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Vorrichtung zum Entlüften von Einspritzpumpen // Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Entlüften von Einspritzpumpen oder ohne, lichen hydraulischen
Anlagen, die einem Verbraucher hydraulisches Medium blasenfrei unter Druck zuführen
sollen, mit einem Saugraum für das zu fördernde hydraulische Medium und einer Rücklaufleitung
für Uberschüssiges Medium, in die ein RUckschlagventil eingebaut ist.
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Bei üblichen Einspritzpumpen, wie sie beispielsweise bei Dieselmotoren
für Personenkraftwagen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume der Zylinder
eingesetzt werden, ist an einer hochgelegenen Stelle des Saugraumes der Einspritzpumpe
eine Entlüftungsschraube vorgesehen. Der Saugraum der Einspritzpumpe, in den der
Kroftstoff von einer üblichen Kraftstofförderpumpe unter einem Druck von 1,5 bis
2 atü gefördert wird, wird durch Aufschrauben der Entiüftungsschroube und damit
durch Herstellen einer Verbindung zwischen dem Saugraum und der Umgebung entlüftet.
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Naturgemäß kann eine solche Entlüftung nur gelegentlich vorgenommen
werden.Dies
ist jedoch mit einer Reihe von Nachteilen verbunden:
Für ein blasenfreies Fördern des Kraftstoffes ist erforderlich, stets für gute Dichtheit
des Saugraumes zu sorgen. Dennoch läßt sich nicht vermeiden, daß sich im oberen
Teil des Saugraumes ein Luftpolster bildet. Ein solches Luftpolster führt dazu,
daß geiegentlich Luft zusammen mit dem Kraftstoff aus dem Saugraum in die Einspritzzylinder
angesaugt und von den Einspritzkolben in den Motor eingespritzt wird. Dieses führt
zu den bekannten Startschwierigkeiten bei Dieselmotoren und aufgrund der mit Luft
untermischten Kraftstoffzufuhr zu einem unruhigen Lauf, der mit dem als "Nageln"
bekannten unerwünschten Geräusch bei Dieselmotoren verbunden ist.
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Mit der Erfindung soll eine Vorrichtung zum EntlUften der eingangs
genannten Art verbessert werden. Hierzu ist gemäß der Erfindung vorgesehen,daß eine
Verbindungsleitung zwischen einer hochgelegenen Steile in dem Saugraum und der Rücklaufleitung
vorgesehen ist.
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Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist erreicht, daß oben im Saugraum
sich sammelnde Luft im Betrieb ständig über die Rücklaufleitung zum Tank zwongsentiüftet
wird.Hierdurch wird erreicht, daß praktisch keine Luft mehr von den Einspritzkolben
in die Einspritzleitungen gefördert wird, sondern nur noch reiner Kraftstoff. Dies
bewirkt, daß die bekannten Startschwierigkeiten bei Dieselmotoren vermieden oder
wesentlich verringert sind und daß ein ruhigerer Lauf des Dieselmotors bei Reduzierung
des "Nagelns" auf ein Minimum erreicht ist. Ferner ist ein geringerer Kraftstoffverbrauch
zu erwarten, weil wegen der Aufteinschlußfreien Förderung von reinem Kraftstoff
in die Brennräume eine einwandfreie Zündung und Verbrennung stattfinden kann.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung der Erfindung, bei der die
Verbindungsleitung das Rückschlagventil überbrückt. In diesem Fall muß zum Austreiben
von Lufteinschlüssen aus dem Saugraum nicht die Schließkraft des Rückschlagventiles
über wunden werden, die auf den gewünschten Druck im Saugraum von beispielsweise
1,5 bis 2 atü eingestellt ist. Schon bei einem wesentlich geringeren Druck, z.B.
