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Brennstoffeinspritzpumpe mit rotierendem Verteiler Die Erfindung bezieht
sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe mit rotierendem Verteiler und einem Paar
gegenläufiger Pumpenkolben, die durch in gleichem Winkelabstand angeordnete Paare
einander gegenüberliegender Nockenvorsprünge einwärts bewegt werden, wobei der Verteilerkanal
während eines Teiles des auf den Einspritzhub folgenden Auswärtshubes mit dem betreffenden
Förderkanal verbunden bleibt.
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Wird eine solche Pumpe für die Brennstoffzufuhr eines Motors mit drei
Zylindern benutzt, dann entsteht die Schwierigkeit, daß nach einer Einspritzung
der Verteiler sich um etwa 120° drehen muß, bevor die nächste Einspritzung beginnt,
und während dieser Zeit müssen die Nocken sich an einem Paar der Nockenvorsprünge
vorbeibewegen. Weil die Kolben sich nach der Beendigung einer Einspritzung etwas
nach außen bewegen, werden sie durch das dazwischenliegende Paar der Nockenvorsprünge
nach innen bewegt, und dabei wird Brennstoff solange aus der Pumpenkammer verdrängt,
wie die Förderleitung und die Einlaßleitungen nicht mit ihren Öffnungen in Verbindung
stehen.
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Das würde zu sehr hohen Brennstoffdrücken und zu einer erheblichen
mechanischen Beanspruchung der Pumpe führen. Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil
zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß hat die Pumpe drei Paar von Nockenvorsprüngen, und
der Verteiler hat drei Förderauslässe sowie eine Verbindung zu einer Kammer des
Gehäuses, in welcher der bei den drei Fördervorgängen, bei denen der Verteilerkanal
nicht mit einem der zu den Einspritzdüsen führenden Förderkanäle in Verbindung steht,
verdrängte Brennstoff aufgenommen und aus welcher der Brennstoff beim anschließenden
Auswärtshub in die Pumpenkammer zurückgeführt wird.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.
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F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Brennstoffpumpe für dreizylindrige
Brennkraftmaschinen im Längsschnitt; F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der
F i g. 1; F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2; F i g. 4, 5 und
6 zeigen drei verschiedene Betriebsstellungen zu F i g. 2; F i g. 7 ist eine auseinandergezogene
Darstellung eines Teiles der Pumpe nach F i g. 1.
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In dem Gehäuse 10 befindet sich ein zylindrischer drehbarer Verteiler
11, der von dem Motor 12 angetrieben wird. Das eine Ende des Verteilers ist als
Verteilerkopf ausgebildet, der eine Querbohrung 13 hat, in der sich zwei Kolben
14 hin- und herbewegen. Um den Verteilerkopf herum liegt ein Ring 15, an dessen
innerem Umfang mit gleichem Abstand sechs sich nach innen erstreckende Nockenvorsprünge
16 angeordnet sind (vgl. F i g. 7), die mit den Rollen 17
und mit den Kolben
zusammenarbeiten. In dem Verteiler ist eine Längsleitung 18 vorgesehen, die mit
einem Ende mit der Querbohrung 13 in Verbindung steht und mit ihrem anderen Ende
mit einem radialen Verteilerkanal 19. Die Förderleitung kommt bei Drehung des Verteilers
mit drei in gleichem Abstand angeordneten Förderkanälen 20 des Gehäuses in
Verbindung, und von diesen aus gelangt der Brennstoff über Leitungen 21 zu den Einspritzdüsen
22 in die Zylinder des Motors.
