DE1169199B - Brennstoffeinspritzpumpe mit als Verteiler ausgebildetem Kolben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F02f

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 46 c2-115/02

B 64969 Ia/46 c2

29. November 1961

30. April 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe mit einem eine axial hin- und hergehende und eine drehende Bewegung ausführenden Kolben, der durch seine Drehbewegung einerseits als Verteiler während seines Förderhubes mit Hilfe einer Auslaßsteuernut nacheinander die Mündungen mehrerer, zu verschiedenen Einspritzdüsen führender Förderleitungen öffnet und schließt und andererseits, mit Hilfe mehrerer Einlaßsteuernuten, deren Anzahl der Anzahl der verschiedenen, während einer vollen Drehbewegung des Kolbens nacheinander mit Brennstoff zu versorgenden Einspritzdüsen entspricht, nacheinander eine Brennstoffeinlaßöffnung des Pumpenzylinders in den Zeiträumen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Förderhüben öffnet und schließt.

Derartige Pumpen sind an sich bekannt. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe . besteht darin, bei solchen Pumpen zu Beginn eines jeden Förderhubes in der Druckkammer der Pumpe und in dem in der Druckkammer mündenden Abschnitt jeder Förderleitung den gleichen Ausgangsdruck herzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es in einer älteren Erfindung schon vorgeschlagen worden, durch den Kolben in seiner äußeren (unteren) Totpunktslage die Mündungen sämtlicher Förderleitungen axial um ein geringes Maß freilegen zu lassen, wobei dieses Maß derart bestimmt ist, daß während desjenigen Teils der axialen Bewegung des Kolbens in Richtung auf seinen inneren (oberen) Totpunkt, welcher erforderlieh ist, damit der Kolben die Mündungen der Förderleitungen verschließt, mit Ausnahme derjenigen, durch welche die von der Pumpe geförderte Brennstoffmenge der mit Brennstoff zu versorgenden Einspritzdüse zugeführt wird, in der Pumpenkammer und in diesen Förderleitungen noch keine zur Öffnung der Einspritzdüsen ausreichende Druckerhöhung stattfindet.

Wesentlich anders ist die gemäß der vorliegenden Erfindung gegebene Lösung der obengenannten Aufgäbe. -Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei Pumpen der eingangs genannten Art die Auslaßsteuernut im Sinne der Drehbewegung des Pumpen-' kolbens derart gegenüber den Einlaßsteuernuten versetzt, daß die Auslaßsteuernut vor Beginn jedes Förderhubes eine der Förderleitungen zu öffnen beginnt, bevor eine der Einlaßsteuernuten die Brennstoffeinlaßleitung voll abschließt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß auch schon eine Brennstoffeinspritzpumpe bekannt ist, bei der jede Förderleitung vor der Schließung der Einlaßleitung des Pumpenzylinders mit letzterer in Ver-Brennstoffeinspritzpumpe mit als Verteiler
ausgebildetem Kolben

Anmelder:

Societe Anonyme pour !'Exploitation des

Precedes Chimiques et Physiques, Zug (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Lampert, Patentanwalt,
Stuttgart, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:

Pierre Etienne Bessiere, Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 7. Dezember 1960 (846 231) - -

bindung gesetzt wird. Bei dieser bekannten Pumpe wird jedoch die Einlaßleitung nicht durch eine Drehbewegung des Kolbens vor Beginn des axialen Förderhubes desselben geschlossen, sondern die Schließung erfolgt durch die axiale Bewegung des Kolbens zu Beginn seines Förderhubes. Auf diese Weise ist es bei der bekannten Pumpe nicht möglich, zu Beginn der Förderung des Brennstoffs in deren Druckkammer und in jedem Anfangsabschnitt der jeweils wirksamen Förderleitung immer den gleichen Druck zu erzielen. Vielmehr ist dieser Anfangsdruck bei der bekannten Pumpe von deren Antriebsgeschwindigkeit, die ihrerseits mit der Umdrehungszahl der betreffenden Brennkraftmaschine veränderlich ist, abhängig, und zwar ist der genannte Druck umso höher, je größer die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe ist, d. h. je rascher die Einlaßleitung durch die axiale Bewegung des Kolbens abgeschlossen wird. Dagegen ist bei dem Erfindungsgegenstand, bei dem der Abschluß der Einlaßleitung ausschließlich durch eine Drehbewegung des Kolbens um seine Achse vor Beginn der axialen Förderbewegung des Kolbens stattfindet, der in Rede stehende Anfangsdruck von dieser Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe unabhängig.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Kolben- und Zylinderanordnung einer Einspritzpumpe, welche während mehrerer aufeinanderfolgender Förderhübe des KoI-

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bens den Brennstoff in mehrere verschiedene Einspritzdüsen fördert;

F i g. 2 zeigt eine Kurve, welche den Umriß des Nockens zum Antrieb des Pumpenkolbens darstellt.

