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Brennstoffeinspritzpumpe Gegenstand des Patents 748 658 ist ein Verfahren
zum Fördern und Einspritzen von Treibstoffen in Brennkraftmaschinen, welches durch
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eignete Vorkehrungen vermeidet, daß nach Erfolg der Einspritzung meßbare
Spuren von Treibstoffresten, Gas- oder Dampfblasen im Pumpenraum verbleiben. Diese
Forderung ist aus Gründen der Vermeidung von Störungen infolge Dampfblasenbildung
unerläßlich.
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Die Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung derartiger Pumpen.
Sollen mit der im Hauptpatent beschriebenen Einspritzvorrichtung Brennstoffe verarbeitet
werden, deren Siedebeginn so tief liegt, daß er während des Betriebes erreicht oder
sogar überschritten wird, müssen Maßnahmen ergriffen werden, die den Siedebeginn
höher legen, so daß er aus dem Bereich der Betriebstemperatur herausfällt. Die Erfindung
besteht demgemäß darin, daß als Einlaßor an in der Einlaßleitung ein federbelastetes
Ventil vorgesehen ist, welchem eine den angesaugten Brennstoff unter erhöhten Druck
setzende Förderpumpe vorgeschaltet ist, da
bekanntlich,der Siedepunkt
einer Flüssigkeit mit zunehmendem Druck, unter dem die Flüssigkeit steht, steigt.
Hierdurch ist es möglich, durch entsprechende Einstellung des maximalem Förderdruckes
der Zubringerpumpe bei, allen im Betrieb auftretenden Temperaturen auch unter den
ungünstigsten Umständen ein Verdampfen des Brennstoffes beim Einströmen in den -siech
öffnenden Spalt zwischen dem Pumpenkolben zu verhindern.
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Das federhelasfiete Einlaßventil liegt möglichst nahe ian der Eintrittsöffnung
des Pumpenraumes, und die EinlaNeitung schließt sich an den Pumpenzyliro;dernderart
@an, daß im Augenblick der Trennung der beiden Stexnpelstiniflächen Treibstoff in
den dabei sich bildenden Spalt strömen kann und Vakuumbildung im Pumpenraum vermieden
wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel .der Erfindung @dargestellt.
Durch -eine Nockenwelle 2 wird -der Pumpenkolbien i '(Unterstempel) auf und abwärts
bewegt, wobei der Abwärtshubdurch die Feder 3 bewirkt wird. Der Oberkolben oder
Ober-Stempel 4 ;steht in !der gezeichneten Stellung unter der Wirkung einer schwachen
Feder 5. Er ist mit einem Bund 8 versehen, welcher beim Aufwärtsgang des Kolbens
sich an den Anschlag ,q anlegt und diesen gegen di;e Wirkung der starken Feder i
o von seinem Sitz abhebt. Beim Abwärtsgang des Kolbens 4 legt sich der Bund 8 gegen
einen z. B. verstellbaren Anschlag 7 an, so da.ß @er ;einer wei,-taren Abwärtsbewegung
des Kolbens i nicht folgen kann, sondern in einer bestimmten, gegebenenfalls regelbaren
Zwischenstellung aufgehalten wixd.
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Der Brennstoff wird z. B. iaeuseinem Behälter i i über eine Leistung
13 durch eine Pumpe 15 angesaugt und über seine Leitung 14 zur Ansiaugeöffnung
20 der Pumpe gefördert. Der Ansaugemündung 2o ist ein @dhzrch eine-Feder 21 belastetes
Rückschlagventil z9 vorgeschaltet. Dies weiteren ist in einer Rückströmleitum,g
i 6 in an sich bekannter Weise lein durch ,eine Feder 18 belastetes Rückströmventil
17
vargesehetrn, wobei die Feder i3 einen stärkeren Schließdruck auf das Ventil
17 ausübt als die Feder 2 i lauf das Rückschlagventil i 9. Die Ausmündung
2o !der Siangleitung bzw. der ZuleItung 14 ist derart angewendet, daß sich die untere
Stirnfläche 6" vor der Aasmündung 2o befindet, sobald sich der Bund 8 des Kolbens
4 auf den Anschlag 7 aufgesetzt hat. Durch die Leitung 12 wird :der Brennstoff zur
F-imspritzdüse weitergefördert.
