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Einspritzvorrichtung an Dieselmaschinen Die Erfindung betrifft eine
Einspritzvorrichtung an Dieselmaschinen zur Teilung der je Arbeitstakt in den Brennraum
eingespritzten Brennstoffmenge in eine Vor- und eine Haupteinspritzmenge mittels
eines Unterbrecherventils durch zeitweiliges Wegsteuern von Brennstoff in einen
zusätzlichen Speicherraum niedrigen Druckes, in dem ein federbelasteter Ausweichkolben
angeordnet ist, gemäß Patent 87o 6r9.
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In weiterer Ausgestaltung und zwecks Verbesserung der Vorrichtung
des Hauptpatentes dahingehend, daß der Zeitpunkt der Haupteinspritzung in Abhängigkeit
von der Drehzahl verlegt wird, und zwar bei sinkender Drehzahl zurückverlegt wird,
wird folgende Gestaltung des federbelasteten Ausweichkolbens vorgeschlagen: Der
Ausweichkolben wird mit zwei Dichtsitzen versehen, von denen der eine in der Ausgangsstellung
dichtet, in die der Kolben durch die Feder, die vorzugsweise die Schließfeder der
Einspritznadel ist, verschoben wird, während der zweite in der Endstellung abdichtet,
in die der Kolben durch den weggesteuerten Brennstoff gegen die Federwirkung verschoben
wird. Ferner wird eine abschließbare Verbindung zwischen den beiden durch die Dichtsitze
gegeneinander abzuschließenden Räumen, nämlich dem Speicherraum und einem Raum,
der an eine Leckleitung angeschlossen ist, vorgesehen, deren Durchfluß von den Dichtflächen
des Kolbens bzw. dem Kolben selbst gesteuert wird. Vorzugsweise wird diese Verbindung
durch Drosselbohrungen gebildet, die in bzw. an den Dichtflächen oder im Ausweichkolben
vorgesehen sind und über eine durch den Kolben hindurchgeführte Längsbohrung miteinander
in Verbindung stehen.
Während der Haupteinspritzung dichtet der
eine vom weggesteuerten Brennstoff geschlossene Dichtsitz des Kolbens ab, während
der zweite, von der Feder geschlossene Dichtsitz während der Entlastungszeit abdichtet,
nachdem der Druck in der Einspritzleitung durch die Wirkungsweise des Unterbrechungsventils
auf den durch die Kolbenfläche und die Federspannung des Einspritzventils gegebenen
Wert gesunken ist.
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Während der Verschiebung des Kolbens von der einen Dichtlage in die
andere kann durch die vorgesehene Verbindung der beiden gegeneinander abgedichteten
Räume Brennstoff aus dem Speicherraum in den anderen drucklosen Raum entweichen,
der mit der Leckleitung verbunden ist. Dadurch, daß die für die genannte Verschiebung
notwendige Zeit im Falle geringerer Drehzahlen größer ist als bei hohen Drehzahlen,
kann bei niedrigen Drehzahlen mehr Brennstoff über die Drosselstelle des Ausweichkolbens
abfließen, was eine Zurückverlegung des Zeitpunktes der Haupteinspritzung zur Folge
hat. Die Haupteinspritzung setzt bei kleinerer Drehzahl spätestens zu dem Zeitpunkt
ein, an dem das Unterbrechungsventil den Austritt für den wegzusteuernden Brennstoff
sperrt.
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Außerdem wird der Druckspeicherraum nach der Einspritzung auf einen
bestimmten Druck -entlastet, dadurch, daß ebenfalls Brennstoff durch die Drosselverbindung
aus dem Speicherraum zur Leckleitung abfließt.
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Vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Anordnung so ausgelegt, daß
die vom Speicherraum aufzunehmende Brennstoffmenge wesentlich kleiner als die durch
das Unterbrechungsventil weggesteuerte Brennstoffmenge ist, z. B. ein Drittel dieser
Menge beträgt. Hierdurch erhöht sich die Spannung der Feder, welche den Ausweichkolben
belastet, in so geringem Maße, daß bei Verwendung der Schließfeder des Einspritzventils
als belastende Feder für den Ausweichkolben auch bei kleinen Drehzahlen mit praktisch
nahezu unverändertem Einspritzdruck gegenüber der Voreinspritzung eine gute Zerstäubung
erreicht wird.
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Zweckmäßig werden die Drosselöffnungen so bemessen, daß bei voller
Drehzahl während der Unterbrechung eine Brennstoffmenge abfließt, die der Größe
des Speicherraumes entspricht.
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Hierdurch wird erreicht, daß bei halber Drehzahl die doppelte Speichermenge
abfließt und damit die Steuerwirkung des Unterbrechungsventils eintritt.
