der Normalbetriebs- in die Anlaßstellung verschieben kann. Hierbei wird der Schieber bzw. Kolben 12 in eine Stellung verdreht, in v/elcher der Oberteil 11a des abgestuften Abschnitts bzw. der inneren Stirnfläche 11 des Schiebers bzw. Kolbens 12 dem Einlaß 22 gegenüberliegt.

Wenn unter diesen Bedingungen die Dieselmaschine mit Hilfe eines bekannten, nicht dargestellten Anlassers durchgedreht wird, wird der Hegelnocken 13 gemäß den Fig. 2 und 5 entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Der Schieber bzw. Kolben 12 wird durch eine erste Hocken— Erhebung 13a aus einer in der linken Hälfte des oberen Abschnitts von Fig. 6 dargestellten hubstellung 1,. in eine in der rechten Hälfte des oberen Abschnitts von Fig. 6 dargestellte andere Hubstellung 1-, verschoben. Während dieser Seitspanne ist der Kraftstoff-Einlaß 22 durch den Oberteil bzw. Vorsprung 11a der inneren Stirnfläche 11 des Schiebers bzv/. Kolbens 12 blockiert. Infolgedessen wird eine erste Kraftstoff-Einspritzung durchgeführt, bei welcher etwa die Hälfte der einzuspritzenden •Gesamt-Ki'£.f"C£-coffmenge eingespritzt wird. Die Zeitsteuerung

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für-das-Anheben des Schiebers bzw. Kolbens 12 durch die erste Nocken-Erhebung 13a ist auf das Ende des Ansaugtakts oder auf den Beginn des Verdichtungstakts eingestellt. Aus diesem Grund strömt der während der ersten Einspritzstufe in die Vorkammer 4- eingespritzte Kraftstoff über den Durchgang 3 in den Hauptraum 1. Während des Verdichtungstakts wird dieser Kraftstoffin ausreichendem Maß mit der Ansaugluft vermischt und auf hohe Temperatur- erwärmt.-

Wenn die erste Nocken-Erhebung 13a am unteren Ende des Schiebers bzw, Kolbens 12 vorbeigelaufen ist, verlagert sieh letzterer so weit abwärts, daß die Kraftstoff-Ein-? spritzung unterbrochen wird. Hierauf kommt eine zweite Nocken-Erhebung 13b mit dem unteren Ende des Schiebers bzw. Kolbens 12 in Berührung und hebt letzteren an, wobei eine zweite Kraftstoff-Einspritzstufe eingeleitet wird, wenn der Schieber T?zw. Kolben 12 die Hubstellung I₇, erreicht hat. Inzwischen erhöht sich die Temperatur tm (J¹Ig. 7) des Gasgemisches aus Kraftstoff iond Luft im Hauptraum Λ über die Temperatur tp in der Vorkammer 4. Das im Hauptraum 1 befindliche Gas läßt sich daher leichter zünden als das in der Vorkammer 4 befindliche. V/ei— terhin strömt der während der zweiten Stufe eingespritzte Kraftstoff in dem Augenblick, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit zp durch den Durchgang 3 reduziert ist, zumindest teilweise in den Häuptraum 1, wobei der durch den Durchgang 3 strömende Kraftstoff mit dem Gasgemisch verbrennt und. somit die für das Anlassen erforderliche Explosionskraft liefert, so daß sich die Dieselmaschine sehr.leicht anlassen läßt.

Sobald die Dieselmaschine eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat,"verschiebt die Fliehkraft eines am Regler montierten Gewichts 16b die verschiebbare Welle 16a des Reglers in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 5·· Infolgedes-

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sen wird die Zahnstange 14 durch den Gabelhebel 15 verschoben und der Schieber bzw. Kolben 12 über einen Win— kelbetrag von 180° verdreht, so daß der Unterteil 11b der genuteten bzw. abgestuften inneren Stirnfläche des Schiebers bzw. Kolbens 12 gegenüber dem Kraftstoff-Einlaß 22 zu liegen kommt.

Selbst wenn der Schieber bzw. Kolben 12 unter diesen Bedingungen unter dem Einfluß der ersten Nocken-Erhebung 13a in der Hubstellung I^ ankommt, kann keine Einspritzung durchgeführt werden, da der Einlaß 22 nicht blockiert worden ist. Nur dann, wenn der Schieber bzw· Kolben 12 unter dem Einfluß der zweiten Nocken-Erhebung 13b in die Hubstellung I₂ gelangt, wird der Kraftstoff-Einlaß 22 durch den Unterteil 11b der abgestuften inneren Stirnfläche 11 des Kolbens bzw. Schiebers 12 blockiert, so daß der Kraftstoff eingespritzt werden kann. Zur Äufrechterhaltung des Normalbetriebs der Meselmaschine wird mithin ähnlich wie bei einer herkömmlichen Bieselmaschine eine kleinere Kraftstoff menge als beim Anlassen eingespritzt.

