Verfahren und Einrichtung zur Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brennistoffeinspritzung in mindesstene zwei p en bei Brennkraftmaschinen. Teileins ntzungen bei Brennkaftmaschinen.
Sie betrifft ferner eine, Einrielltung zur Durühführung dieses Verfällrens, bei der ein Raum vorgesehen ist, woder Brennstoff zum Geschlossenhalten und Schliesslen einer Ein spritzdüse auf ein diese steuerndes Organ ein wirkt.
Beim Verf ahren nach dem Patentan spruch I des Hauptpatentes fördcrt ein Pum penkalben bei einer Teileinspritzung Brenn stoff unmittelbar in eine. Einspritzleitung und bewirkt bei einer andern Teileinsprit zung durch hydraulische KraAübertragung mittels Brennstoffdie Bewegung eines, Hilfs kolbens, der Brennstoff in eine Einspritzlei- tung fördert.
Dm Verfahren nach den Unteransprüclhen 1 und 2 des Hauptpatentes betrifft die Brenn- stoffein2pritzung mittels einer mittels des Brennstoffas gesteuerten Einspritzdüse und besteht darin, dass wähirend der Förderbewe- gung des Hilfskolbens sein Antriebsraum bei einer bestimmten Stellung des, Hilf6kol- bens mit einem Raum verbunden wird, wo der Brennstoff zum Schliessen einer Ein spritzdüse auf deren Steuerorgan einwirkt.
Zweckmässig wird nacli erfolgter Ein spritzung und Drucksenkung in der Ein- spritzleitung der Druck im Raume gesenkt, wo der Brennstoff zum Geschlossenhalten der Einspritzdüse auf deren Steuerorgan ein wirkt, damit in der nächsten Einspritz- periode eine Voreinspritzung unter geringem Drue,k,du,rcli diese Düsestattfinden kann. Bei dem in der Patentbeschreibung des Haupt-.
patentes dargestellten Ausführungebeispiel wird nach der Einspritzung der Raum, wo ,cle)r Brennstoff zum Soliliessen der Einspritz düse auf deren Steuerorgan einwirkt, zur Entlastung über die Einspritzleitung mit eine Raum niedrigen Druckes in Verbindung gebracht. Das bat den Naellteil, dass in den am Entlastungsvorgang beteiligten Flüssig keitsräumen auftretende Drucksellwankun- gen die einzuspritzende Brennstoffmenge in unbeherrschbarer Weise beeinflussen können.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass nach einer Ein spritzung und nach Senkung des Brennstoff- drurkes in der Einspritzleitung der Druck in einem Raum, wo der Brennstoff zum Schliessen und Gesühlossenhalten der Ein spritzdüse auf ein diese steuerndes Organ einwirkt. ohne Beeinflussung des Druckes in der Einspritzleitung gesenkt wird.
Zu diesem Zweck kann jener Raum mit einem Raum niedrigen Druckes in Verbin- dune gebracht werden. Der Zeitpunkt in dung gebracht werden. Der Zeitpunkt, in dem dies gesehiehit, kann von der Stellung des Pumpenkolbens oder von der Stellung des Hilfskolbens oder auch von den Stellungen beider Kolben abhänggig sein.
Die Einriehtung gemäss Patentanspruch II des Hauptpatentcs ist dadurch gekenn zeichnet, dass der Hilfskolben zwei Räume trennt, von denen der eine mit dem Zylinder des Pumpenkolbenis und der andere mit der Einspritzleitung, in welehe der Hilfskalben fördert, in Verbindung steht.
Beider Einrichtung gemäss der vorliegen den Erfindung ist eine von der Einspritzlei- tung getrennte Entlastungsleitung vorge- tung getrente Entlastsleitung vorge- ZD n sehen, über welche der Druck im Rauin, wo der Brennstoff zum Schliessen und Gresehlos- senhalten einer Einspritzdüse auf ein diese steuerndes Organ einwirkt. ohne Beeinflus sung des Druekes in der Einspritzleitung gesenkt wird.
Die Entlastungsleitung kann absperrbar sein und in einen Raum niedrigen Druekies führen. Ihre Absperrung kann vom Pumpon- kolben gesteuert sein. Sie führt dann zweck mässig in dessen Arbeitsraum und ist ininde- stens während eines Teils der Saugperiode geöffnet Die Absperrung der Entlastungs leitung kann aber auch vom Hilfskolben be wirkt werden, und zwar vorzugsweise deraxt, dass sie an der vom Hilfskolben gesteuerten Absperrstelle geöffnet ist. wenn dieser sich in seiner Hubendlage auf der Seite des Zylin ders des Pumpenkolbens befindet.
