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Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Gegenstand derErfindung
isteineEinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer durch den Brennstoffdruck
gesteuerten Düsennadel, welche starr mit der Brennstoffzuführungsleitung verbunden
ist, so daß dieselbe die Hubbewegung der Düsennadel mitmacht. Bei den bekannten
Vorrichtungen dieser Art ist die Düsennadel als Differentialkolben ausgebildet und
mit einer Längsbohrung versehen, welche die unmittelbare \"erlängerung desBrennstoffzuführungsrohres
bildet. Die Abdichtung der Nadel nach außen hin kann durch eine unter Federdruck
stehende elastische Membran erfolgen. Infolge der Ausbildung der Düsennadel als
Differentialkolben ist jedoch eine Veränderung der Hubbewegung der Nadel nicht möglich,
was für Maschinen, die mit stets veränderlicher Belastung laufen, nicht günstig
ist. Gemäß der Erfindung wird der Brennstoff in anderer Weise in gegebenenfalls
veränderlichen Mengen der Einspritzdüse zugeführt, wobei keine hohe Düsennadel verwendet
wird, die gemäß den bekannten Vorrichtungen notwendigerweise an eine gekrümmte elastische
Brennstoffleitung angeschlossen werden muß. Nach der Erfindung wird an dem oberen
Ende der Düsennadel eine aus dem Gehäuse der Einspritzvorrichtung herausragende
Hülse befestigt, die als -Brennstoffzuleitung dient und auch dazu benutzt wird,
die Nadel an eine an sich bekannte elastische Membran festzuklemmen. Unterhalb dieser
Membran befindet sich ein Druck- und Sammelraum für den zugeführten Brennstoff,
von welchem aus der Brennstoff an der Außenseite der Nadel entlang zur Nadelspitze
strömt. Erreicht wird diese Anordnung dadurch, daß die Düsennadel zwischen ihren
Enden mit einer Verdickung versehen wird, an welche die elastische Membran durch
die Hülse festgeklemmt wird. Die Verdickung ist mit Durchgangskanälen versehen,
durch welche die durch Abflachungen an der Nadel gebildeten Brennstoffkanäle miteinander
verbunden werden.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar.
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Abb. i ist ein senkrechter Längsmittelschnitt durch denOberteil einer
mit der neuen Einspritzvorrichtung versehenen Maschine.
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Abb. 2 zeigt schaubildlich die Düsennadel. Abb. 3 ist ein Einzelheitsschnitt
durch die Düsennadel zurDarstellung der verschiedenen Kanäle.
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Abb. q. zeigt im Schnitt Einzelteile in etwas größerem Maßstab und
in einer Schnittebene, senkrecht zu der in Abb. i gewählten, und Abb. 5 stellt einen
Schnitt durch das Anschlußstück für die Brennstoffleitung dar. Abb. 6 zeigt einen
Grundriß der in Abb. 5 dargestellten Teile.
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Die Einspritzvorrichtung D ist gemäß der Zeichnung an einen Zylinder
mit Rohrschiebersteuerung als Einheit abnehmbar befestigt. Sie besteht aus dem Gehäuse
d (Abb. 4.), das zylindrisch ausgebildet ist und in einen Mittelstutzen
c13
des Zylinderkopfes C hineinpaßt. Dieses Gehäuse hat oben einen Tellerflansch dl
und nimmt in einer Mittelbohrung eineDüsennadel d= auf, deren unterer Teil d3 an
drei I Tmfangsstellen längsweise abgeflacht ist, damit der Brennstoff längs dieser
Abflachung zur Ventilspitze dl fließen kann. Diese Spitze sitzt für gewöhnlich in
einem Kegelsockel d5 eines Düsenkörpers d4 (Abb. 4), der von dem Gehäuse d abgenommen
werden kann und zu diesem Zweck einen Umfangsflansch d46 hat, gegen welchen sich
der nach einwärts vorspringende Rand einer Buchse d' legt. Diese Buchse hat an ihrem
oberen Ende Außengewinde, um bei Verdrehung einer Mutter dso fest gegen den Flansch
d46 hineingepreßt zu «erden. Der Flansch d''° hat kegelförmige Unter- und Oberflächen,
damit an der Unterfläche des Gehäuses d und der Buchse d' die richtige Abdichtung
herbeigeführt wird. Die Buchse d' ist am oberen Ende mit einer kegelförmigen Schulter
73 versehen, welche in Eingriff mit einem entsprechenden Sitz 74 (Abb. i) an dem
Zylinderkopf C gerät, wodurch an diesen Flächen eine gasdichte Abdichtung entsteht.
