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Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem den Einspritzvorgangbeendendenreb
1-baren Rückströmventil.
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Nach der Erfindung dringt der Kolben der Pumpe am Ende des Pumpendruckhubes
in eine Erweiterung des Gehäuses des Rückströmventils ein. Infolge der Verdrängerwirkung,
die das Ende des Pumpenkolbens in der Erweiterung des Gehäuses des Rückströmventils
ausübt, erfolgt die Ausströmung des Brennstoffs bei der Eröffnung des Rückströmventils
mit erhöhter Geschwindigkeit, so daß Gas- und Luftblasen, die im Pumpenraum enthalten
sein können, mit Sicherheit mitgerissen werden. Zur Erzielung dieses Erfolges trägt
die Schlagwirkung des ganzen Kolbenendes auf die Flüssigkeit bei. Es ist daher der
Vorteil erzielt, daß die Pumpenkammer bei jedem Kolbenhub wirksam von allen Gas-
und Luftabsonderungen befreit wird und daß ein Ansammeln nennenswerter Gas- und
Luftmengen nicht eintreten kann.
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Diese Wirkung des in die Erweiterung des Gehäuses des Rückströmventils
eindringenden Endes des Pumpenkolbens wird erheblich unterstützt und in ihrer Betriebssicherheit
gefördert, wenn nach der Erfindung dieses Ende des Pumpenkolbens zugespitzt ist.
Die Erweiterung des Rückschlagventils ist dann trichterförmig ausgebildet, so daß
diese Erweiterung der Form des Endes des Pumpenkolbens angepaßt ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Pumpe, Abb. z stellt einen Querschnitt nach
der Linie A-B der Abb. i und Abb. 3 einen Teil des Entlastungsventils in größerem
Maßstabe dar.
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Das Gehäuse A der Parnpe ist an einem Ende AI erweitert und mit einer
Bohrung A2 versehen, in der sich ein Kolben B hin und her bewegen kann. Der Kolben
ist mit einer Bohrung BI versehen und, wie in Abb. i dargestellt, ,an einem Ende
geschlossen. Am geschlossenen Ende des Kolbens ist .eine Gleitro11eB2 gelagert.
Auf einer mit dem einen Ende in den Innenraum 111 des Pumpengehäuses A ragenden
Nockenwelle C ist ein Kokken C' fest angeordnet, der mit der Gleitrolle B2 zusammenarbeitet.
Neben dem Kokken Cl ist ein Exzenter C2 vorgesehen, das von einem Exzenterring C3
umfaßt wird. Der Exzenterring ist mit einer Öse C4 versehen, in der das eine Ende
eines Hebels D gelagert ist, dessen anderes Ende in dem Gehäuse um den Zapfen DI
drehbar ist.
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In der Bohrung BI des Kolbens B ist eine Kolbenstange E befestigt,
die an ihrem inneren Ende mit einem Flansch EI versehen ist. Die Kolbenstange E
ist von einer Abstandshülse E2 umgeben, die mit einer Bohrung E3
und
an ihrem inneren Ende mit einem Flansch E4 versehen ist.
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Der PumpenkörperF ist an dem PumpengehäuseA befestigt. In seinem Innern
ist ein Futterstück F1 angeordnet. Eine um: die Abstandshülse E2 gewundene Feder
E5 stützt sich einerseits auf dem Flansch E4, anderseits auf dem PümpenkörberF ab.
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Ein Pumpenkolben G bewegt sich innerhalb des Futterstückes F1 hin
und her und ragt durch die Bohrung ES der Abstandshülse E2. Der Kolben ('z ist mit
einem verbreiterten Kopfstück Gr' versehen, das innerhalb der Abstandshülse E2 angeordnet
ist und mit der KolbenstangeE in Berührung steht, Der Pumpenkolben G weist ein zugespitztes
Ende auf, das am Ende des pumpendruckhubes in eine trichterförmige Erweiterung des
Gehäuses des RückströmventiIs I, J1 eindringt, so daß infolge der Verdrängerwirkung
die Ausströmung des Brennstoffs bei der Eröffnung des Rückströmventils mit erhöhter
Geschwindigkeit erfolgt und Gas- und Luftblasen, die im Pumpenraum enthalten sein
können, mit Sicherheit mitgerissen werden. Innerhalb des FutterstückesF1 ist eine
Pumpen-1,-arm"erF2 angeordnet, mit der eine Einlaßöffnung H in Verbindung steht,
die für gewöhnlich durch ein VentilH1 geschlossen ist, das, entgegen der Wirkung
einer Feder H2 durch den Saugdruck in der Pumpenkammer geöffnet wird. Mit der PumpenkammerF2
steht ferner eine Auslaßöffnung l in Verbindung (Abb, a), die für gewöhnlich durch
ein Ventilll geschlossen ist, das entgegen der Wirkung einer Feder 12 durch den
Druck in der Pumpenkammer geöffnet werden leann. Wenn, das Ventilll auf diese Weise
geöffnet ist, wird Brennstoff durch das Ventil und durch eine Brennstoffleitung
13 fortgeleitet.
