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Kraftstofförderanlage für Einspritzbrerinkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kraftstofförderanlage für Einspritzbrennkraftmaschinen gemäß
Patent 673 Bog mit mindestens einer vor der Inbetriebnahme der Maschine zu bedienenden
(1-Iand-) Pumpe zum Auffüllen' der Kraftstoff führenden Räume und Leitungen, wobei
Luft, die etwa beim Handpumpen in den Raum zwischen dem Rückschlag- und Überströmventil
verdrängt wird, unter Umgehung des Überströmventils_ in die Überlaufleitung abgeführt
wird.
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Da das am Auslaß des Saugraums der Einspritzpumpe vorgesehene Rückschlagventil
den Durchlaß nach dem Raum zwischen den beiden Ventilen öffnet, wenn eine Strömung
vom Saugraum in Richturig nach dem Raum zwischen den Ventilen einsetzt, könnte es
vorkommen, daß beim Handpumpen Kraftstoff in den Raum zwischen den beiden Ventilen
übertritt und diesen Raum schon füllt, bevor alle Luft aus dem Saugraüm der Einspritzpumpe
angetrieben ist. Um.nun aller beim Auffüllen mit Kraftstoff im Saugräum angesainmelten
Luft einen ungestörten Abzug nach dem Raum zwischen den Ventilen zu sichern, ist
gemäß der Erfindung eine Umgehung des Rückschlagventils vorgesehen, die der beim
Handpumpen aus dem noch nicht mit Kraftstoff gefüllten Saugraum der Einspritzpumpe
verdrängten Luft keindn nennenswerten W iderstand entgegensetzt, dem Kraftstoffabfluß
dagegen, insbesondere dein Abfluß des beim Betrieb der Maschine im Überschuß zum
Saugraum geförderten Kraftstoffs nach dein Raum zwischen den beiden Ventilen, einen
derart hohen Widerstand darbietet, daß der Saugraumdruck
groß genug
werden kann, um das Rückschlagventil zu öffnen.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i zeigt als erstes Ausführungsbeispiel, das Schema einer Kraftstofförderanlage
'mit Luftabscheider,wobei das die beiden erwähnten Ventile umschließende Gehäuse
im Längsschnitt dargestellt ist.
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In den Abb.2 und 3 sind waagerechte Längsschnitte durch die für das
zweite und dritte Beispiel vorgesehenen Rückschlag- und Überströmventile dargestellt.
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Mit i ist eine mehrzylindrige Einspritzpumpe bezeichnet, deren Druckleitungen
2 an die nicht dargestellten Einspritzdüsen einer Brennkraftmaschine angeschlossen
sind. Ein von der Einspritzanlage entfernt liegender Kraftstoffvorratsbehälter 3
ist über Abstellhähne B mit zwei Förderpumpen 4 verbunden, die aus dem Behälter
in allen Betriebslagen Kraftstoff über die Rohre 4" mittels eines Schwenkrohres
3" entnehmen. jede der beiden Förderpumpen4liefert etwas mehr Kraftstoff, als bei
Vollasteinstellung dem Saugraum i" der mehrzylindrigen Einspritzpumpe entnommen
wird. In der Saugleitung 4" der in Abb. i rechts gezeichneten Förderpumpe 4. ist
eine Handpumpe H angeordnet. Die Saugleitung 4" dieser Förderpumpe 4 ist über ein
Rohr 4g- mit der Druckleitung 5 verbunden. In dein Rohr ist ein nach der Druckleitung
5 hin öffnendes Umpumpventil von geringer Vorspannung angeordnet. Die Druckleitung
5 mündet iri einen Luftabscheider 6, dessen Innenraum über das Rohr 7 mit dem Saugraum
i" der Einspritzpumpe verbunden ist.
