DE2303012A1 - Hydraulischer ventilschieber fuer dieselbrennstoff-einspritzpumpen - Google Patents

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

12. Januar 1973 vA// Named.Anm. AMBAC Industries, Inc.

Hydraulischer Ventilschieber für Dieselbrennstoff-Einspritzpumpan

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Brennstoffeinspritzvorrichtungen, und insbesondere auf einen hydraulischen Ventilschieber für Dieselbrennstoff-Einspritzpumpen, welcher dazu dient, die Fördermenge eines Pumpenkolbens abwechselnd zwei Brennstoffeinspritzdüsen zuzuführen.

Die Erfindung ist auf die Art eines Brennstoffeinspritzsystems gerichtet, in welchem den Einspritzdüsen Brennstoff zugeführt wird, der an einer von den Düsen entfernten zentralen Brennstoffeinspritzpumpe gepumpt und gemessen wird. Bei dieser Art des Systems wird die Einstellung sowie die Messung durch die Pumpe gesteuert und der Ventilschieber öffnet sich nur, gewöhnlich gegen Federdruck, während des kurzen Pumpintervalls, um die gepumpte Brennstoffmenge in eine Verbrennungskammer einzulassen. Der Brennstoff wird unter extrem hohen Drücken gepumpt, die gewöhnlich zwischen 350 und 1.400 kp/cra² liegen, um die richtige Düsenbetätigung und Brennstoffzerstäubung zu bewirken.

Brennstoffeinspritzpumpen der beschriebenen Art sind im Handel in drei allgemeinen Typen bekannt. Bei einer ersten Type ist eine getrennte einzige Kolbenpumpe für jede Verbrennungskammer vorgesehen. Diese Type ist für die Verwendung bei großen ortsfesten Dieselmotoren besonders geeignet, bei welchen der Abstand zwischen den Zylindern die Verwendung einer einzigen zentral angeordneten Pumpe mit ihren BrennstoffVerteilungsleitungen ausschließt.

Bei einer zweiten Type der Pumpe wird ein durch eine mit mehreren Nocken versehene Nockenwelle betätigtes einziges Pumpelement verwendet, um eine Vielzahl von Motorzylindern zu speisen, wobei in

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den Hochdruckkreislauf eine Verteileranordnung eingeschaltet ist. Der Pumpenkolben wird gedreht und hin- und herbewegt, wobei entsprechende Verteilerschlitze in ,dem sich drehenden Kolben die Fördermenge der Pumpe nacheinander den Motorzylindern zuführen. Die Aufgabe der Brennstoffmessung wird durch eine Brennstoffsteuerhülse auf dem Kolben ausgeführt, um wahlweise eine öffnung freizugeben, die mit der Pumpenkammer in Verbindung steht.

Die dritte Type der Pumpe, auf welche die vorliegende Erfindung gerichtet ist, ist durch eine zentrale Pumpeneinheit gekennzeichnet, von welcher Brennstoff durch Leitungen in die einzelnen Verbrennungskammern verteilt wird, und bei welcher ein getrennter Pumpenkolben für jeden Motorzylinder vorgesehen ist, wobei die Kolben gewöhnlich in Reihe angeordnet sind und durch eine gemeinsame Nockenwelle angetrieben werden. Die Brennstoffmessung wird durch Drehung der Kolben bewirkt, um die Anfangs- oder Endpunkte (oder beide) des Kolbenshu-j-bes zu verändern, der für das Pumpen unter hohem Druck verwendet wird. Diese Type der Pumpe, die kostspieliger herzustellen ist als die vorstehend beschriebene Pumpentype mit drehbarem Verteilerkolben, stellt eine zuverlässigere und im allgemeinen überlegene Pumpe von längerer Lebensdauer dar und wird für die Motorbrennstoffsteuerung bevorzugt, wenn die Kosten kein maßgeblicher Paktor sind..

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung der Pumpentype mit einzelnen Kolben, wobei nur die Hälfte der Anzahl der Kolben für die übliche Anordnung erforderlich ist. Dies wird dadurch bewirkt, daß die Fördermenge eines bestimmten Pumpenkolbens abwechselnd der einen oder der anderen von zwei Brennstoffeinspritzdüsen zubgeführt wird. Das allgemeine Konzept der Teilung der Fördermenge eines Pumpenkolbens ist nicht neu, wie aus der amerikanischen Patentschrift I.72O.657 ersichtlich ist, gemäß welcher ein Versuch gemacht wurde, einen Steuerschieber mit der Pumpenantriebswelle mechanisch zu kuppeln. Es wird jedoch nicht angenommen, daß ein solches System erfolgreich betätigt worden ist oder wirtschaftlich ausführbar wäre im Hinblick auf die Kompliziertheit der mechanischen Kupplung, die

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Schwierigkeit der Aufrechterhaltung kleiner Hochdruckvolumen und die Schwierigkeit der Aufrechterhaltung von Hochdruckdichtungen. Außerdem wurden die Probleme, den Brennstoff in den Brennstoffverteilungsleitungen sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts vom Steuerschieber zu halten, weder in Betracht gezogen noch gelöst.

Die vorliegende Vorrichtung enthält einen hydraulisch betätigten Ventilschieber, der in einem Schiebergehäuse angeordnet ist, welches an das Zuführungsventil des Pumpenkolbens angrenzet. Ein drehbarer Verteiler, der durch die Pumpennockenwelle betätigt wird, führt den entgegengesetzten Enden des Ventilschiebers abwechselnd unter Druck gesetzten Brennstoff zu, um den Schieber in zeitlicher Abhängigkeit von den Pumphüben des Kolbens hin- und herzubewegen. Innerhalb des Schiebers ist eine Flüssigkeitsdurchlaßanordnung vorgesehen, um den unter Druck gesetzten, den Schieber betätigenden Brennstoff in die unbenutzten BrennstoffZuführungsdurchlässe zu lenken. Ebenso sind in dem Schieber Durchlässe vorgesehen, um die Brennstoffzuführungsleitung zwischen dem Schieber und dem Zuführungsventil der Pumpe unter Druck zu setzen, wenn der Schieber den Mittelpunkt passiert. Diese Anordnungen dienen dazu, die durch Hohlraumbildung bewirkte Erosionsbeschädigung innerhalb der Brennst off durchlas se zu unterdrücken, und kann die Eliminierung des Brennstoffzuführungsventils ermöglichen, indem ein ständig gefüllter Zustand der Zuführungsdurchlässe aufrecht erhalten wird. Indem ferner die Hochdruckleitungen zu Beginn der Einspritzung ständig gefüllt gehalten werden, wird die Veränderung der Brennstoffeinspritzmenge und der Einstellung von Hub zu Hub verringert unter vorteilhafter Verringerung des Betriebsqualms und anderer Abgasvep· unreinigungen. Ein zusätzlicher Vorteil der verwendeten Durchlaßanordnung ist die Verhinderung einer Beschädigung des Systems, falls der Schieber in der Mitte zum Stillstand kommen sollte, wenn der Motorbetrieb unterbrochen wird.

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß in der Ausbildung neuer und nützlicher Verbesserungen der Brennstoffeinspritzvorrichtung.

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Anordnung zum Aufteilen der Fördermenge eines Brennstoffeinspritzpumpenkol-e-bens zwischen zwei Brennstoffeinspritzdüsen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Vorrichtung der beschriebenen Art, die eine Einrichtung enthält, welche einen ständig unter Druck gesetzten Zustand der unbenutzten Brennstoffabführungsdurchlässe über den ganzen Betriebsbereich des Motors aufrecht erhält.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines hydraulisch betätigten Ventilschiebers, der die Fördermenge des ■ Brennstoffeinspritzpumpenkolbens zwischen zwei Brennstoffeinspritzdüsen aufteilt.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Vorrichtung der beschriebenen Art, die eine Einrichtung enthält, welche einen unter Druck gesetzten Zustand des Brennstoffzuführungsdurchlasses zwischen dem Zuführungsventil und dem Ventilschieber während des Intervalls zwischen den Kolbeneinspritzhüben aufrecht erhält..