Selbst wenn die Dieselmaschine die vorbestimmte Drehzahl nicht erreicht hat, wenn der Hegelknopf 18 in die Normalbetriebs-Stellung gestellt worden ist, wird der Kolben bzw. Schieber 12 verdreht und so eingestellt, daß sich der Unterteil 11b der inneren Stirnfläche 11 gegenüber dem Ein— * laß 22 befindet.

Bei der bereits vorgeschlagenen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gemäß den Jj¹Ig. 2 bis 7 kann durch Änderung der Höhe des abgestuften Abschnitts der inneren Stirnfläche des Kolbens bzw. Schiebers 12 oder der Hubhöhe I^ und I₇. der Nocken-Erhebungen oder beider Faktoren auf verschiedenartige Weise die in der ersten Stufe während des Anlassens eingespritzte Kraftstoffmenge auf 25 — 75# der insgesamt eingespritzten Kraftstoffmenge eingestellt werden, während auch die beim Anlassen insgesamt eingespritz—

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te Kraftstoffmenge auf 150 - 300# der für Höchstleistung im Normalbetrieb eingespritzten Kraftstoffmenge eingestellt werden kann.

Wie erwähnt, gewährleistet das bereits vorgeschlagene Einspritzsystem gemäß den Fig. 2 bis 7 beim Anlassen ein besseres Maschinenverhalten bzw. bessere Leistung als eine direkt einspritzende Dieselmaschine· Dies ist darauf zurückzuführen, daß beim Anlassen zu Beginn des Verdichtungshubs, wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms im Durchgang 3 niedrig ist, eine erste Einspritzstufe durchgeführt wird, so daß der Kraftstoff in ausreichender Menge in den Hauptraum 1 hineingelangen und die Zündung im Hauptraum 1 bei höherer Temperatur als derjenigen der verdichteten Luft in der Vorkammer 4- stattfinden kann.

Da jedoch die zweite Stufe der Kraftsoff-Einspritzung in dem Augenblick beginnt, in welchem sich der Schieber bzw.. Kolben 12 wieder aufwärts bewegt und in der Kosken-Hubstellung 1, ankommt, nachdem er anfangs in die Hubstellung Ii angehoben und wieder zurückverlagert worden ist, und da die eingespritzte Kraftstoffmenge in der ersten Stufe durch die Hubstellungen 1. und 1, bestimmt wird, ist es unmöglich, auf zweckmäßige V/eise den Anfangszeit— punkt der Kraftstoff-Einspritzung während der zweiten Einspritzstufe einausteilen, ohne die Einspritzmenge in der ersten ötufe zu variieren und ohne den Regel-liocken 13 durch einen anderen mit unterschiedlicher Kontur zu ersetzen.

Gemäß den Fig. 8, 9A und 9B ist eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der in den Pig. 2 bis 7 dargestellten Art in der Weise abgewandelt, daß im Schieber-Zylinder 8a an einer in einer waagrechten Ebene um 90 vom. Kraftstoff-Häupteinlaß 22 entfernten Stelle ein Kraft—

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stoff-Umgehungseinlaß<.23 vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang wird speziell auf Fig. 9B verwiesen, da 3?ig. 9A eine Abwicklung anstelle eines eigentlichen Schnitts zeigt, um die Wechselbeziehung zwischen Haupteinlaß 22 und Umgehungseinlaß 23 zu veranschaulichen.

