DE1601985A1

DE1601985A1 - Brennstoffpumpe

Info

Publication number: DE1601985A1
Application number: DE1968C0044887
Authority: DE
Inventors: Walters Kemp; Wheeler Terence Redvers
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1967-03-28
Filing date: 1968-03-19
Publication date: 1970-10-29
Also published as: ES352423A1; GB1210233A; US3500749A; DE1601985B2; FR1556902A

Description

C.A.V. Lilt*■ 1501985

Warple Way, Acton,

London / England 15. März 1968

Brennstoffpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffpumpe, die zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine dient und die einen Pumpkolben besitzt, der in einer Bohrung hin- und hergehend angeordnet ist, sie enthält ferner eine Einrichtung zur Bewegung des Kolbens in einer Richtung, in der das Volumen der Pumpenkammer verringert wird, die durch den Kolben und die Bohrung bestimmt wird und bei der weiterhin ein Durchgang vorgesehen ist, der in die genannte Kammer mündet, durch den Brennstoff aus der Pumpenkammer zur Brennkraftmaschine strömt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Brennstoffpumpe in einer einfachen und geeigneten Form zu schaffen.

Die Pumpe gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der sich von der Seitenwand der Bohrung erstreckende Durchgang derart angeordnet ist, daß er vom Kolben am Ende der Bewegung des Kolbens überdeckbar ist und die Überdeckung des Durchganges dazu dient, eine hydraulische Sperre in der Pumpenkammer zu schaffen, um den Kolben in einer vorbestimmten Stellung anzuhalten.

Ein Ausführungsbeispiel einer Brennstoffpumpe gemäß der Erfindung soll nachstehend mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, in der eine Seitenansicht der Brennstoffpumpe im Schnitt gezeigt ist.

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In der Zeichnung ist ein Gehäuse 10 dargestellt, in dem ein drehbarer zylindrischer Verteiler 11 angeordnet ist. Der Verteiler 11 ist an eine Antriebswelle gekoppelt, die nicht gezeigt ist und die in einem vorbestimmten Zeitverhältnis zu der Brennkraftmaschine angetrieben wird. An einem Ende des Verteilers ist eine Querbohrung 12 ausgebildet, in der zwei hin- und hergehende Tauchkolben 50 angeordnet sind. Darüber hinaus ist in dem Verteiler an dieser Stelle eine Ringnocke 51 vorgesehen, die eine Mehrzahl von diametral gegenüberliegenden nach innen sieh erstreckenden NockenvorSprüngen aufweist. Bei der Drehung des Verteilers wirken die NockenvorSprünge auf Rollen 52 und die Rollen bewirken eine nach innen gerichtete Bewegung der Tauchkolben 50. Die Tauchkolben 50 zusammen mit der Ringnocke 51 und den Rollen 52 ergeben somit eine Druckpumpe.

Die Querbohrung 12 steht in Verbindung mit einem Ende einer Bohrung 13, die sich in der Längsrichtung innerhalb des Verteilers erstreckt. Das entgegengesetzte Ende der Bohrung 13 ist mittels eines Stopfens 14 geschlossen und dieses Ende des Verteilers ist außerdem an das drehbare Teil einer BrennstoffSpeisepumpe 15 angeschlossen. Der Ausgang der Speisepumpe 15 steht in.Verbindung mit einem Durchgang 16, der innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist, wobei der Einlaß der Speisepumpe an einen Brennstofftank oder an eine andere Brennstoffquelle angeschlossen ist.