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Das Gehäuse hat in der Nähe des Verteilers eine Brennstoffeinlaßöffnung
23, die bei Drehung des Verteilers abwechselnd mit drei in gleichem Abstand angeordneten
Einlaßkanälen 24 in Verbindung kommt, während ihre inneren Enden mit der Längsleitung
1.8 in Verbindung stehen (F i g. 4). Diese Verbindung wird nur während des
Zeitintervalls hergestellt, in dem der Verteilerkanal 19 nicht mit dem Förderkanal
20 in Verbindung ist. Der Brennstoff wird, wie weiter unten beschrieben, der Einlaßöffnung
unter Druck zugeleitet. Der Verteiler 11 ist in einer solchen Lage, daß,
wenn die Brennstoffeinspritzung in einem der Motorenzylinder etwa beginnt, die Kolben
14 gerade von einem der Nockenvorsprünge 16 nach innen bewegt werden, und der Verteilerkanal
19 bereits mit einem der Förderkanäle 20 verbunden ist. Bei Drehung des Verteilers
werden die Kolben nach
innen bewegt, und der Brennstoff wird von
der Querbohrung 13 zu einem Motorenzylinder verdrängt.
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Die nächste Einspritzung erfolgt, nachdem sich der Verteiler um etwa
120° gedreht hat. Bei dieser Drehung müssen die Rollen 15 aber ein dazwischenliegendes
Paar von Nockenvorsprüngen überrollen, da diese Vorsprünge einen Zwischenraum von
60° haben. Für die nächste Einspritzung kann also die Querbohrung 13 erst dann wieder
mit Brennstoff gefüllt werden, wenn die Kolben das genannte Zwischenpaar der Nockenvorsprünge
passiert haben. Sowie das geschehen ist, steht die Einlaßöffnung 23 mit einem der
Einlaßkanäle 24 in Verbindung so daß eine neue Brennstoffladung zur Bohrung 13 gelangt.
Bei Weiterdrehung des Verteilers wird dann Brennstoff in einen anderen Motorenzylinder
verdrängt.
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Um nach Beendigung eines Einspritzhubes den Druck in den Einspritzleitungen
auf einen ganz bestimmten Restdruck zu reduzieren, bleibt der Verteilerkanal 19
mit dem Förderkanal 20 nach der Einwärtsbewegung der Kolben in Verbindung. Zugleich
haben die Nockenvorsprünge eine solche Form, daß, wie in F i g. 7 mit 16 a angedeutet,
ein Stillstandsintervall sich ergibt, währenddessen der Verteilerkanal 19 sich von
dem Förderkanal 20 wegbewegt. Infolgedessen tritt eine kleine Brennstoffmenge in
die Querbohrung 13 ein, so daß, wenn die Kolben die Zwischenpaare der Nockenvorsprünge
passieren, die Rollen mit den Vorsprüngen in Berührung kommen, wobei sehr hohe Brennstoffdrücke
entstehen, und die mechanische Beanspruchung der Pumpe zu hoch wird, weil die Pumpenkammer
inzwischen von den Förderkanälen 20 getrennt ist. Um dies zu vermeiden, ist im Pumpengehäuse
eine zylindrische, radial liegende Kammer 25 ausgebildet, in der sich ein zylindrischer
hin- und herbeweglicher Ausweichkolben 26 befindet. Das innere Ende der Kammer steht
in Verbindung mit einer Entlastungsöffnung 27, deren Axiallage die gleiche wie die
der Einlaßöffnung 23, aber gegenüber letzterer um 97° versetzt ist. Das äußere Ende
der Kammer steht immer mit einer Brennstoffdruckquelle in Verbindung. Bei Drehung
des Verteilers kommt die Entlastungsöffnung 27 abwechselnd mit den Einlaßkanälen
24 in Verbindung (F i g. 6), und zwar während des Zeitintervalls, in dem die Rollen
17 über die Zwischennockenvorsprünge rollen. Das hat zur Folge, daß die Kolben bei
Einwärtsbewegung der Rollen durch die Nockenvorsprünge Brennstoff aus der Querbohrung
13 in das innere Ende der Kammer 25 verdrängen. Der Brennstoff kann in umgekehrter
Richtung wieder zur Bohrung 13 zurückfließen, wenn die Kolben die Zwischennockenvorsprünge
passieren. Auf diese Weise werden zu hohe Drücke und Beanspruchungen der Pumpe vermieden.
