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Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen 1,'m die bei schnell laufenden
Brenakraftmaschinen erforderlichen kurzen Einspritzzeiten zu erreichen, «-erden
Erennstoffeinspritzpumpen verwendet, die ein gesteuertes Überströmventil für die
Rückförderung eines Teils der angesaugten Brennstoffmenge beim Druckhub besitzen.
Es wird also beim Druckhub nur ein Teil des ganzen Kolbenweges zur Versorgung der
Brennstoffdüse benutzt.
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Di-e Erfindung beschäftigt sich mit der Beseitigung der nachstehend
angegebenen Nachteile der bekannten Einspritzpumpen mit LTherströmventil. Das t'berströ
mventil bildet einen Bauteil für sich, der durch zusätzliche Glieder vom Pumpenkolbenantrieb
aus gesteuert wird. Das hat einen verhältnismäßig verwickelten und infolgedess-n
teuren Aufbau der ganzen Pumpe zur Folge, denn auße r dem Ventil und dem Steuergestänge
sind noch besondere Kanäle erforderlich, die das überström-Gentil mit den Druck-
und Saugräumen der Pumpe verbinden. Diese Kanäle oder Bohrungen sind ver -hältnismäßig
eng, so daß Drosselwirkungen im Brennstoffßuß auftreten. Solche Drosselwirkungen
haben bei zunehmender Maschinendrehzahl eine unerwünschte Steigerung der Mengenförderung
zur Folge; außerdem tritt an überströmten Kanten ein starker Verschleiß auf.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einspritzpumpe mit gesteuertem
Cherströmventil ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß als überströmventil
das sowieso vorhandene Pumpensaugventil dient, welches sich beim Saughub in entgegengesetzter
Richtung zur Kollrenl)ewegutiöffnet und welches vom Kolben selbst vor Been,d.igung
seines Druckhubs aufgestoßen wird.
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Abgesehen von der Beseitigung der eingangs erwähnten Nachteile, sind
durch di; Erfindung noch
folgende Vorteile erreicht worden: Im Augenblick
des Aufstoßens des Saugventils steht für das Überströmen oder Rückfördern -des Brennstoffs
ein im Querschnitt so großer Spalt zur Verfügung, daß ,der Druckraum gewissermaßen
schlagartig drucklos wird, was die sofortige Unterbrechung dier Förderung zur Brennstoffdüse
zur Folge hat. Bei Beginn des Saughubs befindet sich das Saugventil bereits in geöffneter
Stellung, -in welcher der größte Einlaßqu,erschnitt zur Verfügung steht. Das bisherige
langsame Öffnendes Saugventils durch den während des Saughubs zunehmenden Unterdruck
findet nicht statt. Die Erfindung gewährleistet daher einen annähernd i@oo°/oigen
Füllungsgrad -der Pumpe. Auch ,erlaubt die Erfindung :die Verwendung einer verhältnismäßig
starken Saugventilfeder,wodurch ein genaues und gleichmäßiges Arbeiten der Pumpe
gewährleistet ist. -Um die zur Kolbenbewegung entgegengesetzte Bewegung des Saugventils
zu erreichen, besitzen die auf beiden Seitendes geschlossenen Saugventils gelegenen
Brennstoffräume mindestens eine Ver; bindung ; die der Saugwirkung ausgesetzte,
dem Kolbenzylinderraum zugekehrte Ventilfläche .des Saugventils ist kleiner als
diejenige, die dem !die Ventildruckfeder enthaltenden Raum zugekehrt .ist. Die erwähnte
Verbindung der beiden Riä@ume kann durch eine im Saugventil selbst angeordnete Bohrung
oder durch einen außerhalb des Saugventils gelegenen Kanal gebildet sein. Auch können
diese beiden Verbindungen gleichzeitig vorhanden sein.
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Schließlich kann,die schnelle Rückförderung des Brennstoffs noch dadurch
unterstützt werden, daß ,der Kolbeneinen mit der Saugveritilbohrun:g überei.nstimmend
liegenden Rückströmkanal besitzt.
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In ider Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungs,gegenstan@d's
jeweils in einem mittleren Längsschnitt :dargestellt.
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Ab-b. i zeigt eine Pumpe mit plattenförmigem Saugventil; Abb.2. zeigt
eine Pumpe mit schaftartig ausgebildetem Saugventil; Abb.3 zeigt die Anordnung eines
besonderen Rückströmkanals ; Albb. q. zeigt ein Beispiel mit Kolbenkantensteu:erung
; Abb. 5 zeigt eine S.augventilanordnung in größerem Maßstab gezeichnet.
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Gleiche bzw. übereinstimmende Teile sind in jedem Ausführungsbeispiel
mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
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In das Pumpengehäuse i ist der Zylinder 2 eingebaut, in welchem der
Pumpenkolben 3 arbeitet. Der freie, einerseits durch.das Gehäuse @i und anderseits
durch die Ventilplatte q. gebildete Zylinder- -raum ist mit 5 bezeichnet. Oberhalb
der Ventilplatte .4 liegt der das Druckventil 6 aufnehmende Einsatzkörper 7, der
durch den in das Pumpemgehäuse eingeschraubten Anschlußnippel 8 für die zur Brenmstoffdüse
führende Druckleitung 9 festgehälten ist. Der das Saugventil w@ nebst Druckschraubenfeder
i i aufnehmende Raum innerhalb des Einsatzkörpers 7 ist mit ti2 bezeichnet. Der
übrige im Gehäuse i und in der Ventilplatte d. gelegene gesamte Saugraum i,st mit
13 bezeichnet.
