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Brennstoffpumpe für Dieselmaschinen mit luftloser Einspritzung Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brennstoffpumpen von Dieselmaschinen mit
luftloser Einspritzung und bezweckt eine einfache, selbsttätige Regelung der Brennstoffeinspritzmenge
bei gleichbleibendem Einspritzbeginn dadurch, daß der Hub der Brennstoffpumpe früher
oder später unterbrochen wird.
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Es sind Einrichtungen bekannt, die dieselbe Aufgabe der Änderung der
Einspritzmenge unter Einhaltung gleichbleibenden Einspritzbeginnes dadurch lösen,
daß sie ein Rückströmventil durch ein von dem Maschinenregler abhängiges Organ selbsttätig
steuern und dadurch den Einspritzvorgang entsprechend früher oder später beenden.
Eine derartige Anordnung hat in ihrer Anwendung auf kleine Maschinen Nachteile.
Außer dem üblichen Saug- und Druckventil in der Brennstoffleitung muß noch ein besonderes
Rückströmventil angeordnet werden, das die Anlage durch Vermehrung der dicht zu
haltenden empfindlichen Organe verwickelter und dadurch für kleine, billige Maschinen
ungeeignet macht. Ein weiterer Nachteil ist der, daß der überschüssig von der Brennstoffpumpe
geförderte Brennstoff durch das Rückströmventil in die Ansaugeleitung zurückgefördert
wird und dadurch im angesaugten Brennstoffstrom Wirbelungen hervorruft, die den
gleichmäßigen Fluß des Stromes unterbrechen und dadurch eine gleichmäßige Förderung
der Brennstoffpumpe verhindern, wenn man dies nicht durch mehr oder weniger umständliche
Mittel verhindert. Dieselbe Aufgabe der Änderung der Brennstoffmenge unter Beibehaltung
des Einspritzbeginnes durch Änderung des Einspritzendes ist auch schon durch Anordnung
eines Schiebers mit schräger Kante gelöst worden. Das hat den Nachteil, daß besonders
bei kleinen Pumpen starke Verluste durch Lecköl eintreten. Ferner arbeiten diese
Pumpen wegen der geringen Überdeckung nach Abschluß der Entlastungsöffnungen hinsichtlich
Einstellung der Brennstoffmenge ungenau.
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Man hat auch schon Brennstoffpumpen dadurch regelbar gemacht, daß
man sie durch Schrägnocken gesteuert hat, die den Beginn der Brennstoffeinspritzung
gleichbleibend und deren Ende entsprechend der N ockenhöhe veränderlich gestalten.
Wegen der hohen Brennstoffdrücke entsteht aber dabei eine starke, durch die in diesem
Fall gewölbt auszuführende Rolle übertragene Belastung des Nockens.
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Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt die Lösung der eingangs gestellten
Aufgabe der Brennstoffmengenregelung bei gleichbleibendem Einspritzbeginn unter
Vermeidung der eben aufgezählten Nachteile bekannter, bereits ausgeführter Anordnungen
dadurch, daß der Pumpenschaft zweiteilig ausgeführt und zwischen die beiden Teile
eine starke Feder eingeschaltet ist, die sie im Abstand voneinander hält, daß ferner
ein verschiebbarer Keil vorgesehen ist, durch welchen der mit dem Pumpenkolben unmittelbar
verbundene Teil während des Druckhubes früher oder später angehalten wird, während
der
andere Teil mit gleichbleibendem Hub gesteuert wird und nach
dem Anhalten des ersten Teiles lediglich die zwischengeschaltete Feder noch spannt.
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Einen Brennstoffpumpenkolben zweiteilig auszuführen und zwischen die
beiden Teile eine Feder zu schalten, wurde bereits vorgeschlagen. Dadurch kann der
unmittelbar mit dem Kolben verbundene Schaftteil beim Druckhub stehenbleiben, während
der angetriebene Teil unter Spannung der Zwischenfeder den Druckhub stets voll ausführt.
Der Zweck dieser Anordnung ist dabei aber ein anderer, als ihn die Erfindung erstrebt,
nämlich bei Störungen, z. B. Verstopfungen der Druckleitung, eine Sicherung gegen
Bruch zu bilden. Infolgedessen fehlt diesem Vorschlag auch die keilförmige Vorrichtung
zum absichtlichen Anhalten des mit dem Kolben verbundenen Schaftteiles, wie dies
beim Erfindungsgegenstand der Fall ist.
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Es ist zwar an und für sich die Einschaltung eines Keiles schon vorgeschlagen,
um die Einspritzmenge dadurch zu ändern, daß man die Pumpe verschieden große Hübe
ausführen läßt. Dies wird dort dadurch erreicht, daß der Pumpenschaft geteilt und
zwischen die Teile ein vom Maschinenregler bewegtes, keilförmiges Glied eingeschaltet
wird, welches die Lage des Pumpenschaftes im Verhältnis zum Antriebsnocken verändert.
Dadurch wird nun der Einspritzbeginn der Pumpe bei gleichbleibendem Einspritzende
verändert. Für Maschinen mit luftloser Brennstoffeinspritzung, auf die sich die
Erfindung bezieht, ist eine derartige Anordnung nicht brauchbar; denn sie würde
eine Veränderung des Zündzeitpunktes bei Veränderung des Einspritzbeginnes nach
sich ziehen. Bei geringer Last würde der Brennstoff später eingespritzt werden,
wodurch auch der Zündzeitpunkt in einen späteren Zeitpunkt verlegt würde.
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Die Abbildungen stellen zwei Ausführungsformen der Erfindung dar.
