DE1751829A1 - Brennstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Dip!, f-h.ys. Buse Ί / b l a

Patentanwälte

Wuppertal-Barmen

ünterdörnen 114-

Aktieselskabet Burmeister & Wain's Maskin- og Skibsbyggeri,

Kopenhagen, Dänemark ,

Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen.

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der der Pumpenzylinder von einer im Pumpengehäuse gelagerten Buchse gebildet wird. Λ

Bei der Verwendung von Schweröl als Maschinenbrennstoff ist es unter anderem zum Erreichen einer geeigneten Viskosität des OeIs erforderlich, dieses vorzuwärmen, bevor es den Einspritzpumpen zugeführt wird, die deshalb bei einer erhöhten Betriebstemperatur arbeiten. Nach einer Unterbrechung des Betriebes einer Einspritzpumpe, z.B. wenn die Maschine abgestellt wird oder wenn der betreffende Zylinder vorübergehend ausser Betrieb gesetzt wird, findet ein Abkühlen der Pumpe statt, das, wie sich gezeigt hat, Anlass zu Schwierigkeiten beim späteren Wiederinbetriebnehmen der Pumpe geben kann, und zwar kann sich der Pumpenkolben, der mit engen Toleranzen in den Pumpenzylinder eingeschliffen ist, festfressen.

Im Hinblick darauf, unter anderem den genannten Nachteil zu beseitigen, besteht die Erfindung darin, dass die Zylinderbuchse auf ihrem gesamten Umfang und auf jeden Fall auf dem grössten Teil des Stückes, das den Pumpenkolben mit dichter Passung umschliesst, von einem Raum im Gehäuse umgeben ist, der Oeffnungen zum kontinuierlichen Hindurchleiten erwärmten Brennstoffs durch diesen Raum hat.

Hierdurch wird erreicht, dass die im Pumpengehäuse völlig oder hauptsächlich freiliegende Zylinderbuchse von Brennstoff umgeben ist, ganz gleich, ob die Pumpe arbeitet oder nicht, so dass die Buchse

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während des Stillstands der Pumpe durch Zirkulation von vorgewärmtem Brennstoff durch den genannten Raum auf einer Temperatur gehalten werden kann, die der Temperatur des Pumpenkolbens entspricht oder hoher als diese ist. Durch die Zirkulation des warmen*Brennstoffe, dessen Temperatur vorzugsweise der Temperatur entspricht* auf die der Brennstoff während des normalen Betriebes vorgewärmt wird, erfährt der Zylinder eine temperaturbedingte Ausdehnung, die wenigstens gleich der Ausdehnung des Kolbens ist, wodurch das Risiko eines Festklemmens des Kolbens im Zylinder, insbesondere beim Anlassen der Maschine, befe seitigt ist, selbst wenn der Kolben eine sehr dichte und genaue Passung im Pumpenzylinder hat.

Erfindungsgemäss kann die Zylinderbuchse beweglich im Pumpengehäuse gelagert sein, und zwar auf zylindrischen Führungen an beiden Enden , von denen die an dem vom Kolben abgekehrten Ende des Zylinders befindliche Führung von einem in den Pumpenzylinder hineinragenden, festen Führungszapfen gebildet wird, welches die Pumpenbuchse von axialen, vom Lieferdruck der Pumpe herrührenden Kräften entlastet.

Bei dieser Ausführungsform kann erfindungsgeaäss das Saugventil im genannten Führungszapfen angebracht sein und durch wenigstens eine Längsbohrung im Zapfen mit dem die Zylinderbuchse uaschliessenden Raum in Verbindung stehen.

Bei dieser Ausführungsform ist es zweckmässig, dass die Auslasspassage des PumpenZylinders zentrisch durch den Führungszapfen verläuft und dass das Saugventil einen ringförmigen Ventilkörper hat, der vor einer Anzahl Längsbohrungen im Führungszapfen koaxial um die Passage herum angebracht ist. Durch die hohen Drücke des Brennstoffs, die unter anderem durch die oben erwähnte dichte Passung «wischen ' Pumpenkolben und -zylinder ermöglicht werden, besteht die Gefahr der

Bildung von Rissen um die Saug- und Auslasskanal der Pumpe auf Grund

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von Druckschwingungen während des Betriebes der Pumpe. Wenn die Kanäle im Führungszapfen anstatt im Zylinder ausgebildet sind, werden Zylinder und Kolben bei der Bildung solcher Risse nicht beschädigt, und es ist dann nur ein Auswechseln des gegenüber Zylinder und Kolben wesentlich billigeren Pührungszapfens erforderlich.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Zufuhröffnung für den warmen Brennstoff zu dem die Zylinderbuchse umgebenden Raum in Höhe des in bezug auf den Führungszapfen entgegengesetzten Endes der Zylinderbohrung liegen, wodurch gesichert wird, dass die an der Aussenseite der Zylinderbuchse vorbeiströmende Brennstoff- menge im wesentlichen konstant ist, ganz gleich, ob die Pumpe mit grosser oder kleiner Liefermenge oder Füllung oder überhaupt nicht arbeitet.