Darüber hinaus ist der Schieber bzw. Kolben 12 mit einem Verbindungspfad bzw. Durchgang 24 versehen, derart, daß der im Schieber-Zylinder 8a vorgesehene Kraftstoff-Umgehungseinlaß 23 und der einwärts der Innenfläche des Schiebers bzw. Kolbens 12 gelegene Innenraum des Schieber-Zylinders 8a miteinander kommunizieren, wenn der Schieber bzw. Kolben 12 in der Hubstellung 1, steht und in seine Anlaßstellung verdreht worden ist. Wenn der Schieber bzw. Kolben 12 mithin in seine Anlaßstellung verdreht worden ist, so daß der abgestufte Oberteil 11a des abgestuften Abschnitts 11 dem Kraftstoff-Haupteinlaß 22 gegenüberliegt,so liegt, wie in der oberen Hälfte von Fig. 9A angedeutet, eine auf der Umfangsflache des Schiebers bzw. Kolbens 12 vorgesehene _t dem Durchgang 24- entsprechende Öffnung 2PrB. in derselben lotrechten bzw. axialen Ebene wie der Umgehungseinlaß 23. "Wenn der Schieber bzw. Kolben 12 die der Hub st ellung; I₇ entsprechende StelluTir. ej.---oicl:l-, icoiamuniz-ieren infolge der Betätigung den LJci.io^ca·;-; b:;\'. '..α.Ι·<-:-ηκ durcn oie I'ooken-iSrhebunß 13ε. der οLο:;..··r "i ■■y-r-y.:- -■:> iiv_: ... C;Λ nu^r-Z^liAidor ca und der Umgehung,'::— ei.:- I; ■; ^:'~.·-:: :.·.·■■. 7Ju:rⁱc^: _;:v.n;=: ?Λ ΜΠ,-iv-iivif.nder,

beibot; \-eviii oyin der Schieber bav/* ;loibt;r> 12 durch die zv.'cit-e i.c-clvSu-LrVi^riung 13b etwas aus der Hubstellung 1-, angehoben vdra, v/i?:d die ':;v/tite Ctufe dar Kraftstoff-ΐϋη.:·;:Γΐΐ::ϋ;.·Γ: erst dax:}:: eingeleitet_t v;onn die auf der Una :~.\j :f:.' r .■■ -ϋΐ:-; ^^!,iebev'- btv/. liclbenn 12 vorgesehen·':·

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worden ist. In der der Hubstellung l^, entsprechenden Stellung des Schiebers bzw. Kolbens 12 ist die Verbindung zwischen dem oberen Raum im Zylinder 8a und dem Umgehungseinlaß 23 unterbrochen, so daß die zweite Kraftstoff-Einspritzstufe eingeleitet wird.

Wenn jedoch.der Schieber bzw. Kolben 12, wie in der unteren Hälfte von Fig. 91 und 9B dargestellt, zum Umschalten auf Normalbetrieb um 180° verdreht und die auf' der Umfangsflache des Schiebers bzw. Kolbens 12 liegende öffnung 24a des Durchgangs vom Umgehungseinlaß 23 abgewandt ist und außerdem unter einem rechten Winkel zum Haupteinlaß 22 liegt, besteht keine Möglichkeit dafür, daß der obere Raum im Zylinder 8a mit dem Haupteinlaß 22 oder mit dem Umgehungseinlaß 23 kommuniziert, bis der Schieber bzw. Kolben 12 in einer der Nocken-Hubstellung Ip entsprechenden Stellung ankommt. Der Anfangszeitpunkt der Kraftstoff-Einspritzung sowie die Einspritzmenge im Kormalbetrieb unterscheiden sich mithin nicht von den entsprechenden Werten im lall eines !Fehlens des Durchgangs 24 und werden daher konstant gehalten.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können der Anfangszeitpunkt der Kraftstoff-Einspritzung und die während der zweiten Stufe beim Anlassen eingespritzte Kraft— stoffmenge auf sehr einfache und zweckmäßige Weise durch Änderung des Durchmessers oder dar Höhe oder beider Maße der auf der Umfangsfläche des Schiebers bzw. Kolbens 12 liegenden öffnung 24a eingestellt werden, ohne die Form der Nocken-Erhebungen 13a und 13b zu ändern. Hierdurch wird nach dem Anlassen eine Kraftstoffeinspritzung gewährleistet, welche optimal "auf die verschiedenen Charak— teristika der Dieselmaschine, wie Anlaßverhalten, Ausgangsleistung, "Gerauschentwicklung usw., abgestimmt ist, so daß das Leistungsverhalten der Dieselmasehine verbessert wird.

