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Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf Brennstoffeinspritzvorrichtungen für Rohr schieberbrennkraftmaschinen,
bei denen der Rohrschieber eine Verbund-Schwing- und -Hinundlierbewegung ausführt,
und zwar unter Einwirkung eines beweglich gelagerten Antriebsliebels, auf den an
einem Punkte eine wesentlich drehende Bewegung mittels eines Exzenters oder einer
Kurbel übertragen wird, während ein zweiter Punkt des Hebels mit dein Schieber durch
eine Universalkupplung angreift und während schließlich ein dritter Punkt des Hebels
durch ein Gleitstück oder einen Lenker geführt wird, der an einem Ende am Hebel
angreift und an dem anderen drehbar am Kurbelgehäuse oder einem sonstigen festen
Teil der Maschine ist.
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Die Erfindung betrifft insbesondere die Brennstoffeinrichtungen für
Kraftmaschinen dieser Art, bei denen der Pumpenkolben durch ein Getriebe bewegt
wird, auf das Bewegung von dem auf den Schieber einwirkenden Hebel übertragen wird,
wobei ein oder mehrere Ventile dazu benutzt werden, um Saug- oder Rücklauföffnungen
in der Pumpensaugkammer zu steuern, wodurch die Arbeitsdauer des Pumpenförderhubes
gesteuert und damit Menge und Zeit der Brennstoffeinspritzung geregelt wird.
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Bei Brennstoffeinspritzvorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise
im Patent475 505
des Erfinders beschrieben sind, werden Ventile so bewegt,
daß sie entweder den früheren oder den späteren Teil des Förderhubes der Pumpe oder
beide unwirksam machen. Die Anordnung ist insbesondere derart, daß nur der Mittelteil
des Pumpenhubes für die Brennstoffeinspritzung benutzt wird, währenddessen die Kolbengeschwindigkeit
ein Maximum ist.
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Die Erfindung will derartige Einrichtungen verbessern, und zu diesem
Zweck wird gemäß der Erfindung ein Getriebe vorgesehen, bei welchem die durch den
beweglich gelagerten Hebel übertragene Bewegung dazu benutzt wird, sowohl den Pumpenkolben
in Tätigkeit zu setzen wie auch das Saug- oder Rücklaufventil (oder die Ventile)
der Pumpe. Das Getriebe zum Bewegen des Kolbens wie auch zur Einwirkung auf die
Ventile kann seine Bewegung entweder unmittelbar von dem Hebel ableiten oder auch
von dem Lenker oder dem hin und her gehenden Gleitstück, durch den oder durch das
ein Punkt des Balkens festgehalten wird. Der Antrieb kann auch auf jedes dieser
Glieder abgeleitet werden. Bei einer Ausführung wird beispielsweise der Pumpenkolben
durch ein Getriebe bewegt, das seine Bewegung von dem Lenker oder Gleitstück ableitet,
während das Ventil oder die Ventile durch ein Getriebe bewegt werden, das seine
Bewegung unmittelbar von irgendeinem anderen Punkt des Hebels abnimmt.
Bei
einer anderen Ausführung werden die Bewegungen von Pumpenkolben und Ventil oder
Ventilen vom Lenker oder Gleitstück abgezweigt. Bei einer weiteren Ausführung mit
zwei Ventilen wird das eine Ventil und der Pumpenkolben vom Lenker oder Gleitstück
bewegt, das andere Ventil aber durch ein Getriebe, das durch einen anderen Punkt
des Hebels belwegt wird, derart, daß die Bewegung des Getriebes, das auf ein Ventil
wirkt, außer Phase mit der des Getriebes ist, das auf das zweite Ventil. wirkt.
Bei einer ähnlichen Anordnung mit nur einem Ventil nimmt das den Kolben bewegende
Getriebe seine Bewegung von dem Lenker oder Gleitstück ab, und das Ventil wird durch
ein Getriebe bewegt, dessen Bewegung teilweise vom Lenker und teilweise von einem
Punkt des Hebels stammt.
