DE3116608A1

DE3116608A1 - Einspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3116608A1
Application number: DE19813116608
Authority: DE
Inventors: Gérard M. Bron Rhône Marion
Original assignee: Renault Vehicules Industriels SA
Current assignee: Renault Trucks SAS
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1981-04-27
Publication date: 1982-01-28
Also published as: JPS5738657A; IT8121462A0; PL230890A1; US4445484A; SE8102734L; CH644187A5; FR2481752A1; GB2079382A; BR8102810A; IT1138279B; LU83323A1; FR2481752B1; BE888620A; NL8102056A; GB2079382B

Description

Anwaltsakte: P 669 Renault Vehicules Industrieis S* A

Lyon, Prankreich

Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung für mechanische Einspritz-. vorrichtungen von Brennstoffen, insbesondere für Dieselmotoren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzvorrichtung derart zu gestalten, daß diese sowohl zur Anwendung bei in die Leitung eingebauten Pumpen als auch an Verteilerpumpen oder Injektorpumpen mit mechanischer Steuerung anwendbar ist«

Eine erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung umfaßt einen Pumpkolben, einen Nocken, der mit dem rückwärtigen Teil dieses Kolbens zusammenarbeitet, um eine hin und her gehende Längsbewegung herbeizuführen, ferner im vorderen Bereich des Kolbens eine Druckkammer, die mittels eines Verbindungskanales an wenigstens einen Injektor angeschlossen ist. Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung ist dadurch gekenn« zeichnet, daß ein Schieber vorgesehen ist, der in einer Bohrung zu gleiten vermag, deren zentraler Bereich den genannten Verbindungskanal kreuzt, daß der hintere Bereich des Schiebers im

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hinteren Teil der Bohrung eine Druckkammer in Verbindung mit einem Steuerkanal begrenzt, daß eine Kraftstoff«Zuführleitung in den vorderen Teil der Bohrung einmündet, daß elastische Mittel vorgesehen sind, die den Schieber ständig nath hinten zurückzuholen versuchen, und daß im Umfangsbereich des Schiebers vor dessen zylindrischer Tragfläche eine Ringnut vorgesehen ist, mit welcher der Schieber in der Bohrung eingestellt wird. Die Vorrichtung arbeitet im einzelnen wie folgt;

a) Ist der Schieber lediglich der Einwirkung der elastischen Mittel ausgesetzt, so nimmt er eine Ruhestellung ein, in welcher der Verbindungskanal mit der Kraftstoff-Zufuhrleitung in Verbindung steht;

b) Wird im Steuerkanal ein geeigneter Druck aufgebracht, so verschiebt sich der Schieber nach vorn und sperrt dabei die Kraftstoff «Zufuhr leitung ab, erlaubt jedoch ein Strömen des Kraftstoffes in dem Verbindungskanal, und zwar über den Ringkanal;

c) sobald der Druck in dem Steuerkanal wieder abfällt, nimmt der Schieber seine Ruhestellung wieder ein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die elastischen Mittel eine schraubenlinienförmige Feder auf, die im Inneren einer Kammer von größerem Durchmesser als die Bohrung angeordnet ist, und zwar im vorderen Bereich dieser Bohrung, während der Schieber im Bereich seiner gleitenden Mantelfläche eine Stange trägt, deren vorderes Ende einteilig mit einer durchbrochenen Schulter ist; der hintere Bereich der Feder stützt sich gegen diese Schulter ab, die im rückwärtigen Teil der genannten Kammer von größerem Durchmesser als dem Durchmesser der Bohrung anliegt, um die Ruheposition des Schiebers zu definieren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerkanal an einem Druck angeschlossen, und zwar über einen Steuerblock, der

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vom mechanischen, mit Nocken arbeitenden Pumpsystem unabhängig ist.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Steuerblock ein elektronischer Bbck.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung in einem Axialschnitt.

Fig. 2 ist eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, die Arbeitsweise der Vorrichtung veranschaulichende

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung des Schiebers der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Einspritzvorrichtung verwendet eine klassische Pumpe 1 einzig und allein als Druckerzeuger; alle anderen Elemente, die in üblicher Weise dem Dosieren der eingespritzten Menge und der Variation des Vorschubpumpes dienenden, wurden weg-· gelassen.

Pumpe 1 umfaßt einen Pumpenkolben 2, einen Nocken ~5, der mit dem rückwärtigen Teil dieses Kolbens zusammenarbeitet, um eine axialere, hin und her gehende Bewegung zu erzeugen, während sich im vorderen Bereich des Kolbens 2 eine Druckkammer 4 befindet, in welche ein Verbindungskanal 5 axial einmündet. Das andere Ende dieses Verbindungskanales 5 kommuniziert direkt mit dem Einspritzinjektor bzw. den Einspritzinjektoren.

