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Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen.
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der Luftabscheidung durch wechselnde Grosse des Austrittswiderstandes vermieden wird. Die Gleichhaltung der Flüssigkeitsspiegelhöhe kann beispielsweise mittels eines ein Zulaufventil beeinflussenden Schwimmers oder auch mittels eines Überlaufes erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit zur Entfernung der aus der Pumpe herausgeförderten Luft besteht darin, sie durch einen Flüssigkeitsstrom fortzuspülen, indem beispielsweise der Einspritzpumpe mittels einer besonderen Hilfspumpe Brennstoff im Überschuss zugeführt wird und die in der Einspritzpumpe abgeschieden Luft von dem abfliessenden Brennstoffüberschuss mitgeführt wird, bis zu einer Stelle, wo sie in die Atmosphäre übertreten kann. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass in der Nähe der Einspritzpumpe kein offener Flüssigkeitsspiegel vorhanden zu sein braucht, was aus Gründen der Feuersicherheit u. dgl. häufig erwünscht ist.
Als besonders einfach und zweckentsprechend hat sich eine Pumpenanordnung erwiesen, bei welcher Kanäle, die vom Pumpenkolben selbst gesteuert werden, die Entlüftung und gleichzeitig die Unterbrechung des Druckhubes bewirken und bei der der Pumpenkolben hängend angeordnet ist, d. h. so, dass er von oben nach unten drückt, u. zw. derart, dass die Stirnfläche des Pumpenkolbens die höchste Stelle des Pumpenarbeitsraumes darstellt.
Bei dieser Pumpenausbildung kann die Luft durch die in der Stirnfläche des Kolbens oder neben ihr ausmündenden Kanäle besonders gut entweichen. Zweckmässig wird dann das Druckventil nicht, wie sonst üblich, an der höchsten, sondern an einer tieferen Stelle des Pumpenarbeitsraumes, beispielsweise in seinem unteren Teil, angeordnet, um so der Luft den Eintritt in die Druckleitung möglichst zu erschweren.
Die Einrichtung nach der Erfindung bringt den grossen Vorteil, dass das Auffüllen der Brennstoffleitungen mittels einer handbetätigten Pumpe fortfallen kann, da in der Regel schon die zum Anlassen erforderlichen ersten Umdrehungen der Maschine genügen, um alle Luft aus der Pumpe zu entfernen und diese sowie die Druckleitung mit Brennstoff zu füllen, so dass beim Übergang auf den Verbrennungsbetrieb die Zündungen sicher einsetzen. Die Inbetriebsetzung der Maschine wird dadurch erheblich vereinfacht und beschleunigt. Ein weiterer bedeutsamer Vorteil besteht darin, dass auch während des Betriebes die mit dem Brennstoff in die Pumpe gelangende Luft dauernd selbsttätig abgeschieden wird, so dass Einspritzstörungen durch in der Pumpe und in der Druckleitung sich ansammelnde Luftblasen nicht mehr zu befürchten sind.
Die Zeichnung zeigt schematisch einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes im lotrechten Längsschnitte. In allen Abbildungen bezeichnet 1 den Pumpenkolben, 2 den Pumpenzylinder, 3 den Pumpenarbeitsraum, 4 das Druckventil, 5 die Druckleitung.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird der im Pumpengehäuse 2 geführte Kolben 1 mittels eines auf der Welle 10 sitzenden Nockens 11 beim Druckhub angetrieben und durch eine Feder 12 beim Saughub wieder zurückgezogen. Der Brennstoff gelangt aus einem Vorratsraum 15 durch die Leitung 16 über das Saugventil 6 in den Pumpenarbeitsraum. 3 und wird beim Druckhub über das Druckventil 4 in die Druckleitung 5 und weiter zur Einspritzstelle gefördert. Zur Abscheidung der Luft aus dem Pumpenarbeitsraum ist an der höchsten Stelle des Arbeitsraumes. 3 ein gesteuertes Auslassorgan (Ventil) 18 vorgesehen, das von einem auf der Welle 20 angeordneten Nocken 21 geöffnet und durch Feder 22 wieder geschlossen wird.