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Die Wirkungsweise der .geschilderten Einrichtung ist folgende: Nähern
sich die Pumpenkolben i und 2 ihrer obersten Stellung, so gelangt der zwischen den
beiden, Stirnflächen 6' und '6" ,gebildete Pumpenraum 6 mit der Druckleätung 12
in Verbindung. Der in den Pumpenraum 6 eingeschlossene Brennstoff wird dadurch unter
der Wirkung der beiden Federn 5 und z o i.n die Druckleitung 12 verdrängt und @durch
die Einspritzdüse in den Brennrauen der Maschine eingespritzt. Die Stirnflächen,
6' und 6", welche zweckmäßig iaufeinander aufgeschliffen rund gegebene .falls pokert
sind, setzen sich hierbei .dicht taufeinander, se -daß keinerlei Brennstoffreste
zwischen ihnen bestehen bleiben.
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Sobald sich der i durch .entsprechendes Zusammenwirken der Feder 3
mit der Nockenwelle 2 nach abwärts bewegt, folgt ihm der Oberstampel 4 zunächst
unter der Wirktrog der Federn. io und 5, bj.s sich der Anschlag 9 auf das Gehäuse
aufsetzt und die Weiterbewegung des Oberstempels 4 allein unter der Wirkung der
Feder 5 erfolgt, und zwar so lange, bis der Bund 8 sich rauf den Anschlag 7 aufsetzt.
In diesem Augenblick löst sich die Stixnfiäche 6' .des Unterstempels von, der Stirnfläche
6" des Oberstempels, so daß ein Spalt 6 entsteht, welcher den Pumpenraum bildet.
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Da die Stirnfläche 6@ des Oberstempels hierbei bereits die Oberkante
der Mündung 2o übersteuert hat und somit der Spalt 6 schon bei seinem Entstehen
mit der Mündung 2o .der Zuleitung in Verbindung kommt, kann der Brennstoff unmittelbar
aus der Leitung 14 über die Mündung 2o in den entsprechenden Spalt oder Pumpenraum
6 eintreten und diesen jeweils voll auffüllen. Da dieses Auffüllen, unter idem Förderdruck
der Pumpe 15 erfolgt, ist die Gefahr einer Dampfbildung des Brenn,-stoffes
im Augenblick des Einströmens in den sich bildenden Spalt ausgeschlossen. Dieses
Einströmen ;dauert so lange an, bis der Unterstempel i seine unterste Stellung eingenommen
bat.
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Beim Aufwärtsgang des Kolbens oder Unterstempels i schließt sich da,s
Rückschl,agventil i g, so daß der iadeu Pumpenraum 6 eingetretene Brennstoff am,
einem Rückfließien in der Leätung 14 verhindert wind. Infolge des entsfiehendien
Druckes wird entsprechend der Aufwärtsbewegung des U.nterstemp;els z auch Ader Oberstempel
4 zunächst gegen die Wirkung der Feder 5 und schließlich ,gegen die vereinigte Wirkung
der Federn 5 und io angehoben, bis der Pumptaaraum 6 wieder mit der Druckleitung
12 in Verbindung gelangt und,der zuvor maigesaugte Brennstoff wieder in die Druckleitung
12 verdrängt wird:.
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Das Rückschlagventil 17 bewirkt ferner, daß,, wenn ider Brennstoff
in den Pumpenraum 6 nicht eintreten kann, der von der Pumpe 15 geförderte
Brennstoff über die Rücklaufleitung 16 in den Behälter i i zurückfließen. kann.
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Durch die Anordnung eines Rückschlagventils i9 wird ferner jede pulsierende
und zu örtlicher Blasenbildung Anlaß gebende Flüssigkeitsbewegung veranieden. An
Stelle eines Kugelventils könnte natürlich auch ein Tellerventil oder sonst eine
geeignete Ventileinrichtung vorgesehen werden. Auch kann gegebenenfalls die Aasmündung
2 0 derart angeordnet sein, daß die Kolb .nstirn$äche 6" in der untersten
Stellung des Oberstemp;als 4 die Mündung 2o noch nicht übersteuert hat. In diesem
Fall ist jedoch die Bildung seines mehr oder mindergroßen Vakuums nicht zu vermeiden,
in welches der Brennstoff laus (der Aasmündung 20 'einströmen kann, sobald die Stirnfläche
6' des Unterstempels die Oberkante der Aasmündung 20 ihrerseits übersteuert hat..
Der Förderdruck der Pumpe 15 wird
jedoch in der Regel genügen, um
;auch in diesem Fall eine Dampfbildung des einströmenden Brennstoffes zu verbinde-m.