DE1054784B

DE1054784B - Kraftstoffpumpe fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1054784B
Application number: DED22939A
Authority: DE
Inventors: Robert Wirsching
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1956-05-12
Filing date: 1956-05-12
Publication date: 1959-04-09

Description

Kraftstoffpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe (vornehmlich Membran-Kraftsto@ffpumpe) zur Förderung von Kraftstoff zum Vergaser oder zur Einspritzpumpe für Otto- bzw. Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einem zum Kraftstofftank führenden Ansauganschluß, mit einem zum Vergaser oder zur Einspritzpumpe führenden Förderanschluß, und mit einem hinter dem durch das Ansaugventil und das Druckventil abgeschlossenen Pumpenraum angeordnetem, durch wenigstens eine elastische Wand begrenztem Pufferraum, von welchem die Förderleistung ausgeht. Durch die Erfindung soll ein plötzliches Abreißen des Kraftstoffstromes und die Bildung von Darppfblasen verhindert werden.
Zur Förderung des Kraftstoffes aus dem Tank zur Verbraucherstelle werden meist Membran- oder Kolbenpumpen verwendet. Durch die diskontinuierliche Bewegung der Antriebselemente entsteht bei derartigen Pumpen eine pulsierende Förderbewegung des Kraftstoffstromes in den Leitungen der Pumpe. Hierdurch kann insbesondere bei langsamem Lauf der Motoren und damit langsam laufenden Pumpen eine derartige Diskontinuität in der Förderung eintreten, daß der Förderstrom des Kraftstoffes plötzlich abreißt. Die Folge hiervon ist, daß in den Leitungen ein Vakuum entsteht, das die Dampfbildung begünstigt. Andererseits können aber auch durch den periodischen Verbrauch des Kraftstoffes und die diskontinuierliche Arbeitsweise der Pumpen Stauungen in den Leitungen entstehen, die sich als Schläge äußern. Diese Erscheinungen werden dadurch begünstigt, daß die Förderpumpe mit ihren pulsierenden Bewegungen (insbesondere auch bei Mehrzylinderbrennkraftmaschinen) niemals auf den periodischen und sich außerdem durch die wechselnde Belastung noch ändernden Verbrauchszyklus der Arbeitszylinder der Brennkraftrnaschine genau eingestellt werden kann.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, sowohl in der Ansaug- als auch in der Förderleitung- je einen Pufferraum bzw. für beide Leitungen einen gemeinsamen Pufferraum vorzusehen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß beim Ansaughub in dem der Ansaugleitung zugeschalteten Pufferraum bereits ein Unterdruck entsteht, der zumindest einen Teil der Ansaugleistung verbraucht. Beispielsweise bei etwas größerem Widerstand in der Ansaugleitung, gegebenenfalls durch Verschmutzung, kann sogar dadurch, daß die Membran im Pufferraum nachgibt, die gesamte Ansaugleistung verbraucht und damit ein Ansaugen von Kraftstoffen überhaupt verhindert werden. Dieser wesentliche Nachteil bei den bekannten Einrichtungen soll durch den Erfindungsgegenstand ausgeschaltet werden. Die Erfindung besteht darin, daß dieser Pufferraum mit der Ansaugleitung über eine Überbrückungsleitung verbunden ist, die durch ein selbsttätig wirkendes Ventil abgeschlossen ist, das nur einen Durchfluß von der Ansaugleitung zum Pufferraum zuläßt.
Dadurch, daß das den Überbrückungs- oder Pufferraum mit der Ansaugleitung verbindende Ventil nicht - wie bekannt - in beiden Richtungen wirkt, sondern neuerdings nur in einer Richtung, und zwar im Strömungssinn, kann ein Zurückfließen des einmal geförderten Kraftstoffes in die Ansaugleitung vermieden werden.
Der Pumpvorgang beim Erfindungsgegenstand läuft so ab, daß zunächst im Pumpenraum ein Unterdruck erzeugt wird. Durch Öffnung des üblichen Einlaßventils überträgt sich dieser Unterdruck auf die Ansaugleitung, und der hierdurch. einströmende Kraftstoff -gelangt zunächst in den Pumpenraum. Bei Umkehr der Bewegungsrichtung des Förderelementes, z. B. - Membran, wird zunächst das Einlaßventil geschlossen. Überschreitet nun die. kinetische Energie des in der Ansaugleitung fließenden Kraftstoffes einen bestimmten Wert, so wird; .bevor das übliche Auslaßventil zu öffnen beginnt und in dem Pufferraum ein größerer Druck eingeleitet wird, das erfindungsgemäße Ventil geöffnet, und überschüssiger Kraftstoff strömt bereits vor Einleitung des Druckhubes der Pumpe in den Pufferraum ein. Diese Ausnutzung der durch den Ansaugvorgang hervorgerufenen kinetischen Energie des Kraftstoffes zur weiteren Förderung macht das besondere Wesen der Erfindung aus. Diese Wirkung kann weder eintreten, wenn bereits in der Ansaugleitung ein Pufferraum vorhanden wäre, noch könnte sie sich entfalten, wenn das Ventil doppelseitig wirkend ausgeführt wäre.
Einzelheiten und weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung zu entnehmen, in welcher der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher erläutert ist.
Die Abbildung stellt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Membranpumpe dar.
