DE2112735A1

DE2112735A1 - Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE2112735A1
Application number: DE19712112735
Authority: DE
Inventors: Kemp Kenneth Albert Walters
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1971-03-17
Publication date: 1971-10-07
Also published as: GB1334381A; DE2112735C3; DE2112735B2; ES389700A1; CA929029A; FR2084804A5; JPS5030762B1; US3726263A; ZA711668B

Description

DipUng. WERNER COHAUSZ · Dipl.-Ing. WILHELM FLORACK · Dipl.-lng. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Sdiumannstraße 97

Kraftstoffpumpe

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe zur Zuleitung von Kraftetoeff zu einem Brennkraftmotor, mit einem Hubelement, dessen zugelassener Bewegungsweg in einem Zylinder die maximale Kraftstoffmenge bestimmt, die von der Pumpe einem zugehörigen Motor zugeleitet wird, einem innerhalb eines Zylinders verschiebbaren Kolben, dessen Stellung von der Drehzahl abhängt, mit der der zugehörige Motor läuft, und einem innerhalb des Kolbens gelagerten Einstellstück mit einer Profilfläche, die auf das Hubelement gerichtet ist, derart, daß mit der Bewegung des Kolbens der zugelassene Bewegungsweg des Hubelementes geändert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Pumpe in einfacher und zweckmäßiger Form vorzusehen, wobei die Einstellung des Hubwegs des Hubelementes entsprechend dem Luftdruck vorgenommen werden soll, der in der Ansaugsammelleitung des zugehörigen Motors herrscht.

Gemäß der Erfindung ist eine Pumpe der genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einstellstück an der Seite, die vom Hubelement abgewandt ist, ein Ende eines verschiebbaren Bolzens angreift, der an seinem anderen Ende an der Profilfläohe eines verschiebbaren Elementes anliegt, und daß druckabhängige Hittel zur Einstellung des verschieb-

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baren Elementes entsprechend dem Druck vorgesehen sind, der in der Ansaugsammelleitung des Motors herrscht.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Schnitt durch eine bekannte Pumpe, Fig. 2 ein Schnitt an der Linie 2-2 der Fig. 2 und

Tig. 5 die erfindungsgemäße Weiterentwicklung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Pumpe.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 2 ist ein Gehäuseteil 10 vorgesehen, in dem ein rotierender zylindrischer Verteiler 11 sitzt, der synchron zu einem zugehörigen Motor angetrieben wird. An einem Ende des Verteilers befindet sich eine Einspritzpumpe mit zwei Pumpstößeln 12, die in einer sich quer erstreckenden Bohrung 13 im Verteiler sitzen. Dieses Ende des Verteilers ist von einem Kurvenring 14 umschlossen, der an seiner Innenfläche eine Anzahl von paarweise einander zugehrdneten Hocken hat. Zwischen den Stößeln und dem Kurvenring sitzen jeweils zwei Rollen 15» die am Kurvenring anliegen, so daß mit dem Drehen des Verteilers den Stößeln eine Bewegung nach innen verliehen wird, während die Rollen über die Hocken laufen. Zwischen den Stößeln bildet die Bohrung eine Kraftstoffpumpkammer, die mit einem Längskanal 16 im Verteiler in Verbindung steht.

An einem Punkt steht der Kanal 16 mit einem radial angeordneten Druckkanal 17 in Verbindung, der so angeordnet ist, daß er abwechselnd mit einer Anzahl von Auslaßkanälen 18 fluchtet, die im Gehäuseteil vorgesehen sind. Dieses Fluchten des Druckkanals mit jeweils einem Auslaßkanal findet während der ganzen Zeit statt, in der die Stößel 12 nach innen wandern, und dabei ist eine solche Anordnung vorgesehen, daß Kraftstoff aus der Pumpkammer abwechselnd in den jeweiligen Auslaßkanal 18 verdrängt wird. Die Auslaßkanäle sind zum Anschluß an Einspritzdüsen vorgesehen, die jeweils so angeordnet sind, daß sie Kraftstoffin die Brennräume des zugehörigen Motors spritzen.

