[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum wahlweisen Einspritzen von Dieselöl
als Hauptbrennstoff und Dieselöl als Zündöl in den Brennraum einer Hubkolbenbrennkraftmaschine,
die bei Zündöleinspritzung mit Gas als Hauptbrennstoff betrieben wird.
[0002] Es ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine der Viertaktbauart bekannt, die wahlweise
mit Dieselöl oder Gas als Hauptbrennstoff betrieben werden kann. Bei dieser Maschine
wird bei Gasbetrieb eine aus Dieselbrennstoff bestehende Zündölmenge durch dieselben
Spritzlöcher in den Brennraum eingespritzt, durch die auch das Dieselöl eingespritzt
wird, wenn die Maschine mit Dieselöl als Hauptbrennstoff betrieben wird. Da die Zündölmenge
5 bis l0 % der bei Dieselbetrieb bei Vollast eingespritzten Menge betragen soll, wird
bei Gasbetrieb eine schlechte Qualität für die Zündöleinspritzung erreicht, denn
der gesamte Spritzlochquerschnitt ist für derart geringe Einspritzmengen zu gross,
zumal heute die Tendenz dahin geht, die einzuspritzende Zündölmenge auf l % und weniger
zu verringern. Ausserdem gelingt es nicht, mit der bekannten Vorrichtung derart kleine
Einspritzmengen mit demselben Druck genau kontrolliert einzuspritzen, wie dies für
die grössere Menge bei Dieselölbetrieb der Maschine der Fall ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzeinrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit der die sehr kleinen Mengen an Zündöl bei Gasbetrieb
der Maschine unter hohem Druck ebenso genau kontrolliert eingespritzt werden, wie
dies bei den wesentlich grösseren Einspritzmengen der Fall ist, wenn die Maschine
mit Dieselöl als Hauptbrennstoff betrieben wird.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Brennraum ein zeitgesteuertes
Einspritzventil für Dieselöl aufweist, das mindestens ein Spritzloch für das Einspritzen
von Dieselöl als Zündöl und ausserdem Spritzlöcher für das Einspritzen von Dieselöl
als Hauptbrennstoff aufweist, wobei die zuletztgenannten Spritzlöcher bei Zündöleinspritzung
nicht in Funktion sind, und dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die bei Betrieb
der Brennkraftmaschine mit Gas als Hauptbrennstoff im Einspritzventil nur das Zündölspritzloch
und bei Betrieb mit Dieselöl als Hauptbrennstoff das Zündölspritzloch und die Dieselölspritzlöcher
taktweise freigibt.
[0005] Mit dieser Gestaltung der Einrichtung lässt sich der Lochquerschnitt für die Zündöleinspritzung
für die geringe Menge von l % oder weniger optimal dimensionieren, so dass sich beim
Gasbetrieb der Maschine eine optimale Qualität für die Zündöleinspritzung ergibt,
weil dann der grössere Gesamtquerschnitt der Dieselöl-Spritzlöcher, durch die bei
Dieselbetrieb eingespritzt wird, ausge schaltet ist. Wenn die Maschine mit Dieselöl
als Hauptbrennstoff betrieben wird, treten dann zusätzlich die Dieselspritzlöcher
in Funktion, deren Gesamtquerschnitt für die dann wesentlich grössere Dieselöleinspritzmenge
dimensioniert ist.
[0006] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Einspritzeinrichtung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand
der Zeichnung näher erläutert.
[0008] Es zeigen:
Fig. l in schematischer Darstellung eine Einrichtung zum Einspritzen von Zündöl und
Dieselöl bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, die ausser mit Dieselöl auch mit Gas
betrieben werden kann, und
Fig. 2 die Einspritzeinrichtung nach Fig. l in detaillierter Darstellung.
[0009] Gemäss Fig. l ist ein zeitgesteuertes Einspritzventil l0 vorgesehen, das einen Akkumulatorraum
22 für den flüssigen Brennstoff aufweist und mit seinem unteren, mehrere Spritzlöcher
l8, l9 aufweisenden Ende in den Brennraum 3 einer nicht näher dargestellten Hubkolbenbrennkraftmaschine
ragt. Wie weiter unten beschrieben wird, besteht der flüssige Brennstoff aus Dieselöl,
das entweder in kleinen Mengen als Zündöl oder in grösseren Mengen als Hauptbrennstoff
eingespritzt wird. Ausser dem Dieselöl wird dem Zylinder 4 auch Gas, evtl. gemischt
mit Verbrennungsluft, zugeführt (gestrichelte Linie 6), das ebenfalls als Hauptbrennstoff
dient und das dann durch das Zündöl gezündet wird. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine
ist eine Zweistoffmaschine, die entweder mit Dieselöl als Hauptbrennstoff oder mit
Gas als Hauptbrennstoff betrieben wird und nach dem Zwei- oder Viertaktverfahren arbeiten
kann.
[0010] Der Brennraum 3 wird vom Zylinder 4 und dem darin aufund abbeweglichen Arbeitskolben
5 begrenzt. Das Dieselöl wird über eine Brennstoffleitung 76 einer Pumpvorrichtung
l2 zugeführt, die es unter hohem Druck über eine Leitung 63 in den Akkumulatorraum
22 des Einspritzventils l0 fördert. Von diesem Einspritzventil führt eine Entlastungsleitung
34 zu einer Steuervorrichtung ll, durch die die Einspritzzeit gesteuert wird.
[0011] Gemäss Fig. 2 weist das Einspritzventil l0 einen Ventilkörper auf, der aus einem
oberen Teil l3, einem mittleren Teil l4 und einem unteren Teil l5 besteht, wobei die
drei Teile durch nicht näher dargestellte Mittel zusammengehalten werden. Der Ventilkörper
durchdringt einen Zylinderkopf l6 und ragt mit dem unteren Ende seines unteren Teils
l5 in den Brennraum 3 des hier nicht dargestellten Zylinders. Das in den Brennraum
3 ragende Ende des Teils 15 weist ein zentrales Spritzloch l8 und auf einem höheren
Niveau ene Reihe von Spritzlöchern l9 auf, deren Achsen unter einem spitzen Winkel
zur Längsachse des Ventilkörpers stehen.
[0012] Der untere Teil l5 des Ventilkörpers enthält eine Ventilnadel 20 mit zylindrischem
Querschnitt, die in einer axialen Bohrung 2l des Teils l5 geführt ist. Die dem Brennraum
l7 zugewendete Stirnfläche der Ventilnadel 20 ist kegelig ausgebildet und wirkt mit
einer entsprechenden Gegenfläche im Teil l5 dichtend zusammen. Die Spritzlöcher l9,
die eintrittsseitig über eine Ringnut verbunden sind, sind so angeordnet, dass zwischen
der unteren Begrenzung dieser Ringnut und dem Uebergang von der zylindrischen Fläche
der Bohrung 2l zur kegeligen Gegenfläche ein Abstand "d" vorhanden ist.
[0013] Der obere Teil l3 des Ventilkörpers enthält den Akkumulatorraum 22, in dem einzuspritzender
Brennstoff unter hohem Druck gespeichert wird. Vom Akkumulatorraum 22 ausgehend, erstreckt
sich ein Brennstoffzuführkanal 23 durch den mittleren Teil l4 und mündet in eine Ringnut
24 in der Wand des unteren Teils l5. Diese Ringnut erstreckt sich etwa bis zur Mitte
der die Ventilnadel 20 führenden Bohrung 2l. Der Brennstoffzuführkanal 23 setzt sich
von der Ringnut 24 aus in einer schrägen Bohrung 23′ fort, die in die Bohrung 2l mündet.
Im Mündungsbereich der Bohrung 23′ weist die Ventilnadel 20 eine Ringnut auf, in die
ein diametraler Kanal 25 mündet. Von diesem Kanal 25 führt ein zentraler Kanael 26
in der Ventilnadel in Richtung zu ihrer kegelförmigen Stirnfläche. Nahe dieser Stirnfläche
gabelt sich der Kanal 26 in zwei kurze Kanäle, deren Achsen rechtwinklig zur Kegelmantelfläche
stehen. Die Mündungen der kurzen Kanäle sind etwas erweitert, und zwar so, dass beiderseits
jeder Erweiterung noch Dichtungspartien der Kegelfläche stehen bleiben, die in Schliessstellung
der Ventilnadel 2l den Brennstoffstrom zu den Spritzlöchern l8 und l9 sperren.
[0014] Am unteren Ende des mittleren Teils l4 ist ein zentraler Leckageraum 27 vorgesehen,
an dem ein Leckagekanal 28 angeschlossen ist, der oberhalb des Zylinderkopfes l6
aus dem Bauteil l4 herausführt. In den Leckageraum 27 ragt von oben her ein Belastungskolben
29, der auf die Ventilnadel 20 drückt, und zwar mittels einer Feder 30 sowie mittels
des im Akkumulatorraum 22 herrschenden Brennstoffdruckes, der auf die obere Stirnfläche
des Belastungskolbens wirkt. Zu diesem Zweck ist im Teil l4 ein Verbindungskanal
3l vorgesehen, der den Akkumulatorraum 22 mit einem Raum 32 oberhalb des Belastungskolbens
29 verbindet und der eine Drosselstelle aufweist. Der Durchmesser des Belastungskolbens
29 ist etwas grösser dimensioniert als der Durchmesser der Ventilnadel 20. Vom Raum
32 führt ein Entlastungskanal 33 aus dem Einspritzventil l0 heraus. Am Entlastungskanal
33 ist eine Entlastungsleitung 34 angeschlossen, die zur Steuervorrichtung ll führt.
[0015] Die Steuervorrichtung ll weist ein Gehäuse 35 auf, in dem eine Schieberhülse 36 sowie
ein Steuerschieber 37 angeordnet sind. Die Schieberhülse 36 weist im Bereich des
Anschlusses der Entlastungsleitung 34 eine Ringnut 38 auf, von der aus eine erste
Steuerbohrung 39 zum Innern der Schieberhülse führt. Eine zweite Steuerbohrung 40
ist axial unterhalb der ersten Steuerbohrung 29 in der Schieberhülse 36 vorgesehen.
Die zweite Steuerbohrung 40 ist über eine Ringnut 4l mit einer weiteren, am Gehäuse
35 angeschlossenen Entlastungsleitung 42 verbunden, die zu einer auf einer Nockenwelle
43 angeordneten, relativ zu dieser feststehenden Schieberplatte 44 führt. Die Steuerbohrungen
39 und 40 wirken mit zwei Steuerkanten 45 und 46 am Steuerschieber 37 zusammen, wobei
die obere Steuerkante 45 schräg zur Längsachse und die untere Steuerkante 46 rechtwinklig
zur Längsachse des Schiebers stehen.
[0016] Das untere Ende des Steuerschiebers 37 ruht auf dem freien Ende 47 eines einarmigen
Hebels 48, der mit seinem anderen, gegabelten Ende um einen Drehpunkt 49 schwenkbar
ist und über eine zwischen den beiden Enden angeordnete Rolle 50 sich auf einer Nocke
5l der Nockenwelle 43 abstützt. Die Nocke 5l ist eine sogenannte Fallnocke und dreht
sich im Betrieb der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles 52. Um ein Drehen des Steuerschiebers
37 um seine Längsachse zu verhindern, ist das untere Schieberende geschlitzt, wobei
das Hebelende 47 in den Schlitz greift. Der Steuerschieber 37 wird durch eine im Gehäuse
35 abgestützte konische Feder 53 gegen den Hebel 48 gedrückt. Die Schieberhülse 36
ist in axialer Richtung unverschiebbar im Gehäuse 35 gelagert, kann jedoch über einen
Hebel 54 um die Längsachse des Schiebers 37 verschwenkt werden.
[0017] Die Anschlussstelle der weiteren Entlastungsleitung 42 an der Schieberplatte 44 steht
über einen Kanal 55 mit einer in der Mantelfläche der Nockenwelle 43 angeordneten
Nut 56 in Verbindung, die sich nur über einen Teil des Umfangs der Nockenwelle erstreckt.
Die Nut 56 ihrerseits steht über eine radiale Bohrung 57 mit einer zentralen Bohrung
58 in der Nockenwelle in Verbindung. Beim Drehen der Nockenwelle entsteht also nur
eine kurzzeitige Verbindung zwischen dem Kanal 55 und der Nut 56.
[0018] Oberhalb der Steuervorrichtung ll schliesst sich die Pumpvorrichtung l2 an, deren
mit der Steuervorrichtung gemeinsames Gehäuse am oberen Ende einen Pumpenkopf 60
mit einem federbelasteten Druckventil 6l enthält. Am Pumpendeckel 62 ist eine Brennstoffdruckleitung
63 angeschlossen, die einerseits in den Akkumulatorraum 22 des Einspritzventils l0
und andererseits über ein Drosselventil 84 in ein Druckausgleichsgefäss 85 mündet.
Zum Fördern des Brennstoffs ist im unteren Bereich der Pumpvorrichtung ein axial
beweglicher Kolben 64 vorgesehen, der sich mit seinem unteren Ende auf dem Steuerschieber
37 abstützt und wegen der konischen Feder 53 die Bewegungen des Schiebers mitmacht.
Der Kolben 64 ragt in eine axial bewegliche Zylinderbüchse 65, die in einem zylinderartigen
feststehenden Gehäuseteil 66 geführt ist. Die Zylinderbüchse 65 weist an ihrem oberen
Ende einen Flansch 67 auf, mit dem sie in der gezeichneten Stellung an einer Schulter
68 des zylinderartigen Teils 66 anliegt. Unterhalb des Flansches 67 ist eine Feder
69 vorgesehen, die bestrebt ist, den Flansch 67 von der Schulter 68 abzuheben. In
das obere Ende der Zylinderbüchse 65 ragt ein zentral durchbohrter, axial unbeweglich
gehaltener Kraftausgleichskolben 70. Die zentrale Bohrung des Kolbens 70 führt zum
Druckventil 6l im Pumpenkopf 60. Der Kolben 70 weist an seinem oberen Ende einen runden
Fuss 7l auf, mit dem er - in geringen Grenzen radial beweglich - sich am Pumpenkopf
60 dichtend abstützt. Diese dichtende Abstützung erfolgt einerseits mittels einer
konischen Federscheibe 72 und andererseits hydraulisch, indem eine Entlastungsringnut
73 vorgesehen ist, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Aussendurchmesser des
Kolbens 70. Die Ringnut 73 steht über eine radiale Nut mit dem den Kolben 70 umgebenden
Raum 88 in Verbindung.
[0019] Die Zylinderbüchse 65 weist innen etwa in der Mitte eine Ringnut 74 auf, die über
radiale Bohrungen mit einer Eindrehung 75 in der Aussenfläche der Büchse 65 verbunden
ist. Im Bereich der Eindrehung 75 ist am Pumpengehäuse 35 eine Leitung 76 angeschlossen,
die von einem Brennstoffvorratsbehälter 77 herführt und eine Niederdruckzubringerpumpe
78 enthält. Die Zubringerpumpe 78 versorgt über parallele Leitungen 76′ gleich aufgebaute
Einrichtungen weiterer Zylinder der Hubkolbenbrennkraftmaschine. Von der Leitung
76 zweigt eine Leitung 79 ab, die über einen Druckregler 80 und eine Leitung 8l an
das Pumpengehäuse angeschlossen ist, und zwar im Bereich nahe unter dem Fuss 7l des
Kolbens 70. Auf diese Weise sind die Ein drehung 75, der Raum 87 zwischen den Kolben
64 und 70, dessen zentrale Bohrung und der Raum 88 oberhalb des Flansches 67 mit Brennstoff
gefüllt.
[0020] An der Leitung 79 ist eine Ueberströmleitung 82 mit Druckbegrenzungsventil 83 angeschlossen,
die zum Brennstoffbehälter 77 zurückführt. Entsprechend den Leitungen 76′ sind am
Druckregler 80 Leitungen 8l′ angeschlossen, die zu den anderen Einrichtungen führen.
Ausserdem sind der Brennstoffdruckleitung 63 entsprechende Brennstoffdruckleitungen
63′ der anderen Einrichtungen über je ein Drosselventil 84′ an das Druckausgleichsgefäss
85 angeschlossen, von dem eine Messleitung 86 zum Druckregler 80 führt.
[0021] Die beschriebene Einspritzeinrichtung funktioniert wie folgt, wobei Gasbetrieb angenommen
wird. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung des Nockens 5l wurde der Steuerschieber
37 mittels der kräftigen konischen Feder 53 mit sehr hoher Geschwindgkeit nach unten
bewegt, da der geradlinige Abschnitt der Nocke 5l, über den die Rolle 50 des Hebels
48 zuvor abwärtsbewegt wurde, gegenüber der Radialen nur leicht geneigt ist. Durch
die Dimensionierung der Hebellängen des Hebels 48 ergibt sich bei der Bewegung des
Steuerschiebers 37 ein grosser axialer Weg, was ermöglicht, den Dichtspalt zwischen
dem Steuerschieber und der umgebenden Schieberhülse 36 auf einen relativ kleinen Durchmesser
vorzusehen, so dass die unvermeidlichen Leckmengen relativ klein gehalten werden
können.
[0022] Bei der weiteren Drehbewegung der Nockenwelle 43 in Richtung des Pfeiles 52 wird
der Hebel 48 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und bewegt dabei den Steuerschieber
37 nach oben. Gleichzeitig mit dieser Aufwärtsbewegung wird auch der Kolben 64 nach
oben bewegt, wobei - wenn die obere Stirnfläche des Kolbens 64 die obere Begrenzung
der Ringnut 74 passiert hat - die Förderung des im Raum 87 eingeschlossenen Brennstoffs
beginnt, der dann über die Bohrung des Kolbens 70, das sich öffnende Druckventil 6l
und die Leitung 63 zum Akkumulatorraum 22 des Einspritzventils l0 gelangt. Die Ventilnadel
20 bleibt dabei in geschlossener Stellung, da der Brennstoffdruck über den Belastungskolben
29 auf die Ventilnadel wirkt. Im weiteren Verlauf der Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers
37 passiert die schräge Steuerkante 45 zunächst die zweite Steuerbohrung 40 und dann
die erste Steuerbohrung 39, was - obwohl jetzt eine Verbindung zwischen den Entlastungsleitungen
34 und 42 existiert - ohne Folgen für das Einspritzventil l0 bleibt, weil der Anschluss
der Leitung 42 an der Schieberplatte 44 noch gesperrt ist, denn die Nut 56 in der
Nockenwelle 43 steht jetzt nicht mit dem Kanal 55 in Verbindung. Bei weiterer Aufwärtsbewegung
des Steuerschiebers 37 wird die zweite Steuerbohrung 40 durch die Steuerkante 46
geschlossen, was einer Stellung der Rolle 50 des Hebels 48 kurz vor der Kuppe der
Nocke 5l entspricht.
[0023] Nachdem die Rolle 50 des Hebels 48 die Nockenkuppe überschritten hat, bewegt sich
der Steuerschieber 37 mit hoher Geschwindigkeit abwärts. Sobald die untere Steuerkante
46 die zweite Steuerbohrung 40 freigibt, entsteht die Verbindung der Entlastungsleitungen
34 und 42, wobei sich diese Verbindung als Druckentlastung auswirkt, weil jetzt die
Entlastungsleitung 42 über den Kanal 55, die Nut 56 und die Bohrungen 57 und 58 mit
einem Raum tieferen Druckes kommuniziert. Es tritt also in den Leitungen 42 und 34
eine massive Drucksenkung auf, die sich über den Entlastungskanal 33 auch auf den
Belastungskolben 29 im Einspritzventil l0 auswirkt. Als Folge davon kann der Druck
des im Akkumulatorraum 22 befindlichen Dieselöls, das über die Kanäle 23, 23′, 25
und 26 auf die Ventilnadel 20 in abhebenden Sinne wirkt, kurzzeitig die Ventilnadel
nach oben bewegen, so dass Brennstoff über das zentrale Spritzloch l8 in den Brennraum
3 eingespritzt wird. Der Hub der Ventilnadel 20 bleibt dabei kleiner als der Abstand
"d", so dass kein Dieselöl über die Spritzlöcher l9 austreten kann. Die über das Spritzloch
l8 austretende Menge ist also sehr klein und dient als Zündöl für das im Brennraum
3 enthaltene Gas.
[0024] Die geschilderte Entlastung des Belastungskolbens 29 ist nur kurzzeitig, da bei der
in Fig. 2 gezeichneten Stellung der Schieberhülse 36 der im Bereich der Steuerbohrungen
39 und 40 liegende axiale Abstand der Steuerkanten 45 und 46 am kleinsten ist und
die schräge Steuerkante 45 - kurz nach der Freigabe der zweiten Steuerbohrung 40 durch
die Steuerkante 46 - die erste Steuerbohrung 39 abgesperrt, womit die Verbindung
der Entlastungsleitung 34 und 42 wieder unterbrochen ist.
[0025] Soll die Brennkraftmaschine vom Gasbetrieb auf Betrieb mit Dieselöl als Hauptbrennstoff
umgestellt werden, so wird die Gaszufuhr über die Leitung 6 unterbrochen und in der
Steuervorrichtung ll die Schieberhülse 36 mit Hilfe des Hebels 54 verschwenkt. Dadurch
kommt also ein grösserer axialer Abstand zwischen den Steuerkanten 45 und 46 in den
Bereich der Steuerbohrungen 39 und 40 zu liegen. Dies bedeutet, dass bei einer Abwärtsbewegung
des Steuerschiebers 37 die Verbindung der Entlastungsleitungen 34 und 42 und damit
die Druckabsenkung über dem Belastungskolben 29 über längere Zeit als beim zuvor beschriebenen
Gasbetrieb aufrechterhalten bleibt. Dementsprechend macht auch die Ventilnadel 20
einen grösseren Oeffnungshub, so dass das Dieselöl auch über die Spritzlöcher l9
in den Brennraum eingespritzt wird. Beim Dieselbetrieb wird also eine wesentlich
grössere Menge Dieselöl als beim Gasbetrieb eingespritzt. Im übrigen funktioniert
die beschriebene Einrichtung gleich wie beim Gasbetrieb, d.h. dass bei der Aufwärtsbewegung
des Steuerschiebers 37 die Verbindung der Entlastungsleitungen 34 und 42 ohne Folgen
bleibt, weil dann der Kanal 55 nicht mit der Nut 56 in der Nockenwelle 43 kommuniziert.
[0026] Mit der Pumpvorrichtung l2 lässt sich auch die Fördermenge ändern, was mit Hilfe
des Reglers 80 in folgender Weise geschieht. Der Brennstoffdruck im Akkumulatorraum
22 wird über das Drosselventil 84, das Druckausgleichsgefäss 85 und die Messleitung
86 im Druckregler 80 registriert. Solange der gewählte Druck im Akkumulatorraum noch
nicht erreicht ist, lässt der Druckregler den vollen Druck der Zubringerpumpe 78 über
die Leitungen 79 und 8l im Raum 88 wirken, wodurch die Zylinderbüchse 65 mit ihrem
Flansch 67 auf die Schulter 68 gedrückt wird. Dies geschieht deshalb, weil wegen
des Kraftausgleichkolbens 70 keine hydraulischen Kräfte von der Hochdruckseite her
auf die Büchse 65 wirken. Für deren axiale Positionierung ist deshalb nur das Gleichgewicht
zwischen der Kraft der Feder 69 und der Kraft des hydraulischen Druckes im Raum 88
massgebend. Die vom Kolben 64 geförderte Menge entspricht dann der grösstmöglichen
Fördermenge. Uebersteigt der Brennstoffdruck im Akkumulatorraum 22 den gewählten Druck,
so wird vom Druckregler 80 der Zubringerdruck reduziert, so dass dieser reduzierte
Druck auch im Raum 88 wirksam wird. Als Folge davon kann sich die Zylinderbüchse
65, unterstützt von der Feder 69, nach oben bewegen, so dass der Förderhub des Kolbens
64 später beginnt. Der maximale Hub der Zylinderbüchse 65 ist dann erreicht, wenn
diese mit ihrer oberen Stirnfläche am Fuss 7l des Kolbens 70 anliegt. In dieser Stellung
der Zylinderbüchse macht der Kolben 64 einen Leerhub, d.h. die Fördermenge ist gleich
Null. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 64 wird Vakuum im Förderraum 87 erzeugt,
das sich mit Dieselöl vom Zubringerdruck auffüllt, wenn die obere Stirnfläche des
Kolbens 64 die Ringnut 74 in der Zylinderbüchse erreicht hat.
[0027] Mit Hilfe der Drosselventile 84 und 84′ wird eine möglichst konstante Druckbeaufschlagung
des Reglers 80 erreicht, weil der Druck von allen benachbarten Pumpvorrichtungen nach
entsprechender Drosselung auf das Druckausgleichsgefäss 85 gebracht wird und so der
Druck über der Zeit nahezu konstant ist. Das Zwischenschalten der Drosselventile und
des Druckausgleichsgefässes hat ausserdem den Vorteil, dass bei einem Ausfallen einer
Pumpvorrichtung die übrigen Einspritzeinrichtungen noch einigermassen funktionsfähig
bleiben.