Die Zy inderbuchse kann erfindungsgemäss überall hauptsächlich die gleiche Wandstärke aufweisen, welches dazu mitwirkend ist, eine gleichmässige Erwärmung und dadurch bedingte thermische Ausdehnung der Buchse durch den zirkulierenden, warmen Brennstoff sicherzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die teilweise schematische Zeichnung näher erklärt, die einen Längsschnitt I durch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzpumpe zeigt.

Die auf der Zeichnung veranschaulichte Brennstoffeinspritzpumpe hat ein stationäres Pumpengehäuse 5, das auf nicht näher dargestellte Weise an einer Brennkraftmaschine festgebolzt ist. 6 bezeichnet eine Nockenwelle, die in den Seitenwänden des Gehäuses 5 in nicht gezeigten Lagern gelagert ist und die für jede Brennstoffeinspr.itzpumpe je einen Nocken 4 trägt, der in der gezeigten Ausführungsform mit dem unteren Ende des Kolbens 1 der Pumpe direkt zusammenwirkt.

Der Pumpenkolben wird ä£.t Hilfe einer Feder 11 gegen den Nocken ge-

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drückt. Der Pumpenkolben 1 ist in gewöhnlicher Weise in den Pumpenzylinder 3 eingeschliffen, welcher als im Pumpengehäuse 5 axial verschiebbare, zylindrische Buchse ausgebildet ist, die an ihren Enden mit Hilfe von zylindrischen Führungen 9 und 10 geführt wird. Die untere Führung 9 wird von einer Bohrung im Pumpengehäuse 5 gebildet, in der der entsprechende Zapfen der Zylinderbuchse 3 mit Hilfe von O-Ringen abgedichtet ist. Die obere Führung 10 wird von einem Zapfen gebildet, der sich an der Unterseite des Deckels 7 des Pumpengehäuses befindet, welcher Deckel mit Hilfe von Bolzen β am Pumpengehäuse festgespannt ist. Der zylindrische Führungszapfen 10 ist in den Pumpenzylinder 3 eingeschliffen und zwischen dem Ende der Buchse und der Unterseite des Deckels mit einem Aussengewinde versehen, das in ein Innengewinde einer Mutter 13 eingreift, die sich mit Hilfe einer Stellschraube 12 drehen lässt, welche eine Aussenverzahnung hat, die in eine Aussenverzahnung an der Mutter 13 eingreift. Die Zylinderbuchse wird durch eine Feder 2 fest gegen die Unterseite der Mutter 13 gedrückt .

In der Wand der Zylinderbuchse 3 befinden sich zwei einander gegenüberliegende Bohrungen 14, die in gewöhnlicher Weise von der Oberkante 15 des Pumpenkolbens 1 gesteuert werden und dadurch den Zeitpunkt für den Beginn der Brennstoffeinspritzung während der Aufwärt sbewegung des Pumpenkolbens bestimmen. Dieser Zeitpunkt läset sich durch axiales Verschieben der Zylinderbuchse 3 verstellen, welches durch Drehen der Stellschraube 12 und damit der Mutter 13 geschieht, gegen welche die Buchse 3 mit Hilfe der Feder 2 in Anlage gehalten wird. Ein Verdrehen der Zylinderbuchse während dieses axialen Verschiebens wird durch eine Schraube 19 verhindert, die durch das Pumpengehäuse 5 hindurch in eine axiale Nut in der Oberfläche der Zylinderbuchse 3 eingeschraubt ist.

Zwischen der Aussenseite der Zylinderbuchse 3 und der Innen-

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seite des Pumpengehäuses 5 ist im grossen und ganzen auf der ganzen Länge der Zylinderbuchse ein ringförmiger Raum 17 vorgesehen, der einen Zufuhrkanal 20 für vorgewärmten Brennstoff und einen Rückführkanal 1Ö hat. In der gezeigten Ausführungsform ist der Zufuhrkanal in Höhe des unteren und der Rückführkanal 1Ö in Höhe des entgegengesetzten Endes der Zylinderbuchse 3 angeordnet.

An dem Ende der Buchse, an dem der Rückführkanal Iß angeordnet ist, befindet sich ausserdem ein Saugventil 21, durch das der Brennstoff in den Arbeitsraum der Pumpe eingesaugt wird. Dieses Einsaugventil ist am unteren Ende des zylindrischen FührungsZapfens 10 angebracht und steht durch radiale Kanäle 22 in der Mutter 13 und hauptsächlich axial verlaufenden Kanälen 23 im Führungszapfen 10 in Verbindung mit dem oberen Ende des Raumes 17. Der Auslass aus der Pumpe während des Druckhubes geschieht durch einen zentrischen Auslasskanal 16 im Zapfen 10 und ein nicht gezeigtes Rückschlagventil.

Wie oben beschrieben, lässt sich der Zeitpunkt für den Beginn der Brennstoffeinspritzung durch axiales Verschieben der Zylinderbuchse 3 einstellen. Das Regeln der von der Pumpe gelieferten Menge kann auf übliche Weise dadurch geschehen, dass der Pumpenkolben nicht gezeigte schräge Steuerkanten hat, die mit den Oeffnungen 14 oder anderen Entlastungsöffnungen zusammenwirken und den effektiven Druckhub durch Entblössen dieser Oeffnungen unterbrechen. Das gewünschte Regeln der Brennstoffmenge wird dann durch ein Drehen des Kolbens, durch welches der Zeitpunkt für das Entblössen der Oeffnungen geändert wird, vorgenommen.

In dem die Zylinderbuchse 3 umgebenden Raum 17 kann unter allen Betriebsverhältnissen, ganz gleich, ob die Pumpe mit grosser oder kleiner Liefermenge arbeitet oder eventuell ganz ausser Betrieb ist, eine passende Zirkulation vorgewärmten Brennstoffs aufrechterhalten werden, der durch den Kanal 20 zugeführt und durch den Kanal 1β

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weggeleitet wird. Auf diese Weise kann eine geeignete Temperatur der Zylinderbuchse und des Pumpenkolbens aufrechterhalten werden, so dass einem Festklemmen des Kolbens in der Buchse entgegengewirkt wird. Die gezeigte Anordnung der Kanäle 1Ö und 20 in bezug auf das Saugventil der Pumpe sichert, dass unangesehen der jeweiligen Liefermenge eine im wesentlichen konstante Zirkulation des warmen Brennstoffs aufrechterhalten werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern kann z.B. auch in Verbindung mit Pumpen Anwendung

^ finden, bei denen sich der eigentliche Pumpenzylinder nicht axial verschieben lässt, und mit Pumpen, bei denen das Einstellen des Zeitpunktes für den Einspritzbeginn und der Einspritzdauer in anderer Weise als der hier beschriebenen geschieht. Die Bewegungsübertragung von der Nockenwelle auf den Pumpenkolben kann auch auf andere Weise, z.B. durch eine Rolle, erfolgen. In einer nicht gezeigten, geänderten Ausführungsform kann die axiale Anlage zwischen Zylinderbuchse und Einstellmutter dadurch gesichert werden, dass die Buchse mit Hilfe von Gewindezapfen oder Bolzen am Pumpendeckel aufgehängt ist, welche Zapfen oder Bolzen am nach oben gekehrten Ende der Buchse befestigt, frei

durch Löcher im Deckel geführt und mit Hilfe von Muttern gegen die Oberseite des Deckels festgespannt sind. Im Falle eines eventuellen Justierens der axialen Stellung der Buchse sind die Muttern zu lösen und nach dem Justieren wieder festzuspannen. Die Feder zwischen der Unterseite der Buchse und dem Pumpengehäuse kann bei dieser Ausfüh- * rungsform entbehrt werden.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der der Pumpenzylinder von einer im Pumpengehäuse (5) gelagerten Buchse gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (3) auf ihrem gesamten Umfang und auf jeden Fall auf dem grössten Teil des Stückes, das den Pumpenkolben (1) mit dichter Passung umschliesst, von einem Raum (17) im Gehäuse (5) umgeben ist, der Oeffnungen (13,20) zum kontinuierlichen Hindurchleiten erwärmten Brennstoffs durch diesen Raun (17) hat.

2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Zylinderbuchse (3) beweglich im Pumpengehäuse (5) gelagert ist, und zwar auf zylindrischen Führungen an beiden Enden

, von denen die an dem vom Kolben (1) abgekehrten Ende des Zylinders (3) befindliche Führung von einem in den Pumpenzylinder hineinragenden, festen Führungszapfen (10) gebildet wird.

3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 und mit automatischem Saugventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugventil (21) im genannten Führungszapfen (10) angebracht ist und durch wenigstens eine Längsbohrung (23) im Zapfen (10) mit dem die Zylinderbuchse umschliessenden Raum (17) in Verbindung steht.

4. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , dass die Auslasspassage (16) des PumpenZylinders zentrisch durch den Führungszapfen (10) verläuft und dass das Saugventil (21) einen ringförmigen Ventilkörper hat, der vor einer Anzahl Längsbohrungen (23) im Führungszapfen koaxial um die Passage (16) herum angebracht ist.

5. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhröffnung (20) für den warmen Brennstoff zu dem die Zylinderbuchse (3) umgebenden Raum (17) in Höhe des in

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bezug auf den Führungszapfen (LO) entgegengesetzten Endes der Zylinderbohrung liegt.

6. Brennstoffeinspritzpumpe nach jedem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (3) überall hauptsächlich die gleiche Wandstärke aufweist.

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