DE807240C

DE807240C - Membranpumpe zur Brennstoffeinspritzung fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE807240C
Application number: DEP29411D
Authority: DE
Inventors: Jean Aury
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1946-12-11
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1951-06-28

Description

Membranpumpe zur Brennstoffeinspritzung für Verbrennungsmotoren

Die Erfindung bezieht sich auf bekannte -Xletnl>ran-

pumpen für Brennkraftmaschinen von der Art, bei

welcher die Brennstoffmembran in einem Pumpen-

körper untergebracht ist, der ein Ansaugventil, ein

Förderventil und eine Art Windkessel aufweist,

welcher mit dem Förderventil und der Förderleittttig

durch einen engen Durchlaß in Verbindung steht.

Durch die Erfindung soll für derartige Pumpen

eine Regelanordnung geschaffen werden, durch die

für eine gegebene feste Geschwindigkeit des Motors

die Förderleistung von Null bis zu einem Höchst-

wert verändert werden kann, welcher dem Ver-

brauch bei dem größten, bei der betrachteten Ge-

schwindigkeit möglichen Drehmoment entspricht.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die

Membran mittels einer Druckstange von einem

Nocken bewegt, dessen Hub zwischen Null und

einem Höchstwert veränderlich ist, der durch das

Beschleunigungspedal gesteuert und durch einen

Zylinder gebildet wird, der schräg auf einer um-

laufenden Welle gleitet, wobei die geometrische

Achse des Zylinders init der Achse der Welle einen

bestimmten Winkel bildet.

Die Erfindung ist mit weiteren Merkmalen im

nachfolgenden an Hand eines zeichnerisch darge-

stellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Fig. r ist ein lotrechter Schnitt einer erfindungs-

gemäßen Pumpe;

Fig. 2 ist ein Grundriß eines der Ansauge- oder

Förderventile;

Fig.3 ist ein Grundriß eines Anschlags dieser

Ventile;

Fig. 4 ist eine Ansicht, teils in Seitenansicht,

teils im lotrechten Schnitt längs der Linie IV-IV

der Fig. i ;

Fig. 5 ist ein lotrechter Schnitt einer Abwand-

lung.

Die Pumpe enthält einen Körper in zwei Teilen

1, 2, zwischen denen die ':Membran 3 eingespannt ist,

welche zwischen zwei Klemmplatten d, 5 gehalten

wird.

Eine an ihrem oberen Teil an den Platten 4,

und der Membran 3 befestigte Druckstange 6 gleitet

in einer Hülse 7, mittels welcher ein mit dem Kör-

per 2 ein Stück bildender Stutzen 8 ausgefüttert ist.

Eine Welle 9 trägt einen Nocken to, gegen welchen

sich ein um eine Achse 12 schwenkbarer Arm i t

stützt. Das untere Ende 6' des Kopfes der Druck-

statige stützt sich auf dem Kopf des Annes i 1 ab.

Eine :ich gegen eine Schulter 13 desTeiles 2 legende

Druckfeder 12 drückt mittels eines Anschlaghundes

14 die Stange 6 gegen den Arm 11. Der Nocken to,

welcher einen veränderlichen Hub besitzt, wird durch

einen @'in(Ireliungszvlinder gebildet, dessen Achse

a-b die Achse c-d der Welle 9 schneidet und finit

dieser einen Winkel a bildet, dessen Wert größen-

ordiiung;inäßig 2 his 5° beträgt. Dieser Nocken kann

auf der Welle 9, welche ihn mittels Riefen antreibt,

in der l.ätigsrichtung gleiten.

Die Querschnitte des Nockens in zu seiner geo-

metrischen Achse a-b senkrechten Ebenen sind

Kreise, da dieser Nocken ja zylindrisch ist. Die

Querschnitte des Nockens in zu seiner Drehachse

c-d senkrechten Ebenen sind dagegen Ellipsen mit

:ehr geringer Exzentrizität, die praktisch als Kreise

angesehen werden können.

Die Längsstellung des Nockens to auf seiner

Welle 9 ist durch die Stellung des ein Betätigungs-

kugelgelenk 16 aufweisenden Betätigungshebels i

bestimmt, wobei dieser Hebel durch das Beschleu-

nigungspedal gesteuert wird. Der Hebel i; ist finit

einer Welle 17 starr verbunden, auf welcher eine

Muffe t8 verkeilt ist, die eine eine abgedrehte

Stelle 20 des Nockens to angreifendeGabel ic) trägt.

Wenn dieser Nocken sich in einer solchen Stel-

hing befindet, da(3 die Ebene e-3 in die Achse der

Druckstange 6 fällt. ist der durch den Nocken 1>e-

wirkte Iltili der Druckstange gleich Null, da A-B

_ A-C; die Förderleistung der Pumpe ist also Null.

