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Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren, mit einem Zylinder, dessen Wandung zwei in Umfangrichtung zueinander versetzte, dem Eintritt des Kraftstoffes und dem Auslass des überflüssigen Kraftstoffes dienende Bohrungen besitzt. und mit einem Kolben, der an seiner Mantelfläche zwei in Umfangrichtung zueinander versetzte, im wesentlichen gleiche Regelkanten für die Regelung des Einspritzvorganges aufweist. Zweck der Erfindung ist die Weiterentwicklung solcher Einspritzpumpen, um eine längere Lebensdauer zu erreichen als die bisher bekannten Einspritzpumpe haben.
Die Ursache der Abnutzung einer Einspritzpumpe ist meist in der Erosion zu suchen, also in der von der strömenden Flüssigkeit und den darin enthaltenen Verunreinigungen auf die Steuerkante bzw. auf die Bohrung ausgeübten Abreibwirkung. Eine Speisepumpe fordert einen ziemlich grossen Aufwand an feinmechanischer Arbeit, so dass ihre Herstellung kostspielig ist. Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, wurde bereits vorgeschlagen, am Kolben zwei um 1800 zueinander versetzte Steuerkanten vorzusehen. Nach Abnutzung einer dieser Steuerkanten wird der Kolben um 180ù gedreht und kann nunmehr mit der zweiten Steuerkante arbeiten. Da aber die mitwirkende Bohrung ebenfalls abgenutzt wurde, erhöht sich rasch die Abnutzung beider Teile.
Es ist auch bereits bekannt, im Zylinder einer Einspritzpumpe zwei für den Einlass des Brennstoffes dienende Bohrungen vorzusehen. Der Förderkolben besitzt hiebei an seiner Mantelfläche mindestens zwei schräge Ringnuten für die Steuerung der Einspritzmerge. Bei dieser Pumpe wurde auch vorgeschlagen, die ausser Betrieb stehende Bohrung mit Hilfe einer Schraube oder durch einen Pfropfen zu verschliessen. Es ist jedoch klar, dass die erstgenannte Massnahme nicht betriebssicher ist und auch keine einwandfreie Abdich- tung ermöglicht, und die zweite Massnahme, abgesehen davon, dass sie umständlich ist, nachteilige Spannungen im Werkstoff des Zylinders verursacht. Will man die bisher nicht benutzte Bohrung in Betrieb nehmen, so müsste der Zylinder ausgebaut und der Pfropfen durch Ausbohren beseitigt werden.
Bei der erfindungsgemässen Einspritzpumpe sind die erwähnten Nachteile dadurch vermieden, dass zwischen den Regelkanten des Kolbens ein voller Mantelflächenteil belassen ist, der in eine an sich bekannte nasenartige, sich über die Stirnfläche des Kolbens erstreckende Verlängerung übergeht, wobei der vonden Achsen der beiden Bohrungen eingeschlossene Winkel und der zwischen der Mitte jeder Regelkante und der Mitte der nasenartige Verlängerung bestehende Winkel im wesentlichen gleich sind und vorzugsweise 1200 betragen, so dass eine der Bohrungen auf der Bahn der einen Regelkante in den Hubraum einmündet, wogegen die andere Bohrung durch den vollen Mantelflächenteil des Kolbens oder durch die nasenartige Verlängerung bei jeder Hublage des Kolbens verdeckt ist.
Hiedurch wird erreicht, dass einerseits die zunächst nicht benutzte Bohrung und die zugehörige Re- gekante vollkommen geschützt sind, und, wenn erforderlich, durch einfaches Umstellen- ohne Entfer- nenvonSehraubenodersonstigenDichtungsmittelninBetrieb genommen werden können. Besondere Fachkenntnisse sind hiezu nicht erforderlich.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einspritzpumpe dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt, Fig. 2 Kolben und Zylinder in Draufsicht, teilwei-
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se geschnitten, Fig. 3 diese Teile in Draufsicht, ebenfalls teilweise geschnitten, jedoch gegenseitig um 120 gegenüber Fig. 2 verdreht. Die Fig. 4 - 7 veranschaulichen im Schema die abgewickelte Mantelfläche des Kolbens in verschiedenen Lagen, bezogen auf die Bohrungen des Zylinders.
Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung der Einspritzpumpe. Im Zylinder 1 bewegt sich der Kol- ben 2 in axialer Richtung. Je nach der Lage des Zylinders 1 wird der Betriebsstoff in den Raum 5 oberhalb des Kolbens 2 durch die Bohrung 3 oder die Bohrung 4 einströmen. Während der axialen
Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 wird die im Betrieb befindliche Bohrung 3 oder 4 nach Vorbeistrei- chen der Stirnfläche 6 des Kolbens durch dessen Mantelfläche abgesperrt, und der im Raum 5 be- findliche Betriebsstoff in den Verbrennungsraum des Motors gepumpt.
Bei fortgesetzter Aufwärtsbewegung des Kolbens wird durch die Regelkante 7 bzw. 8 die Bohrung 3 bzw. 4 geöffnet und bei einer wei- teren Aufwärtsbewegung des Kolbens strömt der Betriebsstoff über die Längskanäle 9 und 10 und über die Bohrung 3 oder 4 zurück ; es kommt also eine weitere Speisung des Motors nicht zustande.
Die Regelung der Einspritzpumpe erfolgt in bekannter Weise durch Verdrehen des Kolbens 2.
Die Form der Regelkanten kann von der in den Zeichnungen dargestellten Ausführung abweichen ; die erfindungsgemässe Anordnung kann z. B. auch mit einer schrägen Stirnfläche 6 des Kolbens kombiniert werden.
Fig. 2 zeigt den Kolben 2 ii Draufsicht und den Zylinder 1 im Schnitt A-B nach Fig. 1. Der Zylinder 1 ist an der Nut 11 derart fixiert, dass die Bohrung 3 mit der Regelkante 7 zusammenarbeitet. In dieser Lage ist die Bohrung 4 durch einen vollen Mantelflächenteil des Kolbens 2 und durch eine nasenartige Verlängerung 13 verschlossen und so vor der Abreibwirkung der strömenden Flüssigkeit geschützt, und auch die Regelkante 8 befindet sich in geschützter Lage.
In Fig. 3 ist der Kolben 2 und Zylinder 1 ebenfalls in Draufsicht im Schnitt A-B nach Fig. 1 zu sehen, doch ist der Zylinder 1 gegenüber der Stellung in Fig. 2 derart-bei der dargestellten Ausführungsform um 1200 - verdreht, dass nun die bisher mittels der Verlängerung 13 geschützte Bohrung 4 mitderRegelkante 8 zusammenarbeitet ; dieBohrung 3 dagegenbefindetsichmitHilfeder Ver- längerung 13 in der geschützten Lage. Der Zylinder 1 ist nunmehr an der Nut 12, z. B. mit Hilfe einer Nasenschraube, fixiert.
Der Zentralwinkel cx zwischen der Mitte der Regelkante 7 und der Mitte der Verlängerung 13 soll womöglich mit dem Zentriwinkel ss zwischen der Mitte der Regelkante 8 und der Mitte der Verlängerung 13 gleich sein ; die günstigste Lösung wird erreicht, wenn beide Winkel je 1200 betragen.
Auch der Zentralwinkel zwischen den Bohrungen 3 und 4 soll jedenfalls wenigstens nahezu dem Winkel cx oder ss gleich sein, damit in beiden Stellungen des Zylinders während der Zusammenarbeit einer Bohrung mit einer der Regelkanten die jeweils ausser Funktion genommene Bohrung durch die Nase 13 geschützt ist.
Fig. 4 stellt den oberen Teil der Mantelfläche des Kolbens 2 in abgewickelter, also in eine Ebene gelegte Lage dar, u. zw. gemäss der in Fig. 2 dargestellten Stellung. Hiebei befindet sich der Kolben im unteren Totpunkt, und die Bohrung 3 arbeitet mit der der Kante 7 zusammen, Bohrung 4 ist durch die Nase 13 geschützt.
In Fig. 5 ist die in die Ebene gelegte Mantelfläche des Kolbens 2, ebenfalls in seiner Stellung gemäss Fig. 2, jedoch in der Einspritzlage dargestellt. Die Bohrung 3 ist überdeckt und die Bohrung 4 befindet sich wie in Fig. 4 in geschützter Lage.
Die Stellung nach Fig. 6 entspricht der Fig. 2 und zeigt das Ende des Einspritzvorganges : die Bohrung 3 wurde durch die Regelkante 7 geöffnet, die Bohrung 4 ist geschützt.
Fig. 7 zeigt die abgewickelte Mantelfläche des Kolbens 2 gemäss der Stellung nach Fig. 3, in wel- cher die Bohrung 4 mit der bisher geschützten Regelkante 8 zusammenwirkt und die Bohrung 3 geschützt ist.