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o,5 atü, werden deshalb unewünschte Lufteinschlüsse- aus dem Saugraum
unter Umgehung des Rückschlagventiles in die Rücklaufleitung gedrückt. Die Entlüftung
des Saugraumes geht also bei dieser bevorzugten Ausführung bereits zu Beginn des
Druckaufbaus im Saugraum vonstatten. Ferner ist die Betätigungskraft für die Handpumpe,
die zum Entlüften des Saugraumes nach völligem Leerfahren des;Tanks oder nach einer
Reparaturarbeit an der Einspritzpumpe betätigt werden muß, wegen Umgehung des Rückschlagventils
und damit wegen des geringeren zum Entlüften aufzubauenden Druckes im Saugraum wesentlich
kleiner.
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Die Dichtigkeit des Saugraumes ist nicht mehr so problematisch wie
bisher, weil jede in den Saugraum eingedrungene Luft im Betrieb über die Zwongsentiüftung
gemäß der Erfindung sofort aus dem Saugraum entfernt wird, ohne daß sich ein Luftpolster
einer solchen Luftmenge ansammeln kann, daß mit einem Ansaugen in den Einspritzkolben
gerechnet werden muß.
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Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Verbindungsleitung
das Rückschlagventil überbrückt, muß dafür gesorgt werden, daß der Querschnitt der
Verbindungsleitung im Vergleich zum Querschnitt der Rücklaufleitung so klein ist,
daß der gewünschte Druck im Saugraum ständig aufrechterhalten werden kann. Ein zweckmäßiges
Verhältnis der Querschnitte der Verbindungsleitung und der Rücklaufleitung beträgt
etwa 1:100.
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Eine praktische Ausführung der genannten bevorzugten Ausführung der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der hochgelegenen Stelle in die Wand
des Saugroums eine mit einem den kleinen Querschnitt aufweisenden Längskanal versehene
Schraube dicht eingeschraubt ist, wobei der Längskanal innen mit dem Saugraum und
außen mit der Rücklaufleitung kommuniziert. Der die Verbindungsleitung bildende
Längskanal kann dabei von einem Längsschlitz am äußeren Umfang der Schraube gebildet
sein, die in einem ebenfalls mit der Rücklaufleitung kommunizierenden Sackloch das
Rückschlagventil aufnimmt. Bei einer Einspritzpumpe, die in der oberen Wand des
Saugraumes
eine Öffnung für die Entlüftungsschraube und in der
Seitenwand eine Öffnung für den Anschluß der Rücklaufleitung hat, ist jedoch gemäß
einer anderen Ausführung der Erfindung mit Überbrückung des Rückschlagventiles durch
die Verbindungsleitung vorgesehen, daß der Längskanal mit einem von der Schraube
gehaltenen Anschlußteil einer Rohrleitung kommuniziert, deren anderes Anschlußteil
an einer weiteren, seitlich in den Saugraum eingeschraubten, das Rückschlagventil
enthaltenden Schraube befestigt ist und mit der ebenfalls an dieser weiteren Schraube
abzweigenden Rücklaufleitung auf dem abstromseitigen Ende des Rückschlagventils
kommuniziert. Diese Ausführung eignet sich besonders für die nachträgliche Umrüstung,da
Einspritzpumpen fürDieselmotoren mit einer oberen Entlüftungsöffnung und einer seitlichen
Anschlußöffnung für die Rücklaufleitung in großer Zahl in Gebrauch sind.
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Eine andere Ausführung der Erfindung, bei der ebenfalls eine Überbrückung
des Rückschlagventiles durch die Verbindungsleitung vorgesehen ist, umfaßt ein im
Saugraum untergebrachtes, die Verbindungsleitung bildendes Röhrchen, das mit einem
offenen Ende an der hochgelegenen Stelle des Saugraumes liegt und durch eine das
Rückschlagventil enthaltende, seitlich in den Saugraum eingeführte Schraube für
den Anschluß an die Rücklaufleitung durchgeführt kt. Bei dieser Ausführung ist eine
Entlüftungsöffnung bzw. Schraube in der oberen Wand des Saugraumes der Einspritzpumpe
ganz überflüssig.
