Brennstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Brenastoffeinspritzanlage für Brennkraft maschinen, insbesondere für Dieselmotoren, mit einer Einspritzpumpe und einem ab hängig von der Drehzahl der Brennkraft- maschine selbsttätig verstellbaren Einsprit- zungsversteller, der hierzu mit einem Verstell- glied verbunden ist,
das hydraulisch durch eine mit der Drehzahl ihre Fördermenge ändernde Fördereinrichtung verstellt wird, wobei mit der Lageänderung des Verstell- gliedes sich auch :die von der einen zur an dern Seite des Verstellgliedes strömende Fördermenge ändert.
Die Erfindung bezweckt, bei Brennstoff- einspritzanlagen dieser Art ein ruhiges Arbeiten des Verstellgliedes zu erreichen und insbesondere den Einfluss von Belastungs schwankungen der Brennkraftmaschine von dem Verstellgl.ied fernzuhalten.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass in der Fördereinrichtung gesehen hinter dem Verstellglied in .der Förderleitung ein ber- strömventilangeordnet ist, durch das bei allen vorkommenden Fördermengender Über druck in dem Leitungsteil hinter dem Ver- stellglied und damit im Saugraum der Ein spritzpumpe mindestens annähernd :
gleich ge halten wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig.1 das Schema einer Brennstoffein spritzanlage mit Teilschnitten, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Überströmventil, Fig. 3 einen Querschnitt durch das Über- strömventil nach Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Einzelheit in grösserem Mass stab, Fig. 5 einen Einzelteil für eine andere Ausführungsform.
1 ist eine Einspritzpumpe, die in nicht dargestellter Weise von einer Brennkraft- maschine angetrieben wird. ? ist eine Kraft- stofförderpumpe, die an die Einspritzpumpe angeflanseht ist und von dieser angetrieben wird. 3, 4 ist die Saugleitung der Förder pumpe, durch die der Kraftstoff aus einem Behälter 5 angesaugt wird.
Eine Druck leitung 6 führt von der Förderpumpe 2 zu einem Filter 40, das einerseits über ein Ven til 7 und ein Rohr 8 mit dem Behälter 5 und anderseits durch eine Leitung 9 mit einem Zylinder 10 verbunden ist.
In dem Zylinder 10 ist ein Kolben 11 geführt, der durch eine Kolbenstange 12 mit einem Hebel 13 verbunden ist. Der Kolben 11 unterteilt den Innenraum des Zylinders 10 in zwei Kammern 14 und 15, die lediglich durch einen in der Zylinderwand an-ebrach-- ten Schlitz 16 miteinander verbunden sind. Der Querschnitt des Schlitzes 16 nimmt von dem einen Ende des Zylinders nach dem andern Ende zu. In der Kammer 15 ist eine Feder 17 angeordnet, die den Kolben nach links in Fig. 1 zu drängen sucht.
Aus der Kammer 15 führt eine Leitung 18 in den Saugraum 19 der Einspritzpumpe, aus dem der Kraftstoff in bekannter Weise durch Saugkanäle 20 in. die Zylinderräume 21 der Einspritzpumpe 1 gelangt.
Bei jeder Umdrehung der Nockenwelle 23 der Ein spritzpumpe werden deren Pumpenkolben 21 einmal auf- und abbewegt. Sobald bei jedem Aufwärtshub die Saugkanäle 20 und die die sen gegenüberliegenden Rückströmkanäle 20a von den Pumpenkolben überdeckt sind, wird der im Zylinderraum eingeschlossene Kraft stoff verdichtet und über Druckventile 25 und Leitungen 26 zu den nicht dargestellten Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine ge drückt.
Die Förderung zu den Düsen hört auf, sobald die unten mit einer schrägen Steuerkante 27 versehene Kolbensieuerfläe.lie 28 den Rück strömkanal 20a aufzudecken be ginnt. Dieses Aufsteuern erfolgt noch wäh rend des Aufwärtshubes, und zwar abhängig von der Länge desjenigen Teils der Steuer- fläche 28, der dem Rückströmkanal 20a durch Verdrehen des Kolbens #e#enüber- gestellt ist, Die Verdrehung des Kolbens wird durch ein Zahnrad 29 bewirkt,
das längsverschiebbar auf dem Kolben befestigt ist und von einer verzahnten Regelstange 30 aus verdreht werden kann. In dem Ausfüh rungsbeispiel wird die im Gehäuse der Einspritzpumpe längsverschiebbar gelagerte Regelstange 30 von einem pneumatisehen Regler 31 aus bewegt, der auf die sich ab hängig von der Motordrehzahl und der Stel lung einer vom Fahrer willkürlich einstell baren Drosselklappe verändernden Ansaug- luftverliältnigse im Motorsaugrohr 32 an spricht.
So wie durch .die untere Schräg kante 27 der Steuerfläche 28 beim Verdrehen des Pumpenkolbens das Ende des wirksamen Förderhubes der Einspritzpumpe verändert wird, so kann durch ihre Schrägkante 33 der Beginn ,der Förderung, das heisst der Ein spritzbeginn festgelegt werden.
