DE820822C - Brennstoff-Einspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Brennstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Da die je .1r1>eitshub einer Einspritzbrennkraftmaschine benötigte Brennstoffmenge sehr klein ist und in sehr genauer Dosierung .dem Maschinenzylinder zugeführt werden muß, hat man die Einspritzpumpen bisher in sehr genauer Präzisionsarbeit auf die erforderliche Größe hergestellt. Diese Präzisionsarbeit wirkte verteuernd auf die Herstellung und bot nicht einmal immer die Gewähr dafür, daß die gewünschte Genauigkeit in der Dosierung der. Einspritzmenge erreicht wurde. Vor allem war es auch bei Me'hrzylinderpumpen schwierig, eine genaue gleichmäßige Lieferung,der einzelnen Pumpen zu erzielen.
• Die Erfindung geht demgegenüber von dem Gedanken aus, @daß es zweckmäßiger ist, von vornherein auf eine genaue Bemessung der Pumpe zu verzichten, die Dosierung der Einspritzmenge vielmehr unabhängig von den Abmessungen des Pumpenzylinders bzw. .des Hubvolumens der Pumpe vorzunehmen. Die Erfindung sieht daher eine überbemessungder Pumpe derart vor, daß sie eine größere Brennstoffmenge in die zur Einspritzstelle führende Druckleitung liefert, als von der Brenmkraftmaschine benötigt wird, und eine an die Druckleitung angeschlossene Leckbrennstoffleitung mit einem offenen Drosselquerschnitt oder einem Drosselwiderstand; vorgesehen ist, welcher unabhängig von der während des Betriebes erfolgenden Brennstoffmengenregelung von außen eingestellt werden kann und über den der überschüssige Brennstoff in einstellbarer Menge als Leckbrennstoff abfließen kann.
• Durch die Erfindung wird eine besondere Präzisionsarbeit in der Fertigung der Pumpenzylinder sowie ein kostspieliges Einschleifen, der Pumpenkolben auf genaue Größe zur Erzielung genauer Einspritzmengen überflüssig. Gleichzeitig können andere Ungleichmäßigkeiten, z. B. in der verhältnismäßigen Lieferung der einzelnen Pumpenzylinder zueinander in einfacher Weise ausgeglichen werden. Der Leckbrennstoff kann, ferner zur Regelung eines Betriebszustandes der Maschine, z. B. der Einspritzmenge, der Drehzahl oder des Einspritzzeitpunktes, herangezogen werden.
• In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung in Abb. i bis 4 dargestellt, wobei Abb. i einen Querschnitt durch, eine z. B. mehrzyl,inidrige Einspritzpumpe, Abb. 2 einen mittleren Teilausschnitt aus Abb. i in größerem Maßstabe und Abb.3 bis 5 drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Teilausschnitt zeigt.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 sind in dem Pumpengehäuse i die beiden Nockenwellen 2 und 3 gelagert, von denen z. B. die Welle 3 mit regelbarer Phasenverschiebung von der Welle 2 angetrieben wird. Von den beiden Wellen werden, die Kolben .4 und 5 gegenläufig derart angetrieben, daß sie im unterem Totpunkt den zwischen ihren Kolbenstirnflächen eingeschlossenen Pumpenraum mit dem Saugraum 6 über die Saugöffnung 7 verbinden und dadurch den Brennstoff in regelbarer Menge ansaugen und im oberen Totpunkt durch Gegeneinanderbewegen der Stirnflächen den, zuvor angesaugten Brennstoff über die Drucköffnung 8 und das Rückschlagventil 9 in die zur Einspritzdüse führende Leitung io verdrängen. Die Pumpenzylinder und -kolben sind jedoch hierbei so groß bemessen, daß die von den Pumpenkolben verdrängte Brennstoffmenge (z. B. um etwa 3obis 50 °/o) größer ist als die von der Maschine benötigte Einspritzmenge. Um nun die im Übermaß gelieferte Brennstoffmenge auf die benötigte Einspritzmenge zu verringern, wird (entsprechend einem absichtlich undichten Pumpenzylinder) der überschüssige Brennstoff als Leckbrennstoff abgeleitet. Zu diesem Zweck zweigt von der Druckleitung io eine Leckbrennstoffleitung 11, 12 ab, in der ein einstellbares Drosselglied 13 mit einem zylindrischen, einen Ringspalt 14 frei lassenden Drosselstift 15 angeordnet ist. Durch mehr oder weniger weites Hineinschrauben .des Drosselgliedes 13 kann die axiale Länge des Ringspaltes 14 und damit die Drosselwirkung auf den Leckbrennstoffstrom verändert werden. Ist die Drosselung gering, so wird viel Leckbrennstoff durch die Ableitung 11, 12 in das als Saugraum oder Sammelbehälter der Pumpe dienende Innere 16 der Brennstoffpumpe abfließen und sich somit die tatsächlich zur Düse gelieferte Einspritzmenge entsprechend verringern. Durch probeweises Verstellen des Drosselgliedes 13 kann die genaue Einspritzmenge an der Düse der Brennkraftmaschine eingestellt werden.
