DE2429696A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Description

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DIPL-IHG-HEINRIGHSCHaEFER . 19.6.1974 DIPL-PHVS. KOHRAD SCHAEFER

2 HAMBURG 70, ZiESENlSSTRASSE 6, TEL. 652 96 56

SOCIETE d'ETUDES de MACHINES THERMIQUES S.E.M.T.

2, Quai de Seine

93202 SAINT-DENIS/Frankreich

"Kraftstoff einspritzpumpe"

betrifft
Die vorliegende Erfindung Jo^a'n'd'el^ Kraftstoff einspritzpumpen. und

hat insbesondere eine verbesserte Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren mit einem von einem Stössel bewegten Kolben mit konstantem Hub zum Gegenstand. .

Kraftstoffeinspritzpumpen, die jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors zugeordnet und von der soeben beschriebenen Art sind, sind seit langem bekannt. Diese Pumpen weisen jedoch wahrend ihres Betriebes eine gewisse Anzahl von Mangeln auf, wie die Gefahr der Blockierung der Zahnstange, die bekanntlich die Kraftstoffversorgung regelt, durch Fressen oder Rutschen. . ·

Im Einzelnen besitzen "die den Erfindungsgegenstand bildenden Pumpen einen von einem Stössel bewegten Kolben und einen Ansatz, der gleitend in dem Pumpenkörper gelagert und zwischen dem Kolben und dem

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Stössel angeordnet ist. Diese Anordnung schafft im Pumpenkörper zwei Räume oder Kammern, nämlich eirifcfn ersten Raum, der über dem Ansatz auf der Kolbenseite gebildet wird, und einen,zweiten Raum unterhalb des Ansatzes auf der Stösselseite. Da der Durchmesser des Stössels grosser ist als der des Ansatzes oder Fusses oder Bundes, der gleichzeitig als Lagersteller für die Rückstellfeder des Kolbens dient, wird die Luft in den beiden genannten Räumen verdichtet, wenn der Stössel den Ansatz und infolgedessen den Kolben betätigt. Dies hat zur Folge, dass die komprimierte Luft in die Spalte um die Zahnstange herum einzudringen sucht und dabei den Kraftstoff mitnimmt, wodurch die Gefahr entsteht, dass die Zahnstange sich festfrisst und infolgedessen das einwandfreie Arbeiten der Pumpe beeinträchtigt. Es ist folglich notwendig, in den in dem Pumpenkörper beideseits des Ansatzes gebildeten .Räumen zu verhindern, dass Luftüberdrücke entstehen, damit die Zahnstange nicht blockiert wird.

Um diesem Übel abzuhelfen, wurde bereits eine einfache Lösung vorgeschlagen, "die darin besteht, eine oder mehrere Offnungen indem Ansatz vorzusehen, um eine standige Verbindung zwischen den beiden genannten Räumen zu schaffen. Dies setzt selbstverständlich den im Raum über dem Kolben auf der Ansatzseite geschaffenen Druck herab, da die verdichtete Luft stets die Möglichkeit hat, in den Raum auf der Stösselseite unterhalb des Ansatzes zu entweichen. Indessen wird jedoch das Problem nicht vollständig gelöst, da stets ein gewisser Luftdruck, der dem einwandfreien Arbeiten der Kolbenstange abträglich ist, in den genannten Räumen bestehen bleibt.

' Die vorliegende Erfindung behebt die vorgenannten Mangel, in dem sie eine verbesserte Kraftstoffeinspritzpumpe vorschlägt, die endgültig das Reiben der Zahnstange infolge von zu hohen Luftdrücken in dem Pumpenkörper verhindert.

