DE665885C - Einspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Bei Einspritzbr ennkraftmaschinen ist es bekannt, zum Einspritzen des Treibstoffes Pumpen zu verwenden, deren Fördermenge dadurch geregelt wird, d,aß der Querschnitt eines mindestens bei Teillasteinstellung :dauernd offenen Abflusses verändert wird, durch welchen während des Druckhubes ein je nach dem öffnungsgrad mehr oder weniger großer Teil der in den Pumpenarbeitsraum eingeschlossenen Brennstoffmenge ins Freie abfließt. Diese Pumpen weisen gegenüber solchen anderer Bauart den wesentlichen Vorteil eines einfachen und betriebssicheren Aufbaus auf. Andererseits haben -die bisher bekannten Pumpen dieser Art auch den Nachteil, d,aß sowohl durch zufällige Drehzahländerungen als auch durch Verstellung der Rückström-<iffnung zum Zwecke der Regelung der Druckanstieg in der Pumpe beeinflußt wird. Da die Einspritzung nun erst beginnt, nachdem der entsprechende Pumpendruck erreicht ist, so wird aus den genannten Gründen der Einspritzpunkt verlegt, was insbesondere bei Fahrzeugen unzulässig ist. Man könnte diesen Nachteil dadurch beseitigen, d:aß der Pumpenkolben schlagartig beschleunigt wird. Es ist auf diese Weise wohl möglich, durch das plötzliche Erreichen des Einspritzdruckes den Einspritzbeginn konstant zu halten, aber es ergeben sich dabei außerordentlich hohe mechanische Beanspruchungen, die entweder zu hohem Verschleiß oder zu unwirtschaftlich überbemessenen Bauteilen führen. Außerdem hat die schlagartige Betätigung .der Pumpenkolben einen gegenüber anderen Pumpensystemen ungewöhnlich lauten, hämmernden Gang zur Folge.
• Die Beseitigung der beschriebenen unerwünschten Einspritzpunktverlegung würde also durch einen anderen Nachteil erkauft, der ebenfalls nicht erwünscht ist.
• Die Erfindung bezweckt nun, bei Pumpen mit Regelung der Fördermenge durch Veränderndes Querschnittes eines dauernd offenen Rückströmkanals die unerwünschte Verlegung des Einspritzpunktes zu verhindern, ohne dafür einen anderen wesentlichen Nachteil in Kauf zu nehmen.
• Um diesen Zweck zu erreichen, wird an den Pumpenraum ein Speicher angeschlossen, der den im erstenTeil des Pumpendruckhubes verdrängten Brennstoff ohne beachtenswerte Drucksteigerung .aufnimmt. Hierdurch wird bewirkt, daß der eigentliche Druckanstieg im Pumpenraum erst nach Füllung des Speichers vor sich geht. Alsdann. hat aber der Pumpenkolben schon eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit, und die Drucksteigerung verläuft entsprechend steil, d. h. in geringerer Zeit. Wenn min auch bei Anordnung eines Speichers Drehzahländerungen und Regelvorgänge das Erreichen des Einspritzdruckes und damit den Beginn der Einspritzung zeitlich verlegen, so erfolgt diese Verlegung doch nur innerhalb der Grenzen des durch die Anwendung des Speichers verkürzten Druckansticges in einem geringen Maße, so daß diese Verlegung unbeachtlich ist, der Einspritzpunkt also als praktisch festliegend bezeichnet werden kann.
• Es ist bei anderen, nicht mit Drosselrege-Juli- arbeitenden Bauarten von Einspritzpumpen bekannt, an dem Pu,mpelldruckrautn einen. Speicherraum anzuordnen, der bewirkt; d.aß die Einspritzung so lange aufgehalten wird, bis er gefüllt ist. Diese Einrichtungen hatten jedoch den Zweck, entweder mit einem regelbaren Speicherraum unter gleichzeitiger Veränderung des Spritzbeginns die Fördermenge selbst zu bestimmen oder die Brennstofförderung zu unterbrechen, um eine Vor-und eine Haupteinspritzung zu erhalten.
