DE697091C - Brennstoff-Einspritzpumpe - Google Patents

Brennstoff-Einspritzpumpe

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DE697091C
DE697091C DE1934G0088000 DEG0088000D DE697091C DE 697091 C DE697091 C DE 697091C DE 1934G0088000 DE1934G0088000 DE 1934G0088000 DE G0088000 D DEG0088000 D DE G0088000D DE 697091 C DE697091 C DE 697091C
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    • F02M2700/13Special devices for making an explosive mixture; Fuel pumps
    • F02M2700/1317Fuel pumpo for internal combustion engines
    • F02M2700/1388Fuel pump with control of the piston relative to a fixed cylinder

Description

  • Brennstoff-Einspritzpumpe Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Ausgestaltung von Brennstoff-Einspritzpumpen mit hängend angeordnetem Kolben und von diesem gesteuerten Ansaug- und Überströmkanälen, von denen ein Überströmkanal zur Erleichterung der Ausscheidung von Luft- und Gasblasen im oberen Teil des Pumpenarbeitsraumes mündet. z Derartige Brennstoff-Einspritzpumpen sind bekannt.
  • Bei den bekannten Ausführungsformen werden nun der Überströmkanal und der Saugkanal, derart angeordnet, daß zuerst der Sangkanal geschlossen wird, worauf die Förderung in die Druckleitung erfolgt und erst in der tiefsten Stellung des Pumpenkolbens der Überströmkanal aufgesteuert wird, wodurch der Pumpenarbeitgaum mit dem- Brennstoffvorratsraum verbunden und- dabei durch Afhebung des Brennstoffdrucks der Einspritzvorgang beendet wird. Diese Anordnung besitzt den Nachteil, daß der Arbeitsdruck des niedergehenden Kolbens sich infolge der im Pumpenraum befindlichen Luft- und Gasteile anfangs nicht mit voller Kraft auf das Einspritzventil auswirkt und dieses augenblicklich öffnet, sondern zunächst nur eine Verdichtung der Gasteilchen bewirkt und je nach der vorhandenen Gasmenge erst nach kürzerer oder längerer Zeit so groß wird, daß er die der Ventilöffnung widerstehende Kraft der Ventilfeder überwindet. Infolgedessen schwankt die Menge des eingespritzten Brennstoffs trotz unveränderter Pumpeneinstellung in Abhängigkeit von der zufällig in den Pumpenarbeitsraum hineingesaugten Gasmenge, wodurch die Verbrennungskraftmaschine unruhig läuft und auch in ihrem Wirkungsgrad beeinträchtigt wird. Außerdem kann es insbesondere bei Anwesenheit größerer Gasmengen vorkommen, daß Gasblasen in die Uruckleitung gelangen und sich darin in gleicher Weise nachteflig auswirken.
  • Die Erfindung beseitigt diese Nachteile der bekannten.Ausführungsfonn. 'Sie bezweckt, die im Pumpenarbeitsraum etwa vorhandenen Luft-und Gasteilchen vor Beginn des Einspritzvorganges aus dem Raum zu entfernen. Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Pumpe der oben bezeichneten Art die zusammenwirkenden Steuerkanten an Kolben und Zylinder so angeordnet sind, daß beim ]#örderhub zunächst die Ansaugbohrung geschlossen wird, der als Luft-und Gasauslaß dienende Überströmkanal während des ersten Teils des Förderhubes offen ist und so der Beginn der Einspritzung durch die Schließung des Überströmkanals bestimmt wird.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung ist in dem Überströnikanal ein Rückschlagventil vorgesehen, welches das Ansaugen von Brennstoff durch diesen Kanal in den Pumpenarbeitsraum verhindert. Hierdurch wird mit Sicherheit vermieden, daß die durch den Überströmkanal hinausgedrängten Gasteilchen beim nächsten Ansaughub auf dem gleichen Wege rückwärts wieder in den Pumpenraum zurückgesaugt werden, was insbesondere dann vorkommen könnte, wenn die Pumpe so schnell arbeitet, daß die Gasteilchen im Augenblick erneuter Brennstoffansaugung sich noch in der Nähe des Ausstoßes des Überströmkanals befinden. Diese Gefahr ist bei. der bekannten Anordnung vorhanden.