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Vorteilhaft wird der Ausweichkolben aus zwei mit jeweils einem Bund
versehenen Teilkolben zusammengesetzt, die in einer Büchse geführt sind, deren beide
Stirnflächen jeweils im Zusammenwirken mit dem entsprechenden Kolbenbund einen Dichtsitz
bilden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und
zwar eine Ausführungsform, bei der die Feder des Einspritzventils als Rückholfeder
für den vom weggesteuerten Brennstoff beaufschlagten Kolben dient.
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Von -der nicht dargestellten Brennstoffeinspritzpumpe strömt der Brennstoff
durch die Einspritzleitung i, die mittels Dichtkegel 2 und überwurfmutter 3 am Gehäuse
des Unterbrecherventils .4 angeschlossen ist, in das Unterbrecherventil .4. Der
Brennstoff schiebt den Kolben 5 gegen den Druck der Feder 6 in der Büchse 7 vorwärts,
d. h. auf der Abbildung nach links, wobei die Bohrung 8 zunächst abgedeckt ist.
Hierbei wird der zwischen dem Kolben 5 und der Öffnung 9 des Einspritzventils io
in den Kanälen i i und 12 befindliche Brennstoff unter Druck gesetzt und nach Erreichen
des Öffnungsdruckes der Feder 13 des Einspritzventils io mit dem fest eingestellten
Druck dieser Feder 13 als Vorspritzer abgespritzt. Dann überschleift die Rille oder
Ringnut 14 des Kolbens 5 die Bohrung 8, und es wird so lange Brennstoff über die
Leitung 15 in den Speicherraum 16 geführt, bis der Kolben 17 die Feder 13 des Einspritzventils
io auf einen höheren Druck zusammengepreßt hat, unter dem die Haupteinspritzung
erfolgt. Der Kolben 17 legt sich dabei mit dem Bund 18, dessen dem Kolbenschaft
zugewandte Seite als Dichtfläche ausgebildet ist, gegen die entsprechende Gegenfläche
i9 der Büchse 20. Bis der Bund 18 auf der Dichtfläche i9 zur Anlage gekommen ist,
kann Kraftstoff durch die Drosselbohrung 21 und die Längsbohrung 22 und die zweite
Drosselbohrung 23 entweichen. Der zweiteilig ausgebildete Kolben 17 trägt an seinem
anderen Ende einen zweiten Bund 24, der auf seiner dem Kolbenschaft zugewandten
Seite ebenfalls als Dichtfläche ausgebildet ist und auf der zweiten Stirnfläche
25 der Büchse 20 zur .Anlage kommen kann. Nachdem der Kolben 5 die Bohrung 8 wieder
abgedeckt hat, beginnt die Haupteinspritzung. In seiner Endstellung, d. h. wenn
er links gegen die Fläche 26 zum Anschlagen gekommen ist, gibt der Kolben 5 den
Durchgang für den Brennstoff über die Rille 14 und die Bohrung 27 frei. Das Ende
der Einspritzung erfolgt durch normale Entlastung der Druckleitung i. Der Kolben
5 geht unter Einwirkung der Feder 6 zurück, d. h. in der Abbildung nach rechts,
öffnet die Bohrung 8, worauf der Kolben 17 zurückgeht und der Kolben 5 weiter zurückgedrückt
wird. Der letzte Teil des Weges vom Kolben 5 wird durch die Feder 6 bewirkt. Durch
die Querbohrung 28 und die Längsbohrung 29 im Kolben 5 strömt Brennstoff in die
Verbindungsleitungen i i und 12 zwischen Unterbrecherventil q. und Einspritzventil
io. Damit ist der Zustand für die nächste Einspritzung wiederhergestellt.
30 und 31 sind Verschraubungen für die Dichtkegel 32 und 33 der Leitung 15.
Mit 34 ist der Anschluß einer Leckleitung am Einspritzventil io bezeichnet. Der
Kolben 5 ist an seinem der Einspritzpumpe zugewandten Ende mit solchem Spiel geführt
bzw. mit entsprechenden Durchbohrungen versehen, daß der Brennstoff aus der Zuleitung
i von der Einspritzpumpe über den Raum der Feder 6 zu den jeweils zu beschickenden
Steuerbohrungen bzw. Leitungen 8, 1q., 27 und 28 gelangen kann. Die Charakteristik
der Feder 13, die Durchmesser des Kolbens 17 mit den Bünden 18 und 24 und der Düsennadel
35 sowie die Verschiebewege dieser Teile sind so aufeinander abgestimmt,
daß eine
gewünschte Erhöhung des Schließdruckes des Einspritzventils
durch die weggesteuerte Brennstoffmenge erzielt bzw. eingehalten wird.
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Der Kolben 5 kann an seinem der Einspritzpumpe zugewandten Ende zweckmäßig
so ausgebildet werden, daß er in seiner Endstellung, in der er (in der Abbildung
rechts) zum Anliegen am Gehäuse q. kommt, als Rückschlagventil für die Einspritzpumpe
dient.
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Die Druckleitung i entlastet sich über das Unterbrechungsventil und
die Drosselstelle 21, 22, 23 zwischen Raum 16 und der Leckölleitung 34..