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines hydraulisch betätigten Ventilschiebers der beschriebenen Art, der eine Einrichtung enthält, welche eine Beschädigung des Systems beim Stillstand des Ventilschiebers in einer mittleren Stellung verhindert.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Vorrichtung der beschriebenen Art, welche beträchtliche Ersparnisse bei der Herstellung von Brennstoffeinspritzpumpen ermöglicht und welche eine kompaktere Pumpe ergibt, indem die Zahl der Pumpenkolben halbiert wird, die für eine bestimmte Zahl von Motorzylindern erforderlich sind.

Gemäß der Erfindung wird daher die Fördermenge eines Brennstoff-A 68/11

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einspritzpumpenkolbens durch einen hydraulisch betätigten Ventilschieber abwechselnd einem Paar von Brennstoffeinspritzdüsen zugeführt. Ein in den Hochdruckkreislauf eingeschaltetes Schiebergehäuse ist mit einer Bohrung versehen, welche den Ventilschieber enthält, der durch an jedem Ende der Bohrung abwechselnd eingeführten Brennstoffdruck hin- und herbewegt wird. Der unter Druck gesetzte Brennstoff wird der Bohrung in zeitlicher Abhängigkeit von der
Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens durch einen drehbaren Verteiler zugeführt, der durch die Pumpennockenwelle angetrieben wird. In dem Schieber sind Einrichtungen vorgesehen, welche die den
Schieber betätigenden Durchlässe und die Hochdruckdurchlässe der
Einspritzpumpe während der Intervalle zwischen der Brennstoffeinspritzung miteinander verbinden, um ä in den Hochdruckdurchlässen ein geregeltes Niederdruckniveau vor der nächsten Einspritzung herzustellen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen zeigt:

Fig. 1 eine schematische schaubildliche Ansicht einer Brennstoffeinspritzpumpe gemäß der Erfindung, welche ermöglicht, daß ein einziger Pumpenkolben Brennstoff abwechselnd der einen oder der anderen eines Paares von Brennstoffeinspritzdüsen zuführt,

Pig. 2 teilweise im Schnitt eine Endansicht einer Brennstoffeinspritzpumpe, welche die Speisepumpe und den Verteiler gemäß der Erfindung veranschaulicht, die in Pig. I schematisch dargestellt sind,

Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Figur 2, welcher die inneren Einzelheiten der Pumpe veranschaulicht,

Fig. 4 in größerem Haßstab einen teilweisen Längsschnitt nach der linie 4-4 der Figur 3, welcher die Einzelheiten des Ver-

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teilerkörpers veranschaulicht, der den Ventilschieber enthält ,

Fig. 5 in kleinerem Maßstab eine Endansicht nach der Linie 5-5 der Figur 2, welche die inneren Durchlässe für den den Schieber betätigenden Brennstoff veranschaulicht,

Fig. 6 in kleinerem Maßstab teilweise im Schnitt einen teilweisen Längsschnitt nach der Linie β - β der Figur 3> welcher die Brennstoffdurchlässe veranschaulicht, die vom drehbaren Verteiler zum Schieber führen,

Fig. 7 in stark vergrößertem Maßstab einen* Längsschnitt des Verteilerschiebers gemäß Fig. 4, wobei der Schieber so eingestellt ist, daß eine Strömung des eingespritzten Brennstoffs durch den rechtsseitigen Zuführungsdurchlaß gelenkt wird,

Fig. 8 eine Fig. 7 ähnliche Ansicht, wobei der Schieber so eingestellt ist, daß eine Strömung des eingespritzten Brennstoffes durch den linksseitigen Zuführungsdurchlaß gelenkt wird,

Fig. 9 eine Fig. 7 ähnliche Ansicht, welche eine abgeänderte Ausführungsform des Schiebers veranschaulicht,

Fig.10 eine Fig. 8 ähnliche Ansicht, welche den abgeänderten Schieber gemäß Fig. 9 veranschaulicht,

Fig.11 eine Ansicht, welche den Schieber gemäß den Figuren 7 und 8 in einer mittleren Stellung veranschaulicht,

Fig.12 eine den Figuren 8 und 10 ähnliche Ansicht, welche eine weitere abgeänderte Ausführungsform des Schiebers veranschaulicht,

Fig.13 eine den Figuren 7 und 9 ähnliche Ansicht, welche den abgeänderten Schieber gemäß Fig. 12 veranschaulicht, und

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Fig.14 eine Fig. 11 ähnliche Ansicht, welche den abgeänderten Schieber gemäß den Figuren 12 und 13 in einer mittleren Stellung veranschaulicht.

In Fig. 1 ist eine Brennstoffeinspritzpumpe 20 gemäß der Erfindung mit einem einzigen Kolben β dargestellt, der die Fördermenge der Pumpe abwechselnd einem Paar von Brennstoffeinspritzdüsen 22 und 24 zuführt. Die Düsen sind mittels der Düsenhalter 22a und 24a so angeordnet, daß sie sich in die Verbrennungskammern einer Brennkraftmaschine erstrecken, um zerstäubten Brennstoff in einer Menge einzuführen, welche durch die Pumpe in genauer zeitlicher Abhängigkeit von den Bewegungen des Zylinderkolbens gemessen wird. Die Düsen sind von der Pumpe 20 entfernt angeordnet und mit derselben durch die betreffenden Abführungsleitungen 22b und 24b verbunden, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Die Düsen sind von der Art, welche sich bei einer Zunahme des Drucks in den Abführungsleitungen öffnen und bei der Abnahme des Drucks nach der Zuführung einer abgemessenen Brennstoffmenge schließen. Da die Düsen, die Düsenhalter und die Abführungsleitungen in jeder Hinsicht von üblicher Art sind, erscheint eine genauere Beschreibung derselben nicht erforderlich.

Die Pumpe 20 enthält einen Kolben 26, dessen oberes Ende sich in das Gehäuse 28 der Pumpe erstreckt, um das Pumpen von Brennstoff aus demselben in üblicher Weise zu bewirken. Der Kolben 26 wird durch Nocken 30 auf der Pumpennockenwelle 32 hin- und herbewegt, welche mit dem Motor gekuppelt ist, dem der gepumpte Brennstoff zugeführt wird. Ein Rollenstößel 34 am unteren Ende des Kolbens liegt gegen die Nocken 30 an und wird durch die Kolbenfeder 36 jederzeit in Berührung mit der Nockenoberfläche gehalten. Das θ obere Ende der Feder liegt gegen den im Pumpengehäuse ortsfest angeordneten Federsitz 40 an, während das untere Ende gegen den an den Stößel 34 angrenzenden unteren Federsitz 42 auf dem Kolben anliegt. Wie nachstehend noch genauer erklärt wird, ist eine Steuerhülse 44, die mit einem Zahnradsegment und mit einem nach unten gerichteten zylindrischen Teil 46 versehen ist, durch eine Steuerzahnstange

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drehbar, um den Kolben zu verdrehen und dadurch die Messung der Brennstofförderraenge des Kolbens zu steuern. Der Kolben ist relativ zu der Steuerhülse 44 in axialer Richtung verschiebbar, wird aber an einer Drehung relativ zu derselben durch radial gerichtete Ansätze 48 gehindert, welche in Schlitzen 50 des Hülsenteils 46 in axialer Richtung verschiebbar sind.

Die bisher beschriebene Ausbildung der Pumpe ist von üblicher Art. Die Erfindung betrifft die neuartige Anordnung zum Aufteilen der Brennstoffördermenge der Pumpe zwischen den Einspritzdüsen in einer zuverlässigen, synchronisierten Weise, welche einen unter Druck gesetzten Zustand der unbenutzten BrennstoffZuführungsleitungen sowie der Abführungsleitungen aufrecht erhält. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Erfindung ein Schiebergehäuse 52, das oberhalb des Zuführungsventils angeordnet ist und die Fördermenge des Pumpenkolbens 26 durch einen Brennstoffzuführungsdurchlaß 54 aufnehmen kann. Eine waagerechte Bohrung 56 im Schiebergehäuse enthält den Schieber 58, welcher in einer nachstehend beschriebenen Weise die Brennstoffströmung aus dem Durchlaß 54 abwechselnd zu den Verteilerdurchlässen 60 oder 62 lenkt, die mittels der Verbindungsstücke 60a und 60b mit den Leitungen 22b bzw. 24b verbunden sind, um dem Brennstoff den Einspritzdüsen zuzuführen.