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Die Zwangsentlüftung gemäß der Erfindung funktioniert auch dann, wenn
die Verbindungsleitung stromaufwärts von dem Rückschlagventil in die Rücklaufleitung
mündet. Gegenüber den oben beschriebenen Ausführungen ist hierbei eine Vereinfachung
dadurch geschaffen, daß es auf das Querschnittsverhältnis der Querschnitte der Verbindungsleitung
und der Rücklaufleitung nicht ankommt. Der Querschnitt der Verbindungsleitung broucht
in diesem Fall nicht so klein und damit empfindlich gegen Zusetzen durch Schmutz
gestaltet zu werden wie bei der oben beschriebenen Ausführung . Besonders zweckmäßig
ist in diesem Fall eine praktische Ausführung, bei der das Rückschlagventil und
die stromaufwärts davon vorgesehene Leitungsverbindung zwischen der Verbindungsleitung
und der
Rücklaufleitung in einem von der Einspritzpumpe getrennten
Block untergebracht und mit der Einspritzpumpe über gesonderte Leitungen verbunden
sind.
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Bei dieser zuletzt beschriebenen Ausführung der Erfindung ohne Überbrückung
des Rückschlagventils muß jedoch zur Zwangsentlüftung die Schließkraft des Rückschlagventiles
überwunden werden. Folglich findet die Zwangsentlüftung erst nach Aufbau des Druckes
von z.B. 1,5 bis 2 atü im Saugraum der Einspritzpumpe statt. Beim Handpumpen muß
die diesem Druck entsprechende Schließkraft des Rückschlagventiles überwunden werden.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es
zeigen: Fig. 1 ein Schema einer Einspritzpumpe mit einer bekannten Vorrichtung zum
Entlüften des Saugraumes; Fig. 2 ein Schema einer Einspritzpumpe mit einer Vorrichtung
zum Entlüften nach der Erfindung; Fig. 3 im Teilschnitt einen Teil der Entlüftungsvorrichtung
nach Fig. 2; Fig. 4 in einem Teilschnitt einen weiteren Teil der Vorrichtung nach
Fig. 2; Fig. 5 eine andere Ausführung einer wie die Vorrichtung nach den Fig. 2,
3 und 4 arbeitenden Entlüftungsvorrichtung und Fig. 6 ein Schema einer Einspritzpumpe
mit einer abgewandelten. Vorrichtung zum Entlüften des Saugraumes gemäß der Erfindung.
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In den Schemata nach den Fig. 1, 2 und 6 sind mit 1 eine Einspritzpumpe,
mit 2 die obere Gehdusewand der Einspritzpumpe, mit 3 die Einspritzzylinder, mit
4 die abgebrochen dargestellten Einspritzleitungen und mit 5 der Saugraum der Einspritzpumpe
bezeichnet. Bei 6 ist der Antriebseingang und bei 7 die von einer nicht gezeigten
Kraftstofförderpumpe herrührende Kraftstoffzuführleitung gezeigt, die über eine
Öffnung 8 in den Saugraum 5 mündet. Eine Öffnung 9 in der Seitenwand des Saugraumes
5 führt
zu einer Rücklaufleitung 10, die über ein Rückschlagventil
11 zum Kraftstofftonk 12 zurückführt. Zusätzlich ist in der oberen Gehäusewand 2
der Einspritzpumpe 1 eine Entlüftungsöffnung 13 vorgesehen. All dieses ist bekannt
und einigen im folgenden beschriebenen Ausführungen gemeinsam.
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Bei der bekannten Ausführung nach Fig. 1 ist in die Entlüftungsöffnung
13 eine Entlüftungsschraube 14 eingeschraubt. Nur durch Lockern dieser Entlüftungsschrnube
kann der Saugraum 5 gelegentlich entlüftet werden, d.h. ein durch eingedrungene
Luft oben im Saugraum entstandenes Luftpolster abgebaut werden. Dies ist mit den
beschriebenen Nachteilen verbunden.