Im Zylinder 1 führt ein Kolben 2 einen Hin- und Rückgang unter der Einwirkung eines nicht dargestellten Nockens mit einer oder mehreren Erhebungen aus; der Nocken wird mit einer Drehzahl angetrieben, welche zu der des Motors proportional ist, und dessen Umriß in dem Bereich einer Erhebung der in F i g. 2 dargestellten Linie entspricht.

In den Zylinder 1 mündet eine Einlaßleitung 3, welche den Brennstoff von einer nicht dargestellten Zubringerpumpe empfängt und von dem Kolben 2 in der weiter unten beschriebenen Weise gesteuert wird. Ferner münden in den Zylinder 1 mehrere Förderleitungen 4, welche in einer zu der Achse des Zylinders 1 senkrechten Ebene angeordnet sind, welche oberhalb der Ebene liegt, in welcher die Leitung 3 in diesen Zylinder mündet.

Bei der dargestellten Ausführungsform münden vier Leitungen 4 in den Zylinder 1, und ihre Mündungen in den Zylinder 1 sind um 90° gegeneinander versetzt. In jede Förderleitung 4 ist ein Rückschlagventil 5 eingeschaltet, welches in F i g. 1 schematisch durch eine unter der Einwirkung einer Feder 6 stehende Kugel dargestellt ist. Dieses Ventil hat vorzugsweise die Form eines Rücksaugeventils.

Um diese Mündungen während der aufeinanderfolgenden Förderhübe des Kolbens 2 nacheinander mit dem Innern der Arbeitskammer des Zylinders 1 der Pumpe in Verbindung zu setzen, wird der Kolben um seine Achse durch nicht dargestellte Einrichtungen in Umdrehung versetzt und weist in seiner Mantelfläche eine Nut 7 auf, welche axial von der Stirnfläche des Kolbens 2 nach unten über eine Länge reicht, welche der Hublänge des Kolbens entspricht, und deren Breite so gewählt ist, daß jedesmal eine der Förderleitungen 4 mit der Arbeitskammer während des ganzen Förderhubes des Kolbens 2 in Verbindung bleibt.

Zur Füllung des Zylinders 1 mit Brennstoff zwischen zwei aufeinanderfolgenden Förderhüben weist der Kolben 2 außerdem an der Stelle der Einlaßleitung oder der Einlaßleitungen 3 vier Längsnuten 8 auf, welche ebenfalls in der Mantelfläche des Kolbens 2 ausgebildet sind und eine solche Lage, Länge und Breite haben, daß sie die Leitung 3 praktisch während der ganzen Dauer eines jeden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Förderhüben des Kolbens 2 stattfindenden Saughubes des gleichen Kolbens öffnen und jedesmal die Leitung 3 vor Beginn des Förderhubes schließen, wodurch der Brennstoff verhindert wird, zu Beginn eines jeden Förderhubes teilweise in die Einlaßleitung zurückzuströmen. Zur Herstellung der Verbindung zwischen der Einlaßleitung 3 und der Arbeitskammer des Zylinders 1 mündet das obere Ende der Nuten 8 in eine gemeinsame in dem Kolben 2 vorgesehene Nut 9, welche ständig mit der Arbeitskammer des Zylinders 1 durch einen axialen Kanal 10 in Verbindung steht, welcher von der Stirnfläche des Kolbens 2 bis zu der Stelle der Nut 9 reicht und mit dieser durch einen ebenfalls in dem Kolben vorgesehenen, in diese Nut mündenden Querkanal 11 verbunden ist.

Erfindungsgemäß sind die Nut 7 und die Nuten 8 so angeordnet, daß die Nut 7 jedesmal diejenige Förderleitung 4 zu öffnen beginnt, durch welche die Förderung des Brennstoffs erfolgen soll, bevor eine der Nuten 8 die Mündung der Leitung 3 verläßt, d. h. bevor diese letztere Leitung von dem Kolben 2 geschlossen wird.

Dies hat zur Folge, daß der Zubringerdruck vor jedem Förderhub in der Arbeitskammer des Zylinders 1 und in dem Abschnitt der Leitung 4 herrscht, welcher zwischen dem Zylinder 1 und dem Rückschlagventil 5 der Leitung 4 liegt, welche gerade mit

ίο der Arbeitskammer durch die Nut 7 in Verbindung kommt.

