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Kraftstoffeinspritzpumpe
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem im Einlasskanal der Pumpe angeordneten, zur Drehzahleinstellung willkürlich verstellbaren Drosselglied und mit einem zur Veränderung seines wirksamen Förderhubes drehbaren Pumpenkolben, der abhängig von der Stellung des Drosselgliedes in eine Startstellung einstellbar ist, in der sein wirksamer Förderhub grösser ist als in seiner Vollaststellung.
Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Bauart nimmt der Pumpenkolben schon bei Einstellung des Drosselgliedes in die Stellung für die Leerlaufdrehzahl die oben erwähnte Startstellung ein.
Die Kraftstoffmenge, die durch den vom Drosselglied in der Leerlaufstellung eingestellten Druchflussquerschnitt hindurch fliesst, andert sich aber schon bei geringeren Drehzahlunterschieden verhältnismässig stark.
Deshalb ist es bei der bekannten Anordnung möglich, dass der Brennkraftmaschine im Leerlauf dann während einiger Arbeitsspiele eine zu grosse Kraftstoffmenge, nämlich nahezu die Startmenge, zugeführt wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Leerlauf aus irgend einem Grund abfällt. Dies führt dazu, dass die Brennkraftmaschine im Leerlauf jedes Mal dann qualmt, wenn die Drehzahl abfällt.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass das Drosselglied eine ausserhalb seines von Leerlauf-bis Höchsrdrehzahl reichenden Betriebsverstellbereichs liegende Startstellung aufweist und der Pumpenkolben nur bei Startstellung des Drosselgliedes in seine Startstellung einstellbar ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung hat gegenüber der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung auch noch den Vorteil, dass es möglich ist, bei Startstellung des Drosselgliedes einen grösseren Drosselquerschnitt vorzusehen als bei Einstellung für die Leerlaufdrehzahl. Dadurch kann die Brennkraftmaschine beim Starten eine etwas höhere Drehzahl als die Leerlaufdrehzahl erreichen. Dies erleichtert in vielen Fällen den Startvorgang der Brennkraftmaschine. Überdies fliesst durch den grösseren Drosselquerschnitt bei sehr niedrigen Temperaturen mit Sicherheit die zum Starten erforderliche grosse Kraftstoffmenge.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung eine Kraftstoffeinspritz-
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Fig. 3i Fig. 5 eine Abwicklung des dem Pumpenarbeitsraum zugekehrten oberen Abschnittes des Pumpenkolbens ; Fig. 6,7, 8 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit drei verschiedenen Stellungen der Saugdrossel in grösserem Massstab als in Fig. 1 ; Fig. 9 ein Schaubild über den Verlauf des Drosselquerschnitts F in Abhängigkeit von der Stellung der Saugdrossel.
In dem Gehäuse 1 der Kraftstoffeinspritzpumpe ist ein Rollenstössel 2 geführt, dessen Rolle 3 unter der Wirkung einer Schraubenfeder 4 gegen die Laufbahn eines Nockens 5 gepresst wird, der auf einer durch die nicht dargestellte Brennkraftmaschine angetriebenen Welle 6 sitzt. Die Feder 4 drückt dabei einen Federteller 7gegen eine Innenschulter des Rollenstössels 2. In den Federteller 7 ist das antriebsseitige Ende eines Pumpenkolbens 8 eingehängt, der in einer Zylinderbüchse 9 geführt ist. Die Büchse 9 wird durch einen in das Gehäuse 1 eingeschraubten Drucknippel 10 gegen eine Schulter 12 im Gehäuse 1 gedrückt.
Zwischen
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dem Drucknippel 10 und der Büchse 9 ist ein Ventilträger 13 für ein bewegliches Ventilglied 14 einge- spannt, das in der gezeichneten Stellung durch eine Schraubenfeder 15 auf seinen Sitz im Ventilträger 13 gepresst wird. Der Drucknippel 10 hat eine Auslassöffnung 16 für den Anschluss einer nicht dargestellten
Kraftstoffleitung zur Brennkraftmaschine.