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In abgewandelter Ausführungsform der Erfindung kann der Kraftstoff-Umgehungseinlaß 23 statt unter einem rechten Winkel zum Kraftstoff-Haupteinlaß 22 an einer ■ : dem Haupteinlaß 22 diametral gegenüberliegenden Stelle im Schieber-Zylinder 8a und in derselben Höhenlage wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform angeordnet sein. In diesem Fall könnten die schematischen Darstellungen- im linken unteren Abschnitt von i"ig. 9A als sehe— matische Längsschnitte der Kraftstoff-Einspritzpumpe anstelle von Abwicklungen, wie vorher erwähnt, angesehen werden. Wenn bei dieser abgewandelten Ausführungsform der Erfindung der Schieber bzw. Kolben 12 in der Weise mit dem Durchgang 24 versehen ist, daß letzterer den Innenraum des Schieber-Zylinders 8a mit dem Umgehungseinlaß 23 in der Stellung verbindet, in welcher sich der Schieber Mw. Kolben 12 in der Hubstellung 1, befindet und in die Anlaß-Stellung verdreht worden ist, und der Schieber bzw. Kolben 12 um 180° in die Normalbetriebstellung verdreht v/ird, wird auch dann, wenn er in eine der Nocken-Hubstellung Ip entsprechende Position gelangt, in v/elcher die Umfangsflache seines unteren abgestuften Abschnitts 11b den Haupteinlaß 22 blockiert, die Kraftstoff-Einspritzung infolge des Vorhandenseins des Durchgangs in der Hubstellung 1~ nicht eingeleitet, da der Innenraum des Zylinders 8a und der Haupteinlaß 22 über den Durchgang miteinander verbunden sind. Dies steht im Gegensatz zu einer Anordnung, bei welcher der Durchgang 24 nicht vorgesehen ist, so daß die Einspritzung in der Nocken-Hubstellung I^ eingeleitet wird. Nur wenn die Öffnung 24a des Durchgangs aufwärts ü$c den Haupteinlaß 22 hinausgelangt ist und mithin die Verbindung zwischen dem Haupteinlaß 22 und dem Innenraum des Schieber-Zylinders 8a unterbrochen worden ist, wird die Kraftstoff-Einspritzung für Nor— malbetrieb durchgeführt bzw. mit Verzögerung eingeleitet.

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Auf diese Weise kann bei der abgewandelten Ausführungs— form der Erfindung nicht nur die Einspritzung beim Anlassen, sondern auch der Einspritzzeitpunkt sowie die Einspritzmenge im Normalbetrieb einfach eingestellt werden. ·

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9 (A,B) ist ein abgestufter bzw. eingekerbter Abschnitt 11 vorgesehen. Die gleiche Arbeitsweise und dieselben Vorteile lassen sich jedoch auch dann erzielen, wenn die obere bzw. innere Stirnfläche des Schiebers bzw. Kolbens 12 gemäß 3?ig. 10 schräg geschnitten und der Durchgang 24 so ausgebildet ist, daß die öffnung 24a auf die am höheren Ende der schrägen Stirnfläche des Schiebers bzw. Kolbens 12 befindliche Seite zu liegen kommt.

Anstatt auf verschiedenen Höhen liegende Stirnflächen des Schiebers bzw. Kolbens. 12 an den betreffenden Seiten vorzusehen,, kann die Überseite desselben wahlweise auch senkrecht zu seiner Längsachse liegen, während am Schieber-Zylinder 8a mehrere Kraftstoff-Einlasse 22 in verschiedenen Höhenlagen vorgesehen werden und um den Außenumfang des Zylinders 8a eine Hülse angeordnet wird, die sowohl axial als auch umfangsmäßig frei, verschiebbar ist. Durch wahlweise Verschiebung einer in der Hülse ausgebildeten öffnung in eine einem der verschiedenen Einlasse 22 gegenüberliegende Stellung läßt sich dann eine zweistufige Einspritzung beim Anlassen und eine einstufige Einspritzung im Normalbetrieb erreichen« Obgleich bei den dargestellten Ausführungsformen nur ein einziger Durchgang 24 vorgesellen ist., können gewünschtenfalls. auch awei oder mehrere Durchgänge vorgesehen werden®

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin eine Kraftstoff -Einspritzvorrichtung für eine Dieselmaschine, die einen Schieber-üyünaei- mit einem Kraftstoff-Einlaß und

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einem in diesem Zylinder axial verschiebbaren Schieber bzw. Kolben aufweist. Ein ilen Schieber bzw. Kolben betätigender Regel-Nocken weist zwei Erhebungen zur Betätigung des Schiebers bzw. Kolbens auf. Während des Ansaug- oder des Verdichtungstakts verschiebt der Kegel-Nocken den Schieber bzw. Kolben in eine erste Stellung, in welcher er den Einlaß zum Einspritzen von Kraftstoff blockiert, worauf sich der Schieber bzw. Kolben zu— rückverlagert. Am Ende des Verdichtungstakts verlagert der Regel-Nocken den Schieber bzw. Kolben weiter in eine zweite Stellung, in welcher der Einlaß zum Einspritzen von Kraftstoff blockiert wird. Eine Schaltvorrichtung

