DE2901624A1

DE2901624A1 - Einspritzvorrichtung fuer fluessigkraftstoff

Info

Publication number: DE2901624A1
Application number: DE19792901624
Authority: DE
Inventors: James Charles Potter; Stanislaw Jan Antoni Sosnowski
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-01-19
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1979-07-26
Also published as: US4232644A; JPS5596358A; IT7919031A0; ES476766A1; IT1110932B; FR2415209B1; MX148652A; FR2415209A1

Description

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LUC 17

LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham, Großbritannien

Einspritzvorrichtung für Flüssigkraftsotff

Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung für die Einspeisung von Flüssigkraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine, mit einer Einspritzpumpe und einem in einem Gehäuse angeordneten, rotierbaren Verteilerbauteil, die beide bei Gebrauch in Synchronisation mit einer zugehörigen Verbrennungskraftmaschine angetrieben sind, einem im Verteilerbauteil vorgesehenen Ausflußkanal, durch den von der Einspritzpumpe gelieferter Kraftstoff strömt und der der Reihe nach mit einer Mehrzahl von Austrittsöffnungen zur Deckung gelangt, die bei Gebrauch während der einzelnen Förderhübe der Einspritzpumpe mit den jeweiligen Einspritzdüsen der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine verbunden sind, und einem innerhalb des Verteilerbauteiles in dem Ausflußkanal angeordneten, federbelasteten Ausströmventil, welches während der Förderung von Kraftstoff durch die Einspritzpumpe öffnet und, nach Beendigung der Kraftstofförderung durch die Ein-

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spritzpumpe in einer Weise schließt, daß ein begrenztes Kraftstoffvolumen von den Austrittsöffnungen zur Einspritzpumpe zurückströmen kann.

Vorrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt; sie besitzen jedoch den Nachteil, daß die Feder, welche das Ausströmventil belastet, einer erheblichen Beanspruchung unterworfen ist, die zu einem vorzeitigen Bruch der Feder führen kann. Da nur ein einziges Ausströmventil vorgesehen ist, wird die Feder bei jedem Förderhub der Einspritzpumpe belastet, und die Beanspruchung, der sie ausgesetzt wird, ist groß infolge der hohen Beschleunigung und der hohen Geschwindigkeit, die dem Ventilkörper zu Beginn und während der Kraftstofförderung erteilt werden bzw. , die der Ventilkörper erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzvorrichtung der bezeicneten Art zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und einen einfachen und funktionsgerechten Aufbau besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einspritzvorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen im Verteilerbauteil ausgebildeten Nebenkanal·, der mit der Einspritzpumpe in Verbindung steht und sich zum Umfang des Verteiierbauteiles hin erstreckt, um mit einer Austrittsöffnung in Verbindung zu treten, bevor diese Austrittsöffnung mit dem Ausflußkanal· zur Deckung gel·angt, wobei die Größe der Austrittsöffnungen und der Abstand zwischen dem AusfLußkanal· und dem Nebenkanal· am Umfang des Verteiierbauteiis so bemessen ist, daß ein anfängiicher Anteil der von der Einspritzpumpe gelieferten Kraftstoffmenge zu der jeweiligen Austrittsöffnung durch den Nebenkanal strömt und der Kraftstofffluß dann allmählich durch den Ausflußkanal· umgel·eitet wird, um ein a^mah^iches öffnen des AusstromVent^es zu erreichen.

Vorteiihafte Weiterbiidungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beanspruc-ht.

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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es stellen dar:

Figur 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Teiles der Einspritzvorrichtung, mit Darstellung der übrigen Bestandteile der Vorrichtung in Blockschaltbildform und

Figur 2 einen Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Teil der Vorrichtung.

