DE2453410A1 - Injektor - Google Patents

Injektor

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DE2453410A1
DE2453410A1 DE19742453410 DE2453410A DE2453410A1 DE 2453410 A1 DE2453410 A1 DE 2453410A1 DE 19742453410 DE19742453410 DE 19742453410 DE 2453410 A DE2453410 A DE 2453410A DE 2453410 A1 DE2453410 A1 DE 2453410A1
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electromagnet
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Willem Dipl Ing Brinkman
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Holec NV
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description

Νύΐ;\:--ία 11
Hefnersplatz 3 i-osüacti 9347
M Kon/HH, 8D
Holec N.V., Hengelo, Niederlande
Injektor
Die Erfindung betrifft einen Injektor zur Abgabe von Treibstoff an mindestens einen Treibstoffeinlass eines Verbrennungsmotors, wobei die Pumpkammer mindestens einer Treibstoffpumpe ein durch Betätigungsmittel einstellbares Verdrängervolumen aufweist, durch ein Einlassventil mit einer Treibstoffzufuhr und durch ein Ablassventil mit einer an den Treibstoffeinlass des Verbrennungsmotors anzuschliessenden Treibstoffabfuhr in Verbindung steht und durch mindestens einen Verdrängerkörper begrenzt wird, der mit mindestens einem Anker mindestens eines Elektromagneten gekuppelt ist und einen Schlag auf v/eist, der durch mindestens einen durch die Betätigungsmittel verstellbaren Anschlag begrenzt wird.
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Ein solcher Injektor ist bekannt. Dabei besteht der Verdrängerkörper aus einem steif mit dem Anker des Elektromagneten gekuppelten, steifen Plunger. Dieser Injektor erfordert genaue Montage und sehr genaue Bearbeitung der unterschiedlichen Einzelteile.
Die Erfindung bezweckt, einen bequemer herstellbaren, zufriedenstellend wirkenden Injektor zu schaffen. Zu diesem Zweck hat der Verdrängerkörper einen an der Zylinderwand anliegenden Führungskragen und einen muldenartigen Kolben aus elastischem Material, Es hat sich ergeben, dass ein muldenartiger Kolben aus elastischem Material ungeachtet einer geringen Ungenauigkeit bei der Anordnung des Pumpgehäuses in bezug auf den Elektromagnet mit dem antreibenden Anker eine ausreichende Abdichtung an der Zylinderwand gewährleistet.
Die Abnutzungsfestigkeit des Verdrängerkörpers ist hinreichend hoch, wenn der Verdrängerkörper aus einem Kunststoff, z.B. einem Superpolyamid hergestellt wird. Verschleiss des Verdrängerkörpers wird praktisch vollständig vermieden, wenn der Verdrängerkörper in einem im Pumpgehäuse untergebrachten Hartstahlzylinder angebracht wird.
Die Erfindung schafft ausserdem einen Verbrennungsmotor mit einem Injektor nach der Erfindung.
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Die vorerwähnten und weiteren Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise weggebrochene Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Injektors nach der Erfindung,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur 1 mit einem schematisch dargestellten Anschluss an einen Verbrennungsmotor ,
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 1, Figur 4 einen Ausschlag einer Einzelheit der Figur 3, Figur 5 einen Zerstäuber in vergrössertem Masstab, Figur 6 das Schema einer elektronischen Schaltung,
Figur 7 eine Draufsicht auf eine Magnetplatte mit einer Lasche und
Figur 8 ein Schema der Anordnung der unterschiedlichen Einzelteile eines Injektors für einen" 6-Zylinder-Verbrennungsmotor.