  • In den beiliegenden Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung dargestellt, wobei zum besseren Verständnis die an sich bekannten Einzelteile der BrennstoMinspritzpumpe ebenfalls ausführlich beschrieben wurden. Es zeigen Fig. i einen Längsschnitt durch eine am Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine angebrachte Brennstoff-Einspritzpumpe mit anhängender Düse, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Kolbenendes, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. i, die Kolbeneinstellvorrichtung darstellend, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. i, die Zylinderausgestaltung darstellend, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Rückschlagventils, Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch den Zy- linder und den Kolben einer Ausführungsforrn mit andersartiger Anordnung der Steuerkanäle.
  • Der Pumpenkolben besitzt in an sich bekannter Weise nahe seiner Bodenfläche i' eine Aussparung 2 mit Begrenzungsflächen 3 und 4, welche durch einen Kanal 5 mit dem Pumpenarbeitsraum unterhalb der Bodenfläche i' verbunden ist.
  • Der Kolben arbeitet in einem Zylinder, der aus einer in das Gehäuse 7 mit einem ringförmigen Zwischenraum 8 eingesetzten Hülse 6 besteht. Zwei auf gegenüberliegenden Zylindermantellinien angeordnete Kanäle 9 und io verbinden den Arbeitsraum des Zylinders mit dem Ringraum 8, der weiterhin an seinem oberen Ende mit einer zum Brennstoffvorratsbehälter führenden Leitung ii versehen ist. Ein ähnliches, ebenfalls mit dem Ringraum 8 verbundenes Leitungsrohr, 12 ist durch eine Kappe 12 verschlossen und wirkt in später zu beschreibender Weise als Luftpolster.
  • Die Begrenzungsflächen 3, 4 steuern durch Zusammenwirken mit den Brennstoffkanälen 9 und io den Beginn und die Beendigung der Brennstoffzufuhr und des Pumpendruckes. Sie sind in an sich bekannter Weise kurvenförrnig ausgebildet, so daß durch passende Winkeleinstellung des Kolbens verschiedene Pumpenleistungen ermöglicht werdenkönnen. Die hierzu dienende Einstellvorrichtung besteht aus folgenden Teilen: Oberhalb der Zylinderhülse 6 und von ihr durch den Raum 16 getrennt, ist in das Gehäuse 7 eme Nabe 15 eingesetzt, welche ein in einer Erweiterung 13 des Gehäuses umlaufendes Zahnrad 14 trägt. Dieses steht mit einer Zahnstange 18 in Eingriff, die in einer in dem Gehäuse 7 angeordneten, die Erweiterung 13 schneidenden und durch 'eine Platte ig' abgeschlossenen waagerechten Nut ig hin und her gleitet. Der Kolbeni ist in dem durch das Zahnrad#4 hindurchtreten-. den: Teil seines Schaftes als Sechskant ausgebildet, so daß er durch Verstellen der Zahnstange 18 gedreht werden kann, ohne in seiner Aufundabbewegung gehindert zu werden.
  • Der Kolbenschaft berührt mit einer kopfartigen Erweiterung 22, die Deckelplatte einer Führungshülse 25, die in dem oberhalb der Kolbendrehvorrichtung (13 bis ig') liegenden Teil 7,o der Gehäusebohrung auf und ab gleitet und durch eine am Gehäuse befestigte und in einem Schlitz 54 der Hülse geführte Stiftschraube 53 gegen Drehung gesichert ist. Zwischen der Deckelplatte ünd dem Boden der Gehäusebohrung ist die mit Abschlußplatten 23 und 24 versehene Spiralfeder ?a angeordnet.
  • Ein auf die Führungsplatte 25 mittels Rolle 27 drückender, durch einen Exzenter gesteuerter Schwinghebel 26 bewirkt den Abwärtsgang bzw. Druckhub des Pumpenkolbens, während die Rückholfeder 21 den Aufwärtsgang bzw. Saughub des Kolbens hervorruft.
  • Unterhalb des Arbeitszylinders 6 befinden sich die das Einspritzventil bildenden Teile, nämlich der Düsenkopf 28, der Ventilsitz 29 und das Verlängerungsrohr 30. Eine in das Gehäuse 7 einschraubbare Kappe 31 preßt diese Teile zusammen mit der Zylinderhülse 6 gegen eine Schulter 3z des Gehäuses, wobei ein Ringspalt 33 zwischen der Kappe 31 und der Hülse 6 verbleibt.
  • Der im Raum 35 unterhalb des Kolbens i befindliche Brennstoff wird durch im Teil 30 befindliche Kanäle 36 zu der im Ventilkörper ?,9 befindlichen Kammer 37 gefördert und drückt hier auf die Fläche 39 des Einspritzventilkolbens 38, so daß dieser entgegen der Wirkung der gegen den- F lansch 44 der Kolbenspindel 45 anliegenden Feder 43 sich ein begrenztes Stück aufwärts bewegt und dadurch den Brennstoff durch die Austrittskanäle 40 im Teil 29 und 41 im Düsenkopf 28 austreten läßt. Die Stärke der Feder 43 und ihre Belastung bestimmt hierbei den- Kleinstwert des Einspritzdruckes.
  • Zum Ablassen von Brennstoffteilen, die durch Undichtigkeiten zwischen dem Kolben der Zylinderwand und dem Gehäuse heraustreten, dient der Kanal 47 am unteren und der Kana146 am oberen Zylinderende, wobei der letztere auch den Luftüberschuß der Luftpolsterkammer 12 abführt.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Rückschlagventil im: Überströmkanäl besteht aus der die Öffnung des Kanals io bedeckenden, in einer Rir(gnut 49 der Außenwandung des- Zylinders 6 angeordneten und mit einem Ansatz 50 in einer Aussparung 51 desselben gehaltenen Ringfeder 48.
  • Die Zylinderhülse 6 wird durch Stift 52 gege#i Drehung gesichert im Gehäuse 7 gehalten.
  • Die vorstehend beschriebene Brennstoff-Einspritzpumpe wird mit der Kappe 3x in eine passende konische Bohrung des Verbrennungszylinders 55 eingesetzt und durch Bolzen 56 befestigt. Der zwischen dem Gehäuse'7 und dem Zylinder 155 verbleibende Ringraum 57 dient zusammen mit dem Kanal 58 zur Zurückführung der aus den Kanälen 46 und 47 austretenden Brennstoffteilen zu dem nicht dargestellten Brennstoffvorratsbehälter.
  • Der o » bere Teil des Pumpenzylinders -6 trägt eine Bohrungsaufweitung, an deren unterer Kante 59 sich irgendwelche Staub- oder sonstigen festen Teilchen absetzen.
  • Die Einspritzpumpe arbeitet folgendermaßen: Bei der in de-r Zeichnung dargestellten Arbeitsläge befindet sich der Pumpenkolben in seiner obersten Stellung. Der Brermstoff gelangt infolgedessen unter geringem Druckgefäll aus dem Vorratsbehälter durch die Leitung ii in den Ringraum 8 und von dort durch den Einlaßkanal 9 in den Pumpenarbeitsraum. Der Raum 35, die Leitungen 34 und 36 und die Ventilkammer 37 sind bereits mit früher zugeführtem Brennstoff angefüllt. Der nunmehr herabgehende Kolben schließt zunächst den Einlaßkanal 9 ab und drückt dann so lange Brennstoff und evtl. darin befindliche Gasteilchen durch den Kolbenkanal 5, den Ringraumz und den Überströmkanal io in denRingraum 8 zurück, bis die Steuerkante 4 des Kolbens den Kanal io bedeckt. In dem nunmehr abgeschlossenen Pumpenarbeitsraum und den anschließenden Verbindungsleitungen bis zur Ventilkammer 37 steigt jetzt der Druck schnell an, so daß das Ventil 38 sich öffnet und der Brennstoff durch die Düsenöffnung 422 in den Verbrennungszylinder eingespritzt wird. Dies tritt so lange ein, bis die Steuerkante 3 des Kolbens den Einlaßkanal 9 freigibt, so daß der Arbeitsdruck aufhört, das Ventil 38 sich schließt und der übrigbleibende Brennstoff in den Ringkanal 8 zurückgedrückt wird.
  • Die Luftkammer 12 wirkthierbei als Druäkpuffer und verringert die durch da# Öffnen und Schließen der Kanäle 9 und io auf der Pumpeneintrittsseite auftretenden Druckschwankungen.
  • Da die auf der Druckseite der Pumpe liegenden Brennstoffräume klein sind und auch zwischen Einspritzventil und purnpenafbeitsraum keine weiteren Ventile vorhanden sind, hört tatsächlich mit dem Öffnen des Kanals 9 das Einspritzen von Brennstoff in den Verbrennungszylinder auf.
  • Das Rückschlagventil 48 im Überströmkanal ist nicht zwingend erforderlich, gibt aber den Vorteil, daß der Brennstoff beim Einsaugen nur durch den Kanal 9 und dann im Kanal 5 aufwärts fließt und dadurch die vorhandenen Gasblasen vor sich her in den zum Überströmkanalio führenden Ringraum 2, treibt, während bei fehlendem Rückschlagventil. die Möglichkeit besteht, - daß der. Brennstoff auch durch den K,anal,io in den Ringrauin 2 und den Kanal 5 tritt und hierdurch die Abtrennung der Gasteilchen erschwert.
