DE2717284A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Description

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Anmelder: LUCAS INDUSTRIES LIMITED

Great King Street, Birmingham, BI9 2XF, England

Kraftstoffeinspritzpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung, die einen in einem Gehäuse angeordneten Drehschieber mit einer Querbohrung aufweist, die zwei verschiebliche Kolben führt, zwischen die mittels Kraftstoffzufuhrkanälen Kraftstoff gelangt, der mittels Kraftstoffabfuhrkanälen aus dem Bereich zwischen den Kolben verbracht werden kann, wobei ein Nockenring den Drehschieber umgibt, um mit nach innen gerichteten Nocken die Kolben bei sich drehendem Drehschieber nach innen zu bewegen bzw. ihre Bewegung nach außen zuzulassen.

Um bei einer solchen Vorrichtung das geförderte Kraftstoffvolumen zu vergrößern, ist es bekannt, eine zweite Querbohrung in dem Verteilerglied anzuordnen, deren Längsachse die Längsachse der ersten Querbohrung und die Drehachse des Drehschiebers schneidet und die ein zweites Kolbenpaar aufnimmt. Bei dieser Lösung ist der nach innen gerichtete Weg der Kolben begrenzt, weil verhindert werden muß, daß die Kolben am inneren Ende des Kolbenhubes einander berühren.

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Die nach außen gerichtete Bewegung der Kolben ist begrenzt durch die Notwendigkeit, eine ausreichende Führungslänge der Kolben in den Bohrungen zu belassen und die Leckverluste klein zu halten. Ausgehend von einer vorgegebenen Größe des Orehschiebers und des Gehäuses sowie von einem vorgegebenen Querschnitt der Kolben liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Fördervolumen der Vorrichtung während des nach innen gerichteten Förderhubes der Kolben zu vergrößern.

Gemäß der Erfindung wird für eine Vorrichtung mit einer zweiten Bohrung, deren Längsachse die Längsachse der ersten Bohrung in der Drehachse des Drehschiebers schneidet, ein zweites Kolbenpaar vorgeschlagen,das Ausschnitte aufweist, in die sich die Kolben des ersten Kolbenpaares hineinbewegen können, wenn die Kolben von dem Nockenring nach innen bewegt werden.

Auf diese Weise können die Kolben nach innen einen größeren Hub zurücklegen, ohne daß sie aneinanderstoßen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Oberflächen der Ausschnitte so profiliert, daß Drehbewegungen des Kolbenpaares mit den ausgeschnittenen Kolben verhindert sind.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Längsachsen der Bohrungen in der Radialebene geneigt zueinander angeordnet, in der der Schnittpunkt beider Achsen liegt, wobei jeder Kolben des Kolbenpaares mit den Ausschnitten an seinem inneren Ende mit seinem Ausschnitt das innere Ende eines Kolbens des anderen Kolbenpaares so aufnimmt, daß infolge der Kontur des Ausschnittes eine Drehung der Kolben mit den Ausschnitten um ihre Längsachse verhindert ist.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal haben die Ausschnitte im einen Zylinderpaar die Form von Zylinderabschnitten, deren Achsen die Längsachsen der Kolben, in denen sie angeordnet sind, unter einem Winkel schneiden, der etwa gleich ist dem kleineren Winkel zwischen den Bohrungsachsen.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördervorrichtung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in der zeigen

Fig. 1 im Mittellängsschnitt eine typische Vorrichtung, der die Erfindung zuzuordnen ist,

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Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung in der Ebene, in der die Längsachsen der Pumpenkolben liegen und

Fig. 3 einen der erfindungsgemäßen Kolben im Teilschnitt.

Die Vorrichtung weist einen Drehschieber 10 in einem Gehäuse 11 auf. Am einen Ende ist der Drehschieber mit einer Antriebswelle gekuppelt derart, daß er synchron mit der Brennkraftmaschine angetrieben wird, der die Vorrichtung zugeordnet ist. Das andere Ende des Drehschiebers ist mit dem Rotor einer Speisepumpe 12 verbunden, deren Kraftstoffeinlaß 13 im Betrieb der Vorrichtung mit einem Kraftstoffspeicher verbunden ist. Der Auslaß der Speisepumpe ist mit einer Kraftstoff-Führung 14 im Gehäuse ' 11 verbunden. Der Förder- bzw. Auslaßdruck der Kraftstoffspeisepumpe wird von einem Ventil 15 üblicher Bauweise so gesteuert, daß der Förderdruck der Speisepumpe entsprechend der ansteigenden Arbeitsgeschwindigkeit der Brennkraftsmaschine ansteigt.