Der Durchgang ΐβ steht in Verbindung mit einer ringförmigen Speiseleitung 17* die im Gehäuse ausgebildet ist und von der aus an einer Stelle sich eine zylindrische Kammer 18 erstreckt. Diese Kammer besitzt eine um einen Winkel

ο verdrehbare Drossel 53* die dazu dient, die Strömung des co Brennstoffs, durch zwei Durchgänge 19, 20 zu verteilen. ^ Der Durchgang 19 steht in Verbindung mit einem ringförmi-"^-gen Durchgang und Durchgängen 19a und diese zusammen mit ο

to dem Durchgang 20 erstrecken sich zur zylindrischen Bohrung _i. in dem Gehäuse, in der der Verteiler 11 angeordnet ist. Darüber hinaus wird mit den Durchgängen 19a* dem Durchgang 21 und mit dem Durchgang 20 ein Durchgang 22 in Über-

einstimmung gebracht, der in dem Verteiler ausgebildet ist. Die Durchgänge 21 und 22 stehen in Verbindung mit den entgegengesetzten Enden der Bohrung 13. Die Verbindung zwischen den Durchgängen 19a, 20 und 21, 22 ist so angeordnet, daß deren Übereinstimmung während des Füllhubes der Brennstoffpumpe stattfindet.

Innerhalb der Bohrung 135 ist ein hin- und hergehender Pumpkolben 25 angeordnet, der eine ringförmige Nut 2k besitzt, die an der Oberfläche zwischen den Enden des Pumpkolbens angeordnet ist. Darüber hinaus besitzen die Endteile des Pumpkolbens 23 Zapfen mit einem geringeren Durchmesser, Der Raum, der durch den Pumpkolben 23, die Bohrung 13 und den Stopfen Vk gebildet .wird, bestimmt eine Pumpenkammer 25, in di§6in Speisedurchgang 26 mündet. Der Speisedurchgang 26 ist so angeordnet, daß er bei der Drehung des Verteilers 11 nacheinander mit einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen' 27 zur Übereinstimmung gebracht wird, wobei der Brennstoff in Düsen 5²^ gelangt, die so angeordnet sind, daß der Brennstoff nacheinander in die Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

Außerdem ist in dem Verteiler eine Überströmbahn vorgesehen, die von einem radialen Durchgang 27a gebildet wird, der in Verbindung mit dem Ausläßdurchgang 26 über eine längsgerichtete Nut 28 steht, die an der Oberfläche des Verteilers angeordnet ist. Die Überströmbahn wird ferner durch die Nut 24, die in dem Pumpenkolben 23 ausgebildet ist und einem weiteren Durchgang 29 gebildet, der sich quer von der Bohrung 13 aus an einer Stelle erstreckt, die sich entfernt von dem Durchgang 27a befindet. Dieser weitere radiale Durchgang 29 steht während des Einspritzhubes der Brennstoffpumpe in Verbindung mit einer Überströmöffnung 30, die in dem Gehäuse angeordnet ist. Ferner ist ein weiterer radialer Überströradurchgang 31 in dem Verteiler ausgebildet, der sich von der Bohrung 13 aus an einem Punkt erstreckt,' der sich axial von dem 009844/0341

Durchgang 29 entfernt befindet. Der Durchgang 31 ist derart angeordnet, daß er zum Ende des Einspritzhubes der Brennstoffpumpe mit einer Überströmöffnung 32 in Übereinstimmung gebracht wird, die in dem Gehäuse ausgebildet ist und die mit einem Überdruckventil 55 versehen ist.

Die zusammenwirkenden Teile der verschiedenen Durchgänge des Verteilers sind noch klarer aus der Beschreibung der Arbeitsweise der Brennstoffpumpe ersichtlich.

Während eines Füllhubes der Brennstoffpumpe, wenn sich die Tauchkolben 50 nach außen bewegen, was durch die Nockenvorsprünge zugelassen wird, wird Brennstoff durch die Durchgänge 21 und 22 in die Bohrung 13 eingeführt. Die entsprechenden Brennstoffmengen, die durch diese Durchgänge fließen, bestimmen die Entfernung um die sich der Pumpenkolben 2J> gegen die Querbohrung 12 bewegt. Die Mengen des Brennstoffs, der durch den Durchgang 22 eintritt, bestimmt die Menge des Brennstoffs, die während des nächsten Einspritzhubes der Brennstoffpumpe eingespritzt wird. Es kann festgestellt werden, daß während des Füllhubes die Durchgänge 27a, 26, 29 und 31 geschlossen sind. Am Ende des Füllhubes nimmt der Pumpenkolben 23 eine Stellung ein, die sich links von der Stellung befindet, die in der Zeichnung dargestellt ist, wobei die Bohrungen 12 und 13 vollständig mit Brennstoff gefüllt sind.