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Mit der Pumpenkammer F 2 ist außerdem die für gewöhnlich durch das
Entlasturigsventil J1 geschlossene Öffnung t verbunden (Abb. 3). Das Ventil J1'
wird im allgemeinen mittels einer Feder J2 geschlossen, die den besonderen Ventilschaft
IS umgibt, Der Ventilschaft hat einen Flansch J¢ und gleitet in einem Führungsstück
J5, Die Feder J2 stützt sich einerseits gegen den Flanschl4, anderseits gegen das
FührungsstückJ5 ab. Der Ventilschaft J3 und das Ventil sind aus verschiedenen Stücken
hergestellt, die sich für gewöhnlich berühren. Der VentilschaftJ3 ist an seinem
inneren Ende J6 verjüngt und an dieser Stelle von einer Feder J7 umgeben, die beim
Saughub den guten. Sitz des Ventils unterstützt, das unabhängig von der Lage des
von ihm getrennten. Ventilschaftes ist, In der Mitte des Hebels D ist ein Gelenkstück
I( gelagert, das mit einer Stoßstange)(, verbunden ist, die an ihrem, äußeren Ende
ein. Keilstück I(2 trägt. Eine zweite Stoßstange 1(s ist an ihrem inneren Ende mit
einem Ansch,1agstück I(4 versehen, während an ihrem äußeren Ende ein Arm I(5 einstellbar
befestigt ist. Über die Stange I(3 ist eine Treibfeder I(6 geschoben.
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Mit dem Leistungsregler der Maschine ist mittels einer Gelenkverbindung
eine Stange L verbunden, die von dem Regler hin. und her bewegt werden kann. Die
Einzelheiten dieser Anordnung sind nicht dargestellt, da sie nicht Gegenstand der
Erfindung sind. Am Ende der Stange L ist ein Keilstück L1 befestigt, das seitlich
sowohl von dem Keilstück I(2 als auch von dem Anschlagstück I(4 berührt wird. je
nach der durch den Regler eingestellten inneren oder äußeren Lage des Keilstückes
L' ist die Länge der Gelenlwerhindung zwischen dem Hebel D und dem Anschlagstück
l(4 verschieden. Ebenso wird hierdurch die Dauer geändert, während der der Arm l(5
mit dem Flansch J4 in Berührung steht. Auf diese Weise wird die Ö.finungszeit des
Ventils J1 und der Zeitpunkt während des Kolbenhubes geändert, in dem einerseits
der Brennstoff zum Einspritzventil geleitet wird, anderseits die Ableitung zum Brennstoffbehälter
durch das Ventilll erfolgt.
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Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Bei der Drehung der Nockenwelle
C wird die Stoßstange 1( hin und her bewegt, wobei die Gesamtlänge der aus der Stoßstange
gebildeten Gelenkverbindung durch die Bewegung des von dem Regler angetriebenen
Keilstückes L1 verändert wird.
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Während der Auseinanderbewegung der beiden Stoßstangen wird der ArmK5
auf dem äußerer Ende der einen Stoßstange gs mit dem ManschJ4 des vom VentilJ1 getrennten
Schaftests irt Verbindung gebracht, so daß sich der Ventilschaft J3 entgegen der
Wirkung der ihn umgebenden FederJ2 nach außen bewegt. Diese Bewegung des Ventilschaftes
J3 entlastet das Ventil. J1, das dann durch den Druck in der PumpenkammerF2 von
seinem Sitz abgehoben wird und hierdurch den Entlastungskanal öffnet. In der Offenstellung
des Ventils kann die Wirkung der kleinen Feder16, die den im Durchmesser kleiner
gehaltenen Teil des Ventilschaftes umgibt, gegenüber dem Druck der Pumpenkammer
auf das Ventil vernachlässigt werden. Die soeben beschriebene Öffnung des Ventils
wird vollständig auf mechanischem Wege gesteuert. Die nachstehend näher erläuterte
Schließbewegung erfolgt ausschließlich selbsttätig.