Der Schieber 58 wird innerhalb der Bohrung 56 durch ein hydraulisches Steuersystem hin- und herbewegt. Dieses in Fig. 1 schematisch dargestellte System umfaßt die Leitungen 64 und 66, welche in die Enden der Bohrung 56 münden und welche zu einem Verteiler führen, der allgemein mit 68 bezeichnet ist. Der Verteiler enthält einen durch eine Nockenwelle angetriebenen Verteilerteil in der Form eines Pumpenzahnrades 140, das unter Druck gesetzte Brennstoff- und Abflußkammern 162 bzw. 164 aufweist, welche abwechselnd mit den Leitungen 64 und 66 in Verbindung kommen können, um dadurch den entgegengesetzten Enden der Bohrung 56 abwechselnd unter Druck gesetzten Brennstoff zuzuführen. Dies erzeugt eine hin- und hergehende Bewegung des Schiebers 58 in genauer zeitlicher Abhängigkeit von

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den Pumphüben des Kolbens.

Die obige Beschreibung der schematischen Ansicht einer Pumpe gemäß der Erfindung soll ein allgemeines Verständnis der strukturellen Anordnung einer Ausführungsform der Pumpe geben. Für ein genaues Verständnis der Erfindung und insbesondere der Anordnung zur Aufrechterhaltung eines unter Druck gesetzten Zustandes der unbenutzten Brennstoffzuführungsdurchlässe und der Abführungsdurchlässe wird nachstehend eine genaue Beschreibung von besonderen Ausführungsformen gegeben.

In den in den Figuren 2 und 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in der scheraatischen Darstellung der Figur 1. Die Pumpe 20 ist innerhalb eines Pumpengehäuses 76 angeordnet, das eine mittlere senkrechte Bohrung 78 aufweist, innerhalb welcher der Kolben 26 hin- und herbeweglich ist. Eine Kammer 80 am unteren Ende des Gehäuses 76 nimmt die Nockenwelle 32 auf, welche in derselben gelagert ist. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Kammer 80 am rechtsseitigen Ende der Pumpe durch die Deckelplatte 82 geschlossen, die am Gehäuse durch Bolzen befestigt ist. Ebenso ist das entgegengesetzte Ende der Kammer 80 durch die Deckelplatte 84 geschlossen, welche einen nach innen gerichteten Teil 86 aufweist, auf dem die Dichtungen 88 angeordnet sind, welche das Schmieröl in der Nockenwellenkammer von dem Brennstoff in der Verteiler- und Reglerkammer trennen. Die Welle 32 ist direkt mit dem Motor gekuppelt, dem Brennstoffä durch die Pumpe zugeführt wird. Die Welle wird mit halber Motordrehzahl bei einem Viertaktmotor oder mit der Motordrehzahl bei einem Zweitaktmotor angetrieben.

Aus der genaueren Darstellung der Figur 3 ist ersichtlich, daß der innerhalb der Bohrung 78 des Gehäuses angeordnete Federsitz 40 durch die Schulter 90 der Bohrung gebildet wird. Ebenso wird der Stößel 34 in einer senkrechten Bahn durch den Halsteil 92 des Gehäuses geführt, der zur Bohrung 78 konzentrisch ist.

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Der obere Teil des Kolbens 26 weist eine zylindrische Form auf und gleitet innerhalb der Bohrung 94 des Gehäuses 28, welches seinerseits innerhalb der Hülse 98 abgestützt ist, deren unteres Ende innerhalb des oberen Endes der Bohrung 78 angeordnet ist. Ein oberer Teil 100 der Hülse 98 wird durch die erweiterte Bohrung 102 aufgenommen, die zur Bohrung 78 koaxial ist. Das obere Ende 104 der Hülse 98 ist mit einem Plansch versehen, um das obere Ende des Gehäuses 76 durch (nicht dargestellte) entsprechende Mittel.- zu befestigen.

Eine Pumpenkammer IO6 wird innrhalb der Bohrung 94 des Gehäuses 28 durch das obere Ende des Kolbens 26 und den Zuführungsventilhalter 108 gebildet, der innerhalb der Hülse 98 oberhalb des Gehäuses 28 angeordnet ist. Ein Zuführungsventil 110 von üblicher Bauart ist
innerhalb des Ventilhalters 108 angeordnet und dient dazu, Brennstoff in den Zuführungsdurchlaß 54 des Schiebergehäuses 52 während des Hochdruckpumpteils des Kolbenhubes einzulassen. Das Schiebergehäuse 52 ist oberhalb des Zuführungsventilhalters 108 innerhalb
des mit Doppelgewinde versehenen Ringes 112 befestigt.

Die Einrichtung zum Drehen des Kolbens 26, um eine Messung der
Hochdruckbrennstoffördermenge des Kolbens zu bewirken, besteht aus einer Steuerzahnstange 114, welche sich in waagerechter Richtung
durch das Gehäuse 76 zwecks Verbindung mit dem Motorregler erstreckt. Die Zahnstange 114 steht mit den Zähnen des Zahnradsegments auf der Steuerhülse 44 in Eingriff, welche sich um einen nach unten gerichteten zylindrischen Teil Ho des Gehäuses 28 dreht.
Die zusammenwirkenden Elemente des Kolbens für die Kupplung des
Kolbens zwecks Drehung mit der Steuerhülse 44 sind deutlich in
Fig. 3 dargestellt und bestehen aus der ringförmigen Lagerflache
118 des Kolbens, von welcher sich die Ansätze 48 erstrecken, die
innerhalb der Schlitze 50 des Teils 46 der Steuerhülse verschiebbar sind.

Wie Fig. 4 zeigt, steht ein Ringraum 120 in der Nähe des oberen
Endes des Kolbens 26 mit der Pumpenkammer 106 durch einen senkrech-

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ten Schlitz 122 in dem Kolben in Verbindung. Der Kolben ist oberhalb des Ringraumes 120 und angrenzend an den Schlitz 122 ausgenommen, um eine schraubenlinienförmige Schulter 124 zu bilden, welche mit einer Brennstoffüberlauföffnung 126 im Gehäuse 28 zusammenwirken kann. Eine Füllöffnung 128 im Gehäuse gegenüber der Überlauföffnung 126 steht ebenso wie dfe Überlauföffnung mit einem Brennstoffsumpf 130 in Verbindung, der zwischen der äußeren Hülse 98 und der Gehäusebohrung 102 gebildet ist. Dem Brennstoffsumpf 130 wird unter Druck stehender Brennstoff von einer Brennstoffzuführungspumpe 138 zugeführt.

Die in Fig. 2 dargestellte Brennstoffzuführungspumpe 138 ist eine Zahnradpumpe, die ein unteres Zahnradelement l40 und ein kleineres oberes Zahnradelement 142 enthält. Die ineinander eingreifenden Zähne der Elemente 140 und 142 setzen den zwischen denselben vom Brennstoffeinlaß 146 eingeführten Brennstoff unter Druck und der Hochdruckbrennstoff wird in den Brennstoffauslaß 144 geleitet. Wie Fig. 3 zeigt, ist das Zahnradelement 140 auf der Stummelwelle l48 angeordnet und verkeilt, welche innerhalb der Bohrung 150 des Teils 86 der Deckelplatte 84 gelagert ist. Die Stummelwelle 148 weist ein mit einer Keilnut versehenes inneres Ende 152 auf, das innerhalb der mit einer Keilnut versehenen Bohrung 154 der Nockenwelle 32 aufgenommen wird. Diese Anordnung ermöglicht die Entfernung entweder der Stummelwelle 148 oder der Nockenwelle 32 unabhängig voneinander.