Gemäß der Darstellung der Figur 1 besitzt die Vorrichtung eine Einspritzpumpe 10, ein Verteilerbauteil 11 und ein Gehäuse 12, von dem nur ein Teilbereich gezeigt ist. Das Verteilerbauteil ist drehbar innerhalb des Gehäuses 12 der Vorrichtung gelagert und ist während des Betriebes in Synchronisation mit der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Die Einspritzpumpe 10 enthält üblicherweise ein Paar von Verdrängerkolben 9, die in einer innerhalb des Verteilerbauteiles 11 ausgebildeten Querbohrung 8 angeordnet und an ihren äußeren Enden durch (nicht gezeigte) Rollen durch die Wirkung von Nocken nach innen bewegt werden, welche am Innenumfang eines Nockenringes 7 ausgebildet sind, der im Gehäuse 12 gelagert ist. Die Verdrängerkolben 9 werden nach innen bewegt, um den Förderhub auszuführen, und werden während des Ansaughubes wieder nach außen bewegt, und zwar durch den von einer Kraftstofförderpumpe 13 kommenden, unter Druck befindlichen Kraftstoff, wobei die Menge des von der Kraftstofförderpumpe 13 zur Einspritzpumpe 10 gelieferten Kraftstoffes durch eine Drossel 14 steuerbar ist.

Die Querbohrung 8 im Verteilerbauteil steht strömungsmäßig mit einem ebenfalls im Verteilerbauteil 11 ausgebildeten Längskanal 15 in Verbindung, und die Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffförderpumpe 13 erfolgt zweckmäßigerweise in den Längskanal 15

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mittels einer (nicht gezeigten) im Gehäuse 12 vorgesehenen Eintrittsöffnung und einer Mehrzahl von im Verteilerbauteil 11 ausgebildeten (nicht gezeigten) Eintrittskanälen, die ihrerseits mit dem Längskanal 15 in Verbindung stehen. Die Eintrittsöffnung und einer der Eintrittskanäle werden jeweils zur Deckung gebracht, um einen Zustrom von Kraftstoff zur Einspritzpumpe zu erreichen.

Der Längskanal 15 steht mit einem im Verteilerbauteil 11 ausgebildeten Ausflußkanal 16 in Verbindung, der sich nach außen zum Umfang des Verteilerbauteiles hin erstreckt, um nacheinander mit einer Mehrzahl von Austrittsöffnungen 17 zur Deckung gebracht werden zu können, welche im Gehäuse 12 ausgebildet sind. Während des Betriebes stehen die Austrittsöffnungen 17 mit den Einspritzdüsen 18 der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine in Verbindung. Im Verteilerbauteil 11 ist ferner ein Ausströmventil 19 vorgesehen, um den Ausfluß von Kraftstoff durch den Ausflußkanal 16 zu steuern und insbesondere den Rückstrom von Kraftstoff von den Austrittsöffnungen 17 zu kontrollieren, wenn die Kraftstoffförderung durch Einspritzpumpe beendet ist.

Das Ausströmventil 19 enthält einen Ventilkörper 20, der in Art eines Kolbens innerhalb eines Zylinders 21 angeordnet ist, der durch eine Erweiterung innerhalb des Längskanales 15 gebildet ist. Der Zylinder 21 ist mit einem erweiterten Abschnitt 22 versehen, von dem aus sich der Ausflußkanal 16 erstreckt, und der erweiterte Abschnitt 22 bildet eine Stufe mit der Wand des Zylinders 21. Auf den Ventilkörper 20 wirkt eine Feder 23, und der Ventilkörper ist mit einem Kopf reduzierten Durchmessers versehen, der in das eine Ende der Feder eingreift, während das andere Ende der Feder gegen ein Widerlager 24 abgestützt ist, welches an einem Gewindestopfen 25 angebracht ist, der seinerseits zum Verschluß des Zylinders 21 dient.

Ein weiterer Absatz ist zwischen dem Längskanal 15 und dem Zylinder 21' ausgebildet, und die Feder 23 drückt den Ventilkörper 20 gegen diesen Absatz.

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In den Ventilkörper 20 ist eine Blindbohrung 26 eingebracht, die in ständiger Strömungsverbindung mit dem Längskanal 15 steht. Die Blindbohrung 26 steht ferner mit einer Umfangsnut 27 in Verbindung, die am Ventilkörper in der Nähe von dessen der Feder 23 zugewandten Ende ausgebildet ist. Die umfangsnut steht mit der Blindbohrung über radiale Bohrungen in Verbindung. Die insoweit beschriebene Vorrichtung ist bekannt, und während des Betriebes bewegt sich der Ventilkörper gegen die Rückstellkraft der Feder 23, wenn Kraftstoff durch die Einspritzpumpe 10 gefördert wird. Dabei wird Kraftstoff durch den Ausflußkanal 16 zu einer Austrittsöffnung 17 hin verdrängt, welche sich gerade mit dem Ausflußkanal 16 in Deckung befindet. Die Bewegung des Ventilkörpers 20 hört auf, wenn die umfangsnut 27 jenseits der Abstufung zwischen dem Zylinder 21 und dem erweiterten Abschnitt 22 frei wird. Während dieser Bewegung wird die Feder 23 einer erheblichen Belastung ausgesetzt, weil der Ventilkörper eine schnelle Beschleunigung erfährt und eine hohe Geschwindigkeit erreicht, wenn Kraftstoff von der Einspritzpumpe gefördert wird.

Um diese Belastungen zu vermindern, ist ein Nebenkanal 28 vorgesehen, der jeweils seitlich vor dem Ausflußkanal 16 mit einer bestimmten Austrittsöffnung 17 zur Deckung gebracht wird. Der Nebenkanal 28 steht in ständiger Strömungsverbindung mit dem Längskanal 15. ■

Der Nebenkanal 28 besteht zweckmäßigerweise aus einer in das Verteilerbauteil 11 eingebrachten Bohrung, die mit einem erweiterten Abschnitt 29 des Zylinders 21 in Verbindung steht, welcher in der Nähe desjenigen Endes des Zylinders 21 vorgesehen ist, welches dem Gewindestopfen 25 abgewandt ist. Der Nebenkanal 28.steht ferner mit einer Längsnut 30 in Verbindung, die in den Umfang des Verteilerbauteiles 11 eingearbeitet ist. Schließlich ist der Ventilkörper 20 noch mit weiteren Querbohrungen 31 versehen, über welche der Nebenkanal 28 in ständiger Strömungsverbindung mit dem Längs-

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kanal 15 steht. Wie aus Figur 2 hervorgeht, in der die Drehrichtung des Verteilerbauteiles 11 durch einen Pfeil 32 angedeutet ist, befindet sich die Längsnut 30 in Drehrichtung vor dem Ausflußkanal 16. Der Abstand zwischen der Längsnut 30 und dem Ausflußkanal 16 im Verhältnis zur Größe der Austrittsöffnung 17 ist so bemessen, daß anfänglich nur die Längsnut 30 mit der Austrittsöffnung 17 in Verbindung steht, worauf eine Überlappungsperiode folgt, während derer sowohl die Längsnut 30 als auch der Ausflußkanal 16 mit der Austrittsöffnung 17 in Verbindung stehen. Daran schließt sich eine Periode an, während der sich allein der Ausflußkanal 16 mit der Ausflußöffnung 17 noch in Deckung befindet.

Es sei bemerkt, daß die Bewegung der Verdrängerkolben 9 nicht einsetzt, bevor die Längsnut 30 in Verbindung mit einer Austrittsöffnung 17 gelangt ist. Während des Beginnes des Förderhubes der Verdrängerkolben strömt aller Kraftstoff durch den Nebenkanal 28, aber wenn sich das Verteilerbauteil 11 weiter dreht, nimmt die überdeckung der Längsnut 30 mit der Austrittsöffnung 17 ab, und während dies geschieht, beginnt eine überdeckung des Ausflußkanales 16 mit der Austrittsöffnung 17, die allmählich zunimmt. Der Kraftstoff wird deshalb vom Nebenkanal 28 weggeleitet, und der umgelenkte Kraftstoff bewegt den Ventilkörper 20 in Richtung auf seine Öffnungsstellung.

Die Beschleunigung, der das Ausströmventil ausgesetzt ist, ist dabei wesentlich geringer als in dem Fall, in dem ein Nebenkanal nicht vorgesehen ist. Darüberhinaus wird auch die Geschwindigkeit des Ventilkörpers vermindert. Als Folge ergibt sich eine wesentlich reduzierte Belastung der Feder. Wenn die Kraftstofförderung durch die Einspritzpumpe beendet ist, wirkt das Ausströmventil in der Weise, daß es nur einen geringen Rückfluß von Kraftstoff von der Austrittsöffnung 17 in Richtung auf die Einspritzpumpe zuläßt, wobei die tatsächliche Menge durch denjenigen Hub des Ventilkörpers

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20 bestimmt wird, der sich an die Bedeckung der ümfangsnut durch die Abstufung zwischen der Wand des Zylinders 21 und dessen erweitertem Abschnitt 22 anschließt.

