DE757527C

DE757527C - Brennstoffversorgungsanlage fuer eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE757527C
Application number: DEB185882D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl-Ing Kohlepp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1939-01-10
Filing date: 1939-01-10
Publication date: 1954-03-01
Also published as: FR887541A

Description

Brennstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer mit Rückstromregelung arbeitenden Brennstoffeinspritzpumpe mit einem Saugraum, in den der Brennstoff aus einem Vorratsbehälter mittels einer Förderpumpe unter Druck über einen Entlüfter gefördert wird, und mit einem Rückstoßraum, in den der bei jedem Kolbenhub überschüssig geförderte Brennstoff zurückgestoßen wird, wobei in keiner Stellung des auf Förderung eingestellten Pumpenkolbens der Saugraum über den Pumpenarbeitsraum mit dem Rückstoßraum verbunden ist.
Bei Einspritzpumpen der genannten Art ist schon vorgeschlagen worden, den Brennstoff aus dem Rückstoßraum in den Kraftstoffvorrat,sbehälter zurückzuleiten. Hierbei sind besondere und teure Rückleitungen zum Vorratsbehälter erforderlich, die in: vielen Fällen, vor allem bei Flugzeugen, sogar eine- beträchtliche Länge haben müssen. Sofern die rückzuleitenden Kraftstoffe hochexplosibel sind, können die langen, weiten Rückleitungen auch bei etwaigem Schadhaftwerden Flugzeug und Besatzung sehr gefährden.
Zur Behebung der genannten Nachteile wird in der Erkenntnis, daß die Pumpenrückstöße im Rückstoßraum einen Überdruck erzeugen können, welcher höher ist als der von .der Förderpumpe erzielbare Druck, von der Ausnutzbarkeit dieses Rückströmdruckes in der Weise Gebrauch gemacht, daß die Leitung zur Abführung des überschüssigen Brennstoffs aus dem Rückstoßratim unmittelbar in den nahe an der Einspritzpumpe angeordneten. Entlüfter geführt ist. Hierdurch wird erreicht, daß die gesamte Rückstoßmenge nicht nochmals von .der Förderpumpe angesaugt zu werden braucht und daß die kostspielige, eine Gefährdung der Anlage darstellende Brennstoffrückleitung zum Vorratsbehälter erspart bzw. beträchtlich verkürzt wird. Darüber hinaus kann man aber auch den vom Vorratsbehälter zum Entlüfter führenden Teil der Brennstoffzuleitung enger als bisher bemessen und eine kleinere Förderpumpe wählen, weil für die Bemessung jetzt nur noch die neu anzusaugende Brennstoffmenge, nicht aber auch die Rückstoßmenge in Betracht zu ziehen ist.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine schematische Darstellung der Brennstoffversorgurngsanlage, wobei der Entlüfter höher angeordnet ist als die Einspritzpumpe, Abb.2 eine ebenfalls schematische Darstellung einer Anlage (hier liegt der Entlüfter tiefer als die Einspritzpumpe), Abb. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Pumpenelement der Einspritzpumpe. Gemäß Abb. i führt von einem Brennstoffvorratsbehälter i eine Leitung 2a, in .die eine Handpumpe i 5 eingebaut ist, zu einer vom Motor angetriebenen Brennstofförderpump-e 3. Die Förderpumpe 3 ist mit einem auf einen bestimmten Druck eingestellten Überströmventil ig ausgestattet und durch eine Leitung 2b mit einem Entlüfter .4. verbunden, der einen Schwimmer 5 enthält. Der Schwimmer 5 trägt einen Ventilkegel 6, welcher eine Luftableitung 7 abschließt, sobald der Brennstoffspiegel im Entlüftergehäuse eine bestimmte Mindesthöhe hat. Vom Boden des Entlüfters 4 führt eine Leitung 8 für -die Ableitung des entlüfteten Brennstoffs zum tieferliegenden Saugraum 9 im Gehäuse io einer mehrzylindrigen Einspritzpumpe. Der Saugraum 9 ist in an sich bekannter Weise gemäß Abb. 3 in keiner Stellung der (.durch eine Schrägkante 4) auf Förderung eingestellten Pumpenkolben 39 über die beiden in einer Zylinderbuchse .4:1 vorgesehenen, in den Arbeitsraum mündenden Saug- und Rückstoßkanäle 4.2, 43 mit einem parallel zu, ihm im Pumpengehäuse io vorgesehenen Rückstoßraum i i verbunden. Vom Rückstoßraum i i aus führt eine Leitung 12 zurück in den oberen Teil des Entlüfters .1. Eine kurze Leitung 13, die in die Leitung 12 mündet und eine drosselnde Verengung 14 enthält, bildet, sobald die dreheinstellbaren Pumpenkolben 39 auf Förderung eingestellt sind, die einzige -1,Terbindung zwischen dem Saugraum 9 und dem Rückstoßraum i i.