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In allen Ausführungsbeispielen, in denen die Pumpe mit zwei Ventilen
versehen ist, die durch Glieder bewegt werden, die ihre Bewegung von verschiedenen
Hebelpunkten ableiten, werden diese Punkte vorzugsweise so gewählt, daß die Bewegung
der Ventilantriebsteile einen Phasenunterschied aufweist, und zwar so, daß wenigstens
eins der Ventile immer offen gehalten wird, außer allein während der Brennstoffeinspritzzeit.
Auf diese Weise wird die Arbeit, die der Kolben verbraucht, verringert, und es wird
die Gefahr, daß Luft in die Pumpendruckkammer eingesaugt wird, weil beide Ventile
während der Saugzeit geschlossen bleiben, auf ein Mindestmaß gebracht.
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In gleicher Weise ist in anderen Fällen, bei denen beispielsweise
ein einziges Ventil durch ein einziges Glied bewegt wird, das seine Bewegung teilweise
von jedem von zwei Hebelpunkten ableitet, die Anordnung so getroffen, daß das Ventil
immer offen ist, außer während der eigentlichen Brennstoffeinspritzung.
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Es können auch bei einer anderen Bauart mit einem einzigen Ventil
Kolben der Pumpe und Ventil durch Nocken bewegt werden, wobei die -; ockengestaltung
derart ist und wobei die Punkte am Hebel, von denen sie ihre Bewegung ableiten,
so bestimmt sind, daß das erwünschte Ziel erreicht wird.
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Von den zahlreichen Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung sind durch
die Zeichnung vier beispielsweise wiedergegeben, und zwar zeigt Abb. i im lotrechten
Axialschnitt eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung; Abb.2 ist eine schematische
Darstellung, welche die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. i erläutert; Abb.
3, :I und 5 sind Darstellungen ähnlich Abb. 2 für drei andere Ausführungsbeispiele.
Bei der Bauart nach Abb. i oder nach dem Schaubild Abb. 2 ist ein beweglich gelagerter
Hebel A vorhanden, dessen eines Ende nachgiebig in der bekannten Weise mit dem Rohrschieber
B durch ein Kugel- oder Universalgelenk C verbunden ist. Ein Lager A1 an einem mittleren
Punkt des Hebels A wird von einer Kurbel Dl einer waagerechten Welle D erfaßt, welche
dem Hebel die gewünschte Bewegung erteilt. Der Hebel ist durch einen Zapfen El nahe
dem Ende des Hebels, das vom Rohrschieber entfernt liegt, mit einem Lenker E verbunden,
dessen anderes Ende bei E' an das Kurbelgehäuse der Maschine angelenkt ist, so daß
der Lenker E um den Zapfen EZ schwingen kann und die Bewegung die der Hebel A unter
Wirkung des Kurbelzapfens Dl ausführt, steuert.
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Der Lenker E ist dreieckig gestaltet und durch einen Zapfen E3 mit
dem anderen Ende einer Verbindungsstange F verbunden, deren oberes Ende an einem
Kreuzkopf F1 für den Tauchkolben F' einer Brennstoffpumpe angreift, die mit einem
Zylinder F3 und einer Druckkammer F4 versehen ist. Von der Druckkammer F@ aus führt
ein Brennstoffkanal F5 zur Spritzdüse der Maschine. Weiter sind an der Brennstoffkammer
F4 zwei Austrittsöffnungen FG vorhanden, die beide je durch ein Tellerventil F7
gesteuert werden und über einen Kanal F8 zum nicht dargestellten Brennstoffbehälter
führen.