Die Schräg kante 33 ist in Fig. 4 des dargestellten Aus führungsbeispiels so ausgebildet, d-ass mit der Einstellung grösserer Einspritzmengen bei wachsender Maschinenbelastung der Ein- spritzbeginn etwas früher gelegt wird. Dabei richtet sich die Schräge der Kante 33 jeweils darnach, ob und gegebenenfalls in welchem Umfang bei der betreffenden Verbrennungs- kraft.maschine, für die die Einspritzpumpe bestimmt ist,
ein Früherlegen des Spritz- beginnes in Abhängigkeit von der Belastung erwünscht ist.
Der Saugraum 19 der Einspritzpumpe ist über ein Übernströmventil 34 mit einer Lei tung 35a verbunden, durch die der über schüs:sig geförderte Kraftstoff auf die iSaug- seite der Förderpumpe 2 bezw. in den Kraft stoffbehälter 5 zurückfliessen kann. Das Ven til 34 enthält gemäss Fig. 2 und 3 einen aus- gehöhlten Kolbenschieber 35. Eine Feder 36 ist bestrebt, .die Stirnwand 37 dieses Schie bers gegen einen Sitz zu drücken.
Diese Feder hat eine verhältnismässig geringe Vor spannung, so dass der Schieber 35 bereits bei einem geringen Überdruck im Saugraum 1'9 nach rechts in Fig. 2 bewegt wird, z. B. bei 0,2 atü. Sobald hierbei die Stirnwand 37 des Schiebers die Öffnungskante 3$ des Ventil- gehäuses erreicht hat, wird sofort ein grosser teilringförmiger Durchlassquerschnitt 39 ge öffnet, so dass der Druck im Saugraum auch dann nicht über den durch die Spannung der Feder 36 bestimmten Höchstdruck von bei- spielsweise 0,2,5 atü steigen kann,
wenn plötz lich grosse Mengen abfliessen sollen (hohe Drehzahl bei kleiner Belastung). Bei einem Ventil mit langsam öffnendem Durchlassquer- schnitt könnte in diesem Fall eine wesentliche Drucksteigerung im Saugraum stattfinden, die gegenüber dem Druck in der Kammer 14 nicht vernachlässigt werden könnte. Das Ven til 34 in der Bauart gemäss Fig. 2 und 3 ist also besonders gut zur Einstellung eines nicht zu überschreitenden Saugraumhöchstdruckes geeignet.
Der Hebel 13 ist in einem Gehäuseteil 41 der Einspritzpumpe 1 drehbar gelagert und umgreift mit seinem untern Arm gabelförmig eine Kupplungsmuffe 42, die mit Innen verzahnungen in Aussenverzahnungen ein greift, die am Ende einer mit der Brennkraft- maschine gekuppelten Welle 43 und am danebenliegenden Ende der Nockenwelle 23 vorgesehen sind. Die Verzahnungen am Nockenwellenende und am rechtsliegenden Teil der Muffe 42 sind als Schrägverzah nungen ausgebildet von einer solchen Rich tung, dass beim Verschieben der Muffe nach links in Fig. 1 die Nockenwelle etwas in ihrer Laufrichtung verdreht wird, so dass sich da durch eine entsprechende Vorverlegung des Einspritzhubes ergibt.
Bei kleiner oder kleinster Drehzahl der Brennkraftmaschine fördert die mit ihr ge- kuppelte Förderpumpe 2 in der Zeiteinheit verhältnismässig wenig Kraftstoff, der über die Leitung 6, das Filter 40 und die Lei tung 9 in die Kammer 14 gelangt. Das Ven til 7, das verhältnismässig stark vorgespannt ist, z. B. auf 1 atü Offnungsdruck, bleibt ge schlossen. Der in der Kammer 14 entstehende Druck ist dabei so klein, dass der Kolben 11 nicht gegen die Vorspannung der Feder 17 nach rechts verschoben werden kann.
Viel mehr reicht der geringe Querschnitt, den die Nut 16 an ihrem linken Ende hat, aus, der verhältnismässig kleinen Kraftstoffmenge den Durchtritt in die Kammer 15 ohne nennens werte Drucksteigerung in der Kammer 14 zu gestatten und den Saugraum 19 auch dann noch bis auf den durch das Überströmventil 34 eingestellten Höchstdruck aufzufüllen, wenn die Einspritzpumpe infolge grosser Be lastung der Brennkraftmaschine einen hohen Kraftstoffverbrauch hat.
Sinkt nun bei der angenommenen niederen Drehzahl die Be lastung der Maschine und damit die von der Einspritzpumpe in der Zeiteinheit ver brauchte Kraftstoffmenge, so fliesst lediglich eine um diesen Minderverbrauch vergrösserte Kraftstoffmenge durch das Überströmventil 34 ab; an der Stellung des Kolbens 11 ändert sich jedoch dabei nichts, da infolge der gleichbleibenden Drehzahl die Förderpumpe 2 immer die gleiche Fördermenge in der Zeit einheit durch den schmalen Durchgangsquer schnitt im engen Teil der Nut 16 hindurch fördert.
