DE1240701B

DE1240701B - Regeleinrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen in Form einer Membranpumpe

Info

Publication number: DE1240701B
Application number: DEG33260A
Authority: DE
Inventors: Joseph George Zubaty; Harold Arthur Haven
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1960-10-17
Filing date: 1961-10-03
Publication date: 1967-05-18

Description

Regeleinrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in Form einer Membranpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in Form einer Membranpumpe, bei der eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Antriebswelle parallel zur Ebene der Pumpenmembran angeordnet ist und mit einem Exzenter auf einen hin- und herbeweglichen Pumpenmembranstößel einwirkt, der durch eine Feder kraftschlüssig mit dem einen veränderbaren Hub aufweisenden Pumpenmembranstößel in Verbindung steht. Bekannt ist, den Einfluß der Maschinendrehzahl über einen Fliehkraftregler in die Regelung einzubringen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine derartige Pumpe mit einer von der Maschinendrehzahl und dem Gegendruck, gegen den die Pumpe zu arbeiten hat, abhängigen Regelung bei einfachem konstruktivem Aufbau zu schaffen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein einfacher Aufbau dadurch zu erreichen ist, daß alle zur Einstellung der Fördermenge der Pumpe zu bewegenden Teile von der gemeinsamen Antriebswelle der Pumpe betätigt werden. Diese Lösung wirft jedoch zusätzliche Probleme auf, nämlich einmal, wie die Hubänderung der Pumpe bei sich änderndem Gegendruck in einfacher Weise durchgeführt, und zum anderen, wie die Antriebsorgane und die Regeleinrichtung dem schädlichen Einfluß des Brennstoffes entzogen werden können.
Die Erfindung besteht darin, daß die Kraft der Feder in Richtung des Pumphubes der Membranpumpe wirkt, einen toten Gang zwischen dem Pumpenmembranstößel und dem Exzenter bei steigendem Druck der Pumpe zulassend, daß in an sich bekannter Weise die Antriebswelle einen Fliehkraftregler für ein den Förderdruck vor der Einspritzanlage mit steigender Antriebswellendrehzahl erhöhendes Ventil in der Förderleitung trägt und daß das Ventil und die Förderleitung von dem Fliehkraftregler durch eine weitere, in das mechanische Verbindungsgestänge zwischen Fliehkraftregler und Ventil eingeschaltete Membran flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist F i g. 1 ein Schnitt durch eine Pumpe mit Regler nach der Erfindung und F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1. Die in F i g. 1 gezeichnete Brennstoffpumpen-Regler-Einheit 10 hat eine Antriebswelle 12, die über Lager 14 und 16 in Gehäuseteilen 18 bzw. 20 gelagert ist. Die Antriebswelle 12 hat an einer Seite eine Ausnehmung 22 zum Anschluß eines Antriebsgliedes 24. Das Gehäuseteil 20 enthält eine Kammer 26 für einen Regler 28, der von der Antriebswelle 12 angetrieben wird.
Die Antriebswelle 12 treibt außerdem eine Brennstoffpumpe 30 an, die eine biegsame Membran 32 hat. Diese ist an ihrem Rand zwischen dem Gehäuseteil 20 und einem weiteren Gehäuseteil 34 eingespannt. Im Gehäuseteil 34 sind eine Brennstoffeinlaßkammer 36 mit einem Einlaßventil 40 und eine Brennstoffauslaßkammer 38 mit einem Auslaßventil 42 vorgesehen. Wird die Membran zurückgezogen, so öffnet das Einlaßventil 40, und der Brennstoff strömt von der Einlaßkammer 36 in eine Pumpenkammer 44, während gleichzeitig das Brennstoffauslaßventil 42 geschlossen ist und den Rückstrom von Brennstoff aus der Auslaßkammer 38 zur Pumpenkammer 44 verhindert. Beim Niederdrücken der Membran schließt das Einlaßventil 40, während das Auslaßventil 42 öffnet, so daß der Brennstoff aus der Pumpenkammer 44 zur Auslaßkammer 38 strömt und aus dieser über einen Auslaßkanal 46 abgeleitet wird.
In der Auslaßkammer 38 liegt eine Membran 47, die sich entsprechend den Druckänderungen in der Kammer bewegt. Sie unterbindet oder vermindert zum mindesten Pulsationen des Brennstoffstromes im Auslaßkanal.
In der Mitte der Membran 32 ist der Pumpenantrieb 48 vorgesehen. Dieser besteht aus einem Stößel 50, dessen eines Ende mit der Membran 32 verbunden ist und dessen anderes Ende über einen Stift 54 mit einem Arm 52 gelenkig verbunden ist. Der Arm 52 ist am oberen Ende gemäß F i g. 2 zu einem Ring ausgebildet, hat also eine innere Lauffläche 56, die im Antrieb einen toten Gang gestattet, wenn sie mit einem Exzenter 58 an der Antriebswelle 12 zusammenarbeitet. Wie F i g. 2 zeigt, wirkt bei umlaufender Antriebswelle 12 der Exzenter 58 auf die Lauffläche 56 und hebt den Stößel 50 gegen die Kraft von Federn 60 und 62 an. Die Federn 60 und 62 stützen sich an der Stirnwand einer Kammer 64 im Gehäuseteil 20 und einer Platte 66 ab, die an einer starren Auflageplatte der Membran 32 befestigt ist. Die Federn 60 und 62 drücken die Platte 66 in einer Richtung, in der die Pumpe Brennstoff zum Auslaßkanal 46 fördert. Bewegt sich der Exzenter 58 in seine obere Stellung, so werden der Stößel 50 und die Membran 32 angehoben und die Pumpenkammer 44 mit Brennstoff gefüllt. Beim Weiterdrehen des Exzenters können dann die Federn 60 und 62 den Stößel 50 nach unten bewegen, wobei der Exzenter 58 mit der Lauffläche 56 in Berührung bleibt. Dann wird der Brennstoff zur Auslaßkammer gefördert.
Der tote Gang zwischen dem Arm 52 und dem Exzenter 58 sichert, daß bei Entwicklung von Gegendrücken in den Kammern 38 und 44 die Federn 60 und 62 die Membran 32 nicht in die volle Förderstellung bewegen, so daß der Pumpenhub und die Fördermenge der Pumpe verringert wird. Dies ermöglicht, die Förderleistung und die Förderinenge der Pumpe in Abhängigkeit von Motorbetriebsbedingungen zu ändern.
Es kann eine andere Art des toten Ganges zwischen dem Exzenter 58 und dem Stößel 50 an Stelle der beschriebenen Anordnung verwendet werden; ebenso könnte der tote Gang auch beispielsweise zwischen der Membran 32 und dem Stößel 50 vorgesehen sein.
Der Regler 28 hat eine Welle 70, die eine in die Kammer 26 ragende Verlängerung der Antriebswelle 12 ist. An der Welle 70 ist ein Käfig 72 eines Fliehkraftreglers befestigt. Im Käfig 72 sind Fliehgewichte 74 derart angeordnet, daß sie bei Umlaufen der Welle 12 durch die Fliehkraft radial nach außen bewegt werden. Die Welle 70 trägt einen Teller 76, der bei Auswärtsbewegen der Fliehgewichte 74 axial verstellt wird. Der Teller 76 hat eine Nabe 78, auf der der Innenlaufring eines Kugellagers 80 befestigt ist. Der Außenlaufring des Kugellagers trägt einen Kragen 82. Der Teller 76 kann sich also in bezug zum Kragen 82 drehen.
Der Kragen 82 hat einen koaxial zur Welle 70 liegenden Ansatz 84, gegen den eine Schraubenfeder 86 anliegt, deren anderes Ende gegen eine Gegenplatte anliegt, die mit einer biegsamen Membran 88 verbunden ist. Diese ist an ihrem Umfang zwischen einem Ventilgehäuse 90 und einem Gehäuseteil 92 eingespannt. Der Gehäusetell 92 ist mit dem Gehäuseteil 20 durch Schrauben 94 verbunden und schließt die Reglerkammer 26 ab. Die Membran 88 ist ein Teil einer Pumpendruckreglereinrichtung 96, die in den Gehäusen 90 und 92 angeordnet ist. In diesen sind eine Auslaßkammer 98 und eine Einlaßkammer 100 gebildet. Letztere wird durch eine Schraubkappe 102 und einen Ventilsitz 104 begrenzt, die beide in den Gehäuseteil 90 eingeschraubt sind. Die Einlaßkammer 100 ist mit der Pumpenauslaßkammer 38 über den Auslaßkanal 46 verbunden.
Durch den Ventilsitz 104 besteht eine Verbindung zwischen der Einlaßkammer 100 und der Auslaßkammer 98 über ein Kugelventil 106, das beweglich ist ' um den Druck in der mit einem Auslaß 114 versehenen Auslaßkammer 98 zu regeln.
Eine das Kugelventil 106 auf den Ventilsitz 104 drückende Feder 108 stützt sich in einer Ausnehmung der Schraubkappe 102 ab. Im Gehäuseteil 90 ist eine durchbrochene Zwischenwand 110 vorgesehen, in deren Mitte ein Stift 112 gleitfähig geführt ist. Der Stift 112 ist mit der Membran 88 über die Gegenplatte verbunden, während sein freies Ende gegen das Kugelventil 106 auf der der Feder 108 gegenüberliegenden Seite anliegt und das Kugelventil 106 gegen die Kraft der Feder 108 vom Ventilsitz 104 lüften kann. Die vom Regler beeinflußte Feder 86, die über die Membran 88 und den Stift 112 wirkt, und der Brennstoffaustrittsdruck versuchen also, das Kugelventil 106 von seinem Sitz 104 abzuheben, während der Brennstoffpumpenförderdruck aus dem Kanal 46 und die Feder 108 das Kugelventil 106 gegen seinen Sitz 104 zu bewegen suchen.

Claims

Patentanspruch: Regeleinrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in Form einer Membranpumpe, bei der eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Antriebswelle parallel zur Ebene der Pumpenmembran angeordnet ist und mit einem Exzenter auf einen hin- und herbeweglichen Pumpenmembranstößel einwirkt, der durch eine Feder kraftschlüssig mit dem einen veränderbaren Hub aufweisenden Pumpenmembranstößel in Verbindung steht, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Kraft der Feder (60, 62) in Richtung des Pumphubes der Meinbranpumpe wirkt, einen toten Gang zwischen den Pumpenmembranstößel (50) und dem Exzenter (58) bei steigendem Druck der Pumpe zulassend, daß in an sich bekannter Weise die Antriebswelle (12) einen Fliehkraftregier (28) für ein den Förderdruck vor der Einspritzanlage mit steigender Antriebswellendrehzahl erhöhendes Ventil (106) in der Förderleitung (46) trägt und daß das Ventil und die Förderleitung von dem Fliehkraftregler durch eine weitere, in das mechanische Verbindungsgestänge zwischen Fliehkraftregler und Ventil eingeschaltete Membran (88) flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 807 240; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1687 274; USA.-Patentschriften Nr. 2 446 497, 2 485 525, 2529101.