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Gemäß Abb. i sind die Ansaugkanüle durch ein plattenförmiges Saugventil
io abgeschlossen, welches mit einer zentralen Bohrung 14 versehen ist, wodurch auch
in geschlossener Ventilstellung die beiden Räume 5, 12 miteinander in Verbindung
stehen. Im übrigen ist d:äs Ventil io derart ausgebildet"daß .bei geschlossenem
Ventil seine untere, der Saugwirkung des Kolbens ausgesetzte, dem Zylinderraum 5
zugekehrte und in Abb. 5 mit 15 bezeichnete Fläche kleiner ist als seine gesamte
obere, in Abb. 5 mit,i.6 bezeichnete Fläche, die dem Raum 12 zugekehrt liegt.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb.2 unter scheidet .sich von demjenigen
nach Abb. i nur dadurch, daß das Saugventil io als Schaftventil ausgebildet ist..
Auch -dieses Ventil ist wiederum mit einer zentralen Bohrung 14 versehen.
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In Abb.3 ist ein manschettenartig geformtes Saugventil io dargestellt,
das wiederum mit der zentralen Bohrung 14 versehen ist. Außerdem ist in Abb. 3 innerhalb
der Ventilplatte q. ein besonderer Kanal 17 angeordnet, der gewissermaßen außerhalb
des Saugventils iodie beiden Brennstoffräume 5, 12 miteinander verbindet.
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In Abb. q. ist ein Pumpenkolben 3 gezeichnet, der in an sich bekannter
Weise mit einer schräg verlaufenden Steuerkante 18 versehen ist.
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Die Arbeitsweise der Pumpe ist bei jeder Ausführungsformdie gleiche.
Es sei von der in Abb. 3 dargestellten, geöffneten Lage des Saugventils eo am Ende
des Druckhubs und am Beginn des Saughubs ausgegangen. Sofort bei Beginn des Saughubs
kann der Brennstoff aus dem Saugraum 13 durch das vom Kolben 3 noch angehobene Saugventil
in die beiden Brennstoffräume 5, 12 einströmen. Durch den entstehenden Unterdruck
wird das Saugventil in geöffneter Stellung gehalten, wenn der Pumpenkolben 3 auf
seinem Wege nach unten das Saugventil nicht mehr berührt. Am Ende des Saughubs wird
das Saugventil io durch seine Druckfeder i i geschlossen, so daß es die in (den
übrigen Abbildungen gezeichnete Stellung einnimmt. Beim Druckhub steigt der Druck
in den beiden Räumen 5, 12 gleichmäßig an; durch .die dem Druck ausgesetzte größere
Saugventiloberfläche,i6 wird dieses Ventil dabei in geschlossener Stellung gehalten.
Der vorher angesaugte Brennstoff wird über das Druckventil 6 in die Druckleitung
9. ägedrückt bis zu dem Augenblick, in dem der Kolben 3 unten das Saugventil i.o
berührt. Bei der Weiterbewegung des Kolbens 3 nach oben wird das Saugventil vom
Kolben selbst angehoben oder aufgestoßen und die Verbindung der Räume 5, 12 mit
dem Saugraum 13 hergestellt. Infolge des großen überströmquerschnitts .durch das
aufgestoßene Saugventil tritt eine sofortige Druckentlastung der Räume 5, 12 auf,
so daß kein Brennstoff mehr in die Druckleitung 9 gefördert wird.
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An Stelle der Bohrung 14 im Saugventil io können die beiden Räume
5, 12 auch,durch die aus Abb. 3 ersichtliche Leitung 17 miteinander verbunden sein.
Ebenso können, wie in Abb. 3 dargestellt.
beide Verbindungen 14.
und 17 vorhanden sein. Die Rückströmung des angesaugten Brennstoffs kann noch dadurch
beschleunigt sein, daß, wie in den Abb. 3 und 5 dargestellt, der Pumpenkolben 3
selbst mit einem Rückströmkanal 18 in Winkelform versehen ist. Die Längsbohrung
des Kanals 18 liegt in Übereinstimmung mit der Saugventilbolirung 1d., so daß bei
aufgestoßenem Saugventil der im Raum 12 befindliche Brennstoff auch durch die Bohrungen
1..1, 18 in den Raum 5 oder den Saugraum 13 zurückströmen kann.
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Die Fördermengenregelung kann in an sich bekannter Weise erfolgen,
wobei es sich, wie teilweise dargestellt, um eine Drossel-, Hub- oder Schrägkantenregelung
1g handeln kann.
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Die Erfindung bietet die 'Möglichkeit, durch entsprechende Bemessung
der Saugventilflächen 15, 16, der Saugventilbohrung i.1, des zusätzlichen Verbindungskanals
17, der Saugventilfeder und des Kolbenkanals i:S die Brennstoffpumpe der jeweiligen
Brennkraftmaschine anzupassen, so daß eine drehzahlabhängige, günstige Fördercharakteristik
erhalten wird. Während bei den bekannten Einspritzpumpen die in einem Diagramm aufgezeichnete
Förderkennlinie bei steigenden Drehahlen eine steigende Tendenz aufweist, ergibt
sich beim Erfindungsgegenstand eine leicht abfallende Förderkennlinie, was erwünscht
ist.