Indem sich der Verteiler dreht, wird der Speisedurchgang 26 in Übereinstimmung mit der 'Auslaßöffnung 27 gebracht und die Durchgänge 21 und 22 werden hierbei von den Durchgängen 19a und 20 entsprechend getrennt. Während der weiteren Drehung des Verteilers wird eine nach innen gerichtete Bewegung der Tauchkolben 50 bewirkt. Der hierbei auf den in den Bohrungen 12 und 13 befindliche Brennstoff ausgeübte Druck Isswirkt auf das linke Ende des Pumpenk'olbens 23 und bewegt diesen gegen den Stopfen 14. Während dieser Bewegung des Kolbens 23 wird Brennstoff aus der Pumpenkammer 25 verdrängt und strömt über den Speise-

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durchgang 26 zu der Auslaßöffnung 27. Es kann festgestellt werden, daß jeder Auslaßdurchgang mit einem Speiseventil 56 versehen ist, das federbelastet ist und das geöffnet wird, um den Brennstofffluß zu der Einspritzdüse freizugeben. Darüber hinaus, wenn der Druck in der Pumpenkammer 25 aufgehoben wird, wie nachstehend noch beschrieben werden soll, schließt das Speiseventil 56 und drückt hierbei eine vorbestimmte kleine Menge von Brennstoff in der umgekehrten Richtung derart zurück, daß eine Unterbrechung der Strömung zur Brennkraftmaschine unterstützt wird, so daß eine schnelle Unterbrechung des Druckes an den Einspritzdüsen erfolgt und das Einspritzen plötzlich beendet wird. Hierbei wird indessen ein gesteuerter restlicher Druck in der Speiseleitung zurückgehalten.

An einer vorbestimmten Stellung in seiner Bewegung gegen den Stopfen lA kommt die Nut 24 des Pumpkolbens 25 mit dem radialen Durchgang 27a in Übereinstimmung, Darüber hinaus befindet sich die Nut 24 mit einem weiteren Durchgang 29 in Verbindung und dieser wiederum befindet - sich in Verbindung mit dem Überströmdurchgang j5O. Als Ergebnis hiervon fällt der Druck innerhalb der Pumpenkammer 25 ab und das Speiseventil 56 schließt sich. Der Brennstoff, der durch das Speiseventil zurückgedrückt wird, fließt durch die Überströmbahn, die vorstehend erläutert wurde, wobei zusätzlich zu dieser Brennstoffmenge der Überschuß an Brennstoff aus der Pumpenkammer 25 durch die Überströmbahn strömt.

Der Pumpenkolben 25 setzt seine Bewegung gegen den Stopfen 14 fort und während dieser Bewegung wird der wirksame Querschnitt der Überströmbahn derart verringert, daß die Menge an Brennstoff, die durch die Überströmbahn fließen kann, ebenfalls verringert wird.. Die Verringerung des Querschnitts der Überströmbahn wird durch die Tatsache zuwege gebracht, daß die Nut 24 sich nicht mehr mit dem weiteren radialen Durchgang 29 in Verbindung befindet. Zur

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gleichen Zeit deckt das Ende des Pumpenkolbens 23 den Speisedurchgang 26 ab. Sobald dieser Durchgang vollständig überdeckt ist, wird eine hydraulische Sperre in der Pumpenkammer 25 erzeugt. Die hydraulische Sperre verhindert jede weitere Bewegung des Pumpenkolbens 23, so daß dieser an einer vorbestimmten Stelle zum Stehen gebracht wird. In dem Augenblick, in dem der Pumpenkolben zum Stehen gebracht wird, fließt der Überschuß an Brennstoff, der sich innerhalb der Bohrung 12 und dem Ende der Bohrung 13 befindet, durch die Durchgänge 31 und 32 und durch das Überdruckventil 55 ab.

