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Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit zwei in einem ro- tierenden Pumpenkörper radial und gleichachsig angeordneten sowie nach Massgabe eines nicht umlaufen- den Nockenringes hin-und herbewegbaren Pumpenkolben mit gemeinsamem Arbeitsraum, die zur Been- digung ihres wirksamen Druckhubes einen Überströmkanal aufsteuern.
Bei bisher bekannten Kraftstoff-Einspritzpumpen dieser Art steuert jeder der beiden Pumpenkolben für sich einen Überströmkanal auf und stellt dadurch die zur Beendigung des wirksamen Druckhubes dienende
Verbindung zwischen Pumpenraum und Überströmkanal her ; da in der Serienfertigung praktisch nicht erreichbar ist, dass beide Pumpenkolben gleichzeitig den Überströmkanal aufsteuern, erfolgt das Aufsteuern schrittweise und daher nicht mit der erforderlichen raschen Querschnittszunahme ; sondern der bei Beginn des Vorganges in der Zeiteinheit aufgesteuerte Querschnitt ist meist nur halb so gross als bei gleichzeitigem Aufsteuern des Überströmkanales durch beide Pumpenkolben, so dass also der Einspritzvorgang nicht mit der gewünschten Schnelligkeit beendet werden kann.
Bei einer andern bekannten Bauart von Kraftstoff-Einspritzpumpen werden zwei ineinandergesteckte Pumpenkolben verwendet, wobei jedoch das zwischen denselben eingeschlossene Schmieröl zur Übertragung der Druckhub-Bewegung des einen Kolbens auf den andern dient, welcher den Kraftstoff zur Brennkraftmaschine fördert. Weiters ist auch eine Kraftstoff-Einspritzpumpe bekannt, bei welcher der Pumpenkolben in einer zwecks Änderung der Fördermenge verschiebbaren Zylinderbüchse angeordnet ist, und in beiden Teilen zusammenwirkende Abschnitte eines Überströmkanals angebracht sind.
Nach der Erfindung wird nun bei Kraftstoff-Einspritzpumpen der eingangs beschriebenen Bauart unabhängig von den bei der Serienfertigung auftretenden Ungenauigkeiten eine gleichbleibende, rasche Zunahme des durch die Pumpenkolben aufgesteuerten Querschnittes des Überströmkanals dadurch gewährleistet, dass beide Pumpenkolben ineinandergesteckt sind und mit zusammenwirkenden Abschnitten eines beiden gemeinsamen Überströmkanals versehen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftstoff-Einspritzpumpe ist am inneren Pumpenkolben ein vom Pumpenraum ausgehender, in der Mantelfläche des Kolbens mündender Abschnitt des Überströmkanals angebracht, der mit dem andern, die Wand des äusseren Pumpenkolbens durchsetzenden Abschnitt des Überströmkanals zusammenwirkt. Zweckmässig mündet dabei der im inneren Pumpenkolben angeordnete Abschnitt des Überströmkanals in eine in der Mantelfläche dieses Kolbens eingearbeitete Ringnut.
Es ist ohne weiteres klar, dass durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung von Kraftstoff-Einspritzpumpen die Geschwindigkeit des Aufsteuervorganges doppelt so gross ist als bei den bisher bekannten Einspritzpumpen bei jedem einzelnen Kolben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der. erfindungsgemässen Kraftstoff-Einspritzpumpe in Fig. 1 im Mittelschnitt I-I der Fig. 2 sowie in Fig. 2 im Querschnitt II-II der Fig. l dargestellt.
In dem aus den Teilen 1 und 2 bestehenden Gehäuse einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine ist eine Welle 3 gelagert, die in ihrem mittleren Abschnitt 4 scheibenförmig. ausgebildet ist und als Pumpenkörper dient. In dem Pumpenkörper 4 sind parallel zur Wellenachse zwei diametral einander gegenüberliegende Längsnuten 5 eingearbeitet, die zur Führung von Walzenstösseln 6 dienen, deren Walzen 7 mit der Laufbahn 8 eines in den Gehäuseteil l eingesetzten Nockenringes 9 zu-
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sammenarbeiten. Die Nockenlaufbahn 8 hat vier Nocken 10.
Die Walzenstössel 6 betätigen zwei ineinandergesteckte Pumpenkolben 12 und 13. Der äussere Pumpenkolben 13 ist in einer Querbohrung 14, die in den Längsnuten 5 ausmündet, möglichst dicht geführt.
Der innere Pumpenkolben 12 ist möglichst dicht in den äusseren Pumpenkolben 13 eingepasst. Zwischen den beiden Pumpenkolben ist der Pumpenarbeitsraum 15. Mit diesem steht eine axiale Bohrung 16 im Kolben 12 und eine radiale Bohrung 17 im Kolben 13 in Verbindung. In die axiale Bohrung 16 des inneren Pumpenkolbens münden radiale Bohrungen 18, die von einer Ringnut 19 in der Mantelfläche dieses Kolbens ausgehen. Die radiale Bohrung 17 des äusseren Kolbens 13 ist in ständiger Verbindung mit einer Ringnut 20, die konzentrisch zu der Führungsbohrung 14 für den Kolben 13 in die Welle 3 eingedreht ist. Die Ringnut 20 hat Verbindung mit einer axialen Bohrung 22 in der Welle 3.