Bei seiner Öffnung verbindet das Ventil 18 den Pumpenarbeitsraum 3 mit dem Kanal 24, der in den Brennstoffvorratsraum 15 ausmündet, so dass die in der Nähe dieses Ventils während des Pumpendruekhubes sich ansammelnde Luft nunmehr in den Vorratsraum 15 und von dort in die freie Atmosphäre entweichen kann. Der Flüssigkeitsspiegel des Brennstoffvorrates 15 wird, um stets gleiche Verhältnisse für die Luftabscheidung zu schaffen, auf gleichbleibender Höhe gehalten.
Hiezu dient eine Schwimmervorrichtung, bestehend aus einem Schwimmer 30, der am einen Ende des im Gelenk 32 gelagerten doppelarmigen Hebels'M angreift, und einer am andern Hebelende angelenkten Ventilspineiel3J, die die Ausmündung der von einem hochliegenden oder unter Druck stehenden Behälter kommenden Zufuhrleitung. 34 freigibt, wenn der Flüssigkeitsvorrat 15 abnimmt, und abschliesst, wenn er seinen vorgeschriebenen Stand erreicht hat.
Der Antrieb des Pumpenkolbens und Entlüftungsventils kann natürlich auch auf beliebige andere Weise, z. B. durch Kurbelgetriebe, Schwinghebel u. dgl. erfolgen. Ebenso kann die Regelung der Fördermenge auf beliebige, an sich bekannte Weise, z. B. durch Veränderung der wirksamen Nockenhöhe vor-
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indem es während des Druekhubes des Pumpenkolbens 1 früher oder später geöffnet wird, so dass ein grösserer oder kleinerer Teil des vom Pumpenkolben verdrängten Flüssigkeitsvolumens durch den Kanal 24 nach dem Vorratsbehälter 15 zurückgefördert wird.
Durch die räumliche Trennung des Entlüftungund Rücklaufkanals 24 von der Ansaugleitung 16 wird veimieden, dass die aus dem Kanal 24 in den Brennstoffvorrat 15 übertretende Luft vom Strom des angesaugten Brennstoffes wieder mitgerissen wird, bevor sie in die Atmosphäre gelangen konnte.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 erfolgt die Zufuhr des Brennstoffes zum Pumpenarbeitsraum.) durch einen vom Pumpenkolben selbst gesteuerten Saugschlitz 40, der unmittelbar in den den Pumpenzylinder 2 umgebenden Brennstoffvorrat 15 ausmündet. Zum Zwecke der Entlüftung der Pumpe enthält der Pumpenkolben einen Kanal 42, der von der Stirnfläche des Kolbens ausgeht und zu einer seitlichen
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kolben seine höchste Stellung erreicht hat, so dass in dieser Lage wieder eine Verbindung zwischen dem
Pumpenarbeitsraum und dem Brennstoffvorrat 15 geschaffen ist.
Diese Kanalanordnung bewirkt also gleichzeitig eine selbsttätige Unterbrechung des wirksamen Druckhubes, da bei einem weiteren Auf- wärtsgehen des Kolbens 1 der Brennstoff aus dem Pumpenraum 3 durch Kanal 42-44 unmittelbar nach dem Brennstoffvorratsraum 15 zurückströmen würde. Trotzdem bei dieser Anordnung die Aus- mündung des Entlüftungskanais 42 nicht an der höchsten Stelle des Pumpenarbeitsraumes 3 liegt, findet erfahrungsgemäss doch eine Entlüftung statt, was sieh daraus erklären lässt, dass der durch das Saugrohr 40 mit grosser Geschwindigkeit in das vom Pumpenkolben erzeugte Vakuum eintretende Brennstoff mit der im Pumpenarbeitsraum noch vorhandenen Luft eine Art Schaum bildet und ein Teil dieses Schaumes durch den Kanal 42 abgeführt wird.