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Eine elastische Membran d° ist an ihrem äußeren Rand zwischen dem
Tellerflansch dl und einem Ring d12 festgeklemmt. Der Ring d12 wird mit demTellerflansch
durch die inAbb. i dargestellten Schrauben d14 verbunden; aber auch der Mittelteil
der mit einer Mittelbohrung versehenenMembrand° ist festgeklemmt, und zwar durch
eine die Düsennadel umgebende Buchse d$ gegen die kegelförmige Fläche d16 einer
Erweiterung 49 der Düsennadel d2 (Abb. a und 3). Diese Buchse d6 ist mit der Düsennadel
d2 beweglich, und die Festklemmung des Mittelteiles der Membran d6 wird dadurch
bewirkt, daß eine Mutter 5z (Abb. 4) auf einen Fortsatz 53 der Düsennadel aufgeschraubt
ist und Scheiben 51 gegen das obere Ende der Buchse de drängt. Eine Gegenmutter
52' sichert die Einstellung der Mutter 52. Die Abdichtungsscheiben
5 1 verbieten den Austritt von Brennstoff am oberen Ende der Düsennadel.
In der Nähe des Randes der Mittelöffnung der Membran d° ist in dem Tellerflansch
dl eine Aussparung 4.8 vorgesehen, durch welche die Membran von unter her durch
den Druck des Brennstoffes in Spannung versetzt werden kann. Wenn dieser Druck ein
bestimmtes Maß erreicht, erfolgt durch Anheben der Membran und der Düsennadel der
Austritt des Brennstoffes aus dem Düsenkörper d4.
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Der zur Festklemmung des Außenrandes der Membran dienende Ring d12
umschließt auch eine Feder d15, die dieser Bewegung der Membran Widerstand leisten
soll. Das obere Ende dieser Feder stützt sich gegen einen nach einwärts gerichteten
Flansch d16 am Ring dl' ab, während das untere Ende der Feder auf einem Flansch
dl' einer Gewindebuchse d11 aufruht, die ihrerseits an der Buchse d8 verschraubt
ist. Die Buchse d8 hat an der Seite einen Ansatz d11 mit einer verjüngten Bohrung
d26 (Abb. 5) zur Aufnahme eines entsprechend kegelförmig gehaltenen Kernes oder
Stöpsels d21, der durch die Schlauchleitung d22 mit einerpassendenBrennstoffpumpe
oder einer Brennstoffmeßvorrichtung verbunden ist. DieserAnschlußstöpsel d21 wird
in seiner Lage in der Erweiterung d13 dadurch gesichert, daß eine Haube d23 mit
Innengewinde auf das äußere Gewinde des Stöpsels aufgreift. Der Rand der Haube legt
sich gegen eine Abdichtungsscheibe d24, die an der Vorderfläche des Ansatzes d16
angepreßt @v ird.
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Eine Mittelbohrung des Stöpsels d11 enthält ein Rückschlagventil 38.
Dieses Rückschlagventil wird für gewöhnlich auf seinen Sitz durch eine Feder 39
gedrückt und verhindert die Strömung des Brennstoffes in Richtung gegen die Leitung
d22 hin. Diese Mittelbohrung wird nahe dein Ende des Stöpsels durch ein Ventil 39'
abgeschlossen, das den Hub des Rückschlagventils begrenzt und durch die Schraube
40 mehr oder weniger tief eingestellt werden kann. Der den Stöpsel umschließende
Mutternring 76 kann von der anderen Seite her gegen den Ansatz d13 angedrückt werden,
um dadurch den Stöpsel d21 fest in die kegelförmige Bohrung hineinzuziehen oder
aber eine Auslösung dieses Stöpsels zu gestatten. Nach Abb. i, a, 3 und 4. fließt
der Brennstoff nach Vorbeigang an dem Rückschlagventil 38 in die Kammer 41 des Stöpsels
und von hier durch die Leitung 42 gegen eine Umfangsnut 43 der Düsennadel d'. Jener
Teil der Düsennadel, der sich von dieser Umfangsnut 43 bis zur Erweiterung .49 erstreckt,
ist ebenfalls mit längeren Abflachungen versehen, wie bei 44 (Abb. 4) angedeutet,
und dadurch kann nun der flüssige Brennstoff an der Nadel in der Buchse d$ nach
abwärts laufen, um sich in einer Ringkammer am unteren Ende der Buchse anzusammeln.