Die Membranpumpe ist im wesentlichen aus fünf Hauptteilen zusammengesetzt: dem Deckel f, dem Puffergehäuse 2, dem Pumpengehäuse 3, dem Federgehäuse 4 und dem Abschlußdeckel 5. Der hin- und herbewegte Bolzen 6 steht mit einem Nocken in Verbindung, der vom Motor aus angetrieben wird. Der Bolzen 6 ist in der in dem Deckel gehaltenen Führungsbüchse 7 gelagert. Über den im Federgehäuse 4 schwenkbar gelagerten Hebel 8 wird der mit der Fördermembran 9 in Verbindung stehende Stößel 10 angetrieben. Durch die oszillierende Bewegung der Fördermembran 9 wird im Pumpenraum 11 ein Unter-bzw. Überdruck erzeugt, wodurch der Kraftstoff über das Ansaugventil 12 angesaugt und über das Auslaßventil 13 weitergefördert wird. In das Puffergehäuse 2 sind ein Ansauganschlußstutzen 14 und ein Förderanschlußstutzen 15 eingeschraubt. Mit 16 ist der Pufferraum bezeichnet. In dem Anschlußstutzen 14 verzweigt sich die Leitung. Eine Leitung führt in den Pumpenraum 11, und die andere führt in den Pufferraum 16. Die in den Pufferraum 16 führende Leitung 17 ist durch ein Ventil 18 abgeschlossen. Sie dient zur Überbrückung des Pumpenraumes 11 und liegt der von dem Pufferraum 16 ausgehenden Förderleitung des Anschlußstutzens 15 gegenüber.
Der Pufferraum 16 weist auf der rechten Seite eine Öffnung auf, die durch die Gummimembran 19 abgeschlossen ist. Die Membran 19 ist mit dem Deckel 1 am Puffergehäuse 2 befestigt und dieser schließt zwischen sich und der Gummimembran 19 einen Luftraum 20 ein, welcher als Ausgleichsraum dient.
Die Arbeitsweise der Membran-Kraftstoffpumpe ist folgende: Durch die Bewegung der Membran 9 wird über den Ansauganschlußstutzen 14 und das Ventil 12 Kraftstoff in den Pumpenraum 11 gesaugt. Bei der entgegengesetzten Bewegung der Membran 9 schließt das Ventil 12, und der Kraftstoff wird unter Öffnung des Ventils 13 über den Pufferraum 16 zum Förderanschlußstutzen 15 und von dort weitergefördert. Der Anschlußstutzen 15 steht durch -eine sich an ihn anschließende Leitung mit dem Vergaser oder der Einspritzpumpe eines Otto- oder eines. Dieselmotors in Verbindung. Beim Ansaugen des Kraftstoffes über das geöffnete Ventil 12 wird in der zum Ansauganschluß 14 gehörigen Leitung ein Unterdruck erzeugt und das Ventil 18 geschlossen. Beim Schließen des Ventils 12 wird aber der Stromfluß des Kraftstoffes nicht plötzlich abgestoppt, sondern er öffnet durch die ihm innewohnende Strömungsenergie das Ventil 18, so daß ein Teil des Kraftstoffes aus der Ansaugleitung unmittelbar in den Pufferraum 16 einströmt. Hierdurch werden ein plötzliches Abbremsen des Kraftstoffstromes und dadurch Schläge in der Ansaugleitung vermieden. Der in den Pufferraum 16 unmittelbar überströmende Kraftstoff, der nicht zuletzt durch die Federwirkung der Membran 19 und des Luftpolsters 20 in dem Pufferraum 16 Aufnahme findet, bewirkt gleichzeitig einen Ausgleich des pulsierenden Stromes des Kraftstoffflusses in der sich an den Stutzen 15 anschließenden Förderleitung, die mit dem Pufferraum 16 direkt in Verbindung steht.
Durch die elastische Ausbildung des Pufferraumes 16 wird außerdem erreicht, daß die diskontinuierliche Abgabe des Kraftstoffes an die Verbraucherstellen, nämlich an den Vergaser bzw. an die Einspritzpumpe, federnd ausgeglichen und damit auch in der Förderleitung ein gewisser kontinuierlicher Fluß hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung ergibt ein ruhigeres Arbeiten der Förderanlage bei der Kraftstofförderung, wobei außerdem die Bildung von Dampfblasen vermieden und dadurch eine einwandfreie Kraftstoffförderung erzielt werden soll.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kraftstoffpumpe (vornehmlich Membran-Kraftstoffpumpe) zur Förderung von Kraftstoff zum Vergaser oder zur Einspritzpumpe für Otto-bzw. =Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einem zum Kraftstofftank führenden Ansauganschluß, mit einem zum Vergaser oder zur Einspritzpumpe führenden Förderanschluß, und mit einem hinter dem durch das Ansaugventil und das Druckventil abgeschlossenen Pumpenraum angeordnetem, durch wenigstens eine elastische Wand begrenztem Pufferraum, von welchem die Förderleitung ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Pufferraum (16) mit der Ansaugleitung über eine Überbrückungsleitung (17)_ verbunden ist, die durch ein selbsttätig wirkendes Ventil (18) abgeschlossen ist, das nur einen Durchfluß von der Ansaugleitung zum Pufferraum zuläßt.
2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsleitung (17) gegenüberliegend zu der von dem Pufferraum (16) ausgehenden Förderleitung angeordnet ist und unter Zwischenschaltung des Pufferraumes (16) die Fortsetzung der im Ansauganschluß (14) endenden Ansaugleitung bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 543 624, 696 481, 926 280; französische Patentschriften Nr. 585 187, 854 350: britische Patentschrift Nr. 306 075; USA.-Patentschriften Nr. l'819 591, 2 266 297, 2 405 466, 2 640 424.