Wenig der Nocken sich in einer solchen Stellung

betindet. (1;t1.3 die Ebene g-It in die Achse der Druck-

stange 6 ilillt. ist der der Druckstange durch den

Nocken erteilte lieh gleich D-E. Diese Strecke ist so

bestimmt, daß sie der Höchstleistung der Pumpe zur

SI)eisting cIes \lotors bei vollem Drehmoment ent-

spricht.

In den Zwischenstellungen. deren Zahl unbegrenzt

ist, liegt der durch den Nocken der Druckstange

erteilte Iltill zwischen Null und dem -Maximum

I)-E. Jeder Stellung entspricht also eine Zwischen-

förderleistung zwischen Null und dem -Maximum.

welche für (las von dein -Motor verlangte Dreh-

moment angemessen ist.

Diese.Vorrichtung finit einem Nocken mit ver-

änderlichem Hub weist den Vorteil auf, die An-

sauge- und Förderhübe der Pumpe gleichmäßig auf

eine halbe Umdrehung der Welle zu verteilen. Zur

Erhaltung einer gleichmäßigen, regelmäßigen För-

derung ist es in der Tat erforderlich, zu vernieid;n,

Gien Ansaugetakt zu verlängern und den Fördertakt

zu verringern, wenn die Pumpe mit verminderter

Leistung arbeitet, was der Fall wäre, wenn die Be-

tätigung zur Regelung der Förderung auf einen

Anschlag mit veränderlicher Stellung, der den Hub

der Druckstange auf Werte zwischen einem -Maxi-

mum und Null begrenzt, wirken @\-ürde. Der Nocken

und seine Betätigungsorgane sind i» einem Gehäuse

21 untergebracht.

Die Hälfte t des Pumpenkörper; trägt einen An-

satz 22 für das Ansaugeventil und einen Ansatz 23

für das Förderventil. Das .liisatlgeventil 2,1 wird

durch eine Feder 26 gegen einen Sitz 25 gedrückt,

wobei ein Anschlag 27 seine Ofntiiig begrenzt. 28

ist das Verhindungs:tück für (1_ii Brcnn,;toffztifltiß

und 29 die Schraube dieses Verhindtingsstückes. 30

ist das Förderventil, welches durch eine Feder 32

gegen seinen Sitz 31 gedrückt wird. wobei seine

CSffnungsbewegungen durch einen Abschlag 33 be-

grenzt sind. 3.1 ist das Anschlußstück für die För-

derleitung und 35 die Schraube dieses Anschluß-

stückes. Diese Schraube besitzt einen Durchlaß 36

von geringem Querschnitt, der die Verbindung finit

einer Luftglocke 37 herstellt, welche in die Schraube

35 eingeschraubt ist und die Fördermenge gleich-

mäßig und regelmäßig macht.

Theoretisch saugt die Pumpe 3t ä Brend einer hal-

lten Umdrehung der Welle c) an und fördert wäh-

rend einer halben Umdrehung dieser Welle. Die

Fördermenge dieser Pumpe würde also pulsieren,

wohei die Periodenzahl gleich der Zahl der Um-

drehungen der Welle 9 während der betrachteten

"Zeit wäre.

Nun soll aber die Pumpe eine gleichmäßige För-

derung aufweisen. Dieses Ergebnis könnte durch

die Kombination der Förderinetigen von zwei

Pumpen mit um i8o° verschobenen 'Nocken oder

noch besser von drei Ptlint)etl finit UM 12o° versetz-

ten -Nocken erhalten werden. Diesel-ösungeii weisen

jedoch, den Nachteil auf. mehrere Pumpen zli er-

fordern.

Zur Vermeidung dieser zahlreichen Elemente hat

man die Ltlitglocke 37 geeigneter Abmessungen vor-

gesehen, d. h. ihr Volumen muß groß genug sein,

um das der maximalen Leistung ent<l)rechencle Hub-

volumen der Pumpe aufnehmen zti können. Das

Volumen dieser Glocke darf nicht zu groß sein, tun

nicht eine »Verzögerung der wirklichen Förder-

menge, die der -.Motor braucht« im Falle einer plötz-

lichen Änderung der Fördermenge hervorzurufen,

welche durch eine plötzliche Änderung der von (lern

-Motor verlangten Leistung bedingt ist.

Die Glocke hat vorzugstveise die Form einer zy-

lindrischen Kammer mit lotrechter Achse, welche

mit der Förderleitung durch eine C>ffnung 36 ge-

ringen Querschnitts in Verbindung steht.

Während des Arbeitens der Ptimpe stellt sich die

Spiegelhöhe des Brennstoffes in der Luftglocke auf

die Ebe:ie r-@, ein, welche in Abhängigkeit des För-

derdri#.ckes der Pumpe veränderlich und tun so

höher ist, je höher der Förderdruck ist.