In Fig. 1 ist der Kolben an seinem unteren (äußeren) Totpunkt gerade in dem Augenblick dargestellt, in welchem er durch seine Drehung in der Richtung des Pfeils/ die Schließung der Leitung3 beendet und die Förderleitung 4 weiter öffnet, deren Mündung strichpunktiert angegeben ist, und welche vor der Zeichenebene liegt, wobei die öffnung dieser letzteren Leitung gerade begonnen hat.

In F i g. 2 sind für ein einen Hin- und Rückgang des Kolbens 2 umfassendes Arbeitsspiel die Augenblicke dargestellt, an welchen sich die Speiseleitungen und Förderleitungen der Pumpe öffnen und schließen. In F i g. 2 bezeichnen A bzw. B den Beginn bzw.

das Ende des Förderhubes des Kolbens 2. Der Punkt C gibt den Beginn des Rückgangs oder Saughubes des Kolbens 2 an, während der Punkt D das Ende dieses Hubes bezeichnet. Zwischen den Punkten D und A einerseits und B und C andererseits bleibt der Kolben eine gewisse Zeit an seinem unteren (äußeren) bzw. oberen (inneren) Totpunkt stehen.

Infolge der Drehung des Kolbens 2 um seine Achse

und des Zusammenwirkens der einen der Nuten 8 mit der Leitung 3 kommt diese mit der Arbeits-

3: kammer der Pumpe zu einem zwischen B und C liegenden Zeitpunkt in Verbindung, z. B. zu dem Zeitpunkt a, und schließt sich zu einem zwischen D und A liegenden Zeitpunkt, z. B. zu dem Zeitpunkt b, welcher vor A liegt, d. h. vor dem Beginn des nächsten Förderhubes.

Die öffnung einer Förderleitung durch die Nut 7 beginnt vor dem Zeitpunkt b, z. B. zu dem Zeitpunkt c, oder besser noch zu dem Zeitpunkt c', d. h. gerade vor dem Ende des Saughubes des Kolbens 2, und diese öffnung ist z. B. bei d zu Ende, d. h. am Ende des Förderhubes und vor der öffnung der Leitung 3 bei a.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß während eines Zeitraums zwischen den Zeitpunkten c und b oder c' und b die Arbeitskammer des Zylinders 1 und der Anfangsabschnitt der Förderleitung, durch welche die nächste Förderung erfolgen soll, mit der Einlaßleitung 3 in Verbindung gesetzt werden. Die Drehwinkelwerte von c' bis b einerseits und von D bis A andererseits können z. B. folgenden Winkelwerten entsprechen, welche von der Zahl der Zylinder abhängen, welche durch eine einzige Anordnung mit Zylinder 1 und Kolben 2 gespeist werden sollen:

D bis Λ = 30° für vier Zylinder oder 16° für sechs Zylinder,

c'bisb = 35° für vier Zylinder oder 25° für sechs Zylinder.

Es wird also auf einfache wirksame Weise erreicht, daß vor jedem Förderhub der gleiche Druck in der Arbeitskammer des Zylinders 1 und in dem Abschnitt einer jeden Förderleitung 4 herrscht, welcher zwi-

sehen dieser Arbeitskammer und dem in jede Förderleitung eingeschalteten Rückschlagventil liegt. Es herrschen daher bei jeder Einspritzung die gleichen Bedingungen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennstoffeinspritzpumpe mit einem eine axial hin- und hergehende und eine drehende Bewegung ausführenden Kolben, der durch seine Drehbewegung einerseits während seines Förderhubs mit Hilfe einer Auslaßsteuernut nacheinander die Mündungen mehrerer, zu verschiedenen Einspritzdüsen führender Förderleitungen öffnet und schließt und andererseits mit Hilfe mehrerer Einlaßsteuernuten, deren Anzahl der Anzahl der verschiedenen, während einer vollen Dreh-

   bewegung des Kolbens nacheinander mit Brennstoff zu versorgenden Einspritzdüsen entspricht, nacheinander eine Brennstoffeinlaßöffnung des Pumpenzylinders in den Zeiträumen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Förderhüben öffnet und schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßsteuemut (7) im Sinne der Drehbewegung des Pumpenkolbens (2) derart gegenüber den Einlaßsteuernuten (8) versetzt ist, daß die Auslaßsteuemut vor Beginn jedes Förderhubes eine der Förderleitungen zu öffnen beginnt, bevor eine der Einlaßsteuernuten die Brennstoffeinlaßleitung voll abschließt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 847 376;
   britische Patentschrift Nr. 694 966.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   409 587/132 4.64 © Bundesdruckerei Berlin