DE386716C - Regelungsvorrichtung fuer Brennstoffpumpen von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 14. DEZEMBER 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-JYi 386716*- KLASSE 46 b GRUPPE

(A₃62₃o Ij46b)

Carl Appelberg in Stockholm.

Regelungsvorrichtung für Brennstoffpumpen von Verbrennungskraftmaschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. September 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Schweden vom 28. Oktober 1920 beansprucht.

Es sind bereits Reglungsvorrichtungen für

Brennstoffpumpen von Verbrennungskraftmaschinen bekannt, in denen die Pumpenkammer und die Saugleitung durch eine Ventileinrichtung während des ersteren und letzteren Teiles des Druckhubes miteinander in Verbindung stehen. Durch Verlegung des Zeitpunktes der Verbindung zwischen Pumpenkammer und Saugleitung im letzteren Teil des Druckhubes war es zwar möglich, die zur

Maschine geförderte Brennstoffmenge zu verändern, es fehlte jedoch die Möglichkeit, den Augenblick des Einspritzens des Brennstoffes in die Maschine zu verschieben, sowie bei gleichbleibender Belastung auch während des Betriebes die Einspritzperiode gegenüber den Wegen des Arbeitskolbens der Maschine zu verlegen. Diese Möglichkeit wird nach der Erfindung dadurch geschaffen, daß zwei das ίο Saugventil je für sich antreibende Organe vorgesehen sind, und daß die die Antriebsbewegung von diesen Organen auf das Ventil übertragenden Organe jedes für sich verstellt werden können,- so daß die Zeitpunkte des Beginns und Endes der Einspritzung unabhängig voneinander verändert werden können.

Ia der Zeichnung sind mehrere Ausfüh-

rungsformen der Erfindung dargestellt. Abb. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Pumpe einer Ausführungsform mit Antriebsvorrichtung und Einstellungsvorrichtung in Seitenansicht.

Abb. 2 zeigt die Einstellungsvorrichtung von links in Abb. 1.

Abb. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht derselben Vorrichtung nach der Linie A-B-C-D in Abb. 1.

Abb. 4 bis 6 stellen je eine verschiedene Ausführungsform in Seitenansicht, teilweise in Schnitt, dar.

Bei der in Abb. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 das Gehäuse, 2 den Kolben, 3 das Saugventil und 4 das Druckventil einer Brennstoffpumpe. Der Pumpenkolben 2 ist mit dem Querstück 5 fest verbunden, dem durch ein Exzenter 6 auf der Welle 7 eine hin und her gehende Bewegung erteilt wird. Die Pumpenkammer 8 steht durch das Saugventil 3 mit der Saugleitung 9 in Verbindung. Das Saugventil 3 hat eine Stange 10, die im Pumpengehäuse geführt ist. Fest auf der Welle 7 sitzen zwei Nockenscheiben 11 und 12. Gegen diese liegen Reibungsrollen 13, 14 an, die durch je einen Hebel 15 und 16 getragen sind, die sich quer zur Welle 7 erstrecken und mit Hilfe der drehbaren Arme 17 und 18 längsverschoben werden können. Die Arme 17 und 18 sind mittels Zapfen 19 und 20 am Pumpengehäuse gelagert und können mit | Hilfe eines von Hand angetriebenen Schnekkengetriebes 21 bzw. 22 betätigt werden. Auf der oberen Seite des Hebels 16 ruht ein Hebel 23, der auf dem Zapfen 24 gelagert ist, derart, daß er sich quer zu den Hebeln 15 und 16 drehen kann. Der Hebel 23 weist eine Durchbohrung auf (Abb. 3), durch welche das untere, abgesetzte Ende der Stange 10 hindurchgesteckt ist.

Die oben beschriebene Pumpe wirkt wie folgt:

Beim Beginn des Aufwärtshubes (Druckhubes) des Pumpenkolbens befindet sich die Nockenscheibe 11 in einer derartigen Lage, daß der Hebel 15 die Stange 10 und somit auch das Ventil 3 von seinem Sitz abhebt, so daß der Brennstoff aus der Pumpenkammer in die Saugleitung zurückgedrückt wird. Dies dauert so lange während des Aufwärtshubes des Kolbens, bis in einem gewissen Moment die Welle 7 mit der Nockenscheibe 11 sich so gedreht hat, daß die Rolle 13 in die Einsenkung j der Nockenscheibe einfallen kann, wobei das Ventil 3 und die Stange 10 durch die zugehörige Feder abwärts bewegt wird, so daß das \*entil 3 die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 8 und der Saugleitung 9 aufhebt. Von diesem Moment ab wird der Brennstoff durch das Druckventil 4 in die Verbrennungskammer der Maschine gepreßt, und dies dauert so lange, bis die Nockenscheibe 12 den Hebel 16 hebt, wobei letzterer durch Vermittlung des Hebels 23 und der Stange 10 das Ventil 3 von seinem Sitz wieder hebt und somit dem Brennstoff wieder Gelegenheit gibt, in die Saugleitung zurückzufließen, so daß sich ■ das Druckventil schließen und die Brennstoff- ; zufuhr nach der Kraftmaschine unterbrechen : kann.

! Die Nockenscheiben 11 und 12 sind so aus- ; gebildet, daß das Ventil 3 nicht wieder geschlossen werden kann, ehe der Pumpenkolben seinen Druckhub beendet hat, und während des ganzen Saughubes offengehalten wird, wodurch das Einströmen des Brennstoffes in die Pumpenkammer erleichtert wird, was besonders dann von Bedeutung ist, wenn schwerflüssiger Brennstoff verwendet wird.

Der Moment, in welchem die Rolle 13 des Hebels 15 in die Einsenkung der Nockenscheibe 11 einfällt, entspricht, wie oben gesagt, dem Zündungsmoment, und der Moment, ' in welchem der Hebel 16 durch die Nockenscheibe 12 gehoben wird, entspricht dem Aufhören der Einspritzperiode. Durch Verstellung der beiden Hebel 15 und 16 durch Drehung der Arme 17 und 18 kann deshalb sowohl der Zündungsmoment, als auch die Einspritzmenge verändert werden.

Das gleiche Resultat kann selbstverständlich auch erreicht werden, wenn die Hebel 15 und 16 in ihren Lagen festgehalten und die Nokkenscheiben 11 und 12 im Verhältnis zur Welle 7 gedreht werden, was auf beliebige Weise erfolgen kann. Bei ortsfesten Motoren wird die Nockenscheibe 12 zweckmäßig drehbar auf der Welle 7 gelagert und mit dem Regler verbunden.

Abb. 4 stellt eine andere Ausführungsform dar, bei welcher wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform zwei Nockenscheiben zwecks Überwachung des Saugventils vorgesehen sind, iao wo aber die Regulierung der Brennstoffmenge in anderer Weise erfolgt und in welcher bei

* gleichbleibender' Belastung die" Einspritzperiode im Verhältnis zu der Lage des Arbeitskolbens verändert werden kann, und zwar ohne Änderung der Brennstoffmenge. In Abb. 4 bezeichnet r das Pumpengehäuse, 2 den Pumpenkolben, io die Saugventilstange, 7 die Antriebswelle und ii und 12 die beiden Nockenscheiben. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden verschiebbaren Hebel 15 und χ 6 an ihrem einen Ende auf dem Zapfen 31 gemeinsam gelagert, der mit Hilfe des Armes 33 in einem Bogen um den Zapfen 33 verschoben werden kann, wodurch die beiden gegen die Nockenscheiben 11 und 12 anliegenden Rollen 13 und 14 gleichzeitig in der einen oder anderen Richtung um ein gleich langes Stück verschoben werden können.

Die Hebel 15 und 16 sind durch die Lenkstangen 34 und 35 mit zwei Hebeln 36 und 37 verbunden, die an ihrem einen Ende auf einer ' Welle 38 gelagert sind, wobei der eine Hebel, zweckmäßig der mit dem Hebel 15 verbundene Hebel 36, konzentrisch auf der Welle 38 gelagerti ist, während der Hebel 37 exzentrisch auf der Welle 38 gelagert ist. Die Hebel 36 und 37 sind beide mit Anschlägen zum Heben des freien Endes des Armes 39 versehen. Das andere Ende des Armes 39 ist durch den exzentrischen Zapfen 40 getragen. Die Pumpe gemäß dieser Ausführungsform arbeitet wie folgt: Wenn der Pumpenkolben seine Aufwärtsbewegung beginnt, ist die Rolle 13 mit dem vollen Teil des Umfanges der Nockenscheibe 11 in Berührung, wobei die Ventilstange 10 und somit auch das Saugventil aufgehoben . gehalten wird. In einem gewissen Moment, je nach der Lage der Hebel 15 und 16, fällt die Rolle 13 in die Einsenkung der Scheibe 11 herab, so daß das Saugventil sich schließt. ■ Die Rolle 14, die bis jetzt mit dem abgefrästen Teil des Umfanges der Nockenscheibe 12 in Berührung war, wird nun vom Daumen dieser Scheibe gehoben. Gleichzeitig werden die Lenkstangen 35 und 37 gehoben, bis in einem gewissen Moment der Anschlag des Hebels 37 den Hebel 39 und damit auch die Ventilstange 10 hebt. Der Moment, in welchem dieses Heben erfolgt, kann dadurch verändert werden, daß die Lage des Hebels 37 durch Drehung des exzentrischen Zapfens der Welle 38 verändert wird, so daß der Anschlag den Hebel 39 früher oder später betätigt und somit bewirkt, daß eine größere oder geringere Brennstoffmenge durch die Pumpe eingespritzt wird.

In einer gewissen, unveränderten Lage der Welle 38 wird deshalb immer die gleiche Brennstoffmenge eingespritzt, auch wenn die Hebel 15 und 16 im Verhältnis zu den Nockenscheiben 11 und 12 verschoben werden. Bei einer solchen Verschiebung wird aber der Einspritzmoment verändert. Durch die oben beschriebene Ausführung wird daher die Möglichkeit erreicht, die Pumpe im Betriebe für den zweckmäßigsten Einspritzmoment in bezug auf den verwendeten Brennstoff einstellen zu können, ohne daß die eingespritzte Brennstoffmenge verändert werden braucht, was in vielen Fällen ein großer Vorteil ist.

Bei der in Abb. 5 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Überwachung des Saugventils teils durch eine Nockenscheibe, teils durch einen hin und her gehenden Teil. In Abb. 5 ist ι das Pumpengehäuse, 2 der Pumpenkolben, 10 die Saugventilstange und 7 die Antriebswelle mit dem zur Betätigung des Pumpenkolbens dienenden Exzenter 6. Auf der Welle 7 sitzt die Nockenscheibe 11. Gegen letztere liegt die Rolle 41 an, welche auf dem Hebel 42 gelagert ist. Der Hebel 42 ist mit seinem einen Ende auf dem verstellbaren Exzenterzapfen 43 gelagert und ist an seinem anderen Ende mit der Lenkstange 44 verbunden, die andererseits mit einer Lenkstange 45 verbunden ist, welche den zur Betätigung der Ventilstange 10 dienenden Anschlag 46 trägt und auf »dem exzentrischen Zapfen 47 gelagert ist. Der Zapfen 47 kann mittels des Handhebels 48 verstellt werden, wenn man das Saugventil freilassen will. Die Exzenterstange 49, welche das Exzenter 6 mit dem Kolben 2 verbindet, trägt den Lagerzapfen 50 für einen Winkelhebel 51, dessen einer Arm mit einer am verstellbaren Exzenterzapfen 52 gelagerten Lenkstange 53 verbunden ist und dessen anderer Arm unter einem Absatz 54 der Lenkstange 45 reicht.

Beim Beginn des Druckhubes des Pumpenkolbens befindet sich der zylinderförmige Teil der Nockenscheibe 11 mit der Rolle 41 in Berührung und hält durch die beschriebene Verbindung das Saugventil offen/ so daß Brennstoff aus der Pumpenkammer in die Saugleitung zurückbefördert wird. Dies dauert so lange, bis die Rolle 41 in die Einsenkung der Nockenscheibe einfällt und der Feder des Saugventils. Gelegenheit gibt, das Ventil gegen seinen Sitz zurückzudrücken. Der Brennstoff wird nun nach dem Verbrennungsraum befördert, bis der durch die Exzenterstange 49 mitgenommene Winkelhebel 51 gegen den Absatz 54 stößt und die Lenkstange 45 mit dem Anschlag 46 hebt und so das Saugventil wieder öffnet, so daß der Brennstoff wieder in die Saugleitung zurückgedrückt wird und das Druckventil sich schließt. Solange der Kolben 2 weiter nach oben geht, d. h. während des übrigen Teiles des Druckhubes, hält er das Saugventil offen.