Ein mit einem Flansch versehenes Pumpengehäuse 156 bedeckt die Zahnradpumpe und sieht die kreisförmigen Ausnehmungen für die Zahnradelemente 140 und 142 sowie die Kanäle für die Zuführung von Brennstoff in die Pumpe vor. Die Brennstoffzuführungspurape wird durch die Keilnut-verbindung der Stummelwelle 148 mit der Nockenwelle 32 angetrieben. Das obere Zahnradelement 142 ist auf der Reglerwelle 158 befestigt und treibt dieselbe an, welche sich in den angrenzenden (nicht dargestellten) Motorregler erstreckt. Zwischen dem Brennstoffzuführungspumpengehäuse 156 und der Deckelplatte 84 ist die mit Verteilerkanälen versehene Platte 160 ange-

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ordnet, deren Aufgabe nachstehend beschrieben wird.

Die Brennstoffzuführungspumpe 138 und insbesondere das Zahnradelement l4O derselben stellt einen Verteiler für die hydraulische Betätigung des Schiebers dar, um den Brennstoffdurchlassen 64 und 66 abwechselnd unter Druck gesetzten Brennstoff zuzuführen. Der Verteiler enthält in dem Zahnradelement l40 eine bogenförmige, unter Druck gesetzte Sehieberantriebsbrennstoffverteilungskammer I62 und eine diametral gegenüberliegende bogenförmige Schieberab-•s· flußkammer 164. Die Schieberantriebsbrennstoff Verteilungskammer I62 steht jederzeit mit einer BrennstoffZuführungsöffnung I66 in der Yerteilerplatte I60 in Verbindung, welche mittels eines Durchlasses 168 (Fig. 6) in der Platte 84 mit einem Durchlaß 170 (Fig. 5) verbunden ist, der mit dem Brennstoffzuführungsdurchlaß 171 in Verbindung steht, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist. Eine öffnung 172 in dem Gehäuse verbindet den Durchlaß 171 mit dem Sumpf 130, dem unter Druck gesetzter Brennstoff vom Auslaß 146 der Brennstoffzuführungspumpe durch entsprechende (nicht dargestellte) Gehäusedurchlässe zugeführt wird. Eine Ringnut 173 in dem Zahnradelement l4o, die außerhalb der Abflußkammer 164 verläuft, ist auf dem gleichen Halbmesser wie die Zuführungsöffnung 166 angeordnet und führt demnach der Schieberantriebsbrennstoffverteilungskammer 162 jederzeit unter Druck gesetzten Brennstoff zu. Ein Durchlaß 175 in der Platte 84 führt der Stummelwelle 148 eine Strömung schmierenden Brennstoffs zu.

Die in den Figuren 2, 3 und 6 dargestellte Schieberabflußkammer 164 steht mit einer Abflußöffnung 176 in der Verteilerplatte I60 in Verbindung, die ihrerseits in den Abflußdurchlaß 177 in der Deckelplatte 84 mündet, aus dem der Brennstoff durch den Durchlaß 178 in den Gehäusesumpf gelangt. Eine Ringnut I8O in dem Zahnradelement 14O auf dem gleichen Halbmesser wie die Abflußöffnung 176 hält die Abflußkammer 164 in ständiger Verbindung mit der Abflußöffnung 176. Den Ringnuten 173 und I80 gegenüberliegende Ringnuten 173' und 180' sind vorgesehen, um die Brennstoffdruckkräfte auf jeder Seite des Zahnradelements l40 auszugleichen.

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Den entgegengesetzten Enden der Schiebergehäusebohrung 56 wird abwechselnd unter Druck gesetzter Brennstoff aus der Verteilerkammer 162 zugeführt, während der vom Schieber verdrängte Brennstoff durch Verbindung mit der Abschlußkammer 164 über ein Labyrinth von Durchlässen abfließt, welche die BrennstoffZuführungsdurchlässe 64 und 66 der schematischen Figur 1 bilden. Es soll zuerst der Durchlaß 64 betrachtet werden, welcher sowohl in der in der schematischen Ansicht der Figur 1 als auch in den genauen Darstellungen der Figuren 2 bis 6 gezeigten Stellung mit der Abflußkammer l64 in Verbindung steht. Der Durchlaß weist in der mit Verteilerkanälen versehenen Platte 160 eine öffnung 64a auf, die zu dem senkrechten Durchlaß 64b in der Deckelplatte 84 führt. Dieser mündet seinerseits in die Durchlässe 64c und 64d im Seitendeckel des Gehäuses, welche durch die öffnung 64e im Gehäuse mit dem Ringraum 64f der Hülse 98 in Verbindung stehen. Eine öffnung 64g in der Hülse 98 führt vom Ringraum 64f zu einem Ringraum 64h im Zuführungsventilhalter 108. Ein senkrechter Durchlaß 64i im Zuführungsventilhalter ist mit einem ähnlichen Durchlaß 64j im Schiebergehäuse ausgerichtet, welcher in einen Ringraum 64k an einem Ende der Schiebergehäusebohrung 56 mündet.

Ebenso ist der Durchlaß 66, der den Verteiler mit dem entgegengesetzten Ende der Schiebergehäusebohrung verbindet, mit einer öffnung 66a in der mit Verteilerkanälen versehenen Platte 160, mit einem Durchlaß 66b in der Deckelplatte 84, mit einem Durchlaß 66c im Gehäuse, mit einem Durchlaß 66d im Seitendeckel des Gehäuses, mit einer öffnung 66e im Gehäuse, mit dem Ringraum 66f und der öffnung 66g in der Hülse 98, mit einem Ringraum 66h zwischen der Hülse 98 und dem Zuführungsventilhalter, mit senkrechten Durchlässen 661 bzw. 66j im Zuführungsventilhalter und im Schiebergehäuse, sowie mit dem Ringraum 66k an einem Ende der Schiebergehäusebohrung 56 verbunden.

Die Sehieberantriebsbrennstoffverteilungskammer 162 und die Abflußkammer l64 sind mit diametral gegenüberliegenden und radial ausgerichteten Enden versehen. Die öffnungen 64a und 66a sind re-

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lativ zum Drehungsmittelpunkt des Zahnradelements l4O diametral angeordnet mit dem Ergebnis, daß die Öffnungen 64a und 66a für die Verbindung mit den Brennstoff- und Abflußkammern gleichzeitig geöffnet werden. Wenn demgemäß ein Ende der Schiebergehäusebohrung 56 für den Abfluß geöffnet wird, wird dem anederen Ende unter Druck gesetzter Brennstoff zugeführt. Wenn sich beispielsweise, wie in Fig. 2 gezeigt ist, das Zahnradelement l4O im Uhrzeigersinn dreht, ist die Öffnung 66a zu der Verteilerkammer 162 hin offen, so daß unter Druck gesetzter Brennstoff dem Ringraum 66k durch die Öffnungen und Durchlässe 66b - j zugeführt wird. Gleichzeitig ist die Öffnung 64a zu der Abflußkammer 164 hin offen und der Ringraum 64k hat durch die Öffnungen und Durchlässe 64b - j das entgegengesetzte Ende der Schiebergehäusebohrung zum Abflußsumpf geöffnet. Da die Brennstoffverteilungskammer 162 und die Abflußkammer 164 die gleiche bogenförmige Ausdehnung aufweisen, werden die Öffnungen 64a und 66a gleichzeitig zu den unter Druck gesetzten Brennstoff- und Abflußkammern geöffnet und geschlossen.

Gemäß Fig. 4 und den vergrößerten Ansichten der Figuren 7, 8 und 11 besteht die Ventilschiebereinheit aus einem im allgemeinen zylindrischen Schieberetoent 182, das mit einer axialen Bohrung 184 versehen ist. Die Bohrung 184 weist am rechten Ende einen Teil 184a kleineren Durchmessers auf, welcher an der konischen Schulter 186 in den Teil 184b größeren Durchmessers übergeht. Eine innerhalb des Teils 184b größeren Durchmessers angeordnete Hülse 188 ist mit einem konischen Ende 190 versehen. Eine Kugel 192 ist zwischen dem Hülsenende 190 und der Schulter 186 verschiebbar angeordnet und kann mit dem konischen Hülsenende und der Schulter zusammenwirken, um die betreffenden Bohrungsdurchlässe am Umfang abzudichten.