Die" Erfindung hat infolgedessen eine Kraftstoff einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren zum Gegenstand, die einen von einem Stössel bewegten Kolben mit konstantem Hub und einen zwischen dem Kolben und dem Stössel eingesetzten Ansatz besitzt,der gleitend in dem Pumpenkörper gelagert ist, den Lagerteller für eine Kolbenrückstellfeder bildet und wenigstens eine Verbindungsöffnung zwischen einem ersten Raum oberhalb des Ansatzes

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auf der Seite des Kolbens und einem zweiten Raum unterhalb des Ansatzes auf der Stösselseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede genannte Öffnung rriit einem Ventile versehen.ist, das sich^automatisch während der Aufwartsbewegung des Ansatzes unter der Wirkung der Trägheitskraft auf Grund der Beschleunigung des Ansatzes und unter der Wirkung der Verdichtung der Luft in dem genannten ersten Raum öffnet und sich automatisch während der Abwärtsbewegung des Ansatzes schliesst, um durch Saugwirkung in dem genannten ersten Raum einen Unterdruck zu schaffen.

. Wahrend der Abwärtsbewegung des Ansatzes in dem Pumpenkörper unter der Wirkung der Rückstellfeder wird die Luft in dem Raum über dem Ansatz durch die Zahnstange hindurch angesaugt, wodurch selbstverständlich jedes Fressen dieser Zahnstange verhindert wird.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäss besitzt das genannte Ventil eine elastische, biegsame Platte, die auf dem genannten Ansatz auf der Seite des genannten zweiten Raumes, der in dem Pumpenkörper zwischen dem Ansatz und dem Stössel gebildet wird, befestigt ist.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäss wird jedes Ventil von einer Beilegscheibe, einem Plattchen oder dergleichen gebildet, das schwebend in einem Raum gelagert ist, der in einem ringförmigen, fest mit dem Ansatz verbundenen Teil ausgeführt ist.

. - Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Ventiles ist der genannte Raum in geeigneter Weise gearbeitet, um auch das Entweichen der verdichteten Luft wahrend der Aufwärtsbewegung des Ansatzes zu gewährleisten.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf beigefügte Abbildungen näher erläutert. Für die Abbildungen gilt :

- Figur 1 ist eine Teilansicht in Form eines Längsschnittes mit Abriss einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die mit einem Ventil gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung versehen ist;

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- Figur 2 zeigt in einem Schnitt den Ansatz, der mit einem Ventil nach einer zweiten Ausftlhrungsform der Erfindung versehen ist;

- Figur 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III der Figur 2.

Unter Bezugnahme auf die Figur 1 werden zunächst die bekannten Bestandteile der erfindungsgemassen Kraftstoffeinspritzpumpe beschrieben.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe der hier betrachtetSiArt besitzt im wesentlichen einen Pumpenkörper 1, der einen hin- und herlaufenden Kolben 3 mit konstantem Hub und einen Stössel 2 umschliesst. Ein Ansatz 4. ist zwischen dem Stössel 2 und dem Kolben 3 angeordnet und gleitend in dem Pumpenkörper 1 gelagert. Wie deutlich aus der Figur 1 hervorgeht, bildet der Ansatz 4 den Lagerteller für eine Rückstellfeder 5 des Kolbens 3 und besitzt mehrere Offnungen 6 zur standigen Verbindung zwischen einem ersten Raum 7 oberhalb des Ansatzes 4 auf der Seite des Kolbens 3 und einem zweiten Raum 8 unterhalb des Ansatzes 4 auf der Seite des Stössels 2. Mit 9 wird ein Nocken bezeichnet, der fest mit der Welle 10 verbunden ist und den Stössel 2 betätigt, in dem er auf eine fest ana Stössel 2 angebrachte Rolle 11 einwirkt.

Mit 12 wird eine Zahnstange bezeichnet, die von geeigneten Mitteln zur Drehung des Kolbens 3 betätigt wird und ihm eine aufwärts und abwärts gerichtete Bewegung im Inneren des Pumpenkörpers 1 gestattet. Der Kolben 3 ist in an sich bekannter Weise an seinem oberen Ende mit einer schraubenförmigen Rampe 13 versehen, die den Eintritt des Kraftstoffes in Abhängigkeit von der durch die Zahnstange 12 gesteuerten Winkelstellung des Kolbens 3 gewährleistet.