In dem Drehschieber ist eine Querbohrung 16 mit einem Paar Pumpenkolben 17 angeordnet. Die Querbohrung 16 steht

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mit einer Längsbohrung 18 des Drehschiebers In Verbindung, die ihrerseits in einer axial gegenüber der Querbohrung 16 versetzten Ebene mit mehreren Einlaßbohrungen 19 verbunden ist, die sich zum Außenumfang des Drehschiebers erstrecken. Die Einlaßbohrungen 19 kommen im Wechsel mit einer Einlaßöffnung 20 zur Deckung, die unmittelbar mit der Kraftstoff-Führung 14 verbunden ist.

Die Längsbohrung 18 steht außerdem mit einer Förderbohrung

21 in Verbindung, die sich radial zum Außenumfang des Drehschiebers erstreckt und im Wechsel und entsprechend dem Umlauf des Drehschiebers mit mehreren Auslaßbohrungen

22 zur Deckung kommt. Im Betrieb stehen die Auslaßbohrungen mit den Einspritzdüsen der zugehörigen Brennkraftmaschine in Verbindung.

Die Kolben arbeiten am äußeren Ende mit Schuhen 23 zusammen, in denen Rollen 24 gelagert sind. Jedem Kolben ist ein Schuh, jedem Schuh ist eine Rolle zugeordnet. In der Radialebene der Rollen 24 ist der Drehschieber von einem Nockenring 25 umgeben, an dessen Innenumfang mehrere Paare von nach innen gerichteten, nicht gezeichneten Nocken angeordnet sind.

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In der Zeichnung ist die Vorrichtung in der Arbeitsstellung gezeigt, in der Kraftstoff von der Speisepumpe zu der Bohrung (16) fließt, und zwar über die öffnung 20 und eine der Einlaßbohrungen 19. Wenn sich der Drehschieber aus dieser Stellung weiterdreht, kommt die Einlaßbohrung 19 außer Deckung mit der Einlaßöffnung 20 und die Förderbohrung 21 kommt zur Deckung mit einer der Auslaßbohrungen 22. Ist diese Verbindung hergestellt, werden die Kolben von dem Nockenring 25 nach innen bewegt, um Kraftstoff zu einer der Einspritzdüsen der zugehörigen Brennkraftmaschine zu fördern. Beim Umlauf des Drehschiebers wiederholt sich dieser Vorgang so, daß abwechselnd alle Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff versorgt werden.

Die Menge des bei jedem Fördertakt geförderten Kraftstoffes ist in nicht gezeigter Weise regelbar. Diese Regelung kann beispielsweise durch eine Begrenzung der Kolbenbewegung nach außen durch mechanische Mittel erreicht werden. Es kann so die nach außen gerichtete Ansaugbewegung der Kolben bestimmt werden, oder es kann die Menge des während des Ansaugtaktes in die Bohrung 16 strömenden Kraftstoffes begrenzt werden.

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Gemäß Fig. 2 kann in bekannter Weise zur Vergrößerung der bei jedem Fördertakt geförderten Kraftstoffmenge ein zweites Kolbenpaar vorgesehen sein, wobei dann während des Fördertaktes alle vier Kolben gleichzeitig nach innen bewegt werden. Gemäß Fig. 2 1st das zweite Kolbenpaar 27 in einer weiteren Querbohrung 26 vorgesehen. Die Längsachsen beider Bohrungen 16 und 26 schneiden sich in der Drehachse des Drehschiebers. Im Fall der Kraftstoff-Förderung zu einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern sind auf der Innenseite des Nockenringes 25 zwei Paar diagonal einander gegenüberliegende Nocken vorgesehen, deren Nocken ihrerseits diagonal einander gegenüberliegen, so daß zwischen jedem Nocken und dem Nachbarnocken sowie zwischen den Längsachsen zweier Bohrungen ein rechter Winkel liegt. Im Fall einer Kraftstoffpumpe für eine Sechszylindermaschine sind drei Nockenpaare mit um 60° gegeneinander versetzten Nocken vorgesehen. In diesem Fall müssen die Längsachsen der Bohrungen Winkel einschließen, von denen der kleinere Winkel 60° beträgt. Deshalb gehört das Beispiel gemäß Fig. 2 zu einer Sechszylindermaschine.