Auf der Zylinderbüchse 9 ist eine Regelhülse 17 gelagert, die am Umfang ihres oberen Abschnittes eine Verzahnung 18 trägt und an ihrem unteren Abschnitt Längsschlitze aufweist, in die am Pumpenkol- ben 8 angeordneten Mitnehmerfinger 19 eingreifen. Die Regelhülse ist gegen axiale Verschiebung einer- seits durch eine Schulter 20 des Pumpengehäuses und anderseits durch einen Ring 22 gesichert, der durch die Feder 4 gegen eine Schulter 23 im Pumpengehäuse gedrückt wird.
Durch die Wand der Zylinderbüchse 9 führen eine Zulaufbohrung 24 und eine Rücklaufbohrung 25.
Diese mündet in einen Rücklaufkanal 26 im Pumpengehäuse 1, der an einen nicht dargestellten Kraftstoff- vorratsbehälter angeschlossen ist.
Die Zulaufbohrung 24 ist über einen Zulaufkanal 27 im Pumpengehäuse 1 mit einer Querbohrung 28 verbunden, in der ein als Drehschieber ausgebildetes Drosselglied 29 geführt ist. Dieses kann durch einen Bedienungshebel 30 willkürlich verdreht werden, der an dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Endedes
Drosselgliedes 29 befestigt ist.
Von der im Innern der Bohrung 28 liegenden Stirnfläche des Drosselgliedes 29 führt eine Längsnut 31 zu einer Quernut 32, an die sich eine über einen Teil des Umfangs des Drosselgliedes 29 sich erstrecken- de sichelförmige Drosselnut 33 anschliesst,. die dreieckförmigen Querschnitt hat. Von der Quernut 32geht eine das Drosselglied 29 quer durchdringende, im Durchmesser abgesetzte Drosselbohrung 34 aus, deren enger Abschnitt als Drosselstelle 34a (Fig. 6) dient.
Gleichachsig zum Drosselglied 29 ist in der Bohrung 28 ein ebenfalls als Drehschieber ausgebildetes
Absperrglied 35 gelagert, auf dessen aus dem Gehäuse herausragendem Ende ein Abstellhebel 36 befestigt ist. Von der innerhalb der Bohrung 28 liegenden Stirnseite des Absperrgliedes geht eine axiale Bohrung 37 aus, in die eine die Wand des Absperrgliedes durchdringende Radialbohrung 38 mündet. Diese steht in der gezeichneten Lage (Fig. 2) mit einer in die Führungsbohrung 28 mündenden Zulaufbohrung 39 im Gehäu- se 1 in Verbindung. Die Zulaufbohrung 39 ist in nicht dargestellter Weise an denKraftstoffvorratsbehälter angeschlossen.
Wie Fig. 4 zeigt, kämmt mit dem Zahnkranz 18 der Regelhülse 17 eine Zahnstange 41, die in einer die Achse des Pumpenkolbens 8 senkrecht kreuzenden Gehäusebohrung längsverschiebbar geführt ist. Die
Wand dieser Bohrung ist durch einen Längsschlitz 42 unterbrochen, durch den ein in der Zahnstange 41 be- festigter Zapfen 43 ragt. An diesem Zapfen greift eine Feder 44 an, die bestrebt ist, den Zapfen 43 in ständiger Berührung mit einem Hebel 45 zu halten, der sich unter der Wirkung dieser Feder gegen das ei- ne Ende eines Stiftes 46 (Fig. 3) legt. An dem andern Ende dieses Stiftes liegt in der in Fig. 3 gezeichne- ten Leerlaufstellung L des Bedienungshebels 30 eine an diesem Hebel befestigte Anschlagschraube 47 an, die zur Einstellung der Leerlaufstellung dient.
Der Stift 46 ist in einer Anschlaghülse 48 geführt, die in einem Flansch 49 des Pumpengehäuses 1 eingeschraubt und durch eine Mutter 50 in der gewünschten Lage fixiert ist. Eine Feder 51, die sich mit ihrem einen Ende am Boden der Anschlaghülse abstützt, greift mit ihrem andern Ende an einem Bund 52 des Stiftes 46 an und ist bestrebt, diesen gegen einen an der Hülse 48 eingebördelten Ring 53 zu druk- ken.