Wenn die Entlüftung hiebei auch etwas länger dauert, so besitzt diese Anordnung anderseits den Vorteil, dass sie sich verhältnismässig leicht auch nachträglich bei solchen
Pumpen anordnen lässt, deren Kolben von unten nach oben drücken. Eine aus dem Schwimmer 50, dem Winkelhebel 51, der Verschlusskappe 52 und dem Zulaufrohr 53 bestehende Schwimmervorrichtung hält wiederum den Flüssigkeitsspiegel des Brennstoffvorrates 15 auf stets gleicher Höhe.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 2, jedoch mit dem. Unterschiede, dass der Pumpenkolben 1 hängend. d. h. von oben nach unten drückend angeordnet ist, derart, dass seine Stirnfläche die höchste Stelle des Pumpenarbeitsraumes bildet. Im Kolben ist wieder der von der Stirnfläche ausgehende Entlüftungskanal 42 mit der seitlichen Ausmündung 43 vorgesehen, die mit der Bohrung 44 des Pumpenzylinders 2 in Verbindung tritt, sobald der Kolben seine tiefste Lage erreicht hat. In diesem Augenblicke kann die im Pumpenarbeitsraum 3 etwa vorhandene Luft nach dem Brennstoffvorrat 15 und von dort in die Atmosphäre entweichen.
Zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Flüssigkeitsspiegels ist bei diesem Beispiel ein Überlauf 60 vorgesehen, über den der durch die Leitung 61 in den Vorrats behälter 15 im Überschuss geförderte Brennstoff in eine Abflussleitung 62 gelangt.
Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist wieder ein hängender Pumpenkolben 1 vorgesehen, der durch das Saugrohr 40 den Brennstoff aus einem Vorratsbehälter 70 ansaugt, um ihn beim darauffolgenden Druckhub über das Druckventil 4 der Einspritzleitung 5 zuzuführen. Zur Entlüftung ist in der Wand des Zylinders 2 eine Längsnut 72 vorgesehen, die sich vom Pumpenarbeitsraum 3 nach oben hin erstreckt und diesen Raum gegen Ende des Druckhubes über eine Eindrehung 73 des Pumpenkolbens und eine Bohrung 74 des Pumpenzylinders mit dem Vorratsraum 70 verbindet. Auch diese Einrichtung dient gleichzeitig zur Unterbrechung des wirksamen Druckhubes.
Der Brennstoffvorratsraum 70 besitzt keinen offenen Flüssigkeitsspiegel, sondern ist allseitig geschlossen, und die Abführung der aus dem Kanal 74 austretenden Luft erfolgt dadurch, dass eine Hilfs- pumpe 80 dem Behälter 70 Brennstoff im Überschuss durch die Leitung 81 zuführt. Dieser durch Leitung 82 wieder abfliessende Überschuss reisst die aus der Pumpe kommende Luft mit und führt sie nach dem Hauptvorratsbehälter 90 oder einer andern Stelle, wo sie sich aus dem Brennstoff wieder abscheiden kann. Eine Hilfspumpe 80 kann auch mehrere Einspritzpumpen speisen und diese wiederum können in bezug auf die Brennstoffversorgung parallel oder hintereinander geschaltet sein.
Bei den in Fig. 2 bis 4 gezeigten Beispielen kann zur Vereinfachung der Entlüftungskanal 42 bzw. 72 auch so geführt werden, dass er am Ende des Druckhubes den Arbeitsraum. 3 mit dem Saugkanal 40 verbindet ; die besonderen Entlüftungskanäle 44 bzw. 74 fallen damit fort. Hiebei muss aber für besonders leichtes und schnelles Entweichen der Luft aus dem Saugkanal gesorgt werden, damit für den nächsten Saughub schon wieder luftfreier Brennstoff verfügbar ist. Dies kann geschehen, indem der Saugkanal möglichst kurz gemacht und nach dem Brennstoffvorrat hin ausreichend erweitert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennstoffpumpe für Brennstoffkraftmaschinen mit einem an den Pumpenarbeitsraum angeschlossenen. im Takte der Pumpenkolbenbewegung gesteuerten Auslassorgan, das während des Druckhubes oder am Ende desselben den Pumpenraum mit einem Raum geringeren Druckes verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Auslassorgan gleichzeitig zur Pumpenentlüftung dadurch benutzbar gemacht ist, dass es mittels einer der Luftabführung möglichst geringen Widerstand entgegensetzenden Leitung mit einem Raum in Verbindung gebracht ist. in dem Brennstoff praktisch strömungslos aufgespeichert ist und an den zweckmässig auch die Ansaugeleitung der Pumpe angeschlossen ist.