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Die Stangen F9 der Ventile F 7 werden durch Federn F19 umschlossen,
die die Ventile auf dem Sitz zu halten suchen und deren Spannung durch Stellmuttern
F11 geregelt werden kann. Jedes der Ventile F7 kann durch eine Stoßstange G in Tätigkeit
gesetzt werden, die auf das untere Ende der Ventilstange über ein keilförmiges Abstandsstück
GI einwirkt, das in bekannter Weise verstellt werden kann, um den wirksamen Abstand
zwischen Stoßstange und Ventil zu verändern und dadurch die Öffnungsdauer des Ventils
zu regeln. Jede Stoßstange G gleitet in einer Führung G' und steht unter Wirkung
einer Feder G3, die das untere Ende G"- immer in Anlage mit einem von zwei Nockenstücken
H und Hl zu halten sucht. Das Nockenstück H ist durch einen Bolzen J starr mit einem
Vorsprung des Lenkers E verbunden; dieser Bolzen geht durch einen Schlitz J1 im
Nockenstück, so daß eine kleine Voreinstellung des Nockenstückes gegenüber dem Lenker
vorgenommen werden kann. Das Nockenstück Hl vermag auf dem. obenerwähnten Zapfen
E' zu schwingen und ist mit einem Arm H= versehen, der durch einen Lenker H3 mit
einem Lappen oder Vorsprung A= des Hebels A verbunden ist, der außerhalb des Zapfens
El liegt, so daß der Hebel bei seinem Schwingen verursacht, daß das Nockenstück
Hl
sich um den Zapfen E'2 dreht und dadurch auf das Ventil wirkt.
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In Abb. 2 sind die Zapfen E= für das \ okkenstück IIl und für den
Lenker E der Deutlichkeit halber nicht gleichachsig dargestellt, während nach der
Bauart der Abb. i ein gemeinsamer Zapfenstift für beide Teile Hl und F. verwendet
ist.
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Anordnung und Gestalt der N ockenstücke H und Hl ist derart, daß von
den Ventilen F7 das eine durch den zugeordneten Nocken während des Saughubes und
während des Anfangs- und Schlußteils des Druckhubes des Kolbens F' geöffnet gehalten
wird, so daß diese Hubteile wirkungslos bleiben. Beide Ventile sind nur während
des mittleren Teiles des Pumpendruchhubes geschlossen, währenddessen sich der Kolben
F= rasch bewegt, so <laß also nur dieser Teil jedes Druckhubes wirksam wird und
die Förderung von Brennstoff zur Spritzdüse durch den Förderkanal F" bewirkt.
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In der Wand der Druckkammer F1 befindet sich ein unter Federbelastung
stehendes Ventil I=. das als Sicherheitsventil dient und den Austritt von Brennstoff
gestattet; es verhütet Beschädigung der Pumpe beim Entstehen übermäßiger Drücke
in der Kammer F', beispielsweise infolge Verstopfens der Spritzdüse.
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In dein Schaubild nach Abb. 3 ist die Anordnung ziemlich gleichartig
der nach Abb. i und 2, nur daß statt zweier Ventile F' ein einziges Ventil K vorhanden
ist, welches eine Üftnung in der Druckkammer F1 der Brennstoffpump-- F- steuert
und auf das ein Antriebshebel L einwirkt, der bei L1 drehbar ist und durch zwei
Stoßstangen L= und L3 beeinflußt wird, die ihrerseits durch die beiden Nockenstücke
H und Hl bewegt «-erden. Bei dieser Ancrdnung wird das Ventil K vorn Antriebshebel
L aus infolge des Arbeitens einer der Stoßstangen L' oder L3 immer geöffnet gehalten,
nur nicht während des mittleren Teiles des Druckhubes des Kolbens, so daß im wesentlichen
die gleiche Wirkung erzielt wird, wie sie bei der Anordnung nach Abb. i und 2 erreicht
wurde, jedoch jetzt unter Verwendung nur eines einzigen Rücklaufventils.
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Bei dein Schaubild nach Abb.-I ist der bcweglich gelagerte Antriebshebel
mit 1I bezeichnet, und er greift mit einem Ende an dem Rohrschieber l11 mittels
eines Kugel- oder Universalgelenkes 11= an, während in mittlerer Lage eine Kurbel
:113 auf der Kurbelwelle 11l auf ihn wirkt. Das andere Ende des Hebels ist mit einem
Lenker und Nockenstück :115 verbunden, das bei 141E an das Kurbelgehäuse angelenlct
ist und einen Arm ll' aufweist, der über eine Verbindungsstange 1-I8 mit dem Kolben
ih der Brennstoffpumpe verbunden ist. Die Brennstoffpumpe besitzt eine Druckkammer
N' mit Förderöffnungen Ay' und zwei Austrittsöffnungen N3 und N1, die über einen
Kanal N5 mit dem Brennstoffbehälter verbunden sind. Die Durchlässe A' und ATS werden
von zwei Ventilen AX' beherrscht; Federn A', suchen diese geschlossen zu halten.