Zwei Paare von Elektromagneten 2 sind durch Bolzen 6 und die Bolzen 6 umgebende Buchsen 25 steif an einer Montageplatte 1 befestigt, die das Gestell des Injektors bildet. Jeder der Elektromagneten 2 hat einen aus einem Stapel von Magnetplatten
23 und 24 zusammengebauten Kern 10 und eine den Kern 10 umgebende Erregerspule 14. Die Bolzen 6 greifen an den Magnetplatten 23 und
24 an. Jeder Elektromagnet 2 ist in einem Kunststoffblock 36
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eingebettet. Zwischen jedem Paar abwechselnd erregter Magneten 2 ist ein plattenförmiger Anker 18 schwenkbar angeordnet. Jeder Anker 18 ist an einem Ende 4 an vorstehenden Laschen 37 von Magnetplatten 23 jedes der Paare von Elektromagneten 2 durch eine elastische Kupplung angelenkt, die aus einem Ring 38 aus elastischem Material z.B. einem Superpolyamid besteht. Da der Ring 38 mit einem Spiel S von z.B. 0,2 mm in eine Ausnehmung greift, ist der Anker 18 in seiner Längsrichtung etwas verschiebbar. Am freien Ende 5 trägt jeder Anker 18 ein kreuzförmiges Kupplungsorgan 20, mit dem zwei Verdrängerkörper 22 zweier Treibstoffpumpen 32 verbunden sind. Der Schlag der Verdrängerkörper wird durch beiderseits der Kupplungsorgane 20 angeordnete, einstellbare Betätigungsmittel bestimmt, die aus zwei Keilen 26 und 33 bestehen. Jede Pumpe 32 enthält eine Pumpkammer 29 mit einem Treibstoffeinlass 27 und einer Treibstoffabfuhrleitung 28, die je nach einem Zerstäuber 30 eines Verbrennungsmotors 31 führen. Das Einlassventil 39 und das Ablassventil 41 sind in einem im Pumpgehäuse 42 festzuschraubenden, gesonderten Klappengehäuse 43 untergebracht, das aus drei miteinander zu verbindenden Teilen besteht, d.h. einem Einlassteil 44, einem Ablassteil 45 und einem Zwischenteil 46. Der an eine Treibstoffspeisepumpe 40 anzuschliessende, einen Einlassitz 48 aufweisende Einlassteil 44 ist in den Zwischenteil 46 geschraubt und hat eine Ringnut 49 zur Aufnahme einer Abdichtung 50 zur Abdichtung gegenüber dem Pumpgehäuse 42. Der Zwischenteil 46 hat eine äussere Ringnut 51 und zwei Kanäle 52, durch die der zwischen dem Einlassventil 39 und dem Ablassventil 41 liegende Raum des Klappengehäuses 43 mit der Pumpkammer 29 in Verbindung steht. Der den Ablassitz 54 aufweisende Zwischenteil 46 ist in den Ablassteil 45 geschraubt und hat eine Ringnut 55 zur Aufnahme einer Abdichtung 56. Der Ablassteil 45 ist in das Pumpgehäuse 42 unter Zwischenfügung eines Abdichtungsrings 47 geschraubt. Das Einlassventil 39 und das Ablassventil 41 bestehen aus je
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einem Ventilkörper 78 aus Polytetrafluoräthylen und einem Stützring 57 aus Kupfer für eine Ventilfeder 58.
In jedem Pumpgehäuse 42 ist ein Hartstahlzylinder 59 mit schwerem Pressitz untergebracht. Nachher ist die Vorderfläche 60 des Zylinders 59 und des Pumpgehäuses 42 flach geschliffen. Die Pumpgehäuse 42 sind paarweise koaxial einander gegenüber angeordnet und sind durch Verbindungsmittel in einem Abstand t voneinander angebracht. Diese Verbindungsmittel bestehen aus Passtifte 61 und Bolzen 62, welche die Pumpgehäuse 42 steif mit der Montageplatte 1 verbinden. Die Vorderflächen 60 werden durch die Passtifte 61 genau parallel zueinander gehalten.
Die Verdrängerkörper 22 sind alle aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Superpolyamid hergestellt und bestehen aus je einem muldenförmigen Kolben*63, einem an der Pumpkammer 29 anliegenden Führungskragen 64 und einem Schraubstück 65, das unter Zwischenfügung von Leim in ein Hartstahlkupplungsorgan 20 eingeschraubt ist.
Der Injektor nach Figur 1 hat zwei kreuzförmige Kupplungsorgane 20, wobei die Verdrängerkörper 22 jedes Paars von Treibstoffpumpen durch ein Kupplungsorgan 20 miteinander gekuppelt sind. Jedes Kupplungsorgan 20 ist durch eine elastische Kupplung 66 mit einem Anker 18 gekuppelt. Diese elastische Kupplung 66 enthält einen im Kupplungsorgan 20 untergebrachten, um einen Stift 68 des Ankers 18 greifenden, elastischen Ring 67, der vorzugsweise aus einem Superpolyamid hergestellt ist.
Das Verdrängervolumen jeder Treibstoffpumpe 32 wird durch den Schlag des Kupplungsorgans 20 bestimmt, das mit einem Arm 79 zwischen den Keilen 26 und 33 hin- und herbewegt. Für eine genaue Einstellung dieses Schlags bestehen sowohl das Kupplungsorgan 20 als auch die Keile 26 und 33 aus Hartstahl und diese Keile liegen an den Hartstahlzylindern 59 an. Um einen zu starken Verschleiss dieser Einzelteile zu verhüten, ist die
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verhältnismässig geringe Gesamtmasse des Kupplungsorgans 20 und der beiden, damit verbundenen Verdrängerkörper von der verhältnismässig grossen Masse des Ankers getrennt durch die Verwendung der elastischen Kupplung 66. Bei jedem Schlag stösst das Kupplungsorgan 20 gegen einen harten Anschlag, während die Masse des Ankers 18 sich noch um einen geringen Schlag weiter bewegt und dabei abgefedert wird.
Zwei Gehäuseblöcke 69 bestehen aus je zwei aneinander angebauten Pumpgehäusen 42, zwischen denen Keile 26 und 33 angeordnet sind, die als gemeinsame Betatigungsmittel für jede der Pumpen 32 dienen. Der Abstand j: und die Kupplungsorgane 20 sind klein, so dass Ungenauigkeiten im Pumpenwirkungsgrad infolge einer Verformung von Kupplungsorganen und/oder infolge Montagefehler gering sind.
Ein vierter Arm 70 trägt Führungsflächen 71, die mit dem Anker 18 zusammenwirken, um Kippen des Kupplungsorgans 20 zu verhüten.
Jeder Zerstäuber 30 hat eine Nadel 7, von der ein konisches Ende 21 durch eine starke Feder 8 abdichtend auf den Sitz 9 gezogen wird. Das Ende 21 wird bei einem hohen Treibstoffdruck in einer an die Treibstoffleitung 28 angeschlossenen Kammer 11 und einer durch einen perforierten Kragen 12 damit verbundenen Kammer 19 entgegen der Wirkung der Feder 8 vom Sitz 9 abgedrückt (siehe Figur 5).
Jeder Elektromagnet 2 wird von einer in Figur 6 schematisch dargestellten Schaltung 17 gesteuert. Die Transistoren TR1 und TR2 bilden gemeinsam mit den zugehörenden Widerständen R,, R2» R3, R4 und R5 und dem Kondensator C einen monostabilen Multivibrator. Der Widerstand R. und der Kondensator C bestimmen die Zeitkonstante. Der Kollektorausgang des Transistors TR2 bildet
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über den Widerstand R* den Eingang des Transistors TR3, der als Verstärker des durch die Spule L1 des Elektromagneten 2 zu führenden Stroms dient, über der Spule L1 ist eine Löschdiode D1 angeschlossen. An die Eingangsklemmen K. und K~ wird eine Speisequelle 35 angeschlossen und der Eingang K-, dient zum Zuführen eines Steuerimpulses, der z.B. von einem Impulsgeber geliefert werden kann, der mit dem Motor 31 gekuppelt ist. Der Impulsgeber 34 ist z.B. mit einer Nockenabhse des Verbrennungsmotors 31 gekuppelt und besitzt einen Drehkontakt 15, der der Reihe nach mit einem der vier Kontakten 16a, 16b, 16c und 16d in Berührung kommt um nacheinander die Elektromagneten 2a, 2b, 2c bzw. 2d zu erregen. Jeder dieser vier Kontakte 16a, 16b, 16c und 16d ist mit einer Eingangsklemme K-, der 'Schaltung verbunden. In dieser Weise wird in jedem Zyklus des Verbrennungsmotors 31 zu dem erforderlichen Zeitpunkt mittels eines Zerstäubers 30 die für jeden Verbrennungszylinder erforderliche Treibstoffmenge injiziert. Die Reihenfolge der Erregung der Elektromagneten 2a bis 2d ist derart gewählt, dass jeder der Keile 26 und 33 bei jedem Zyklus einen Augenblick frei von einem Kupplungsorgan 20 wird, so dass sie je für sich mit geringer Verstellkraft verstellbar sind.
