DE933838C - Brennstoffpumpen-Regelvorrichtung - Google Patents

Description

• Brennstoffpumpen-Regelvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Fördermenge einer Brennstoffeinspritzpumpe für Verbrennungskraftmaschinen, die einen hin und her gehenden Kolben (oder mehrere) mit einem zum Zwecke der Regelung auf ihm verschiebbar angeordneten, federbelasteten Steuerschieber aufweist. Der Schieber beeinflußt den aus Längs- und Querbohrungen im Kolben bestehenden Brennstoffrücklaufkanal zwischen Arbeitskammer und Überlaufkammer im Pumpengehäuse.
• Es sind schon Regelvorrichtungen für derartige Einspritzpumpen vorgeschlagen worden, bei denen ein Steuerschieber den Rücklaufkanal selbsttätig freigibt, sobald die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Pumpenkolbens einen gewissen Wert überschreitet. Bei der einen Art bewegt sich der Steuerschieber in einer Flüssigkeit und besitzt eine einen Widerstand in dieser erzeugenden Fläche, so daß er sich gegenüber dem Kolben verschiebt, sobald dieser Widerstand bei wachsender Kolbengeschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet. Bei der anderen Art besitzt der Steuerschieber eine träge Masse, so daß er hinter der Kolbenbewegung zurückbleibt, sobald dessen Beschleunigung einen bestimmten Wert überschreitet. Der Steuerschieber nimmt also bei diesen bekannten Vorrichtungen im wesentlichen an der Kolbenbewegung teil. Es ist auch bekannt, an Brennstoffpumpen hydraulische Regler anzuordnen, bei denen der Druck des zurücklaufenden Brennstoffes auf einen federbelasteten Steuerkolben einwirkt und bei denen eine Drehzahlregelung dadurch bewirkt wird, daß dieser Druck durch eine verstellbare Drossel in der Rücklaufleitung beeinflußt wird. Von diesem an sich bekannten Regelprinzip macht die Erfindung Gebrauch und schlägt vor, daß der federbelastete Steuerschieber gegen den Druck dieser Feder vom Druck einer Flüssigkeit beaufschlagt wird, die aus der Arbeitskammer durch den Rücklaufkanal in eine den Schieber- überlaufkammer im Pumpengehäuse-.eintritt und aus dieser über ein Drosselventil abfließt. Dadurch wird eine sehr empfindliche Reguliermöglichkeit erreicht, bei sehr einfachem Aufbau und einem Minimum von zueinander bewegten Teilen.
• In einer besonderen Ausführung der Erfindung wird der Steuerschieber über einen Hebel von einem unter Federdruck stehenden Regelkolben betätigt, der seinerseits in Abhängigkeit von dem regelbaren Flüssigkeitsdruck arbeitet.
• Die Zeichnung zeigt in Fig. r bis q. verschiedene Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel.
• In Fig. r ist in dem Pumpenkörper a eine Bohrung b angeordnet, in der ein Kolben c gleitet. Ein rotierender Nocken d bewirkt den Förderhub des Kolbens, indem er ein Gleitstück e betätigt, das die eine Seite des Kolbens stützt, während der Ansaughub von der Feder f bewirkt wird.
• Die Arbeitskammer g der Pumpe wird über einen Einlaß h und über eine ringförmige Kammer i mit den Öffnungen j mit Brennstoff versorgt. An der Ausflußseite der Kammer g befindet sich ein mit einer Feder m belastetes Druckventil k. Der das Ventil passierende Brennstoff wird durch den Auslaß n geleitet.
• In dem Pumpenkörper a befindet sich eine Überlaufkammer o, und angrenizend ist eine Nebenkammer p angeordnet, die von einem ringförmigen Absatz q voneinander getrennt werden, durch den sich der auf dem Kolben gleitende Schieber r erstreckt.' An dem Schieber ist ein Flansch s artgeformt, der unter dem Druck der Feder t in der Nebenkammer steht. Die Seite der Nebenkammer, gegen die der Flansch anliegt, dient als Begrenzung der Ausgangsstellung des Schiebers r.
• Der Kolben c ist mit einem überlaufkanal u versehen, der von der Arbeitskammer der Pumpe über radiale Öffnungen v zu einer ringförmigen Nut w des Kolbens führt. Diese Nut wird von dem Schieber r gesteuert. Wenn erforderlich, kann an dem Kolben = wie dargestellt - oder an einer anderen beliebigen Stelle zwischen der Arbeitskammer g und der Nebenkammer p ein Rückschlagventil x angeordnet werden.