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Δη einem anderen Punkt steht der Längskanal 16 mit einer Anzahl radial angeordneter Ansaugkanäle 19 im Verteiler in Verbindung, die abwechselnd in eine Flucht mit einer Ansaugöffnung 20 im Gehäuseteil bringbar sind. Diese Verbindung findet statt, während der Druckkanal 17 außer Flucht mit den Auslaßkanaälen 18 liegt, und während dieser Zeit fließt Kraftstoff von der Ansaugöffnung 20 in die Pumpkammer der Einspritzpumpe, um für einen neuen Kraftstoffvorrat für den nächsten Einspritzhub der Einspritzpumpe zu sorgen. Die Ansaugöffnung steht ständig mit einem Ende eines Zylinders 21 in Verbindung, der im Gehäuseteil vorgesehen ist. In diesem Zylinder s*itzt ein zylindrisches, axial bewegbares Hubelement 22. M

Ferner ist eine Lamellen-Förderpumpe 23 vorgesehen, deren Läufer an dem Ende einstückig mit dem Verteiler ausgebildet ist, das von der Querbohrung abgewandt ist. Die Förderpumpe ist mit einem Einlaß 24 versehen, der zum Anschluaß an einen Kraftstoffbehälter vorgesehen ist. Die Förderpumpe weist ferner einen Auslaß 25 auf. Ferner wird der Förderdruck der Förderpumpe durch ein geeignetes Ventil geregelt, derart, daß er sich in einer Veise ändert, die von der Drehzahl abhängt, mit der der Verteiler und damit der Motor umläuft.

Der Auslaß 25 der Förderpumpe steht mit einer peripheren Hut 26 in Verbindung, die am Umfang des Verteilers vorgesehen ist. Sie wiederum steht mit dem inneren Ende einer zylindrischen Ausnehmung in Verbin- f dung, in der ein winkelverstellbares Drosselelement 27 sitzt. Die Einstellung des Drosselelementes kann mit Hilfe eines drehzahlabhängigen Keglers in bekannter l/eise geändert werden. Das Drosselelement wird wirkeam durch Änderung der effektiven Größe einer Öffnung 28, die in der Wand der Ausnehmung vorgesehen ist. Diese Öffnung steht mit einer weiteren peripheren Nut 29 in Verbindung, die am Umfang des Verteilers vorgesehen ist. Von der Hut 29 erstrecken sich eine Anzahl Längsnuten 30, die eine solche Länge haben, daß sie in eine i'lucht mit der Annaugöffnung 20 gelangen können. P,ie sind abwechselnd zu den Ansaugkanälen 19 angeordnet.

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¥enn eine der Längsnuten 30 in einer Flucht mit der Ansaugöffnung 20 liegt, fließt Kraftstoff in den Zylinder 21, und das Hubelement 22 wird nach außen bewegt. "Während der Bewegung des Hubelementes 22 nach außen fließt Kraftstoff von dem Ende des Zylinders 21, das von der Ansaugöffnung entfernt liegt, über einen Kanal 31 und Nuten 32 im Umfang des Verteilers in einen Ablaufraum, der in der Pumpe vorgesehen ist. Überschüssiger Kraftstoff aus diesem Raum kann die Pumpe über einen Auslaß 33 verlassen. Mit dem Umlaufen des Verteilers wandert einer der Ansaugkanäle 1? in eine Flucht mit der Ansaugöffnung 20, und unter Druck stehender Kraftstoff vom Auslaß 25 der Förderpumpe fließt zu dem Ende des Zylinders 21, das von der Ansaugöffnung abgewandt ist, und zwar über einen Kanal 34 und Nuten 35 am Verteiler. Diese Nuten erstrecken sich von der peripheren ITut 26 weg. Der Druck des Kraftstoffs führt zu einer Bewegung des Hubelementes 22 in Richtung auf die Ansaugöffnung, und die zuvor gedrosselte Kraftstoffmenge wird durch den Pumpraum der Einspritzpumpe verdrängt.

Um die größtmögliche Kraftstoffmenge zu begrenzen, die dem Motor zugeleitet werden kann, ist ein Anschlag vorgesehen, um den Hubweg des Hubelementes 22 von der Ansaugöffnung 20 weg zu begrenzen. Es ist festgestellt worden, daß es wünschenswert ist, die größtmögliche Kraftstoffmenge zu ändern, die dem Motor zugeleitet werden kann, und zwar in einer solchen Weise, daß sie von der Drehzahl des Motors abhängt, und zu diesem Zweck hat der Anschlag die Form eines druckbeaufschlagbaren Kolbens 36» der in einer zylindrischen Kammer 37 sitzt und in dieser Kammer bewegbar ist. Die Kammer liegt im wesentlichen im rechten Winkel zur Längsachse des Zylinders 21, der das Hubelement enthält. Der Kolben ist durch Schrauben-Druckfedern 38 in Richtung auf ein Ende der Kammer vorgespannt. Er ist gegen die Vorspannung der Feiern durch unter Druck stehenden Kraftstoff bewegbar, der vom Auslaß 25 der Förderpumpe kommt. Er wird dem einen Ende der Kammer über einen Kanal 39 zugeleitet. Der Kraftstoff tritt aus dem anderen Ende der Kammer über einen Kanal 40 aus.