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Auf der der Einmündung des Rohres 7 entgegengesetzten Seite des Saugraums
i" zweigt von der höchsten Stelle dieses Raumes ein Überlaufrohr 8 in ein Ventilgehäuse
9 ab, dessen Innenraum durch eine Trennwand 9,
in eine linke Kammer 9" und
eine rechte Kammer 9g- geteilt ist. Ein von der höchsten Stelle der Kammer 9g- abzweigendes
Rohr i i führt zurück zum Vorratsbehälter 3.
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Das Überlaufrohr 8 des Saugraums der Einspritzpumpe sticht in die
Kammer 9" des Gehäuses 9 hinein, und an seiner Ausmündung in diese Kammer ist ein
Rückschlagventil 12 angeordnet, dessen Schaft in einem mit Durchgangsöffnungen versehenen
Ring 13 geführt ist. Eine schwache Feder 14 ist bestrebt, das Rückschlagventil abgeschlossen
zu halten. In der Trennwand 9, der beiden Kammern 9" und 9g- ist eine zweite Öffnung
vorgesehen. Ein Überströmventil 15 ist bestrebt, diese Öffnung verschlossen zu halten.
Der Druck, bei dem das Ventil 15 öffnet, ist durch die Spannung einer Feder 16 bestimmt,
die sich auf einer von außen verstellbaren Schraube 17 abstützt.
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Im oberen Teil der Trennwand 9, ist eine 'das Überströmventil 15 umgehende
enge resselbohrung 18 vorgesehen. Ein Rohr io einerseits angeschlossen an den oberen
`eil des Luftabscheiders 6 und anderseits an den oberen Teil der Kammer 9" des Ventilgehäuses
9. Die höchste Stelle io" des Rohres io ist dabei höher geführt als die höchste
Stelle des Saugraums i" der Einspritzpumpe. Im oberen Teil der Wandung des in die
Kammer 9" hineinstechenden Rohres 8 ist eine enge Drosselbohrung 8" vorgesehen.
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Beim Handpumpen steigt der Kraftstoffspiegel in der Leitung 7 und
im Saugraum i" einerseits gleichmäßig an, wie anderseits in dem Rohr io. Da der
höchste Punkt des Saugraums tiefer liegt als der höchste Punkt der Leitung io, füllt
sich zuerst der Saugraum ganz auf, bevor der Leitungsteil io" mit Kraftstoff gefüllt
wird. Die bei diesem Auffüllvorgang aus dem Saugraum verdrängte Luft kann über die
Drosselbohrungen 8d und 18 ohne nennenswerten Widerstand abfließen. Sobald der Saugraum
mit Kraftstoff gefüllt ist, steigt beim Fortsetzen des Handpumpens der Kraftstoffspiegel
auch im Rohrteil io", bis schließlich Kraftstoff sowohl über das Rückschlagventil
12 als auch durch das Rohr io; io" in die Kammer 9" einströmt und die darin eingeschlossene
Luft über die Drossel 18 nach dem Rohr i i verdrängt. Erst wenn die Kammer 9" ganz
mit Kräftstoff gefüllt ist, steigt der Förderdruck der Handpumpe wesentlich an,
woran die volle Entlüftung aller Räume des Kraftstoffnetzes erkennbar ist.
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Der Widerstand, den der höher als der höchste Saugraumpunkt verlegte
Teil io" des Rohres io im Betrieb der aus dein Abscheider entweichenden Luft entgegensetzt,
ist wesentlich kleiner als derjenige Widerstand, den der aus dem Saugraum der Einspritzpumpe
nach der Kammer 9" überfließende überschüssige Kraftstoff durch die Drossel g" und
das Rückschlagventil 12 erfährt.
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Nach der Entlüftung des Kraftstoffleitungsnetzes wird die Brennkraftmaschine
angeworfen. Beim Lauf des Motors drücken dann die Förderpumpen 4 Kraftstoff im Überschuß
über das Rohr 7 nach dem Saugraum i" der Einspritzpumpe. Von dort strömt der überschüssige
Kraftstoffanteil, sobald der im. Saugraum erreichte Druck imstande ist, das Rückschlagventil
1a zu öffnen, in die Kammer 9" ab. Von dort aus fließt.er zusammen mit der etwa
aus dem Abscheider über das Rohr io abströmenden Luft durch das auf den im Saugraum
der Pumpe gewünschten Druck vorgespannte Überströmventil 15 und
die
Leitung i i nach dem - Behälter 3 zurück.