• Die Erfindung besteht hiernach in der Vereinigung von zwei .an sich bekannten Einrichtungen, indem bei Brennstoffeinspritzpumpen, die mit Regelung durch Drosselung eines Abflusses aus dem Pumpenraum arbeiten, ein Speicherraum angeordnet wird, der mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbindung steht und vor Beginn der Einspritzung durch den Pumpenkolben aufgefüllt wird. Auf diese Weise werden die oben angeführten Nachteile der Pumpen mit Drosselregelung beseitigt und eine Pumpe geschaffen, welche sich gleichzeitig durch leichte Bauart, sehr geringen Verschleiß und ruhigen Gang auszeichnet.
• Die Wirkungsweise der neuen Bauart im Vergleich mit der der bekannten Pumpen ist in Abb. i schematisch angedeutet. Die obere der drei Kurven gibt den Verlauf der Nockenerhebung in Abhängigkeit von der Nockenwellendrehung an; die mittlere Kurve stellt die dazugehörige theoretische Kolbengeschwindigkeit dar, und die untere Kurve zeigt den Druckverlauf im Pumpenarbeitsraum. Man sieht daraus deutlich, daß der Bereich der verhältnismäßig geringen Kolbengeschwindigkeiten (am Anfang der Nokkenerliebungskurve) durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Speicherraumes ausgeschaltet wird und der Druckanstieg erst beginnt, nachdem der Pumpenkolben beinahe seine volle Geschwindigkeit erreicht hat. Bei einer Änderung der Drehzahl und damit der Kolbengeschwindigkeit (dünne Linien) bleibt der Spritzbeginn infolge der Steilheit des Druckanstieges praktisch konstant, während er sich bei dem flachen Druckanstieg nach der früheren Bauart erheblich verschiebt. Der Beginn des Druckanstieges und zugleich die Steilheit desselben (die ja von der Kolbengeschwindigkeit ,abhängt) kann durch entsprechende Bemessung des Speicherraumes beliebig geändert werden.
• Es ist zweckmäßig, den Beginn der Einspritzung so lange zu verhindern, bis der Ausweichkolben seine Aufgabe erfüllt hat. Dies geschieht vorteilhaft dadurch, daß die zur Einspritzdüse führende Leitung erst dann mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden wird, -'-wenn der Speicherraum ganz oder nahezu ganz gefüllt ist.
• Es ist ferner zweckmäßig, ein. Abströmen des Brennstoffes durch den Drosselquerschnitt erst dann zu ermöglichen, wenn der Speicherraum ganz oder nahezu ganz gefüllt ist, denn es kann durch besondere Umstände, z. B. bei Zuführung des Brennstoffes unter Druck, vorkommen, daß bei geöffnetem Drosselventil schon ein Teil des vom Arbeitskolben geförderten Brennstoffes entweicht, bevor der Speicherraum gefüllt ist; hierdurch würde der Einspritzbeginn verändert.
• In Abb.2 und 3 der Zeichnung sind ferner zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Abb. z eine Pumpe mit einem federbelasteten Ausweichkolben, Abb.3 eine andere Bauart dieser Pumpe, bei welcher der Ausweichkolben zugleich als Druckventil dient und die Wirkung des Drosselventils zeitweise unterbunden ist.