Von der Bohrung 22, die nach aussen durch einen Stopfen 23 verschlossen ist, zweigen vier radiale Bohrungen 24 ab, die in einer Querschnittebene der Welle um 90 gegeneinander versetzt angeordnet sind und mit einem Einlasskanal 25 zusammenarbeiten, der von einer Einlassöffnung 26 im Gehäuseteil 2 ausgeht. Von der axialen Bohrung zweigt ausserdem eine radiale Verteilerbohrung 27 ab, die mit vier Auslasskanälen 28 im Gehäuseteil 2 zusammenwirkt. Von diesen Auslasskanälen, die ebenfalls einen Winkelabstand von 900 voneinander haben, ist nur einer dargestellt. Jeder Auslasskanal mündet in eine Auslassöffnung 29, an die eine Leitung 30 zu einer Einspritzdüse 31 angeschlossen ist.
Mit der Ringnut 19 im inneren Kolben 12 arbeitet eine radiale Bohrung 33 im äusseren Kolben 13 zusammen. Die Bohrung 33 geht von einer Ringnut 34 aus, die in die Mantelfläche des äusseren Kolbens 13 eingedreht ist und durch eine Schrägbohrung 35 in der Welle 3 in ständiger Verbindung mit einer Ringnut 36 im Gehäuseteil 1 steht. Diese Ringnut ist durch eine Bohrung 37 mit einer Überströmöffnung 38 verbunden.
Eine Kraftstoffzubringerpumpe 40 fördert aus einem Behälter 41 Kraftstoff über ein Filter 42 durch eine Leitung 43 zu der Einlassöffnung 26 im Pumpengehäuseteil 2. An die Überströmöffnung 38 im Pumpengehäuseteil 1 ist eine Leitung 44 angeschlossen, die über ein Rückschlagventil 45 zu dem Behälter 41 führt. Zwischen der Zubringerpumpe 40 und dem Filter 42 ist an die Leitung 43 ein Rückströmventil 46 angeschlossen, dessen Abflussseite mit dem unmittelbar an den Behälter 41 angeschlossenen Abschnitt der Leitung 44 verbunden ist.
Die beschriebene Einspritzpumpe arbeitet wie folgt : Von der gezeichneten Saughubendstellung der Pumpenkolben 12 und 13 ausgehend werden die Pumpenkolben beim Weiterdrehen der Welle 3 und Auflaufen der Walzen 7 auf die Nocken 10 nach innen gedrückt. Dabei verdrängen die Pumpenkolben aus dem Pumpenarbeitsraum 15 den beim vorhergehenden Saughub unter dem Druck der Zubringerpumpe 40 in den Pumpenarbeitsraum eingeströmten Kraftstoff durch die Bohrung 17, die Ringnut 20 und die axiale Bohrung 22 zu der Verteilerbohrung 27, die den Kraftstoff zu einem der Auslasskanäle 28 und über die Auslassöffnung und die Leitung 30 zu der Düse 31 leitet.
Der wirksame Druckhub und damit die Förderung zur Düse und der Einspritzvorgang sind beendet, sobald die Ringnut 19 und die Bohrung 33, die die zusammenwirkenden Abschnitte des den Pumpenkolben 12 und 13 gemeinsamen Überströmkanals bilden, sich bei ihrer gegenläufigen Bewegung aufsteuern. Der weiterhin aus dem Pumpenarbeitsraum 15 verdrängte Kraftstoff fliesst über die Bohrungen 16 und 18, die Ringnut 19, die Bohrung 33 und die Ringnut 34 zu der Schrägbohrung 35 und von dieser über die Ringnut 36, die Bohrung 37, die Überströmöffnung 38 und die Leitung 44 zum Behälter 41. Das in die Leitung 44 eingebaute Rückschlagventil 45 verhindert ein Leerlaufen der vom Rückströmkraftstoff gefüllten Kanäle innerhalb der Einspritzpumpe.
Sobald die Walzen 7 die Scheitel der Nocken 10 erreicht haben, ist der Druckhub der Pumpenkolben 12 und 13 beendet und beginnt der Saughub dieser Kolben. Bei der Drehbewegung der Welle 3 gelangt eine der Bohrungen 24 in Verbindung mit dem Einlasskanal 25. Nun strömt Kraftstoff, den die Zubringerpumpe 40 aus dem Behälter 41 ansaugt und über die Leitung 43 zu der Einlassöffnung 26 drückt, durch die Bohrungen 25, 24 und 22, die Ringnut 20 und die Bohrung 17 in den Pumpenarbeitsraum 15. Unter dem Druck des zugeführten Kraftstoffes bewegen sich die Pumpenkolben12 und 13 nach aussen und halten dabei die Walzen 7 in Berührung mit der Laufbahn 8 des Nockenringes 9.
Die gegenläufige Bewegung der Pumpenkolben 12 und 13 ermöglicht, wie schon oben dargestellt wurde, dass das Aufsteuern des Überströmkanals, das durch die Ringnut 19 und die Bohrung 33 bewirkt wird, mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die sich aus der Summe der beiden Kolbengeschwindigkeiten ergibt. Dadurch wird ein sehr rasches Aufsteuern des Überströmkanals und damit ein rasches Beenden des Einspritzvorganges erzielt.
Um die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge ändern zu können, kann-wie in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnet ist-im Einlasskanal 25 ein Drosselschieber 25'eingebaut sein.