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Um zu verhindern, daß beim Betrieb der Brennkraftmaschine die beiden
Förderpum= pen 4 nicht den Hauptteil der Fördermenge über die Umgehungsleitung io
anstatt übel den Saugraum i" und das Rückschlagventil'i@` in die Kammer 9" drücken,
kann statt des erhöhten Leitungswiderstandes durch die Röherführung ioa oder zusätzlich
hierzu auch eine gestrichelt dargestellte Drossel i9 in der Umgehungsleitung io
vorgesehen werden.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel ' nach Abb.2 ist in einer seitlich
am Pumpengehäuse der Einspritzpumpe vorgesehenen und an der höchsten Stelle des
Saugraums i, ausinündenden Gewindebohrung ib ein Sechskantnippel 2o eingeschraubt,
dessen Achsbohrung 21 an der Einschraubstelle etwas verengt ist. In der Achsbohrung
21 ist ein Rückschlagv entil 22 untergebracht, dem die verengte Bohrung des Sechskantnippels
als Sitz dient. Eine Feder 23, die bestrebt ist, das Rückschlagventil auf die verengte
Bohrung zu drücken, stützt sich gegen einen in die Achsbohrung geschobenen Ring
24 ab, der durch einen Sprengring 25 in seiner Lage gesichert wird. Das Rückschlagventil
selbst ist längsdurchbohrt. Ein Abschnitt dieser Längsbohrung ist als enge Drosselbohrung
26 ausgebildet. In einem anderen Abschnitt dieser Längsbohrung ist eine Ventilkügel27
untergebracht, die gegen Herausfallen aus der Längsbohrung durch einen Querstift
28 gesichert ist. -Über das mit Außengewinde versehene freie Ende des Sechskantnippels
2o ist der zu einem Auge erweiterte mittlere Teil eines Rohres 29 geschoben, das
durch eine Überwurfmutter 3o am Sechskant des Nippels zo befestigt ist. Das Innere
des Rohres 29 ist mit der Achsbohrung des Nippels 2o durch Querbohrungen 31 verbunden.
Die Achsbohrung des rechten Stutzens des Rohres a9 enthält das Überströmventi132,
das wie das Rückschlagventil 22 durch eine Feder 33 gespannt ist: Die Feder ist
bestrebt, das Ventil 32 auf die verengte Achsbohrung zu drücken. In einer Längsbohrung
des Überströmventils 32 ist ebenso wie beim Ventil 22 eine sehr enge Drosselbohrung
36 vorgesehen. Am rechten Rohrstutzen'ist ein Schlauch37 angeschlossen, der zum
Vorratsbehälter 3 führt. Am linken Rohrstutzen ist das eine Ende eines anderen Schlauches
38 angesteckt, dessen anderes Ende am oberen Teil des Entlüfters6 angeschlossen
ist.
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Beim Auffüllen des Leitungsnetzes durch die -Handpumpe öffnet die
aus dem Saugraum der Einspritzpumpe ausgetriebene Luft das hugelventilchen 27, so
daß die Luft durch die Drosselbohrung 26 des geschlossenen Rückschlagventils 22
nach der Achsbohrung 21 des Nippels und von dieser zusammen mit der aus dem Abscheider
durch den Schlauch 38 entweichenden Luft durch die Drosselbohrung 36 des dabei.
ebenfalls 'geschlossenen Ventils 32 nach dem Schlauch 37 abgeleitet wird. Im Betrieb
haben das auf einen niederen Druck vorgespannte Rückschlagventil 22 und das auf
einen höheren Druck vorgespannte Überströmventil 32 die gleiche Wirkung wie die-
entsprechenden Ventile beim Beispiel nach Abb. i, die zusammen den Saugraumdruck
auf dem gewünschten Wert halten. Sobald von dem die Luft aus dem Abscheider ableitenden
Schlauch 38 eine gegen den Saugrauen gerichtete Strömung einsetzen sollte, würde
die Kugel :27 die Drossel 26 verschließen, so daß keine Luft, die sich etwa
im Nippe12o angesammelt hätte, nach dem Saugraum der Einspritzpumpe gelangen könnte.
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Das Beispiel der Abb. 3 unterscheidet sich von dem. der Abb. 2 nur
darin, daß in der Achsbohrung des in das Gehäuse der Einspritzpumpe geschraubten
Nippels 2o" an Stelle des in Abb. 2 gezeichneten Ventils 22 ein Kolben 4o vorgesehen
ist, dessen dem Saugraum i,'zugewandtes Ende in der gezeichneten Stellung auf einem
Ansatz in der Achsbohrung des Nippels aufsitzt. Eine Feder 41 stützt sich mit ihrem
einen Ende auf dem vom Saugraum i" abgewandten Teile des Kolbens und mit ihrem anderen
Ende auf.- einer überwirr fmutter 30a ab, die das Anschlußrohr 29 für die Schläuche
37 und 38 an dem Nippel festhält und abdichtet. Der zum Saugraum hin gerichtete
Teil des Kolbens trägt eine Achsbohrung 42, von -der eine Drosselbohrung 43 ausgeht,
die über eine Querbohrung 44 an der Mantelfläche des Kolbens ausmündet. In der gezeidhneten
Lage des Kolbens liegt der Ausmündungsstelle der Querbohrung 44 die in der Wandung
des Nippels aoa vorgesehene Bohrung 31, gegenüber. Eine von der Achsbohrung 42 des
Kolbens abzweigende weite Querbohrung 45 mündet unter der Querbohrung 44 an der
Mantelfläche des Kolbens aus und ist in der gezeichneten Lage von der Innenwand
des Nippels 2o" verdeckt.
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Beim Betätigen der Handpumpe kann die aus den Leitungen und dem Saugraum
ausgeschobene Luft bei der gezeichneten Kolbenlage, bei der die Feder annähernd
entspannt ist, durch die Bohrungen 42, 43, 44 in das ,Rohr 29 übertreten, von wo
sie durch die Drosselbohrung 36 des Überströmventils 32 nach dem Vorratsbehälter
3 gelangen kann. Sobald durch den Kraftstoff' alle Luft aus dem Saugraum getrieben
ist und der Druck im Saugraum steigt, wird der Kolben 40
unter Spannen
der Feder angehoben, wobei die Drosselbohrung q.3 von der Innenwand des Nippels
2o verdeckt wird. Steigt der Druck im Saugraum beim Betrieb der Förderpumpen auf
den vollen Betriebsdruck an, so wird die Bohrung 45 aufgesteuert, so daß Kraftstoff
aus dem Saugraum nach dem Vorratsbehälter überströmen kann.
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Entgegen der Darstellung in Abb. i könnte man die Leitung io ebenso
in den unteren Teil - der Kammer 9" einmünden lassen, auf das Hochführen der Leitung
(vgl. ioa) über den höchsten Punkt des Saugraums i" also verzichten, wenn man in
der Leitung io ein Rückschlagventil anordnet. Der öffnungsdruck dieses Ventils wäre
bei etwa fehlender Drossel ig so zu bemessen, daß er größer ist als der Widerstand,
den die Drossel 8, in Abb. i oder 26 in Abb. z oder 43, 44 in Abb.3 dem Abströmen
der Luft aus dem Saugraum beim Handaufpumpen entgegensetzt. Anderseits müßte aber
der öffnungsdrück dieses Ventils kleiner sein als der Widerstand, den die Dro,ssel8a
bzw. 26 oder, 43, 44 zusammen mit dem Rückschlagventil 12 (Abb. i) bzw. 22 (Abb.2)
oder 40 (Abb. 3) dem Abströmen des überschüssigen Brennstoffs aus dem Saugraum entgegensetzt.