In dem Flansch 49 ist auch eine Anschlagschraube 54 einstellbar befestigt. Gegen diese stösst eine
Nase 55 des Bedienungshebels 30, wenn dieser in seine Stellung H für dieHöchstdrehzahlgeschwenkt ist.
Ein Ansatz 56 am Hebel 45 schlägt beim Verschwenken des Hebels in Richtung des Pfeiles 57 an dem in der Regelstange 41 steckenden Zapfen 43 an und begrenzt dadurch den Verstellweg des He- bels.
In der in Fig. 1 gezeichneten unteren Umkehrlage des Pumpenkolbens 8 ist die Zulaufbohrung 24 mit dem Pumpenarbeitsraum 58 verbunden. Der Kolben hat an seinem pumpenraumseitigen Endabschnitt eine
Ausnehmung 60, die ständig mit dem Pumpenarbeitsraum 58 verbunden ist. Aus der in Fig. 5 gezeichne- ten Abwicklung dieses. Endabschnittes der Mantelfläche des Kolbens ist die Form der Aussparung 60 er- sichtlich. Die Mantelfläche des Kolbens ist bei der Abwicklung entlang der vorderen Mittellinie in Fig. 1 aufgeschnitten und auseinandergeklappt. In Fig. 5 sind ausserdem je zwei Lagen der Zulaufbohrung 24so- wie der Rücklaufbohrung 25 eingezeichnet. Das Zusammenwirken dieser Bohrungen insbesondere mit ei- ner Schrägkante 61 sowie mit einer waagrechten Kante 62 der Aussparung 60 wird noch erläutert wer- den.
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Die beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt : In den Fig. 1 - 3 ist die Pumpe bei
Einstellung ihres Bedienungshebels 30 und damit des Drosselgliedes 29 in Stellung L für Leerlaufdrehzahl dargestellt. Der Abstellhebel 36 steht in Stellung A, bei der das Absperrglied 35 die in Fig. 2 gezeich- nete Lage einnimmt.
Der Pumpenkolben 8 befindet sich am Ende seines Saughubes. Während des Saughubes ist eine durch den Querschnitt F (Fig. 9) der Drosselnut 33 (Fig. 7) und der Drehzahl der Einspritzpumpe bestimmte
Kraftstoffmenge aus dem Zulaufkanal 39 in den Pumpenarbeitsraum 58 eingeströmt. Bei dem nunmehr beginnenden Druckhub wird zunächst ein geringer Anteil der angesaugten Kraftstoffmenge durch die Boh- rung 24 zurückgedrückt. Erst mit dem Abschluss der Bohrung 24 durch den Pumpenkolben wird der Inhalt des Pumpenarbeitsraumes, der aus Kraftstoffdampf und Kraftstoff besteht, verdichtet, bis nach Verflüssi- gung des Kraftstoffdampfes der Druck im Pumpenarbeitsraum ausreicht, das Druckventil 14 zu öffnen und
Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine zu fördern. Die Förderung ist beendet, sobald die Aussparung 60 mit ihrer schrägen Kante 61 die Rücklaufbohrung 25 aufsteuert.
Der danach vom Pumpenkolben bis zum Ende seines Druckhubes noch verdrängte Kraftstoff fliesst durch die Rücklaufbohrung 25 ab.
Wenn aus irgend einem Grund die Leerlaufdrehzahl absinkt, so gelangt wahrend des Saughubes eine etwas grössere Kraftstoffmenge durch den Drosselkanal 31 in den Pumpenarbeitsraum und damit zur Brenn- kraftmaschine. Dadurch erhöht sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine. Bei etwas ansteigender Dreh- zahl strömt eine geringere Kraftstoffmenge zum Pumpenarbeitsraum, so dass die Drehzahl abfällt.
Bei Einstellung des Bedienungshebels auf eine beliebige Stellung von L bis H (Fig. 1) ändert sich an der Stellung des Hebels 45 und damit der Zahnstange 41 und der Drehstellung des Pumpenkolbens 8 nichts.
