DE2114352C - Brennstoffeinspritzpumpe fur Dieselbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft dnc Brennstolfcinspiitzpumpe für Dieselbrennkraftinaschinen mit einem in einem Pumpenzylinder beweglichen Pumpenkolben und einem an den Pumpenzylinder anschließenden Pumpendruckraum, von welchem eine den Brennstoff einem Einsprit/organ unter Druck zuführende Förderleitung abgeht und der ein mechanisch gesteuertes und zu Beginn des Einspritzvorgangs geschlossenes Einlaßventil sowie ein vom Pumpenkolben mechanisch betatigte:*, .ζιιι,ιι Pumpendruckraum hin öffnendes, der Beendigung des Einspritzvorganges dienendes Steuerventil aufweist.

Eine Brennstoffeinsprit/pumpe dieser Art ist 'z. B. aus der deutschen Patentschrift -163 411 bekannt.; _;

Bei Brennstoffeinspritzpumpen dieser Art bestellt jedoch die Gefahr, daß sie bei einer in der Pumpe auftretenden Störung die maximale Fördermenge liefern, was zu einer unerwünschten Leistungserhöluing des Motors führen kann. Dies ist dann der Fall, wenn z. B. das zum Pumpendruckraum hin öffnende Steuerventil, über welches zur Beendigung des Einspritzvorgaiiges der vom Pumpenkolben noch weiter geförderte Brennstoff in eine Überströmleitung abgeführt wird, infolge eines Defekts nicht mehr öffnet, so daß stets die volle Brennstoffmenge in die Förderleitung gedruckt wird. Ein solcher Defekt kann insofern leicht eintreten als das Steuerventil stets gegen den .sehr hohen Druck im Pumpendruckraum geöffnet werden muß. Im übrigen erfordert dies entsprechend dimensionierte mechanische Teile und relativ große Kräfte zu ihrer Betätigung. Überdies treten noch starke hydraulische Druckschläge in den Überströmleitungen auf.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

ίο eine Brennstoffeinspritzpumpe der erwähnten Art zu .schaffen, bei welcher zur Betätigung des das Einspritzende steuernden Steuerventils geringere Kräfte erfordeilich sind und bei einer Beschädigung des Betätigungsmechanismus des Steuerventils die BrennstolT-

J5 weiterleitung zur Einspritzdüse hin unterbrochen wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dall das Steuerventil, in der Förderleitung angeordnet, in Richtung des Förderslrciiis des Brennstoffes zur Beendigung des I'inspritzvorganges schließt, und

an den Pumpendruckraum ein elastischer Speieher angeschlossen ist, der aus einem in einer Bohrung axial gleiibeweglkh angeordneten, durch eine Feder in Richtung auf den Pumpeiulrnckraum belasteten und sich gegen einen An-.chlag abstützenden Kolben be-

steht, dessen Belastung durch die Federkraft größer ist als die durch den normalen linspril/druck auf ihn wirkende Kraft.

Durch die Anordnung des .Steuerventils in der Förderleitung, d. h. im Förderstrom des Brennstoffe», der-

3» art, daß die Schließrichtung des Ventilkörpers in Richtung iles I ördersiroms des Brennstoffes verläuft, wird erreicht, daß die Schließbewegung durch die Strömung des geförderten Brennstoffes unterstützt wird und daß daher /u seiner Betätigung nur geringere Kräfte er-

forderlich sind. Überdies wird bei einer Beschädigung des Betätigungsmechanismus das Steuerventil mit Hilfe der Brcnnsioffslrömung geschlossen, wodurch die Förderleitung verschlossen und die Förderung von Brennstoff unterbrochen wird. Der Speicher iibernimmt im normalen Betrieb den vom Pumpenkolben nach dem Schließen des Steuerventils noch bewegten Brenn-,ΐοΐΓ. Bei einer Beschädigung des Betüligungsgestänges des .Steuerventils nimmt der Speicher jeweils die gesamte vom Pumpenkolben bewegte Menge auf

und verhindert dadurch die bei den Brennstoffeinspritzpumpen der eingangs erwähnten Art auftretende Iinsprit/UMg der maximalen Brennstoffmenge. Somit bildet der Speicher für die Pumpe ein Funklions- und zusätzliches Sicherheitsorgan, so daß sich ein geson-

5» deries Sicherheitsventil, das wegen der unter Umständen hohen Pressung im Ventilsitz ein sehr empfindliches Organ ist, erübrigt.