Figur 2 zeigt, dass der Keil 26 von einem tonnenförmigen Kolben eines an das Lufteinlasszweigrohr 72 des Verbrennungsmotors 31 angeschlossenen Zylinders 73 angetrieben wird.
Eine Rückstellfeder 74 greift über eine Tellerfeder 75 und eine Kugel 76 zentral an den Kolben 80 an. In dieser Weise wird vermieden, dass der Reibwiderstand infolge eines Schräglaufs des Kolbens 80 die Verstellung des Keils 26 verzögert. Der andere Keil 33 wird unabhängig von dem Keil 26 unter der Wirkung
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anderer Faktoren z.B. des atmosphärischen Drucks oder der Motortemperatur mittels eines Steuerorgans 77 verstellt.
Figur 8 zeigt die Anordnung von drei Paaren von Treibstoffpumpen 32 mit drei Kupplungsorganen 20, die von je einem Anker eines Paares von Elektromagneten 2 angetrieben werden. Ein Keil 26 hat eine Ausnehmung 81 zum Durchlassen des mittleren Kupplungsorgans 20 und wird durch einen Kolben 80 eines Zylinders 73 eingestellt.
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Claims (9)

  1. PATENTANSPRUECHE
    [Iy Injektor zur Abgabe von Treibstoff an mindestens einen Treibstoff einlass eines Verbrennungsmotors, wobei die Pumpkammer mindestens einer Treibstoffpumpe ein durch Betätigungsmittel einstellbares Verdrängervolumen aufweist, durch ein Einlassventil mit einer Treibstoffzufuhr und durch ein Ablassventil mit einer an den Treibstoffeinlass des Verbrennungsmotors anzuschliessenden Treibstoffabfuhr in Verbindung steht und durch mindestens einen Verdrängerkörper begrenzt wird, der mit mindestens einem Anker mindestens eines Elektromagneten gekuppelt ist und einen. Schlag aufweist, der durch mindestens einen durch die Betätigungsmittel verstellbaren Anschlag begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (22) einen an der Zylinderwand (29) anliegenden Führungskragen (64) und einen muldenartigen Kolben (63) aus elastischem Material aufweist.
  2. 2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (22) aus einem Kunststoff, z.B. einem Superpolyamid hergestellt ist.
  3. 3. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (22) in einem im Pumpgehäuse (42) untergebrachten Hartstahlzylinder (59) angebracht ist.
  4. 4. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das.s der Verdrängerkörper (22) einen Kolben (63) aus Kunststoff aufweist, der durch ein Schraubstück (.65) und/oder Leim an einem Kupplungsorgan (20) aus Stahl befestigt ist.
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  5. 5. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (22) an einem Kupplungsorgan (20) befestigt ist, das durch ein erstes Gelenk
    (66) an einem Anker (18) mindestens eines Elektromagneten (2) angelenkt ist, welcher Anker (18) um ein zweites Gelenk (38) in bezug auf den Elektromagnet (2) schwenkbar und in bezug auf mindestens eines der beiden Gelenke (38,66) radial verschiebbar ist,
  6. 6. Injektor nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Gelenke (66,38) einen Ring (67) aus elastischem Material aufweist.
  7. 7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpgehäuse (42)· jeder Treib stoff pumpe (32) einen Hartstahlzylinder (59) aufweist.
  8. 8. Injektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartstahlzylinder (59) einen Anschlag für die Betätigungsmittel (26,33) bildet.
  9. 9. Verbrennungsmotor mit einem Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
    509821/0305
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