Lediglich das Drosselglied 29 wird dabei verdreht. Dadurch wird ein anderer Querschnitt F der Drosselnut
33 wirksam, wie Fig. 9 und ein Vergleich der Fig. 7 (Stellung L) mit Fig. 8 (Stellung H) zeigt. Je grösser der dem Zulaufkanal 27 gegenüberliegende Querschnitt der sichelförmigen Drossel 33 ist, desto höher ist die Drehzahl, welche die Brennkraftmaschine erreichen kann.
Die Vollastkraftstoffmenge wird erreicht, wenn beim Saughub des Pumpenkolbens der PUl11penarbeits- raum vollständig mit Kraftstoff gefüllt wird. Die Drehstellung des Kolbens und damit die Stellung der schrägen Steuerkante 61 gegenüber der Rücklaufbohrung 25 begrenzt die Vollastmenge. Die Vollastkraft- stoffmenge ist einstellbar durch Ändern der Stellung der Anschlaghülse 48 im Flansch 49. Bei Einstellung der Hülse nach unten und Verdrehen des Hebels 45 in Richtung des Pfeiles 57 wird die Vollastkraftstoff- menge erhöht.
Zum Abstellen der Brennkraftmaschine wird der Abstellhebel 36 aus der Stellung A entgegen der Wir- kung einer nicht dargestellten Federin die Stellung B verschwenkt, wodurch die Verbindung zwischen der
Bohrung 38 des Absperrgliedes und der Zulaufbohrung 39 und damit auch die Kraftstoffzufuhr zur Ein- spritzpumpe unterbrochen wird. Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und Freigeben des Abstell- hebels 36 geht dieser unter der Wirkung der genannten Feder in die Stellung A zurück.
Zum Starten der Brennkraftmaschine wird der Bedienungshebel 30 in die Stellung S geschwenkt. Da- bei drückt die am Hebel 30 sitzende Anschlagschraube 47 den Stift 46 nach unten, so dass der Hebel 45 in Richtung des Pfeiles 57 verschwenkt wird, bis seine Nase 56 am Zapfen 43 anschlägt. Die Zahnstange
41 ist dabei nach links verschoben worden und hat über die Regelhülse 17 den Pumpenkolben 8 so gedreht, dass nunmehr die Kante 62 mit der Rücklaufbohrung 25 zusammenwirkt, wie dies in Fig. 5 gestrichelt dar- gestellt veranschaulicht ist.
Bei diesem Verschwenken des Bedienungshebels ist das Drosselglied 29 in seine in Fig. 6 dargestellte
Lage verdreht worden, bei der die Drosselbohrung 34 mit ihrer Drosselstelle 34 a die einzige Zuflussöff - nung für den Kraftstoff zum Pumpenarbeitsraum bildet. Die Drosselstelle 34a ist so bemessen, dass sich der Pumpenarbeitsraum auch bei niedriger Temperatur mit Sicherheit füllt und die beim Startvorgang der Brennkraftmaschine geförderte Übermenge, die grösser ist als die Vollastmenge, durch die Kante 62 am Pumpenkolben bestimmt wird.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist der Drosselquerschnitt F bei der Startstellung S grösser als bei Leerlaufstellung L. Dies hat den Vorteil, dass die Brennkraftmaschine beim Anlassen eine Drehzahl erreichen kann, die über der Leerlaufdrehzahl liegt. Die Brennkraftmaschine wird dadurch rascher warm und lauft daher beim Einstellen des Bedienungshebels in die Leerlaufstellung L mit Sicherheit weiter.
Fig. 9 lässt auch erkennen, dass das Drosselglied 29 eine Stellung einnehmen kann, in welcher der Drosselquerschnitt F gleich Null ist. Diese Anordnung erleichtert es, bei Startstellung einen Drosselquerschnitt vorzusehen, der grösser ist als der Drosselquerschnitt bei Leerlaufstellung des Drosselgliedes 29.
In manchen Fällen ist es vorteilhaft, dem Drosselglied zusätzlich eine feste Drosselstelle vorzuschalten. Zu diesem Zweck kann die Zulaufbohrung 39 an ihrer engsten Stelle als zusätzliche Drosselbohrung
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