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eine Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist die Entlüftungsöffnung 13
über eine/Drosselstelle 15 aufweisende Verbindungsleitung 16 mit der Rücklaufleitung
10 verbunden. Die Verbindungsleitung mündet in die Rücklaufleitung 10 an einem Punkt
O7stramabwärts von dem Rückschlagventil 11. Die Verbindungsleitung 16 überbrückt
also das Rückschlagventil 11. Hierdurch ist für eine ständige Zwangsentlüftung des
Saugraumes 5 im Betrieb über die Verbindungsleitung 16 unter Umgehung des Rückschlagventiles
11 gesorgt.
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Der Querschnitt der Drosselstelle 15 ist wesentlich kleiner als derjenige
der Rücklaufleitung 10.Beispielsweise betrugt das Querschnittsverhältnis der Drosselstelle
15 zum Querschnitt der Rücklaufleitung 1:100. Hierdurch ist gewährleistet, daß der
Druck im Saugraum 5, der durch die Kraftstofförderpumpe im Saugraum erzeugt ist,
nicht unter einen gewünschten Wert, z.B. 1,5 bis 2 atü, abfällt.
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Eine konstruktive Ausführung der nach der Fig. 2 beschriebenen Entlüftungsvorrichtung
ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Diese konstruktive Ausführung eignet sich besonders
für die Umrüstung einer bekannten Einspritzpumpe gemäß Fig. 1, weil an der Einspritzpumpe
keinerlei Änderungen vorgenommen und lediglich wenige Teile ergänzt werden müssen.
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Fig. 3 zeigt den Anschluß der Verbindungsleitung 16 an die Entlüftungsöffnung
13.
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In die Entlüftungsöffnung 13 ist eine am äußeren Umfang mit einem
Längsschlitz 15,
der die Drosselstelle bildet,- versehene Schraube
19 eingeschraubt. Die Schraube 19 hat einen Bund 20, auf den ein Anschlußstück20der
Verbindungsleitung 16 aufgeschoben ist. Das Anschlußstück 21 ist zwischen dem Kopf
22 der Schraube und der Oberseite 23 des Ei nspri tzpumpengehäuses unter Zwischenschaltung
von Kupfer-Asbest-Dichtringen 24, 25 eingespannt. Innen hat das Anschlußstück 21
einen Ringkanal 26, der mit dem Längsschlitz 15 und der Verbindungsleitung 16 kommuniziert.
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Der Anschluß der Rücklaufleitung 10 über die Rücklauföffnung 9 und
der Anschluß der Verbindungsleitung 16 an die Rücklaufleitung 10 ist in Fig. 4 im
einzelnen gezeigt. In die Rücklaufleitung 9 ist von außen eine das Rückschlagventil
11 mit Kugel 30 und Feder 31 enthaltende Schraube 32 eingeschraubt. Die Schließkraft
der Feder 31 ist so eingestellt, daß sie die Kugel 30 an ihren Sitz 29 gedrückt
hält, solange nicht der im Saugraum 5 (auf der linken Seite der Schraube 32 in Fig.
4) herrschende vorschriftsmäßige Druck überschritten wird.
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Die Bohrung 33 in der Schraube, welche die Feder 31 und die Kugel
30 aufnimmt, steht über eine Querbohrung 34 in Verbindung mit einem Ringkanal 35
in einem Anschlußstück 36 der Rücklaufleitung 10. Dieses Anschlußstück 36 ist unter
Zwischenschaltung von Dichtungen 37, 38 vom Kopf 40 der Schraube 32 gegen die seitliche
Außenwand 39 des Ei nspri tzpumpengehöuses geklemmt.
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In den Kopf 40 der durchbohrten Schraube 32 ist eine weitere Schraube
41 eingeschraubt, Zwischen dem Kopf 22 dieser Schraube 41 und dem Kopf 40 der Schraube
32 ist das andere Anschlußstück 43 am unteren Ende der Verbindungsleitung 16 eingeklemmt.
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Über einen Ringkanal 44 in diesem Anschlußstück, eine Querbohrung
45 und eine Axialbohrung 46 kommuniziert die Verbindungsleitung 16 mit der Bohrung
33 in der Schraube 32 und damit unter Umgehung des Rückschlagventiles 11 über die
Querbohrung 34 und den Ringkanal 35 mit der Rücklaufleitung 10.