Die oben beschriebene Drosselung in der Überströmbahn verringert die Gefahr von Hohlräumen, die sich in den entsprechenden Auslaßöffnungen 27 bilden könnten, wenn die Speiseventile- 56 auf ihre Sitze niedergehen. Das Schließen des Speisedurchganges 26 erzeugt eine hydraulische Sperre in der Pumpenkammer und verhindert ebenfalls Hohlräume in dieser Kammer.

Am Ende des Einspritzhubes wird daher der Pumpenkolben in einer vorbestimmten Stellung angehalten und es befinden sich keine Hohlräume in der Pumpenkammer, so daß die Menge an Brennstoff, die durch den Durchgang 22 während des nächsten Einspritzhubes strömt, genau die Menge an Brennstoff ist, die der Brennkraftmaschine während des nächsten Einspritzhubes zugeführt wird ohne Rücksicht auf die stattfindenen Leckverluste.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

/ 1J Brennstoffpumpe zum Einspritzen von Brennstoff in eine ^-^ Brennkraftmaschine, die einen Pumpenkolben besitzt, der in einer Bohrung hin- und hergehend angeordnet ist die mit einer Einrichtung zum Bewegen des Pumpenkolbens in einer Richtung versehen ist, in der das Volumen der Pumpenkammer verringert wird, die durch den Kolben und die Bohrung bestimmt wird und bei der weiterhin ein Durchgang vorgesehen ist, der in die genannte Kammer mündet, durch den Brennstoff von der Pumpenkammer zur Brennkraftmaschine strömt, dadurch gekennzeichnet, daß sich der von der Seitenwand der Bohrung (IJ) erstreckende Durchgang (26) derart angeordnet ist, daß er vollständig von dem Kolben (23) am Ende der Bewegung des Kolbens überdeckbar ist und die Überdeckung des Durchganges (26) dazu dient, eine hydraulische Sperre in der Pumpenkammer (25) zu schaffen, so daß der Kolben (23) an einer vorbestimmten Stelle angehalten wird.
2. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überströmbahn (28, 27a, 29) vorgesehen ist, die mit dem genannten Durchgang (26) in Verbindung steht und die von dem Kolben (23) an einer vorbestimmten Stellung während dessen Bewegung in der genannten Richtung geöffnet wird.
3. Brennstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmbahn (28, 27a, 29) progressiv schließbar

ist, indem sich der Kolben (23) in eine vorbestimmte Stelo .

ο lung bewegt,
to

***
4. Brennstoffpumpe nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, *·" -

-^. daß die genannte Einrichtung, die zum Bewegen des Pumpkol-

o , .dient, ,

_ω bens (23) aus einer Druckpumpe (50, 51, 52) besteht und

^ eine weitere Überströmbahn (31, 32) vorgesehen ist, die den Überschuß von Brennstoff aus der Brennstoffpumpe abführt, wenn der genannte Kolben (23) seine vorbestimmte Stellung einnimmt» P
5. Brennstoffpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese weitere Überströmbahn (31, 32) ein Überdruckventil (55) enthält, das derart wirkt, daß ein vorbestimmter Druck an Brennstoff an dem einen Ende des Kolbens (23) während des Überströmvorgangs erhalten bleibt.
6. Brennstoffpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Durchgang (26) in einem Verteiler (ll) ausgebildet ist, der in einem vorbestimmten Zeitverhältnis von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei der Verteiler (11) in einem Gehäuse (10) angeordnet ist, in dem eine Mehrzahl von Auslaßöffnungen (27) vorgesehen sind, die an Einspritzdüsen (54·)" angeschlossen sind und die entsprechenden AuslaßÖffriungen (27) derart angeordnet sind, daß sie der Reihe nach mit dem genannten Durchgang (26) während der aufeinanderfolgenden Bewegung des Kolbens (23) in der genannten Richtung in Übereinstimmung bringbar· sind.

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