Die Kennzahl 14 bezeichnet ein Unterdruck- oder Schnarrventil, das den Raum 8 mit der umgebenden Luft verbindet. Dieses Überdruckventil besitzt einen' gewisse Anzahl von Umlenk- oder Prallplattchen 15, um in an sich bekannter Weise die Trennung des Kraftstoffes von der Luft zu gewahr leisten. In dem Pumpenkörper 1 ist ferner eine Schlauchleitung 16 zur Rückgewinnung des Leckkraftstoffes. Es ist anzumerken, dass ein Unterdruckventil in der Art des Ventiles 14 nicht unbedingt notwendig ist, und dass

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dann, wenn es fehlt, die eingeschlossene Luft durch die Rohrleitung 16 ausgestossen wird.

Keine im Vorhergehenden beschriebenen Teile bjenOtigen eine besondere Kommentierung, da sie zum bekannten Stand der Technik gehören.

Nach der vorliegenden Erfindung ist jede Öffnung 6 in dem Ansatz 4 mit einem Ventil 17 versehen, das auf der Seite des Raumes 8 angebracht ist.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform hat jedes Ventil 17 ganz einfach die Form einer elastisch biegsamen Platte 18 und ist in 19 an dem Ansatz 4 befestigt. Die Befestigung kann mit Hilfe jedes geeigneten Mittels, wie Nieten, Schrauben, Schweissverbindungen oder dergleichen bewerkstelligt werden. Es handelt sich hierbei um eine besonders einfach Ausführungsform des .Ventiles .

In den Figuren 2 und 3 ist eine zweite erfindungsgemasse Ausfuhrungsform des Ventiles 17 gezeigt. Ein derartiges Ventil besteht aus einem Plattchen, einer Beilegscheibe oder dergleichen 21 aus geeignetem

Material ■ "

^<){// Jim die Öffnungen 6 in dem Ansatz 4 dicht zu verschliessenjUnd ist frei in einem Lager 22 in einem ringförmigen Trager 20 gelagert, der auf jede geeignete Art, wie Verschrauben, Vernieten oder Schweissen, fest an dem Ansatz 4 angebracht ist. Wie deutlich aus der Figur 3 hervorgeht, stehen die Lagerungen 22 für die Plattchen 21 mit Hohlbereichen 23 in Verbindung, die in dem ringförmigen Trager oder der Krone 20 vorgesehen sind und das Ausstossen der Luft in den Raum 8 ermöglichen, wenn der Ansatz 4 sich in dem Pumpenkörper nach oben bewegt.

Im Folgenden wird kurz die Arbeitsweise und der Zweck der Ventile 17 wahrend des Betriebes der Pumpe beschrieben.

Wenn der Stössel 2-unter der Wirkung des auf die Stösselrolle 11 wirkenden Nockens 9 nach oben bewegt wird, stösst er gegen den Ansatz 4, um den Kolben 3 nach oben zu bewegen, was zur Verdichtung der Luft in dem Raum 7 und zur automatischen Öffnung der Ventile 17 fuhrt. Das heisst, dass im Falle der Figur 1 die biegsamen Platten 18 sich von den Offnungen 6

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entfernen, und dass im Falle der in der Figur 2 dargestellten Ausführungsform die Plattchen 21 auf dem Boden der Lagervertiefungen 22 ruhen. Auf diese "Weise werden im Raum 7 in vorteilhafter Weise zu hohe Luftdrücke vermieden. Es ist noch zu bemerken, dass die Öffnung des Ventiles weitgehend durch die Trägheitskraft als Folge der Beschleunigung des Ansatzes erleichtert wird.

Wenn danach der Ansatz 4 seine Abwärtsbewegung beginnt, das heisst, sobald die verdichtete Luft'aus dem Raum 7 ausgestossen worden ist, schliessen sich die Ventile 17 automatisch; Die Ventile 17 sind damit geschlossen, und der Ansatz, der seine Abwartsbewegung durch Gleiten in dem Pumpenkörper 1 ausführt, schafft in dem Raum 7 einen Unterdruck, in dem nämlich eine Ansaugwirkung durch die Zahnstange 12 hindurch stattfindet, war in vorteilhafter Weise dessen Festsetzen durch Kraftstoffleckströme verhindert. Die in dem Raum 8 komprimierte Luft wird danach durch das Unterdruckventil 14 und/oder die Rohrleitung 16 zur Rückgewinnung der Kraftstoffleckströme ausgestossen.