Im Kolben 36 ist eine Querbohrung vorgesehen, in der ein EiiBbeilstück

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41 sitzt, das dem Kolben gegenüber in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders 21 bewegt werden kann, das jedoch gegen eine tfinkelbewegung durch einen Bolzen gesichert ist, der in einer üut in der Wand der Bohrung gleitet. Die Endfläche des Einsteilstücks 41> die in Richtung auf das Hubelement zeigt, ist in so geeigneter ¥eise ausgebildet, daß mit der Bewegung des Kolbens 3& beispielsweise gegen die Vorspannung seiner Federn die zugelassene Bewegung des Hubelementes von der Ansaugöffnung weg verringert wird. Das andere Ende des Sinstellstücks 41 liegt an einem flachen Kopf einer Einstellschraube 42 an, die von außerhalb der Pumpe eingestellt werden kann, so daß während der Bewegung des Kolbens keine Relativbewegung des Einstellstücks dem Kolben gegenüber auftritt. In dieser Weise wird die größtmögliche Kraftstoffmenge geregelt, die dem Motor zugeführt werden kann. Indem ferner die Einstellung der Einstellschraube 4² geändert wird, kann die Pumpe schnell auf einen bestimmten Motor oder eine bestimmte Bauart eines Motors eingerichtet werden. Darüber hinaus brauchen in der Herstellung der Pumpe lediglich eine abgestufte Anzahl solcher Einstellstücke 41 hergestellt zu werden, um die Pumpe so einzurichten, daß sie Kraftstoff für Motoren verschiedener Bauarten pumpen kann.

Die Fläche 43 des Einstellstücks 41 ist mit einer Aussparung 44 versehen, die ein Zuleiten eines Kraftstoffüberschusses zum Motor für das Anlassen ermöglicht.

Für den Fall eines Motors, der mit einem Turbolader ausgerüstet ist, ist es wichtig, die größtmögliche Kraftstoff menge, die dem Motor zugeleitet werden kann, in Abhängigkeit vom Luftdruck einstellen zu können, mit dem die Luft vom Turbolader zugeführt wird. Mit zunehmendem Luftdruck gelangt eine größere Luftmenge zu den Zylindern des Motors, und folglich kann mehr Kraftstoff verbrannt werden.

Um die gewünschte Einstellung zu ermöglichen, ist die in Fig. 1 und 2 gezeigte Pumpe entsprechend der Darstellung in Fig. 3 weiterentwickelt worden. Wie zu sehen ist, ist die Einstellschraube 42 entfallen.

Im Pumpengehäuse ist ein Bolzen 45 gelagert, der in der Bewegungsachse

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des Hubelementes 22 verschiebbar ist. Der Bolzen 45 erstreckt sich durch eine Buchse 46» die im Pumpengehäuse befestigt ist. Er liegt an einem Ende am Einstellstück 4I an. -Am anderen Ende liegt der Bolzen 45 an einer Profilfläche 47 eines verschiebbaren Elementes 48 an, dessen Bewegungsachse im rechten Winkel zur Eewegungsach.se des Hubelementes 22 liegt. Das Element 48 ist innerhalb einer Gehäusepartie 49 gelagert, die zur Befestigung am Gehäuseteil 10 vorgesehen ist. Das Element 48 ist durch eine Schrauben-Druckfeder 50 in.einer Richtung vorgespannt, und in der dargestellten Ruhelage liegt das Ende des Elementes 48 an einem Absatz 5oa des Gehäuses an, der im einzelnen in der Gehäusepartie 49 vorgesehen ist.

Das Element 48 ist mit drei Bünden 51 versehen, die die axiale Bewegung des Elements führen. Am Federende des Elementes sind Gabeln 52 vorgesehen, an denen komplementär ausgebildete Gabeln 55 angreifen, die an einem winkelverstellbaren Element 54 angeformt sind. Das Element 54 ist mit einem Sperring 55 versehen. In dieser Weise bewirkt eine Winkelverstellung des Elementes 54 eine Winkelverstellung des Elementes 48. Die Fläche 47 hat eine zuluafende zylindrische Gestalt, und ihre Achse ist gegen die Achse des Elementes 48 versetzt, so daß eine Winkelversteilung des Elementes die Anfangseinstellung des Bolzens 45 beeinflußt, während das Haß der Neigung der Fläche die Änderung in der Einstellung des Bolzens 45 für eine bestimmte Bewegung des Elementes 48 fixiert.

