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Brennstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
Hochdruck-Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen, welche sowohl die Steuerung als
auch Regelung der Fördermenge enthalten. Bisherige Pumpen besitzen den Nachteil,
daß der Regler entsprechend dem hohen Förderdruck von 300 at und mehr eine
große Kraft zu überwinden hat. Dies ist sowohl der Fall bei der sogenannten Schrägnockenregelung,
wo der Regler bei gewissen Kolbenstellungen die der Steigung entsprechende Druckkomponente
auf den Schrägnocken bei dessen Längsverschiebung zu überwinden hat, als auch bei
solchen Pumpen, deren Ende des wirksamen Förderhubes durch früheres oder späteres
Öffnen eines Rückströmventils erfolgt. Wenn die vom Regler an der Pumpe aufzubringende
Kraft, z. B. bei einem in den Pumpenraum öffnenden Rückströmventil, auch nur über
einen geringem Teil der Förderperiode auftritt, so macht sie es doch nötig, entweder
den Regler schwer auszubilden oder einen zusätzlichen Servomotor zu verwenden.
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Die Erfindung beseitigt diesen. Nachteil. Sie besteht darin, daß ein
finit beiden Stirnflächen dem Druck des Pumpenraumes ausgesetzter Kolbenschieber
angeordnet wird, welcher während der Förderung durch ein von der Kolbenbewegung
abhängiges Regelglied so weit verschoben wird, bis die Verbindung zwischen dem Pumpenraum
und der an der einen Stirnseite des Schiebers vorbeigeführten Druckleitung unterbrochen
ist, und welcher von da ab durch Einwirkung des Pumpendruckes auf die andere Stirnfläche
weiter verschoben wird und dabei eine Rücklauföffnung zur Unterbrechung der Kolbenwirkung
freigibt. Das Regelglied übernimmt somit nur die Steuerung des Schiebers, die Kraft
zum Öffnen der Rücklaufleitung wird vom Pumpenkolben über den flüssigen Brennstoff
und den Kolbenschieber aufgebracht.
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Die Erfindung soll im einzelnen an zwei in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Abb. i bis 3 zeigen eine Pumpe mit
Regelung mittels schiebergesteuerten Rücklaufkanales in drei Stellungen des Förderhubes.
Abb. q. ist der Kolbenschieber in vergrößertem Maßstab in zwei Ansichten. Abb. 5
zeigt eine andere Ausführungsform der Pumpe.
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Im den Abb. r bis 3 sind für alle Teile einheitliche Bezeichnungen
gewählt. Es bedeuten a die Antriebswelle, b den daraufsitzenden
Nocken,
c den Pumpenkörper, d den vom Nocken betätigten Pumpenkolben. e ist eine Feder,
welche den Saughub des Kolbens betätigt. Der nicht dargestellte Regler greift an
der - Regelwelle f an und ändert durch Drehung des Exzenters g die Lage des Drehzapfens
für den Hebel h. Diesem wdrd vom Kolben eine hin und her schwingende Bewegung erteilt,
die auf das Stoßglied j übertragen wird. Der Pumpenraum k steht einerseits über
das Saugventil m mit der Saugleitung .z und andererseits über den Kanal o, den Ringraum
p, die Bohrung q
und das Druckventil r mit der Druckleitung s in Verbindung.