In diesem Zusammenhang sei noch auf die aus der . deutschen Patentschrift 5,6'i 770 bekannte Einspritzpumpe hingewiesen. /Ίιγ Verringerung der Slcuerkräfie wird hier ein quer /ur Strömungsrichtung des Brennslolfönlerslronies in der Iprtlei leitung liegender Steuerschieber verwendet). d,er< μιι£ seinem Sleuerwcg nach Abschluß der Förderleitung /um Pumpendruckraum hin vom Pumpenkolben livdiaulich weiterbewegt wird und die weitere Brennsloffördenmg übernimmt, bis durch den Schieber ein Überströmkanal zur Ausgangsseile geöffnet wird. Bei einer Beschädigung des Steucrmcchanisnuis wird allerdings die volle Brennstoffmenge eingespritzt.

Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 237 157 eine Brennstoffeinspritzpumpe bekannt, bei der der Pumpenkolben und ein Akkuinulatorkolben

7» einer Linheit zusammengefaßt sind. Das das l'.insprit/ende steuernde, /um Punipendruckrauni hin öffnende Venlil ist in der Fördei leitung angeordnet, so daß die Schließbewegung des Stcuenentils durch die Strömung de» geförderten Brennstoffs uiuersiül/t wird. Ferner weist diese Einspritzpumpe den Vorteil auf, daß bei einer Beschädigung ties Beläligungsmech snismus des Steuerventils die Brennstofförderung zur l'insprilzdüse lviu unierbrochen wird. Da jedoch das gleiche Venlil zugleich auch der Steuerung des F'insprit/beginns dient, muß der Betätigungsmechanismus das Ventil gegen den unler der Federkraft ties AkKunnilaloikolbens siehenden Druck im Punipendruckraum öffnen, :,n daß bei hohen linspiitzdiücken auch der Betätigungsmechanismus entsprechend hoch beaiisp^ruchl wild.

Ferner sei noch auf die britische Pitentschrift 290 184 verwiesen, aus der ein gleichzeitig als Sicherheils-I inlaß- und Überströmventil dienendes Steuerventil bekannt isl. Infolge hoher Anpreßkrufl der Feder, die höher sein muß als die entsprechend dem liiispiitzdruck entgegengesetzt wiikende Kraft, sind jedoch relativ hohe Steuer kräfte ei forderlich, auch wenn beim Finspritzcnde im ernten Augenblick des Überströmens der im Pumpendruckruum herrschende Druck den Sleuerinechanismus etwas entlastet.

Durch die Anordnung des Speichers im Pumpenkolben werden in besonders voiteilhafler Weise .lie Abmessungen der Pumpe veiringeM und der Aufbau der Pumpe vereinfacht.

I erner erweist es MtIi noch als vorteilhaft, ein bei der eingangs beschriebenen und .uis der deutschen Patenischiifl 163 Hl bekannten l'insprilzpumpe in der I ördeileilung ungeordnetes und in Richtung des Brennstofforder:,ironies öffnendes Rückschlagventil dem Steuerventil in Slröniungsrichtung des Brennstoffes gesehen nuchzuschallen. Fin solches Venlil ermöglicht in bekannter Weise die Beibehaltung eines Slaiiddruckes in der Fördei leitung nun I inspiitzbur. Aus dem Puinpendruckraum 7 führt eine Forderleitung, die aus einem Alisgangskanal 22 im J'umpenblodTl und einer diesen außerhalb des Pumpcnblrtks fortsetzenden Finspritzleilung 23 besteht, durch welclie

der geförderte Brennstoff unter hohem Druck einem im Zylinderkopf der Dieselbrennkraftmaschine befindlichen einspritzventil ziiLvfiihrt wird. Im Ausuuimskanal 22 befindet sich ein Steuerventil 24 zur Beendigung des F'insprilzVorganges, das einen Venn sitz