Es ist üblich vorzusehen, daß das Ausströmventil vor Beendigung der Kraftstofförderung durch die Einspritzpumpe immer seinen Maximalhub ausführt. Dies gewährleistet, daß ein bestimmtes Kraftstoffvolumen in Richtung auf die Einspritzpumpe zurückströmt; der Hauptteil der Kraftstoffmenge wird jedoch während des vorhergehenden Förderhubes 'durch die Einspritzpumpe geliefert,

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LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham, Großbritannien

Einspritzvorrichtung für Flüssigkraftstoff

Patentansprüche:

M. Einspritzvorrichtung für die Einspeisung von Flüssigkraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine, mit einer Einspritzpumpe und einem in einem Gehäuse angeordneten, rotierbaren Verteilerbauteil, die beide bei Gebrauch in Synchronisation mit einer zugehörigen Verbrennungskraftmaschine angetrieben sind, einem im Verteilerbauteil vorgesehenen Ausflußkanal, durch den von der Einspritzpumpe gelieferter Kraftstoff strömt und der der Reihe nach mit einer Mehrzahl von Austrittsöffnungen zur Deckung gelangt, die bei Gebrauch während der einzelnen Förderhübe der Einspritzpumpe mit den jeweiligen Einspritzdüsen der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine verbunden sind, und einem innerhalb des Verteiler-

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bauteiles in dem Ausflußkanal angeordneten, federbelasteten Ausströmventil, welches während der Förderung von Kraftstoff durch die Einspritzpumpe öffnet und nach Beendigung der Kraftstoff örderung durch die Einspritzpumpe in einer Weise schließt, daß ein begrenztes Kraftstoffvolumen von den Austrittsöffnungen zur Einspritzpumpe zurückströmen kann, gekennzeichnet durch einen im Verteilerbauteil (11) ausgebildeten Nebenkanal (28), der mit ( der Einspritzpumpe (10) in Verbindung steht und sich zum Umfang des Verteilerbauteiles (11) hin erstreckt, um mit einer Austrittsöffnung (17) in Verbindung zu treten, bevor diese Austrittsöffnung (17) mit dem Ausflußkanal (16) zur Deckung gelangt, wobei die Größe der Austrittsöffnungen (17) und der Abstand zwischen dem · Ausflußkanal (16) und dem Nebenkanal (28) am Umfang des Verteilerbauteiles (11) so bemessen sind, daß ein anfänglicher Anteil der von der Einspritzpumpe (10) gelieferten Kraftstoffmenge zu der jeweiligen Austrittsöffnung (17) durch den Nebenkanal (28) strömt und der Kraftstoffluß dann allmählich durch den Ausflußkanal (16) umgeleitet wird, um ein allmähliches öffnen des Aus strömventils (19) zu erreichen.
2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausströmventil (19) einen in axialer Richtung beweglichen Ventilkörper (20) aufweist, der gleitend in einem Zylinder (21) angeordnet ist, dessen eines Ende mit der Einspritzpumpe (10) in Verbindung steht, im Ventilkörper (20) eine Blindbohrung (26) ausgebildet ist, die in dauernder Verbindungmit diesem einen Ende des Zylinders (21) steht, die Wand des Ventilkörpers (20) eine öffnung (31) enthält, über die der Nebenkanal (28) durch die Blindbohrung (26) mit der Einspritzpumpe (10) in Verbindung steht, und eine weitere öffnung (27) in der Wand des Ventilkörpers (20) vorgesehen ist, die jenseits einer Abstufung in der Zylinderwand unbedeckt ist, nachdem, sich der Ventilkörper (20) um eine bestimmte Weglänge verschoben hat.

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3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenkanal (28) an seinem äußeren Ende mit einer Längsnut (30) am Umfang des Verteilerbauteiles (11) in Verbindung steht, welche sich derart in axialer Richtung erstreckt, daß sie nacheinander mit den Austrittsöffnungen (17) in Verbindung gelangt.

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