Auf die Ventilstangen wirkt eine N ockenfläche N$ am Lenker und Nockenstück j1l'.
und zwar so. daß während der Anfangs-und Schlußteile jedes Förderhubes ein oder
das andere Ventil geöffnet gehalten wird, so daß die Förderung nur während des mittleren
Teiles des Hubes eintreten kann, wenn der Pumpenkolben sich rasch bewegt.
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Abb.5 zeigt noch ein weiteres Schaubild, bei welchem die Pumpenkolben
selbst entgegen der Wirkung einer Feder durch einen Nocken angetrieben werden.
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Bei dieser Bauart ist der Hebel 0 wie vorher durch ein Gelenk
01 mit dein Rohrschieber 0' verbunden, und es wirkt auf ihn an einem mittleren
Punkt die Kurbel 03 an der waagerecht gelagerten Welle 0-1, Der Hebel ist auf der
anderen Seite des Kurbelangriffes mit einem Verbund-Lenker- und Ncclcenstiiclc 05
verbunden, das bei O' am Kurbelgehäuse drehbar ist und eine Nockenfläche aufweist,
die auf das untere Ende des Pumpenkolbens O- wirkt, den eine Feder 01, immer in
Anlag am Nocken zu halten sucht. Die Druckkammer P ist mit dem Förderauslaß P1 ausgerüstet,
ferner mit einem Durchlaß P' zu einem Kanal P--, der zum Brennstoffbehälter führt.
Der Durchlaß P= wird von einem Ventil P1 beherrscht; eine Feder P5 sucht dieses
immer geschlossen zu halten. Das untere Ende der Ventilstange wird von einem Lockenstück
0_ beeinflußt, das bei Q1 am Kurbelgehäuse gelagert und durch einen Lenker O' mit
dein von dem Rohrschieber entfernten Ende des Hebels 0 verbunden ist.
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Bei dieser Ausführung wird die Bewegung des Kolbens 0, durch das Schwingen
des Verbund-Lenker- und Nockenstückes 03 verursacht, und das Ventil P4 steuert den
Durchlaß P' so, daß er während des späteren Teils jedes Druckhubes der Pumpe offen
ist; infolgedessen ist nur der Anfangsteil des Hubes für die Brennstofförderung
wirksam.
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Anordnungen der oben beschriebenen Art können Verwendung finden, `nenn
das Ventil oder die Ventile nur während des Beginns oder während des Endes des Förderhubes
der Pumpe offen gehalten werden oder wenn sie sowohl zu Anfang wie zum Ende geöffnet
gehalten werden, gleichgültig, ob das Ventil oder die Ventile während des ganzen
Saughubes offen gehalten werden oder nicht. Es können auch bei allen beschriebenen
Anordnungen Einrichtungen vorgesehen sein, durch die die
Wirkzeit
des Ventils oder der Ventile verändert wird und die im besonderen Keilstücke zwischen
Ventil und Stoßstange aufweisen, wie in Abb. i gezeigt; auch andere bekannte Einrichtungen
können benutzt werden, um den Totgang zwischen Ventil und Stoßstange zu regeln.
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Die Ausführungsformen sind nur beispielsweise gegeben. Es kann der
Punkt oder es können die Punkte des schwingenden Hebels, von denen die Bewegungen
zum Antrieb von. Pumpe und Kolben und Ventil abgeleitet werden, verändert werden
und ebenso die Einrichtungen, um die Bewegung des Punktes des schwingenden Hebels
in bestimmter Weise festzulegen. Auch andere Einzelheiten können geändert -werden,
ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen.