AT232794B - Einspritzpumpe - Google Patents

Description

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  Einspritzpumpe 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei welcher der Pumpenarbeitsraum der Reihe nach mit mehreren Auslässen verbunden wird und auf diese Weise von einem Pumpenkolben mehrere Motorzylinder mit Brennstoff versorgt werden. Einspritzpumpen dieser Art bieten gegenüber mehrstelligen Einspritzpumpen den Vorteil, dass bei verhältnismässig geringem Bauauf- wand die völlig gleichmässige Belieferung aller Zylinder mit Brennstoff durch das Prinzip, dass die Zy- linder den Brennstoff durch den gleichen Pumpenzylinder erhalten, gewährleistet ist. Es ist hiebei be- kannt, solche Einspritzpumpen mit Überströmregelung auszubilden, wobei beispielsweise die Verteilung der vom Pumpenkolben gelieferten Brennstoffmengen zu den einzelnen Auslässen durch einen gesonder- ten Drehschieber erfolgt.

   Der Förderweg vom Arbeitsraum des Pumpenkolbens zum Drehschleber und von diesem zu den Druckventilen ist hiebei verhältnismässig lang, so dass sich daraus Förderungenauigkeiten ergeben. Es ist auch bekannt, den Pumpenkolben selbst als Verteilerdrehschieber auszubilden und die
Einspritzmenge durch Drosselung zu regeln. Eine solche Ausführungsform weist aber wieder Nachteile wegen der verhältnismässig unpräzisen Drosselregelung auf. 



   Die Erfindung bezieht sich nun im besonderen auf eine solche Einspritzpumpe mit Überströmregelung, bei der der Pumpenkolben selbst als Verteilerdrehschieber ausgebildet ist, der den Pumpenarbeitsraum der Reihe nach mit mehreren Auslässen verbindet und bei der ein gesonderter Steuerschieber vorgesehen ist, der den von dem Pumpenkolben zu viel verdrängten Brennstoff aus dem Pumpenraum in den Ansaugraum oder in eine Überströmleitung niedrigen Druckes zurücksteuert. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass der Steuerschieber mechanisch mit dem Antrieb des Pumpenkolbens gekuppelt ist, so dass er dem gleichen Bewegungsgesetz folgt. 



   Bei Einspritzpumpen ohne Verteilerschieber, die lediglich einen Motorzylinder mit Brennstoff versorgen, ist es an sich bekannt, neben dem Pumpenkolben noch einen Steuerkolben vorzusehen. Es ist auch bei Einspritzpumpen, bei denen der Pumpenkolben als Drehschieber ausgebildet ist, der den Pumpenarbeitsraum der Reihe nach mit mehreren Auslässen verbindet, bekannt, den durch den Pumpenkolben zu viel verdrängten Brennstoff durch einen gesonderten Steuerschieber abzuleiten, jedoch wird bei den bekannten Ausführungsformen die Bewegung des Steuerschiebers hydraulisch durch den Brennstoffdruck bewirkt, wodurch eine präzise Einstellung der geförderten Brennstoffmenge unmöglich gemacht wird. 



   Gemäss der Erfindung ist zweckmässig der Steuerschieber mit dem Pumpenkolben zu synchroner Hubbewegung mechanisch gekuppelt. Hiebei bietet die Erfindung den Vorteil, dass der Förderweg zum Druckventil verhältnismässig kurz ausgebildet werden kann, während der für die Überströmregelung vorgesehene Steuerschieber in präziser Weise die Fördermenge bestimmt. Gemäss der Erfindung kann daher in vorteilhafter Weise der Steuerschieber in der bei Einspritzpumpenkolben bekannten Weise verdrehbar sein und eine, vorzugsweise schräge, Überströmkante aufweisen, die beim Überschleifen des Verbindungskanals zum Arbeitsraum des Pumpenkolbens diesen Arbeitsraum mit einem Raum niedrigen Druckes verbindet.

   Da dieser Steuerschieber die drehende Bewegung des als Drehschieber ausgebildeten Pumpenkolbens nicht mitmacht, kann diese bei Einspritzpumpenkolben bewährte und vorteilhafte Art der Regelung verwendet werden. Es wurde bereits vorgeschlagen, den Pumpenkolben als Verteilerdrehschieber auszubilden und gleichzeitig mit einer   schrägen   Steuerkante zu versehen, welche die Brennstoffmenge durch Überströmung regelt. Solche Ausbildungen weisen aber gegenüber der erfindungsgemässen Ausbil- 

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 dung einen äusserst komplizierten und daher gegen Störungen anfälligen Aufbau auf und ermöglichen nicht die erforderliche Präzision der Mengenbemessung, da die Steuerung durch die drehende Vertei- lerbewegung des Kolbens beeinträchtigt ist.

   Abgesehen davon ist bei solchen Pumpen die Anzahl der
Auslässe beschränkt, da die schräge Steuerkante mit einer der Anzahl der Auslässe entsprechenden An- zahl von Überströmbohrungen zusammenwirken muss und daraus ergibt sich auch eine sehr steile Ausbil- dung der Steuerkante, die eine präzise Einstellung der Fördermenge nicht mehr zulässt. 



   Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Pumpenkolben und Steuerschieber ge- meinsam durch einen rotierenden Axialnocken angetrieben. Eine solche Antriebsart ermöglicht in be- sonders vorteilhafter Weise die Ausnützung der Vorteile der Erfindung. Der Pumpenkolben ist hiebei zweckmässig mit dem Axialnocken gleichachsig gekuppelt, wobei der Steuerschieber. kraftschlüssig, vorzugsweise unter Vermittlung eines Gleitstückes, auf der Nockenscheibe aufsitzt. Die gleichachsige Anordnung des Pumpenkolbens mit dem Axialnocken hat den Vorteil, dass die grossen axialen Kräfte des Pumpenkolbens direkt über den Stirnocken an die Laufrollen abgeleitet werden. Seitliche Führungskräfte treten am Pumpenkolben dabei nicht auf.

   Der Steuerschieber hat im wesentlichen nur eine steuernde Funk-   tion,   so dass der exzentrische-Angriff des Steuerkolbens am Axialnocken ohneweiters in Kauf genommen werden kann. Der Steuerschieber kann nun die Steuerung auch in der Ansaugperiode des Pumpenkolbens übernehmen, indem er gleichzeitig den überströmkanal zum Arbeitsraum des Pumpenkolbens und eine zum Brennstoffraum führende Öffnung freigibt. 



   Der Steuerschieber kann gemäss der Erfindung sowohl den Förderbeginn als auch das Förderende des Pumpenkolbens steuern. Das Förderende wird in der bei Einspritzpumpenkolben üblichen Weise durch die Überströmkante des Steuerschiebers geregelt, wogegen der Förderbeginn durch die Oberkante des als Kolben ausgebildeten Steuerschiebers bestimmt wird. Es kann dabei der Steuerschieber eine den Förderbeginn steuernde schräg zur Schieberachse verlaufende Kante und eine das Förderende steuernde schräg oder senkrecht zur Schieberachse verlaufende Kante aufweisen. Durch die Formgebung dieser Kanten ist Förderbeginn und Förderende bei der jeweiligen Drehstellung des Steuerschiebers eindeutig bestimmt. Hiebei kann der Steuerschieber in an sich bekannter Weise durch einen Fliehkraft-, hydraulischen oder pneumatischen Regler verdreht werden. 



   Gemäss der Erfindung kann der Steuerschieber selbst als Pumpenkolben ausgebildet sein. Es kann somit im Rahmen der Erfindung das Ende der Schiebeführung als Arbeitsraum des Steuerschiebers ausgebildet sein, wobei der vom Steuerschieber gelieferte Brennstoff als Druckmedium für ein Hilfsaggregat des Pumpensystems dient. Dies ist deshalb ohne weiteres möglich, weil die Oberkante des Steuerschiebers im Verlaufe des Druckhubes des Pumpenkolbens sowohl den Überströmkanal zum Arbeitsraum des Pumpen- 
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 gesondertes Druckventil 17 zugeordnet ist. Der besseren Anschaulichkeit wegen ist das in der Zeichnung im Schnitt dargestellte Druckventil 17 mit dem Auslass 16 in die Zeichenebene hineingedreht. 



   Auf der ebenen Oberseite der Nockenscheibe 3 gleitet unter Zwischenschaltung eines Gleitstückes 18 der als Kolben ausgebildete Steuerschieber 19. In den Schieberspiegel 20 dieses Steuerschiebers 19 mündet eine Bohrung 21, die über einen Kanal 22 mit dem Arbeitsraum 13 des Pumpenkolbens 12 in Verbindung steht. Der Steuerschieber 19 weist eine Schrägnut 23 auf, die über eine Axialnut 24 und eine Öffnung 25 mit dem Innenraum des Gehäuses 1 in Verbindung steht. Sobald beim Aufwärtsgang des Steuerschiebers 19 die Überströmkante 26 der Schrägnut 23 die Bohrung 21 aufsteuert, wird der Arbeitsraum 13 druckentlastet und die Brennstofförderung beendet.

   In seinem unteren Bereich 27 ist der Steuerschieber 19 vierkantig ausgebildet und gleitet in einem ortsfest gelagerten Zahnrad 28, das durch eine Zahnstange 29 über einen Winkelhebel 30,31 verstellt wird, so dass der Steuerschieber 19 in verschiedene Drehstellungen je nach der gewünschten Fördermenge gebracht werden kann. Der Hebelarm 31 greift an der Muffe 32 eines Fliehkraftreglers an, wobei die Muffe 32 unter der Wirkung der Fliehkraft von Kugeln 33 nach oben gedrückt wird. Der Winkelhebel 30,31 ist an einem Exzenter 34 schwenkbar gelagert, dessen Exzenterachse 35 durch den Drehzahlwählhebel   33   verstellbar ist. 



   Die Bohrung 21 wirkt nun nicht nur als Überströmbohrung, sondern auch als Ansaugbohrung. Der Innenraum 40 des Gehäuses 1 ist mit Brennstoff gefüllt und bildet den Saugraum, von dem der Brennstoff über einen Kanal 37 und eine Bohrung 38 im Schieberspiegel 20 in den Raum oberhalb des Steuerschiebers 19 gelangt. Die Oberkante 39 des Schiebers 19 wirkt als Steuerkante, die in der Ansaugperiode die Verbindung des Arbeitsraumes 13'des Pumpenkolbens 12 mit dem Saugraum 40 im Inneren des   Gehäuse ? l   steuert. Überdies weist die Pumpenkolbenbüchse 41 Bohrungen 42 auf, die über Kanäle 43,44 mit dem Saugraum 40 in Verbindung stehen. Der Pumpenkolben 12 weist eine Ringnut 45 auf, deren untere Kante 46 die Bohrungen 42 überschleift und die über die Steuernut 14 mit dem Arbeitsraum 13 in Verbindung steht.

   Auch über diese Ringnut 45 kann somit Brennstoff in den Arbeitsraum 13 angesaugt werden, so dass die Ansaugverluste verringert werden, was in Anbetracht der hohen Drehzahl einer solchen Pumpe von Bedeutung ist. Es können nun die Steuerkanten 39 und 46 beim   Aufwärtshub   gleichzeitig oder hinterenander   abschliessen   und damit den Förderbeginn einleiten. Die   später abschliessende Steuerkanre   steuert präzise den Förderbeginn. Wenn die Steuerkante 46 später abschliesst, so ergibt dies einen präziseren Zeitpunkt für den Förderbeginn, weil die Bohrungen 42 einen verhältnismässig grossen Querschnitt   aufwei-   sen können.