• Bei der Bauart nach Abb.2 ist in dem Pumpenkörper der Kolben i geführt, der von der Nockenwelle 2 angehoben und durch die Feder 3 gesenkt -wird. In den Arbeitsraum der Pumpe mündet die Leitung :1, die den Brennstoff zuführt und beim Druckhub in bekannter Weise, z. B. durch ein Saugventil 5 oder durch den ihre Mündung überschleifenden Kolben, abgeschlossen wird. Mit dem Pumpenarbeitsraum steht ferner das Drosselventil 6 in Verbindung, -welches mittels des Hebels 7 verstellt werden kann, sowie die zur Einspritzdüse führende Druckleitung 8, der das Druckventils vorgeschaltet ist. Außerdem ist an den Pumpenarbeitsraum ein Speicherraum i o mit einem Ausweichkolben i i angeschlossen, der unter denn Einfluß einer leichten Feder 1 2 steht. Dieser Speicherraum ist so bemessen, daß er annähernd diejenige Brennstoffmenge aufnehmen kann, die der Arbeitskolben i nach dem Abschluß der Saugleitung 4. verdrängt, solange er beschleunigt wird. Dadurch wird erreicht, daß bei der weiteren, mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens die Förderung zur Düse schlagartig einsetzt -und daß infolgedessen der Einspritzbeginn durch Veränderung der Drehzahl der Nockenwelle und durch Verstellen des Drosselventils fast nicht beeinflußt wird.
• Der rückwärtige Teil des Speicherraumes ist durch eine Leitung 13 mit der Saugleitung q. verbunden, damit sich hinter dem Kolben i i kein Lecköl ansammeln kann.
• Bei der Bauart nach Abb.3 -wird die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum der Pumpe und der Druckleitung 8 und damit der Beginn des Einspritzvorganges durch den Ausweichkolben z«,@n.gsläufig gesteuert, indem beispielsweise die Druckleitung 8 in der Lauffläche des Ausweichkolbens i i mündet und von, diesem erst dann freigegeben wird, wenn der Speicherraum ganz oder nahezu ganz gelullt ist.
• 1n Abb.3 ist ferner zu dem Zweck, ein vorzeitiges Abströmen von Brennstoff durch das Drosselventil zu: verhindern, die zum Drosselventil 6 führende ütfnu.ng so tief gelegt, daß sie von dein Kolben i auch in seiner untersten Stellung noch abgedeckt wird. Gleichzeiticx ist dieser Kolben mit einer Aus-I sparung 1.1 versehen, . die durch einen Kanal 15 mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht. Die Oberkante der Aussparung 14. gibt die utinung zum Drosselventil erst dann frei, wenn der Kolben i durch seine Aufwärtsbewegung den Speicherraum ganz oder nahezu gefüllt hat.

Claims (1)

1. PATEINT AN srrücHt;: i. Einspritzpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen, deren Fördermenge dadurch geregelt wird, daß der Querschnitt eines Abflusses verändert wird, durch welchen während des Druckhubes ein mehr oder weniger großer Teil der in den Pumpenarbeitsraum eingeschlossenen Menge ins Freie abfließt, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbindung stehenden Speicherrahm, der vor Beginn der Einspritzung durch den Pumpenkolben ohne wesentliche Drucksteigerung aufgefüllt wird. z. Einspritzpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspritzdüse führende Leitung mit dem Pumpenarbeitsraum erst dann verbunden wird, wenn der Speicherraum ganz oder ;nahezu gefüllt ist. 3. Einspritzpumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Düse führende Leitung durch den Speicherkolben so lange abgeschlossen wird, bis der Speicherkolben in seine Endstellung bei gefülltem Speicher kommt (Abb. 3). q.. Einspritzpumpe nach Anspruch i oder z, gekennzeichnet durch Mittel, welche ein Abströmen des Brennstoffes durch den Drosselquerschnitt erst dann ermöglichen, wenn der Speicherraum ganz oder nahezu, gefüllt ist. 5. Einspritzpumpe nach Anspruch i bis .l, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Abfiußkanal, in dein das Drosselregelungsorgan sitzt, während des ersten Teiles des Kolbendruckhubes durch den Kolben abgeschlossen und danach .durcb einen Kanal und eine seitliche Aussparung des Kolbens mit dem Pumpendruckraum verbunden ist (Abb.3).