Die Außenfläche des Schieberelements ist angrenzend an die Enden desselben mit Umfangsnuten 194 und 196 von beträchtlicher axialer Länge, sowie mit einer mittleren dazwischenliegenden Umfangsnut 198 versehen, die zwischen denselben angeordnet und von denselben durch Lagerflächen 200 und 202 getrennt ist. Radiale öffnun-

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gen 2O4 in der Nut I98 stellen die Verbindung zwischen der Nut und dem Teil 184b in dem von der Kugel 192 bestrichenen Bereich zwischen den Grenzstellungen der Kugel her.

Eine Anhalteeinrichtung ist an jedem Ende der Schiebergehäusebohrung 56 vorgesehen, um den schädlichen Aufprall des Schiebers an den Enden seines Hubes zu verhindern. Die Anhalteeinrichtung be- . steht aus Einsätzen 206 und 208, die innerhalb der Bohrung 56 an den entgegengesetzten Enden derselben befestigt sind. Radiale Durchlässe 210 beziehungsweise 212 in den Einsätzen 206 und 208 stehen mit den Ringräumen 64k und 66k im Schiebergehäuse in Verbindung. In axialer Richtung nach innen gerichtete zylindrische Teile 214 und 216 der Einsätze, welche Durchlässe 218 und 220 aufweisen, verbinden die Durchlässe 210 und 212 mit der Schiebergehäusebohrung 56. Die Enden 222 beziehungsweise 224 des Schieberelements enthalten axiale Gegenbohrungen 226 und 228, welche die Teile 214 und 216 der Einsätze 206 und 208 aufnehmen können. Der zwischen den Einsätzen und den Enden des Schiebers radial ausserhalb der Teile 214 und 216 eingeschlossene Brennstoff übt einen Dämpfungseffekt aus, welcher einen unerwünschten Aufprall der Schieberenden auf die Einsätze am Ende jedes Schieberhubes verhindert.

Für den Betrieb der Pumpe ist die Nockenwelle 32 mit dem Motor verbunden, der mit Brennstoff gespeist werden soll, und die Welle 158 ist mit einem angrenzenden Regler in üblicher Weise verbunden. Die Verbindungsstücke 60a und 60b sind durch Abführungsrohrstücke mit den Einspritzdüsen in der in Figur 1 schematisch dargestellten Weise verbunden. Die Steuerzahnstange 114 ist mit dem Regler verbunden, um eine Steuerung der Messung der Fördermenge der Pumpe zu bewirken .

Während des Betriebes bewirken die Drehung der Nockenwelle 32 und der von derselben getragenen Nocken 30 eine hin und hergehende Bewegung des Kolbens 26, wobei die Nocken den Kolben durch den Stößel 34 aufwärts bewegen, während die Rückführfeder 36 dazu dient, den Stößel in Eingriff mit den Nocken zu halten und eine B Abwärtsbewegung des Kolbens zu bewirken. Der in den Einlass 146 von einer entsprechenden (nicht dargestellten) Quelle eingeführte Brennstoff wird

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durch die Brennstoffzuführungspumpe I38 unter Druck gesetzt und wird vom Pumpenauslass 144 über (nicht dargestellte) innere Gehäusedurchlässe dem Brennstoffzuführungsringraum I30 zugeführt. Wenn die obere Seite des Kolbens 26 die öffnungen 126 und 128 nach der Pumpenkammer 106 hin öffnet, werden die Kammer sowie der Ringraum 120 und der Schlitz 122 mit Brennstoff gefüllt. Beim Aufwärtshub des Kolbens werden die öffnungen 126 und 128 durch den Kolben geschlossen und der Brennstoff in der Pumpenkammer 106 wird durch das Zuführungsventil 110 in den Zuführungsdurchlass 54 gepumpt. Die zugeführte Brennstoffmenge wird durch die verdrehte Anordnung des Kolbens gesteuert, da die schraubenlinienförmige Schulter 124 das Ende der Zuführung durch öffnung der Überlauföffnung 126 be- · stimmt, so dass der Brennstoff in der Pumpenkammer durch den Schlitz 122 in den Brennstoffsumpf I30 abfliessen kann. Beim öffnen der Überlauföffnung 126 schliesst sich das Zuführungsventil 110, bis es beim nachfolgenden Pumpenhub wieder geöffnet wird. Die Drehung des Kolbens, um die Messung des Brennstoffs zu tewirken, wird durch den Regler durch Bewegung der Steuerzahnstange 114 ausgeführt, welche die Steuerhülse 44 verdreht, deren nach unten gerichteter Teil 46 die in die Schlitze 50 desselben eingreifenden Ansätze 48 des Kolbens verdreht. Die vorstehend kurz beschriebene Anordnung des Pumpens des Brennstoffs und der Steuerung des Messens desselben ist bekannt, so dass eine genauere Beschreibung nicht erforderlich erscheint.

Die abgemessenen Brennstoffmengen, die durch den Kolben in den Zuführungsdurehlass 54 eingespritzt werden, werden abwechselnd in den einen oder den anderen der Durchlässe 60 und 62 gelenkt und demnach durch den Ventilschieber 58 in die Einspritzdüsen 22 und 24. In der schematischen Ansicht der Figur 1 und in den Ansichten der besonderen Ausführungsform der Figuren 2-8 und 9 ist das Zahnradelement l40 der Brennstoffpumpe so angeordnet, daß es unter Druck gesetzten Brennstoff durch die Öffnungen und Durchlässe 66a-k dem rechtsseitigen Ende der Schiebergehäusebohrung 56 zuführt, wie Figur 7 am besten zeigt. Die Einführung unter Druck gesetzten Brennstoffs in das rechtsseitige Ende der Schiebergehäusebohrung bewegt die Kugel 192 in die linke Grenzstellung innerhalb des Schieberelements, so dass die Kugel auf dem konischen

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Ende 190 der Hülse 188 aufsitzt, wodurch der Durchlass innerhalb der Hülse abgedichtet ist. Der Schieber wird dann durch den unter Druck gesetzten Brennstoff nach links gegen den linksseitigen Snsatz 206 bewegt und der Schieber wird durch den ausserhalb des Teils 214 des Einsatzes eingeschlossenen Brennstoff angehalten.

Wenn sich der Schieber in der in Figur 7 gezeigten Stellung befindet, gelangt der durch den Kolben eingespritzte Brennstoff durch den Durchlass 54 in die Nut 196 des Sehieberelements, welche mit dem Durchlass 62 in Verbindung steht, der zu der Düse 24 führt. Während der Brennstoffeinspritzung in dem Durchlass 62 wird der Durchlass 60 mit unter Druck gesetztem Brennstoff gefüllt gehalten durch die Verbindung über die mittlere Nut I98 des Schiebers, die öffnungen 204 und die Bohrung des Schieberelements mit dem unter Druck gesetzten rechtsseitigen Ende der Schiebergehäusebohrung 56. Das der Durchlass 60 sowie die Abfuhrungsleitung 22b während der Brennstoffeinspritzung in de»/Durchlass 62 und in die Leitung 24b in einem gefüllten Zustand gehalten werden, dient dazu, die Erosion durch Hohlraumbildung ν zu verringern und die Gleichmässigkeit der Einspritzung zu verbessern.