• Eine Gegenmutter i9 sichert das Drosselglied 13 gegen unbeabsichtigtes Verdrehen, während die Hutmutter i g' als Dichtungskappe dient und ein Durchsickern von Brennstoff durch das Gewinde des Drosselgliedes nach außen verhindern soll. Die Federn 17 und 18 dienen ferner dazu, dic Kolben 4 und 5 kraftschlüssig gegen die zugehörigen Nockenwellen zu führen.
• Das Ausführungs,beispi.el nach Abb. 3 unterscheidet sich von, demjenigen nach Abb. i und 2 dadurch, daß an Stelle eines zylindrischen Drosselstiftes ein konischer Drosselstift 15' in der Leckbrennstoffleitung vorgesehen ist, welcher zwischen den beiden (in diesem Falle axial nicht versetzten) Bohrungen i i' und 12' der Leckbrennstoffleitung einen hei Verschraubung des Drosselgliedes 13' regelbaren mehr oder weniger engen ringförmigen Querschnitt 14 freilegt.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Abb.4 ist das Drosselglied 13 mit dem Drosselstift 15 der Abb. i und 2 durch ein Drosselglied 13" mit einem in seiner Bohrung dicht anliegenden Drosselkörper 15" ersetzt, in dem sich eine kalibrierte Drosselbohrung 14' befindet. Die Drosselbohrung 14' kann ausgewechselt werden, indem entweder das ganze Drosselglied 13" oder der mit ihm z. B. lösbar verbundene Drosselkörper 15" ausgewechselt wird.
• Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Pumpe mit einfachem Kolben 2o, bei welcher die Einspritzmenge während des Betriebes z. B. durch Änderung des Pumpenhubes geregelt #h-ird. Die Einregelung der Leckbrennstoffmenge erfolgt hierbei durch ein Drosselglied 21, Besser, Drosselstift 22 nach Art einer Ventilnadel ausgebildet ist. Der Leckbrennstoff dient ferner in diesem Falle zugleich als Regelflüssigkeit, indem er z. B., aus den Druckleitungen aller Pumpenzylinder gesammelt. einem Regelraum 23 .zugeführt wird, der über eine Leitung 24 mit dem Saugraum 6 der Pumpe bzw. mit einem entsprechenden Sammelraum für den Brennstoff in Verbindung steht. Ein weiteres z. B. ebenfalls einstellbares Drosselglied 25 mit dein Drosselstift 25 gewährleistet einen bestimmten Druck im Regelraum 23, der sich mit der Drehzahl ändert und hierdurch einen federbelasteten Regelkolben 27 verstellt. Je nach Federbelastung und Drehzahl wird sich demgemäß eine bestimmte Gleichgewichtslage des Regelkolbens einstellen bzw. dieser sich bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl selbsttätig verstellen und dadurch die Regelwirkung, z. B. Verkürzung des Pumpenhubes, auslösen. Auch kann der Kolben von mehreren nacheinander zur Wirkung gelangenden Federn zur Erzielung eines Leerlauf- und eines Vollastbereiches usw. belastet sein. Die Einstellung der Drosselstifte 22 Und 26 -sein. natürlich derart aufeinander abgestimmt sein, daß jeweils die erforderliche I_@eckl>rennstoffmenge aus der Druckleitung abfließen kann und zugleich der erforderliche Regeldruck im Raum 23 entsteht. Gegebenenfalls kann auch z. B. die Drosselnadel 26 in Fortfall kommen, was indessen im allgemeinen die gleichzeitige genaue Bemessung von Leckbrennstoffmenge und Regeldruck erschwert. Eine entsprechende Verwendung des Leckbrennstoffes als Regelflüssigkeit ist natürlich auch bei Pumpen der in Abb. i bis .4 gezeigten Art wie in allen anderen Fällen möglich. Ferner kann evtl. die Drosselung zur Dosierung der Leckbrennstoffmenge selbst in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. des Regeldruckes, also z. B. durch unmittelbare Beeinflussung des Drosselstiftes durch den Flüssigkeitsdruck oder in Abhängigkeit von der Stellung des Regelkolbens 27 0. dgl., einer gewissen regelbaren Einstellung unterliegen, um für jede Drehzahl der Maschine bzw. jeden Brennstoffdruck die jeweils günstigste Leckbrennstoffmenge zu gewährleisten.