Zweakmässig ist in der Entlastungsleitung en<B>en</B> mindestens eine Droslselstelle angeordnet. Diese kann dadurch gebildet sein, dass die Mündungen von zwei Kanälen, die je in einem von zwei dicht aneinanderstossenden Körpern angeordnet sind und benachbarte Teilstücke der Entlastungsleitung bilden, sich in der Trennfläche dieser Körper nur teilweise decken.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 ist ein Veriikalschnitt durch eine Einspritzpumpe mitder Einspritzdüse; Fig. 2 zeigt, ebenfalls im Vertikalschnitt, eine andere Einspritzpumpe.
Bei der Pumpe nach Fig. 1 wird im Zy linder 1 der Pumpenkolben 6, der mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung um seine Achse gedreht werden kann, von einem ebenfalls nicht gezeichneten Antrieb auf und ab bewegt. Das Pumpengehäuse 2 enthält einen Saugraum<B>7,</B> der über eine in der Zeichnung nieht angegebene Leitung mit Brennstoff gespeist wird. Der von diesern Saugraum ansgehende Saugkanal<B>8</B> mündet bei der dargestellten äussern Hubendlage des Pumpenkolhens 6 oberhalb von dessen Stirn kante 26 in desisen Arbeitgraum 9.
Dieser steht über das von der Feder<B>10</B> belastete Druckventil <B>11</B> mit der Einspritzleitung<B>1</B> _) und dureh die Längsnute<B>23</B> mit der Ausneh- mung 212 des Pumpenkolbens<B>6</B> in Verbin- #dung. Diese, Ausriehmung ist von der sehrä- gen Steuerkante 24 begrenzt,
die in einer von der Drehstellung des Pumpenkalbens <B>6 ab-</B> hängigen Lage bei dessen Druckbub nach dem Absperren der Mündung de-, Kanals<B>16</B> die#jenige des Saugkanals<B>8</B> wieder freigibt.
Der Hilfskolben 14 trennt zwei Räume. von denen der eine durch den Kanal<B>1.6,</B> der beim Druchhubdes Pumpenkolbens nach dem S S aughanal <B>8</B> von der Stünerkante 2.6 abge- sperrt und von der Steuerhante 2.5) nicht mehr erreicht wird, mit dem Arbeitsraum<B>9</B> kommuniziert.
lke Feder<B>19</B> drückt den Hilfskolben gegen den Kanal<B>16.</B> Sein Weg ist in dieser Richtung durch die Stirnfläche des Zylinders<B>1</B> und in der andern Richtung durch den Ansehlagstift 20 begrenzt.
Eine Nut<B>27</B> der Zylinderbohrung, in der sich der Hilfskolben 14 bewegt, ist durch den Kanal 29 mit der zum Einspritzventil füh renden Belastungsleitung 218 verbunden. Die untere, Kante 30 der Nut 27 bildet mit der Stirnfläche des Hilfskolbens 14, wenn er am Anschlagstift 20 ansteht, einen schmalen Ringspalt.
Der Hilfskolben 14 hat eine Längsboh rung 51, die einerseits mit dein Kanal 16 ständig und anderseits durch die Drosselbolt- rung 52 mit der Nut 27 in Verbindung steht, wenn sich der Hilfskolben 14 in seiner Hub- endlage auf der Seite des Kanals 16 befindet.
Die Einspritzleitung 12, mündet in den Ringraum 32 dee im Deckel 33 des Arheits- zylinders der Brennkraftmaschine eingebau ten Einspritzventils. Die Verbindung zwi- sehen dem Ringraum 32 und den in den Ver brennungsraum mündenden Bohrungen 35 der Einspritzdiüse wird von der hydraulisch gesteuerten Ventilnadel 3,6 beherrscht. Diese wird jeweils, durch den Druck des Brennstof fes in der Einzipritzleitung 12 geöffnet, der im Ringraum 32 von untenauf den im Ven tilgehäuse 37 dicht eingeschliffenen Schaft 38 der Ventiluadel 3,6 wirkt, und, vor der Einepritzung durch den Brennstoffdruck und die Feder 40 im andie Belastungsleitung 28 angeschlossenen Raum 39 belastet.