Die nach innen gerichtete Bewegung der Kolben ist dabei durch das Kriterium begrenzt, daß die Kolben in ihrer

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Inneren Endstellung nicht zusammenstoßen dürfen, während die Bewegung nach außen durch das Kriterium begrenzt ist, daß infolge zu weit aus den Bohrungen herausragender Kolben die Leckverluste zu groß werden und die Führung zwischen Kolben und Bohrung zu kurz wird. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Vorrichtung mit einem geringstmöglichen Aufwand an Änderungen für den Einsatz bei verschiedenen Brennkraftmaschinen anpassen zu können. Um die Kraftstoff-Fördermenge vergrößern zu können, sind die Kolben 27 am inneren Ende erfindungsgemäß mit Ausschnitten versehen. Im Fall einer Vierzylindermaschine sind die Kolben 27 auf beiden Seiten ihrer inneren Enden mit je einem Ausschnitt versehen, so daß die Kolben 17 ohne Gefahr eines Zusammenstoßes mit den Kolben 27 sehr weit nach innen bewegt werden können. Im Fall einer Einspritzvorrichtung für eine SechsZylindermaschine gemäß Fig. 2 sind die beiden Kolben 27 nur auf einer Seite ihrer inneren Enden mit einer Aussparung 28 versehen. Zweckmäßigerweise werden die Aussparungen 28 mit einem Schaftfräser gefertigt, wodurch jede Aussparung die Form eines Zylinderabschnittes hat. Die Achse der Aussparung ist zur Achse des jeweiligen Kolbens unter einem Winkel geneigt, der dem kleineren Winkel zwischen den Bohrungen 16 und 26 entspricht.

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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß mit den Aussparungen 28 die Kolben weiter nach innen bewegt werden können, als wenn die Aussparungen nicht vorhanden wären. Die Kolben 27 sind dabei etwas länger als die Kolben 17. Die Grundflächen der Aussparungen sind auch dann im Bereich der Kolben 17, wenn die Kolben in ihrer äußeren Endstellung sich befinden. Das verringert die Gefahr, daß die Kolben 27 in ihren Bohrungen verdreht werden, obwohl die Drehung der Kolben 27 in ihren Bohrungen auch durch andere Mittel verhindert werden muß, wenn das erforderlich sein sollte. Im Falle einer Kraftstoff-Förder-Vorrichtung für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine kommen die Grundflächen der Ausschnitte der Kolben 27 und die Kolbenböden der Kolben 17 voneinander frei, wenn sich die Kolben nach außen bewegen. Trotzdem werden sich die Kolben 27 nicht verdrehen, solange die Kolben 17 in die Bohrung 26 hineinragen und eine Berührung zwischen den Kolben während ihrer Bewegung nach innen wird die Kolben in ihre korrekte Stellung zurückdrehen, sollten sie sich verdreht haben und dadurch eine Berührung verursacht worden sein.

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AZ

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einem in einem Gehäuse angeordneten Drehschieber, in dem zwei Radialbohrungen angeordnet sind, deren Längsachsen sich in der Drehachse des Drehschiebers schneiden und in denen je zwei Kolben mittels einer Nockensteuerung gleichzeitig nach innen und ebenso gleichzeitig nach außen bewegbar gelagert sind, um im Ansaugtakt in den Bereich zwischen die beiden nach außen gehenden Kolben jeder Bohrung Kraftstoff gelangen zu lassen und diesen Kraftstoff im Fördertakt bei nach innen gehenden Kolben auszustoßen, dadurch gekennzeichnet, daß eines (Kolbenpaar 27) der beiden Kolbenpaare (17,27) mit Aussparungen (28) versehen ist, in die sich die Kolben (17) des anderen Kolbenpaares beim Bewegen der Kolben nach innen hineinbewegen, um den Weg der Kolben nach innen zu vergrößern, ohne daß die Kolben aufeinandertreffen.

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   ORIGINAL INSPECTEP

   ■ V-
2. 2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kontur der Aussparungen (28) , die ein Verdrehen der Kolben (17,27) um ihre Längsachse verhindert.
3. 3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Bohrungen (16,26) in der Radialebene ihres Schnittpunktes gegeneinander geneigt sind, wobei die Kolben (27) eines Kolbenpaares an ihrem inneren Ende mit einer Aussparung (28) versehen sind, in der sich das innere Ende jeweils eines Kolbens (17) des anderen Kolbenpaares in der inneren Endstellung der Kolben befindet und die Viände der Aussparungen die Drehung dieser Kolben um ihre Längsachsen verhindern.
4. 4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aussparung (28) die Form eines Zylinderabschnittes hat, dessen Längsachse die Längsache des Kolbens unter einem Winkel schneidet, der dem kleineren Winkel zwischen den Längsachsen der Bohrungen (16,26) entspricht.

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