DE1909255A1

DE1909255A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE1909255A1
Application number: DE19691909255
Authority: DE
Inventors: Ireland John Richard; Curran John Patrick Stewart
Original assignee: Bryce Berger Ltd
Current assignee: Bryce Berger Ltd
Priority date: 1966-05-10
Filing date: 1969-02-25
Publication date: 1969-09-11
Also published as: GB1249304A; CH511370A; FR1523646A; GB1159005A; US3435770A; FR2002695A1; NL6804800A; US3552889A; DE1576466A1; CH456246A

Description

DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT · 7300 ESSLINGENiNECKAR) . HINDENBURGSTRASSE

. PoHntanwo» FINK · D7300 Enllngw (Ntdcor), Hind»nbur_Bitro8» 44 ·

24· Februar 1969 % P 5701

Bryce Berger Limited,- Hucclecote, Gloucestershire, Großbritannien

"Kraftstoffeinspritzpumpe"

Zusatz zu Patent ·..'( Patentanmeldung P 15 76 466,6)

Beanspruchte Priorität: Britische Patentanmeldung 9358/68 vom 27· Februar 1968

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Zylinder und einem darin hin- und herverschiebbaren Kolben, der an seinem einen Ende eine Pumpenkammer begrenzt, mit einer Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen des Kolbens bei konstantem Hub mit mindestens einem Auslaß aus der ■Pumpenkammer und einem Druckventil in diesem Auslaß, mit mindestens einer Zulaufbohrung und einer damit zusammenarbeitenden und eine ständige Verbindung mit der Pumpenkammer aufrechterhaltenden Nut oder einem anderen Abflußkanal an der Innenseite des Zylinders und der Außenseite des Kolbens, mit einer von der Nut gebildeten und im wesentlichen wendel-

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förmigen Steuerkante und mit einer Vorrichtung zum Einstellen von Pumpenkolben und Zylinder in gegenseitig unterschiedlicher Drehlage zum Einstellen des zeitlichen Zusammenwirkens bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens zum Zwecke der Steuerung der Pumpenförderung bei jedem Hub, wobei die Nut oder ein anderer Abflußkanal im Querschnitt gesehen so ausgebildet ist, daß ihre radiale Tiefe unmittelbar neben der Steuerkante geringer ist als an einer von der Steuerkante weiter entfernten Stelle, gemäß Patent ... (Patentanmeldung P 15 76 466.6). ·

Bei der Entwicklung von Pumpen der vorgenannten Art wurden verschiedene Konstruktionsmerkmale mit dem Ziel ausgeführt, ^die Größe und die Eigenschaften des Druckabfalles am Ende der Pumpenförderung aus einem allgemeinen .oder besonderen Srund oder entsprechenden Gründen zu steuern. In der Beschreibung der vorgenannten älteren Patentanmeldung sind einige Bauformen aufgeführt, welche die Ausgestaltung einer kleinen Stufe an der wendelartigen oder entsprechend gestalteten- Steuerkante der bekannten Ausbildung der Ifut betreffen, die praktisch eine erste und eine zweite Steuerkante aufweist, wobei die Tiefe mindestens.der kleinen Stufe eine neue änderbare Ausbildungsmöglichkeit bei der Steuerung des Druckabfalles am Ende der Pumpenförderung vorsieht.

Gemäß den in der vorgenannten Patentanmeldung beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde vorgeschlagen, daß der' Grund der kleinen Stufe anders als seither in der Hut selbst ausgebildet werden kann (z.B. eben oder zylindrisch koaxial zu,der gemeinsamen Achse des Kolbens und des Zylinders als eine andere für die Steuerung des Druckabfalles erhebliche variable Ausbildungsmöglichkeit.) -· ■ . ,

Die vorliegende'Erfindung stützt sich auf- Untersuchungen zur Erzielung einer zusätzlichen Steuerung durch zusätzliche konstruktive Abwandlungen, wobei das in der kleinen Stufe verwirklichte Prinzip nach der älteren Patentanmeldung be-

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nutzt wird, und ist eine Verbesserung einer möglichen Änderung dieses Prinzips der kleinen Stufe.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die verbesserte Pumpe · der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch eine Vielzahl kleiner Stufen zwischen der ersten Steuerkante und der gegenüberliegenden Begrenzung der Kut in der Außenfläche des Kolbens, die an dieser ersten Steuerkante beginnen und so gestaltet sind, daß sie den wirksamen Durchflußquerschnitt durch die damit zusammenwirkende Auslaßöffnung in der Zylinderwand zur Erzielung eines sofortigen Druckabfalles in einem Bereich von nicht mehr als 550 kp/cm Millisekunden und nicht weniger als 70 kp/cm Millisekunden-fortschreitend ändern. Der hierbei benutzte Ausdruck "Vielzahl kleiner Stufen" umfaßt eine endliche oder unendliche Zahl von Stufen, so daß im letz teren Fall die Form des Querschnitts der Grundfläche der Abflußnut in eine Linie übergeht, die (in Längsrichtung) eine fortschreitende Tiefenzunahme bestimmt und den Druckabfall, gegenüber der damit zusammenwirkenden Auslaßöffnung ändert.

In der beiliegenden Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles der

Erfindung,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, hat eine zylindrische Wand eines Pumpenkolbens 11 eine Nut oder einen Abflußkanal 14, der zur Pumpenkammer hin immer offen ist. Dieser Abflußkanal ist durch eine erste oder obere Steuerkante 13a begrenzt, die eine im wesentlichen wendelartige Form hat. Die Grundfläche des Abflußkanals (Fig. 2) ist so gestaltet, daß ihre radiale Tiefe an der ersten Steuerkante am kleinsten ist und in *' f Richtung zur gegenüberliegenden Kante 13b fortschreitend zunimmt. Der so gebildete Querschnitt besteht im Prinzip aus einer unendlichen Anzahl sehr kleiner Stufen . Die Erfindung umfaßt aber auch größere und deutlicher bestimmte Stufen, die

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annähernd den gleichen Gesamtwinkel oder die gleiche Neigung haben. Die Breite und die radiale Tiefe der Stufen können gleich oder ungleich und ihr radialer Unterschiedsfaktor kann positiv oder negativ sein. Der Abflußkanal kann auch als zusätzliche Ausführungsvariante-sich iß längsrichtung In seiner Breite ändern.»

Der Pumpenkolben 11 ist in einem Pumpenzylinder 10 gelagert, an dem sich diametral gegenüberliegende Öffnungen 17 "befinden." Oberhalb des Pumpenzylinders 10 ist- ein Druckventil 12 angeordnet,- welches mit einer Druckleitung 16 zur Kraftstofförderung durch die Pumpe verbunden ist.

Die Wendelnut oder der Abflußkanal 14 ist über eine Längsnut 15 im Kolben 11 ständig mit der Piaanpenkammer verbunden.

An dem vom Druckventil 12 abgewandten Ende des Pumpenkolbens befindet sich ein Pumpenkolbenkopf 11a, der mit einem nicht dargestellten Nocken zusammenarbeitet, mit dessen Hilfe der Pumpenkolben hin und her bewegt wird.

Eine mit Zähnen versehene Regelhülse 11b ist in Nähe des Pumpenkolbenkopfes 11a vorgesehen und arbeitet mit einer nicht dargestellten Regelstange zusammen, wodurch die Drehlage des Pumpenkolbens 11 im Zylinder 10 eingestellt werden kann» Auch greift eine Rückholfeder am Pumpenkolben.an. Die Drehlage des Pumpenkolbens 11 bestimmt den zum öffnen und Schließen der öffnungen. 17 im Zylinder 10 erforderlichen Hub des Kolbens.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel arbeitet eine Pumpe entsprechend Fig. 1 mit 214 Hüben in der Minute und hat einen Kolbenhub von 22 mm, einen Kolbendurchmesser von 24 mm, ein Druckventil mit einem Entlastungsvolumen von 250 mm' unä fördert 3 750 mm⁵ eines flüssigen Kraftstoffes mit einem Spitzendruck von etwa 700 kp/cm². Die Pumpe hat im Zylinder zwei ZulaufÖffnungen .mit je 6 mm Durchmesser, die mit zwei Wendelabflußnuten auf dem Kolbenumfang zusammenarbeiten, von denen jede in einer Ebene senkrecht zu der von jeder Nut gebildeten

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Steuerkante 6,35 mm "breit ist. Jeder entsprechend der Erfindung ausgebildete Kanal ist im Abstand von 1 mm von der Steuerkante 0,1 mm tief und hat eine Grundfläche, die in ihrer radialen Tiefe um einen Winkel von 4° geneigt ist, wobei beides in einer zur Steuerkante senkrechten Ebene gemessen wird. Diese Abmessungen sind so gewählt, daß ein

Anfangsdruck von 700 kp/cm auf einen !Druck in der Größe

von 100 kp/cm bei einem Kolbenhub von 2,45 mm oder während 2,7 Millisekunden abfällt, was einer Drehung des den Pumpenkolben 1
spricht,

kolben bewegenden Nocken um einen Winkel von 3,5° ent-

Der zusätzliche Steuerfaktor, der sich aus der Vielzahl der Schritte ergibt, sieht einen Bereich für Ausführungen vor, um während des Betriebes den Druckabfall in einer Art zu ändern, die auch eine Funktion anderer Paktoren, z.B, der Maschinen- und Pumpenkolbengeschwindigkeit ist. Eine Eigenschaft der neuen Bauart besteht darin, daß die Schließzeit des Druckventils um wenigstens 60$ zugenommen hat. Diese Verminderung der Geschwindigkeit hilft die Stoßbeanspruchung des Ventils auf seinem Sitz zu vermindern und verhindert eine übermäßige Beanspruchung ±m^s Ventilkörper. Bei dem besonderen Ausführungsbeispiel nahm die Ventilschließzeit; von' 1,2 auf 2,0 Milliseiun.den zu.

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Claims

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Ansprüche

raftstoffeinspritzpumpe mit einem Zylinder und einem darin hin- und herverschiebbaren Kolben, der an seinem einen Ende.eine Pumpenkammer begrenzt, mit einer Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen des Kolbens bei konstantem Hub, mit mindestens einem Auslaß aus der Pumpenkanimer und einem Druckventil in diesem Auslaß, mit mindestens einer Zulaufboh rung und einer damit zusammenarbeitenden und eine ständige Verbindung mit der Pumpenkammer aufrechterhaltenden Nut oder einem anderen Abflußkanal an der Innenseite des Zylinders und der Außenseite des Kolbens, mit einer von der Nut gebildeten und im wesentlichen wendeiförmigen Steuerkante und mit einer Vorrichtung zum Einstellen von Pumpenkolben und Zylinder in gegenseitig unterschiedlicher Drehlage zum Einstellen des zeitlichen Zusammenwirkens bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens zum Zwecke der Steuerung der Pumpenförderung bei jedem Hub, wobei die Nut oder ein anderer Abflußkanal im Querschnitt gesehen so ausgebildet sind, daß ihre radiale Tiefe unmittelbar neben der Steuerkante geringer ist als an einer von der Steuerkante weiter entfernten Stelle nach Patent ... (Patentanmeldung P 15 76 466.6), gekennzeichnet . durch-eine Vielzahl kleiner Stufen zwischen der ersten Steuerkante (13a) und der gegenüberliegenden Begrenzung (13b) der Nut in der Außenfläche des Kolbens (11), die an dieser ersten Steuerkante beginnen und so ,gestaltet sind, daß sie den wirksamen DurchflußquerBchnitt durch die damit zusammenwirkende Auslaßöffnung in der Zylinderwand zur Erzielung eines sofortigen Druckabfalls in einem Bereich von nicht mehr als 350 kp/cm² Millisekunden und nicht weniger als 70 kp/cm Millisekunden fortschreitend ändern.

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2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Steuerkante (13a) eine im wesentlichen wendelartige Gestalt aufweist.
3· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die minimale radiale Tiefe der Nut bei der ersten Steuerkante (13a) liegt und zur gegenüberliegenden Kante (13b) der Nut laufend stufenweise zunimmt.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, gekennze i c h η e t durch eine unendliche Anzahl sehr kleiner Stufen.
5· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vielzahl einzelner Stufen von einer Seite der Nut zu deren andern Seite.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß sich die Nutbreite in Längsrichtung ändert.

7· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (11b) zum Drehen des Kolbens (11) vorgesehen ist, um die Lage der Steuerkante (13a) entsprechend einer Öffnung (17) oder öffnungen in der Wand des Pumpenzylinders (1O) zu ändern.

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