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Mehrzylindrige Brennstoffpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen Die
Erfindung betrifft eine Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere eine Dieselmaschine
ohne Vorkammer, die mehrere in einer Reihe nebeneinander angeordnete Zylinder hat,
wobei jedem Zylinder eine von ihm getrennt angeordnete, besondere Brennstoffeinspritzpumpe
zugeordnet ist.
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Werden Dieselmaschinen mit hoher Drehzahl betrieben, so hat sich herausgestellt,
daß eine einwandfreie Einspritzung nur schwierig durchführbar ist. Einerseits muß
die zwischen dem Pumpenkolben und der Düsennadel angeordnete Brennstoffmenge möglichst
klein sein, da sonst durch die Elastizität dieser Brennstoffsäule der Spritzwinkel
verändert wird, anderseits Jindet, wenn die Einspritzmenge an der Pumpe nach dem
Rückströmprinzip geregelt wird, im Bereich hoher Drehzahlen ein starker Rückstoß
des überschüssigen Brennstoffs in den Saugraum der Pumpe statt. Soll daher das nachfolgende
Ansaugen der Pumpe nicht gestört werden, so muß hinter den Rückströmöffnungen und
Ventilen ein großer Ausgleichsraum vorhanden sein; es muß also der Saugraum jeder
Pumpe verhältnismäßig groß sein.
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Ersterer Übelstand ist bei den bekannten mehrzylindrigen Brennstoffmaschinen
auf ein Mindestmaß gebracht, bei denen die Einzelpumpen an den zugehörigen Zylindern
angebracht sind. Es ist dabei ohne weiteres möglich, die Druckleitung der Pumpe
kurz zu halten, indem die Verbindungsleitung der Einzelpumpe mit der Einspritzdüse
des zugehörigen Zylinders in eine Querebene gelegt wird, die durch die Achse des
Zylinders geht. Die die einwandfreie Einspritzung beeinträchtigende Brennstoffsäule
zwischen Pumpe und Düse ist dadurch auf ein Mindestmaß gebracht, jedoch sind infolge
der kleinen Saugräume der einzelnen Pumpen starke Rückstöße vorhanden. Dem zweiten
Übelstand hat man dadurch begegnet, daß man alle Pumpen der mehrzylindrigen Einspritzbrennkraftmaschine
in einem Block zusammenfaßte. Dadurch erhielten alle Pumpen einen gemeinsamen Saugraum,
der so groß ausfällt, daß eine schädliche Rückwirkung der Rückstöße bei einer Pumpe
auf den Saugvorgang einer benachbarten Pumpe nicht mehr eintritt, jedoch sind die
Einzelpumpen in dem gemeinsamen Block im Verhältnis zum gegenseitigen Abstand der
Arbeitszylinder so nahe aneinandergerückt, daß die Verbindungsleitungen zwischen
jeder Pumpe und der zugehörigen Düse des Zylinders verhältnismäßig lang ausfallen,
also die Gefahr einer Beeinträchtigung des Einspritzvorganges durch eine große Brennstoffsäule
zwischen Pumpe und Düse besteht.
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Nach der Erfindung ist die einwandfreie Einspritzung auch bei höheren
Drehzahlen der Maschine dadurch gesichert, daß bei einer Einspritzpumpenanlage,
bei der alle Brennstoffeinspritzpumpen in einem gemeinsamen Block vereinigt sind,
in dem die gemeinsame Antriebswelle für die Pumpenkolben und geineinsame Regelungsglieder
für die Einspritzung
sowie ein für alle Brennstoffeinspritzpumpen
gemeinsamer Saugraum vorgesehen sind, der Brennstoffpumpenblock so lang ausgeführt
und die Einzelpumpen darin so angeordnet sind, daß die Verbindungs Leitung jeder
Pumpe mit der Einspritzdüse des zugehörigen Zylinders in einer durch dessen Achse
gehenden Querebene des Zylinderblocks liegt. Bei dieser Zusammenfassung der Einzeleinspritzpumpen
zu einem Pumpenblock und Anpassung des gegenseitigen Abstandes der Einzelpumpen
an den gegenseitigen Abstand der Zylinderachse des Zylinderblockes sind die Nachteile
der bekannten Anordnung vermieden und ihre Vorteile vereinigt. Zwischen der Pumpe
und dem zugehörigen Zylinder ist die Druckleitung nur klein und infolge des gemeinsamen
Saugraumes aller Einzelpumpen eine schädliche Rückwirkung der Rückstöße vermieden.
In dem Block befinden sich in bekannter Weise die gemeinsame Antriebswelle für die
Pumpenkolben und gemeinsame Regelungsglieder für die Einspritzung, so daß sich eine
Einstellung der Pumpen auch bei von der Maschine abgenommenem Block leicht durchführen
bzw. der Pumpenblock gegen einen anderen auswechseln läßt. Auch läßt sich bei allen
Zylindern der Maschine ein gleichmäßiger Spritzbeginn und eine gleichmäßige Fördermenge'
einstellen.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Brennkraftmaschine
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht der Maschine,
Fig. 2 die teilweise im Schnitt gezeichnete Draufsicht der Fig. i, Fig. 3 eine teilweise
im Schnitt gezeichnete Vorderansicht der Maschine, und Fig. 4 zeigt den oberen Teil
der Einspritzpumpe nach Fig. 3 in größerem Maßstabe.
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In dem Zylinderblock i der Maschine sind die Zylinder 2 nebeneinander
angeordnet. Jeder Zylinder hat seinen Kolben 3 und eine Einspritzdüse 4, die bei
der dargestellten Ausführungsform im Zylinderkopf 5 angeordnet ist.
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Neben dem Zylinderblock i und parallel zu diesem ist an dem Maschinengestell
6 ein Block auswechselbar befestigt, der aus zwei Teilen 7, 8 zusammengesetzt ist.
Der untere Teil 7 trägt eine Nockenwelle 9, während der obere Teil 8 Brennstoffeinspritzpumpen
enthält, die in gleicher Anzahl wie die Zylinder 2 nebeneinander angeordnet sind.
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Jede Einspritzpumpe hat bei der dargestellten Ausführungsform einen
Kolben io, der in einem Zylinder i i verschiebbar ist und durch die Nockenwelle
9 angetrieben wird. Der Zylinder ist mit öffnungen 12 versehen, die in den Saugraum
13 münden, der mit der nicht dargestellten Brennstoffzuleitung in Verbindung steht.
Oberhalb des Zylinders i i ist ein Druckventil 14 angeordnet, das durch eine Feder
15 belastet ist. Diese Feder umgibt 4ein Führungsstück 16, das mit einem Quer-'kptiial
17 und einem Längskanal-i8 versehen ist. An diese Öffnung ist mittels einer Mutter
2o die Verbindungsleitung 2i angeschlossen, durch die der Brennstoff zur Düse 4
des Zylinders 2 gefördert wird.
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Der Kolben io ist mit einer Aussparung 22 versehen, so daß das Ende
des Druckhubes und damit die Einspritzmenge durch Drehung des Kolbens um seine Achse
geändert-werden kann. Zu diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführungsform
-der Pumpenkolben io an seinem unteren Ende 23 mit einem lose auf dem Zylinder i
i sitzenden Zahnrad 24 verbunden, in das eine Zahnstange 25 eingreift" die parallel
zum Zylinderblock i liegt.
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Die Verbindungslinie der Achsen der Pumpenzylinder ii und der zugehörigen
Arbeitszylinder 2 der Maschine liegen in Ebenen, die senkrecht zur Längsachse des
Zylinderblocks i, also senkrecht zur- Verbindungslinie der Zylindermitten, stehen.
Die einzelnen Verbindungsleitungen 21 liegen daher auch in diesen Querebenen des
Zylinderblocks i.
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Der Saugraum 13 aller Brennstoffeinspritzpumpen erstreckt sich in
dem gemeinsamen Pumpengehäuse 8 über die ganze Länge des Blockes (Fig. 2). Ebenso
geht die Regelstange 25 über die ganze Länge des Blockes 8 durch.
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Wie Fig. 2 und 3 erkennen lassen, ist die Baulänge der Verbindungsleitung
2i zwischen den Einzelpumpen io, ii und den Düsen 4 der einzelnen Zylinder äußerst
klein, und überdies sind alle Verbindungsleitungen 21 gleich lang. Die in dieser
Verbindungsleitung enthaltene Brennstoffmenge ist so klein; daß bei hohen Drehzahlen
eine Verschleppung des Einspritzvorganges nicht eintritt. Dabei läßt sich aber die
Einspritzmenge auch durch ungeschulte Benutzer in bequemer Weise mit Hilfe der Zahnstange
25 so regeln, daß bei allen Zylindern 2 die Einspritzmenge gleichmäßig vergrößert
oder verkleinert wird. Auch lassen sich sowohl die Düsen 4 als auch die Einzelteile
der Einspritzpumpen io, ii leicht einbauen und sind zur Kontrolle bzw. Auswechselung
leicht zugängig. Dadurch, daß alle Einspritzpumpen io, i i in einem gemeinsamen,
auswechselbar angeordneten Block 7, 8 zusammengefaßt sind, läßt sich die Einstellung
der einzelnen Pumpenelemente auf gleichmäßigen Spritzbeginn und gleichmäßige Fördermenge
auch getrennt von der Brennkraftmaschire 1, 5, 6 vornehmen. Bei Störungen ist es
auch möglich, denn ganzen Pumpenblock 7, 8 gegen einen anderen auszuwechseln.
Der
gemeinsame Saugraum 13 aller Pumpen i o, i i dient, da er sich über den ganzen Pumpenblock
7, 8 erstreckt und daher ein großes Fassungsvermögen hat, als ein Ausgleichsraum,
durch den verhütet ist, daß bei Rückstößen der einen Pumpe die Saugperiode der benachbarten
Pumpen gestört wird.
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Die Brennstoffeinspritzpumpe kann natürlich verschiedene Ausgestaltungen
haben, beispielsweise kann die Änderung der Einspritzmenge durch Beeinflussung von
Überströmventilen mittels einer gemeinsamen Exzenterwelle herbeigeführt werden.
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