Falls das Ende der Einspritzung anstelle der Hohlräume einen hohen restlichen Druck zurücklässt, dient die Verbindung zwischen dem Durchlass 60 und der mittleren Nut I98 des Schiebers als eine | Druckentlastung anstelle einer Füllung. In jedem Fall werden zum \ Zeitpunkt des Beginns der nächsten Einspritzung die Hochdruckdurch- j lasse Zuführungsdruck enthalten. j

Nach der Beendigung der Einspritzung in die Düse 24 öffnet die Drehung des Zahnradelements l40 die öffnungen und Durchlässe 66a -k zu der Abflusskammer 164 und die öffnungen und Durchlässe 64ak zu der unter Druck gesetzten Brennstoffkammer 162. Die Einführung unter Druck gesetzten Brennstoffs durch den Einsatz 210 auf der linken Seite der Schiebergehäusebohrung 56 bewegt zuerst die Kugel 192 in die rechtsseitige Grenstellung gegen die Schulter 186, worauf sich das Schieberelement in die in Figur 8 gezeigte rechtsseitige Stellung gegen den Einsatz 208 bewegt, wo dasselbe in der gleichen Weise angehalten wird, wie oben hinsichtlich des Einsatzes

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206 beschrieben wurde. Wenn sich das Schieberelement quer zum BrennstoffZuführungsdurchlass 54 bewegt, wie in Figur 11 gezeigt ist, steht die Ringnut 198 mit dem Durchlass 54 in Verbindung und führt über die Öffnungen 204 und die Schieberbohrung unter Druck gesetzten Brennstoff vom Verteiler dem Zuführungsdurchlass zu. Demgemäss wird der Zuführungsdurchlass 54 in einer ähnlichen W6ise, wie oben hinsichtlich des Durchlasses 60 beschrieben wurde, in einem gefüllten, unter Druck gesetzten Zustand gehalten, um die Erosion durch Hohlraumbildung auf ein Mindestmaß herabzusetzen und die Gleichmässigkeit der Einspritzung zu verbessern.

Nach der Bewegung des Schieber in die in Figur 8 gezeigte rechtsseitige Stellung gelangt der durch den Brennstoffzuführungsdurchlass 54 eingespritzte Brennstoff in die Nut 194 des Schiebers, welche in dieser Stellung sowohl mit dem Durchlass 54 als auch mit dem Durchlass 60 in Verbindung steht, um den Brennstoff in den Durchlass 60, die Leitung 22b und die Düse 22 einzuführen. Gleichzeitig steht die mittlere Nut 198 des Schieberelements mit dem Durchlass 62 in Verbindung und hält demgemäss über die Öffnungen 204 einen unter Druck gesetzten Zustand des Durchlasses 62 und der Leitung 24b aufrecht, um einen gefüllten Zustand des Durchlasses und der Leitung für die oben beschriebenen Zwecke aufrechtzuerhalten.

Falls das Schieberelement in einer mittleren Stellung anhalten sollte, wie in Figur 11 gezeigt ist, ist es wichtig, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine Beschädigung des Systems zu verhindern, falls die Einspritzung erfolgt, bevor das Schieberelement in eine Grenzstellung gegen einen der Einsätze der Schiebergehäusebohrung bewegt worden ist. Falls die Einspritzung erfolgt, wenn sich das Schieberelement in der in Figur 11 gezeigten Stellung befindet, tritt der eingespritzte Brennstoff in die mittlere Nut 198 des Schiebers ein, gelangt durch die Öffnungen in die Schieberb-ohrung, dann durch die Öffnungen und Durchlässe 64a-k in den Verteiler 68 und schliesslich in die Brennstoffzuführungspumpe 138. Da die Brennstoffzuführungspumpe eine Pumpe mit positiver Verdrängung ist, ist ein (nicht dargestellter) Aus-

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laßdruckregler erforderlich, der dazu dient, die sonst schädliche Druckausbildung zu entlasten, die bei einer Leerlaufstellung des Schiebers eintreten könnte. Es ist zu bemerken, dass die Breite der Lagerflächen 200 und 202 nicht grosser sein kann als der Durchmesser des Durchlasses 54, da sonst die Möglichkeit besteht, dass eine der Lagerflächen den Durchlass vollständig blockiert.

Falls der Motor angelassen wird, wenn sich der Schieber in der mittleren Stellung der Figur 11 befindet, und wenn die Einspritzung beginnt, wenn sich die Kugel 192 in der zu der in Figur 11 gezeigten entgegengesetzten Grenzstellung befindet, gelangt die Einspritzung in den Abflußsumpf der Pumpe und wird.ebenfalls keine Beschädigung der B Pumpenbestandteile bewirken.

Eine abgeänderte Ausführungsform der Schiebereinheit ist in den Figuren 9 und 10 dargestellt, gemäss welchen das Schieberelement 182' etwas abgeändert ist, während die Schiebergehäusedurchlässe und die Einsätze am Ende der Schiebergehäusebohrung 56 mit jenen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform identisch sind und daher mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Das Schieberelement 182' ist durch Umfangsnuten 194' und I96¹ gekennzeichnet, welche den Nuten 19¹J und 196 des Schieberelements 182 äquivalent sind und dem gleichen Zweck dienen. Anstelle einer einzigen mittleren Umfangsnut enthält das Schieberelement 182* Jedoch zwischen den Nuten 194' und I96¹ ein Paar Nuten 2¹IO und 242, die durch eine Lagerfläche 244 getrennt sind. Anstelle der durchgehenden Bohrung der vorhergehenden Aus führungs form enthält das Schieberelement 182' eine Bohrung 246, die sich vom linksseitigen Ende des Elements teilweise in dasselbe erstreckt, und eine Bohrung 248, die sich vom rechtsseitigen Ende des Elements in dasselbe erstreckt. Die Bohrungen 246 und 248 sind zum Schieberelement über eine zu den Ringnuten 194' und I96¹ gleiche Länge koaxial. Bohrungsverlängerungen 246' und 248' der Bohrungen 246 und 248 erstrecken sich versetzt nebeneinander. Radiale öffnungen 250 in der Nut 242 verbinden die Nut mit der Bohrungsverlängerung 246', während öffnungen 252 die Nut 240 mit der Bohrungsverlängerung 248' verbinden.

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Die Wirkungsweise der abgeänderten Ausführungsform gemäss den Figuren 9 und 10 ist die gleiche wie jene der vorstehend beschriebenen Aus führung s form, da sich die Nuten 2¹JO und 2*12 mit den Durchlässen 60 beziehungsweise 62 in den Grenzstellungen des Schieberelements ausrichten, die in den Figuren 9 und 10 gezeigt sind. In der in Figur 9 gezeigten linksseitigen Grenzstellung des Schiebers geht der aus dem Durchlass 54 eingespritzte Brennstoff durch die Nut I96¹ hindurch und gelangt in den Durchlass 62, während gleichzeitig der unter Druck gesetzte Brennstoff vom rechtsseitigen Ende der Schiebergehäusebohrung durch die Bohrung 248, die Bohrungsverlängerung 248', die Öffnungen 252 und die Nut 240 in den Durchlass 60 gelangt. Wenn der Druck nach dem linksseitigen Ende der Schiebergehäusebohrung umgekehrt wird, wird das Schieberelement in die in Figur 10 gezeigte rechtsseitige Grenzstellung bewegt, so dass der eingespritzte Brennstoff aus dem Durchlass 54 durch die Nut 194' in den Durchlass 60 gelangt. Gleichzeitig gelangt der unter Druck gesetzte Brennstoff in der Schiebergehäusebohrung durch die Bohrung 246, die Bohrungsverlängerung 246', die Öffnungen 250 und die Nut 242 in den Durchlass 62, um in demselben einen minimalen restlichen Druck aufrechtzuerhalten. Wenn das Schieberelement 182' über die Mitte hinweg geht, ist ersichtlich, dass entweder die Nut 240 oder die Nut 242 unter Druck gesetzt wird, welche demgemäss den unbenutzten Zuführungsdurchlass beim Vorbeigang mit unter Druck gesetztenv Brennstoff füllt. Die Ausführungsform der Figuren 9 und 10 führt somit die gleichen Aufgaben aus, wie die vorhergehende Ausführungsform.