• An Stelle der ,dargestellten Ausführungsbeispiele kann als Dosierungsvorrichtung für den Leckbrennstoff auch ein beliebiges anderes Drosselorgan, z. B. ein Drehschieber o. dgl., vorgesehen werden. Ferner kann die Erfindung auch bei Einspritzpumpen mit Rückströmregelung oder einer anderen beliebigen Regelung angewendet werden, wenn auch der Vorteil der Einfachheit und Verbilligung sich besonders bei denjenigen Pumpen ergibt, bei denen wie im Falle einer Pumpe mit Hubregelung des Pumpenkolbens oder mit Regelung durch zwei gegenläufig arbeitende Pumpenkolben nur diejenige Brennstoffmenge durch die Kolben angesaugt wird, welche auch von ihnen in die Druckleitung verdrängt wird.
• Die Größe der Überbemessung der Pumpe kann an sich beliebig sein. Man wird sie indessen derart wählen, daß sie einerseits noch mit Sicherheit eine ausreichendeRegelungder abzuleitendenLeckbrennstoffmenge .gestattet, andererseits aber zu große Abmessungen der Pumpe vermieden werden. Diesen Anforderungen wird eine Überbemessung von etwa 30 bis 5o°/o am besten gerecht. Doch kann man auch Überbemessungen von 6o01o und mehr vorsehen, sofern man die damit bedingte Vergrößerung der Massen sowie eine gewisse Weichheit des Einspritzvorganges in Kauf nimmt.
• Die Erfindung ermöglicht es auf einfachste Weise, alle Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine völlig gleichmäßig mit Brennstoff zu beliefern. Die Einregelung kann zweckmäßig bereits bei Fertigstellung der Maschine, z. B. auf dem Prüfstand, erfolgen. Jede beobachtete Ungleichheit in der Liefermenge eines einzelnen Pumpenzylinders kann ohne weiteres bei laufender Maschine durch Verstellung des betreffenden Drosselgliedes 13 o. dgl. ausgeglichen werden, bis alle Zylinder der Maschine gleichmäßig Brennstoff erhalten.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Einspritzpumpe mit einer Vorrichtung zum genauen Dosieren der von ihr gelieferten Brennstoffmenge, insbesondere zum Beheben der durch Herstellungsungenauigkeiten verursachten Lieferungsunterschiede der einzelnen Pumpenzylinder von mehrzylindrigen Einspritzpumpen, gekennzeichnet durch eine derartige überbemessung der Pumpe, @daß sie eine größere Brennstoffmenge in die zur Einspritzstelle führende Druckleitung (io) liefert, als von der Brenakraftmaschine benötigt wird, und eine an die Druckleitung angeschlossene Leckbrennstoffleitung (11, i2) mit einem offenen Drosselquerschnitt (i4, i4, 14") oder einem Drosselwiderstand vorgesehen ist, welcher unabhängig von der während des Betriebes erfolgenden Brennstoffmengen:regelung von außen eingestellt werden kann und über den der überschüssige Brennstoff in einstellbarer :Menge als Leckbrennstoff abfließen kann.
2. 2. Pumpe :nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einregeln des Dosierungsquerschnittes in der Leckbrennstoffleitung (1i, 12) ein z. B. zylindrischer oder konischer Drosselstift (i5, i5', i5", 22) dient, welcher einen ringförmigenDrosselquerschnitt mit axial (i4, Abb. 2) oder radial (i4, Abb. 3) veränderlicher Abmessung für die Dosierung des Leckbrennstoffes frei läßt.
3. 3. Pumpe nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet in Amvendung auf solche Einspritzpumpen, bei denen die Regelung der Brennstoffeinspritzmenge während des Betriebes durch Regelung des wirksamen Hubvolumens der Pumpe, z. B. durch zwei im Pumpenzylinder mit regelbarer Phasenverschiebung gegenläufig arbeitende Pumpenkolben (4, 5) erfolgt, wobei die durch das Hubvolumen der Pumpe bestimmte in die Druckleitung geförderte Brenn, stoffmenge größer als die von der Brennkra,ftmaschine benötigte Einspritzmenge bemessen ist.
4. 4. Pumpe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß :der (z. B. aus mehreren Pumpenzylindern gesammelte) Leckbrennstoff zur Regelung der Antriebsmaschine bzw. der Pumpe, beispielsweise der Einspritzmenge, der Drehzahl oder des Einspritzzeitpunktes, insbesondere bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl, verwendet wird, z. B. derart, daß in der Leckbrennstoffleitung zwei (z. B. regelbare) Drosselstellen (22, 26) hintereinander vorgesehen sind und der Druck des Leckbrennstoffes in dem Leitungsabschnitt zwischen beiden Drosselstellen z. B. durch Einwirkung auf einen federbelasteten Kolben (27) zur Regelung herangezogen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 665885, 683453-