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Zn dem .Augenblick, in dem. der Pumpenkolben. seinen Rückhub beginnt,
wird der Überdruck in der Pumpenkammer durch den Ansaugdruck abgelöst. Dieser Ansaugdruck
bewirkt zusammen mit der sich gegen das
Ventil J1 legenden kleinen
Feder J6 sofort nach Beginn des Saughubes den dichten Abschluß des Ventils J1; nach
dem Schließen des Ventils bewegt sich die Stoßstangenvorrichtung so weit zurück,
daß die starke Feder J2 den Ventilschaft J3 in die in Abb. i dargestellte Lage zurückfahren
kann; die einzelnen Teile werden in diese Lage zurückgebracht, bevor wieder ein
Druck in der Pumpenkammer entsteht. Das Ventil wird dann gegen den Einspritzdruck
durch die starke FederJ2 bis zu dem Augenblick geschlossen gehalten, in dem der
oben beschriebene Kreislauf wieder beginnt.
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Da das Ventil J1 selbst von dem verhältnismäßig großen und schweren
Ventilschaft J3 und von den anderen arbeitenden Teilen getrennt ist, da ferner das
kleine Ventil J1 vor der Rückwärtsbewegung des Ventilschaftes selbsttätig wieder
auf seinen Sitz gebracht wird und da schließlich der Ventilschaft und die anderen
Teile der Vorrichtung infolge ihrer Bauart allmählich zurückbewegt werden, erfolgt
das Schließen des Ventils, das sonst durch die Trägheit der schweren Teile hervorgerufen
wird, ohne Schlagen und Flattern. Wenn das Ventil mit dem Ventilschaft aus einem
Stück hergestellt wäre und mit den anderen Teilen der zum schnellen Schließen des
Ventils dienenden Vorrichtung unmittelbar zusammenhängen würde, müßten die Steuerungsteile
sehr schnell bewegt werden, wodurch das schädliche Schlagen des Ventils auf den
Ventilsitz bedeutend verstärkt würde.
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Der Pumpenkolben wird beim Antrieb durch eine Maschine im Arbeitstakt
der Maschine oder, wenn keine Maschine vorgesehen ist, im gleichen Takt mit seiner
Antriebsvorrichtung hin und her bewegt. Wenn der Kolben sich zurückbewegt, wird
Öl in die Vorrichtung gesaugt, das mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch
das Einlaßventil Hl einströmt und alle Teile der ]#inlaßvorrichtung ausfüllt; da
keine toten Räume oder nach innen vorspringende Ausbuchtungen vorhanden sind, kann
das Öl in der Pumpe nicht stagnieren, und es ist nicht möglich, daß sich Absonderungen
von mit Luft oder Gas durchsetztem Öl oder irgendwelche Blasen bilden und ansammeln.
Einige Blasen oder etwas mit Gas oder Luft durchsetztes Öl werden in den Pumpenzylinder
strömen; da aber am Ende des Hubes nur wenig oder gar keine Wirbelung stattfindet,
hat derartiges mit Gas oder Luft durchsetztes Öl die Möglichkeit, in das obere Ende
des Pumpenzylinders emporzusteigen. Beim Rückhub des Pumpenkolbens wird Druck erzeugt,
und dieser Druck ist sofort groß genug, das Auslaßventilll von seinem Sitz abzuheben.
Das Öl wird dann aus dem Teil des Pumpenzylinders, in dem eine Absonderung des leichteren,
mit Luft oder Gas durchsetzten Teiles des Öles stattfindet, durch das Auslaßventil
zur Spritzdüse, zum Maschinenzylinder o. dgl. geleitet.
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Wenn der Kolben seine Pumpbewegung fortsetzt, tritt sein Ende zum
Teil in das Gehäuse des Entlastungsventils f1 ein. Während dieses Vorganges öffnet
der Regler, ein Hebel der Maschine oder ein anderer hin und her gehender Maschinenteil
das Entlastungsventil.
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Wenn dies erfolgt ist, sinkt der Druck augenblicklich, das Auslaßventil
schließt sich sofort, und beim weiteren Lauf des Pumpenkolbens wird Öl durch das
Entlastungsventil herausgedrückt. Die Anordnung eines spitzen Kolbens und eines
entsprechenden Gegenstückes, gegen das sich der Kolben bewegt, wird aus dem Grund
bevorzugt, um kurz vor Beendigung des Kolbenhubes verhältnismäßig hohe Geschwindigkeiten
der Flüssigkeit zu erreichen und um zusammen mit der Schlagwirkung der Kolbenschulter
alle leicht abgesonderten Blasen oder das luft- bzw. gasdurchsetzte Öl nur durch
das Entlastungsventil herauszudrücken. Die Folge hiervon ist, daß bei jedem Kolbenhub
die Vorrichtung von allen Gas- oder Luftabsonderungen gereinigt wird und daß keine
Zeit zur Ansammlung nennenswerter Gas- oder Luftmengen im Pumpensystem vorhanden
ist.