In den Figuren 12 - 14 ist noch »eine weitere Ausführungsform der Schiebereinheit dargestellt, bei welcher das Schiebergehäuse, einschliesslich der Schiebergehäusebohrung, der Durchlässe und der Einsätze mit den in den beiden vorhergehenden Ausführungsformen gezeigten identisch sind. Das Schieberelement 182^fl ist wesentlich einfacher als in den vorhergehenden Ausführungsformen und enthält keinerlei Bohrung. Das Schieberelement 182" ist ein zylinderischer TSH, der eine mittlere Umfangenut 260 von genügender axialer Ausdehnung aufweist, um mit beiden Durchlässen 60 und 62 In Verbin-

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dung zu stehen, wenn der Schieber sich in einer mittleren Stellung befindet, wie in Figur 14 gezeigt ist. An die Enden des Schieberelementes angrenzende Nuten 266 und 268 sind Ausgleichsnuten, um eine gleichmässige Lagerung des Schieberelements auf der Wand der Schiebergehäusebohrung zu gewährleisten.

In der Stellung gemäss Figur 12, welche das Schieberelement 182" in der rechtsseitigen Stellung zeigt, gelangt der aus dem Durchlass 5^ eingespritzte Brennstoff rund um die Nut 260 in den Durchlass 62. Wenn das Schieberelement in die in Figur 13 gezeigte linksseitige Stellung verschoben wird, entsprechend der Unterdrucksetzung des rechtsseitigen Endes der Schiebergehäusebohrung, strömt der Brennstoff aus dem Durchlass 5k wieder rund um die Nut 260 und über die Mitte hinweg, wie in Figur 14 gezeigt ist, so dass mindestens ein Durchlass und möglicherweise beide Durchlässe 60 und 62 mit der Nut 26O in Verbindung stehen. Der eingespritzte Brennstoff gelangt demgemäss in die eine oder die andere oder in beide Einspritzdüsen, ohne die Pumpe zu beschädigen. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Schieber in der Mitte zum Stillstand kommt, ist gering. Falls es jedoch erfolgen sollte, wird das Einspritzen von Brennstoff in einen- phasenverschobenen Motorzylinder das Anlassen und den Betrieb des Motors nicht behindern.

Durch Verlängerung des Hubes bei der Ausfuhrungsform gemäss den Figuren 12-14 kann die Füllung der Brennstoffabführungsdurchlässe 60 und 62 mit unter Druck gesetzter©Brennstoff zwischen den Einspritzungen bewirkt werden. Es ist jedoch nicht möglich, den Zuführungsdurchlass 5*t mit unter Druck gesetztem Brennstoff zu füllen, wie es bei den vorhergehenden Ausführungsformen geschieht. Der Schieber gemäss den Figuren 12 - 14 kann mit wesentlich geringeren Kosten hergestellt werden als jener der beiden vorhergehenden Ausführungsformen und kann sich für viele Anwendungen als vollkommen zufriedenstellend erweisen.

Die Erwünschtheit der Aufrechterhaltung eines gleichmässigen restlichen Drucks in den Brennstoffzuführungsdurchlässen stromabwärts vom Zuführungsventil ist wohl begründet. Die ein schrumpfen-

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des Volumen aufweisende Art des Zuführungsventils sieht eine plötzliche Absperrung der Brennstoffeinspritzung durch die Düse vor, aber es kann sich auch die Erzeugung von Blasen ergeben, wenn der Leitungsdruck plötzlich verringert wird, sowie eine resultierende Erosion der öffnungen und Durchlässe durch Hohraumbildung, wenn die hohen Einspritzdrücke die Blassen zusammendrücken¹. Wenn diese Durchlässe mit Brennstoff unter geringem Druck gefüllt werden, ist das Zusammendrücken der Blasen unschädlich'. Auch wenn die Zuführungsdurchlässe durch den Schieber unter Druck gesetzt werden, wird die Gleichmaßsigkeit der Einspritzung wesentlich verbessert, da die Höhe des restlichen Drucks nicht mehr von der Tätigkeit des Zuführungsventils abhängig ist. Ein den Schieber be- ".

tätigender Druck im Bereich von 3,5-7 kp/cm hat sich als zufriedenstellend erwiesen, um die notwendige Bewegung des Schieberelements, sowie die Füllung und Unterdrucksetzung der Zuführungsdurchlässe zu bewirken.

Der Schieber ist bei der Ausführung dieser Aufgabe so wirksam, dass es möglich ist, das Zuführungsventil in bestimmten Ausführungsformen der Pumpe überhaupt zu eliminieren und sich nur auf den Schieber zu verlassen, um den gefüllten und unter Druck gesetzten Zustand der BrennstoffZuführungsdurchlässe und -leitungen aufrechtzuerhalten. -

Obwohl die vorliegende Erfindung nur mit einem einzigen Pumpenkolben dargestellt ist, kann dieselbe selbstverständlich eine Vielzahl von Kolben enthalten, welche alle durch eine gemeinsame Nockenwelle angetrieben werden. Der Verteiler 68 kann zur Bedienung einer Anzahl von Schiebern ausgebildet werden, indem einfach zusätzliche öffnungen vorgesehen werden, welche abwechselnd mit den Brennstoff- und Abflusskammern des Verteilers in Verbindung stehen. Ein Vierzylindermotor kann demgemäss von einer Zweikolbenpumpe mit Brennstoff gespeist werden, während ein Achtzylindermotor gemäss der Erfindung mit einer Vierkolbenpumpe ausgerüstet werden kann. Die Wirtschaftlichkeit der Anordnung des verhältnismassig einfachen Schiebers anstelle eines getrennten Pumpenkolbens ist leicht ersichtlich. Zusammen mit den beschriebenen funktionellen

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Vorteilen stellt die Erfindung einen wesentlichen Portschritt auf dem Gebiet der Brennstoffeinspritzung dar.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

PATENTANSPRÜCHE

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Claims (12)

1. Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

   ft

   Anlage Aktenzeichen

   zur Eingabe vom 12. Januar 1973 my// Name d. Anm.AMBAC Industries, Ine.

   A 68/11

   PATENTANSPRÜCHE

   (Iy Brennstoffeinspritzpumpe, die abgemessene MengefcHochdruckbrennstoff intermittierend einer ersten Brennstoffeinspritzdüse zuführen kann, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche die intermittierende· Brennstoffördermenge der Pumpe abwechselnd in eine zweite Düse lenkt, wobei die Einrichtung aus einer hydraulischen Schiebereinheit besteht, welche ein Schiebergehäuse aufweist, das mit einer Bohrung versehen ist, durch ein in der Bohrung verschiebbar angeordnetes Schieberelement, durch einen Zuführungsdurchlass in dem Gehäuse für die Einführung der Brennstoffördermenge der Pumpe in die Schiebergehäusebohrung, durch ein Paar Brennstoffabführungsdurchlässe in dem Schiebergehäuse, welche mit der Gehäusebohrung in Verbindung stehen, wobei die Abführungsdurchlässe mit Leitungen verbunden werden können, welche den Brennstoff der ersten und zweiten Brennstoffeinspritzdüse zuführen, durch Einrichtungen, welche Grenzstellungen des verschiebbaren Schieberelements bestimmen, durch eine Einrichtung auf dem Schieberelement, welche eine Verbindung des Zuführungsdurchlasses mit dem einen der Abführungsdurchlässe herstellt, wenn sich das Schieberelement in einer ersten Grenzstellung in der Bohrung befindet, und welche eine Verbindung des Zuführungsdurchlasses mit dem anderen der Abführungsdurchlässe herstellt, wenn sich das Schieberelement in einer zweiten Grenzstellung in der Bohrung befindet, sowie durch eine Einrichtung zur abwechselnden Einführung unter Druck gesetzten Brennstoffs in die Enden der Schiebergehäusebohrung, um das Schieberelement zwischen den Grenzstellungen in der Bohrung in zeitlicher Abhängigkeit von der Einspritzfördermenge der Pumpe zu bewegen, so dass die Fördermenge der Pumpe abwechselnd der ersten und der zweiten Brennstoffeinspritzdüse zugeführt wird.