  • Abb. 6 zeigt eine andere Ausführungsfonn der Erfindung. Grundsätzlich entspricht die Bauart der bisher beschriebenen, jedoch sind die miteinander zusammenarbeitenden Kanäle und steuernden Kanten zwischen dem Zylinder 6 und dem Pumpenkolben :i vertauscht.
  • #-Der Purapenkolben i hat wieder an seinem unteren Ende die steuernde Kante i. Die Aussparung 2, die sich bei der Bauart der Abb. i am Pumpenkolben befindet, ist jetzt in die Zylinderwandung verlegt, und besteht aus zwei Teilen :2" und :zb. jeder Teil ist in dem Zy-Ender 6 einerseits durch eine ebene Kante, andererseits durch eine schraubenförmig verlaufende Kante 3" und 4" begrenzt. Diese schraubenförmigen Kanten entsprechen den Flächen 3 und 4 der Abb. i. Der Pumpenkolben i besitzt eine innere Bohrung 5, die dem Kanal 5 der Abb. i entspricht. Gemäß Abb. 6 erstrecken sich von dieser mittleren Bohrung 5 zwei radiale Bohrungen A und B nach außen. In die Aussparung 2" mündet die Eintrittsöffnung 9 und in die Aussparung 2b die AÜstrittsöffnung io.
  • Die Wirkungsweise entspricht genau derjenigen der Ausführungsforin nach Abb. i. In der gezeichneten Stellung der Abb. 6 hat der Pumpenkolben i die höchste Lage seines Saughubes, so daß der ganze Raum unterhalb des Kolbens durch die Öffnung 9 mit Brennstoff gefüllt worden ist, der auch die inner6 Bohrung 5 des Kolbens anfüllen kann. Beim Druckhub des Kolbens i abwärts wird- zunächst die Eintrittsöffnung 9 durch die steuernde Kante i' geschlossen. Bei weitereni Abwärtsgang des Kolbens strömt die Flüssigkeit aus dem Pumpendruckraum aufwärts durch die Bohrungen 5 und A in die Aussparung 9b und die Auslaßöffnung io. Zu gegebener Zeit überfährt die Bohrung A die schraubenförmige Kante 4a. jetzt ist der Brennstoff unterhalb des Kolbens vollständig abgeschnitten, und der eigentliche Arbeitshub des Kolbens beginnt, durch den der Brennstoff durch die untere Spritzdüse in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. Nach gewisser Zeit überfährt die Bohrung B die schraubenförmige Fläche 3". Der Druckraum der Pumpe steht jetzt durch die Bohrungen 5, B und 9 wieder mit. dem Vorratsbehälter in Verbindung, so daß die Einspritzung in die Maschine beendet ist. Auch bei dieser Ausführungsform können vor Beginn der Einspritzung alle im Brennstoff enthaltenen Luft- und Gasblasen durch die Bohrungen 5, A und io nach oben ,entweichen. Durch Verdrehung des Kolbens i können wieder Anfang und Ende der Einspritzung verändert werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstoff-Einspritzpumpemithängend angeordnetem Kolben und von diesem gesteuerten Ansaug- und Überströmkanälen, von denen ein Überströmkanal zur Erleichterung der Ausscheidung von Luft- und Gasblasen im oberen Teil des Pumpenarbeitsraumes mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Steuerkanten an Kolben -und Zylinder so angeordnet sind, daß beim Förderhub zunächst die Ansaugbohrung geschlossen wird, der als Luft- und Gasauslaß dienende Überströmkanal (io) während des ersten Teiles des Förderhubes offen ist und so der Beginn der Einspritzung durch die Schließung des Überströmkanals bestimmt wird.
  2. 2. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (48) das Ansaugen durch den Überströmkanal (io) verhindert.
DE1934G0088000 1933-05-05 1934-05-04 Brennstoff-Einspritzpumpe Expired DE697091C (de)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE893271C (de) * 1951-07-07 1953-10-15 Maybach Motorenbau G M B H Kraftstoffeinspritzgeraet fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen
DE958069C (de) * 1950-12-09 1957-02-14 Daimler Benz Ag Brennstoffeinspritzvorrichtung mit zu einer Einheit vereinigter Einspritzpumpe und Einspritzduese
DE1016493B (de) * 1950-10-02 1957-09-26 Stuttgarter Motorzubehoer G M Kraftstoffeinspritzgeraet fuer Brennkraftmaschinen
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