Bei der in der Zeichnung dargestellten äussern Hubendlage des, Pumpenkolbens<B>6</B> sieht der Belastungsraum<B>39</B> durch die Leitung<B>28,</B> den Kanal<B>29,</B> die Nut<B>27,</B> die Bohrungen 52 und 51 des in seiner Hub- endlage an der Stirnfläehe des Zylinders 1 anstehenden Hilfskolbens 14 und den Kanal 16 mit dem Arbeitsraum 9, und dieser durch den Saugkanal<B>8</B> mit dem Saugraum<B>7</B> in offener Verbindung. Naechdem der Pum penkolben 6 seinen Druckhub begonnen hat, schliesst seine Stirnkaute den Saugkanal 8, worauf der Pumpenkolben<B>6</B> Brennstoff durch den Kanal 16 fördert und durch hydraulische Kraftübertragung den Hilfskol ben 14 gegen die Einspritzleitung 12. in Be wegung setzt.
Deren Inhalt und derjenige des Ringraumes 32 wird verdichtet, bis der Druck in letzterem so weit gestiegen ist, dass er die Ventilnaclel 3,6 entgegen der Kraft der Feder 40 und des in diesem Zeitpunkt herr schenden, niedrigen Brennstoffdruckes im Raum 39 anhebt und den Brennstoffweg durch die Düsenbohrungen 35 öffnet. Der weiter vom Hilfskolben 14 verdrängte Brenn stoff spritzt durch diese Bohrungen in den Verbrennungsraum. Bei Beginn der Bewe gung des Hilfskolbens wird die Drosselöff nung 52 von der obern Kante<B>53</B> der Nut<B>27</B> geschlossen.
Unmittelbar bevor er den An schlagstift 20 erreicht, überschleift seine un tere, Stirnhante die Kante 30 der Nut 27 und stellt über diese und die Belastuagsleitung 2,8 die Verbindung mit dem Rauin 39 her, wo der Brennstoff zum Schliessen der Ein spritzdüse auf die Ventilnadel 36 einwirkt. Da der vom Pumpenkolben 6 aus dem Arbeitsraum 9 geförderte Brennstoff durch ,den Kanal 16 nach dem Raum 39 entweichen kann, sobald der Hilfskolben 14 einen genü genden Durchtrittsquerschnitt nach der Nut <B>27</B> freigegeben, hat, kommt der Hilfskolben 14 spätestens beim Anschlagen au den Stift 20 zum Stillstand.
Damit hört auch die Verdrängung des Brennstoffes in die Ein- ispritzleihmg 12 auf; der Druck im Ring raum 32 fällt ab, so dass die Ventilnadel 36 unter dem Druck der Feder 40 die, Düsen bohrungen-<B>35</B> schliesst. Damit istdie Vorein- spritzung beendet.
Beim weiteren Fortschreitendes, Pumpen kolbens,<B>6</B> fördert dieser Brennstoff aus dem Arbeitsraum<B>9</B> über den Kanal<B>16,</B> die Nut<B>27</B> und die Belastun'csleitung <B>28</B> in den Raum<B>13-9,</B> wo,der Bren:nstoffdruck neben dem Druck der Feder 40 die Ventilnadel<B>36</B> auf ihren Sitz presst und die Einspritzdüse ge schlossen hält. Mit dem Schliessen der Mün- .dung des Kanals,<B>16</B> durch die Kante<B>26</B> des Pumpenkolbens<B>6</B> wird die Brennstofförde- ru,ng in den Raum<B>39</B> unterbrochen.
Dagegen öffnet sich iiim das Druckventil<B>11,</B> und der Brennstoff wird in der<B>Ei</B> ingpritzleitung 1,2 und im Ringraum<B>39,</B> weiter verdichtet. Wenn der Druck in diesem ausreicht, um die Venkünadel 36 anzuheben, beginnt die Haupteinspritzung durch die Düsenbohrun- ,gen 35. Der Schluss dieser Einspritzung wird <B>D</B> t5 dadurch bewirkt, dass die Steuerkante 24 den Saughanal 8 wieder öffnet und den Arbeits- rauim 9 über die Nut 23 und die Ausnehmun- 22 mit dem Brennstoffsaugraum 7 in Verbin dung setzt.
Infolgedessen wird das Druch- ventil 11 von seiner Feder 10 geschlossen und die Förderunc in die Einspritzleitung unterbrochen. Der Druch im Ringraum 32 fällt wieder ab, so dag die Ventilnadel 36 unter dem Druck der Feder 40 und des, im Raum<B>39</B> eingeschlossenen Brennstoffes die Düsenbohrungen 35 schliesst. Wegen der Schraübenform der Steuerhante 24 kann durch Drehen des Pumpenkolbens 6 der Zeit punkt, des Öffnens des Saughanals 8 und da mit die Haupteinspritzbrennstoffmenge ver ändert werden.