25 und einen Venlilkörper 26 aufweist. Der Venlilkorper 26 wird durch eine Feder 27 gegen den Sitz -5 gedruckt und enthält einen Zapfen 28, welcher mit einem Slößel JO zusammenwirkt. Der Slößel JO vvirtl durch eine leder Jl gegen einen Steuerhebel J- gedrückt, der um einen exzentrischen Zapfen JJ

Fin Aiisl'ülmmgshcispicl der I iliiulung wird nachstehend un Hand zweier Zeichnungen scheiiiulisch dargcMclli und erläutert. Is zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt einer eilinduiigsgeuiäßen Brennstoffeinspritzpumpe und c,

lig. 2 einen Teilschnilt des Pumpenkolbens aus der lig. I mil einem darin angeordneten Speicher.

entsprechend der Darstellung in der Fig. I ist in einem Pumpen block 1 ein nachfolgend als Γ ördei kolben bezeichneter Pumpenkolben 2 dichtend geführt. Der 5» Fördei kolben 2 isl an seinem anlriebsseiligen l'nde mit einer RoIIeJ versehen, die durch eine Feder 4 gegen einen Nocken 5 einer Nockenwelle 6 gedrückt wird. Im Pumpenblock 1 ist ein Punipendruckrauni 7 ausgebildet, welcher mil dem Pumpenzylinder 8, in welchem der Kolben 2 geführt isl, in Verbindung steht. In ilen Pumpeiuliuckraiiin 7 fühlt ein 1 ingangskanal IO mil einem linlaßvenlil 11, das einen Sitz 12 und einen Venlilkörper IJ aufweist. Der Venlilkörper IJ des Finlaßveniils wird durch eine Feder 14 gegen den fin Sitz 12 gedrückt und hai linien einen Zapfen 15, der zur Zusainnienwiikung mit einem Slößel 16 bestimmt ist. Der Stößel 16 sieht unter dem Finlluü einer Feder 17, weiche ihn gegen einen Sitz in einem Sleueihebel 18 drückt. Der Steuerhebel 18 ist zwischen lühiungsflächen 20 des Kolbens 2 geführt und um einen exzentrischen Zapfen 21. durch welchen der Beginn des Finspritzvorgangcs eingestellt werden kann, schwenkschwenk liar ist'. Durch die l'insleilung des Zapfens JJ kann in bekunntcr Weise das Fnde des Finsprilzvorganges und somit z. B. die Brennstoffmenge eingestellt werden. Außerdem belindei sich hu --usgangskanal 22 noch ein in Richtung des Brennstollfordersiromes öffnendes Rückschlagventil 34, welches einen Si ι ζ 35 und einen Venlilkörper 36 aufweist, der unter dem I inlluß einer leder 37 steht. Schließlich weis! der Pumpenblock I einen an den Punipendruckrauni 7 .inschließenden Speicher auf, der aus einer Bohrung 40 besieht, in welcher ein Speicherkolben 41 beweglich ist. Der Speichel kolben 41 sieht unler dem I inlluß einer.Speicherfeder 42, die den Speicherkolben zum Pumpendiuckrauin 7 hin gegen einen Anschlag 4J drück!. Die Krall der leder isl .0 gewählt, daß sie größer ist als die beim normalen liiispritzdriick seitens des Brennstoffs vom Puinpendruckraum her aul ilen Speicherkolben 41 wiikende Krall. Während eines linsprilzvorganges bleibt daher der Speicherkolben 41 am Anschlug 43 abgestützt und bewegI sich nicht.

Der Punipenblock kann zusätzlich mil einem Heizkanal 44 versehen sein, der über die Bohrung 40 fühil und an eine Überströmleitung 45 ungeschlossen ist. Der Heizkanal 44 dient bei dickflüssigem Brennstoff, der vorgewärmt werden muß, zu einer Beheizung des Pumpenblocks I durch dauernd durchströmenden Brennstoff.

Im normalen Beirieb wird der Beginn des I insprilzvoigunges durch ein Schließen ties Finlaßveiitils 11 und sein Fnde durch das Schließen des Steuerventils 24 bestimmt. Da das Venlil 24 in tier Strömung des geförderten Brennstoffs liegt und in der Slrönningsrichtung schließt, braucht zu seiner Betätigung iiu." eine minimale Kraft ausgeübt zu werden, im Gegensatz zu den bisherigen Überströmventilen, die gegen einen hohen Druck geöffnet werden müssen. Das Rückschlagventil 34 hat die Aufgabe, nach der Beendigung des I iiisprilzvorganges bis zum nächsten F.inspritzvorgang den Standdnick in der Brennsloflleiliing zu hallen. Der nach dem Schließen des Ventils noch weiter vom I onlerkolben bewegte Brennstoff wird vom Speieher aufgenommen.

Im I alleciiic-r Beschädigung des Betätigungsmechanismus des Steuerventils 24 hörl die Förderung des Bienstolles auf, d. h., es besteht nicht die Gefuhr einer unbeabsichtigten 1 eisuingseihöhung der Maschine. Der vom Pumpenkolben 2 geförderte Brennstoff wird dabei bei jedem Hub von dem durch den Kolben und die I eder 42 gebildeten Speicher übernommen, so daß keine Beschädigung der Pumpe erfolgen kann. Dieser Speicher Irin auch dann in Tätigkeit, wenn z. B. durch eine Beschädigung des liinsprilzventils der I inspriizvorgang gestört wird, und zu hohe Drücke in

Ii'mspritzleilung 23 auflrelen winden. Der Spc·- r 41, 42 ersetzt sornil auch das für solche Falle früvorgeschcnc Sichcrheilsvcnlil.
)ic Ausführung nach der I" ig. 2 unterscheidet sich der Ausführung nach der Fig. 1 nur dadurch, dall dabei der Spciclierkolben 4Γ, welcher unter dem r.influll einer Feder 42' steht, im Pumpenkolben 2' untergebracht ist. Die Wirkung des Speichcis ist im übrigen die gleiche wie bei der Ausführung nach der I ig. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

2 ί 14 352 Patentansprüche:

1. Brennstoffeinspritzpumpe für Dieselbrennkraftmaschinen mit einem in einem Pumpenzylinder beweglichen Pumpenkolben und einem an den Pumpen·/}linder anschließenden Pumpendruckraum, von welchem eine den ßrcnnstolT einem Einspritzorgan unter Druck zuführende Förderleitung abgeht und der ein mechanisch gesteuertes und zu Beginn des Einspritzvorgangs geschlossenes .Einlaßventil sowie ein vom Pumpenkolben mechanisch betätigtes, zum PumpcndruckraiMii hin öffnendes, der Beendigung des Einspritzvorgaiiges dienendes S'euerventil avfw eist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (24), in der Förderleitung angeordnet, in Richtung lies Förtlerstroms des Brennstoffes zur Beendigung des Finspritzvnrsjanges schließt und an den Ptimpendiuckraum (7) ein elastischer Speicher angeschlossen ist, der aus einem in einer Bohrung axial gleitbeweglich angeordneten, durch eine Feiler (42. 42') in Richtung auf den Pumpendruckraum (7) belasteten und sich gegen einen Anschlag (43,43') abstützenden Kolben (41, 4Γ) bestellt, dessen Belastung durch die Federkraft größer ist als die durch den normalen F.insprit/druck auf ihn wirkende Kraft.

2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher im Pumpenkolben (2') angeordnet ist (F i g. 2).

3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1. mit einem in der Förderleitung angeordneten, in Richtung des Brennslolförderstromes öffnenden Rückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (34) dem Steuerventil (24) in Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen nachgeschaltet ist.