   Wenn die Oberkante 39 des Steuerschiebers 19 später abschliesst, so ist Förderbeginn und Förderende und damit die Förderung durch den Steuerschieber allein bestimmt und die Fördermenge wird in diesem Falle durch Abnützungen im Antrieb des Steuerschiebers nicht beeinflusst. Dabei sind für die Steuerung des Förderbeginnes Variationsmöglichkeiten gegeben. Wird nämlich die Steuerkante 39 schräg ausgebildet, so wird je nach der Drehstellung des Steuerschiebers 19 die Förderung früher oder später beginnen. Die Überströmkante 26 kann in verschiedenen Schrägungen ausgebildet werden. Wenn diese Überströmkante 26 in einer Ebene normal zur Achse des Steuerschiebers 19 verläuft und lediglich die Steuerkante 39 schräg ausgebildet wird, so wird die Fördermenge allein durch Veränderung des Förderbeginnes geändert. 
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Claims (1)

1. desPATENTANSPRÜCHE : 1. Einspritzpumpe mit Überströmregelung für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei welcher der Pum- penkolben als Verteilerdrehschieber ausgebildet ist, der den Pumpenarbeitsraum der Reihe nach mit meh- reren Auslässen verbindet und bei der ein gesonderter Steuerschieber vorgesehen ist, der den von dem Pumpenkolben zu viel verdrängten Brennstoff aus dem Pumpenraum in den Ansaugraum, oder in eine Überströmleitung niedrigen Druckes zurücksteuert, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) mechanisch mit dem Antrieb des Pumpenkolbens (12) gekuppelt ist, so dass er dem gleichen Bewegungs- gesetz-folgt.

   2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) mit dem Pumpenkolben (12) zu synchroner Hubbewegung mechanisch gekuppelt ist.

   3. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) und Steuerschieber (19) gemeinsam durch einen rotierenden Axialnocken (3) mechanisch angetrieben sind.

   4. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) mit dem Axialnocken (3) gleichachsig gekuppelt ist und der Steuerschieber (19) kraftschlüssig, vorzugsweise unter Vermittlung eines Gleitstückes (J8) auf der Nockenscheibe (3) aufsitzt.

   5. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) in an sich bekannter Weise verdrehbar ist und eine, vorzugsweise schräge, Überströmkante (26) aufweist, die beim Überschleifen des Verbindungskanals (21,22) zum Arbeitsraum (13) des Pumpenkolbens (12) diesen Arbeitsraum mit einem Raum niedrigen Druckes verbindet.

   6. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) in der Ansaugperiode gleichzeitig den Überströmkanal (21,22) zum Arbeitsraum (13) des Pumpenkolbens (12) und eine zum Brennstoffraum (40) führende Öffnung (38) freigibt.

   7. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) in an sich bekannter Weise sowohl den Förderbeginn als auch das Förderende steuert.

   8. Einspritzpumpe nach Anspruch 5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) in an sich bekannter Weise eine den Förderbeginn steuernde schräg zur Schieberachse verlaufende Kante und eine das Förderende steuernde schräg oder senkrecht zur Schieberachse verlaufende Kante aufweist.

   9. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (lob) in an sich bekannter Weise durch einen Fliehkraft-, hydraulischen oder pneumatischen'Regler verdreht wird.

   10. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) eine Steuerausnehmung (45) aufweist, die in der Ansaugperiode seinen Arbeitsraum (13) mit dem Brennstoffraum (40) verbindet.

   11. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderbeginn durch die Steuerausnehmung (45) des Pumpenkolbens (12) und das Förderende durch die Kante (39) des Steuerschiebers gesteuert ist.

   12. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) als Pumpenkolben und das Ende der Schieberführung als Arbeitsraum (47) desselben ausgebildet ist, wobei der vom Steuerschieber (19) gelieferte Brennstoff als Druckmedium für ein Hilfsaggregat des Pumpensystems dient.

   13. Einspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (19) als Zubringerpumpe der Einspritzpumpe ausgebildet ist.

   14. Einspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Steuerschieber (19) geförderte Druckmedium einem hydraulischen Regler oder einem automatischen Spritzversteller (56) zugeführt ist.

   15. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Auslass (16) ein eigenes Druckventil (17) zugeordnet ist.