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Einspritzpumpenantrieb für Zweitakteinspritzbrennkraftmaschinen Die
Erfindung bezieht sich auf Zweitakteinspritzbrennkraftmaschinen, bei denen der Luftpumpenkolben
an dem einen Arm eines doppelarmigen Schwinghebels angeschlossen ist, an dessen
anderem als Lenker dienenden Arm eine Kuppelstange angreift, die an ihrem zweiten
Kopf in der Nähe des Hauptkurbelzapfens an die Hauptpleuelstange der Maschine angelenkt
ist.
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Zweitaktmaschinen mit einem derartigen Lenkerantrieb für den Luftpumpenkolben
sind an sich bekannt. Gegenüber dem Bekannten besteht das Neue der vorliegenden
Erfindung darin, daß an die von der Hauptpleuelstange der Maschine angetriebene
Kuppelstange in der Nähe des Anlenkpunktes des doppelarmigen Schwinghebels eine
Pleuelstange zum Antrieb des Einspritzpumpenkolbens angeschlossen ist, und zwar
in solcher Lage, daß das mit dem Einspritzkolben in Verbindung stehende Ende der
Pleuelstange bei der Bewegung der genannten Kuppelstange eine Bewegung senkrecht
oder angenähert senkrecht zur mittleren Kuppelstangenrichtung (bei stehender Bauart
der Maschinen auf- und absteigend) beschreibt.
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Der vorstehend gekennzeichneten Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,
daß jeder beliebige auf der Mittellinie oder in deren Nähe liegende Punkt der Kuppelstange,
welche die Hauptpleuelstange mit dem doppelarmigen Schwinghebel verbindet, für eine
Bewegungsableitung senkrecht oder angenähert senkrecht zur mittleren Kuppelstangenrichtung
geeignet ist und daß eine solche Bewegungsableitung zu einer gut verwertbaren Lage
der Pumpenachse (parallel zur Zylinderachse) führt. Dazu kommt noch, daß ein Punkt
der Kuppelstange, welcher sich in der Nähe des Anlenkpunktes des doppelarmigen Schwinghebels
befindet, eine nierenförmige Koppelkurve beschreibt, welche die Eignung besitzt,
dem Einspritzpumpenkolben im Verlauf des gesamten Arbeitsspieles zwangsläufig und
mit aller Genauigkeit eine Bewegung in dem geringen, in der besonderen Natur solcher
Pumpen begründeten Ausmaß zu erteilen. Dabei erfordert ein solcher Antrieb nur einfache
Gelenkverbindungen, die sich leicht und betriebssicher ausbilden und herstellen
lassen und auch den hohen, bei Einspritzpumpen auftretenden Drücken gewachsen sind.
Eine Nockenwelle wird also durch den Erfindungsgegenstand entbehrlich gemacht.
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Es sei darauf hingewiesen, daß es an sich bei Brennkraftmaschinen,
bei welchen der Brennstoff durch verdichtete Luft eingeblasen wird, bekannt ist,
die Nockenwelle dadurch entbehrlich zu machen, daß man eine Lenkersteuerung vorsieht,
die einerseits die
Brennstoffpumpe und andererseits die Brennstoffnadel
betätigt. Eine Einspritzpumpe im Sinne der' vorliegenden Erfindung, deren Druck
ohne -Zuhilfenahme von verdichteter Luft den Brennstoff in den Zylinder fördert
und deren Arbeiten daher für den Zeitpunkt und den Verlauf der Einspritzung maßgebend
ist, ist bei der bekannten Einrichtung -aber nicht vorhanden. Infolgedessen liegen
auch bei der bekannten Einrichtung gar nicht die Schwierigkeiten vor, die erfindungsgerüäß
zu lösen sind. Ferner weist die in Rede stehende bekannte Einrichtung auch nicht
das besondere, eingangs gekennzeichnete, die Grundlage der vorliegenden Erfindung
,bildende Lenkergestänge zwischen der Hauptpleuelstange und einer die Spül- und
Ladeluft fördernden Kolbenpumpe auf. Das Fehlen dieses Lenkergestänges schließt
aber von vornherein die Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittel zum
Antrieb der Brennstoffeinspritzpumpe aus.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise schematisch veranschaulicht.
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In der Zeichnung ist mit i der Zylinder einer Zw eitaktbrennkraftmaschine
bezeichnet. In dem Zylinder i bewegt sich der Kolben 2. Der Kolben ist durch die
Schubstange 3 mit der Kurbelwelle q. verbunden. Der Zylinder 5 der Spül- und Ladepumpe
ist zweckmäßig gleichachsig zum Zylinder i angeordnet und enthält den ringförmigen
Kolben 6. Wenn sich der Kolben 2 nahe seinem unteren Totpunkt befindet, gibt er
die Öffnungen 7 frei und verbindet so die beiden Zylinder 5 und i miteinander für
den Übertritt der Spül- und Ladeluft. Die öffnungen 7 werden vom Kolben 2 auch freigegeben,
- sobald er in die obere Totpunktlage gelangt. Auf diese Weise wird der Pumpenzylinder
5 mit dem Gehäuse verbunden, dem die zweckmäßig gereinigte Frischluft zugeführt
wird.
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Auf die Hauptpleuelstange 3 ist eine Kuppelstange 13 angelenkt,
deren anderes Ende an einem als Lenker dienenden Arm 12 eines doppelarmigen Schwinghebels
io, i2 angreift. Der doppelarmige Schwinghebel ist um den Zapfen 9 schwenkbar. Das
freie Ende des Armes io des doppelarmigen Schwinghebels ist durch eine Pleuelstange
i i mit dem ringförmigen Kolben 6 der Luftpumpe verbunden.
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Das Gelenk 14, in dem die Kuppelstange 13 an der Hauptpleuelstange
3 angelenkt ist, beschreibt während des Betriebes eine ellipsenähnliche Kurve A,
und zwar mit etwas ungleichmäßiger Geschwindigkeit. Die Drehachse 9 ist mit Bezug
auf die Ellipse A derart angeordnet und der Arm 12 des doppelarmigen Hebels erhält
eine solche Länge, daß die ellipsenförmige Bewegung des Gelenkes 14 in eine hin
und her schwingende Bewegung des Hebels r o, 12 umgewandelt wird.
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Die Drehachse 9 des Hebels io, 12 kann fest in dem Maschinengestell
gelagert sein. In diesem Fall muß die Pleuelstange i i zwischen den Arm io und den
Kolben 6 eingeschaltet sein. Der Arm io kann aber auch ummittelbar an dem Kolben
6 angreifen. Dänn muß, wenn dieser Angriffspunkt als Gelenk ausgebildet wird, der
Drehpunkt 9 beweglich, z. B. auf einem Schwinghebel, der seinerseits um eine feste
Achse schwingt, gelagert sein.
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Gemäß der Erfindung dient zum Antrieb des Kolbens der den Brennstoff
unmittelbar in den Zylinder fördernden Einspritzpumpe 17. eine Pleuelstange i9,
die an die Kuppelstange 13 in der Nähe des Lenkerarmes 12 des doppelarmigen Schwinghebels
io, 12 angeschlossen ist. Die Lage der genannten Teile zueinander ist eine solche,
daß das mit dem Pumpenkolben in Verbindung stehende Ende der -Pleuelstange i9 und
bei dem Ausführungsbeispiel auch der Pumpenkolben selbst bei der Bewegung der Kuppelstange
13 eine Bewegung senkrecht oder angenähert senkrecht zur mittleren Kuppelstangenrichtung
beschreibt. . Bei der stehenden Bauart der Maschine des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles bewegt sich also der Pumpenkolben auf- und abwärts.
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Alle Punkte der Kuppelstange 13 sind an sich als Angriffspunkte für
die Pleuelstange ig verwendbar. Besonders zweckmäßig sind jedoch diejenigen Punkte,
die in der Nähe des Lenkers 12 liegen. Die Bewegung des bei dem Ausführungsbeispiel
als Angriffspunkt für die Pleuelstange i9 gewählten Punktes 2o ist durch die nierenförmige
Kurve B veranschaulicht. Derjenige Teil der Kurve B, der während der Einspritzung
wirksam ist, ist durch eine dicke Linie bezeichnet. Dieser Kurventeil entspricht
beispielsweise den Kolbenstellungen von einem Zeitpunkt an, in dem sich der Kolben
etwas vor seinem oberen Totpunkt befindet, bis zu einem Augenblick, bei dem die
Kurbel etwa 30° hinter dem genannten Totpunkt liegt. Der verdickte Teil der Kurve
B wird von dem Punkt 2o rasch und ständig in dem gleichen Sinne und ohne Auftreten
einer übermäßigen Krümmung beschrieben, so daß eine gleichmäßige und rasche Einspritzung
herbeigeführt wird. Außerdem ergibt sich auch noch aus den Eigenschaften der Kurve
B, daß die Pumpe sowohl bei ihrem Hingang als auch bei ihrem Rückgang stets zwangsläufig
angetrieben wird.
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Mit 32 ist das am äußeren Ende des Verbrennungszylinders befindliche
Aüslaßventil bezeichnet.