P vermag den Schieber bzw. Kolben zwischen einer Anlaß- und einer Kormalbetriebs-Stellung zu verdrehen. In der Anlaß-Stellung blockiert die Umfangsfläche des Schiebers bzw. Kolbens den Einlaß während seiner beiden Kraftstoff— Einspritzhübe, während er in der Kormalbetriebs-Stellung derart verdreht ist, daß seine Umfangsfläche die öffnung nur bei seiner weiteren Verlagerung in die zweite Stellung blockiert. Die erfindungsgemäße Verbesserung umfaßt mindestens einen im Schieber bzw. Kolben vorgesehenen Kraftstoff-Durchgang, welcher die Umfangsfläche mit der inneren Stirnfläche des üchiebers bzw. Kolbens verbindet und während des Anlassens der Dieselmaschine und in der zweiten

^ Schieber-Stellung mit einem im Schieber-Zylinder vorgesehenen Umgehungseinlaß in Verbindung steht, der um einen WinkelbeOrag vom Kraftstoff-Haupteinlaß entfernt ist.

Obgleich vorstehend spezielle Ausführungsformen der Erfindung im Einzelnen dargestellt und beschrieben sind, um die Verwirklichung des Erfindungsgedankens zu verdeutlichen, kann die Erfindung selbstverständlich auch in anderen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne daß von ihrem Rahmen und Grundgedanken abgewichen wird.

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Claims

Patentansprüche

1.1 Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Dieselmaschine, bestehend aus einem Schieber-Zylinder mit einem radialen Kraftstoff-Einlaß, einem im Zylinder axial verschieblich geführten Schieber bzw. Kolben einem den Schieber bzw. Kolben betätigenden Regel-Nocken mit auf Umfangsabstände voneinander verteil— ten Erhebungen, die mit dem Schieber bzw. Kolben in Berührung bringbar sind und ihn während des Ansaugoder Verdichtungstakts in eine erste Stellung, in welcher er den Einlaß zwecks Einspritzung von Kraftstoff blockiert, zu verschieben und ihn dann sich zu— rückverlagern zu lassen vermögen, wobei der Regel-Nocken am Ende des Verdichtungstakts den Schieber bzw. Kolben weiter in eine zweite Stellung verbringt, in welcher er den Einlaß zwecks Kraftstoff-Einspritzung blockiert, und einer Schaltvorrichtung, die beim Anlassen der Dieselmaschine auf den Schieber bzw. Kolben einwirkt und ihn derart winkelmäßig ausrichtet, daß seine Umfangsflache während seiner Bewegung in die erste und zweite Stellung den Einlaß blockiert, um zwei Kraftstoff-Einspritzungen vorzunehmen, und die im Nbrmalbetrieb der Dieselmaschine den Schieber bzw. Kolben winkelmäßig so einstellt, daß seine Umfangsf lache den Einlaß nur bei seiner Bewegung in seine zweite Stellung blockiert,- dadurch gekennzeich—

(Oa-) net, daß im Schieber-Zylinder zusätzlich zum radialen Kraftstoff-Einlaß (22) ein radialer Kraftstoff-Umgehungseinlaß (2$) und. im Kolben bzw. Schieber (12) mindestens ein Durchgang (24). vorgesehen sind, welcher die Umfangsflache des Schiebers bzw. Kolbens (12), mit seiner inneren Stirnfläche verbindet und beim An—

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lassen der Dieselmaschine in der zweiten Schieber-Stellung mit dem Umgehungseinlaß (23) kommuniziert,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Kraftstoff-Umgehungseinlaß (2J) um etwa 90° vom erstgenannten radialen Kraftstoff-Einlaß (22) entfernt ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1_t dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Kraftstoff-Umgehungseinlaß (23) um einen Winkel von 180° zum erstgenannten radialen Kraftstoff-Einlaß (22) versetzt angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Durchgänge (24) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1_t dadurch gekennzeichnet, daß die innere Stirnfläche des Kolbens bzw, Schiebers (12) unter Festlegung einer Umfangsfläche abgestuft ist, die beim Anlassen in der ersten und zweiten Stellung den Kraftstoff-Einlaß (22) zu verschließen vermag.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Stirnfläche des Schiebers bzw. Kolbens (12) schräg zu seiner Längsachse geschnitten ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schieber-Zylinder (8a) mehrere Kraftstoff -Einlasse (22) in verschiedenen Höhenlagen ausgebildet sind, daß der Zylinder (8a) von einer axial und umfangsmäßig dazu verschiebbaren Hülse umschlossen ist und daß die Hülse mit einer Öffnung versehen ist, die mit einem ausgewählten der Kraftstoff-Einlasse zusammenzuwirken vermag.

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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Kraftstoff-Umgehungseinlaß (23) winkelmäßig vom zuerst genannten Kraftstoff-Einlaß (22) entfernt angeordnet ist.

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