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In Abb. i ist die Brennstoffpumpe mit i bezeichnet, die in der üblichen
Weise mit einem Pumpenkolben 4, einer Saugleitung 15 und einer Druckleitung 16 ausgerüstet
ist. Die Pumpe erhält ihren Antrieb von einem auf der Pumpenantriebswelle 2 sitzenden
Nocken 3. Der Nocken könnte auch durch einen Exzenter ersetzt werden. Der Pumpenschaft
setzt sich aus den beiden Teilen 4 und 5 zusammen, die dadurch elastisch gegeneinander
beweglich sind, daß zwischen sie eine starke Feder 6 eingesetzt ist. Teil 5 des
Pumpenschaftes ist mittels Gewinde in die Büchse 7 eingesetzt, die ihrerseits im
Pumpengehäuse 8 beweglich angebracht ist, und trägt an seinem unteren Ende eine
normale Laufrolle g. An dem oberen Teil des Pumpenschaftes 4 ist ein. Bund io befestigt.
In Führungen ii kann der Keil i2 bewegt werden, der durch Vermittlung eines am Gehäuse
8 befestigten, um seine Welle 13 drehbaren Winkelhebels 14 vom nicht gezeigten Maschinenregler
bewegt wird.
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An Hand der die Pumpe in der Stellung ihrer größten Fördermenge zeigenden
Zeichnung ist nun die Wirkungsweise der Brennstoffpumpe die folgende: Kommt der
Nocken 3 zur Wirkung, so drückt er die Rolle g und damit den unteren Teil des Pumpenschaftes
5 nach oben. Da die Feder 6 so stark gewählt ist, daß sie wie ein starres Verbindungsglied
wirkt, so wird auch der obere Schaft 4 zusammen mit dem Bund io an der Aufwärtsbewegung
teilnehmen und diese Bewegung dem Pumpenkolben 4 mitteilen und Brennstoff fördern.
Sinkt nun die Belastung der Maschine, so bewirkt der Regler eine Drehung des Winkelhebels
14 um ein bestimmtes Maß. Dies hat zur Folge, daß der Keil 12 nach rechts bewegt
wird, wodurch ein anderer, tiefer liegender Teil seiner Schrägkante wirksam wird.
Werden nun die Pumpenschäfte nach aufwärts bewegt, so legt sich die Schrägkante
des Bundes io an die parallele Schrägkante des Keiles 12, hält dadurch den oberen
Pumpenschaft 4 in seiner Aufwärtsbewegung auf und unterbricht dadurch die Brennstofförderung.
Der untere Teil 5 wird weiter entgegen der Wirkung der Feder 6 vom Nocken nach oben
bewegt. Da der Nocken stets im gleichen Zeitpunkt aufläuft und sofort mit der Brennstofförderung
begonnen wird, hat man dadurch alle Vorteile des gleichbleibenden Einspritzbeginnes
und gleichzeitig eine große Genauigkeit der Brennstoffmengenförderung.
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Abb.2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Die normale
Brennstoffpumpe 17 wird von einem auf der Pumpenantriebswelle 18 sitzenden Nocken
ig und einer Rolle 2o angetrieben. Dieser Nocken kann, wie in der ersten Ausführungsform,
durch einen Exzenter ersetzt werden. Der Pumpenschaft besteht aus einem unteren
Teil 21, der an der Bewegung der Rolle 2o durch die Achse 22 teilnimmt, und aus
einem oberen Teil --3. Zwischen diesen beiden Teilen ist eine starke Feder
24 angebracht; außerdem kann der obere Teil sich gegenüber dem unteren Teil in einem
Schlitz 25 bewegen. Gegen den oberen Teil 23 des Pumpenschaftes wird durch eine
schwache Feder 26 der eigentliche Pumpenkolben 27 gedrückt. Das obere Ende des Pumpenschaftes
23 besitzt eine schraubenförmig ausgebildete Oberfläche. Dieselbe Oberfläche weist
die vom Maschinenregler durch den Hebel 30 verdrehbare Gleitkappe 28 auf,
die sich im Pumpengehäuse 29 dreht.
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Die Wirkungsweise dieser Pumpe bei Höchstfördermenge ist folgende:
Kommt der Nocken ig zur Wirkung, so drückt er Rolle 2o und damit
den
unteren Teil 21 des Pumpenschaftes nach oben. Die Feder 24 ist so stark gewählt,
daß sie, als starres Glied wirkend, die Aufwärtsbewegung dem oberen Pumpenschaft
23 und damit dem Pumpenkolben 27 mitteilt, also Brennstoff in die Druckleitung 16
fördert. Wird nun die Belastung geändert, z. B. verringert, ist also die Brennstofförderung
zu verringern, so verdreht der Maschinenregler die Gleitkappe z8, derart, daß der
Abstand zwischen Oberkante des Pumpenschaftes 23 und Unterkante der Gleitkappe 28
verringert wird. In diesem Fall wird zur selben Zeit die Aufwärtsbewegung der Pumpenschäfte
einsetzen, aber nach Überwindung des zwischen ihnen bestehenden Abstandes wird sich
die Schraubenkante des Schaftteiles 23 gegen die dazu parallele Kante der Gleitkappe
28 legen. Dadurch wird Teil 23 und somit der Pumpenkolben in seiner weiteren Aufwärtsbewegung
gehindert, die Brennstoffzufuhr also beendet. Der untere Teil ei des Pumpenschaftes
setzt hingegen seine ihm durch den Nocken aufgezwungene Bewegung fort, indem er,
im Schlitz 25 gleitend, entgegen der Wirkung der starken Feder 24 eine Bewegung
gegenüber dem oberen Teil 23 ausführt.