• In der Zeichnung wird der Kolben bei Beginn des Förderhubes dargestellt. Während dieses Hubes schließt der Kolben als erstes die Öffnungen j. Die Flüssigkeit kann danach durch das Ventil k ausströmen. Nähert sich der Kolben dem Ende des Hubes, so gleitet die Nut w an dem Schieber vorbei und ermöglicht, daß Flüssigkeit in die Überlaufkammer gelangt, wodurch verhindert wird, daß durch das Ventil k weitere Flüssigkeit fließt.
• Um die Pumpenleistung automatisch regeln zu können, ist die Überlaufkammer mit einem Auslag y versehen, der zu einem Durchlaß z führt, welcher wiederum in, Verbindung mit der Einlaßkämmer i steht. Zur Regelung der durch den Durchlaß y fließenden Flüssigkeitsmenge ist ein Drosselglied 2 vorgesehen. Wie aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich, wird das Drosselglied von einem Hebel, der von Hand oder automatisch, zu bedienen ist, betätigt. Es kann aber auch die Spannung der Feder t verändert werden. Die Nebenkammer p kann wahlweise auch in Verbindung mit dem Durchlaß z stehen.
• Die Anlage ist so vorgesehen, daß, solange die von der Pumpe geförderte Menge eine vorbestimmte Größe für das Drosselglied nicht überschreitet, die in die überlaufkammer eindringende Flüssigkeit in einer solchen Menge durch den Durchlaß z strömt, wie der Spannung der Feder t entspricht, um den Schieber r in seiner, in der Zeichnung dargestellten Ausgangsstellung zu halten. Übersteigt jedoch die Pumpenförderung die vorbestimmte Menge, so wird der Flüssigkeitsdruck in der überlaufkammer so groß, daß er den Schieber entgegen dem Druck der Feder t bewegt, so daß die Flüssigkeit zu einem entsprechend früheren Zeitpunkt während des Kolbenförderhubes in die Überlaufkammer gelangt. Die Ausweichbewegung des Schiebers hängt dabei von der Größe der Pumpenförderung ab. Folglich bleibt der Sohieber so lange in seiner Ausgangsstellung, als die Pumpentätigkeit normal ist; übersteigt jedoch die Fördermenge die vorbestimmte Größe, so wird der Schieber bewegt und vermindert die Fördermenge der Pumpe. Die Größe kann mittels des Drosselgliedes verändert werden.
• Eine abgewandelte Ausführungsform wird in Fig. 2 dargestellt. Sie entspricht im wesentlichen der in Fig.z gezeigten, unterscheidet sich jedoch in den folgenden Einzelheiten: An einer Seite der Überlaufkammer o ist in dem Pumpenkörper a eine zylindrische Kammer 3 artgeformt, die einen von einer Feder 5 belasteten Kolben q. enthält. Der Kolben q. ist mit dem Schieber r über einen Hebel 6 verbunden. Das Ausmaß der Bewegung des Kolbens q. unter dem Druck der Feder 5 wird von einem Ansatz 7 begrenzt, der an die Wand der Überlaufkammer anstößt, so daß diese Wand als Anschlag dient. Die Überlaufkammer ist mit einem Auslaß y versehen, der von einem Drosselglied -:2 gesteuert wird. Dieses Drosselglied kann - wie dargestellt - verstellbar sein oder aber die Feder 5. Ähnlich wie in Fig. r gezeigt, mündet der Durchlaß y in den Kanal z, der zu der Einlaßkammer i und der Kammer 3 führt.
• In der Zeichnung ist die Ausgangsstellung des Schiebers r dargestellt. Der Schieber verbleibt so lange in 'dieser Stellung, wie in der Überlaufkammer normaler Druck herrscht. Sobald jedoch die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge ein vorbestimmtes Maß übersteigt, wird der Druck in der Überlaufkammer stärker und-bewirkt durch seinen Druck auf den Kolben q., daß dieser den Schieber r so verstellt, daß Flüssigkeit von der Arbeitskammer der Pumpe bereits zu einem früheren Zeitpunkt während des Kolbenhubes c entweichen kann. - ' In den Beispielen der Fig. i und 2 ist nur der Kolben c dargestellt. Es können jedoch auch zwei und mehr Kolben vorgesehen werden, die jeder mit einem Steuerschieber r, einer Überlaufkammer o und einem Drosselglied 2 versehen sind.
• In Fig.3 ist die Erfindung in Anwendung an einer Pumpe vorgesehen, bei der nur ein Kolben durch seine hin und her gehende Bewegung die Pumpentätigkeit ausführt, der aber gleichzeitig durch seine Drehbewegung um seine Längsachse eine Anzahl von Motorzylindern mit dem erforderlichen Treibstoff versorgt. In dem Ausführungsbeispiel wird die hin und her gehende Bewegung durch ein Kammrad 9 auf einen Hebel io und eine Feder i i bewirkt. Die Drehbewegung wird über ein Schneckengetriebe i2 auf den Kolben übertragen. Der Brennstoff tritt durch die Öffnung h ein, fließt über die Kammer i zu den Öffnungen j, die zu der Arbeitskammer g der Pumpe führen. Während des Förderhubes des Kolbens c kann die Flüssigkeit durch die axiale Bohrung u zu der radialen Öffnung 13 fließen und dann über eine Längsnut 14 in dem Kolben zu jedem einzelnen Auslaß 15, von denen zwei in der Zeichnung dargestellt sind.
• Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Pumpe nach der Erfindung entspricht im wesentlichen der in Fig. i dargestellten, so daß die übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
• Fig.4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 3 dargestellten Pumpe. Bei dieser Ausführungsform besitzt der Kolben c einen koaxialen Ansatz 16, und . die Arbeitskammer g der Pumpe ist ringförmig ausgebildet. Der Brennstoff tritt durch den Einlaß h über eine zylindrische Kammer 17, Durchlässe 18 und Öffnungen i9 in die Arbeitskammer g, kann von dort über eine radiale Öffnung 26 in die Bohrung u gelangen, die an ihrem Ende geschlossen ist.' An dem Kolben ist gleitbar ein Steuerschieber r vorgesehen, dessen eine Seite geschlossen ist und der als Kolben 2o ausgebildet ist. Bei diesem Beispiel bildet der obere Teil der Kammer 17 die Überlaufkammer o, und der Schieber r wird von einer Feder t in der Ausgangsstellung gegen einen verstellbaren Anschlag 21 gedrückt. Die Überlaufkammer besitzt einen Auslaß y, der von einem Drosselglied :2 gesteuert wird und der sich in einen zu der Einlaßkammer 17 führenden Durchlaß z öffnet. Die Wirkungsweise des Schiebers r entspricht im wesentlichen der bereits für die anderen Ausführungsformen beschriebenen. Nähert sich der Kolben c dem Ende des Förderhubes, so kommt die ringförmige Nut w an dem Kolbenansatz 16 (der mit der axialen Bohrung u über die Öffnungen v zusammenwirkt) gegenüber dem Durchlaß 22 in dem Schieber zu liegen, so daß Flüssigkeit von der Arbeitskammer g in die Überlaufkammer o gelangen kann. Solange die Fördermenge der Pumpe die von dem Drosselglied begrenzte Menge nicht übersteigt, behält der Schieber seine Ausgangsstellung bei; wird die Menge jedoch überschritten, so wird der Schieber durch den Flüssigkeitsdruck in der überlaufkammer entgegen der Federwirkung bewegt, so daß die Entladung von der Arbeitskammer zur Überlaufkammer zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen kann.
• Wie bereits erwähnt, ist der Schieber in Beispiel 4 an einem Ende geschlossen, wodurch eine Kammer 24 entsteht. Diese steht über einen Durchlaß 25 in ständiger Verbindung mit der Einlaßkammer 17.
• Die Erfindung ermöglicht eine automatische Begrenzung der Pumpenfördermenge auf jede beliebige Größe in einer sehr einfachen Form.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstoffpumpen-Regelvorrichtung mit einem auf dem Pumpenkolben zum Zwecke der Fördermengenregelung verschiebbar angeordneten, federbelasteten Steuerschieber, durch welchen über Kolbenlängs- und -querbohrungen der Brennstoffrücklauf von dem Pumpenarbeitsraum zu einer Überlaufkammer im Gehäuse gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (r) durch den Flüssigkeitsdruck in der Überlaufkammer (o) verschoben wird, wobei zusätzlich der Druck in der Überlaufkammer durch ein verstellbares -Drosselglied (2) regelbar ist. z. Brennstoffpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite des Steuerschiebers (r) gegen die Überlaufkammer gerichtet ist und die andere Seite sich in der Nebenkammer befindet und als Flansch (s) ausgebildet ist, der gegen einen Anschlag anliegt. 3. Brennstoffpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (r) über einen Hebel (6) von einem weiteren, unter Federdruck stehenden Kolben (4) betätigt wird, der in Abhängigkeit von dem regelbaren Flüssigkeitsdruck in der Überlaufkammer arbeitet. 4. Brennstoffpumpe nach Anspruch 3; gekennzeichnet durch einen als Anschlag dienenden Ansatz (7) an dem Kolben (4). 5. Brennstoffpumpe nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (2) fest eingestellt und die Spannung der gegen den Druck in der Überlaufkammer (o) arbeitenden Belastungsfeder (t, 5) für den Steuerschieber (r) regelbar ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 301 189, 525 130, 577811, 6o1 o34, 60333o, 617830, 716865, 725 140, 730 842-; schweizerische Patentschrift Nr. 139:286; französische Patentschrift Nr. 913 172.