Zusammenfassend kann gesagt •werden, da.ss bei der Aufwärtsbewegung des Ansatzes 4 die Luft nicht oder nur wenig in dem Raum 7 komprimiert ist, und sich während der Abwärts bewegung des Ansatzes 4 in dem Raum 7 durch Ansaugwirkung ein Unterdruck bildet.

Auf diese Weise wird das Problem, das von den Überdrücken der Luft, die im Inneren einer Kraftstoffeinspritzpumpe der hier betrachteten Art auftreten und im wesentlichen auf den gegenüber dem Durchmesser des. Kolbens 3 verhältnismässig grossen Durchmesser des Stössels 2 zurückzuführen sind, gestellt wird, in vorteilhafter Weise durch die vorliegende Erfindung QfaJyk/YUtf Ventilen gelöst, die in jeder Öffnung im Ansatz vorgesehen sind und entweder die Form biegsamer Platten 18 oder von Plättchen, oder dergleichen 21, die freibeweglich in einem fest mit dem Ansatz 4 verbundenem ringförmigen Träger gelagert sind, haben.

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Claims (4)

1. J Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren mit einem hin- und hergehenden Kolben, der einen konstanten Hub aufweist, unter der Wirkung eines Stossels eine geradlinige Bewegung ausführt und von einer Verzahnung mit einer Führzahnstange und einem geführten, koaxial zu dem genannten Kolben ausgerichteten Zahnrade zur Regelung gedreht wird, und mit einem Ansatz, der zwischen dem genannten Kolben und dem genannten Stössel angeordnet ist, gleitend in dem Pumpenkörper unter • Bildung eines schalenförmigen Sitzes für eine Rückstellfeder des genannten Kolbens gelagert ist und von wenigstens einer Verbindungsöffnung zwischen einerseits einem ersten Raum, der insbesondere der Luft vorbehalten ist, nahe der genannten Verzahnung liegt und oberhalb des genannten Ansatzes auf der Kolbenseite gebildet wird, und andererseits einen zweiten unterhalb des genannten Ansatzes auf der Stösselseite gebildeten Raum durchlaufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede Öffnung (6) mit einem eigenen Ventil (17) versehen ist, das sich automatisch währ end der Aufwärtsbewegung des Ansatzes (4) unter der von der Beschleunigung des Ansatzes hervorgerufenen Trägheitskraft und unter der Wirkung der Verdichtung der Luft in dem genannten ersten Raum (7) öffnet und sich automatisch während der Abwärtsbewegung des Ansatzes schliesst, um durch Saugwirkung in dem genannteryersten Raum einen Unterdruck zu schaffen.
2. 2. Pumpe nach Anspruch l,d a du r c h gekennzeichnet, dass jedes genannte Ventil (17) eine elastisch nachgiebige Platte (18) besitzt, die seine zugeordnete Öffnung (6j abdeckt und auf einer Seite (19) der genannten Öffnung an dem genannten Ansatz (4) und auf der Seite des genannten zwaim Raumes (8) befestigt ist.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes genannte Ventil (17) von einer Beilegscheibe, einem Plättchen oder dergleichen (21) gebildet wird, das schwebend in einem Lagerraum.(22) in einem ringförmigen Teil (21), das koaxial undan dem genannten Ansatz (4) festangeordnet ist, auf der Seite des zweiten Raumes (8) gelagert ist.

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4. 4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte ringförmige Teil (21) Ausnehmungen (23) besitzt, die den genannten zweiten Raum (8) mit den genannten Lagerräumen (22) verbinden, um das Ausstossen der verdichteten Luft wahrend der Aufwärts bewegung des Ansatzes (4) zu ermöglichen.

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