Dazwischen liegt der Kolbenschieber t, dessen beide Stirnflächen in der Stellung
der Abb. i unmittelbar dem Druck des Brennstoffes im Raum k ausgesetzt sind. Bei
einer Weiterdrehung der Nockenwelle a hat das Ende der Stoßstange j den Kolbenschieber
t erreicht und in der Stellung der Abb.2 entgegen der Spannung der Feder u so weit
verschoben, daß seine Stirnfläche die Abschlußkante des Ringraumes p überschliffen
hat. In diesem Augenblick ist die unmittelbare Verbindung zwischen dem Pumpenraum
k über den Kanal o nach der Druckleitung unterbrochen, und die weitere Förderung
erfolgt durch Verschiebung des Kolbenschiebers t. Diese erfolgt-aber unter größerer
Geschwindigkeit als der des Stoßgliedes j, da einmal der Arbeitskolben d einen größeren
Durchmesser besitzt als der Kolbenschieber t und deshalb zum Ausgleich der Raumverdrängung
der Kolbenschieber einen größeren Weg zurücklegen muß, und da andererseits die wirksame
Länge des Hebels la für den Kolben d größer ist als für das Stoßglied j. Nachdem
also der Kolbenschieber in die Lage der Abb.2 gebracht ist, hebt er sich vom Stoßglied
ab. Der Schieber wartet jetzt in seine Endlage (Abb. 3), in welcher über den Ringraum
v und den Kanal w die Verbindung mit der Saugleitung zz hergestellt
ist. Wie Abb. q. erkennen läßt, besitzt der Kolbenschieber t an seinem Umfang
Längsnuten x
und Bohrungen y und z, welche die eine Stirnfläche mit dem Umfang
verbinden. Die Nuten besitzen nur einen geringen Querschnitt. Sie haben lediglich
den Zweck, nach Abschluß des Förderhubes eine Zurückführung des Schiebers in seine
frühere Lage durch Auffüllen des vom Schieber freigegebenen Raumes mit Brennstoff
aus- dem Pumpenraum zu gestatten. Denn die Feder 2c ist zum Zweck, dem Stoßglied
einen möglichst geringen Widerstand entgegenzusetzen, nicht so stark bemessen, daß
sie ein Vakuum im Raum zwischen dem Druckventil r und dem Kolbenschieber, erzeugen
könnte. Beim Abschluß der unmittelbaren Förderung gemäß der Stellung des Schiebers
in Abb. 2 bietet der enge Querschnitt der Nuten x im Schieber dem Durchfluß des
Brennstoffes einen weit höheren Widerstand als auf der anderen Seite die Feder u
einer Verschiebung durch Einwirkung des Brennstoffes auf die andere Stirnfläche
des Schiebers. Trotz geringer Stärke der Feder u und kleinem Querschnitt der Nuten
x wird der Kolbenschieber rechtzeitig vor Beginn des Druckhubes seine frühere Stellung
erreichen, da hierfür die verhältnismäßig große Zeit von etwa 1114 des Nockenumlaufes
zur Verfügung steht.
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Eine vollkommenere Lösung der gestellten Aufgabe liegt in der Brennstoffpumpe
nach Abb. 5. Der Kolbenschieber t besitzt hier an jedem Ende einen Fortsatz 3 und
q., dieebenso wie der mittlere Teil genau in den Pumpenkörper c eingeschliffen sind.
Sowohl die Ansaugung als auch die Unterbrechung des wirksamen Hubes erfolgt durch
Öffnung des Saugventils 5, weiches in Achsrichtung vor dem Fortsatz 3 des Kolbenschiebers
liegt. Die Unterbrechung der unmittelbaren Förderung über den Kanal o, den Ringraum
p, den Kanal 6 und das Druckventil r erfolgt in gleicher Weise wie bei der Pumpe
der Abb. i bis .4 durch überlaufender Vorderkante des Schiebers über den Ringraum
p. Ebenfalls in gleicher Weise entfernt sich von jetzt ab der Fortsatz q. vom Stoßglied
j. Das Ventil 5 wird dann durch den Fortsatz 3 des Schiebers aufgestoßen. Damit
entspannt sich der Brennstoff im Druckraum auf den niedrigen Druck der Saugleitung
n, und gleichzeitig schließt sich das Druckventil r. Am Anfang des Saughubes wird
der Schieber mit dem Brennstoff zurückgesaugt.
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Will man dem Rückströmventil 5 einen möglichst geringen Querschnitt
geben, so kann unmittelbar zwischen der Saugleitung n und dem Pumpenraum k ein zusätzliches
Saug ventil vorgesehen sein.