Ein Schieber β kann in einer Bohrung 7 gleiten, deren zentraler Bereich den Verbindungskanal 5 kreuzt, wobei die Achse der Bohrung senkrecht zu jener des Kanales 5 verläuft. Die rückwärtige Stirnfläche des Schiebers 6 begrenzt im hinteren Teil der Bohrung 7 eine

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Druckkammer 8, die mit einem Steuerkanal 9 in Verbindung steht« Dieser Kanal wird im geeigneten Augenblick mittels eines elektronischen Steuerblockes 10 unter Druck gesetzt. Die Bohrung 7 mündet mit ihrem vorderen Bereich in einen Kanal 11 von größerem Durchmesser; hier mündet ebenfalls ein Kanal 12 zur Zufuhr von Brennstoff ein, der beispielsweise an einen Vorraum 1J5 angeschlossen ist, der seinerseits Zufuhr von Brennstoff geringen Druckes erhält·

Der Schieber wird in der Bohrung gleitend eingestellt, und zwar mittels einer zylindrischen Tragfläche 14, die im Bereich ihrer vorderen Kante eine Ringnut 15 trägt (siehe insbesondere Pig. 3)-Im vorderen Bereich der zylindrischen Tragfläche 14 weist der Schieber eine Stange Io kleinen Durchmessers auf, deren vorderes Ende einteilig mit einer geschlitzten Schulter 17 ist; diese bildet die Form eines Kreuzes, deen Balken durch radiale Spalte 18 voneinander getrennt sind.

In Kammer 11 ist eine Schraubenlinienfeder 19 eingeschlossen, die als Druckfeder arbeitet. Die Feder 19 liegt mit ihrem vorderen Ende an einem Schraubbolzen 20 an, der die Kammer 11 absperrt, wähieid das hintere Ende der Feder an der genannten Schulter 17 anliegt. Der Mechanismus erlaubt eine Ruhestellung gemäß Fig. 1, wobei Schulter 17 am hinteren Ende der Kammer 11 anliegt und die Radialspalte 18 das freie Durchströmen von Brennstoff zwischen Kammer 11 und Bohrung 7 erlauben.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Während sich Schieber 6 in seiner Ruhestellung befindet, in welcher Verbindungskanal 5 frei mit dem vorderen Bereich der Bohrung 7 und der Kammer 11 kommuniziert, erreicht der von Pumpe 1 beim Heruntergehen von Kolben 2 in den Vorraum IjJ eingepumpte Kraftstoff nacheinander den Kanal 12, die Kammer 11, den vorderen Bereich von Bohrung 7, den unteren Teil von Verbindungskanal 5* und füllt schließlich die Druckkammer 4. Beim Aufwärtsgehen des Kolbens 2 wird der Kraftstoff wieder völlig in den Vorraum 13 zurückgedrückt, ^: wobei er dieselben Kanäle und Räume im umgekehrten Sinne durchströmt.

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* Zu einem ganz genauen Zeitpunkt, der als Zeitpunkt des Beginnes der Einspritzung gewählt wurde, erzeugt Block 10 in Kammer 8 einen hydraulischen Steuerdruck mittels Kanal 9. Unter der Wirkung dieses Druckes wird Schieber 6 nach vorn verschoben und drückt dabei Feder 19 zusammen (siehe Fig. 2). Er stellt sioh in der Position ein, die dem folgenden Zustand entspricht:

a) Der Kragen, der jenen Teil der Tragfläche lh bildet, welcher sich vor der Hingnut 15 befindet, sperrt Kammer 11 völlig ab und isoliert hierdurch Verbindungskanal 5 von Kanal 12;

b) Die Ringnut 15, die nunmehr gerade in Verbindungskanal 5 zu

""" liegen kommt, erlaubt den freien Durchgang von Brennstoff durch diesen Kanal 5·

Der von Kolben 2 in die Druckkammer 3 eingedrückte Brennstoff vermag nur durch Verbindungskanal 5 hindurchzutreten, um die einzelnen Injektoren zu erreichen.

Zu einem ganz genauen Zeitpunkt, der der ans Ende der Einspritz-Zeitdauer gewählte Zeitpunkt ist, verschwindet der vorher durch Block 10 in Kammer 8 errichtete Druck. Schieber 6, der sodann durch Feder 19 nach hinten gezogen wird, kehrt in seine Ruhestellung zurück.

Eine der wesentlichen Merkmale der Erfindung besteht in der Möglichkeit, Durchsatzmenge, Vorschub und Zeitpunkt der Einspritzung völlig unabhängig zu steuern, wobei das Einstellen von Durchsatz und Vorschub durch einen vom Einspritzdruck unabhängigen hydraulischen Steuerdruck erreicht wird; diese Steuerung ist zur intensiven Ausnutzung der Elektronik bestens geeignet.