Durch Verstellung der exzentrischen Zapfen 52 und 43 kann die Einspritzmenge bzw. der Zündungsmoment in ähnlicher Weise wie bei

der Ausführungsform gemäß Abb. ι bis 3 verändert werden. Bei den Ausführungen gemäß Abb. ι bis 5 können selbstverständlich anstatt der Nockenscheiben Exzenter verwendet werden, deren Exzenterringe gegen Drehung gesichert werden, und zwar durch verschiebbare Lenkstangen, die dann die Ringe im Verhältnis zu den Exzentern zwecks Erreichens der beabsichtigten Regulierung gewissermaßen verstellen.

Bei der in Abb. 6 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Überwachung des Saugventils ausschließlich durch Kraftübertragung von einem hin und her gehenden Teil. 1 ist das Pumpengehäuse, 2 der Pumpenkolben und 10 die Saugventilstange. Der Pumpenkolben wird durch eine Exzenterstange 60 angetrieben. Die Kolbenstange besitzt einen seitlichen Vorsprung 61 unterhalb des Pumpengehäuses. ao Um einen durch diesen Vorsprung getragenen Zapfen 62 schwingt eine Lenkstange 63, die an seinem anderen Ende mit einer auf dem verstellbaren Exzenterzapfen 64 gelagerten Lenkstange 65 verbunden ist. Oberhalb der Lenkstange 63 befindet sich ein Führungsblock 66, der mit der Ventilstange 10 fest verbunden ist. Der Führungsblock 66 besitzt eine längliche öffnung 67, durch welche ein Zapfen 68 lose j geführt ist, der durch eine Gabel 69 getragen ! ist, von welcher jedoch nur der eine Schenkel j dargestellt ist. Die Gabel 69 ist durch den am verstellbaren Exzenterzapfen 70 gelagerten, j zweiarmigen Hebel 71 mit einer auf dem Zap- '■■ fen 62 gelagerten Lenkstange 72 verbunden. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist wie folgt: Beim Beginn des Aufwärtshubes : (Druckhubes) des Kolbens 2 ist das Saugventil durch die Lenkstangenverbindung 72, 71, 69 offen gehalten, indem die Gabel 69 mit dem Zapfen 68 in ihrer Höchststellung steht, wenn sich der Kolben in seiner untersten Stellung befindet. Je nachdem der Kolben hochgeht, wird der Zapfen 68 gesenkt, so daß das Saug- ! ventil allmählich auf seinen Sitz zurückgehen j kann, wonach der Brennstoff in die Druckleitung ausgepreßt wird. Während der fortgesetzten Abwärtsbewegung des Zapfens 68 gleitet der letztere unbehindert in der öffnung 67. Ehe der Kolben seine höchste Lage erreicht, kommt die Lenkstange 63 mit dem Block 66 in Berührung und hebt diesen Block mit dem Saugventil, so daß letzteres wieder geöffnet wird und während des übrigen Teiles des Druckhubes offen bleibt. Wie bei den vorigen Ausführungsformen können Änderungen in der Betätigung des Saugventils durch Verstellung der Exzenterzapfen 64 und 70 je nach Wunsch vorgenommen werden.

Weitere Änderungen in der Gestaltung des Erfindungsgegenstandes können ohne Abweichung vom Wesen der Erfindung ausgeführt werden. Die Verstellung kann in jedem Falle entweder von Hand oder durch einen Regler oder auch teils von Hand und teils durch Regler erfolgen.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Reglungsvorrichtung für Brennstoffpumpen von Verbrennungskraftmaschinen, in denen die Pumpenkammer und die Saugleitung durch eine A^entileinrichtung während des ersteren und des letzteren Teiles des Druckhubes miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei das Saugventil (3) je für sich antreibende Organe (11, 12) vorgesehen sind und daß die die Antriebsbewegung von diesen Organen auf das Ventil übertragenden Organe jedes für sich verstellt werden können, so daß die Zeitpunkte des Beginns und Endes des Einspritzens unabhängig voneinander verändert werden können.
2. 2. Reglungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilantriebsorgane als zwei umlaufende Nocken- oder Nutenscheiben ausgebildet sind (Abb. ι bis 4).
3. 3. Reglungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilantriebsorgane aus einer umlaufenden Nokken- oder Nutenscheibe (11) und aus einem hin und her schwingenden Hebel (51) bestehen (Abb. 5).
4. 4. Reglungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilantriebsorgane aus zwei "mit einem hin und her gehenden Teil (61) zusammenwirkenden Übertragungen bestehen (Abb. 6).

   Hierau 1 Blatt Zeichnungen.