Von dieser Stelle fließt der Brennstoff durch eine Querbohrung 46 und durch die
Zweigbohrung .@7 zur Unterseite der Membran (Abb.3und4). Von den Zweigbohrungen
47 gehen auch waagerechte Bohrungen 47' zum Umfang dieser Erweiterung 49 an der
Nadel, um auch an dieser Stelle den Brennstoff unter die Membran zu leiten. Unmittelbar
unter der Erweiterung 49 hat die Nadel eine zweite Umfangsnut 5o, durch die der
Übertritt des Brennstoffes in die durch die Abflachungen d3 gebildeten Kanäle erleichtert
wird.
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Da sich die Buchse dg mit der Düsennadel d'
bewegt,
findet eine Verzögerung in der Bewegung der Nadel, wie sie sonst durch die Reibung
an Stopfbuchsen und Abdichtungen herbeigeführt wird, nicht statt, und jede Veränderung
beim Einspritzen wird dadurch beseitigt. Auch sei betont, daß die ganze Brennstoffleitung
von dem Schlauch d°-= an eine Leitung ist, die nach abwärts führt, so daß Luftblasen
niemals in den Brennstoff mit eingeschlossen verbleiben und man es auf dein ganzen
Pfad nur mit einer nur wenig zusammendrückbaren flüssigen Brennstoffsäule zu tun
hat.
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Der Kopf 55 der Düsennadel d= ist nach Ahb. 2 verjüngt und dient als
Widerlager für eine Einstellschraube 56, wodurch der Hub dieser Nadel veränderlich
begrenzt wird. Damit wird auch die per Hub zugeführte Brenustofl'nienge veränderlich
begrenzt. Die Schraube 56 erstreckt sich durch eine Gewindebuchse 61. welche gegen
Verschiebung in einem zweiteiligen Gehäuse 57, 57' gesichert wird. Die beiden Teile
5;, 57' dieses Gehäuses (Abb. 6 ) werden durch Bolzen 58
zusammengehalten
und haben nahe ihrem Fußende eine Ringnut 59, in welche eine Umfangsrippe (-)o der
Buchse die eindringt, so daß die Teile 57, 57' gegen Hochdrücken gehalten «erden.
Die Ringscheibe 6; wird durch dieses doppelteilige Gehäuse in dem Kupplungsring
64. nach abwärts gedrückt. Die Buchse 61 besteht ebenfalls aus zwei längsweise zusaintnengehaltenen
Hälften und wird durch einen Stift 6i'@ gegen Verdrehung gesichert. Das obere Ende
der Stellschraube 56 wird von einem Handrad 62 umschlossen, und eine Blattfeder
63 drückt gegen den geraubten Teil dieses Handrades, um es in seiner eingestellten
Lage zu sichern. Diese Vorrichtung zur %'erstellung des Hubes der Ventilspindel
ist ganz oben an der Brennkraftmaschine befestigt und jederzeit zugänglich.
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Beim Betrieb der Kraftmaschine treten Bretmstofmengen durch den Schlauch
d=° und drücken das Rückschlagventil in die Offenstellung, um aus der Kammer .4i
durch den ha»al-I2 der Bohrung für die Düsennadel an der U'mfatigsnut 4.3 zuzuströmen
(Abb. 4). Dieser flüssige Brennstoff strömt dann längs der abgeflachten Stelle der
Nadel nach abwä rts, und durch die in Abb. 3 gezeigten Quer-und Winkelbohrungen
verteilt er sich auf die obere und untere Seite der Nadelverdickung a.y. Von der
Unterseite dieser Verdickung kann dann der Brennstoff längs der Abfachungen d3 der
Nadel zur Einspritzdüse d4 belangen. Hat nun der Druck in der Kammer .48 unter der
Membran d' eine bestimmte Größe erreicht, so drückt er die :Membran nach oben durch
und hebt dadurch entgegen der Wirkung der Feder d'5 die Düsennadel d'= ati, so daß
die Brennstoffmasse nunmehr über den Düsenkörper d4 in den Zylinder übertritt.