Ein weiterer Vorteil, der sioh aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt, besteht darin, daß der vom Pumpsystem unabhängige Steuerblock 10 unterschiedlichen Kolben- und Zylinderarten zugeordnet werden kann, was eine leichte Austauschbarkeit und Anpaßbarkeit bedeutet.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich in gleicher Weise anwenden bei den folgenden Pumpen:

a) Bei in Reihe geschalteten Pumpen, (innerhalb einer Leitung eingeschalteten Pumpen) die auf Motoren oder einer gleichzeitig mehreren Einspritzpumpen zugeordneten Steuernockenwelle montiert sind, wobei jede Einspritzpumpe einem besonderen Zylinder zugeordnet ist;

b) Verteilerpumpen, die auf Motoren montiert sind, oder einer einzigen Einspritzpumpe, die mehrere Injektoren mittels eines Verteilermechanismus speist;

c)Bei Injektorpumpen, die auf Motoren montiert sind, oder einer mechanisch gesteuerten Injektorpumpe, die direkt an jedem Zylinder angeordnet ist„

Zahlreiche Abweichungen von dem dargestellten sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann die Ringnut 15 beispielsweise von einer durch Schieber 6 hindurchgeführten Bohrung ersetzt sein, oder durch irgendeinen anderen Durchgang, der Bestandteil des Schiebers sein kann oder nicht.

21.04.1981
DrW/MJ

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Claims

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Anwaltsakte: P 669

PATENTANSPRÜCHE

1.j Einspritzvorrichtung mit einem Kolbenpumpen, einem Nocken, -^ der mit dem rückwärtigen Bereich dieses Kolbens zusammenarbeitet, um eine hin und her gehende Längsbewegung zu er« zeugen, und einer im vorderen Bereich des Kolbens vorgesehene Druckkammer, die an wenigstens einen Injektor mittels eines Verbindungskanales angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schieber (6) in einer Bohrung (7) gleitend angeordnet ist, deren zentraler Bereich den genannten Verbindungskanal (5) durchkreuzt, daß der rückwärtige Bereich des Schiebers (6) im hinteren Bereich dieser Bohrung (7) eine Druckkammer (8) begrenzt, die mit einem Steuerkanal (9) in Verbindung steht, daß ein Kraftstoffzufuhrkanal (12) in den vorderen Bereich der Bohrung (7) einmündet, daß elastische Mittel (19) vorgesehen sind, deren Schieber (6) ständig nach hinten zu holen versuchen, und daß ein Kanal (15) im Bereich des vorderen Endes der zylindrischen Tragfläche (l4) vorgesehen ist, mittels welchem der Schieber (6) in der Bohrung (7) derart gleitet, daß die folgenden Zustände hergestellt werden:

a) Wenn der Schieber (β) lediglich der Einwirkung der elastischen Mittel (19) ausgesetzt ist, nimmt er eine Ruhestellung ein, in welcher der Verbindungskanal (5) mit dem Kraftstoff-Zufuhrkanal (12) kommuniziert;

b) Sobald im Steuerkanal (9) ein geeigneter Druck hergestellt ist, wird der Schieber (6) nach vorn verschoben und sperrt dabei den Kraftstoff-Zufuhrkanal (12) ab, erlaubt jedoch das Durchströmen von Kraftstoff durch den Verbindungskanal (5) mittels des zuvor erwähnten Kanales (15).

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel eine schraubenlinienförmige Feder (19) umfassen, die im Inneren einer Kammer (ll) von größerem Durchmesser als der Durchmesser der Bohrung (7) im vorderen Bereich dieser Bohrung angeordnet ist, daß diese Feder (19) zwischen dem vorderen Bereich der genannten Kammer (ll) und einer eingeschnittenen Schulter (17) zusammengepreßt ist, welche Schulter ihrerseits einteilig mit dem vorderen Ende einer Stange (ΐβ) des Schiebers (6) ist, die sich ihrerseits bis zum vorderen Teil der zylindrischen Tragfläche (l4) erstreckt, und daß die Schulter (ΐβ) im hinteren Bereich der genannten Kammer (ll) anliegt, um die Ruhestellung des Schiebers (6) zu definieren und dem Durchströmen von Kraftstoff zwischen Zufuhrkanal (12) und Bohrung (7) keinerlei Hindernis entgegenstellt.

j5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkanal (9) mittels eines vom mechanischen Nocken-Pumpsystem unabhängigen Steuerblickes (lO) unter Druck gesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerblock (lO) eine elektronischer Block ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese an eine in Reihe geschaltete Pumpe angepaßt ist.

6„ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis K, dadurch gekennzeichnet, daß diese an eine Pumpe vom Typus der Verteilerpumpen angeschlossen isto

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese an eine Pumpe des Typs der Injektorpumpe mit mechanischer Steuerung angeschlossen ist.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kanal (15) einteilig mit dem Schieber (β) bzw. diesem zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kanal (15) aus einem Ringkanal besteht, der im Schieber eingelassen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (15) aus einer quer zum Schieber (6) verlaufenden Durchgangsbohrung besteht.

21.04.1981

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