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Bei der beschriebenen Konstruktion gemäß den Fig. 3 und 4 sind ols
zusätzliche Teile gegenüber der bekannten Konstruktion nach Fig. 1 lediglich eine
gegenüber der bekannten
Entlüftungsschraube 14-abgewandelte Schraube
19, die Verbindungsleitung 16, die Schraube 41, die Dichtung 24 sowie zusätzliche
Dichtungen 48 und 49 für das Anschlußstück 43 der Verbindungsleitung 16 erforderlich.
Am Einspritzpumpenge häuse brauchen keinerlei Veränderungen vorgenommen zu werden.
Dies ermöglicht in einfachster Weise die nachträgliche Umrüstung der Einspritzpumpe
auf die beschriebenen Zwangsen t I tl üftungsvorrichtung.
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Bei der abgewandelten Vorrichtung gemäß Fig. 5, die nach dem gleichen
Prinzip wia die Entlüftungsvorrichtung nach dem Schema nach Fig. 2 arbeitet, sind
funktionsgleiche Teile mit der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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Bei dieser Ausführung ist die'- Rücklaufleitung 10 mit dem Anschlußstück
43 an die obere Wand 2 des Einspritzpumpengehäuses angeschlossen. Hierzu ist eine
erweiterte Bohrung 13' erforderlich. In diese erweiterte Bohrung 13' ist eine Schraube
50 eingeschraubt, die zwischen ihrem Kopf 51 und der Oberseite 23 des Einspritzpumpenge
hauses das Anschlußstück 36 der Rücklaufleitung 10 mit dem darin vorgesehenen Ringkanal
35 unter Zwischenschaltung der Dichtungen 37,38 einklemmt. Mit dem Ringkanal 35
stehen ein Längsschlitz 53 im äußeren Umfang des Schraubenschaftes sowie eine Querbohrung
54 in Verbindung. Diese Querbohrung führt zu einer Axiolbohrung 55 in der Schraube
50, welche die Feder 31 und die Kugel 30 des Rückschlagventils 11 aufnimmt. Es ist
ersichtlich, daß die Verbindungsleitung zum Saugraum 5(in Fig. 5 unten) allein von
dem Längsschlitz 53 gebildet wird, der das Rückschlagventil 11 zur Verbindung mit
Rücklaufleitung 10 überbrückt. Eine seitliche Öffnung 9 (Fig. 1, 2 und 4) im Einspritzpumpengehäuse
ist bei dieser Ausführung ebenso wie eine gesonderte Verbindungsleitung 16 eingespart.
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Die Ausführung nach Fig. 6 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen
Zwangsentlüftungsvorrichtungen gemäß den Fig 2 bis 5 dadurch, daß die Verbindungsleitung
16 mit der Rücklaufleitung 10 an einem Punkt 60 stromaufwörts von dem Rückschlagventil
11 kommuniziert. Diese Verbindungsstelle 60 ist zusammen mit dem Rückschlagventil
11 in einen als Kasten 61 angedeuteten Block entfernt von der Einspritzpumpe 1 angeordnet.
EineDrosselstelle
15, wie sie bei der Ausführung nach den Fig.
3 und 4 durch den Längsschlitz in der Schraube 19 und bei der Ausführung nach Fig.
5 durch den Längsschlitz 53 in der Schraube 50 gebildet ist, ist bei der Ausführung
nach Fig. 6 überflüssig. Jedoch muß die Luft hier entgegen der Schließkraft des
Rückschlagventiles 11 abgeführt werden.
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In einem Block ähnlich dem Block 61 entfernt von der Einspritzpumpe
1 kann selbstverständlich auch die Verbindungsstelle 17 stromabwärts vom Rückschlagventil
11 gemäß Fig. 2 das Rückschlagventil 11 und ggf. die Drosselstelle 15 untergebracht
werden, wenn dies aus Platzgründen oder sonstigen konstruktiven Gründen wünschenswert
sein sollte.
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Ansprüche: