DE360863C - Rundlaufpumpe als Ladepumpe fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladepumpe für Verbrennungskraftmaschinen, welche als Rundlaufpumpe ausgebildet ist. Da es sich insbesondere bei kleineren Motoren mit hoher Umlauf zahl bei j eder Zylinderlädung um sehr geringe einzuspritzende Brennstoffmengen handelt, so zeigen sich die gebräuchlichen Rundlaufpumpen insofern als ungeeignet, als sie derart geringe Mengen nicht zu fördern vermögen; auch ermöglichen sie nicht, bei jedem Umlauf die geförderten Mengen zu ändern und so die Brennstoffzufuhr zu regeln.

Dies ergibt sich aus folgendem Beispiel:

Bei dem Satz von 230 g Benzin für die

P. S.-Stunde- gebraucht ein Vierzylindermotor von 15 P. S. bei 1000 Umdrehungen in der Minute 3 450 g Benzin in der Stunde. Demnach gebraucht ein Zylinder für die Stunde 863 g und in der Minute etwa 15 g Benzin. Da in der Minute 500 Saughübe ausgeführt werden, so kommt auf jeden Saughub 0,03 g Benzin. Derartig geringe Mengen genau abgemessen in die Zylinder zu fördern' verhindert bei den bekannten Rundlaufpumpen, auch wenn diese nur mit einem Ventil oder Schieber arbeiten, schon allein die Undichtigkeit und ungenaue Arbeitsweise der umlaufenden Teile. Zur Regelung so kleiner Mengen fehlt die Genauigkeit und überhaupt ein Mittel dazu.

Es hat sich nun ergeben, daß allen an eine Ladepumpe zu stellenden Anforderungen eine Rundlaufpumpe genügt, bei der in einer umlaufenden Trommel achsial, d. h. quer zu deren Umlaufebene, verschiebbare Kolben frei auf einer zur Achse geneigten Spurscheibe gleiten, die in ihrer Neigung verstellbar ist, sonst aber feststeht und infolge ihrer Neigung die mit der Trommel umlaufenden Kolben hin und her bewegt. Derartige runde Kolben lassen sich bei jeder Abmessung dicht lagern und können je nach Neigung der Scheibe vom vollen Hub bis auf Null in allen Zwischenstufen und unabhängig von der Umlaufzahl

eingestellt werden. Denn wenn die verstellbare Antriebsscheibe genau senkrecht zur Achse steht, bewegen sich die Kolben in der Trommel nicht, und es rindet keine Förde rung statt. Je mehr die Scheibe geneigt wird. desto größer wird der Hub der Kolben und somit die Fördermenge,

Auf diese Weise lassen sich unabhängig von der Umlaufzahl die Fördermengen von ίο Null bis zum Höchstwert genau regeln, wobei durch die Umlaufzahl nur die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen Förderungen bedingt ist. Hierdurch ist es ferner ermöglicht, die Einstellung der Fördermengen selbsttätig vom Regler aus zu bewirken, der zu diesem Zweck mit der verstellbaren Schrägscheibe verbunden wird.

Ein besonderer Vorteil der gekennzeichneten Rundlaufpumpe liegt noch darin, daß man sie für Mehrzylindermotoren mit so vielen Kolben versehen kann, als Motorzylinder vorhanden sind, wobei für jeden Kolben ein besonderer Druckkanal vorgesehen wird. Dann ist für alle Zylinder eine gemeinsame Pumpe vorhanden, aber jeder Zylinder erhält unabhängig von den anderen sein eigenes Gasgemisch zugeführt, wodurch Vergaserbrände, Wirbelungen in den Vergaserleitungen und infolgedessen ungleichmäßige Füllungen und eine ungleichmäßige Arbeitsweise des Motors vermieden werden.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. ι ist ein Längsschnitt durch eine Ladepumpe, Abb. 2 ein Querschnitt nach A-A der Abb. i, Abb. 3 eine äußere Seitenansicht des hinteren Teiles der Pumpe mit der Einstellvorrichtung für die Schrägscheibe, Abb. 4 die Gesamtansicht eines mit der Ladepumpe ausgerüsteten Motors, Abb. S die Seitenansicht einer mit selbsttätiger ' Verstellung versehenen Pumpe in Verbindung mit dem Vergaser, Abb. 6 bis 9 verschiedene Ausführungsformen der Steuerkanäle (Saug- und Druckkanäle); Abb. 10 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Förderkolben.

Bei der Ladepumpe nach Abb. 1 auf einer Welle ro ist eine Trommel 11 befestigt, die in einem geschlossenen Gehäuse 12 umläuft und zwei Zylinderbohrungen 13 besitzt, in denen zwei Kolben gelagert sind, von denen der eine, 14, als eigentlicher Förderkolben, der andere, 15, als Führungskolben dient. Beide Kolben tragen an ihren äußeren Enden kugelgelenkartig angeordnete Gleitschuhe 16, mit denen sie sich gegen eine geneigte Spurscheibe 17 stützen. Diese Scheibe 17 ist mittels zweier seitlicher Zapfen 18, 19 (Abb. 2 und 3) derartig drehbar gelagert, daß sie durch Drehung um ihre Zapfen in ihrer Neij gung verstellt werden kann, und zwar von der I in Abb. 1 gestrichelt dargestellten, zur Pum-I penachse senkrechten Stellung bis zu einer

^I höchsten Schräglage, etwa wie mit vollen i Linien dargestellt. Die beiden Kolben 14 und ι S sind durch einen Gelenkhebel 20, der ; seinen Stützpunkt in der umlaufenden Trommel oder in deren Welle findet, so mitein- ; ander verbunden, daß beide Kolben entgegenj gesetzte Bewegungen zueinander ausführen. Wird die Trommel beispielsweise mittels eines Zahnrades 21 in Umdrehung versetzt, so gleiten die Kolben 14,15 mit ihren Schuhen 16 auf der geneigten Spurscheibe 17, und dabei bleiben die durch den Gelenkhebel verbundenen Kolben stets in Berührung mit der geneigten Spurfiäche und erhalten somit einen hin und her gehenden Antrieb durch ihren eigenen Umlauf.

Die in Abb. 1 dargestellte Ladepumpe ist für einen Zweizylindermotor mit hintereinanderfolgenden Saughüben bestimmt. Ein solcher Motor erfordert bei halber Umlaufzahl der Pumpe nur einen Förderkolben. Da dieser jedoch frei auf der Spurscheibe gleitet, so würde er nur den Druckhub von der schrägen Fläche erhalten, nicht aber auch die Saugbewegung, wenn er ganz unabhängig wäre. Zum Antrieb auf Saughub ist er deshalb durch den Gelenkhebel 20 mit Führungskolben 15 verbunden, der, da er den Förderkolben genau gegenüberliegt, stets¹ auch die genau entgegengesetzten Bewegungen vollführt und somit bei seinem Hineindrücken durch die schräge Fläche mittels des Gelenkhebels den Förderkolben aus seiner Zylinderbohrung zum Saughub herausbewegt. Die Zylinderbohrung 13 des Förderkolbens mündet an der hinteren Stirnfläche der Trommel

II in einer Öffnung 22, die sich beim Umlaufen der Trommel abwechselnd am Druckkanal 23 und am Saugkanal 24 vörbeibewegt. Die Saug- und Druckkanäle sind zweckmäßig in einer auswechselbaren Ringscheibe 25 angeordnet. Abb. 6 zeigt diese Scheibe mit den Kanälen 23 und 24 in der Ansicht.

Zur Veränderung derj Schrägscheibenneigung ist auf dem äußeren Ende des Zapfens 18 (Abb. 2 und 3) ein Schneckenrad- no sektor 26 angebracht, der durch eine Schnecke 27 verstellt wird. Dies kann entweder durch einen Knopf 28 von Hand aus oder auch mittels einer Kurbel 29, die in Abb. 2 (gestrichelt gezeichnet) auf dem Zapfen 18 zum unmittelbaren Antrieb befestigt oder, wie in Abb. 3 neben dem Knopf 28 dargestellt ist, an dessen Stelle auf der Schneckenwelle angebracht sein kann.

Bei jedem Umlauf der Trommel vollführt auf die beschriebene Weise der Förderkolben einen Saug- und einen Druckhub. Dabei

wird der Brennstoff durch den Kanal 30 zu- ! geführt und durch den Kanal 31 abgeleitet. Mit letzterem ist eine Düse 32 (Abb. 4) verbunden, die infolge ihres Widerstandes unter dem Förderkolben den zum Einspritzen erforderlichen Druck des Brennstoffs verursacht. Die Pumpe ist so eingerichtet, daß . während der nacheinanderfolgenden Saughübe der beiden Zylinder der Förderkolben bei '. einmaligem Umlauf der Trommel mit Brenn- I stoff versorgt.