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Eine Speisepumpe 28, die eine Flügelpumpe ist, deren Rotor an dem
der Bohrung 13 entgegengesetzten Ende des Verteilers liegt, und einen Einlaß 29
und einen Auslaß 30 im Gehäuse hat, fördert den Brennstoff zur Einlaßöffnung 23.
Zwischen dem Einlaß und dem Auslaß liegt ein Ventil 31, das den Druck am Auslaß
der Speisepumpe steuert. Der Einlaß der Speisepumpe ist mit einem Brennstofftank
verbunden, und der Auslaß mit einer Förderleitung 32, die sich im Gehäuse axial
erstreckt. Diese Leitung 32 steht mit dem äußeren Ende der Kammer 25 und mit einem
Ringraum 33 des Gehäuses in Verbindung.
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Von diesem Ringraum 33 erstreckt sich eine zylindrische Bohrung 34,
in der sich ein winklig bewegbares Drosselventil 35 befindet. In der Wand
dieser Bohrung 34 befindet sich eine Öffnung, die ständig mit einer ersten Ringnut
36 des Verteilers in Verbindung steht. über den Umfang des Drosselventils erstreckt
sich ein Einschnitt 37, der mit dem Ringraum 33 in Verbindung steht und eine Kante
hat, die bei Winkelbewegung des Drosselventils die Größe der Öffnung ändert, wodurch
der Durchfluß des Brennstoffs durch diese Öffnung verändert werden kann. Die Ringnut
36 steht mit einer ersten Gruppe von drei in gleichem Winkelabstand angeordneten
Längseinschnitten 38 am Umfang des Verteilers in Verbindung. Diese Einschnitte sind-so
lang, daß sie bei Drehung des Verteilers abwechselnd mit der Einlaßöffnung 23 in
Verbindung kommen. Außerdem ist die Winkellage der Einschnitte 38 so, daß einer
dieser Einschnitte mit der Einlaßöffnung 23 in Verbindung steht, und zwar während
eines Teiles der Zeit, in der die Einlaßkanäle 24 nicht mit der Einlaßöffnung 23
in Verbindung stehen (F i g. 6). Im gezeigten Beispiel stehen die Einschnitte 38
mit der Einlaßöffnung 23 in Verbindung ungefähr 301, bevor die Einlaßkanäle 24 mit
der Einlaßöffnung 23 in Verbindung kommen. Wenn die Einschnitte mit der Einlaßöffnung
in Verbindung sind, fließt Brennstoff, in Abhängigkeit von der Einstellung des Drosselventils
35, zum inneren Ende einer in dem Gehäuse befindlichen zylindrischere Kammer 39,
in der sich ein Meßkolben 40 befindet. Der am inneren Ende der Kammer 39 eintretende
Brennstoff bewegt den Kolben 40 nach außen, und der so aus der Kammer verdrängte
Brennstoff fließt zu einer zweiten Ringnut 41 am Umfang des Verteilers. Mit dieser
Ringnut steht eine zweite Gruppe von drei in gleichem Winkelabstand angeordneten
Längseinschnitten 42 am Umfang des Verteilers in Verbindung, und einer dieser Einschnitte
steht mit einer Ablaßleitung 43 im Gehäuse in Verbindung, und zwar während der Zeit,
in der sich der Kolben 40 nach außen bewegt. Eine weitere Öffnung 44 steht in ständiger
Verbindung mit dem Ringraum 33 und kommt abwechselnd in Verbindung mit der zweiten
Gruppe von Einschnitten 42, und zwar wenigstens während der Zeit, in der die Einlaßöffnung
23 mit einem der Einlaßkanäle 24 in Verbindung kommt. Während dieser Zeit bewegt
sich der Kolben 40 nach innen, so daß eine abgemessene Brennstoffmenge in die Längsleitung
18 und in die Querbohrung 13 verdrängt wird und damit für den nächsten Einspritzhub
zum Motor gelangt.