Um das Element 48 gegen die Yorsapnnung seiner Jeder zu bewegen, ist eine Rollmembrane 56 vorgesehen, die zwischen einer inneren zylindrischen Wand 57 in äer Gehäusepartie 49 un<l einer äußeren peripheren Fläche eines becherförmigen Elementes 58 sitzt. Das Element 58 sitzt auf einer Schubstange 59» die am Element 48 angreift. Das Ende der Schubstange 59» das vom Element 48 entfernt liegt, ist mit Schraubengewinde versehen, und auf dieses Gewinde ist eine Mutter 60 aufgeschraubt, die das becherförmige Element 58, die Membrane 56 und eine Paßplatte 61 in der vorgesehenen Lage an der Schubstange 59 hält. Die Membrane 56 sitzt zwischen der Paßplatte 61 und dem becherförmigen Element 58. Ferner ist eine Schrauben-Druckfeder 62 vorgesehen, die die Schubstan-

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ge in Kontakt an das Element 48 drückt. Die Feder 62 ist schwächer als die Feder 50, so daß bei stehendem Motor das Element 48 am Abs*atz 50a anliegt. XTm eine Bewegung der Membrane 56 zu bewirken, ist ein Einlaß 65 vorgesehen, der zum Anschluß an die Ansaugsammelleitung des zugehörigen Motors vorgesehen ist. Dieser Motor ist mit einem !Turbolader ausgerüstet, so daß der Druck innerhalb der Ansaugsammelleitung höher als amtοsphärischer Druck ist. Die andere Seite der Membrane wird mit Niederdruck beaufschlagt, und zweckmäßigerweise handelt es sich dabei um den Ablaufdruck des Kraftstoffs. Ein Auslaß 64 ist zum Anschluß beispielsweise an den Einlaß der Förderpumpe vorgesehen. An dem Bolzen 45 vorbeileckender Kraftfstoff kehrt zum Einlaß der Förderpumpe über den Auslaß zurück.

Kit der Erhöhung des Drucks in der Ansaugsammelleitung wandert die Schubstange 59 gemäß der Darstellung in Fig. 5 nach rechts, und die Picfilfläche 47 am Element 48 fungiert als Anschlag, wobei eine zunehmende Bewegung in Richtung nach rechts zu einem größeren Hubweg des Hubelementes 22 führt.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

; ii Kraftstoffpumpe zur Zuleitung von Kraftstoff zu einem Brennkraft-""motor, mit einem Hubelement, dessen zugelassener Bewegungsweg in einem Zylinder die maximale Kraftstoffmenge "bestimmt, die von der Pumpe einem zugehörigen Motor zugeleitet wird, einem innerhalb eines Zylinders verschiebbaren Kolben, dessen Stellung von der Drehzahl abhängt, mit der der zugehörige Motor läuft, und einem innerhalb des Kolbens gelagerten Einstellstück mit einer Profilfläche, die auf das Hubelement gerichtet ist, derart, daß mit der Bewegung des Kolbens der zugelassene Bewegungsweg des Hubelements geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einstellstück (4I) an der Seite, die vom Hubelement (22) abgewandt ist, ein Ende eines verschiebbaren Bolzens (45) angreift, der an seinem anderen Ende an der Profilf£läche (47) eines verschiebbaren Elementes (48) anliegt, und daß druckabhängige Mittel (56»59»50,62) zur Einstellung des verschiebbaren Elementes (48) entsprechend dem Druck vorgesehen sind, der in der Ansaugsammelle'itung des Motors herrscht.
2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den druckabhängigen Mitteln eine Rollmembrane (56) gehört.

J. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmengbrane (56) auf das verschiebbare Element (4?) unter Zwischenschalten einer Schubstange (59) einwirkt, die in Anlage an das verschiebbare Element (48) durch eine erste Schrauben-Druckfeder (62) vorgespannt ist, wobei das verschiebbare Element (48) in entgegengesetzter Richtung durch eine zweite Schrauben-Druckfeder (50) vorgespannt ist, die stärker als die erste Feder (62) ist.

4· Kraftstoffpumpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Element (48) eine zylindrische Gestalt hat und die Profilfläche (47) am verschiebbaren Element (48) eine zulaufende zylindrische Geslalt hat, deren Achse gegen die Achse des verschJäVbaren Elementes (48) versetzt ist, und' daß Mittel (54»55) zum Einstellen der Winkeleinstellung des Elementes (48) vorgesehen sind.
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