Mit wachsender Drehzahl kann jedoch durch den engen Teil der Nut 16 nicht mehr die von der Förderpumpe 2 in der Zeiteinheit geförderte grössere Kraftstoffmenge ohne Drucksteigerung in der- Kammer 14 hindurch. Die entstehende Drucksteigerung aber ver schiebt den Kolben 11 entgegen der Wirkung der Feder 17 so weit nach rechts in Fig: 1, bis sich ein der höheren Drehzahl entspre chendem grösserer Durchgangsquerschnitt der Nut 16 eingestellt hat. Die Bewegung des Kolbens 11 nach rechts wird mit grösser wer dendem, wirksamem Nutzquerschnitt um so grösser, je höher die Drehzahl der Brennkraft- maschine steigt.
Da nun der als Verstellglied dienende flüssigkeitsumspülte Kolben 11 in der oben erläuterten Weise mit dem Ein spritzungsverstellhebel 13 verbunden ist, wird somit der Einspritzzeitpunkt entspre chend der jeweiligen Drehzahlerhöhung vor verlegt.
Ob bei der jeweils herrschenden Drehzahl die Maschinenbelastung und die Einspritzmenge gross oder klein sind, spielt dabei für die Bewegung,des Kolbens 11 keine Rolle, da das Überströmventil 34 alle etwa durch Belastungs- und KraJtsto±fbeJarfs- schwankungen hervorgerufenen Druckschwan- kungen im Saugraum 19 unterdrückt. Der im Zylinder 10 spielende Kolben 11 spricht also infolge der Wirkung des Überströmventils 34 lediglich auf Drehzahländerungen, nicht aber auf Belastungsänderungen an.
Die Ver- stelleinrichtung verändert somit den Ein- spritzbeginn rein drehzahlabhängig. Diese rein drehzahlabhängige Anordnung zur Ein spritzungsverstellung ist. daher bei den ver schiedensten 3lotorenbauarten verwendbar, und zwar unabhängig davon, ob im Einzel fall eine mit der Belastung wechselnde Ein spritzungsverstellung notwendig ist. oder nicht.
An Stelle der in der Dlantelfläelie des Zylinders 10 angebrachten Nut 16 könnte auch ein glatter Zylinder mit einer ein gesetzten Büchse 50 gemäss Fig. 5 verwendet werden, die mit einem von einem Ende zum andern breiter werdenden Schlitz 51 versehen ist.
Falls die Änderung der Fördermenge der Pumpe 2 und die Verstellbewegung des Hebels 13 in einem bestimmten oder im gan zen Drehzahlbereich nicht so Übereinstimmen, dass bei jeder Drehzahl die richtige Spritz- beginneinstellung erfolgt, so kann die Ver stellung durch entsprechende Querschnitts- ä.nderungen des Schlitzes 51 korrigiert wer den.
Statt der Förderpumpe 2, die zur Förde rung des Kraftstoffes zum Saugraum 19 der Einspritzpumpe dient, kann auch eine andere Pumpe verwendet -,werden, die in Abhängig keit von der Motordrehzahl ein flüssiges Mittel in den Zylinder 10 und von dort zii einem auf einen bestimmten Druck eingestell ten Überströmventil 34 fördert.
Anstatt dass der Saugraum 1.9 der Ein spritzpumpe und der Zylinder 10 hinterein ander in der Förderleitung, und zwar beide vor dem rberströmventil 34 angeordnet sind, könnte die Leitung zum Saugraum der Ein spritzpumpe auch zwischen Förderpumpe 2 und Überströmventil 34 an irgendeiner Stelle hinter dem Zylinder 10 als Nebenleitung aus der Förderleitung abgezweigt sein.
Ferner könnte statt der Nut 16 von un gleichem Querschnitt irgendein Durchlass von gleichbleibendem Querschnitt gewählt wer den. In diesem Falle würden sich in der Kammer 14 bei Drehzahlerhöhungen Druck erhöhungen einstellen, die den Kolben 11 entsprechend der jeweiligen Drehzahlsteige rung nach rechts in Fig. 1 verschieben.
Zur Erzeugung gleichmässiger Verstellwege bei gleicligrosseri Drehzahlerhöhungen wird man dabei statt der Feder 17 zweckmässig mehrere hintereinander geschaltete Federn verwenden, deren Vorspannung und Verstellkräfte den bei den Drehzahlerhöhungen vorkommenden Drucksteigerungen in der Kammer 14 ent sprechen. Der Durchfluss verschieden grosser Mengen bei gleichbleibendem Querschnitt des Durchlasses kommt hierbei durch die Ände rung des Druckunterschiedes zwischen den beiden Kammern 14 und 15 zustande.