Vor erstmaliger Inbetriebnahme oder nach längerem Stillstand wird die Luft aus den Brennstoffleitungender Anlage und besonders aus dem Pumpensaugraum 9 dadurch ausgetrieben, daß sie mit Brennstoff gefüllt werden. Dies geschieht bei stillstehender Förderpumpe 3 mittels der Handpumpe 15, die bei ihrer Betätigung Brennstoff aus dem Vorratsbehälter i ansaugt und unter Umgehung der Förderpumpe 3 über ein Umpumpventil 16 zum En Lüfter .4 drückt. Von hier aus fließt der Brennstoff mit natürlichem Gefälle über die Leitung 8 zum Saugraum 9, der sich jetzt füllt. Die Luft kann dabei über die Leitung 13, die Drosselstelle 14, und die Leitung 12 in den höher angeordneten Entlüfter 4 aufsteigen und von dort durch das Schwimmerventil 5, 6 entweichen. Auf diese Weise lassen sich Saugraum 9 und Rückstoßraum i i der Einspritzpumpe vor der Inbetriebnahme der Anlage durch Betätigen der Handpumpe 1,5 vollständig entlüften.
Sobald der Saugraum 9 mit Brennstoff gefüllt ist, kann die Anlage normal in Betrieb genommen werden. Bei laufendem Motor wird nun der Brennstoff durch die eingeschaltete Betriebsförderpumpe 3 in den Entlüfter gefördert. Sobald dabei der Brennstoffspiegel im Entlüfter eine bestimmte Mindesthöhe erreicht, sperrt das schwimmergesteuerte Ventil 6 die Luftableitung 7 ab. Der von den einzelnen Pumpenkolben in den Rückstoßraum i i verdrängte Brennstoff fließt, soweit er nicht beim nächsten Hub wieder angesaugt wird, durch die Leitung 12 zum Entlüfter zurück. Höchstens ein ganz kleiner Teil der Rückstoßmenge kann durch die enge Drosselstelle 14 in den Saugraum 9 zurückgelangen.
In dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 ist eine vierzylindrige Einspritzpumpe io in einem Schnitt senkrecht zur .ochse der Pumpenkolben 39 dargestellt. Der Entlüfter 4 liegt hier tiefer als der Saugraum 9 der Einspritzpumpe. Der Brennstoff wird entweder durch die Handpumpe 15 oder nach Inbetriebnahme der Anlage durch die BetriebsförderpumPe 3 über den Entlüfter 4 in den höher liegenden Saugraum 9 gedrückt. Die Verbindung zwischen Saugraum 9 und Rückstoßraum i i ist innerhalb des Gehäuses io der.Einspritzpumpe durch einen Kanal 20 hergestellt, der ein gegen den Rückstoßrauni i i hin öffnendes Rückschlagventil 21 mit einer Schließfeder 22 enthält. Vom Rückstoßraum i i der Einspritzpumpe führt eine Rückleitung 12 für den überschüssigen Kraftstoff zu einem Schieberventil 23, in dessen Führungsbohrung 24 ein mit einer Ringnut 26 versehener Kolben 25 gleiten kann. Eine Feder 27 ist bestrebt, den Kolben 25 in der dargestellten Ausgangslage zu halten. Am Boden 28 des Kolbens 25 endigt ein Kanal 29, der durch eine parallel zur Kolbenachse verlaufende Bohrung 3o an die Leitung 12 angeschlossen ist. Von der Bohrung 3o führen eine sehr enge Stichbohrung 31 und ein etwas weiterer Kanal 32 zur Bohrung 24. Gegenüber .den Mündungen der engen Stichbohrung 31 und des Kanals 32 zweigen von der Bohrung 24 Kanäle 33 und 35 ab. An den Kanal 33 ist eine zur Luftableitung 7 führende Leitung 34 angeschlossen, während der Kanal 35 über eine Leitung 36 mit dem oberen Teil des Entlüfterinnenraumes verbunden ist.