Der Pumpenkolben<B>6</B> erzeugt, wenn er seine Bewegung umkehrt, in seinem Arbeits raum<B>9</B> einen Unterdruck, der sieh nach dem Wiederöffnen des Kanals IC) auch auf dessen Inhalt überträgt. Infolgedessen drücken der in der Einspritzleitunog enthaltene Brennstoff und die Feder 19 den Hilfskolben 14 zurück auf die Stirnfläche des Zylinders 1, so dass ,der Druck in der Einspritzleitung entspre chend der Vergrösserung ihres Volumenin- halies sinkt.
Alu Ende der Bewegung des Hilfskolbens 14 mündet auch die Drossel öffnung 52 wieder in die Nut 27. so dass über die Leitung 28, den Kanal 29. die Nut 27 die Bokrungen 52 und 51 und den Kanal 16 eine Verbinduing des Raumes 39. wo dür Brennstoff zum Schliessen und Geschlossen halten der Düsenbohrungen 35 auf die Ven- filnadel 36 einwirkt, mit dem Arbeitsratum 9 des Hauptkolbens, und nach dem Aufstenern cles Saugkanals 8 durch die Steuerkante 26 auch mit dem Saugraum 9 hergestellt wird. Durch diese Verbindung wird der Raum 39 vom Brennstoffdruck entlastet.
Wegen der Drosselung an der Drossel stelle 52 findet diese E ntlastung allrmnählieh statt, so dass kieine störenden Schwingungen eintreten, wie es bei plötzlicher Enflastung der Fall sein kann. Auell nach der Ent lastung des Raumes 39 kann der Brennstoff- druck im Ringraum 32, die Ventilnadel 36 nicht wieder aiiheben, da, der Brennstoffdruck in diesem und in der Eiuspritzleitung 12 schon vorher gesenkt wurde. Eine Naehein- spritzung des Brennstoffes wird dadurch v, er mieden.
Nun hält die Ventilnadel 36 die, Düsen bohrungen 35 nur unter dem Druielk der Feder 40 geschlossen, so dass es eines verhältnis mässig geringen, Druckes zu ihrem Öffnen be darf, und die nächstfolgende Voreinspritzung bei niedrigem Einspritzdruck stattfinden kann.
Nach Fig. 29 besitzt der Hilfskolben 14 keine Bohrungen. Der K anal 29 steht durch <I>en</I> eine Bohrung 54 mit dem Ringralum 27 in Verbindung und hat ausserdem eine Abzwei gung 55, die, im Ventilgehäuse 3 angeordnet ist und in der ebenen Trennfläche ausmün det, wo dieses dicht auf den Zylinder 1 auf geschliffen ist. Im Zylinder 1 ist ausser dem Kanal<B>V6</B> ein aus den Bohrungen<B>56</B> und<B>57</B> bestehen der Entlastungskanal angeordnet.. der in der genannten Trennfläche der Körper 1 und 3 an die Bohrung 55 so anschliesst. dass deren Mündung sich mit der -Mündung der Bohrung -56 nur teilweise deckt und so eine Drosselstelle bildet.
Die Bohrun- <B>57</B> des Entlastungskanals mündet wie der Saug- kana.1 <B>8</B> so in die Bohrung des Zylinders<B>1,</B> dass er beim Beginn des Drilekhubes des Pumpenkolbens <B>6</B> von dessen Stirnkante ab gesperrt wird. Die Kante<B>25</B> der Ausneh- mung 22 am Pumpenkolben liegt so tief, dass die Mündung der Bohrung 57 vom Pumpen kolben<B>6</B> während des Druel-,bubes nicht mehr <B>f</B>rei gelegt wird.
Die Wirkungsweise, cler Einrichtung nach Fio-. 2 ist bis zur Rückkehr des ITilfgkolbens 1.4 in seine untere, Grenzstellung dieselbe wie, bei der Einrichtung nach Fig. <B>1.</B> Die Ent lastung des Raumes<B>39</B> beginnt während der Saugperiode des Pumpenkolbens<B>6</B> erst, wenn dieser die Mündung der Bohrung<B>57</B> freilege- ben hat. Dann entspannt sich der Brennstoff im Belasfungsraum <B>3,9</B> durch die Leitung<B>28,</B> die Kanäle<B>29, 55, 56</B> und <B>57,</B> den Arbeits raum<B>9</B> und den Saugkanal<B>8</B> in den Saug- raum 7.
Die Drosselung beim Übergang zwi- sahen ätn Bohrungen<B>55</B> und<B>56</B> bewirkt auch hier eine Dämpfung der Brennstoffbewegung.