1. Einrichtung zum wahlweisen Einspritzen von Dieselöl als Hauptbrennstoff und Dieselöl
als Zündöl in den Brennraum einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, die bei Zündöleinspritzung
mit Gas als Hauptbrennstoff betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum (3) ein zeitgesteuertes Einspritzventil (l0) für Dieselöl aufweist,
das mindestens ein Spritzloch (l8) für das Einspritzen von Dieselöl als Zündöl und
ausserdem Spritzlöcher (l9) für das Einspritzen von Dieselöl als Hauptbrennstoff aufweist,
wobei die zuletztgenannten Spritzlöcher (l9) bei Zündöleinspritzung nicht in Funktion
sind, und dass eine Steuervorrichtung (ll) vorgesehen ist, die bei Betrieb der Brennkraftmaschine
mit Gas als Hauptbrennstoff im Einspritzventil (l0) nur das Zündölspritzloch (l8)
und bei Betrieb mit Dieselöl als Hauptbrennstoff das Zündölspritzloch und die Dieselölspritzlöcher
(l9) taktweise freigibt.
2. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventil (l0)
eine für das Spritzloch (l8) für Zündöl und für die Spritzlöcher (l9) für Dieselöl
gemeinsame, vom Druck des einzuspritzenden Brennstoffs in schliessendem Sinne beaufschlagte
Ventilnadel (20) aufweist und die Steuervorrichtung (ll) das Freigeben des Spritzlochs
(l8) für Zündöl und der Spritzlöcher (l9) für Dieselöl durch Druckentlastung der Ventilnadel
(20) steuert.
3. Einrichtung nach Anspruch l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung
(ll) einen mit zwei Steuerkanten (45, 46) versehenen Steuerschieber (37) aufweist,
der über einen - bei Zweitaktmaschinen mit der Drehzahl der Kurbelwelle und bei Viertaktmaschinen
mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine rotierenden
Fallnocken (5l) aufund abwärts bewegt wird und in einer Schieberhülse (36) gelagert
ist, die zwei mit axialem Abstand angeordnete und mit den Steuerkanten zusammenwirkende
Steuerbohrungen (39, 40) aufweist, an denen eine am Einspritzventil (l0) angeschlossene
Entlastungsleitung (34) und eine zu einem Steuerorgan (44, 55 bis 58) führende Entlastungsleitung
(42) angeschlossen ist, wobei das Steuerorgan die vom Steuerschieber (37) während
seiner Aufwärtsbewegung hergestellte Verbindung zwischen den beiden Entlastungsleitungen
unwirksam macht.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan einen
in einem gegenüber der Nockenwelle (43) feststehend angeordneten Bauteil (44) vorgesehenen
Kanal (55) und eine sich über einen Teil der Umfangsfläche der Nockenwelle (43) erstreckende
Nut (56) aufweist, die während der Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers (37) nicht
mit dem Kanal (55) kommuniziert.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberhülse (36)
um die Längsachse des Steuerschiebers (37) verschwenkbar ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenantrieb
für die Steuervorrichtung (ll) zugleich als Antrieb für eine Pumpvorrichtung (l2)
für das einzuspritzende Dieselöl dient.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Steuerschieber
(37) ein Förderkolben (64) der Pumpvorrichtung abstützt, der im einen Ende einer axial
verschiebbaren Zylinderbüchse (65) gleitet, die ihrerseits mit ihrem anderen Ende
einen axial durchbohrten Kolben (70) gleitbar umgibt, dessen Bohrung über ein in
der Pumpvorrichtung angeordnetes Druckventil (6l) in die zum Einspritzventil (l0)
führende Brennstoffdruckleitung (63) mündet.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylnderbüchse (65)
etwa in der Mitte ihrer Länge Durchbrüche aufweist, über die das zu fördernde Dieselöl
in den Förderraum (87) eintritt.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der durchbohrte Kolben
(70) an seinem dem Druckventil (6l) zugewendeten Ende mit einem Fuss (7l) versehen
ist, über den dieser Kolben, in geringen Grenzen radial verschiebbar, dichtend gegen
das Pumpengehäuse gedrückt wird.
l0. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbüchse
(65) an ihrem dem durchbohrten Kolben (70) zugewendeten Ende mit einem Flansch (67)
versehen ist, der in der untersten Stellung der Zylinderbüchse auf einer Schulter
(68) des die Zylinderbüchse umgebenden Gehäuses ruht, das zusammen mit dem Flansch
einen den durchbohrten Kolben (70) umgebenden Raum (88) begrenzt, der mit unter einem
veränderbaren Druck stehenden Dieselöl gefüllt ist.