Wie Abb. 4 zeigt, ragt die Düse 32 in die Mischkammer eines Vergasers 33 hinein, in der sich oberhalb der Düse ein Prallkörper 34 befindet. Die Pumpe wird mittels des Zahnrades 21 durch ein Zwischenrad 35 von dem auf der Steuerwelle sitzenden Zahnrade 36 angetrieben. Soll die jeweilig eingespritzte Brennstoffmenge verändert werden, so geschieht dies, wie bereits erwähnt, durch den Knopf 28 oder die Kurbel 29. Wird letztere, wie in Abb. 4 und 5 dargestellt ist, durch eine Stange 37 mit einer Kurbel 38 des Reglers verbunden, so erfolgt die Verstellung der schrägen Scheibe 17 und somit die Regelung der Brennstoffzufuhr selbsttätig. Um hierbei auch eine entsprechende \ Änderung der Luftzufuhr zu bewirken, ist in j der öffnung des Vergasers 33 ein Drossel- : schieber 39 (Abb. 4) vorgesehen, der durch |

einen Hebelarm 40 und Gelenk 41 ebenfalls . von der Stange 37 aus zusammen mit der schrägen Scheibe verstellt wird.

Während Abb. 5 die Anordnung der Saug- und Druckkanäle einer Ladepumpe für Zweizylindermotoren zeigt, bei denen die Saughübe hintereinander erfolgen und dementsprechend die ganze Hublänge der Pumpenbewegung zur Ausnutzung gelangt, zeigt Abb. 7 die Anordnung für einen Einzylindermotor. Hier sind zwischen dem Druckkanal 23 und dem Saugkanal 24 größere Zwischenräume belassen, und zwar derart, daß sowohl für die Saug- wie auch für die Druck- ^; wirkung nur die halbe Hublänge zur Verwendung kommt. Die Anordnung nach Abb. 8 ist für eine Pumpe bestimmt, deren ' mehrere in einem Mehrzylindermotor in der Weise angeordnet sind, daß jede Pumpe nur einen Zylinder speist. Da hierbei nur auf einen geringeren Teil des Umlaufes gedrückt und gesaugt wird, so würden hierbei" übermäßige Saug- und Druckwirkungen ent- , stehen. Um dies zu vermeiden, erstreckt sich in Abb. 8 der Saugkanal 24 über drei Viertel des Weges, der Druckkanal 23 nur über ein Viertel; dabei werden die vorzeitig eintretenden Druckwirkungen dadurch beseitigt, daß die Flüssigkeit in den Saugkanal weiter zurückgedrängt wird. Der Druckkanal 23 braucht nicht unbedingt zusammen mit dem Saugkanal in der feststehenden Scheibe oder sonstwie im Gehäuse angebracht zu sein, sondern er kann auch, wie in Abb. 9 strichpunktiert angedeutet ist, in der Kolbentrommel 11 liegen und mit dieser umlaufen. Dementsprechend muß natürlich in der feststehenden Scheibe ein Austrittsloch vorhanden sein. Selbstverständlich können die Saug- und Druckkanäle "anstatt auf einer festen Stirnfläche auch im Umfang des Gehäuses angebracht sein.

Der Hilfskolben kann fortfallen, wenn der Förderkolben auf andere Weise aus der Zylinderbohrung herausbewegt wird, beispielsweise durch eine Feder 42, die beim Hineintreiben des Kolbens durch die schräge Scheibe zusammengedrückt wird und bei Abgleiten des Kolbens auf der anderen Umdrehungshälfte diesen gegen die Scheibe preßt und gleichzeitig das Ansaugen veranlaßt. Diese Anordnung eignet sich besonders dann, wenn mehr als zwei Förderkolben in der umlaufenden Trommel vorgesehen sind. Derartige mehrkolbige Ladepumpen eignen sich, wie bereits oben erwähnt, für Mehrzylindermotoren mit Einzelspeisung der Zylinder, indem dann an Stelle einzelner Pumpen eine für alle Zylinder gemeinsame Ladepumpe mit einer entsprechenden Anzahl Förderkolben vorgesehen wird, deren jeder einen Zylinder speist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Rundlauf pumpe als Ladepumpe für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer umlaufenden Trommel (11) achsial verschiebbare Kolben (14) frei auf einer zur Achse geneigten, in ihrer Neigung verstellbaren, sonst aber feststehenden Spurscheibe (17) gleiten, durch deren Verstellung die Menge und der Druck des geförderten Brennstoffs regelbar ist.

2. Ladepumpe für Mehrzylindermotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere oder sämtliche Motorzylinder eine gemeinsame Ladepumpe angeordnet ist, die entweder mittels je eines besonderen Förderkolbens oder mittels nur eines Kolbens und einer den Motorzylindern entsprechenden Anzahl von Verteilungskanälen, die an die Pumpe- angeschlossenen Motorzylinder getrennt speist.

Hierzu ι Blau Zeichnungen