Die in der Glocke 37 enthaltene Luft wird wäh-

rend des Förderhubes der Membran 3, welcher eine

Förderung von Brennstoff durch das Verbindungs-

stück 34 bewirkt, zusammengedrückt, worauf wäh-

rend des Ansaugehubes der Membran 3 die in der

Glocke 37 zusammengedrückte Luft den dort wäh-

rend des Förderhubes angesammelten Brennstoff

heratispreßt, welcher so durch das Verbindungs-

stück 34 gefördert wird, so daß keine Unter-

brechung in der Brennstofflieferung auftritt, die so-

mit gleichmäßig ist. Die Luftglocke 37 gewährleistet

somit die Gleichmäßigkeit der Förderung und ge-

stattet die Benutzung nur eines einzigen Pumpen-

körpers. Ihr Volumen muß gering sein, z. B. gleich

dem Doppelten des Hubvolumens bei der größten

Fördermenge.

In der :#£bwandlting der Fig. 5 ist die Membran-

pumpe in der gleichen `'eise wie auf Fig. i bis 4.

ausgebildet, jedoch mit dem Unterschied, daß ein

Nocken 4o mit einem der maximalen Förderleistung

entsprechenden konstanten Hub verwendet wird.

In diesem Fall ist das Verbindungsstück 28 mit

einer von eirein Zylinder 39 kommenden Rückfluß-

leitung 38 verbunden, in welchem ein Nadelventil 4i

angebracht ist, welches mittels eines Gewindes 41'

in eine mit Gewinde versehene Kappe 42 geschraubt

wird, welche selbst mittels eines Außengewindes bei

43 in den Zylinder 39 geschraubt ist. Das Nadel-

ventil 41 ist an einem Hebel 44 befestigt, der mittels

eines Kugelgelenks 45 mit dem Gestänge des Be-

schleunigungspedals verbunden ist. Die Förder-

leitung 34 mündet in den unteren Teil 39' des Zy-

linders 39, von wo die zti dem Motor führende För-

derleitung 46 abgeht.

47 ist ein Rückleitungsstutzen, in welchen das

Nadelventil 41 auf eine der auf das Beschletuii-

gungspedal ausgeübten Einwirkung entsprechende

Strecke eintritt. so daß beim Leerlauf der Stutzen 47

weit offen ist, um eine bedeutende Alenge des durch

das Rohr 34 geförderten Brennstoffs in die An-

saugeleitung zurückfließen zu lassen, während beitri

Betrieb dieser Rückfluß mehr oder weniger abge-

drosselt wird, um nach Bedarf die Brennstoffmenge

zu verändern. welche dein Nfotor in gleichmäßiger

Weise durch die Leitung 46 durch die Wirkung der

Membranpumpe zugeführt wird, deren Förder-

menge dank der Luftglocke 37 gleichmäßig ist, wie

an Hand der Fig. i beschrieben.

An den dargestellten und beschriebenen Ausfüh-

rungsbeispielen können übrigens verschiedene Ver-

änderungen vorgenommen werden, ohne den Rah-

men der Erfindung zu verlassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Membranpumpe zurBrennstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen mit einer Brennstoff- meml>ran im Pumpenkörper, der ein Ansaug- ventil, ein Förderventil und einen Windkessel aufweist, welcher mit dem Förderventil und der Förderleitung durch einen engen Durchlaß in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die -Membran (3) mittels einer Druckstange (6) von einem Nocken (io) bewegt wird, dessen Hub zwischen Null und einem Höchstwert ver- änderlich ist, der durch das Beschleunigungs- pedal gesteuert und durch einen Zylinder (io) gebildet wird, der schräg auf einer umlaufenden Welle (9) gleitet, wobei die geometrische Achse (a-b) des Zylinders mit der Achse (c-d) der Welle einen bestimmten Winkel bildet. 2. Membranpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Nocken mit ver- änderlichem Hub bildende Zlinder (io) einen Ansatz (2o) aufweist, an dem' eine Gabel (i9) angreift, welche durch eine «-elle (i7) betätigt wird, auf welcher ein mit dem Gestänge des Be- schleunigungspedals verbundener Hebel (i5) befestigt ist. 3. '.\'lembratiputnpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf eines schwenkbaren Hebels (i i) zwischen dem Nok- ken (io) init veränderlichem Hub und der die Membran (3) betätigenden Druckstange (6) ein- ; geschaltet ist. 4. Membranpumpe nach einem der Ansprüche i bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß eine Druck- feder (i2) mittels eines Bundes (i4) die Druck- Stange (6) gegen den Kopf des Armes (ii) drückt. 5. :lletnbratipumpe nach einem der Ansprüche i bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (4o, Fig. 5) einen konstanten Hub besitzt, wo- bei eine die Förderl:itung mit der Ansattge- leitung durch Bildung eines Nebenschlusses ver- bindende Rückflußleitung (38) durch ein Nadel- ventil (4i) gesteuert wird, welches durch das Ge- stänge des Beschleunigungspedals betätigt wird und einen zti der Rückflußleitung führenden Durchlaßstutzen (47) mehr oder weniger in um- gekehrtem Verhältnis zu der auf das Beschleuni- gungspedal ausgeübten Einwirkung öffnet. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 549 590, 725 i35.