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2. 2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur abwechselnden Einführung unter Druck gesetzten Brennstoffs in die Enden der Schiebergehäusebohrung eine Einrichtung zur gleichzeitigen Abführung von Brennstoff aus dem entgegengesetzten Ende der Bohrung enthält.
3. 3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Einführen und Abführen von Brennstoff aus den Enden der Schiebergehäusebohrung aus einem Verteiler besteht, der durch Leitungen mit den Enden der Schiebergehäusebohrung verbunden ist, dass der Verteiler die Leitungen abwechselnd mit einer unter Druck gesetzten Brennstoffzuführung und mit einem Brennstoffabflußsumpf verbinden kann, sowie dass der Verteiler mit der Pumpe verbunden ist, zwecks synchronisierter Betätigung mit derselben.
4. 4. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement aus einem zylindrischen Teil besteht, der mit einer Umfangsnut versehen ist, dass die Nut des Schieberelements jederzeit mit dem Brennst off Zuführungsdurchlass in Verbindung stehen kann, sowie dass die Nut des Schieberelements in der einen Grenzstellung desselben mit dem einen der Abführungsdurchlässe in Verbindung stehen kann, um Brennstoff aus den Zuführungsdurchlass in denselben zu lenken, und dass die Nut des Schieberelements in der anderen Grenzstellung desselben mit demanderen der Abführungsdurchlässe in Verbindung stehen kann, um Brennstoff aus dem Zuführungsdurchlass in denselben zu lenken.
5. 5. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass di diut des Schieberelements mit beiden Abführungsdurchlässen in Verbindung stehen kann, wenn das Schieberelement in einer mittleren Stellung zwischen den Grenzstellungen angeordnet ist.

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6. 6. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement angrenzend an jedes' Ende der Umfangsnut eine Ausgleichsnut enthält, wobei die eine der Ausgleichsnuten mit einem der Abführungsdurchlässe in Verbindung stehen kann, wenn der andere der Abführungsdurchlässe mit der Umfangsnut in Verbindung steht.
7. 7. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch I₉ dad'urch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen, welche die Grenzstellungen des Schieberelements bestimmen, aus Einsätzen bestehen, die in der Schiebergehäusebohrung in axialem Abstand voneinander liegen.
8. 8. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche die Bewegung des Schieberelements in den Grenzstellungen anhalten.
9. 9. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhalteeinrichtungen aus Teilen auf den Einsätzen bestehen, welche mit den Enden des Schieberelements zusammenwirken, um Brennstoff zwischen denselben einzuschliessen und dadurch den zerstörenden Kontakt des Schieberelements mit den Einsätzen zu verhindern.
10. 10. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Enden der Schiebergehäusebohrung eingeführte, unter Druck gesetzte Medium aus Brennstoff besteht.
11. 11. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur abwechselnden Einführung unter Druck gesetzten Brennstoffs in die Enden der Schiebergehäuserbohrung eine Einrichtung zur gleichzeitigen Abführung von Brennstoff aus dem entgegengesetzten Ende der Bohrung enthält.
12. 12. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 11, dadurch

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    gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Einführen und Abführen von Brennstoff aus den Enden der Schiebergehäusebohrung aus einem Verteiler besteht, der durch Leitungen mit den Enden der Schiebergehäusebohrung verbunden ist, dass der Verteiler die Leitungen abwechselnd mit einer unter Druck gesetzten Brennstoffzuführung und mit einem Brennstoffabflußsumpf verbinden kann, sowie dass der Verteiler mit der Pumpe verbunden ist, zwecks synchronisierter Betätigung mit derselben.

    13· Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die unter Druck gesetzte Brennstoffzuführung aus der Brennstoffzuführungspumpe besteht.

    Ik. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennze lehnet, dass die Verteilereinrichtung aus einem drehbaren Verteiler besteht, der durch die Pumpe angetrieben wird.

    15. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement aus einem zylindrischen Teil besteht, der mit in axialem Abstand liegenden ersten und zweiten Umfangsnuten versehen ist, dass die erste Nut des Schiebers mit dem Zuführungsdurchlass und mit dem einen der Abführungsdurchlässe in Verbindung stehen kann, wenn sich der Schieber in einer ersten Grenzstellung befindet, und dass die zweite Nut des Schiebers mit dem Zuführungsdurchlass und mit dem anderen der Abführungsdurchlässe in Verbindung stehen kann, wenn sich der Schieber in einer zweiten Grenzstellung befindet.

    16. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 15, dadurch s^ekennze lehnet, dass das SChieberelement einen Durchlass einthält, zum Füllen und Unterdrucksetzen der unbenutzten Brennstoffzuführungs- und -abführungsdurchlässe mit unter Druck gesetztem Brennstoff aus der Schiebergehäusebohrung.

    17. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass des Schieberelements zum Füllen und Unterdrucksetzen der unbenutzten Brennstoff-

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    zuführungs- und -abführungsdurchlässe aus einer mittleren Umfangsnut in dem Schieberelement zwischen den asten und zweiten Umfangsnuten besteht, dass die mittlere Nut mit dem einen der Abführungsdurchlässe in Verbindung stehen kann, wenn der andere der Durchlässe mit einer der ersten oder zweiten Nuten des Schieberelements in einer Grenzstellung desselben in Verbindung steht, und dass eine Einrichtung in dem Schieberelement die mittlere Nu-J-t mit dem unter Druck gesetzten Ende der Schiebergehäusebohrung verbindet.

    18. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die letztgenannte Einrichtung aus einer axiaJJTen Bohrung in dem Schieber besteht und dass öffnungen die mittlere Nut des Schiebers mit der axialen Bohrung verbinden, wobei eln-e- Ventil die Bohrung zwischen der mittleren Nut, den öffnungen und dem Abflußende der Schiebergehäusebohrung verschliesst, so dass Brennstoff aus dem unter Druck gesetzten Ende der Bohrung durch die Schiebergehäusebohrung, die öffnungen und die mittlere Nut in einen der Abführungsdurchlässe gelangt, um denselben zu füllen und einen oberhalb des afehem atmosphärischen Drucks liegenden restlichen Brennstoffdruck in dem Durchlass aufrechtzuerhalten.

    19. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Nut mit dem Zuführungsdurchlass in Verbindung stehen kann, wenn sich das Schieberelement zwischen den Grenzstellungen bewegt, um dadurch den Züführungsdurchlass zu füllen und einen restlichen Druck in demselben aufrechtzuerhalten.

    20. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässe des Schieberelements zum Füllen und Unterdrucksetzen der unbenutzten Brennstoffzuführungs- und -abführungsdurchlässe aus einem Paar von mittleren Umfangsnüten in dem Schieberelement zwischen den ersten und zweiten Nuten desselben bestehen, dass sich ehe Bohrung von jedem Ende des Schieberelements teilweise in dasselbe erstreckt, dass ein Durchlass die eine der mittleren Nuten des Schieberelements

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    mit der einen der Bohrungen desselben verbindet, dass ein Durchlaß d3e andere der mittleren Nuten des Schieberelements mit der anderen der Bohrungen desselben verbindet, sowie dass die mittleren Nuten und die Bohrungen des Schieberelements so angeordnet sind und in einer solchen Beziehung zueinander stehen, dass in einer ersten Grenzstellung des Schieberelements die eine der mittleren Nuten mit dem unbenutzten Abführungsdurchlass in Verbindung steht und den Durchlass mit dem unter Druck gesetzten Ende der Schiebergehäusebohrung verbindet, während in der zwiten Grenzstellung des Schieberelements die andere der mittleren Nuten den anderen der Abführungsdurchlasse mit dem entgegengesetzten unter Druck gesetzten Ende der Schiebergehäusebohrung verbindet.

    21. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Nuten des Schieberelements mit dem Zuführungsdurchlass in Verbindung stehen können, wenn sich das Schieberelement zwischen den Grenzstellungen bewegt, um dadurch den Zuführungsdurchlass zu füllen und einen restlichen Druck in demselben aufrechtzuerhalten.

    22. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 15» geke η η zeichnet. durch eine Einrichtung zum Entlasten des Einspritzdrucks, falls das Schieberelement zwischen den Grenzstellungen anhalten sollte, wenn weder die erste Nut noch die zweite Nut desselben mit dem Zuführungsdurchlass in Verbindung steht.

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