Die Wirkungsweise der in Abb.2 dargestellten Anlage ist wie folgt: Zunächst wird durch die Handpumpe 15 Brennstoff in den Entlüfter 4 gepumpt, dessen; Luftableitung 7 bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes durch das Schwimmerventil 6 abgesperrt wird. Bei weiterem Betätigen der Handpumpe 15 gelangt Brennstoff durch die Leitung 8 in den Saugraum 9 und, verdrängt die darin befindliche Luft, so daß diese über das nur gering belastete Rückschlagventil21 in den Rückstoßraum i i -abströmt. Von hier aus gelangt die Luft über die Leitung 12 in. die Kanäle 30 und 29 des Schieberventils 23 und drückt auf den Boden 28 des Kolbens 215, der dabei entgegen der geringen Kraft der Feder 27 so weit nach rechts ausweicht, bis die Ringnut 26 die Drosselstelle 31 mit dem Kanal 33 verbunden hat. Die Luft kann jetzt über die Leitung 34 durch die Ableitung 7 entweichen. Durch .die Anordnung des Ventils 23, welches die Strömungsrichtung von Luft und Brennstoff im Rückstoßraum i i festlegt, ist also nach dem Auffüllen des Saugraumes 9 mit Brennstoff ein einwandfreies Entlüften des oberhalb vom Entlüfter 4 gelegenen Rückstoßraumes i i von der Handpumpe 15 aus möglich. Würde man dagegen bei oberhalb vom Entlüfter liegenden Rückstoßraum i i das Rückschlagventil 23 fortlassen, so könnte die im Rückstoßraurn eingeschlossene Luft nicht aus dem Leitungssystem entweichen, sondern würde beim Anlassen des Motors über die Kanäle 43 in unerwünschter Weise in die Pumpenarbeitsräume eindringen. Unter Umständen könnte sogar beim Betätigen der Handpumpe 15 noch zusätzlich Luft aus dem oberen Teil des Entlüftergehäuses 4 über die Leitung 36, 1 2 in den Rückstoßraum i i gelangen.
Sobald durch den Handpumpvorgang die Luft aus den Pumpenräumen verdrängt ist, erzeugt der nachströmende Brennstoff, der nicht so rasch wie die Luft durch die Drosselbohrung 31 abströmen kann, auf der linken Seite des Kolbens 25 eine Druckerhöhung, durch die .der Kolben weiter nach rechts bewegt wird, bis seine Ringnut 26 die Bohrung 32 mit der Bohrung 35 verbindet, so daß jetzt der vom Rückstoß raum i i kommende Brennstoff über die Leitung 36 zurück zum Entlüfter gelangen kann. Diese Stellung behält der Kolben 25 bei, solange die Anlage in Betrieb ist. Während dieser ganzen Zeit können die überschüssigen Brennstoffmengen ständig aus dem Rückstoßraum i i nach dem in unmittelbarer Nähe der Einspritzpumpe angeordneten Entlüfter .4 abströmen. Dort stehen die Rückstoßmengen sofort wieder zur Weiterleitung durch die Leitung 8 in den Saugraum 9 zur Verfügung. Auf diese Weise wird einerseits eine besondere Rückleitung für die Brennstoffrückstoßmengen zum Vorratsbehälter entbehrlich, und anderseits brauchen die Rückstoßmengen nicht nochmals von der Förderpumpe 3 angesaugt zu werden. Die Förderpumpe 3 kann deshalb für kleinere Fördermengen als bisher bemessen werden-. Außerdem trägt :die Tatsache, daß die Förderpumpe 3 jetzt nur noch diejenigen Brennstoffmengen anzusaugen hat, die von der Einspritzpumpe als tatsächliche Einspritzmengen den Motorzylindern zugeleitet werden, wesentlich zur Beruhigung des Brennstoffstromes zum Saugraum und damit zur Gasblasenverhinderung innerhalb der Pumpe bei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer mit Rückstromregelung arbeitenden Brennstoffeinspritzpumpe mit einem Saugraum, in den der Brennstoff aus einem Vorratsbehälter mittels einer Förderpumpe unter Druck über einen Entlüfter gefördert wird, und mit einem Rückstoßraum, in den der bei jedem Kolbenhub überschüssig geförderte Brennstoff zurückgestoßen wird, wobei in keiner Stellung des auf Förderung eingestellten Pumpenkolbens der Saugraum über den Pumpenarbeitsraum mit dem Rückstoßraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (12, 36) zur Abführung des überschüssigen Brennstoffs aus dem Rückstoßraum (ii) unmittelbar in den nahe an der Einspritzpumpe (io) angeordneten Entlüfter geführt ist.
2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum (9) der Brennstoffeinspritzpumpe (io) mit dem Rückstoßraum (i i) über eine Drossel (14) oder ein sich in Richtung zum Rückstoßraum öffnendes Rückschlagventil (21) verbunden ist.
3. Anlage nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß in die aus dem Rückstoßraum (r i) zum Entlüfter (4) führende, zur Abführung des überschüssigen Brennstoffs dienende Leitung (i2, 36) ein sich in der Richtung zum Entlüfter öffnendes federbelastetes Rückschlagv-entil (23 eingebaut ist. .
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (23) als Schieberventil ausgebildet ist, dessen Verstellkolben (25) die Luftableitung (r2) so lange absperrt, als kein Überdruck im Rückstoßraum (i i) herrscht, das aber bei auftretendem Leberdruck zunächst eine stark drosselnde Verbindung (31,33) des Rückstoßraunies (i i) mit einer Luftableitung (34, 7) herstellt und schließlich bei weiter ansteigendem Überdruck in eine Stellung gelangt, in welcher die Luftableitung (33, 34, 7) geschlossen, dafür aber der Abfluß (32, 35, 36) zum Entlüfter (4) aufgesteuert ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften N r. 597770, 687574; französische Patentschriften Nr. 733 809, 822261.